JP4530230B2

JP4530230B2 - ワイヤーボンディング方法およびｌｅｄプリントヘッドの製造方法

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Publication number: JP4530230B2
Application number: JP2007088457A
Authority: JP
Inventors: 均高橋; 英之生駒
Original assignee: 鈴鹿富士ゼロックス株式会社
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008251668A

Description

本発明は、基板に形成された基板パッドと、基板に実装された電子部品に形成された素子パッドとをワイヤーボンディングする方法およびＬＥＤプリントヘッドの製造方法に関する。

従来から、半導体素子の電極と、基板の電極とを金、銅等で形成された直径１０〜１５０μｍのワイヤーで相互に接続するワイヤーボンディング方法が行われている。

このワイヤーボンディング方法とは、移動可能なキャピラリの中心に形成された貫通穴を通ってキャピラリの先端から突出したワイヤーを一方の電極に超音波併用熱圧着方式で接続した後、貫通穴からワイヤーを引き出しながらキャピラリを他方の電極まで移動させ、この他方の電極にワイヤーおよびキャピラリを押し付けて超音波併用熱圧着方式によりワイヤーを電極に接続すると同時にワイヤーを切断する方法をいう（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１２５７０７号公報

前記したワイヤーボンディング方法は、電子部品に形成された素子パッドにキャピラリを用いてワイヤーを超音波併用熱圧着方式で接続した後、ワイヤーを引き出しながらキャピラリを移動させ、基板に形成された基板パッドにキャピラリを押し付けてワイヤーを超音波併用熱圧着方式で接続すると同時にワイヤーの切断をするものであった。

この場合、基板パッドの金属層の厚さが厚いので、キャピラリの先端に基板パッドの金属カスが堆積しても、基板パッドへのワイヤーの接続にあまり支障は無かった。

例えば、基板パッドは、ガラエポを主成分とするベース基板の上に、３層の金属層（約１５μｍの厚さの銅を主成分とする層と、約４μｍのニッケルを主成分とする層と、０．０３〜０．５μｍの金を主成分とする層）からなり、約２０μｍの金属層の厚さを有する。

この場合は、キャピラリの先端に付着し堆積する金属カスが約１μｍであるため、キャピラリの先端に基板パッドの金属カスが付着しても、基板パッドを構成する金属層の厚さが十分厚いので、金属カスの付着したキャピラリを基板パッドに押し付けてワイヤーの基板パッドへの接続と、ワイヤーの切断をすることができる。

すなわち、キャピラリを基板パッドに押し付ける際に、堆積した金属カスが金属層にめりこむため、ワイヤーの基板パッドへの接続とワイヤーの切断を問題なく行うことができる。また、堆積した金属カスが金属層にめりこんだ際に、金属カスが金属層に残り、金属カスがキャピラリから剥離するので、その後のワイヤーボンディングを問題なく行うことができる。

しかし、前記した素子パッド→基板パッドの順にワイヤーボンディングする場合は、大きな弧を描いて素子パッドの上方にワイヤーが位置することになる。

そうすると、電子部品が発光素子または受光素子である場合は、ワイヤーに光が当たり、ワイヤーから反射した光が迷光となって、発光素子から出射した光に迷光が侵入し、発光素子が発信する情報に悪影響を及ぼす、または受光素子に入射する光に迷光が侵入し、受光素子が得る情報に悪影響を及ぼすという問題があった。

かかる問題を解決するためには、基板パッド→素子パッドの順にワイヤーボンディングすることが有効な手段である。すなわち、基板に形成された基板パッドにキャピラリを用いてワイヤーを超音波併用熱圧着方式で接続した後、ワイヤーを引き出しながらキャピラリを移動させ、電子部品に形成された素子パッドにキャピラリを押し付けてワイヤーを超音波併用熱圧着方式で接続すると同時にワイヤーの切断をするのである。

かかるワイヤーボンディング方法だと、電子部品の上方に位置するワイヤーの弧を小さくすることができるため、入射または出射する光をワイヤーに当たらなくすることができる。

しかし、素子パッドは、電子部品を構成する半導体基板（例えば、ガリウム砒素、シリコン等）の上に形成された薄い（例えば、約１μｍ）金属膜により構成されるので、キャピラリの先端に付着した金属カスを放置すると、金属カスが素子パッドに当たるので、キャピラリを素子パッドに十分押し付けることができないという現象が生じる。

このため、基板パッド→素子パッドの順にワイヤーボンディングすると、素子パッドへのワイヤーの接続不良、ワイヤーの切断不良という新たな問題が生じることになる。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、基板パッド→素子パッドの順にワイヤーボンディングすることにより、キャピラリの先端に金属カスが堆積しても、接続不良、切断不良等の不具合が生じないワイヤーボンディング方法およびＬＥＤプリントヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基板には、複数の基板パッドの他にダミーパッドが形成されている場合において、基板に形成された複数の基板パッドと、基板に実装された電子部品の表面に形成された複数の素子パッドとをキャピラリにより連続的にワイヤーボンディングする方法に関するものである。

（１）キャピラリの先端から突出したワイヤーは、後述するトーチとの間に電圧が印可されるとスパークが生じ、その熱でワイヤーが溶融し、ボールとなる。そして、このボールは、キャピラリによって基板パッドに押し付けられ、基板パッドにワイヤーが接続する。

（２）その後、キャピラリからワイヤーを引き出しながら、キャピラリを所望の位置に移動させ、ワイヤーをキャピラリによって素子パッドに押し付けて素子パッドにワイヤーを接続させると同時に、キャピラリを素子パッドに押し付けてワイヤーを切断する。

前記した（１）および（２）の一連の動作を複数回行なう。例えば、一連の動作が３回だと、（１）→（２）→（１）→（２）→（１）→（２）となる。このように、前記した一連の動作を複数回行うと、キャピラリの先端に素子パッドを構成する金属のカスが付着し堆積する。

かかる堆積した金属のカスをキャピラリの先端部から除去するため、以下の動作を行う。すなわち、（３）キャピラリの先端から突出したワイヤーに後述するトーチを近づけ、このトーチにより電圧を印可させてスパークを生じさせる。そうすると、その熱でキャピラリの先端から突出したワイヤーが溶融し、ボールとなる。このボールを前記キャピラリによってダミーパッドに押し付けてダミーパッドにワイヤーを接続（超音波＆熱圧着）させる。

そして、（４）キャピラリの先端部からワイヤーを引き出しながら、ダミーパット上においてキャピラリを少し移動させ、ワイヤーをキャピラリによって再度ダミーパッドに押し付けてダミーパッドにワイヤーを接続（超音波＆熱圧着）させると同時にキャピラリをダミーパッドに押し付けてワイヤーを切断する。

つまり、基板に設けられたダミーパッドにおいて、前記した（３）および（４）の一連の動作を行うことにより、キャピラリは、素子パッドよりも金属層の厚いダミーパッドに押し付けられ、キャピラリの先端に堆積した金属カスが厚い金属層にめりこむので、その際に、キャピラリの先端部に堆積した金属カスが除去される。除去された金属カスは、ダミーパッドに残るが、基板の機能が金属カスによって影響を受けることは無い。

尚、ダミーパッドとは、基板パッドと同様な金属層の厚さを有するパッドのことをいう。このダミーパッドは、基板に形成された基板パッドとは電気的な導通の無い独立したパッドでも良いし、基板パッドの一部であっても良い。また、ダミーパッドは、基板に形成された基板パッド同士を接続する配線パターンを太くしたものであっても良い。

前記したワイヤーボンディング方法により、キャピラリを交換することなく、基板に実装された電子部品（半導体素子）の表面に形成されたパッド（素子パッド）と基板に形成されたパッド（基板パッド）とを連続してワイヤーボンディングすることが可能となる。

また、キャピラリは、ダイヤモンド状炭素硬質皮膜されていることが望ましい。ここで、ダイヤモンド状炭素硬質皮膜とは、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティング、ＴＡＣ（テトラヘデラルアモルファスカーボン）等の炭素を主成分とする表面被膜のことをいう。

このように、キャピラリの先端部にダイヤモンド状炭素硬質皮膜を施すことにより、剥離性が向上し、キャピラリの先端に付着した金属のカスの除去が容易になるだけでなく、キャピラリ自体の摩耗を少なくすることができるので、キャピラリの寿命を長くすることができる。

また、電子部品は発光素子であり、電子部品の表面に形成された素子パッドの近傍に発光部が形成されていても良い。例えば、電子部品は、ＬＥＤアレイであっても良い。

電子部品がＬＥＤアレイ等の発光素子の場合、ワイヤーボンディングにより電気的な導通を図ると、ワイヤーに光が反射するという問題が生じるが、本発明にかかるワイヤーボンディング方法においては、このような問題が生じない。

なぜなら、前記した一連の動作（１）→（２）は、ワイヤーボンディングを基板パッド→素子パッドの順に行うものであるため、ＬＥＤアレイ等の発光素子の上部に位置するワイヤーの長さを短く（ワイヤーの弧を小さく）することができるからである。

このため、発光素子から出射した光は、ワイヤーに当たることが無いので、ワイヤーに反射した光が迷光となって発光素子から光として出される情報に侵入することがない。

また、電子部品は受光素子であり、電子部品の表面に形成された素子パッドの近傍に受光部が形成されていても良い。

なぜなら、前記した一連の動作（１）→（２）は、ワイヤーボンディングを基板パッド→素子パッドの順に行うものであるため、前記したように受光素子の上部に位置するワイヤーの長さを短く（ワイヤーの弧を小さく）することができるからである。

このため、受光素子に入射する光は、ワイヤーに当たることが無いので、ワイヤーに反射した光が迷光となって受光素子に光として入る情報に侵入することがない。

また、ダミーパッドは金を主成分とする金属により形成されており、素子パッドはアルミニウムを主成分とする金属により形成されていても良い。尚、基板パッドも金を主成分とする金属により形成されていても良い。

この場合は、前記した（１）および（２）の一連のワイヤーボンディングを繰り返すことにより、キャピラリの先端にアルミニウムの金属カスが堆積することになる。

しかし、基板に設けられたダミーパッドにおいて、前記した（３）および（４）の一連の動作を一または複数回行うことにより、キャピラリは、ワイヤーを切断する際に、素子パッドよりも金属層の厚いダミーパッドに押し付けられる。

そうすると、その際に、キャピラリの先端に堆積したアルミニウムを主成分とする金属カスは、ダミーパッドの金属層の中にめりこむので、その際に、ダミーパッドを構成する金との間で合金をつくるので、（４）の動作を行う際に、金属カスがダミーパッドに残り、キャピラリの先端から金属カスが除去される。

前記したワイヤーボンディング方法は、ＬＥＤプリントヘッドの製造方法として利用することができる。

つまり、アルミニウム、樹脂等で形成されたベースに固定された基板に、複数の基板パッドの他にダミーパッドが形成されている場合において、基板に形成された複数の基板パッドと、基板に実装されたＬＥＤアレイの表面に形成された複数の素子パッドとをキャピラリによりワイヤーボンディングすることにより、ＬＥＤプリントヘッドを製造できる。

（５）キャピラリの先端から突出したワイヤーは、後述するトーチとの間に電圧が印可されるとスパークが生じ、その熱でワイヤーが溶融し、ボールとなる。そして、このボールは、キャピラリによって基板パッドに押し付けられて基板パッドにワイヤーが接続（超音波＆熱圧着）する。

（６）その後、キャピラリからワイヤーを引き出しながら、キャピラリを所望の位置に移動させ、ワイヤーをキャピラリによって素子パッドに押し付けて素子パッドにワイヤーを接続（超音波＆熱圧着）させると同時に、キャピラリを素子パッドに押し付けてワイヤーを切断する。

前記した（５）および（６）の一連の動作を、ＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造に際して、複数回行なう。例えば、一連の動作が４回だと、（５）→（６）→（５）→（６）→（５）→（６）→（５）→（６）となる。

このように、前記した（５）および（６）の一連の動作を複数回行うと、キャピラリの先端に素子パッドを構成する金属のカスが付着し堆積する。

キャピラリの先端に堆積した金属のカスを除去するため、以下の動作を行う。すなわち、（７）キャピラリの先端から突出したワイヤーに後述するトーチを近づけ、このトーチにより電圧を印可させてスパークを生じさせる。

そうすると、その熱でキャピラリの先端から突出したワイヤーが溶融し、ボールとなる。このボールをキャピラリによってダミーパッドに押し付けてダミーパッドにワイヤーを接続（超音波＆熱圧着）させる。

そして、（８）キャピラリの先端部からワイヤーを引き出しながら、ダミーパット上においてキャピラリを少し移動させ、ワイヤーをキャピラリによって再度ダミーパッドに押し付けてダミーパッドにワイヤーを接続（超音波＆熱圧着）させると同時に、キャピラリをダミーパッドに押し付けてワイヤーを切断する。

つまり、基板に設けられたダミーパッドにおいて、前記した（７）および（８）の一連の動作を一または複数回行うことにより、キャピラリの先端は、素子パッドよりも金属層の厚いダミーパッドに十分押し付けられるので、その際に、キャピラリの先端に堆積した金属カスが除去される。

このため、キャピラリを交換することなく、連続してワイヤーボンディングすることが可能となるので、連続してＬＥＤプリントヘッド用ベースを製造することが可能となる。

また、キャピラリの先端部の表面には、ダイヤモンド状炭素硬質皮膜が施されていても良い。ダイヤモンド状炭素硬質皮膜を施すことにより剥離性が向上するので、キャピラリの先端から金属カスの除去が容易になり、キャピラリの寿命を長くすることができる。

さらに、ダミーパッドは、金を主成分とする金属により形成されており、ＬＥＤアレイの表面に形成された素子パッドは、アルミニウムを主成分とする金属により形成されていても良い。尚、基板パッドも金を主成分とする金属により形成されていても良い。
また、このダミーパッドは、基板に形成された基板パッドとは電気的な導通の無い独立したパッドでも良いし、基板パッドの一部であっても良い。また、ダミーパッドは、基板に形成された基板パッド同士を接続する配線パターンを太くしたものであっても良い。

前記した（５）および（６）の動作を連続して行うと、キャピラリの先端には、アルミニウムの金属カスが堆積する。

しかし、基板に設けられたダミーパッドにおいて、前記した（７）および（８）の一連の動作を行うことにより、キャピラリの先端は、素子パッドよりも金属層の厚い金を主成分とするダミーパッドに十分押し付けられるので、その際に、キャピラリの先端部に堆積したアルミニウムを主成分とする金属カスが除去される。

つまり、キャピラリの先端に付着、堆積したアルミニウムの金属カスは、キャピラリによって、ダミーパッドを構成する金属層にめりこむので、その際に、金属カスであるアルミニウムとダミーパッドを構成する金とが合金をつくるので、キャピラリの先端に付着、堆積した金属カスがダミーパッドに残される。

このため、本発明に係るＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造方法により、キャピラリの先端部に堆積した金属カスを問題とすることなく、ＬＥＤプリントヘッド用ベースを連続して生産することができる。

本発明により、キャピラリの先端にパッドを構成する金属のカスが付着し堆積しても、かかる金属カスを容易に除去することができるので、キャピラリを長期間交換することなく、連続してワイヤーボンディングできるという効果を奏する。

以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る第１実施例を、図１〜１４を用いて説明する。
図１は、キャピラリの側部断面図である。図２乃至図４は、キャピラリの側面図である。図５乃至図１４は、本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である。

尚、図５乃至図９は、基板を側面から見た図であるため、本来なら基板端部にあるダミーパッドを図示すべきであるが、説明を分かりやすくするため、ダミーパッドを図示していない。
また、ワイヤー６は、直径１０〜１５０μｍ程度の細い導線であるが、説明を分かりやすくするため、各図においてワイヤー６を太く図示している。

（キャピラリ）
図１に示すように、本発明において用いられるキャピラリ１は、中心部に後述するワイヤーを供給するための貫通穴２が形成されている。キャピラリの材質は、セラミック、ルビー、酸化ジルコニウム等を用いることができる。

（ワイヤーボンディング方法）
次に、本発明に係るワイヤーボンディング方法を説明する。尚、ワイヤーボンディング装置は市販されている公知の装置を用いれば良いので、キャピラリ以外の装置の説明は、説明を簡単にするため省略する。

まず、図２に示すように、キャピラリ１の先端３から所定量のワイヤー６が供給される。そして、図３に示すように、ワイヤーボンディング装置の一部を構成するトーチ７が、キャピラリ１の先端３から突出したワイヤー６の近傍に位置決めされ、ワイヤー６とトーチ７間に電圧が印加される。その結果生じたスパークによって、キャピラリ１の先端３から突出したワイヤー６が溶融し、図４に示すように、ボール８が形成される。

図５は、基板パッド１２が形成され、電子部品１０が実装された基板９を側面から見た模式図である。図５に示すように、ボール８が形成されたキャピラリ１を、図示しないワイヤーボンディング装置を用いて、基板パッド１２の真上に移動させる。

そして、図６に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてキャピラリ１を下降させ、キャピラリ１により溶融したボール８を基板パッド１２に押し付けて、ワイヤー６と基板パッド１２を超音波併用熱圧着方式で接続させる。

その後、図７に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてワイヤー６をキャピラリ１の先端３から引き出しながら、電子部品１０の素子パッド１１に向けて移動させる。

そして、図８および図９に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてキャピラリ１を素子パッド１１に押し付けて、ワイヤー６を素子パッド１１に超音波併用熱圧着方式で接続させると同時に、ワイヤー６を切断する。

前記した一連の動作を複数回行うことにより、複数の基板パッド１２と複数の素子パッド１１をワイヤー６により電気的に接続することができる。
しかし、キャピラリ１の先端３には、素子パッドの金属層を構成するアルミニウムの金属カスが付着し、堆積する。

そこで、キャピラリ１の先端３に堆積した金属カスを除去するため、以下に示す動作を実施する。
すなわち、図３に示すように、キャピラリ１の先端３から突出した所定量のワイヤー６の近傍に、図４に示すようにトーチ７を位置させ、ワイヤー６とトーチ７の間に電圧を印加する。そうすると、スパークが発生し、図５に示すように、キャピラリ１の先端３にボール８が形成される。

その後、図１０に示すように、基板９において、基板９の電子部品１０が実装されていない別の箇所（例えば、基板９の端部）に設けたダミーパッド１５上にキャピラリ１を移動させる。

そして、図１１に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてキャピラリ１を下降させ、キャピラリ１により溶融したボール８をダミーパッド１５に押し付けて、ワイヤー６とダミーパッド１５を超音波併用熱圧着方式で接続させる。

その後、図１２に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてワイヤー６をキャピラリ１の先端３から引き出しながら、キャピラリ１をダミーパッド１５の他の場所に向けて移動させる。
そして、図１３、図１４に示すように、図示しないワイヤーボンディング装置を用いてキャピラリ１をダミーパッド１５に押し付けて、ワイヤー６をダミーパッド１５に超音波併用熱圧着方式で接続させると同時に、ワイヤー６を切断する。

基板９に形成されたダミーパッド１５は、金属層の厚さ（例えば、２０μｍ）が素子パッドの金属層の厚さ（例えば、１μｍ）よりも厚いので、キャピラリ１の先端は、金属カスが付着していても、十分に押し付けることができる。

つまり、キャピラリ１の先端の金属カスは、ダミーパッド１５の中に埋没させることができるため、キャピラリ１をダミーパッド１５に押し付けた際に、キャピラリ１の先端に堆積した金属カスと、ダミーパッド１５を構成する金属の間で合金をつくることができる。

そうすると、ダミーパッド１５にキャピラリ１の先端に堆積した金属カスが残るので、キャピラリ１の先端３から金属カスを除去することができる。

このように、素子パッド１１を構成する金属であるアルミニウムと合金を作りやすい金を主成分とするダミーパッド１５においてワイヤーボンディング動作を行うことにより、キャピラリ１の先端３に付着した金属カス（アルニミウムのカス）を除去することができる。

以上説明したように、電子部品１０の素子パッド１１がアルミニウムのように硬度の低い金属で構成されている場合であっても、素子パッド１１を形成する金属と合金を作りやすい金属により形成されたダミーパッドにおいてワイヤーボンディング動作を行うことによって、キャピラリ１に付着・堆積した金属カスを、自動で剥離・除去できるので、キャピラリ１のメンテナンスを行うことなく、連続してワイヤーボンディング動作を継続することができる。

本発明の他の実施例を図１５乃至図１７を用いて詳細に説明する。
図１５は、ＬＥＤプリントヘッドの側面図である。図１６は、図１５で示したＬＥＤプリントヘッドにおけるＬＥＤプリントヘッド用ベースの平面図である。図１７は、図１６で示したＬＥＤプリントヘッド用ベースのＢ−Ｂ断面の拡大図である。
尚、実施例１で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例２は、実施例１で説明したワイヤーボンディング方法を、ＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造に適用したものである。

ＬＥＤプリントヘッドは、図１５に示すように、長尺の金属シャフト１９と長尺の基板９を樹脂１８により一体的に成形したＬＥＤプリントヘッド用ベース２４と、レンズアレイ２２を固定したカバー２１とからなる。

このＬＥＤプリントヘッド用ベース２４の基板９には、図１６に示すように、複数のＬＥＤアレイ２０が長手方向に千鳥状に実装されており、千鳥状にあいた基板パッド形成エリア２３に図示しない複数の基板パッドが形成されている。

ＬＥＤアレイ２０の表面（上面）には、複数の発光部と、複数の素子パッドが形成されており、この複数の素子パッドと複数の基板パッドとをワイヤーボンディングすることにより、基板９とＬＥＤアレイ２０の電気的な導通を実現している。

図１７は、図１６に示したＬＥＤプリントヘッド用ベースのＢ−Ｂ断面を拡大した図である。基板９に実装されたＬＥＤアレイ２０の素子パッド１１と、基板９に形成された基板パッド１２とを、第１実施例に記載したワイヤーボンディング方法によりワイヤー接続することができる。

つまり、まず、実施例１に示したワイヤーボンディング方法の内、基板パッド１２と素子パッド１１のワイヤーボンディングを５６個全てのＬＥＤアレイ２０について実施する。その後、図１６に示すように、基板９の端部に設けたダミーパッド１５において、実施例１に示したワイヤーボンディングを１または複数回実施する。

かかるＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造方法により、キャピラリ１に付着したＬＥＤアレイ２０の素子パッド１１の金属カスを、ダミーパッド１５において、ＬＥＤプリントヘッド用ベースを製造する都度除去することができるので、キャピラリ１をメンテナンスすることなく、ＬＥＤプリントヘッド用ベースを連続して製造することができる。

前記したＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造方法においては、全てのＬＥＤアレイのワイヤーボンディングを実施した後、ダミーパッドにおける金属カスを除去するためのワイヤーボンディングをする方法を説明したが、１個のＬＥＤアレイにおける複数の素子パッドと、この複数の素子パッドに対応する複数の基板パッドのワイヤーボンディングを終えた都度、ダミーパッドで金属カスの除去のためのワイヤーボンディングを行っても良い。

尚、本実施例２において、ダミーパッドは、金を主成分とする金属により構成されており、素子パッドは、アルミニウムを主成分とする金属で構成されている。

本発明の他の実施例を図１８及び図１９を用いて詳細に説明する。
図１８は、キャピラリの側面図であり、図１９は、図１８に示したキャピラリを下方（Ａ方向）から見たときの拡大図である。
尚、実施例１および実施例２で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例に係る光モジュールの実施例１および実施例２との相違点は、キャピラリ１の先端部４にダイヤモンド状炭素硬質皮膜５を施した点のみである。

ダイヤモンド状炭素硬質皮膜とは、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＴＡＣ（テトラヘデラルアモルファスカーボン）等の炭素を主成分とする表面被膜のことをいう。

かかる皮膜をセラミックから構成されたキャピラリの先端部４の表面に施すことにより、キャピラリ４の寿命が長くなるだけではなく、キャピラリ４の先端３（先端面１４）に金属カスが付着し難くなると共に、先端３（先端面１４）に付着した金属カスの剥離性が向上する。

したがって、実施例１または実施例２において、キャピラリ４の先端部４にダイヤモンド状炭素硬質皮膜を施すことにより、ダミーパッド１５における金属カスの除去のためのワイヤーボンディングをする頻度を減少させることができ、実施例１に記載したワイヤーボンディング方法および実施例２に記載したＬＥＤプリントヘッド用ベースの製造方法を、より連続して行うことができるという効果を奏する。

前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。

また、前記した実施例においては、アルミニウムを主成分とする素子パッドと、金を主成分とする基板パッドおよびダミーパッドとしたが、素子パッドを構成する金属と、ダミーパッドを構成する金属が加熱、超音波振動等によって合金を作り易い関係にあれば良く、パッドを構成する金属として、アルミニウムおよび金に限られるわけではない。

また、前記した実施例においては、基板パッドとダミーパッドの材質を同材質としたが、異なる材質であっても良い。

また、前記した実施例においては、ダミーパッドとして、基板パッドとは独立したものを用いて説明したが、これに限るものではなく、基板パッド１２の一部をダミーパッドとして用いても良い。
すなわち、図２０に示すように、複数のＬＥＤアレイ２０が実装された電源ラインとしての基板パッド１２の未使用部分である端部を、ダミーパッド１５として用いても良い。

さらに、基板上に形成された基板パッドに接続する配線パターンの一部の幅を広くして、この幅を広くした配線パターンをダミーパッドとして用いても良い。
すなわち図２１に示すように、基板パッド１２に接続された配線パターン２５の途中において、配線パターン２５の幅を広くした部分を形成し、その部分をダミーパッドとして用いても良い。

また、基板パッド→素子パッドの順でワイヤーボンディングを繰り返した後、キャピラリの先端に付着、堆積した金属カスを除去するため、素子パッド→基板パッドの順にワイヤーボンディングをしても良い。
この場合であっても、キャピラリの先端に付着した金属カスは、基板パッドの厚い金属層中にめりこむので、前記したように、キャピラリの先端から金属カスを除去することができる。

本発明は、ワイヤーボンディング方法およびＬＥＤプリントヘッドの製造方法に適用される。

キャピラリの側部断面図である（実施例１）キャピラリの側面図である（実施例１）キャピラリの側面図である（実施例１）キャピラリの側面図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための模式図である（実施例１）ＬＥＤプリントヘッドの側面図である（実施例２）ＬＥＤプリントヘッドにおけるＬＥＤプリントヘッド用ベースの平面図である（実施例２）ＬＥＤプリントヘッド用ベース断面の拡大図である（実施例２）キャピラリの側面図である（実施例３）キャピラリを下方（Ａ方向）から見たときの拡大図である（実施例３）本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための基板の斜視図である。本発明にかかるワイヤーボンディング方法を説明するための基板の斜視図である。

１キャピラリ
２貫通穴
３先端
４先端部
５ダイヤモンド状炭素硬質皮膜
６ワイヤー
９基板
１０電子部品
１１素子パッド
１２基板パッド
１３発光部
１５ダミーパッド
２４ＬＥＤプリントヘッド用ベース
２５配線パターン

Claims

基板に形成された複数の基板パッドと、
該基板に実装された電子部品の表面に形成され、金属層の厚さが該基板パッドよりも薄い複数の素子パッドとをキャピラリの先端から突出したワイヤーにより結線するワイヤーボンディング方法において、
前記キャピラリの先端から突出したワイヤーを前記キャピラリによって前記基板パッドに押し付けて前記基板パッドに該ワイヤーを接続し、
該ワイヤーを引き出しながら前記キャピラリを移動し、
該ワイヤーを前記キャピラリによって前記素子パッドに押し付けて前記素子パッドに前記ワイヤーを接続すると同時に前記ワイヤーを切断する一連の動作を複数回行った後、
前記キャピラリの先端から突出したワイヤーを、前記キャピラリによって前記基板に形成され、金属層の厚さが前記基板パッドと同じダミーパッドに押し付けて該ダミーパッドに該ワイヤーを接続し、
該ワイヤーを引き出しながら前記キャピラリを移動し、
該ワイヤーを前記キャピラリによって前記ダミーパッドに押し付けて該ダミーパッドに前記ワイヤーを接続すると同時に前記ワイヤーを切断することを特徴とするワイヤーボンディング方法
前記ダミーパッドは、基板パッドの一部または基板パッドに接続された配線パターンである請求項１に記載のワイヤーボンディング方法
複数のＬＥＤアレイが実装された基板と、
該基板が固定されたベースと、
該ベースに固定され、レンズアレイを有するカバーとを備えたＬＥＤプリントヘッドの製造方法において、
前記基板は、
該基板に形成された複数の基板パッドと、
該基板に実装されたＬＥＤアレイの表面に形成され、金属層の厚さが該基板パッドよりも薄い複数の素子パッドとをキャピラリによりワイヤーボンディングするに際し、
前記キャピラリの先端から突出したワイヤーを前記キャピラリによって前記基板パッドに押し付けて前記基板パッドに該ワイヤーを接続し、
該ワイヤーを引き出しながら前記キャピラリを移動し、
該ワイヤーを前記キャピラリによって前記素子パッドに押し付けて前記素子パッドに前記ワイヤーを接続させると同時に前記ワイヤーを切断する一連の動作を複数回行った後、
前記キャピラリの先端から突出したワイヤーを、前記キャピラリによって前記基板に形成され、金属層の厚さが前記基板パッドと同じ前記ダミーパッドに押し付けて前記ダミーパッドに該ワイヤーを接続し、
該ワイヤーを引き出しながら前記キャピラリを移動し、
該ワイヤーを前記キャピラリによって前記ダミーパッドに押し付けて前記ダミーパッドに前記ワイヤーを接続すると同時に前記ワイヤーを切断することを特徴とするＬＥＤプリントヘッドの製造方法
前記ダミーパッドは、基板パッドの一部または基板パッドに接続された配線パターンである請求項３に記載のＬＥＤプリントヘッドの製造方法