ワイヤーボンダとは？ボール・ウェッジ・バンプの種類の違いと、線の太さ・接合速度・位置精度の選び方

ワイヤーボンダとは

ワイヤーボンダは、チップやリードフレーム、樹脂基板の電極の間を、ボンディングワイヤで接合して配線を作る装置です。半導体の後工程で使います。ワイヤボンダ、ワイヤーボンディング装置とも呼びます。

3つの種類

• ボールボンダは、線の先を放電で丸め、熱と超音波と荷重で電極につなぎます。カイジョーのFB-e20N、ヤマハロボティクスのUTC-RZ1、K&SのRAPID Proがこの型です。
• ウェッジボンダは、くさび形のツールと超音波でつなぎます。常温で打てます。超音波工業のREBO-XとREBO-XW、K&SのAsterionがこの型です。
• バンプボンダは、ダイシングの前のウェハの電極にボールだけを打って線を切り、突起を作ります。ヤマハロボティクスのSBB-5200、カイジョーのFB-x26BUMP1がこの型です。

線の材質と太さ

先に決めるのは線です。材質と太さで、使える機種が変わります。

• UTC-RZ1は、Au、Cu、Ag、PCCワイヤの15〜65μmを使えます。
• REBO-Xは、アルミニウムと銅を使います。太線用は100〜500μmで、オプションで600μmまで広げられます。
• SBB-5200は、金線の15〜32μmを使います。
• K&Sの技術解説では、ウェッジボンディングの線を直径25µm〜500µmのアルミ、銅または金線、リボンワイヤとしています。

接合速度と位置精度

数字は測る条件まで見ます。線の長さやカットのしかたで変わるので、自社の条件で確かめます。

• UTC-RZ1の接合速度は、40ms@2mmです。
• FB-e20Nの接合速度は、ワイヤあたり43msです。
• SBB-5200とFB-x26BUMP1は、ともにバンプあたり30msです。FB-x26BUMP1はPill-cut modeのときの数字です。
• 位置精度は、FB-e20Nが3σ≦2.0μm、UTC-RZ1が±2.0μm@3σ、SBB-5200が±2.5μm（3σ）、Asterionが±3µm（3σ）⁠で⁠⁠⁠⁠す⁠。

REBO-X、REBO-XW、RAPID Proは、接合速度の数字が公式の製品ページにありません。比べるときは、各社に同じ条件の数字を聞きます。

接合範囲と大きなワーク

ワークの大きさで、接合範囲を見ます。

• REBO-Xの接合範囲は、X300mm×Y160mmです。
• REBO-XWの接合範囲は、X300mm×Y300mmです。
• Asterionの接合範囲は、300mm×300mmです。
• FB-e20Nの接合範囲は、56mm×80mmです。

電源と置き場所

装置は重いので、床と搬入の経路を先に見ます。

• UTC-RZ1は、550kgで、電源は200-240Vです。
• REBO-XWは、約850kgで、電源は三相AC200V〜240Vです。
• SBB-5200は、約500kgで、電源は単相AC100V±5％です。

価格

載せた8製品に公開価格はありません。線の材質、搬送、オプションで構成が変わるので、使う線とワークの大きさを伝えて各社に問い合わせます。