JP2013105989A - Wire bonding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly perform wire cut to a wire after bonding without damaging a base part consisting of silicon which is a foundation of a pad in a wire bonding method for connecting the wire to the pad for wire bonding provided on one surface side of a silicon component consisting of silicon by wedge bonding.SOLUTION: In a wire cut process, plasma irradiation means 200 for heating a wire 30 to be fused is used, and a come off part 30b in the wire 30 is fused to be torn off from a bonded part 30a while continuing heating by irradiating the come off part 30b with plasma from a direction Y in parallel with one surface 21a of a base part 21 consisting of silicon by a torch 210 of the plasma irradiation means 200 while pulling the come off part 30b upward than the connection part 30a in the wire 30 so that the come off part 30b becomes a state of floating from one surface 21a of the base part 21.

Description

本発明は、シリコンよりなるシリコン部品の一面側に設けられたワイヤボンディング用のパッドに、ウェッジボンディングによりワイヤを接続するワイヤボンディング方法に関する。   The present invention relates to a wire bonding method in which a wire is connected to a wire bonding pad provided on one side of a silicon component made of silicon by wedge bonding.

従来、この種の一般的なウェッジボンディングによるワイヤボンディング方法は、次の通りである（たとえば、特許文献１参照）。まず、シリコンよりなる基部と基部の一面の直上に設けられたワイヤボンディング用のパッドとを備えるシリコン部品を用意する（用意工程）。   Conventionally, a wire bonding method by this type of general wedge bonding is as follows (see, for example, Patent Document 1). First, a silicon component including a base made of silicon and a wire bonding pad provided immediately above one surface of the base is prepared (preparation process).

そして、基部の一面の上方からパッドに対してボンディングツールによってワイヤを押し付けて、超音波などを印加しながら接合し（接合工程）、その後、ワイヤにおけるパッドとの接合部から外れた部位である外れ部にて、ワイヤをカットする（ワイヤカット工程）ものである（特開昭６３−１６０２３７号公報）。このような工程を行うウェッジボンディングは、たとえば、アルミニウムなどの比較的太線における２ｎｄボンディング等にて行われる。   Then, the wire is pressed against the pad from above the one surface of the base with a bonding tool and bonded while applying ultrasonic waves (bonding process). Thereafter, the wire is detached from the bonded portion with the pad. The wire is cut at the part (wire cutting step) (Japanese Patent Laid-Open No. 63-160237). The wedge bonding for performing such a process is performed by, for example, 2nd bonding on a relatively thick line such as aluminum.

特開昭６３−１６０２３７号公報JP-A-63-160237

本発明者は、上記従来のウェッジボンディングについて、特にワイヤカット工程について鋭意検討を行った。図１２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ一般的な方法に準じて、本発明者が行った試作としてのワイヤボンディングにおけるワイヤカット方法を示す概略側面図である。   The inventor has intensively studied the conventional wedge bonding, particularly the wire cutting process. 12 (a) and 12 (b) are schematic side views showing a wire cutting method in wire bonding as a prototype made by the present inventor according to a general method.

図１２では、シリコン部品２０は、シリコンよりなる基部２１と基部２１の一面２１ａに直接設けられたワイヤボンディング用のパッド２２を有する。このようなシリコン部品２０では、たとえば基部２１は、ＩＧＢＴやＭＯＳトランジスタ等が形成されているシリコン素子であり、素子小型化のために、基部２１の直上に設けられたアルミ等よりなるパッド２２に、直接ワイヤボンディングがなされる。   In FIG. 12, the silicon component 20 includes a base portion 21 made of silicon and a wire bonding pad 22 provided directly on one surface 21 a of the base portion 21. In such a silicon component 20, for example, the base 21 is a silicon element in which an IGBT, a MOS transistor, or the like is formed, and a pad 22 made of aluminum or the like provided immediately above the base 21 is used to reduce the size of the element. Direct wire bonding is performed.

ここで、図１２においては、一般のワイヤボンディング装置と同様、ボンディングツール１００は、超音波振動等を伴いながらワイヤ３０の押し付けを行うものであり、ワイヤガイド１０１はワイヤ３０の移動を行うものであり、ワイヤカッタ１０２はワイヤ３０をカットするものであり、これらボンディングツール１００、ワイヤガイド１０１およびワイヤカッタ１０２は、図示しないアクチュエータ等により所望の位置に移動可能とされている。   Here, in FIG. 12, as in a general wire bonding apparatus, the bonding tool 100 presses the wire 30 with ultrasonic vibration or the like, and the wire guide 101 moves the wire 30. The wire cutter 102 cuts the wire 30. The bonding tool 100, the wire guide 101, and the wire cutter 102 can be moved to desired positions by an actuator (not shown).

まず、図１２（ａ）に示されるように、ワイヤガイド１０１により、基部２１の一面２１ａのパッド２２上方にワイヤ３０を位置させ、そこからパッド２２に対してボンディングツール１００によってワイヤ３０を押し付けて、超音波などを印加しながら接合する。ここで、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａは、ボンディングツール１００の押し付け荷重により、広がるように潰れ変形した部位となる。   First, as shown in FIG. 12A, the wire 30 is positioned above the pad 22 on the one surface 21 a of the base 21 by the wire guide 101, and then the wire 30 is pressed against the pad 22 by the bonding tool 100. Bonding while applying ultrasonic waves. Here, the joint portion 30 a of the wire 30 with the pad 22 is a portion that is crushed and deformed so as to expand due to the pressing load of the bonding tool 100.

その後、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａから外れた部位である外れ部３０ｂにて、ワイヤ３０をカットするが、一般にはハーフカットによりワイヤカットを行う。すなわち、図１２（ａ）に示されるように、ボンディングツール１００によって、パッド２２上における接合部３０ａの隣の部位に当該外れ部３０ｂを押し付け、ワイヤカッタ１０２により、押し付けられた外れ部３０ｂをハーフカットする。   Thereafter, the wire 30 is cut at a disengagement portion 30b that is a portion of the wire 30 that is disengaged from the joint portion 30a with the pad 22. Generally, the wire cut is performed by a half cut. That is, as shown in FIG. 12 (a), with the bonding tool 100, the disengaged portion 30b is pressed against the portion adjacent to the bonded portion 30a on the pad 22, and the disengaged portion 30b pressed with the wire cutter 102 is half-cut. To do.

次に、図１２（ｂ）に示されるように、ボンディングツール１００を上昇させるとともに、ワイヤガイド１０１によってワイヤ３０を上昇させることにより、ハーフカット部分にてワイヤ３０を引きちぎる。こうしてワイヤカットが完了する。   Next, as shown in FIG. 12B, the bonding tool 100 is lifted and the wire 30 is lifted by the wire guide 101, thereby tearing the wire 30 at the half-cut portion. Thus, wire cutting is completed.

しかしながら、本発明者の検討によれば、まずは、図１２（ａ）においてワイヤカッタ１０２をワイヤ３０に押し付けることから、ワイヤカッタ１０２とパッド２２との接触による基部２１へのダメージが懸念される。また、図１２（ｂ）においては、ハーフカットが不十分な場合、ハーフカット部分で適切に切れにくくなることがあり、たとえばカット後のワイヤ形状が異形のものになってしまう可能性がある。   However, according to the study of the present inventor, first, the wire cutter 102 is pressed against the wire 30 in FIG. 12A, so there is a concern about damage to the base 21 due to contact between the wire cutter 102 and the pad 22. In addition, in FIG. 12B, when the half cut is insufficient, it may be difficult to cut appropriately at the half cut portion, and for example, the wire shape after the cut may be irregular.

特に、近年、トランジスタ等のシリコン部品２０では、大電流化が必要になり、それに伴って、たとえば従来のφ３００μｍ以下のＡｌワイヤ３０から、φ４００μｍ、φ５００μｍ等のＡｌワイヤ３０といった、より太いワイヤ３０が要求されており、上記問題が顕著になってくる。   In particular, in recent years, a silicon component 20 such as a transistor requires a large current, and accordingly, a thicker wire 30 such as a conventional Al wire 30 having a diameter of 300 μm or less and an Al wire 30 having a diameter of 400 μm, 500 μm, or the like is used. The above problem becomes more prominent.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、シリコンよりなるシリコン部品の一面側に設けられたワイヤボンディング用のパッドに、ウェッジボンディングによりワイヤを接続するワイヤボンディング方法において、パッドの下地であるシリコンよりなる基部を傷つけることなく、接合後のワイヤに対して確実にワイヤカットを行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a wire bonding method for connecting a wire to a wire bonding pad provided on one side of a silicon component made of silicon by wedge bonding, An object of the present invention is to reliably perform wire cutting on a wire after bonding without damaging a base portion made of silicon.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、シリコンよりなる基部（２１）と基部（２１）の一面（２１ａ）の直上に設けられたワイヤボンディング用のパッド（２２）とを備えるシリコン部品（２０）を用意する用意工程と、基部（２１）の一面（２１ａ）の上方からパッド（２２）に対してボンディングツール（１００）によってワイヤ（３０）を押し付けて接合する接合工程と、ワイヤ（３０）におけるパッド（２２）との接合部（３０ａ）から外れた部位である外れ部（３０ｂ）にて、ワイヤ（３０）をカットするワイヤカット工程とを備えるウェッジボンディングによるワイヤボンディング方法において、
ワイヤカット工程では、ワイヤ（３０）を加熱して溶融させるワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）を用い、外れ部（３０ｂ）が基部（２１）の一面（２１ａ）から浮いた状態となるように、外れ部（３０ｂ）を接合部（３０ａ）よりも上方に引っ張り上げつつ、ワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）によって外れ部（３０ｂ）に対して基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から加熱を続けながら、外れ部（３０ｂ）を溶融させて接合部（３０ａ）から引きちぎるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a base portion (21) made of silicon and a wire bonding pad (22) provided immediately above one surface (21a) of the base portion (21). A preparation step of preparing the silicon component (20), a bonding step of pressing the wire (30) with the bonding tool (100) against the pad (22) from above the one surface (21a) of the base portion (21), and a bonding step; In a wire bonding method by wedge bonding, comprising: a wire cutting step of cutting the wire (30) at a disengaged portion (30b) which is a portion disengaged from the joint portion (30a) of the wire (30) with the pad (22). ,
In the wire cutting step, wire heating means (200, 300, 400) for heating and melting the wire (30) is used so that the disengaged portion (30b) is lifted from the one surface (21a) of the base portion (21). Further, while pulling the disengagement part (30b) upward from the joint part (30a), the wire heating means (200, 300, 400) and the one surface (21a) of the base part (21) with respect to the disengagement part (30b). While continuing the heating from the parallel direction, the disengaged part (30b) is melted and torn off from the joint part (30a).

それによれば、カットすべきワイヤ（３０）の外れ部（３０ｂ）を基部（２１）の一面（２１ａ）から浮かせ、この状態で、加熱方向を基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向として加熱溶融させて引きちぎるから、ワイヤ（３０）に加わる熱が基部（２１）に及ぶことは極力抑制される。   According to this, the disengaged part (30b) of the wire (30) to be cut is floated from the one surface (21a) of the base part (21), and in this state, the heating direction is a direction parallel to the one surface (21a) of the base part (21). Therefore, the heat applied to the wire (30) is prevented from reaching the base (21) as much as possible.

よって、本発明によれば、パッド（２２）の下地であるシリコンよりなる基部（２１）を傷つけることなく、接合後のワイヤ（３０）に対して確実にワイヤカットを行うことができる。   Therefore, according to the present invention, the wire (30) after bonding can be reliably cut without damaging the base (21) made of silicon that is the base of the pad (22).

ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のワイヤボンディング方法において、ワイヤ加熱手段は、プラズマを照射するプラズマ照射手段（２００）であり、ワイヤカット工程では、プラズマ照射手段（２００）によって、外れ部（３０ｂ）に対して基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向からプラズマを照射することでワイヤ（３０）の加熱を行うものにできる。この場合、プラズマの照射方向が加熱方向に相当する。   Here, as in the invention according to claim 2, in the wire bonding method according to claim 1, the wire heating means is a plasma irradiation means (200) for irradiating plasma, and in the wire cutting step, plasma irradiation is performed. By means (200), the wire (30) can be heated by irradiating plasma from a direction parallel to one surface (21a) of the base part (21) with respect to the disengagement part (30b). In this case, the plasma irradiation direction corresponds to the heating direction.

また、請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載のワイヤボンディング方法において、ワイヤ加熱手段は、基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向に配置された一対の電極（３０１、３０２）間にワイヤ（３０）を挟んでワイヤ（３０）に電流を流し、ワイヤ（３０）を加熱する通電加熱手段（３００）であるものにできる。この場合、電流の流れる方向が加熱方向に相当する。   Further, as in the invention according to claim 3, in the wire bonding method according to claim 1, the wire heating means includes a pair of electrodes (in a direction parallel to the one surface (21a) of the base portion (21)). 301, 302) with the wire (30) sandwiched between them, a current is passed through the wire (30) to heat the wire (30). In this case, the direction in which the current flows corresponds to the heating direction.

また、請求項４に記載の発明のように、請求項１に記載のワイヤボンディング方法において、ワイヤ加熱手段は、レーザを照射するレーザ照射手段（４００）であり、ワイヤカット工程では、レーザ照射手段（４００）によって、外れ部（３０ｂ）に対して基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から前記レーザを照射することでワイヤ（３０）の加熱を行うものにできる。この場合、レーザの照射方向が加熱方向に相当する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the wire bonding method according to the first aspect, the wire heating means is a laser irradiation means (400) for irradiating a laser, and in the wire cutting step, the laser irradiation means. By (400), the wire (30) can be heated by irradiating the laser from the direction parallel to the one surface (21a) of the base (21) with respect to the disengaged part (30b). In this case, the laser irradiation direction corresponds to the heating direction.

請求項５に記載の発明では、シリコンよりなる基部（２１）と基部（２１）の一面（２１ａ）の直上に設けられたワイヤボンディング用のパッド（２２）とを備えるシリコン部品（２０）におけるパッド（２２）に対して、パッド（２２）の上方からワイヤ（３０）を押し付けて接合するボンディングツール（１００）と、ワイヤ（３０）におけるパッド（２２）との接合部（３０ａ）から外れた部位である外れ部（３０ｂ）にて、ワイヤ（３０）をカットするワイヤカット手段とを備えるウェッジボンディング用のワイヤボンディング装置において、
ワイヤカット手段は、ワイヤ（３０）を加熱して溶融させるワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）よりなり、外れ部（３０ｂ）が基部（２１）の一面（２１ａ）から浮いた状態となるように、外れ部（３０ｂ）を接合部（３０ａ）よりも上方に引っ張り上げつつ、ワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）によって外れ部（３０ｂ）に対して基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から加熱を続けながら、外れ部（３０ｂ）を溶融させて接合部（３０ａ）から引きちぎることによりワイヤ（３０）のカットを行うようにしたことを特徴とする。 In the invention according to claim 5, the pad in the silicon component (20) comprising a base (21) made of silicon and a wire bonding pad (22) provided immediately above one surface (21a) of the base (21). The part removed from the bonding portion (30a) between the bonding tool (100) that presses and bonds the wire (30) from above the pad (22) to (22) and the pad (22) in the wire (30). In the wire bonding apparatus for wedge bonding provided with a wire cutting means for cutting the wire (30) at the disengagement part (30b),
The wire cutting means is composed of wire heating means (200, 300, 400) for heating and melting the wire (30) so that the disengaged part (30b) is lifted from one surface (21a) of the base part (21). Further, while pulling the disengagement part (30b) upward from the joint part (30a), the wire heating means (200, 300, 400) and the one surface (21a) of the base part (21) with respect to the disengagement part (30b). The wire (30) is cut by melting the disengaged part (30b) and tearing it from the joined part (30a) while continuing to heat from the parallel direction.

それによれば、請求項１の方法を適切に行うワイヤボンディング装置が提供され、本発明によっても、下地であるシリコンよりなる基部（２１）を傷つけることなく、接合後のワイヤに対して確実にワイヤカットを行うことができる。   According to this, a wire bonding apparatus that appropriately performs the method of claim 1 is provided, and according to the present invention, the wire can be reliably bonded to the bonded wire without damaging the base portion (21) made of silicon as a base. Cuts can be made.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of an electronic device according to a first embodiment of the present invention. 図１における２ｎｄボンディング部分のＡ矢視概略平面図である。It is an A arrow schematic plan view of the 2nd bonding part in FIG. 第1実施形態に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディング工程を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the 2nd bonding process in the wire bonding method which concerns on 1st Embodiment. 図３に続く２ｎｄボンディング工程を示す概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a 2nd bonding step following FIG. 3. 図４に示されるプラズマ照射手段の要部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the principal part structure of the plasma irradiation means shown by FIG. 図４に示されるワイヤの上視概略平面図である。FIG. 5 is a top schematic plan view of the wire shown in FIG. 4. 本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディングのワイヤカット工程を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the wire cutting process of 2nd bonding in the wire bonding method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図７に示されるワイヤの上視概略平面図である。FIG. 8 is a top schematic plan view of the wire shown in FIG. 7. 本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディングのワイヤカット工程を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the wire cutting process of 2nd bonding in the wire bonding method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図９に示されるワイヤの上視概略平面図である。FIG. 10 is a top schematic plan view of the wire shown in FIG. 9. 本発明の参考例を示す図である。It is a figure which shows the reference example of this invention. 本発明者の試作としてのワイヤボンディングにおけるワイヤカット方法を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the wire cutting method in the wire bonding as a trial manufacture of this inventor.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す側面図である。この電子装置は、基板１上に搭載された２個のシリコンチップ１０、２０間をボンディングワイヤ３０で結線して電気的に接続してなる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an electronic device according to the first embodiment of the present invention. This electronic device is formed by connecting two silicon chips 10 and 20 mounted on a substrate 1 by bonding wires 30 and electrically connecting them.

基板１は、プリント基板、セラミック基板などの配線基板、あるいはリードフレームなどよりなる。第１のシリコンチップ１０およびシリコン部品としての第２のシリコンチップ２０は、基板１に対して、一般的な接着剤、あるいは、はんだや導電性接着剤などを介して接着され固定されている。   The substrate 1 is composed of a printed circuit board, a wiring substrate such as a ceramic substrate, or a lead frame. The first silicon chip 10 and the second silicon chip 20 as a silicon component are bonded and fixed to the substrate 1 via a general adhesive, solder, conductive adhesive, or the like.

これら第１のシリコンチップ１０、第２のシリコンチップ２０は、それぞれシリコンよりなる基部１１、２１と基部１１、２１の一面１１ａ、２１ａの直上に設けられたワイヤボンディング用のパッド１２、２２とを備える。基部１１、２１はチップの典型として矩形板状をなし、図示しないトランジスタ等の能動素子が形成されたものである。   The first silicon chip 10 and the second silicon chip 20 have base portions 11 and 21 made of silicon, respectively, and pads 12 and 22 for wire bonding provided immediately above one surface 11a and 21a of the base portions 11 and 21. Prepare. The bases 11 and 21 have a rectangular plate shape as a typical chip, and are formed with active elements such as transistors (not shown).

そして、パッド１２、２２は、アルミなどよりなり、各基部１１、２１において、基板１とは反対側の面である一面１１ａ、２１ａに設けられている。このようなパッド１２、２２は、典型的には基部１１、２１における上記能動素子の直上に設けられている。   The pads 12 and 22 are made of aluminum or the like, and are provided on the surfaces 11 a and 21 a, which are surfaces opposite to the substrate 1, in the bases 11 and 21. Such pads 12 and 22 are typically provided immediately above the active elements in the bases 11 and 21.

より具体的には、各基部１１、２１の一面１１ａ、２１ａには、上記能動素子を保護する図示しない絶縁膜が形成されており、パッド１２、２２は、この絶縁膜の開口部より露出した状態とされている。   More specifically, an insulating film (not shown) that protects the active element is formed on one surface 11a, 21a of each base 11, 21, and the pads 12, 22 are exposed from the openings of the insulating film. It is in a state.

そして、両シリコンチップ１０、２０のパッド１２、２２に対してワイヤボンディングされたワイヤ３０が接続されているが、本実施形態では、第１のシリコンチップ１０のパッド１２を１ｓｔボンディング、第２のシリコンチップ２０のパッド２２を２ｎｄボンディングとしてウェッジボンディングによるワイヤボンディングが行われ、ワイヤ３０が形成されている。   In addition, in this embodiment, the pads 12 of the first silicon chip 10 are bonded to the pads 12 and 22 of the two silicon chips 10 and 20 by the first bonding. Wire bonding is performed by wedge bonding using the pad 22 of the silicon chip 20 as 2nd bonding, and a wire 30 is formed.

このワイヤ３０は、１本でもよいが、ここでは通常のものと同様、両シリコンチップ１０、２０間で複数本形成されている。また、このワイヤ３０はアルミなどよりなるものであり、線径（つまり直径φ）は特に限定されるものではないが、大電流化に好適なものとしては、たとえばφ４００μｍ、φ５００μｍ程度の一般に言う太線に分類されるものが採用されている。   The number of the wires 30 may be one, but a plurality of wires 30 are formed between the silicon chips 10 and 20 here as in the normal case. Further, the wire 30 is made of aluminum or the like, and the wire diameter (that is, the diameter φ) is not particularly limited. However, as a material suitable for increasing the current, for example, generally referred to as a thick wire of about φ400 μm and φ500 μm Those that are classified as are adopted.

本実施形態では、２ｎｄボンディング側について、そのボンディング方法を工夫したものであり、第２のシリコンチップ２０が本発明でいうシリコン部品に相当する。ここで、図２は、図１の電子装置における２ｎｄボンディング部分を図１中の矢印Ａ方向から視て示す概略平面図である。   In the present embodiment, the bonding method is devised on the 2nd bonding side, and the second silicon chip 20 corresponds to the silicon component referred to in the present invention. Here, FIG. 2 is a schematic plan view showing the 2nd bonding portion in the electronic device of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow A in FIG.

この図２に示されるように、２ｎｄボンディング側において、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａは、後述するボンディングツールの押し付け荷重により、初期形状よりも広がるように潰れ変形した部位となる。ここでは、図２中の略楕円形状の部位が接合部３０ａである。   As shown in FIG. 2, on the 2nd bonding side, the joint portion 30a of the wire 30 with the pad 22 is a portion that is crushed and deformed so as to spread more than the initial shape due to a pressing load of a bonding tool described later. Here, the substantially elliptical portion in FIG. 2 is the joint portion 30a.

そして、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａから外れた部位である外れ部３０ｂにて、ワイヤ３０がカットされている。さらに言えば、この外れ部３０ｂは、接合部３０ａよりも１ｓｔボンディングとは反対側に外れている部位であり、パッド２２および基部２１の一面から浮いて離れている部位である。ここでは、外れ部３０ｂは、パッド２２に接触する接合部３０ａから斜め上方に延び、パッド２２から浮いている。   The wire 30 is cut at a disengagement portion 30b that is a portion of the wire 30 that is disengaged from the joint portion 30a with the pad 22. More specifically, the disengagement part 30b is a part that is disengaged from the bonding part 30a on the side opposite to the first bonding, and is a part that floats away from one surface of the pad 22 and the base part 21. Here, the disengagement part 30 b extends obliquely upward from the joint part 30 a that contacts the pad 22 and floats from the pad 22.

次に、本実施形態に係るワイヤボンディング方法について、２ｎｄボンディングを中心に図３（ａ）、（ｂ）、図４〜図６等も参照して述べる。   Next, the wire bonding method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B, FIGS.

図３は、本ワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディング工程を示す概略側面図であり、図４は、図３に続く２ｎｄボンディング工程を示す概略側面図である。また、図５は、図４に示されるワイヤ加熱手段としてのプラズマ照射手段２００の要部構成を示す概略断面図であり、図６は、図４に示されるワイヤ３０を図４中の上方から視たときの概略平面図である。   FIG. 3 is a schematic side view showing a 2nd bonding step in the present wire bonding method, and FIG. 4 is a schematic side view showing a 2nd bonding step following FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration of the plasma irradiation means 200 as the wire heating means shown in FIG. 4, and FIG. 6 shows the wire 30 shown in FIG. 4 from above in FIG. It is a schematic plan view when viewed.

本実施形態のワイヤボンディングは、一般的なウェッジボンディングによるボンディング装置と同様、ボンディングツール１００およびワイヤガイド１０１を備えるものである。そして、本実施形態では、独自のワイヤカット手段としてプラズマ照射手段２００を備えたものとされている。   The wire bonding of the present embodiment includes a bonding tool 100 and a wire guide 101 as in a general bonding apparatus using wedge bonding. In this embodiment, the plasma irradiation means 200 is provided as a unique wire cutting means.

ボンディングツール１００は、ワイヤ３０をパッド１２、２２に押さえ付け、ワイヤ３０に対して荷重を印加しながら超音波を印加することで接合を行うものである。また、ワイヤガイド１０１はワイヤ３０の移動や送りを行うものであり、プラズマ照射手段２００は、ワイヤカットを行うものである。   The bonding tool 100 presses the wire 30 against the pads 12 and 22 and performs bonding by applying ultrasonic waves while applying a load to the wire 30. The wire guide 101 moves and feeds the wire 30, and the plasma irradiation means 200 performs wire cutting.

そして、これらボンディングツール１００、ワイヤガイド１０１、プラズマ照射手段２００は、図示しないアクチュエータ等により、所望の位置に適宜移動されるようになっている。なお、プラズマ照射手段２００は、たとえば図示しないアーム等で支持され、このアームを介して上記アクチュエータ等に連結されて、移動可能とされている。   The bonding tool 100, the wire guide 101, and the plasma irradiation means 200 are appropriately moved to desired positions by an actuator (not shown). The plasma irradiation means 200 is supported by, for example, an arm (not shown), and is connected to the actuator or the like via the arm so as to be movable.

まず、本ワイヤボンディングにおいては、第１のシリコンチップ１０のパッド１２に、ワイヤ３０を接触させるとともに、ボンディングツール１００によって超音波振動を伴いながらワイヤ３０の押し付けを行うことで、１ｓｔボンディングを行う。これにより、ワイヤ３０が第１のシリコンチップ１０のパッド１２に接合される。   First, in this wire bonding, the wire 30 is brought into contact with the pad 12 of the first silicon chip 10, and the first bonding is performed by pressing the wire 30 with ultrasonic vibration by the bonding tool 100. Thereby, the wire 30 is bonded to the pad 12 of the first silicon chip 10.

次に、この１ｓｔボンディング部からワイヤガイド１０１によって、ワイヤ３０を繰り出しながら、ボンディングツール１００とともに当該ワイヤ３０を第２のシリコンチップ２０のパッド２２上まで引き回す。   Next, the wire 30 is drawn out from the first bonding portion to the pad 22 of the second silicon chip 20 together with the bonding tool 100 while the wire 30 is fed out.

そして、図３（ａ）に示されるように、第２のシリコンチップ２０の基部２１の一面２１ａの上方からパッド２２に対してボンディングツール１００によってワイヤ３０を押し付けて接合する（接合工程）ことで、２ｎｄボンディングを行う。   Then, as shown in FIG. 3A, the wire 30 is pressed against and bonded to the pad 22 from above the one surface 21a of the base 21 of the second silicon chip 20 (bonding step). 2nd bonding is performed.

具体的に、この接合工程では、ボンディングツール１００によって、第２のシリコンチップ２０のパッド２２に対してボンディングワイヤ３０の先端部を押し付けて、荷重および超音波を印加して接合する。ここで、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａは、ボンディングツール１００の押し付け荷重によって、上記したように潰れ変形して広がった部位となる。   Specifically, in this bonding step, the tip of the bonding wire 30 is pressed against the pad 22 of the second silicon chip 20 by the bonding tool 100, and bonding is performed by applying a load and ultrasonic waves. Here, the joint portion 30 a of the wire 30 with the pad 22 is a portion that is crushed and deformed as described above due to the pressing load of the bonding tool 100.

その後、図３（ｂ）、図４に示されるワイヤカット工程を行うが、本実施形態では、従来の一般的なワイヤカッタを用いずに、ワイヤ加熱手段としての上記プラズマ照射手段２００を用いて、ワイヤ３０の外れ部３０ｂにて、ワイヤ３０をカットする。   Thereafter, the wire cutting step shown in FIG. 3B and FIG. 4 is performed. In this embodiment, the plasma irradiation unit 200 as the wire heating unit is used without using the conventional general wire cutter. The wire 30 is cut at the detached portion 30b of the wire 30.

具体的にワイヤカット工程では、まず、図３（ｂ）に示されるように、ボンディングツール１００およびワイヤガイド１０１を上昇させることにより、ワイヤ３０の外れ部３０ｂが基部２１の一面２１ａから浮いた状態となるように、外れ部３０ｂを接合部３０ａよりも上方に引っ張り上げる。以下、この動作を、外れ部３０ｂの引っ張り上げ動作ということにする。   Specifically, in the wire cutting step, first, as shown in FIG. 3B, the bonding tool 100 and the wire guide 101 are lifted so that the detached portion 30 b of the wire 30 is lifted from the one surface 21 a of the base portion 21. Then, the disengagement part 30b is pulled upward from the joint part 30a. Hereinafter, this operation is referred to as a pulling-up operation of the disengagement portion 30b.

そして、この外れ部３０ｂの引っ張り上げ動作と同時、もしくは当該動作の後に、図４に示されるように、プラズマ照射手段２００のトーチ２１０を下降させてワイヤ３０の外れ部３０ｂの側方に位置させる。ここで、プラズマ照射手段２００は、電源２２０からの電圧印加によりプラズマジェットを発生するプラズマジェット方式のものが採用される。   Then, at the same time as or after the pulling-up operation of the detachment portion 30b, as shown in FIG. 4, the torch 210 of the plasma irradiation means 200 is lowered to be positioned on the side of the detachment portion 30b of the wire 30. . Here, the plasma irradiation unit 200 employs a plasma jet type that generates a plasma jet by applying a voltage from a power source 220.

具体的には、図５に示されるように、トーチ２１０は、陽極となるノズル部２１１と、ノズル部２１１に挿入された陰極となる電極部２１２とを備えている。そして、電源２２０からノズル部２１１と電極部２１２に印加される電圧によってアークを発生させ、このアークを、ノズル部２１１に導入されるアルゴンガス、あるいは、水素入りのアルゴンガス等よりなるガスによりプラズマジェットとして、ノズル部２１１から射出するようになっている。   Specifically, as shown in FIG. 5, the torch 210 includes a nozzle part 211 that serves as an anode and an electrode part 212 that serves as a cathode inserted into the nozzle part 211. Then, an arc is generated by a voltage applied from the power source 220 to the nozzle part 211 and the electrode part 212, and this arc is plasma by a gas composed of argon gas introduced into the nozzle part 211, argon gas containing hydrogen, or the like. The jet is ejected from the nozzle unit 211 as a jet.

なお、図４には、上記ガスをノズル部２１１に供給する供給管２３０が示されており、また、図５に示されるように、ノズル部２１１には、図示しないライン等により冷却水が流れるようになっている。   FIG. 4 shows a supply pipe 230 for supplying the gas to the nozzle unit 211. As shown in FIG. 5, cooling water flows through the nozzle unit 211 through a line (not shown). It is like that.

このワイヤ加熱手段としてのプラズマ照射手段２００は、ワイヤ３０を加熱して溶融させる、換言すれば、ワイヤ３０に熱エネルギーを印加して溶融させるものである。そして、図４、図５には、トーチ２１０を下降させてワイヤ３０の外れ部３０ｂの側方に位置させた状態が示されている。   The plasma irradiation means 200 as the wire heating means heats and melts the wire 30, in other words, applies heat energy to the wire 30 to melt it. 4 and 5 show a state in which the torch 210 is lowered and positioned to the side of the disengagement portion 30b of the wire 30. FIG.

この図５に示される状態では、プラズマ照射手段２００から照射されるプラズマの照射方向すなわち上記トーチ２１０から射出されるプラズマジェットの射出方向が、第２のシリコンチップ２０の基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙ、すなわち第２のシリコンチップ２０の平面方向Ｙとされる。つまり、プラズマ照射手段２００によるワイヤ３０の加熱方向は、当該平面方向Ｙとされている。   In the state shown in FIG. 5, the irradiation direction of the plasma irradiated from the plasma irradiation means 200, that is, the emission direction of the plasma jet emitted from the torch 210 is parallel to the one surface 21 a of the base 21 of the second silicon chip 20. Direction Y, that is, the planar direction Y of the second silicon chip 20. That is, the heating direction of the wire 30 by the plasma irradiation means 200 is the plane direction Y.

そして、図４、図５に示されるように、本実施形態のワイヤカット工程では、上記外れ部３０ｂの上方に引っ張り上げ動作を行いつつ、プラズマ照射手段２００によって、外れ部３０ｂに対し、上記平面方向Ｙからプラズマを照射して加熱を続けながら、外れ部３０ｂを溶融させて接合部３０ａから引きちぎる。   As shown in FIGS. 4 and 5, in the wire cutting process of the present embodiment, the flat surface of the disengaged portion 30b is removed by the plasma irradiation means 200 while performing a pulling operation above the disengaged portion 30b. While continuing to heat by irradiating with plasma from the direction Y, the disengagement part 30b is melted and torn off from the joining part 30a.

つまり、本実施形態のワイヤカット工程では、ワイヤ３０の外れ部３０ｂの側面のうち上記平面方向Ｙを向く側面に対して熱エネルギーとしてのプラズマを印加する。そして、この熱と上記引っ張り動作の引っ張り力との両方を印加し続けることによって、溶融部にてワイヤ３０がカットされるのである。   That is, in the wire cutting process of the present embodiment, plasma as thermal energy is applied to the side surface facing the planar direction Y among the side surfaces of the detached portion 30 b of the wire 30. Then, by continuing to apply both this heat and the pulling force of the pulling operation, the wire 30 is cut at the melting portion.

こうして、ワイヤカット工程が完了し、ワイヤ３０が外れ部３０ｂにてカットされると、１本のワイヤ３０の結線が完了する。その後は、上記トーチ２１０を上昇させ、続いて、ワイヤガイド１０１によってワイヤ３０を次の１ｓｔボンディング地点である第１のシリコンチップ１０のパッド１１まで移動させ、上記同様のサイクルを繰り返すことで、２本目、３本目の各ワイヤ３０を形成していけばよい。   Thus, when the wire cutting process is completed and the wire 30 is cut at the disengagement portion 30b, the connection of one wire 30 is completed. Thereafter, the torch 210 is raised, and then the wire 30 is moved to the pad 11 of the first silicon chip 10 which is the next 1st bonding point by the wire guide 101, and the same cycle is repeated, thereby repeating 2 The first and third wires 30 may be formed.

ところで、本実施形態によれば、カットすべきワイヤ３０の外れ部３０ｂを基部２１の一面２１ａから浮かせ、この状態で、加熱方向（つまり、ワイヤ３０を熱するためのエネルギーであるプラズマを印加する方向）を基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙとして加熱溶融させて引きちぎるから、ワイヤ３０に加わる熱が基部２１に及ぶことは極力抑制される。   By the way, according to the present embodiment, the disengagement portion 30b of the wire 30 to be cut is floated from the one surface 21a of the base portion 21, and in this state, plasma in the heating direction (that is, energy for heating the wire 30 is applied). (Direction) as a direction Y parallel to the one surface 21a of the base portion 21 is heated and melted and torn, so that the heat applied to the wire 30 reaches the base portion 21 as much as possible.

よって、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、パッド２２の下地であるシリコンよりなる基部２１を傷つけることなく、接合後のワイヤ３０に対して確実にワイヤカットを行うことができる。   Therefore, according to the wire bonding method of the present embodiment, wire cutting can be reliably performed on the bonded wire 30 without damaging the base 21 made of silicon that is the base of the pad 22.

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディングのワイヤカット工程を示す概略斜視図であり、図８は、図７に示されるワイヤ３０を図７中の上方から視たときの概略平面図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、ワイヤカット手段としてのワイヤ加熱手段３００が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。 (Second Embodiment)
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a wire cutting process of 2nd bonding in the wire bonding method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view of the wire 30 shown in FIG. 7 from above in FIG. FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in the wire heating means 300 as the wire cutting means, and here, the difference will be mainly described.

図７、図８に示されるように、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、第２のシリコンチップ２０の基部２１の一面２１ａの上方からパッド２２に対してボンディングツール１００によってワイヤ３０を押し付けて接合する接合工程を行う。   As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the bonding tool 100 applies the pad 22 to the pad 22 from above the one surface 21 a of the base portion 21 of the second silicon chip 20. A joining process for pressing and joining the wires 30 is performed.

その後、本実施形態では、ワイヤカット工程にて、ワイヤ加熱手段としての通電加熱手段３００を用いて、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａから外れた部位である外れ部３０ｂにて、ワイヤ３０をカットする。   Thereafter, in the present embodiment, in the wire cutting process, using the energization heating unit 300 as the wire heating unit, the wire 30 is separated from the bonding portion 30a with the pad 22 in the wire 30 by the disconnected portion 30b. To cut.

この通電加熱手段３００は、図７、図８に示されるように、第２のシリコンチップ２０の基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙすなわち上記平面方向Ｙに配置された一対の電極３０１、３０２間にワイヤ３０を挟んでワイヤ３０に電流を流し、ワイヤ３０を加熱するものである。この場合、電極３０１、３０２間の電流の流れる方向が加熱方向に相当し、この電流の流れ方向が上記平面方向Ｙとされている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the energization heating means 300 includes a pair of electrodes 301 and 302 arranged in a direction Y parallel to the one surface 21 a of the base 21 of the second silicon chip 20, that is, the planar direction Y. A current is passed through the wire 30 with the wire 30 interposed therebetween, and the wire 30 is heated. In this case, the direction of current flow between the electrodes 301 and 302 corresponds to the heating direction, and the direction of current flow is the plane direction Y.

ここで、通電加熱手段３００は、一般的な抵抗溶接装置に準じた構成を採用できる。電極３０１、３０２は、たとえば銅合金電極の先端にタングステンを挿入し、ろう付けした複合電極等を採用できる。   Here, the current heating means 300 can employ a configuration according to a general resistance welding apparatus. As the electrodes 301 and 302, for example, a composite electrode in which tungsten is inserted into the tip of a copper alloy electrode and brazed can be adopted.

そして、これら電極３０１、３０２は、上記アクチュエータ等で所望位置に移動可能となっているとともに、電源３１０からの電圧印加により電極３０１、３０２間に電流を流せるようになっている。   The electrodes 301 and 302 can be moved to desired positions by the actuator or the like, and a current can be passed between the electrodes 301 and 302 by applying a voltage from the power source 310.

具体的に、本実施形態のワイヤカット工程では、上記外れ部３０ｂの引っ張り上げ動作と同時、もしくは当該動作の後に、図７中の白矢印および図８に示されるように、通電加熱手段３００の一対の電極３０１、３０２を下降させてワイヤ３０の外れ部３０ｂの側方に位置させる。これにより、一対の電極３０１、３０２間にワイヤ３０が挟まれた状態で、当該一対の電極３０１、３０２が上記平面方向Ｙに配置される。   Specifically, in the wire cutting process of the present embodiment, simultaneously with the pulling-up operation of the disengagement portion 30b or after the operation, as shown by the white arrow in FIG. 7 and FIG. The pair of electrodes 301, 302 are lowered and positioned on the side of the detached portion 30 b of the wire 30. Accordingly, the pair of electrodes 301 and 302 are arranged in the planar direction Y in a state where the wire 30 is sandwiched between the pair of electrodes 301 and 302.

そして、この状態で電源３１０から一対の電極３０１、３０２間に電流を流すと、当該両電極３０１、３０２に接して挟まれている外れ部３０ｂが通電されて加熱される。このとき、電流の流れ方向、つまり通電加熱手段３００によるワイヤ３０の加熱方向は、上記平面方向Ｙとされている。   In this state, when a current is passed from the power source 310 between the pair of electrodes 301 and 302, the detached portion 30b sandwiched between the electrodes 301 and 302 is energized and heated. At this time, the current flow direction, that is, the heating direction of the wire 30 by the energization heating means 300 is the plane direction Y.

そして、図７、図８に示されるように、本実施形態のワイヤカット工程では、上記外れ部３０ｂの上方に引っ張り上げ動作を行いつつ、この通電加熱手段３００によって、外れ部３０ｂに対し、上記平面方向Ｙから電流を流して加熱を続けながら、外れ部３０ｂを溶融させて接合部３０ａから引きちぎる。   As shown in FIGS. 7 and 8, in the wire cutting step of the present embodiment, the energization heating means 300 performs the above-described pulling operation on the disengaged portion 30b while performing a pulling operation above the disengaged portion 30b. While continuing to heat by supplying an electric current from the plane direction Y, the disengagement part 30b is melted and torn off from the joining part 30a.

つまり、本実施形態のワイヤカット工程では、接合後のワイヤ３０の側面のうち上記平面方向Ｙを向く側面に対して熱エネルギーとしての電流を印加する。そして、その電流で発生する熱と上記引っ張り動作の引っ張り力との両方を印加し続けることによって、溶融部にてワイヤ３０がカットされるのである。   That is, in the wire cutting process of the present embodiment, a current as thermal energy is applied to the side surface facing the planar direction Y among the side surfaces of the wire 30 after bonding. Then, by continuing to apply both the heat generated by the current and the pulling force of the pulling operation, the wire 30 is cut at the melting portion.

こうして、本実施形態のワイヤカット工程が完了する。その後は、一対の電極３０１、３０２を上昇させ、上記同様のサイクルを繰り返すことで、２本目、３本目の各ワイヤ３０を形成していく。   Thus, the wire cutting process of this embodiment is completed. Thereafter, the pair of electrodes 301 and 302 are raised and the same cycle as described above is repeated to form the second and third wires 30.

ところで、本実施形態によれば、ワイヤ３０の外れ部３０ｂを基部２１の一面２１ａから浮かせた状態で、熱エネルギーとしての電流の流れ方向つまり加熱方向を上記平面方向Ｙとして加熱溶融させて引きちぎるから、ワイヤ３０に加わる熱が基部２１に及ぶことは極力抑制される。   By the way, according to the present embodiment, in the state where the disengaged portion 30b of the wire 30 is floated from the one surface 21a of the base portion 21, the current flow direction as thermal energy, that is, the heating direction is heated and melted as the plane direction Y and torn. The heat applied to the wire 30 is prevented from reaching the base 21 as much as possible.

よって、本実施形態のワイヤボンディング方法によっても、パッド２２の下地であるシリコンよりなる基部２１を傷つけることなく、接合後のワイヤ３０に対して確実にワイヤカットを行うことができる。   Therefore, also by the wire bonding method of the present embodiment, the wire 30 after bonding can be surely cut without damaging the base portion 21 made of silicon that is the base of the pad 22.

（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディングにおけるワイヤカット工程を示す概略斜視図であり、図１０は、図９に示されるワイヤ３０を図９中の上方から視たときの概略平面図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、ワイヤカット手段としてのワイヤ加熱手段４００が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。 (Third embodiment)
FIG. 9 is a schematic perspective view showing a wire cutting process in 2nd bonding in the wire bonding method according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a view of the wire 30 shown in FIG. 9 from above in FIG. FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in the wire heating means 400 as the wire cutting means, and here, the difference will be mainly described.

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、接合工程を行うが、その後、図９、図１０に示されるように、本実施形態では、ワイヤカット工程にて、ワイヤ加熱手段としてのレーザ照射手段４００を用いて、ワイヤ３０におけるパッド２２との接合部３０ａから外れた部位である外れ部３０ｂにて、ワイヤ３０をカットする。   Also in the present embodiment, the bonding process is performed in the same manner as in the first embodiment. Thereafter, as shown in FIGS. 9 and 10, in the present embodiment, as the wire heating means in the wire cutting process. Using the laser irradiation means 400, the wire 30 is cut at a disengagement portion 30b that is a portion of the wire 30 that is disengaged from the joint 30a with the pad 22.

このレーザ照射手段４００は、ＹＡＧレーザ等の一般的なレーザ照射装置に準じた構成を有するものである。そして、図９、図１０に示されるように、ワイヤカット工程では、レーザ照射手段４００によって、外れ部３０ｂに対して基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙすなわち上記平面方向ＹからレーザＬを照射することでワイヤ３０の加熱を行うようになっている。つまり、この場合、レーザＬの照射方向が加熱方向に相当し、その加熱方向が上記平面方向Ｙとされている。   The laser irradiation means 400 has a configuration according to a general laser irradiation apparatus such as a YAG laser. As shown in FIGS. 9 and 10, in the wire cutting step, the laser irradiation unit 400 irradiates the laser L from the direction Y parallel to the one surface 21a of the base 21 with respect to the disengaged portion 30b, that is, the plane direction Y. By doing so, the wire 30 is heated. That is, in this case, the irradiation direction of the laser L corresponds to the heating direction, and the heating direction is the plane direction Y.

具体的に、レーザ照射手段４００は、集光レンズ４０１、光ファイバー４０２、レーザ発振源４０３を備えており、レーザ発振源４０３によって光ファイバー４０２から射出されるレーザＬを集光レンズ４０１で集光して、ワイヤ３０に照射するようになっている。ここでは、集光レンズ４０１および光ファイバー４０２の組は、ワイヤ３０の両側面に位置する２組のものであるが、片方の側面のみに位置する１組のものでもよい。   Specifically, the laser irradiation unit 400 includes a condensing lens 401, an optical fiber 402, and a laser oscillation source 403. The laser L emitted from the optical fiber 402 is condensed by the condensing lens 401 by the laser oscillation source 403. The wire 30 is irradiated. Here, the set of the condensing lens 401 and the optical fiber 402 is two sets positioned on both side surfaces of the wire 30, but may be one set positioned only on one side surface.

そして、本実施形態のワイヤカット工程では、上記外れ部３０ｂの引っ張り上げ動作と同時、もしくは当該動作の後に、図９、図１０に示されるように、レーザ照射手段４００の集光レンズ４０１および光ファイバー４０２を下降させてワイヤ３０の外れ部３０ｂの側方に位置させる。これにより、集光レンズ４０１および光ファイバー４０２が上記平面方向Ｙに配置される。   Then, in the wire cutting process of the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, at the same time as the pulling-up operation of the disengagement portion 30b or after the operation, as shown in FIGS. 402 is lowered and positioned to the side of the disengagement portion 30b of the wire 30. Thereby, the condensing lens 401 and the optical fiber 402 are arranged in the plane direction Y.

そして、この状態でレーザＬの照射を行うと、照射された外れ部３０ｂが加熱される。このとき、レーザＬの照射方向、つまりレーザ照射手段４００によるワイヤ３０の加熱方向は、上記平面方向Ｙとされている。   When the laser L is irradiated in this state, the irradiated detached portion 30b is heated. At this time, the irradiation direction of the laser L, that is, the heating direction of the wire 30 by the laser irradiation means 400 is the plane direction Y.

そして、図９、図１０に示されるように、本実施形態のワイヤカット工程では、上記外れ部３０ｂの上方に引っ張り上げ動作を行いつつ、このレーザ照射手段４００によって、外れ部３０ｂに対し、上記平面方向ＹからレーザＬを照射して加熱を続けながら、外れ部３０ｂを溶融させて接合部３０ａから引きちぎる。   Then, as shown in FIGS. 9 and 10, in the wire cutting process of the present embodiment, the laser irradiation means 400 performs the above-described pulling operation on the detached portion 30b while performing a pulling operation above the detached portion 30b. While continuing to heat by irradiating the laser L from the plane direction Y, the disengagement part 30b is melted and torn off from the joint part 30a.

つまり、本実施形態のワイヤカット工程では、接合後のワイヤ３０の側面のうち上記平面方向Ｙを向く側面に対して熱エネルギーとしてのレーザＬを印加する。そして、その熱と上記引っ張り動作の引っ張り力との両方を印加し続けることによって、溶融部にてワイヤ３０がカットされるのである。   That is, in the wire cutting process of the present embodiment, the laser L as thermal energy is applied to the side surface facing the planar direction Y among the side surfaces of the wire 30 after bonding. Then, by continuing to apply both the heat and the pulling force of the pulling operation, the wire 30 is cut at the melting portion.

こうして、本実施形態のワイヤカット工程が完了する。その後は、集光レンズ４０１および光ファイバー４０２を上昇させ、上記同様のサイクルを繰り返すことで、２本目、３本目の各ワイヤ３０を形成していく。   Thus, the wire cutting process of this embodiment is completed. Thereafter, the condensing lens 401 and the optical fiber 402 are raised and the same cycle as described above is repeated to form the second and third wires 30.

ところで、本実施形態によれば、ワイヤ３０の外れ部３０ｂを基部２１の一面２１ａから浮かせた状態で、熱エネルギーとしてのレーザＬの照射方向つまり加熱方向を上記平面方向Ｙとして加熱溶融させて引きちぎるから、ワイヤ３０に加わる熱が基部２１に及ぶことは極力抑制される。   By the way, according to the present embodiment, in a state where the detached portion 30b of the wire 30 is floated from the one surface 21a of the base portion 21, the irradiation direction of the laser L as thermal energy, that is, the heating direction is heated and melted as the plane direction Y. Therefore, the heat applied to the wire 30 is prevented from reaching the base 21 as much as possible.

よって、本実施形態のワイヤボンディング方法によっても、パッド２２の下地であるシリコンよりなる基部２１を傷つけることなく、接合後のワイヤ３０に対して確実にワイヤカットを行うことができる。   Therefore, also by the wire bonding method of the present embodiment, the wire 30 after bonding can be surely cut without damaging the base portion 21 made of silicon that is the base of the pad 22.

また、上記第１〜第３実施形態によれば、ボンディングツール１００とワイヤカット手段とを備えるウェッジボンディング用のワイヤボンディング装置において、ワイヤカット手段は、ワイヤ加熱手段２００、３００、４００よりなり、外れ部３０ｂが基部２１の一面２１ａから浮いた状態となるように、外れ部３０ｂを接合部３０ａよりも上方に引っ張り上げつつ、ワイヤ加熱手段２００、３００、４００によって外れ部３０ｂに対して基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙから加熱を続けながら、外れ部３０ｂを溶融させて接合部３０ａから引きちぎることによりワイヤ３０のカットを行うようにしたワイヤボンディング装置が提供される。   Further, according to the first to third embodiments, in the wire bonding apparatus for wedge bonding provided with the bonding tool 100 and the wire cutting means, the wire cutting means is composed of the wire heating means 200, 300, 400 and is detached. The wire heating means 200, 300, 400 lifts the disengagement part 30 b above the joining part 30 a so that the part 30 b floats from the one surface 21 a of the base part 21. A wire bonding apparatus is provided in which the wire 30 is cut by melting the detached portion 30b and tearing it off from the joint portion 30a while continuing heating from the direction Y parallel to the one surface 21a.

そして、このワイヤボンディング装置を用いて、上記第１〜第３の実施形態のワイヤボンディング方法を行うことにより、下地であるシリコンよりなる基部２１を傷つけることなく、接合後のワイヤ３０に対して確実にワイヤカットを行うことができる。   Then, by using the wire bonding apparatus and performing the wire bonding methods of the first to third embodiments, the bonded wire 30 can be reliably bonded without damaging the base portion 21 made of silicon as a base. Wire cutting can be performed.

（参考例）
図１１は、本発明の参考例を示す図であり、図１１において、（ａ）は、本参考例に係るワイヤボンディング方法における２ｎｄボンディングにおけるワイヤカット工程を示す概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のワイヤ掴み部１０３の拡大断面図である。 (Reference example)
FIG. 11 is a diagram showing a reference example of the present invention. In FIG. 11, (a) is a schematic perspective view showing a wire cutting process in 2nd bonding in the wire bonding method according to this reference example, and (b) is ( It is an expanded sectional view of the wire grip part 103 in a).

本例では、ワイヤカット手段として、従来と同様のワイヤカッタ１０２を用いるが、従来（上記図１２参照）のように、ワイヤ３０の外れ部３０ｂをパッド２２に押し付けてハーフカットするものではない。   In this example, the wire cutter 102 similar to the conventional one is used as the wire cutting means. However, unlike the conventional case (see FIG. 12 above), the detachment portion 30b of the wire 30 is not pressed against the pad 22 and half cut is performed.

本例では、図１１（ａ）に示されるように、外れ部３０ｂが基部２１の一面２１ａから浮いた状態となるように、外れ部３０ｂを接合部３０ａよりも上方に引っ張り上げつつ、ワイヤカッタ１０２により当該浮いた外れ部３０ｂをハーフカットするものである。このとき、カット時の荷重による接合部３０ａへの影響を抑制するために、ワイヤ掴み部１０３で外れ部３０ｂを掴んで支持した状態でハーフカットを行う。   In this example, as shown in FIG. 11A, the wire cutter 102 pulls the disengagement part 30b upward from the joining part 30a so that the disengagement part 30b floats from the one surface 21a of the base part 21. The half of the floated off part 30b is cut. At this time, in order to suppress the influence on the joint portion 30a due to the load at the time of cutting, half-cut is performed in a state where the detached portion 30b is held and supported by the wire grip portion 103.

これらワイヤカッタ１０２およびワイヤ掴み部１０３は、上記したアクチュエータ等により所望位置に移動されるものである。ここで、ワイヤ掴み部１０３は、ワイヤ３０の外れ部３０ｂを両側から挟んで支持するものである。   The wire cutter 102 and the wire gripper 103 are moved to desired positions by the above-described actuator or the like. Here, the wire gripping portion 103 supports the disengaged portion 30b of the wire 30 by sandwiching it from both sides.

そして、上記接合工程後のワイヤカット工程では、ボンディングツール１００およびワイヤガイド１０１を上昇させて外れ部３０ｂをパッド２２から浮かすとともに、ワイヤ掴み部１０３を上方からパッド２２方向へ下降させ、ワイヤ掴み部１０３で外れ部３０ｂを掴んで支持する。   In the wire cutting step after the bonding step, the bonding tool 100 and the wire guide 101 are raised to lift the disengagement portion 30b from the pad 22, and the wire gripping portion 103 is lowered from above toward the pad 22 so that the wire gripping portion. At 103, the disengagement portion 30b is grasped and supported.

続いて、上記外れ部３０ｂの引っ張り上げ動作を行い、外れ部３０ｂを引っ張り上げられた状態としつつ、外れ部３０ｂのうち掴み部１０３よりも接合部３０ａから遠い部位を、ワイヤカッタ１０２によってハーフカットする。その後、ワイヤガイド１０１により、さらに外れ部３０ｂを引っ張ることで、ワイヤ摘み部１０３からワイヤ３０を引きちぎる。以上が、本例のワイヤカット工程である。   Subsequently, the pulling-up operation of the disengagement portion 30b is performed, and a portion of the disengagement portion 30b farther from the joint portion 30a than the grip portion 103 is half-cut by the wire cutter 102 while the disengagement portion 30b is pulled up. . Thereafter, the wire guide 101 is further pulled by the wire guide 101 to pull the wire 30 from the wire picking portion 103. The above is the wire cutting process of this example.

ここで、ワイヤ掴み部１０３は、両側からワイヤ３０を挟んで掴むものであり、典型的には図１１（ｂ）に示されるようなワイヤ３０の断面形状に対応して湾曲する内面を有するものであればよい。また、図１１（ｃ）に示されるように、ワイヤ掴み部１０３の内面を、たとえば鋸歯のようなギザギザの形状とすれば、ワイヤ３０を掴んだときに当該内面がワイヤ３０に食い込むため、支持が安定し、引きちぎりやすくなる。   Here, the wire gripping portion 103 grips the wire 30 from both sides, and typically has an inner surface that is curved corresponding to the cross-sectional shape of the wire 30 as shown in FIG. If it is. Further, as shown in FIG. 11 (c), if the inner surface of the wire gripping portion 103 is formed to have a jagged shape such as a saw tooth, the inner surface bites into the wire 30 when the wire 30 is gripped. Is stable and easy to tear.

本例の場合、ワイヤ３０の外れ部３０ｂをパッド２２および基部２１より浮かせた状態で、ハーフカットを行うため、ワイヤカッタ１０２がパッド２２に接触してパッドや基部２１にダメージを与えることが大幅に抑制される。ただし、ハーフカットが不十分な場合にワイヤ３０が適切に切れなくなる点については、可能性が残る。   In the case of this example, since the half cut is performed in a state in which the detached portion 30b of the wire 30 is floated from the pad 22 and the base portion 21, the wire cutter 102 contacts the pad 22 and damages the pad and the base portion 21 significantly. It is suppressed. However, there is a possibility that the wire 30 cannot be cut properly when the half-cut is insufficient.

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、２個のシリコンチップ１０、２０間のワイヤボンディングの例を示したが、ワイヤカットを行う２ｎｄボンディングが、基部直上にパッドを設けたシリコン部品に対して行われるものならばよく、たとえば１ｓｔボンディングはシリコンチップ以外の部品であってもよい。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, an example of wire bonding between the two silicon chips 10 and 20 has been described. However, 2nd bonding for performing wire cutting is performed on a silicon component provided with a pad immediately above the base. For example, the first bonding may be a component other than the silicon chip.

また、３個以上の部材間を順次接続していくステッチボンディングの場合でも、最後にボンディングされる部材が上記シリコン部品であれば、本ワイヤボンディング方法は適用が可能である。   Even in the case of stitch bonding in which three or more members are sequentially connected, the wire bonding method can be applied if the last member to be bonded is the silicon part.

さらには、本ワイヤボンディング方法は、部品間を結線するボンディング以外にも、たとえばウェッジボンディングでワイヤカットしてシリコン部品のパッド上にバンプを形成する場合等にも適用してよい。   Furthermore, this wire bonding method may be applied to a case where bumps are formed on pads of silicon parts by wire cutting by wedge bonding, for example, in addition to bonding for connecting parts.

また、ワイヤ加熱手段としては、外れ部３０ｂに対する加熱方向を基部２１の一面２１ａと平行な方向Ｙとして加熱できるものであれば、上記したプラズマ照射手段２００、通電加熱手段３００、レーザ照射手段４００に限定されるものではなく、これら以外の熱エネルギーを印加するものであってもよい。   In addition, as the wire heating means, any heating means can be used as long as the heating direction with respect to the disengagement portion 30b is a direction Y parallel to the one surface 21a of the base portion 21. It is not limited, You may apply thermal energy other than these.

また、上記した各実施形態同士は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。たとえば、ワイヤボンディングを行うときに、１本目のワイヤ３０と２本目のワイヤ３０とで、上記したプラズマ照射手段２００、通電加熱手段３００、レーザ照射手段４００の中からワイヤ加熱手段を変更してもよい。   Moreover, you may combine each above-mentioned embodiment suitably in the possible range. For example, even when wire bonding is performed, even if the wire heating unit is changed from the plasma irradiation unit 200, the energization heating unit 300, and the laser irradiation unit 400 with the first wire 30 and the second wire 30. Good.

２０ シリコン部品としての第２のシリコンチップ
２１ 第２のシリコンチップの基部
２１ａ 第２のシリコンチップの基部の一面
２２ 第２のシリコンチップのパッド
３０ ワイヤ
３０ａ ワイヤにおける接合部
３０ｂ ワイヤにおける外れ部
１００ ボンディングツール
２００ プラズマ照射手段
３００ 通電加熱手段
３０１ 電極
３０２ 電極
４００ レーザ照射手段 20 Second silicon chip as a silicon component 21 Base part of second silicon chip 21a One surface of base part of second silicon chip 22 Pad of second silicon chip 30 Wire 30a Bonding part in wire 30b Detachment part in wire 100 Bonding Tool 200 Plasma irradiation means 300 Current heating means 301 Electrode 302 Electrode 400 Laser irradiation means

Claims (5)

シリコンよりなる基部（２１）と前記基部（２１）の一面（２１ａ）の直上に設けられたワイヤボンディング用のパッド（２２）とを備えるシリコン部品（２０）を用意する用意工程と、
前記基部（２１）の一面（２１ａ）の上方から前記パッド（２２）に対してボンディングツール（１００）によってワイヤ（３０）を押し付けて接合する接合工程と、
前記ワイヤ（３０）における前記パッド（２２）との接合部（３０ａ）から外れた部位である外れ部（３０ｂ）にて、前記ワイヤ（３０）をカットするワイヤカット工程とを備えるウェッジボンディングによるワイヤボンディング方法において、
前記ワイヤカット工程では、前記ワイヤ（３０）を加熱して溶融させるワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）を用い、
前記外れ部（３０ｂ）が前記基部（２１）の一面（２１ａ）から浮いた状態となるように、前記外れ部（３０ｂ）を前記接合部（３０ａ）よりも上方に引っ張り上げつつ、
前記ワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）によって前記外れ部（３０ｂ）に対して前記基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から加熱を続けながら、前記外れ部（３０ｂ）を溶融させて前記接合部（３０ａ）から引きちぎるようにしたことを特徴とするワイヤボンディング方法。 A preparation step of preparing a silicon component (20) comprising a base portion (21) made of silicon and a wire bonding pad (22) provided immediately above one surface (21a) of the base portion (21);
A bonding step in which a wire (30) is pressed and bonded to the pad (22) from above the one surface (21a) of the base (21) by a bonding tool (100);
A wire by wedge bonding comprising: a wire cutting step of cutting the wire (30) at a disengagement portion (30b) which is a portion disengaged from the joint portion (30a) with the pad (22) in the wire (30). In the bonding method,
In the wire cutting step, wire heating means (200, 300, 400) for heating and melting the wire (30) is used.
While pulling up the disengagement part (30b) above the joint part (30a) so that the disengagement part (30b) is in a state of floating from one surface (21a) of the base part (21),
The wire heating means (200, 300, 400) melts the disengaged portion (30b) while continuing to heat the disengaged portion (30b) from a direction parallel to one surface (21a) of the base (21). Then, the wire bonding method is characterized in that it is torn off from the joint (30a). 前記ワイヤ加熱手段は、プラズマを照射するプラズマ照射手段（２００）であり、
前記ワイヤカット工程では、前記プラズマ照射手段（２００）によって、前記外れ部（３０ｂ）に対して前記基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から前記プラズマを照射することで前記ワイヤ（３０）の加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング方法。 The wire heating means is a plasma irradiation means (200) for irradiating plasma,
In the wire cutting step, the wire (30) is irradiated by the plasma irradiation means (200) from the direction parallel to the one surface (21a) of the base portion (21) with respect to the disengagement portion (30b). The wire bonding method according to claim 1, wherein heating is performed. 前記ワイヤ加熱手段は、前記基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向に配置された一対の電極（３０１、３０２）間に前記ワイヤ（３０）を挟んで前記ワイヤ（３０）に電流を流し、前記ワイヤ（３０）を加熱する通電加熱手段（３００）であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング方法。   The wire heating means applies an electric current to the wire (30) by sandwiching the wire (30) between a pair of electrodes (301, 302) arranged in a direction parallel to one surface (21a) of the base (21). 2. The wire bonding method according to claim 1, wherein the wire bonding method is an energization heating means (300) for flowing and heating the wire (30). 前記ワイヤ加熱手段は、レーザを照射するレーザ照射手段（４００）であり、
前記ワイヤカット工程では、前記レーザ照射手段（４００）によって、前記外れ部（３０ｂ）に対して前記基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から前記レーザを照射することで前記ワイヤ（３０）の加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング方法。 The wire heating means is a laser irradiation means (400) for irradiating a laser,
In the wire cutting step, the wire (30) is irradiated by the laser irradiation means (400) from the direction parallel to the one surface (21a) of the base portion (21) with respect to the disengagement portion (30b). The wire bonding method according to claim 1, wherein heating is performed. シリコンよりなる基部（２１）と前記基部（２１）の一面（２１ａ）の直上に設けられたワイヤボンディング用のパッド（２２）とを備えるシリコン部品（２０）における前記パッド（２２）に対して、前記パッド（２２）の上方からワイヤ（３０）を押し付けて接合するボンディングツール（１００）と、
前記ワイヤ（３０）における前記パッド（２２）との接合部（３０ａ）から外れた部位である外れ部（３０ｂ）にて、前記ワイヤ（３０）をカットするワイヤカット手段と、を備えるウェッジボンディング用のワイヤボンディング装置において、
前記ワイヤカット手段は、前記ワイヤ（３０）を加熱して溶融させるワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）よりなり、
前記ワイヤ（３０）をカットするときには、前記外れ部（３０ｂ）が前記基部（２１）の一面（２１ａ）から浮いた状態となるように、前記外れ部（３０ｂ）を前記接合部（３０ａ）よりも上方に引っ張り上げつつ、
前記ワイヤ加熱手段（２００、３００、４００）によって前記外れ部（３０ｂ）に対して前記基部（２１）の一面（２１ａ）と平行な方向から加熱を続けながら、前記外れ部（３０ｂ）を溶融させて前記接合部（３０ａ）から引きちぎることにより前記ワイヤ（３０）のカットを行うようにしたことを特徴とするワイヤボンディング装置。 With respect to the pad (22) in the silicon component (20) comprising a base (21) made of silicon and a wire bonding pad (22) provided immediately above one surface (21a) of the base (21), A bonding tool (100) for pressing and bonding the wire (30) from above the pad (22);
A wire cutting means for cutting the wire (30) at a disengagement portion (30b) which is a portion disengaged from the joint portion (30a) with the pad (22) in the wire (30). In the wire bonding equipment of
The wire cutting means comprises wire heating means (200, 300, 400) for heating and melting the wire (30),
When cutting the wire (30), the disengagement part (30b) is moved from the joint part (30a) so that the disengagement part (30b) is in a state of floating from one surface (21a) of the base part (21). While pulling upwards,
The wire heating means (200, 300, 400) melts the disengaged portion (30b) while continuing to heat the disengaged portion (30b) from a direction parallel to one surface (21a) of the base (21). Then, the wire (30) is cut by tearing from the joint (30a).
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