JP2793550B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子用ボンデ
ィングワイヤを用いた半導体装置の製造技術、特に、半
導体素子のチップ電極とリードとを接続するために、い
わゆるボールボンディング法を用いてワイヤボンディン
グを行う半導体装置の製造技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造に使用されるボンディ
ングワイヤとしては、金（Ａｕ）で作られているものが
広く用いられている。特に、樹脂封止型の半導体装置に
おいて半導体チップの電極とインナリードとの電気的接
続を行うためには、いわゆるボールボンディング技術が
広く採用されている。この技術は金ワイヤの供給側の先
端部に金ボールを形成し、熱圧着あるいは熱圧着に超音
波振動を併用して金ボールを半導体チップの電極に接合
し、金ワイヤの後端側を熱圧着あるいは熱圧着に超音波
振動を併用してインナーリードに接合し、電気的接続を
行う技術である。
【０００３】ところで、樹脂封止型の半導体装置に使用
される金ワイヤは、９9.９９重量％以上の高純度の金
（Ａｕ）と故意の添加元素および金の精製後の不可避元
素の合計が0.０１重量％以下である組成とで構成されて
いる。金ワイヤに故意に元素を添加する目的は、主とし
て破断荷重や伸び率といった機械的特性の向上、耐熱性
の向上、ボンディング特性の改善が挙げられる。なお、
従来、金ワイヤに故意にゲルマニウム（Ｇｅ）、カルシ
ウム（Ｃａ）を含有させることによって金ワイヤの改
質、改善を行っている例としては、たとえば特開昭５６
−７６５５６号公報、特開昭５６−９６８４４号公報が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術
は、金ワイヤのボール形成時の熱影響によるボール直上
のネック部の結晶粒の粗大化から起こる機械的強度の劣
化・断線または温度サイクル試験におけるネック部の寿
命低下・疲労断線、あるいは機械的強度不足による金ワ
イヤのボンドループ形状の不安定が招く、隣接するワイ
ヤ間の接触による短絡、ワイヤと半導体チップの端部と
の接触による短絡等の不具合を解決するための手段であ
るが、未だに満足すべき有効な改善が得られていない。
【０００５】そこで、本発明者らがさらに鋭意研究した
ところ、次のようなことが判明した。その１つは、金ワ
イヤの疲労寿命の問題である。
【０００６】すなわち、樹脂封止型の半導体装置が温度
変化を受けると、その内部において相互に密着している
金ワイヤと樹脂との熱膨張係数の差異によって、金ワイ
ヤが引っ張られ、強い応力を受ける。そして、この温度
変化を繰り返し受けること（温度サイクル）により、従
来の金ワイヤでは、ボールボンディングを行った場合の
ボール直上のネック部に応力が集中し、疲労断線が起こ
り易いことが見い出された。このことは、金ワイヤの先
端にアーク放電あるいは水素炎等の方法でボールを形成
する時に、ネック部が熱影響を受けてその部分の結晶粒
が粗大化し、ネック部に続く部分との結晶粒径に差異が
生じることが最大の要因と考えられる。
【０００７】ところが、前記した従来技術では、金ワイ
ヤに含有されるゲルマニウムおよびカルシウムなどの元
素の含有量が最適ではなかったため、ネック切れの防止
に必ずしも成功するに至っているとは言えない。
【０００８】第２に、金ワイヤの破断荷重および伸び率
などの機械的特性の確保の問題である。すなわち、従来
の金ワイヤにおいては、熱処理を施すことによって金ワ
イヤの伸び率を高め、前記ネック部におけるストレスを
除去するようにしているが、しかし、金ワイヤの伸び率
を上げることによって、破断荷重が著しく低下しボンデ
ィング作業の実用性に劣る不具合を生ずる。
【０００９】第３に、長距離ボンディングや細線化に伴
う問題である。すなわち、昨今の半導体装置の高密度化
によるボンディングワイヤの隣接する距離の短縮化や、
半導体チップの外部端子とインナーリードの長距離化等
の現象も加わって、ワイヤボンディング工程あるいは樹
脂封止工程における樹脂材の流れで発生する、隣接する
ワイヤ間の接触による短絡、あるいはワイヤと半導体チ
ップ端部との接触による短絡の問題を生じ易い。
【００１０】また、多ピンの半導体装置において長距離
ボンディングを行う必要上、細線化および金ボールのス
モールボール化が望まれている。
【００１１】本発明の１つの目的は、金ワイヤの疲労寿
命を延ばし、いわゆるネック切れを防止し、半導体装置
の信頼性を向上させることのできる半導体装置の製造技
術を提供することにある。
【００１２】本発明の他の１つの目的は、半導体装置の
多ピン化（多端子化）、高集積化に好適な半導体装置の
製造技術を提供することにある。
【００１３】本発明の他の１つの目的は、金ワイヤの破
断荷重や、伸び率などの機械的特性を確保することので
きる半導体装置の製造技術を提供することにある。
【００１４】本発明のさらに他の目的は、長距離ボンデ
ィングに好適な半導体装置の製造技術を提供することに
ある。
【００１５】本発明のさらに他の目的は、細線化を実現
するのに好適な半導体装置の製造技術を提供することに
ある。
【００１６】本発明のさらに他の目的は、金ワイヤのボ
ールボンディングを行うのに好適な半導体装置の製造技
術を提供することにある。
【００１７】本発明のさらに他の目的は、金ワイヤのボ
ールボンディングを行うに際して、ボール部のスモール
ボール化を実現するのに好適な半導体装置の製造技術を
提供することにある。
【００１８】本発明のさらに他の目的は、ワイヤボンデ
ィングの信頼性を向上させることのできる半導体装置の
製造技術を提供することにある。
【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００２１】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、９9.９９重量％以上の高純度の金に、0.０３〜0.３
重量％のゲルマニウムと、0.０００５〜0.０１重量％の
カルシウムとを含有させたボンディングワイヤを用いて
ワイヤボンディングを行い、ボンディングワイヤの先端
部の金ワイヤは正電位に印加し、該ボンディングワイヤ
との間にアークを発生させるための電気トーチは負電位
に印加する。本発明の半導体装置の製造方法では被覆ワ
イヤの先端部の近傍に流体吹付装置を設け、この流体吹
付装置で前記被覆ワイヤの先端部に流体を吹き付けるこ
とができる。
【００２２】さらに、本発明の半導体装置の製造方法に
あっては、ボンディングワイヤの一端を第１の電極、他
端を第２の電極に超音波振動で接合するに際して、ボン
ディングツールを第１の電極への接合位置から第２の電
極への接合位置に移動させてボンディングツールから被
覆ワイヤを送り出す時に該ボンディングツールへの超音
波振動を継続的にまたは第２の電極への接合の前段階で
予め印加することができる。
【００２３】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、被覆ワイヤを第２の電極に接合するに際して、第
２の電極の表面に着地するボンディングツールに低レベ
ルの超音波振動を印加して被覆ワイヤの他端の被覆膜の
一部を除去した後、ボンディングツールに対してより高
レベルの超音波振動を印加して被覆ワイヤの他端を第２
の電極に接合することができる。さらに、本発明の半導
体装置の製造方法によれば、被覆ワイヤの一端を加熱し
てボールを形成する際またはボール形成後、第１の電極
への接合に先立って、ボンディングツールに超音波振動
を印加することができる。
【００２４】上記した本発明の半導体装置の製造技術に
よれば、ボンディングワイヤの先端部の金ワイヤは正電
位に印加され、該ボンディングワイヤとの間にアークを
発生させるための電気トーチは負電位に印加されること
により、ボンディングワイヤのネック部の疲労強度が増
大されると共に、ボールの形状も安定させることができ
る。また、ボンディングワイヤに含有させる0.０３〜0.
３重量％のゲルマニウムと、0.０００５〜0.０１重量％
のカルシウムとが互いに、また９9.９９重量％以上の高
純度の金と共に、相乗的に作用し合うことにより、金ワ
イヤの疲労寿命を有効に延ばすことができ、またボール
形成時におけるネック部の結晶粒の粗大化を防止でき、
ひいてはネック切れの発生を防止できる。それにより、
半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００２５】また、流体吹付装置で被覆ワイヤの先端部
に流体を吹き付けることにより、ボール形成時に被覆ワ
イヤの被覆膜が溶け上がるのを吹き飛ばして除去できる
ので、被覆ワイヤに絶縁性被覆膜の球が形成されること
を防止できる。
【００２６】さらに、ボンディングツールを第１の電極
への接合位置から第２の電極への接合位置に移動させて
ボンディングツールから被覆ワイヤを送り出す時に該ボ
ンディングツールへの超音波振動を継続的に印加しまた
は第２の電極への接合の前の段階でボンディングツール
が下降中に印加することにより、ボンディングツール内
での被覆ワイヤの吸着が防止され、ボンディングツール
の先端からのワイヤ送りが円滑に行われ、ワイヤの曲が
りやループ異常を防止でき、しかも被覆膜の除去を容易
に行うことができる。
【００２７】また、被覆ワイヤを第２の電極に接合する
に際して、第２の電極の表面に着地するボンディングツ
ールに低レベルの超音波振動を印加して被覆ワイヤの他
端の被覆膜の一部を除去した後、ボンディングツールに
対してより高レベルの超音波振動を印加して被覆ワイヤ
の他端を第２の電極に接合することにより、被覆ワイヤ
の被覆膜の効率的な除去および金ワイヤとの第２の電極
との確実な接合が可能である。
【００２８】さらに、被覆ワイヤの一端を加熱してボー
ルを形成する際またはボール形成後、第１の電極への接
合に先立って、ボンディングツールに超音波振動を印加
することにより、ボンディングツールからの被覆ワイヤ
の送り出しを円滑に行うことができる。
【００２９】次に、本発明において被覆ワイヤの被覆膜
に用いられる耐熱ポリウレタンについてさらに説明する
と、この耐熱ポリウレタンは、ポリオール成分とイソシ
アネートとを反応させてなり、分子骨格にテレフタール
酸から誘導される構成単位を含むものであって、この耐
熱ポリウレタンは、活性水素を含んだテレフタール酸系
ポリオールを主成分とするポリマー成分と、イソシアネ
ートとを用いて得られる。ここで、「主成分とする」と
は、全体が主成分のみからなる場合も含める趣旨であ
る。
【００３０】上記活性水素を含んだテレフタール酸系ポ
リオールは、テレフタール酸と多価アルコールとを用
い、OH／COOH＝1.２〜３０の範囲で、反応温度７０〜２
５０℃に設定し、常法のエステル化反応によって得るこ
とができる。一般に、平均分子量が３０〜１００００で
水酸基を１００〜５００程度有するものであって、分子
差の両末端に水酸基を有するものが用いられる。
【００３１】このようなテレフタール酸系ポリオールを
構成する原料として、エチレングリコール，ジエチレン
グリコール，プロピレングリコール，ジプロピレングリ
コール，ヘキサングリコール，ブタングリコール，グリ
セリン，トリメチロールプロパン，ヘキサントリオー
ル，ペンタエリスリトール等の脂肪族系グリコールが挙
げられる。また、それ以外に、１，４−ジメチロールベ
ンゼンのような多価アルコールが挙げられる。特に、エ
チレングリコール，プロピレングリコール，グリセリン
を使用することが好適である。
【００３２】ジカルボン酸としては、テレフタール酸が
用いられるが、必要に応じて、アミド酸，イミド酸を併
用することができる。なお、イミド酸の構造式は次のよ
うなものである。
【００３３】
【化１】
【００３４】また、耐熱性が低下しない程度でイソフタ
ル酸、オルソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸などの２塩基酸や、１，２，３，４−ブタンテトラ
カルボン酸、シクロベンタンテトラカルボン酸、エチレ
ンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸
などの多塩基酸を併用しても差し支えはない。
【００３５】上記テレフタール酸系ポリオールと反応さ
せるイソシアネートとしては、トルイレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネートのような一分子中に
少なくとも２個のイソシアネート基を有する多価イソシ
アネートのイソシアネート基を、活性水素を有する化合
物、たとえばフェノール類、カプロラクタム、メチルエ
チルケトンオキシムでブロック化したものを挙げること
ができる。このようなイソシアネートは、安定化されて
いる。また、上記多価イソシアネート化合物をトリメチ
ロールプロパン、ヘキサントリオール、ブタンジオール
等の多価アルコールと反応させ、活性水素を有する化合
物でブロック化してなるものも挙げられる。
【００３６】上記イソシアネート化合物の例としては、
日本ポリウレタン社製、ミリオネートＭＳ−５０、コロ
ネート２５０１，２５０３，２５０５，コロネートＡＰ
−Ｓｔ，デスモジュールＣＴ−Ｓｔ等を挙げることがで
きる。そして、前記多価イソシアネートとしては、分子
量３００〜１００００程度のものを用いることが好適で
ある。
【００３７】本発明は、上記のような原料を用いて塗料
組成物をつくり、これをワイヤ本体の金ワイヤに塗装
し、数μｍの膜厚の被膜化することにより、ワイヤ本体
の金ワイヤを絶縁した被覆ワイヤを用いて半導体装置を
製造するものである。
【００３８】本発明で用いる上記塗料組成物は、ポリオ
ール成分の水酸基１当量につき、安定化イソシアネート
のイソシアネート基0.４〜4.０当量、好ましくは0.９〜
2.０当量および所要量の硬化促進触媒を加えて、さらに
適量の有機溶剤（フェノール類、グリコールエーテル
類、ナフサ等）を加え、通常、固型分含量１０〜３０重
量％とすることにより得られることができる。このとき
必要に応じ、外観改良剤、染料等の添加剤を適量配合す
ることもできる。
【００３９】本発明において、ポリオール成分の１水酸
基当量につき、安定化イソシアネートのイソシアネート
基を0.４〜4.０当量加える理由は、0.４当量未満では、
得られる絶縁ワイヤのクレージング特性が低下し、一方
4.０当量を超える塗膜の耐摩耗性が劣るようになるから
である。塗料組成物調整時に加えられる硬化促進触媒
は、ポリオール成分１００重量部当たり、好ましくは0.
１〜１０重量部である。これが、0.１重量部未満になる
と、硬化促進効果が少なくなると共に塗膜形成能が悪く
なる傾向がみられ、逆に１０重量部を超えると、得られ
る耐熱ポリウレタンボンディングワイヤの熱劣化特性の
低下がみられるようになるからである。
【００４０】上記硬化促進触媒としては、金属カルボン
酸、アミノ酸、フェノール類を挙げることができ、具体
的にはナフテン酸、オクテン酸、パーサチック酸などの
亜鉛塩、鉄塩、銅塩、マンガン塩、コバルト塩、スズ
塩、１，８ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−
７，２，４，６トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ
ールが用いられる。
【００４１】本発明に用いられる絶縁性被覆ボンディン
グワイヤは、上記のような塗料組成物をワイヤ本体の金
ワイヤの表面上に塗布した後、常用の焼付塗装装置で焼
き付けることにより得ることができる。
【００４２】上記塗布焼付条件は、ポリオール成分、安
定化イソシアネート、重合開始剤および硬化促進触媒の
類の配合量によっても異なるが、通常２００〜３００℃
で４〜１００秒程度である。要は、塗料組成物の硬化反
応をほぼ完了させうるに足りる温度と時間で焼き付けが
なされる。
【００４３】このようにして得られた絶縁性被覆ボンデ
ィングワイヤは、金、銅またはアルミニウムからなるワ
イヤ本体の金ワイヤの外周に、耐熱ポリウレタンからな
る絶縁性被覆膜が形成されている。
【００４４】また、この場合、前記絶縁性被覆膜と他の
絶縁性被覆膜を併用した複合被覆膜構造としてもよい。
この複合被覆膜は、上記した本発明の絶縁性被覆膜を形
成した後、その絶縁性被覆膜の上にさらに第２の絶縁性
被覆膜を形成することにより得られる。この場合、この
第２の絶縁性被覆膜の厚みは、本発明の絶縁性被覆膜の
２倍以下、好ましくは0.５倍以下に設定することが好適
である。そして、上記第２の絶縁性被覆膜を形成する材
料としては、ポリアミド樹脂、特殊なポリエステル樹
脂、特殊なエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成と作用につい
て、樹脂封止型半導体装置に使用される半導体製造技術
に、本発明を適用した実施の形態と共に説明する。
【００４６】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
重複説明は省略する。
【００４７】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態であるボンディングワイヤを用いた樹脂封止型半導
体装置の断面図、図２はワイヤボンディング部の概略的
拡大断面図、図３は本発明に用いることのできるワイヤ
ボンディング装置の概略構成図、図４はその要部斜視
図、図５は前記ワイヤボンディング装置の要部の具体的
な構成を示す部分断面図、図６は図５の矢印VI方向から
見た平面図、図７は図６のVII −VII 切断線で切った断
面図、図８はボールの形成原理を示す模写構成図、図９
は前記ワイヤボンディング装置のスプールの要部分解斜
視図、図１０は前記スプールの要部拡大斜視図、図１１
はワイヤボンディングのための局部加熱部の概略平面
図、図１２はワイヤボンディングの一例を示す平面図、
図１３は被覆ワイヤのチップタッチ状態を示す部分断面
図、図１４はそのチップショート状態を示す拡大部分断
面図、図１５は被覆ワイヤのタブタッチ状態を示す部分
断面図、図１６はタブショート状態を示す拡大部分断面
図、図１７は本発明における温度サイクルに対する半導
体チップと被覆ワイヤとの短絡率を示すグラフ、図１８
は同じく本発明における温度サイクルに対するタブと被
覆ワイヤとの短絡率を示すグラフである。
【００４８】本実施の形態の半導体装置は樹脂封止型半
導体装置１の例であり、その半導体チップ２はたとえば
メモリ，ゲートアレー，マイクロプロセッサおよびＭＯ
Ｓロジックなどの半導体集積回路素子として構成するこ
とができる。
【００４９】この半導体チップ２は、たとえばシリコン
（Ｓｉ）などよりなる基板２Ａと、その最上部のパッシ
ベーション膜２Ｂと、該パッシベーション膜２Ｂの開口
部から露出された外部端子（ボンディングパッド）２Ｃ
とを有している。そして、この半導体チップ２は、たと
えば銀（Ａｇ）ペーストの如き接合材４により、リード
３のタブ３Ａに接合されている。
【００５０】一方、半導体チップ２の外部端子２Ｃはリ
ード３のインナーリード３Ｂと導電性のワイヤで互いに
電気的に接続されるが、本実施の形態では、この導電性
ワイヤとして被覆ワイヤ５が用いられている。この被覆
ワイヤ５は金ワイヤ５Ａの表面に絶縁性の被覆膜５Ｂを
被着した構造よりなる。
【００５１】被覆ワイヤ５の金ワイヤ５Ａの材料は、た
とえば９9.９９重量％以上の高純度を持つ金（Ａｕ）
に、0.０３〜0.３重量％のゲルマニウム（Ｇｅ）と、0.
０００５〜0.０１重量％のカルシウム（Ｃａ）を含有さ
せ、これらを除いた不純物を0.０００１〜0.０１重量％
の範囲で含有させたものである。
【００５２】このゲルマニウムとカルシウムの含有量は
それぞれ0.０５〜0.１５重量％および0.００１〜0.００
３重量％とすれば、より良好な結果を得ることができ
る。
【００５３】前記ゲルマニウムは金ワイヤ５Ａの伸び
率、破断荷重、および降伏強度を高めることができる有
用な元素であり、その伸び率が高くなることでネック部
における応力集中を防止できるが、含有量が0.０３重量
％未満では前記伸び率等の改良効果が少なく実用に至ら
ない。
【００５４】一方、ゲルマニウム含有量が0.０３重量％
を超える場合はボンディング時のボール形状が安定しな
いとともにボール硬さが大きくなりすぎて、接続不良、
チップ割れの原因となり実用的でない。
【００５５】しかし、前記ゲルマニウムはその有用範囲
（0.０３〜0.３重量％）においては、金ワイヤ５Ａの再
結晶温度を下げ、そのためボール形成時にネック部の結
晶粒の粗大化を招く結果となり、ネック切れ防止に逆作
用する。
【００５６】したがって、本発明においては、前記ゲル
マニウムと共にカルシウムを併用的に含有させるもので
ある。
【００５７】カルシウムは金ワイヤ５Ａの再結晶温度を
上げて耐熱性を高め、結晶粒の粗大化を抑制するのに有
用であり、また破断荷重を高めるため有用な元素であ
る。
【００５８】しかし、カルシウムの含有量が0.０００５
重量％未満では前記有用性が少なく、また0.０１重量％
を超える場合は、ボンディン時のボール形状が安定しな
いと共にボール硬さが大きく、チップ割れ等の原因とな
り、また金ワイヤ５Ａの伸び率低下を誘発し、さらに線
引加工性が低下する等の原因となって実用性に劣ること
になる。したがって、ゲルマニウムおよびカルシウムの
含有量は前記範囲が好適ないし最適な範囲である。
【００５９】被覆ワイヤ５の被覆膜５Ｂは、前記し、か
つ後で詳細に説明するように、ポリオール成分とイソシ
アネートとを反応させてなり、分子骨格にテレフタール
酸から誘導される構成単位を含む耐熱ポリウレタンより
なるものである。
【００６０】本実施の形態の被覆ワイヤ５は、そのファ
ースト（第１＝１ｓｔ）ボンディング側、すなわち半導
体チップ２の外部端子２Ｃと該被覆ワイヤ５の一端との
接続側がボール５Ａ1 の形成によるボールボンディング
により導電接続される一方、セカンド（第２＝２ｎｄ）
ボンディング側、すなわちリード３のインナーリード３
Ｂと該被覆ワイヤ５の他端との接続が熱圧着および超音
波振動を利用したいわゆるサーモソニックボンディング
により該被覆膜５Ｂを予め除去することなくセカンドボ
ンディング部５Ａ2 として導電接続されている。
【００６１】このようにして、ペレットボンディングお
よびワイヤボンディングされた半導体チップ２と、リー
ド３のタブ３Ａおよびインナーリード３Ｂと、被覆ワイ
ヤ５とは、たとえばエポキシ樹脂などの樹脂材６で封止
され、リード３のアウターリード３Ｃのみが該樹脂材６
の外部に突出する。
【００６２】次に、本実施の形態における被覆ワイヤ５
のボンディングのためのワイヤボンディング装置の構成
と作用を図３〜図１１を中心に説明する。
【００６３】このワイヤボンディング装置は、いわゆる
ボールボンディング装置として構成されており、このボ
ールボンディング装置は、図３に示すように、スプール
１１に巻き回された被覆ワイヤ５をボンディング部１２
に供給するように構成されている。
【００６４】すなわち、スプール１１からボンディング
部１２への被覆ワイヤ５の供給は、テンショナ１３，ワ
イヤ案内部材１４，ワイヤクランパ１５およびボンディ
ングツール（キャピラリ）１６を通して行われるように
なっている。
【００６５】前記ボンディング部１２には、図３および
図４で示すように構成される、樹脂封止前の樹脂封止型
半導体装置１が配置される。そして、樹脂封止前の樹脂
封止型半導体装置１は、図３に示すように、ボンディン
グ装置の半導体装置支持台（半導体装置の装着用テーブ
ル）１７に支持されている。
【００６６】前記半導体チップ２の外部端子２Ｃには、
被覆ワイヤ５の一端側の被覆膜５Ｂが除去され露出され
た金ワイヤ５Ａで形成されたボール５Ａ1 を接続してい
る。ボール５Ａ1 は、金ワイヤ５Ａの直径に比べてたと
えば２〜３倍程度大きな直径で構成されるようになって
いる。リード３のインナーリード３Ｂには、接続部分の
被覆ワイヤ５の他端側の被覆膜５Ｂを破壊して露出させ
た、被覆ワイヤ５の他端側の金ワイヤ５Ａを接続してい
る。つまり、被覆ワイヤ５の他端側は、実質的にリード
３との接続部分の被覆膜５Ｂだけが除去されており、そ
れ以外の被覆膜５Ｂは残存するように構成されている。
この被覆ワイヤ５の他端側の被覆膜５Ｂの破壊は、後述
するが、ボンディングツール１６によって与えられる超
音波振動、適度な加圧および適度な加熱（エネルギ）に
よって行うことができる。
【００６７】このように、被覆ワイヤ５を使用する樹脂
封止型半導体装置１において、半導体チップ２の外部端
子２Ｃに、被覆ワイヤ５の一端側の金ワイヤ５Ａで形成
されるボール５Ａ1 を接続し、リード３のインナーリー
ド３Ｂに、接触部分の被覆膜５Ｂを破壊した被覆ワイヤ
５の他端側の金ワイヤ５Ａを接続することにより、ボー
ル５Ａ1 のサイズが大きいので、半導体チップ２の外部
端子２Ｃと被覆ワイヤ５の金ワイヤ５Ａとの接触面積を
増加し、両者間のボンダビリティを向上することができ
ると共に、リード３のインナーリード部３Ｂと接続する
部分以外の被覆ワイヤ５の他端側を被覆膜５Ｂで覆い、
この被覆ワイヤ５の他端側と隣接する他の被覆ワイヤ５
の他端側とのショートを低減することができるので、リ
ード３の間隔を縮小し、樹脂封止型半導体装置１の多端
子化（いわゆる、多ピン化）を図ることができる。
【００６８】前記ボンディングツール１６および被覆ワ
イヤ５の供給方向の先端部分（ボール５Ａ1 形成部分）
は、前記図３および図４に示すように、ボール５Ａ1 の
形成時に、被覆部材１８Ａに被覆されるように構成され
ている。被覆部材１８Ａは、図４に示す矢印Ａ方向に回
転移動するように構成されている。つまり、被覆部材１
８Ａは、ボール５Ａ1 の形成時に、矢印Ａ方向の回転動
作によってツール挿入口１８Ｂからボンディングツール
１６を挿入し、それを被覆するように構成されている。
【００６９】この被覆部材１８Ａは、図５（具体的な構
成を示す部分断面図、図６のＶ−Ｖ切断線で切った断面
に相当する）、図６（図５の矢印VI方向から見た平面
図）および図７（図６のVII −VII 切断線で切った断面
図）で示すように構成されている。被覆部材１８Ａは、
後述するが、ボール５Ａ1 の形成時に、溶け上がる被覆
膜５Ｂの吹き飛ばしでボンディング部１２に被覆膜５Ｂ
が飛散しないように構成されている。また、被覆部材１
８Ａは、被覆ワイヤ５の金ワイヤ５ＡがＣｕ，Ａｌ等の
酸化し易い材料で形成される場合、酸化防止用被覆ガス
雰囲気（シールドガス雰囲気）を保持し易いように構成
されている。被覆部材１８Ａは、たとえばスレンレス鋼
で形成する。さらに、被覆部材１８Ａは、被覆ワイヤ５
のボール５Ａ1 の形成状態等を作業者が確認できるよう
に、透明性を有するガラス材料で形成してもよい。
【００７０】前記被覆部材１８Ａの底部分には、図３，
図４および図５に示すように、電気トーチ（アーク電
極）１８Ｄが設けられている。電気トーチ１８Ｄは、図
８（ボールの形成原理を説明する模写構成図）に示すよ
うに、被覆ワイヤ５の供給側の先端側の金ワイヤ５Ａに
近接させ、両者間にアークＡｃを発生させてボール５Ａ
1 を形成するように構成されている。電気トーチ１８Ｄ
は、たとえば高温度に耐えるタングステン（Ｗ）で形成
されている。
【００７１】電気トーチ１８Ｄは、導電性材料で形成さ
れた吸引装置１９への吸引管１８Ｅを介在させて、アー
ク発生装置２０に接続されている。吸引管１８Ｅは、た
とえばステンレス鋼で形成されており、Ａｇ−Ｃｕろう
材等の接着金属層を介在させて電気トーチ１８Ｄを固着
している。この吸引管１８Ｅは、挟持部材１８Ｆを介在
させて被覆部材１８Ａに固着されている。つまり、電気
トーチ１８Ｄおよび吸引管１８Ｅと被覆部材１８Ａと
は、一体に構成されている。
【００７２】前記電気トーチ１８Ｄは、前述のようにボ
ール５Ａ1 を形成する時に被覆ワイヤ５の供給側の先端
部に近接し、ボンディング工程中に被覆ワイヤ５の供給
経路から離隔できるように、図４に示す矢印Ａ方向に移
動できるように構成されている。この電気トーチ１８Ｄ
を移動させる移動装置は、主に、吸引管１８Ｅおよび絶
縁部材１８Ｈを介在させて電気トーチ１８Ｄを支持する
支持部材１８Ｇ、この支持部材１８Ｇを矢印Ａ方向に回
転させるクランク軸１８Ｉ、このクランク軸１８Ｉを回
転させる駆動源１８Ｋで構成されている。クランク軸１
８Ｉの回転は、このクランク部に連結されて駆動源１８
Ｋのシャフト１８Ｊの矢印Ｂ方向の移動によって行われ
る。駆動源１８Ｋは、たとえば電磁ソレノイドで構成さ
れている。クランク軸１８Ｉは、図示していないが、ボ
ンディング装置本体に回転自在に支持されている。な
お、電気トーチ１８Ｄの移動と被覆部材１８Ａの移動と
は、両者が一体に構成されているので実質的に同一であ
る。
【００７３】前記アーク発生装置２０は、図４に示すよ
うに、主にコンデンサＣ1 ，蓄積用コンデンサＣ2 ，ト
リガーで作動するアーク発生用サイリスタＤ，抵抗Ｒで
構成されている。直流電源Ｄ．Ｃは、たとえば、−１０
００〜−３０００〔Ｖ〕程度の負の極性の電圧を供給す
るように構成されている。直流電源Ｄ．Ｃはサイリスタ
Ｄ，抵抗Ｒ等を介して電気トーチ１８Ｄに接続されてい
る。基準電位ＧＮＤは、たとえば接地電位（＝０
〔Ｖ〕）である。Ｖは電圧計、Ａは電流計である。
【００７４】後に詳述するが、被覆ワイヤ５の金ワイヤ
５Ａはスプール１１に巻き回された端部が基準電位ＧＮ
Ｄで接続されている。この結果、電気トーチ１８Ｄで被
覆ワイヤ５の先端部にボール５Ａ1 を形成する場合、図
３，図４および図８に示すように、電気トーチ１８Ｄを
負電位（−）、被覆ワイヤ５の供給方向の先端部の金ワ
イヤ５Ａを正電位（＋）に設定することができる。
【００７５】このように、被覆ワイヤ５の先端部の金ワ
イヤ５Ａとアーク電極１８Ｄとの間にアークＡｃを発生
させ、被覆ワイヤ５の先端部にボール５Ａ1 を形成する
ボンディング装置において、被覆ワイヤ５の金ワイヤ５
Ａを正電位（＋）に接続し、電気トーチ１８Ｄを負電位
（−）に接続することにより、前記被覆ワイヤ５の金ワ
イヤ５Ａと電気トーチ１８Ｄとの間に発生するアークＡ
ｃの発生位置をその逆の極性の場合に比べて安定化する
ことができるので、アークＡｃが被覆ワイヤ５の金ワイ
ヤ５Ａの後端側に向かって這い上がることを低減するこ
とができる。アークＡｃの這い上がりの低減は、被覆ワ
イヤ５の被覆膜５Ｂの溶け上がりを低減し、絶縁性被覆
膜の球の発生を防止することができる。
【００７６】なお、本発明は、被覆ワイヤ５の金ワイヤ
５Ａが電気トーチ１８Ｄに対して正の電位を有するよう
に、基準電位ＧＮＤよりも高い電圧または低い電圧に前
記被覆ワイヤ５の金ワイヤ５Ａを接続してもよい。
【００７７】前記被覆ワイヤ５が巻き回された前記スプ
ール１１は、図４および図９（要部分解斜視図）で示す
ように構成されている。スプール１１は、たとえば円筒
形状のアルミニウム金属の表面にアルマイト処理を施し
て構成する。アルマイト処理は、機械的強度の向上やキ
ズの発生を防止するために施す。このスプール１１は、
前述のように、アルマイト処理が施されているので絶縁
性を有する。
【００７８】前記スプール１１は、スプールホルダ２１
に取付けられ、このスプールホルダ２１の回転軸２１Ａ
によってボンディング装置本体１０に取付けられてい
る。
【００７９】スプールホルダ２１は、少なくともその一
部に導電性を有するように、たとえばステンレス鋼で構
成されている。
【００８０】前記スプール１１には、図９および図１０
（要部拡大斜視図）で示すように、接続端子１１Ａが設
けられている。接続端子１１Ａは、スプールホルダ２１
の導電性を有する部分と接触するスプール１１の側面部
分（鍔部）に、点形状で設けられている。
【００８１】接続端子１１Ａは、図１０に示すように、
絶縁体１１Ａａの上部に導電体１１Ａｂを設け、この導
電体１１Ａｂの上部に接続用金属部１１Ａｃを設けて構
成している。絶縁体１１Ａａは、導電体１１Ａｂとスプ
ール１１と確実に電気的に分離し、しかも、スプールホ
ルダ２１に接続用金属部１１Ａｃを確実に当接できる適
度な弾力性を有するように、たとえばポリイミド樹脂で
形成する。導電体１１Ａｂは、被覆ワイヤ５の金ワイヤ
５Ａを接続する接続用金属部１１Ａｃと、スプールホル
ダ２１に接触する接続用金属部１１Ａｃとを確実に接続
できるように、たとえばＣｕ箔で形成する。接続用金属
部１１Ａｃは導電性ペースト，半田等で形成する。
【００８２】この接続端子１１Ａには、スプール１１の
側面（鍔部）に形成された切欠部を通して、ボンディン
グ部１２に供給される側と反対側の被覆ワイヤ５の端部
の金ワイヤ５Ａ、すなわち被覆ワイヤ５の巻き始め端部
の金ワイヤ５Ａを接続するように構成されている。この
金ワイヤ５Ａは、接続用金属部１１Ａｃによって接続端
子１１Ａに接続される。被覆ワイヤ５の巻き始めの金ワ
イヤ５Ａの表面の被覆膜５Ｂは、加熱あるいは化学的に
除去する。接続端子１１Ａ、つまり被覆ワイヤ５の金ワ
イヤ５Ａは、スプールホルダ２１、その回転軸２１Ａお
よびボンディング装置本体１０を通して基準電位ＧＮＤ
に接続されている。基準電位ＧＮＤは、前記アーク発生
装置２０の基準電位ＧＮＤと同様の電位である。
【００８３】このように、前記スプール１１に基準電位
ＧＮＤに接続するための接続端子１１Ａを設け、この接
続端子に被覆ワイヤ５の巻き始め端部の金ワイヤ５Ａを
接続することにより、スプールホルダ２１等を通して基
準電位ＧＮＤに接続することができるので、被覆ワイヤ
５の金ワイヤ５Ａを確実に基準電位ＧＮＤに接続するこ
とができる。
【００８４】また、前記被覆ワイヤ５の金ワイヤ５Ａが
基準電位ＧＮＤに接続されることにより、ボール５Ａ1
の形成時に、電気トーチ１８Ｄと供給側の被覆ワイヤ５
の金ワイヤ５Ａとの間の電位差を充分に確保し、アーク
Ａｃの発生を良好にすることができるので、ボール５Ａ
1 を確実に形成することができる。
【００８５】図３および図４に示すように、前記ボンデ
ィングツール１６は、ボンディングアーム１６Ａを介在
させて、ボンディングヘッド（デジタルボンディングヘ
ッド）２２に支持されている。ボンディングアーム１６
Ａには、図示していないが、超音波振動装置が内蔵され
ており、ボンディングツール１６を超音波振動させるよ
うに構成されている。ボンディングヘッド２２は、ＸＹ
テーブル２３を介在させて基台２４に支持されている。
ボンディングヘッド２２は、ボンディング部１２にボン
ディングツール１６を近接および離反できるように、ボ
ンディングアーム１６Ａを上下方向（矢印Ｃ方向）に移
動できる移動装置が設けられている。移動装置は、主
に、ガイド部材２２Ａ，アーム移動部材２２Ｂ，雌ねじ
部材２２Ｃ，雄ねじ部材２２Ｄ，モータ２２Ｅで構成さ
れている。ガイド部材２２Ａは、矢印Ｃ方向にアーム移
動部材２２Ｂを移動させるように構成されている。前記
モータ２２Ｅは、雄ねじ部材２２Ｄを回転させ、この回
転により雄ねじ部材２２Ｄと嵌合する雌ねじ部材２２Ｃ
を矢印Ｃ方向に移動させ、この移動によりアーム移動部
材２２Ｂを矢印Ｃ方向に移動させるように構成されてい
る。
【００８６】アーム移動部材２２Ｂに支持されたボンデ
ィングアーム１６Ａは、回転軸２２Ｆを中心に回転する
ように構成されている。ボンディングアーム１６Ａの回
転軸２２Ｆを中心とする回転は、弾性部材２２Ｇにより
制御される。この弾性部材２２Ｇの回転の制御は、ボン
ディングツール１６がボンディング部１２に当接した時
に、ボンディング部１２が必要以上に加圧されることを
防止し、ボンディング部１２の損傷や破壊を防止するよ
うに構成されている。
【００８７】前記ワイヤクランパ１５は、被覆ワイヤ５
を挟持することができ、被覆ワイヤ５の供給を制御する
ように構成されている。ワイヤクランパ１５は、クラン
パアーム１５Ａを介在させてボンディングアーム１６Ａ
に設けられている。
【００８８】ワイヤ案内部材１４は、スプール１１から
供給される被覆ワイヤ５をボンディング部１２にガイド
するように構成されている。ワイヤ案内部材１４はクラ
ンパアーム１５Ａに設けられている。
【００８９】前記被覆ワイヤ５の供給方向の先端部の近
傍であって、ボンディングツール１６とボンディング部
１２との間の被覆ワイヤ５の供給経路の近傍には、図
３，図８に示すように、流体吹付装置２５の流体吹付ノ
ズル１８Ｃが設けられている。流体吹付ノズル１８Ｃ
は、被覆ワイヤ５の供給方向の先端部の金ワイヤ５Ａで
ボール５Ａ1 を形成する時に、その形成部分（金ワイヤ
５Ａおよび被覆膜５Ｂ）に流体吹付装置２５からの流体
Ｇｓを吹き付けるように構成されている。流体吹付ノズ
ル１８Ｃから吹き出される流体Ｇｓは、図８に示すよう
に、被覆ワイヤ５の先端部の金ワイヤ５Ａでボール５Ａ
1 を形成する際に、アークＡｃの発生する熱で溶け上が
る被覆膜５Ｂを吹き飛ばす（５Ｂａ）ように構成されて
いる。
【００９０】流体吹付ノズル１８Ｃは、基本的には、ボ
ンディングツール１６の先端部分つまり前述のように被
覆ワイヤ５の先端部分に流体Ｇｓを吹き付ければよく、
本実施の形態においては、前記被覆部材１８Ａに設けら
れている。流体吹付ノズル１８Ｃは、図４〜図７に具体
的な構造を示すように、被覆膜５Ｂの溶け上がりを小さ
くするために、被覆ワイヤ５の後端側から先端側に向か
って流体Ｇｓを吹き付けるように構成されている。な
お、流体吹付ノズル１８Ｃは、ボンディングツール１６
に取付けないほうが好ましい。流体吹付ノズル１８Ｃを
ボンディングツール１６に取付けた場合には、ボンディ
ングツール１６の重量が増加し、その超音波振動の負荷
が増大するために、接続部分のボンダビリティが低下す
る。
【００９１】前記流体Ｇｓは、Ｎ2 ，Ｈ2 ，Ｈｅ，Ａ
ｒ，空気等の気体を使用し、図８に示すように、流体吹
付装置（流体源）２５から冷却装置２５Ａ，流量計２５
Ｂ，流体搬送管２５Ｃを介在させて流体吹付ノズル１８
Ｃに供給される。
【００９２】冷却装置２５Ａは、流体Ｇｓを積極的に常
温よりも低く冷却するように構成されている。冷却装置
２５Ａは、たとえばペルチェ効果を利用した電子冷却装
置で構成する。前記流体搬送管２５Ｃは、図８に簡略化
して示しているが、少なくとも冷却装置２５Ａと流体吹
付ノズル１８Ｃの供給口との間を断熱材２５Ｄで被覆す
るように構成されている。つまり、断熱材２５Ｄは冷却
装置２５Ａで冷却された流体Ｇｓの温度を流体搬送管２
５Ｃの移動中に変化させない（冷却効率を高める）よう
に構成されている。
【００９３】また、前記被覆ワイヤ５の供給方向の先端
部の近傍であって、被覆ワイヤ５の被覆膜５Ｂの溶け上
がり部分を中心として前記流体吹付ノズル１８Ｃに対向
する位置には、前記吸引装置１９に連結された吸引管１
８Ｅが設けられている。この吸引管１８Ｅは、前述のよ
うに、電気トーチ１８Ｄとアーク発生装置２０とを接続
する導電体としても使用されるが、主に、流体吹付ノズ
ル１８Ｃで吹き飛ばされた、被覆ワイヤ５の溶け上がっ
た被覆膜５Ｂａを吸引するように構成されている。吸引
管１８Ｅで吸引された被覆膜５Ｂａは、吸引装置１９に
吸引される。
【００９４】また、本実施の形態においては、被覆ワイ
ヤ５の他端をリード３のインナーリード３Ｂに対して、
より確実にボンディング（セカンドボンディング）する
ため、リード３のインナーリード３Ｂのみを他の部分よ
りも高い温度に局部加熱するセラミック製のヒータ２６
が図２および図１１に示す如く角形リング状に設けられ
ている。なお、符号２６Ａはこの角形リング状の局部加
熱用のヒータ２６への給電線である。
【００９５】次に、本実施の形態のワイヤボンディング
方法について簡単に説明する。
【００９６】まず、図３，図４，図５，図８に示すよう
に、ボンディングツール１６およびその加圧面側に突出
された被覆ワイヤ５の供給方向の先端部分を被覆部材１
８Ａで被覆する。この被覆は、前記駆動源１８Ｋで動作
する移動装置によって、被覆部材１８Ａを矢印Ａ方向に
移動することによって行われる。また、この被覆部材１
８Ａによる被覆を行うことにより、電気トーチ１８Ｄ，
流体吹付ノズル１８Ｃのそれぞれを被覆ワイヤ５の先端
部の近傍に配置することができる。
【００９７】次いで、図８に示すように、被覆ワイヤ５
の供給方向の先端部の金ワイヤ５Ａと電気トーチ１８Ｄ
との間にアークＡｃを発生させ、前記金ワイヤ５Ａでボ
ール５Ａ1 を形成する。このボール５Ａ1 を形成するア
ークＡｃの熱によって、被覆ワイヤ５の供給方向の先端
部の絶縁性被覆膜５Ｂが溶け上がる。すなわち、被覆ワ
イヤ５の供給方向の先端部の被覆膜５Ｂが除去され、金
ワイヤ５Ａが露出される。
【００９８】ボール５Ａ1 の形成は、できるだけ短時間
で行う。短時間でしかも高エネルギ（電流、電圧のそれ
ぞれが高い領域）でボール５Ａ1 を形成すると、被覆ワ
イヤ５の被覆膜５Ｂの溶け上がり量が小さくなる。この
ように、ボール５Ａ1 の形成を短時間、高エネルギで行
うことは、前述のように、アークＡｃの発生を安定にす
る、つまり電気トーチＤを負電位（−）に被覆ワイヤ５
の金ワイヤ５Ａを正電位（＋）に設定することで実現で
きる。
【００９９】そして、このボール５Ａ1 を形成する際
に、被覆部材１８Ａと共に位置が設定された流体吹付ノ
ズル１８Ｃで流体吹付装置２５から流体Ｇｓを被覆ワイ
ヤ５の溶け上がる被覆膜５Ｂに吹き付け、図８に示すよ
うに、被覆膜５Ｂを吹き飛ばす。この吹き飛ばされた被
覆膜５Ｂａは、吸引管１８Ｅを通して吸引装置１９に吸
引され、系外に除去される。
【０１００】この流体吹付ノズル１８Ｃからの流体Ｇｓ
は、図８に示す冷却装置２５Ａによって、たとえば約０
〜−１０〔℃〕程度に冷却されている。流体吹付ノズル
１８Ｃからの流体Ｇｓの温度が低い程、被覆ワイヤ５の
被覆膜５Ｂの溶け上がり量が小さい。つまり、冷却装置
２５Ａで冷却された流体Ｇｓは、被覆ワイヤ５の金ワイ
ヤ５Ａ，被覆膜５Ｂ，ボンディングツール１６等を積極
的に冷却することができるので、アークＡｃ発生部分だ
けの被覆膜５Ｂを溶融し、他の部分の被覆膜５Ｂは溶融
されず、その結果、被覆膜５Ｂの溶け上がり量を低減す
ることができる。
【０１０１】次に、前記被覆部材１８Ａおよびそれと共
に電気トーチ１８Ｄ，流体吹付ノズル１８Ｃのそれぞれ
を矢印Ａ方向（前述と逆方向）に移動させる。
【０１０２】その次に、ボンディングツール１６の加圧
面に、被覆ワイヤ５の供給方向の先端部に形成されたボ
ール５Ａ1 を引き寄せる。
【０１０３】次いで、この状態で、ボンディングツール
１６をボンディング部１２に接近させて行き、図２に破
線でボンディングツール１６を示すように、被覆ワイヤ
５の供給方向の先端部に形成されたボール５Ａ1 を半導
体チップ２の外部端子２Ｃに接続する（ファーストボン
ディング：１ｓｔ）。このボール５Ａ1 の接続は、ボン
ディングツール１６の超音波振動および／または熱圧着
（いずれか一方でもよい）で行う。
【０１０４】次に、図２に示すように、被覆ワイヤ５の
後端部の金ワイヤ５Ａをボンディングツール１６によっ
てリード３のインナーリード３Ｂに接続する（セカンド
ボンディング：２ｎｄ）。被覆ワイヤ５の後端側の接続
は、ボンディングツール１６の超音波振動および熱圧着
（前者だけでもよい）で行う。これにより、被覆ワイヤ
５の後端をインナーリード３Ｂとはセカンドボンディン
グ部５Ａ2 において、強固にウェッジボンディンクされ
る。
【０１０５】この被覆ワイヤ５の後端側の接続は、接続
部分の被覆ワイヤ５は予め被覆膜５Ｂで被覆されている
が、ボンディングツール１６を超音波振動させることに
よって接続部分のみの被覆膜５Ｂが破壊され、金ワイヤ
５Ａが露出するようになっている。ボンディングツール
１６の超音波振動のエネルギや熱圧着力によって若干変
化があるが、被覆ワイヤ５の被覆膜５Ｂは、たとえば0.
２〜３〔μｍ〕程度の膜厚が好ましい。被覆ワイヤ５の
被覆膜５Ｂの膜厚があまり小さい場合には、絶縁性被覆
膜としての絶縁耐圧が小さい。また、被覆ワイヤ５の被
覆膜５Ｂの膜厚があまり厚い場合には、ボンディングツ
ール１６の超音波振動によって被覆膜５Ｂが破壊されに
くくなり、被覆膜５Ｂの膜厚が所定の値を超えた場合に
は、被覆膜５Ｂが破壊されなくなるため、被覆ワイヤ５
の金ワイヤ５Ａとリード３のインナーリード３Ｂとの接
続不良を生じることになってしまう。
【０１０６】本実施の形態においては、被覆ワイヤ５の
金ワイヤ５Ａの材料として、たとえば９9.９９重量％以
上の高純度を持つ金（Ａｕ）に、0.０３〜0.３重量％の
ゲルマニウム（Ｇｅ）と、0.０００５〜0.０１重量％の
カルシウム（Ｃａ）を含有させたものを用いているの
で、ゲルマニウムとカルシウムとが互いに、また高純度
の金と共に、相乗的に作用し合うことにより、金ワイヤ
５Ａの疲労寿命を有効に延ばすことができ、またボール
形成時におけるネック部の結晶粒の粗大化を防止でき、
ひいてはネック切れの発生を防止できる。
【０１０７】すなわち、ボンディングワイヤの顕微鏡写
真である図５１（本発明）と図５２（従来技術）に示す
ように、本発明におけるボンディングワイヤ（図５１）
では、ボール形成状態でもネック部における結晶粒の粗
大化を防止できており、それにより、ネック切れを防止
できる。これに対し、従来技術（図５２）では、ネック
部における結晶粒の粗大化により、ボンディングワイヤ
のネック部にネック切れが発生し易くなってしまってい
る。
【０１０８】なお、本実施の形態では、被覆ワイヤ５の
他端のボンディング（セカンドボンディング）に際し
て、ヒータ２６でリード３のインナーリード３Ｂのみが
他の部分よりも特に高い温度に局部加熱されていること
によって、被覆膜５Ｂの加熱・分解がより促進されるの
で、セカンドボンディングのボンダビリティを向上させ
ることができ、強固なワイヤボンディングが可能とな
る。
【０１０９】その後、前記ボンディングツール１６を離
隔させる（この時、被覆ワイヤ５が切断される）ことに
より、前記図２に示すように、被覆ワイヤ５の１回のボ
ンディング工程が完了する。
【０１１０】このように、被覆ワイヤ５の先端部にボー
ル５Ａ1 を形成するボンディング技術において、被覆ワ
イヤ５の先端部の近傍に、この被覆ワイヤ５の先端部分
に流体Ｇｓを吹き付ける流体吹付ノズル１８Ｃ（流体吹
付装置２５の一部）を設けることにより、前記被覆ワイ
ヤ５の溶け上がる被覆膜５Ｂを吹き飛ばすことができる
ので、被覆ワイヤ５に絶縁性被覆膜５Ｂの球が形成され
ることを防止することができる。この結果、絶縁性被覆
膜５Ｂの球に起因してボンディングツール１６に被覆ワ
イヤ５が引っ掛かることを防止し、被覆ワイヤ５をボン
ディングツール１６の加圧面に引き寄せることができる
ので、ボールボンディングを行うことができ、ボンディ
ング不良を防止することができる。
【０１１１】また、被覆ワイヤ５の先端部にボール５Ａ
1 を形成するボンディング技術であって、前記流体吹付
ノズル１８Ｃ（流体吹付装置２５の一部）を設け、被覆
ワイヤ５の先端部の近傍に、前記流体吹付ノズル１８Ｃ
からの流体Ｇｓの吹き付けで吹き飛ばされる被覆ワイヤ
５の被覆膜５Ｂを吸引する吸引管１８Ｅ（吸引装置１
９）を設けることにより、前記被覆ワイヤ５の溶け上が
る被覆膜５Ｂを吹き飛ばし、被覆ワイヤ５に被覆膜５Ｂ
の球が形成されることを防止し、前述のようにボンディ
ング不良を防止することができると共に、吹き飛ばされ
た被覆膜５Ｂａをボンディング部１２に飛散させないの
で、飛散された被覆膜５Ｂａに起因するボンディング不
良を防止することができる。飛散された被覆膜５Ｂａに
起因するボンディング不良とは、たとえば、半導体チッ
プ２の外部端子２Ｃまたはリード３のインナーリード３
Ｂと被覆ワイヤ５の金ワイヤ５Ａとの間に前記被覆膜５
Ｂａが飛散し、両者間が導通不良となる場合である。
【０１１２】また、被覆ワイヤ５の先端部にボール５Ａ
1 を形成するボンディング技術であって、前記流体吹付
ノズル１８Ｃ（流体吹付装置２５）を設け、この流体吹
付ノズル１８Ｃの流体Ｇｓを冷却する冷却装置２５Ａを
設けることにより、前記被覆ワイヤ５の絶縁性被覆膜５
Ｂの溶け上がりを著しく低減し、溶け上がった場合でも
被覆膜５Ｂを吹き飛ばすことができるので、被覆ワイヤ
５に被覆膜５Ｂの球が形成されることを防止し、前述の
ようにボンディング不良を防止することができる。
【０１１３】また、被覆ワイヤ５を使用するボンディン
グ技術において、被覆ワイヤ５の供給方向の先端側にボ
ール５Ａ1 を形成し、このボール５Ａ1 を半導体チップ
２の外部端子２Ｃに接続し、前記被覆ワイヤ５の供給方
向の後端側を前記リード３のインナーリード３Ｂに接触
させ、この接触部分の被覆膜５Ｂを破壊し、被覆ワイヤ
５の他端側の金ワイヤ５Ａをリード３のインナーリード
３Ｂに接続することにより、前記被覆ワイヤ５の後端側
の被覆膜５Ｂを除去する被覆膜除去トーチを使用するこ
となく被覆膜５Ｂの除去を行うことができるので、被覆
膜除去トーチ、その移動装置および制御装置などを削減
することができる。この結果、ボンディング装置の構造
を簡単にすることができる。
【０１１４】特に、本実施の形態の半導体装置１におい
ては、被覆ワイヤ５の絶縁性被覆膜５Ｂとして、ポリオ
ール成分とイソシアネートとを反応させ、分子骨格にテ
レフタール酸から誘導される構成単位を含む耐熱ポリウ
レタンを用いたことにより、被覆膜５Ｂの熱分化によっ
て生じる膜破壊によるタブショート、チップショート、
あるいはワイヤ間ショートを確実に防止することができ
る。
【０１１５】すなわち、前記の如く被覆ワイヤ５をボン
ディングした後に、樹脂材６でレジンモールド作業が行
われて、樹脂封止型半導体装置１が製造されるのである
が、たとえば図１２に示すように、半導体チップ２の外
部端子２Ｃとリード３のインナーリード３Ｂのボンディ
ング部位との間の距離が長い場合、図１３に示すよう
に、被覆ワイヤ５と半導体チップ２のシリコン領域とが
接触する、いわゆるチップタッチ状態や、図１５に示す
ように、被覆ワイヤ５とタブ３Ａとが接触する、いわゆ
るタブタッチ状態、さらには被覆ワイヤ５どうしが互い
に接触する、いわゆるワイヤ間タッチ状態などが生じる
ことがある。このようなワイヤのタッチ現象は、特にワ
イヤ長が2.５mm以上になったり、またタブ３Ａのサイズ
が半導体チップ２のサイズよりも大き過ぎるような場合
などに起こり易いものである。
【０１１６】このようなワイヤのタッチ現象が生じる
と、たとえば図１４のように、被覆ワイヤ５の被覆膜５
Ｂが半導体チップ２からの発熱などに起因する熱劣化で
破壊され、金ワイヤ５Ａが半導体チップ２と直接接触し
て、半導体チップ２との間にチップショート不良を発生
したり、図１６の如く、タブ３Ａとの間にタブショート
不良を発生し、さらにワイヤどうしの間でワイヤ間ショ
ートを発生してしまうことがある。
【０１１７】ところが、本実施の形態の半導体装置１に
おいては、前記の如く、被覆ワイヤ５の被覆膜５Ｂが特
殊な耐熱ポリウレタンで作られていることにより、仮に
前記のような、チップタッチ、タブタッチあるいはワイ
ヤ間タッチ状態が発生したとしても、ショート不良を起
こすことを確実に防止できるものである。
【０１１８】このような本発明による半導体素子用ボン
ディングワイヤにより得られるネック切れ防止効果およ
びショート不良防止効果などを確認するため、本発明者
らが樹脂封止後の半導体装置について行った実験結果を
実験例として以下に説明する。なお、実験例中の部は重
量部を示している。
【０１１９】実験例１ ９9.９９重量％の金（Ａｕ）に、ゲルマニウム（Ｇｅ）
およびカルシウム（Ｃａ）を添加して溶解鋳造し、それ
に線引加工を施して線径２５μｍのボンディング用の金
ワイヤを作製し、該金ワイヤの伸び率、破断荷重等の機
械的特性を測定すると共に、それを用いてボンディング
作業を行った。
【０１２０】その結果として得られた諸々のボンディン
グ特性を機械的特性と共に、ゲルマニウムおよびカルシ
ウムの含有量別にして表１に示す。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】表１から明らかなように、９9.９９重量％
の金に、0.０３〜0.３重量％のゲルマニウムと、0.００
０５〜0.０１重量％のカルシウムを含有させることによ
って、金ワイヤの破断荷重など機械的特性が改善される
と共に、ボンディング時のネック部とアーチ部（ネック
部からセカンドボンディング側にかけてループ状に張り
渡される部分）との結晶粒の均一性が確保されてネック
切れを防止し、ボンディング特性を改善し得ることが確
認できた。
【０１２３】特に、ゲルマニウムとカルシウムの含有量
を、それぞれ0.０５〜0.１５重量％および0.００１〜0.
００３重量％とすることにより、さらに良好な結果が得
られる。
【０１２４】実験例２ 実験例１で得られた金ワイヤを用いて、その疲労強度を
確認するため、その破断荷重〔kg／mm2 〕および伸び率
〔％〕を測定した。金ワイヤの線径は２５〔μｍ〕であ
った。その結果、金ボール形成とは関係なく金ワイヤ自
体についての疲労強度は図４５に、金ボール形成後のネ
ック部の疲労強度は図４６に示す如くであった。
【０１２５】図４５から明らかなように、本発明の金ワ
イヤは従来のものに比べて優れた疲労強度を有してお
り、特にゲルマニウムの含有量が0.１重量％、カルシウ
ムの含有量が0.００２重量％の時に最も良好な破断荷重
と伸び率が得られた。そして、破断荷重が１５〜３０kg
／mm2 、伸び率１０〜２５％の金ワイヤの場合には特に
良好な結果が得られた。
【０１２６】ネック部の疲労強度についても、図４６に
示す如く、本発明により良好な結果が得られた。なお、
ネック部の疲労強度の測定において、金ワイヤを正極、
トーチ電極を負極にそれぞれ接続し、金ワイヤとトーチ
電極との間の距離を0.５mmとし、金ワイヤの先端に金ボ
ールを形成したものを使用した。そして、この試料用金
ワイヤをテンシロン引張試験機により、試料金ワイヤ長
＝１３mm、引張速度＝２mm／分の測定条件で破断荷重と
伸び率とを測定した。
【０１２７】また、図４６から明らかなように、ネック
部の破断荷重および伸び率は金ワイヤの熱処理温度によ
ってほとんど影響されない。
【０１２８】実験例３ 金ワイヤ、特にそのネック部の疲労強度を試験するた
め、金ボール形成後の金ワイヤを金ボール部（１ｓｔボ
ンディング側）のみで固定部にボンディングし、該金ワ
イヤの他端を水銀に浸すと共に、ボンディング部から所
定長さの位置で該金ワイヤをクランパでクランプし、該
クランパを所定の変位量（振幅）で繰り返し振動させ、
金ワイヤの疲労による破断を検出した。
【０１２９】この疲労試験の結果は図４７に示す通りで
あり、本発明の金ワイヤは極めて優れた耐疲労強度を有
することが確認された。
【０１３０】実験例４ 金ワイヤのボール形成時における放電の極性の違いによ
る金ワイヤ疲労強度の変化を測定した。
【０１３１】この試験における放電は、ワイヤを負
（−）、トーチ電極を正（＋）とした正電極放電と、そ
の逆にワイヤを正、トーチ電極を負とした負電極放電と
の２つであった。そして、正電極放電と負電極放電とに
おける放電条件はボール径が６０μｍとなるよう設定
し、それぞれの放電電流は３〔ｍＡ〕と１５〔ｍＡ〕、
放電時間は6.０〔ｍｓｅｃ〕と6.５〔ｍｓｅｃ〕、ま
た、放電電圧はいずれも１２００〔Ｖ〕であった。
【０１３２】ボール形成後の疲労試験は前記実験例３と
同様の方法で行った。
【０１３３】本実験は２つのタイプの金ワイヤについて
それぞれ行い、その各々の結果は図４８と図４９に示さ
れている。
【０１３４】これらの図からも明らかなように、いずれ
のタイプの場合にも、正電極放電から負電極放電にする
ことにより、ワイヤ疲労強度が約２倍になっている。ま
た、負電極放電では両タイプ間における疲労強度の差が
ほとんどなくなっている。
【０１３５】このように、金ワイヤのボール形成時にお
ける放電の極性の違いは疲労強度に大きな影響を及ぼ
し、負電極放電の方が金ボールネック部の疲労寿命が約
２倍長くなることが判明した。また、負電極放電の方が
金ボール形状も安定しているという利点が見い出され
た。
【０１３６】実験例５ まず、後記の表２に示すような原料を、同表に示すよう
な割合で配合し、これを５００ccのフラスコに入れ、温
度計，蒸気コンデンサを取付け反応させ、３種類のテレ
フタール酸系ポリオールＰ−１，Ｐ−２，Ｐ−３を得
た。このときのテレフタール酸とエチレングリコールと
の割合および反応時間等を第２表に併せて示した。そし
て、上記合成反応の終点は、理論反応水と酸価５以下に
基づいて決定した。この場合、必要に応じて減圧反応も
行わせた。
【０１３７】
【表２】
【０１３８】上記のようにした得られた３種類のテレフ
タール酸系ポリオールＰ−１，Ｐ−２，Ｐ−３と、市販
のポリオールとを用い、これらボリオール成分とイソシ
アネート成分とを後記の第３表に示すような割合で配合
し、塗料組成物を作った。そして、このようにして得ら
れた塗料組成物を溶剤を用い濃度１０％に希釈し、ワイ
ヤ本体の外周面に２回以上塗布を行い、その後１７５℃
で２１分間加熱し、１７０℃で２時間アフタキュアして
耐熱ポリウレタンからなる絶縁被膜を形成し、製線し
た。この場合の組成配合と、塗膜特性とを後記の表３に
示した。
【０１３９】
【表３】
【０１４０】次に、上記のようにして得られた耐熱ポリ
ウレタン被覆ワイヤを使用し、上記の如くワイヤボンデ
ィングした半導体チップを樹脂材でモールドし、図１３
（チップタッチ状態）および図１５（タブタッチ状態）
に示すタッチ状態に相当する半導体装置を製作し、ＭＩ
Ｌ−８８３Ｂの温度サイクルテストを実施し、市販のポ
リウレタン被覆ワイヤを用いた半導体装置との短絡率を
比較実験し、本発明の改善具合を評価した。
【０１４１】この比較実験の結果は、図１７と図１８に
示すとおりであった。すなわち、図１７は図１３のよう
なチップタッチ状態における半導体チップと被覆ワイヤ
との短絡率を示しているが、同図から明らかなように、
本発明の耐熱ポリウレタン被覆ワイヤを用いた半導体装
置では、市販のポリウレタン被覆ワイヤを用いた半導体
装置に比べて著しい短絡率すなわちチップショート防止
効果が確認された。
【０１４２】また、図１８は図１５のようなタブチップ
状態におけるタブと被覆ワイヤとの短絡率を示している
が、この場合も、本発明の耐熱ポリウレタン被覆ワイヤ
使用の半導体装置においては、顕著な短絡率すなわちタ
ブショート防止効果が得られることが確認された。
【０１４３】次に、本発明者らは本発明による耐熱ポリ
ウレタン被覆ワイヤと市販のポリウレタン被覆ワイヤと
を、樹脂封止以前ワイヤ状態で後記の試験条件により比
較実験し、被覆膜の摩耗強度や劣化率などを評価した。
これらの実験結果および他の各種実験の結果を以下に実
験例６〜１０として、図１９〜図２５に関して説明す
る。
【０１４４】実験例６ 実験条件は図１９に示すモデル図で表されるものであっ
た。すなわち、絶縁性の被覆膜（本発明の耐熱ポリウレ
タンまたは市販のポリウレタン）５Ｂで外表面を被覆し
た被覆ワイヤ５の下端に一定の荷重（１ｇ）を吊り下げ
て垂直方向の吊下げ状態とし、リードフレームのタブ３
Ａを被覆ワイヤ５に対して接触角度α＝４５度でそのエ
ッジで接触させ、該タブエッジ接触部とは反対側から水
平方向に荷重Ｗ1 （0.６５ｇ）で被覆ワイヤ５に押付力
を与え、そしてタブ３Ａを上下方向に２０μｍ振動させ
ることにより、被覆膜５Ｂの摩耗などを評価した。
【０１４５】ここで、被覆膜５Ｂが摩耗して破壊に至る
までの振幅（振動）回数Ｎｆを摩耗強度と定義して、評
価した。また、被覆膜５Ｂの耐熱性は、高温放置（１５
０〜２００℃、０〜１０００時間）後のＮｆの測定によ
って評価した。
【０１４６】その結果、ポリウレタンの場合には、これ
をイミド化することにより熱劣化を大幅に抑制でき、ま
た温度サイクル寿命Ｔ∞をも大幅に向上させることがで
きることなどが判明した。以下に、これらの実験結果を
具体的に説明する。
【０１４７】まず、図２０と図２１はそれぞれ温度１５
０℃と１７５℃とにおける被覆膜５Ｂの摩耗強度の熱劣
化（１００時間後の被覆膜破壊回数低減）を示すもので
ある。これらの図から明らかなように、本発明の耐熱ポ
リウレタンを用いた被覆膜の場合には、高温放置時間が
経過しても摩耗強度Ｎｆの低下は小さく、被覆膜の劣化
が非常に少ないことが判明した。特に、１５０〜１７５
℃、１００時間（Ｈｒｓ）後の被覆膜破壊回数低減にお
ける被覆膜５Ｂの劣化率が２０％以内であることは被覆
ワイヤにとって極めて有利な特性であることが判った。
【０１４８】実験例７ 次に、図２２は温度（横軸）と劣化率すなわち劣化速度
〔ΔＮｆ／１００Ｈｒｓ〕（＝Ｎ0 −Ｎ100 ／１００Ｈ
ｒｓ）（縦軸）との関係の実験結果を示すものである。
この図においても、本発明の耐熱ポリウレタン被覆ワイ
ヤの場合には、劣化速度が市販のポリウレタンの場合に
比べて非常に小さいことが理解される。
【０１４９】実験例８ 次いで、図２３は被覆膜のイミド化率（横軸）と劣化速
度すなわち劣化率（左側の縦軸）および被覆ワイヤのセ
カンド（２ｎｄ）ボンディングの剥がれ強度（右側の縦
軸）との関係を示す実験結果である。
【０１５０】なお、２ｎｄボンディングの剥がれ強度に
ついては、直径φ＝２５μｍの耐熱ポリウレタン被覆ワ
イヤを用いて図２の如く被覆膜５Ｂを予め剥がすことな
くインナーリード３Ｂにボンディングしたものについて
本発明者らが実験を行った結果である。
【０１５１】図２３から明らかなように、被覆膜のイミ
ド化率は約１／３であるのが劣化速度（劣化率）および
剥がれ強度の両方について好ましいものである。
【０１５２】特に、本発明の耐熱ポリウレタン被覆ワイ
ヤの場合、２ｎｄボンディング部の剥がれ強度が大きい
ので、ボンディングの信頼性が高く、極めて有利な結果
が得られた。
【０１５３】実験例９ さらに、図２４は、被覆ワイヤの温度サイクル振幅（−
５５〜１５０℃）と温度サイクル寿命についての実験結
果を示している。同図から明らかなように、市販のポリ
ウレタンによる被覆膜の寿命Ｔ∞が約４００であるのに
対して、本発明の耐熱ポリウレタンの場合は４０００以
上にまで大幅に向上した。
【０１５４】実験例１０ また、図２５は被覆ワイヤの被覆膜への着色剤の添加の
有無による劣化速度（劣化率）への影響を実験した結果
を示す図である。
【０１５５】本発明者らの知見によれば、被覆ワイヤ５
を用いてボンディングを行うに際して、たとえばボール
形成を行う場合、被覆膜５Ｂの厚さは非常に薄いので、
その溶け上がりや剥がれの有無を確認することは非常に
困難であり、少なくとも肉眼では不可能と言ってよい。
そこで、本発明者らは被覆膜５Ｂに着色剤たとえばオイ
ルスカーレットを添加すれば、その溶け上がりや剥がれ
を視覚的に確認でき（たとえば電子顕微鏡の使用によ
り）、極めて有用であることを見い出したのである。
【０１５６】ただし、着色剤を添加する量があまり多い
と、被覆膜の劣化速度（劣化率）が大きくなってしまう
ので、その適量について本発明者らは諸々の実験を行っ
たものであり、その結果が図２５に示されている。
【０１５７】この図２５の実験結果から明らかなよう
に、着色剤の添加量があまり多くなり過ぎると、被覆膜
の劣化速度（劣化率）が大きくなる一方、添加量があま
り少な過ぎると、前記したような着色剤添加のメリット
が失われてしまう。そこで、これら２つの相反する要求
に鑑みて、本発明者らが鋭意研究した結果、着色剤（本
実施の形態では、オイルスカーレット）の添加量は2.０
重量％以下、特に、0.５重量％〜2.０重量％が最適であ
ることが明らかとなった。この範囲で被覆膜に着色剤を
添加することにより、被覆膜の特性を損なうことを防止
しながら、被覆ワイヤからの被覆膜の溶け上がりや剥が
れを視覚的に確認できるという利点が得られる。
【０１５８】前記実験例５、さらには実験例６〜１０、
ならびに他の様々な実験・研究・検討・確認などによ
り、本発明者らは次のような知見を得た。
【０１５９】すなわち、前記の如く、被覆ワイヤの被覆
膜として本発明の上記組成の耐熱ポリウレタンを用いる
ことは被覆膜の熱劣化やボンディング性、さらにはボン
ディングの剥がれ強度の向上などに極めて有用である。
【０１６０】さらに、これ以外に、たとえば実験例６な
どから明らかなように、被覆膜の温度サイクル試験や図
１９の実験条件での摩耗試験などを通して、被覆膜の熱
劣化（劣化速度）、すなわち１５０℃〜１７５℃、１０
０時間後の被覆膜破壊回数低減における劣化率を２０％
以内にできる材料を被覆膜の構成材料として用いること
が極めて重要である。
【０１６１】しかも、被覆膜として備えるべき特性とし
ては、被覆ワイヤをワイヤボンディング作業に実用した
際に、ボンディング性などに不具合を与えないものであ
ることも非常に重要である。この点について本発明者ら
が鋭意研究したところ、被覆膜は、たとえばボールボン
ディングにおけるボール形成時、あるいは被覆膜の加熱
除去時に、非炭化性を示す材料で構成することが重要で
あることが判明した。
【０１６２】その理由は次のとおりである。すなわち、
ボールの形成時や被覆膜の加熱除去時に被覆膜はボール
の直上に溶け上がるが、被覆膜が炭化性であると、その
時に加熱温度たとえば１０６０℃の高温によって、分解
されずに、炭化してしまう。その結果、その炭化した被
覆膜はボールの直上で金ワイヤを包むようにして付着残
留するため、ボンディングツールでボンディングを行う
際に、その付着炭化被覆膜は被覆ワイヤがキャピラリを
通過して供給されることを妨げる妨害物となり、被覆ワ
イヤがキャピラリを通過することを困難または不可能と
してしまう。一方、その付着炭化被覆膜が何らかの原因
で半導体チップの集積回路形成面に落下すると、炭化物
は導電性を有するので、その落下物のために集積回路の
電気的ショート不良の原因となってしまうのである。し
かも、炭化物が付着した被覆ワイヤはたとえばインナー
リードへの２ｎｄボンディング時にも、ボンディング不
良の原因になることが判明した。
【０１６３】このような事実を総合的に勘案考慮する
と、被覆ワイヤの被覆膜として、前記した所定の条件の
下での劣化率、すなわち１５０℃〜１７５℃、１００時
間後の被覆膜破壊回数低減における劣化率が２０％以内
であること、およびボールの形成時あるいは被覆膜の加
熱除去時に非炭化性を示す材料であるこの２つの要件が
極めて重要であり、これらの２つの要件を満たす材料は
被覆ワイヤとして非常に満足すべき結果が得られること
が本発明者らによって確認された。
【０１６４】そして、本発明者らの検討結果によれば、
前記した組成の耐熱ポリウレタンは勿論、これら２つの
要件を満たすものであるが、これら２つの要件を満たす
材料は、前記組成の前記耐熱ポリウレタンのみに限定さ
れるものではなく、他の組成の耐熱ポリウレタン、さら
には耐熱ポリウレタン以外の材料も、この好ましい被覆
膜の材料として利用することができるものである。
【０１６５】これについて、ポリウレタンのうちでも、
市販のポリウレタン、またホルマールは非炭化性の要件
は満たすが、前記した劣化率が２０％を超えるので、被
覆膜としては不適当である。
【０１６６】他方、ポリイミド，ポリアミド，ナイロ
ン，ポリエステル，ポリアミドイミド，ポリエステルイ
ミドなどはボールの形成時または被覆膜の加熱除去時に
炭化性を示すので、被覆ワイヤの被覆膜として使用する
には不適当であることが明らかになった。
【０１６７】次に、本発明に利用できるワイヤボンディ
ング方式の他の各種実施の形態に示す図２６〜図３０に
関して本発明をさらに説明する。
【０１６８】（実施の形態２）図２６の実施の形態で
は、本発明に含まれる他のワイヤボンディング方式の一
例として、被覆ワイヤ５のファースト（１ｓｔ）ボンデ
ィング側は前記実施の形態１と同じくボール５Ａ1 によ
るボールボンディング方式であるが、セカンド（２ｎ
ｄ）ボンディング側はセカンドボンディング部５Ａ22と
して図示する如く、２ｎｄボンディングに先立って予め
被覆膜５Ｂを除去し、熱圧着および／または超音波振動
方式で２ｎｄボンディングを行うものである。
【０１６９】（実施の形態３）次に、図２７の実施の形
態においては、セカンドボンディング部５Ａ2 は実施の
形態１と同じく被覆膜５Ｂを除去することなくボンディ
ングしているのに加えて、ファーストボンディング側も
ボールによるボールボンディングではなくて、被覆膜５
Ｂを予め除去せずに熱圧着および／または超音波振動方
式でファーストボンディングし、ファーストボンディン
グ部５Ａ11を形成している。
【０１７０】したがって、本実施の形態では、ファース
トおよびセカンドの両ボンディング共に、同一のボンデ
ィング方式をとっている。
【０１７１】（実施の形態４）さらに、図２８の実施の
形態は、ファーストボンディング部５Ａ11は実施の形態
３と同じであるが、セカンドボンディング部５Ａ22を実
施の形態２と同じく、被覆膜５Ｂを予め除去してボンデ
ィングしているものである。
【０１７２】（実施の形態５）また、図２９の実施の形
態では、ファーストボンディング部５Ａ12として、被覆
膜５Ｂを予め除去したボンディング方式とし、セカンド
ボンディング部５Ａ2は実施の形態１および３と同じ
く、被覆膜５Ｂの除去を行うことなくボンディングした
ものである。
【０１７３】（実施の形態６）さらに、図３０の実施の
形態においては、ファーストボンディング部５Ａ12およ
びセカンドボンディング部５Ａ22のいずれも被覆膜５Ｂ
を予め除去した状態で金ワイヤ５Ａを非ボール形成方式
でボンディングする例である。
【０１７４】（実施の形態７）図３１は本発明の他の実
施の形態によるワイヤボンディング部を示す部分断面図
である。
【０１７５】本実施の形態では、被覆ワイヤ５の被覆膜
が複合被覆膜構造とされたものである。すなわち、被覆
ワイヤ５の外表面を前記した耐熱ポリウレタンよりなる
該被覆膜５Ｂで被覆し、かつ該被覆膜５Ｂの外表面上を
さらに他の絶縁性材料よりなる第２の被覆膜５Ｃで被覆
した例である。
【０１７６】この第２の被覆膜５Ｃの材料としては、前
記の如く、ポリアミド樹脂，特殊なポリエステル樹脂，
特殊なエポキシ樹脂等を使用できる。ナイロン等を用い
てキャピラリ内の被覆ワイヤの滑り性を良くする目的
で、第２の被覆膜を施すこともできる。
【０１７７】また、第２の被覆膜５Ｃの厚みは被覆膜５
Ｂの厚みの２倍以下、好ましくは0.５倍以下にすること
ができる。
【０１７８】（実施の形態８）図３２は本発明の他の実
施の形態に用いられる組立装置としてのワイヤボンディ
ング装置における、ワイヤスプールからボンディングツ
ールに至る被覆ワイヤの経路を示す説明図、図３３はエ
アバックテンショナの構造を示す一部を切り欠いた状態
の斜視図、図３４は上記エアバックテンショナの内周面
形状を示す側面図、図３５はクランパを示す概略断面
図、図３６はクランパ近傍を示す拡大斜視図、図３７は
クランパの駆動機構を示す概略平面図、図３８は上記図
３５と比較するための従来技術におけるクランパの概略
断面図、図３９は本実施の形態におけるワイヤボンディ
ング状態を示す説明断面図、図４０は本実施の形態によ
るワイヤボンディング状態を示すリードフレームにおけ
る平面説明図、図４１は本実施の形態によって得られる
樹脂封止型半導体装置３３の全体断面図である。
【０１７９】本実施の形態では、ワイヤボンディング装
置自体の構造については上記実施の形態１における図２
で示されたものとほぼ同様であるが、本実施の形態では
ワイヤスプール１１よりボンディングツール１６に至る
間に設けられた除電手段が異なる点が特徴である。
【０１８０】すなわち、ワイヤスプール１１より供給さ
れた被覆ワイヤ５は、エアバックテンショナ３１、スプ
ロケット１４およびクランパ３２を経てボンディングツ
ール１６に挿入されている。
【０１８１】上記エアバックテンショナ３１は、図３３
に示されるように、一対のガイド板３１Ａを有してい
る。このガイド板３１Ａは、アルミニウム合金の表面に
アルマイト処理を施したものでもよいが、少なくとも被
覆ワイヤ５との接触面を導電性金属で構成することによ
り、接触時における被覆ワイヤ５の帯電を防止できる構
造となっている。さらに、接触面のみならずガイド板３
１Ａの全体をステンレス鋼等で構成してもよい。
【０１８２】本実施の形態の上記ガイド板３１Ａのワイ
ヤ通路空間３１Ｇ側の面には図３４に示されるように、
同図長辺方向と平行に複数状の突起３１Ｂが形成されて
いる。このような突起３１Ｂの構造を得る技術としては
プレス等の加工技術を用いて、ガイド板３１Ａの内周面
を突起状に加工してもよいし、あるいは平坦に形成され
たガイド板３１Ａの内周面に接合あるいは接着等の手段
を用いて棒状部材を固定してもよい。
【０１８３】このように、本実施の形態では、ガイド板
３１Ａの内周面において、被覆ワイヤ５の通過方向とほ
ぼ垂直方向に延設される突起３１Ｂを設けることによっ
て、エアバックテンショナ３１を通過する際の被覆ワイ
ヤ５の外周面とガイド板３１Ａの内周面との接触がほぼ
点接触状態となり、接触面積の狭小化によって摩擦を抑
制して被覆ワイヤ５の外周面の帯電を防止できる。
【０１８４】上記両ガイド板３１Ａの長手方向の一側端
には流体供給管３１Ｃに接続された金属性のアダプタ３
１Ｄが装着されており、該アダプタ３１Ｄの端面には流
体吹出口３１Ｅが開設されている。流体吹出口３１Ｅの
周囲からは偏平状のスペーサ３１Ｆが突出形成されてお
り、該スペーサ３１Ｆの厚さによって上記ワイヤ通路空
間３１Ｇの幅が決定されている。このようなワイヤ通路
空間３１Ｇの幅は、使用される被覆ワイヤ５の直径ある
いは上記突起３１Ｂのガイド板３１Ａの内面からの高さ
によっても異なるが、本実施の形態では１mm程度として
いる。
【０１８５】上記アダプタ３１Ｄに接続された流体供給
管３１Ｃは、流体供給源３１Ｈに接続されている。この
流体供給源３１Ｈには例えばコロナ放電手段３１Ｈ1 を
内蔵しており、これによりイオン分離されたイオンガス
が除電流体Ｇｓ2 としてアダプタ３１Ｄの吹出口３１Ｅ
より上記ワイヤ通路空間３１Ｇに供給される構造となっ
ている。
【０１８６】したがって、本実施の形態によればワイヤ
通路空間３１Ｇへの除電流体Ｇｓ2の供給によって、エ
アバックテンショナ３１の本来の目的である被覆ワイヤ
５のバックテンションの印加が可能であるとともに、こ
れと同時に被覆ワイヤ５の静電気の帯電をも除去でき
る。さらに、上記のようにガイド板３１Ａの内周面の突
起３１Ｂの構造により被覆ワイヤ５とエアバックテンシ
ョナ３１との接触はほぼ点接触となるため、エアバック
テンショナ３１を通過することによる被覆ワイヤ５の外
周面の再帯電も抑制される。
【０１８７】上記エアバックテンショナ３１の下方に位
置されているクランパ３２は、図３６および図３７に示
されるような一対のクランパアーム３２Ａを有してお
り、該クランパアーム３２Ａは、軸支部３２Ｂを経てそ
の後端側で係合されるカム機構３２Ｃの作動によってそ
の先端側が開閉可能とされている（図３７）。なお、該
一対のクランパアーム３２Ａ1,３２Ａ2 は通常の状態に
おいては、ばね３２Ｄ等によりその先端が閉塞する方向
に付勢されており、この状態から上記カム機構３２Ｃが
作動されることによってクランパアーム３２Ａ1,３２Ａ
2 の先端が互いに離反方向に移動してクランパ３２を開
いた状態とできるよう構成されている。
【０１８８】一方のクランパアーム３２Ａ1 （固定側）
の先端内方にはステンレス等の硬質金属で構成されその
表面がクロムメッキ等で鏡面加工された第１のクランパ
チップ３２Ｅ1 が固定されている。第１のクランパチッ
プ３２Ｅ1 のチップ面においてそのほぼ中央には図３５
および図３６に示すような除電流体Ｇｓ2 の吹出口３２
Ｆが開設されており、該吹出口３２Ｆは流体供給源３１
Ｈに接続された流体供給管３１Ｃと連通されて、たとえ
ばイオンガス、あるいはＮ2 ガス等の除電流体Ｇｓ2 の
吹き付けが可能となっている。上記流体供給源３１Ｈに
は上記のエアバックテンショナ３１の説明においても述
べたようなコロナ放電手段３１Ｈ1 が内蔵されている。
【０１８９】他方のクランパアーム３２Ａ2 （可動側）
の先端には板ばね状の所定の弾性を有するサブアーム３
２Ｇがその根元部分をねじ３２Ｈ等によって固定された
状態で取り付けられており、当該サブアーム３２Ｇの先
端にはルビー等で構成された第２のクランパチップ３２
Ｅ2 が固定されている。該第２のクランパチップ３２Ｅ
2 は、サブアーム３２Ｇの単位でクランパアーム３２Ａ
2 より着脱可能とされており、所定回数のクランプ作業
により摩耗を生じた場合にはサブアーム３２Ｇの単位で
これを交換可能となっている。このような板ばね状のサ
ブアーム３２Ｇの構造により、被覆ワイヤ５のクランプ
時における被覆ワイヤ５の側面に対する負荷力が制御さ
れ、被覆ワイヤ５の損傷を防止する構造となっている。
なお、上記第２のクランパチップ３２Ｅ2 の背面側、す
なわち可動側のクランパアーム３２Ａ2 の内端にはチッ
プ状のストッパ３２Ｊが固定されている。
【０１９０】上記クランパ３２と被覆ワイヤ５との位置
関係は、図３５および図３６に示すとおりであり、スプ
ロケット１４よりボンディングツール１６に至る被覆ワ
イヤ５が上記第１および第２のクランパチップ３２Ｅ1,
３２Ｅ2 の相対向するチップ面間のほぼ中央を通過する
ような配置となっている。ここで、図３５に示されるよ
うに、第１のクランパチップ３２Ｅ1 のチップ面に開設
された吹出口３２Ｆからは常時除電流体Ｇｓ2 が吹き出
されるようになっており、この除電流体Ｇｓ2、たとえ
ばイオンガスが被覆ワイヤ５および第２のクランパチッ
プ３２Ｅ2 のチップ面を通過することにより、被覆ワイ
ヤ５ならびに第２のクランパチップ３２Ｅ2 のチップ面
に帯電した静電気が除去される。本発明者等の実験によ
れば除電流体Ｇｓ2 として上記イオンガスの他、Ｎ2 ガ
ス等の吹き付けによっても除電効果の得られることが確
認されている。
【０１９１】なお、クランパチップ３２Ｅ2 のチップ面
のみの除電を行うのであれば吹出口３２Ｆを必ずしも第
１のクランパチップ３２Ｅ1 のクランパチップ面の中央
に配置する必要はないが、本実施の形態のような配置に
より被覆ワイヤ５の側面に対しても除電流体Ｇｓ2 のブ
ローを行うことが可能となる。その結果、被覆ワイヤ５
の除電ならびに被覆ワイヤ５の側面に付着した小片等の
吸着異物５Ｄを飛散除去でき、被覆ワイヤ５を清浄化で
きる。このため、本実施の形態では被覆ワイヤ５に吸着
された吸着異物５Ｄが原因となるボンディングツール１
６内の目詰まり等をも有効に防止でき、ボンディングツ
ール１６のメンテナンス周期が延長される結果、効率的
な樹脂封止型半導体装置３３の製造をも実現できる。本
実施の形態８では以上のようにサブアーム３２Ｇの先端
に取り付けられた、ルビーで構成されたクランパチップ
３２Ｅ2 の静電気の帯電が有効に防止されているため、
ボンディングツール１６への挿通前に被覆ワイヤ５がク
ランパチップ３２Ｅ2 に吸着されてカールされることを
防止できる。すなわち、従来技術においては、図３８に
示されるように、クランパチップ３２Ｅ2 の静電気の帯
電により、クランパチップ３２Ｅ2 に対して被覆ワイヤ
５が吸着された状態となり、クランパ３２が開かれた状
態においても被覆ワイヤ５がカールされたままとなって
いた。これがボンディングツール１６に挿通されてワイ
ヤボンディングが行われた場合、カール形状がワイヤボ
ンディングのループ形状にも影響を与え、外部端子２Ｃ
（ボンディングパッド）あるいはインナーリード３３Ｂ
と被覆ワイヤ５との接合強度を低下させたりループ異常
による樹脂モールド時のワイヤ流れを来す結果となって
いた。また、被覆ワイヤ５が帯電されたクランパチップ
３２Ｅ2 に吸着されることにより、ワイヤボンデイング
時においてボンディングツール１６からの被覆ワイヤ５
の送りだしが滑らかに行われず、ボンディングツール１
６の下降の際に該ボンディングツール１６に対して余分
な抵抗力が付加される結果となり、ボンディングツール
１６の先端から被覆ワイヤ５を導出させながら被覆ワイ
ヤ５を張設した際に、被覆ワイヤ５の断線あるいはルー
プ異常を生じる可能性があった。この点に関して、本実
施の形態８によればクランパチップ３２Ｅ2 に対する除
電が確実に行われているため、クランパチップ面への被
覆ワイヤ５の吸着が防止され、その結果被覆ワイヤ５は
図３５および図３６に示されるように真直な状態でかつ
滑らかにボンディングツール１６に対して挿入される。
【０１９２】このため、被覆ワイヤ５の断線あるいはカ
ールによるループ異常にともなうボンディング不良が効
果的に防止されている。なお、本発明者等の研究によれ
ば、上記クランパチップ３２Ｅ2 の帯電による被覆ワイ
ヤ５の吸着（図３８）は、実施の形態１で説明したもの
と同様な構造の被覆ワイヤ５において顕著に生じる現象
ではあるが、このような被覆ワイヤ５に限らず、裸線状
態の金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）あるい銅（Ｃ
ｕ）等のワイヤをボンディングワイヤとして用いた場合
にも生じる可能性の高いことが見い出されている。
【０１９３】次に、本実施の形態８で組立てられる樹脂
封止型半導体装置３３の構造について簡単に説明する。
【０１９４】本実施の形態８においては、上記樹脂封止
型半導体装置３３は組立前の状態、すなわちリードフレ
ーム３３Ａの状態で提供される。図４０は既にワイヤボ
ンディングが完了した状態を示しているが、便宜上同図
を用いてリードフレーム３３Ａのインナーリード３３Ｂ
の部分の構成について説明する。当該リードフレーム３
３Ａは同図に示されるように、タブ吊りリード３３Ｃに
よってそのほぼ中央に支持されたタブ３３Ｄを中心に、
該タブ３３Ｄとは非接触で平面４方向にそれぞれ延設さ
れるインナーリード３３Ｂを有している。各インナーリ
ード３３Ｂは、同図で示されたさらに外周部分で図示さ
れないフレーム枠によって互いに接続された状態となっ
ている。このようなリードフレーム３３Ａは、たとえば
コバール、４２アロイあるいはニッケル合金等の厚さ0.
１５mm程度の板状部材をプレスあるいはエッチング処理
を経て図４０に示す形状に加工することによって得られ
るものである。
【０１９５】上記タブ３３Ｄ上には、図３９に示すよう
に厚さ３０μｍ程度に被着された銀ペースト、シリコン
ペーストあるいは金箔等の接合材４を介して半導体チッ
プ２が固定されている。この半導体チップ２の上層に
は、詳細な図示を省略するがフォトレジスト技術を用い
た酸化・拡散工程等を経てマイクロプロセッサ、あるい
は論理回路等が形成されている。半導体チップ２の内部
における各層の概略構成について簡単に説明すると、厚
さ４００μｍ程度で形成されたシリコン（Ｓｉ）からな
るチップ基板２Ａ1 の上層には0.４５μｍ程度のシリコ
ン酸化膜２Ａ2 が形成され、さらにその上層には層間絶
縁膜としてのＰＳＧ膜２Ａ3 が0.３μｍ程度の厚さで形
成されている。最上層には保護膜としてのパッシベーシ
ョン膜２Ｂが1.２μｍ程度の厚さで被着されており、そ
の一部は開口されて下層において部分的に設けられたア
ルミニウム（Ａｌ）からなる厚さ0.８μｍ程度の外部端
子２Ｃがその上面を外部に露出させた状態となってい
る。
【０１９６】次に、本実施の形態によるワイヤボンディ
ング手順について説明する。なお以下の説明において図
３２に図示された以外のワイヤボンディング装置の構造
については上記実施の形態１で説明した図３のものと同
様であるとする。
【０１９７】まず、ボンディングステージ１７のステー
ジ面上の所定位置でリードフレーム３３Ａが固定される
と、ボンディングステージ１７内に内蔵されたヒータ２
６の熱がリードフレーム３３Ａに伝えられ、該リードフ
レーム３３Ａならびに半導体チップ２が所定のボンディ
ング条件温度にまで高められる。
【０１９８】続いて、ＸＹテーブル２３が作動してボン
ディングヘッド２２を所定量移動してボンディングツー
ル１６がリードフレーム３３Ａ上の半導体チップ２の直
上となる位置に停止される。
【０１９９】このとき、上記クランパ３２は被覆ワイヤ
５を側面から挟持した状態となっており、被覆ワイヤ５
はこれにより位置を固定された状態となっている。
【０２００】続いて、図８に示すように電気トーチ１８
Ｄにより、図８（ボール５Ａ1 の形成原理を説明する模
写構成図）に示すように、被覆ワイヤ５の供給側の先端
側の金ワイヤ５Ａに近接させ、両者間にアークＡｃを発
生させてボール５Ａ1 が形成される。続いて、ボンディ
ングツール１６に対して超音波振動が印加され該ボンデ
ィングツール１６の先端が上記半導体チップ２の外部端
子２Ｃに押圧されることにより、上記ヒータ２６の加熱
と超音波振動との相乗効果で上記ボール５Ａ1が外部端
子２Ｃ上に接合される（１ｓｔボンディング）。
【０２０１】次に、クランパ３２におけるカム機構３２
Ｃが作動されると、互いのクランパアーム３２Ａ1,３２
Ａ2 は開かれた状態となり、被覆ワイヤ５はクランパ３
２から開放される。
【０２０２】このとき本実施の形態では一方のクランパ
チップ３２Ｅ1 の吹出口３２Ｆからの除電流体Ｇｓ2 の
ブローによって他方のクランパチップ３２Ｅ2 に帯電し
ている静電気の除去が確実に行われているため、従来技
術における図３８に示したような被覆ワイヤ５のカール
状態を生じることなく、当該被覆ワイヤ５をほぼ直線状
態のままボンディングツール１６に挿通させることが可
能となっている。
【０２０３】この状態でボンディングヘッド２２内の上
下動ブロック２２ＢおよびＸＹテーブル２３がそれぞれ
の方向に所定量だけ移動されると、ボンディングツール
１６はその先端より被覆ワイヤ５を送り出しながら、該
被覆ワイヤ５をループを描くようにして移動し、所定の
インナーリード３３Ｂの直上で停止する（図３９参
照）。このとき、ボンディングツール１６の先端より送
り出される被覆ワイヤ５は、ワイヤスプール１１より供
給され、エアバックテンショナ３１ならびにクランパ３
２を経てボンディングツール１６に至っているが、この
間、図３３，図３５に示すように、エアバックテンショ
ナ３１ならびにクランパ３２において除電流体Ｇｓの吹
き付け（ブロー）が行われている。なおこの間、本実施
の形態８では実施の形態１に記載したようなボンディン
グツール１６に対する超音波振動の継続印加は行っても
よいし、あるいは接合時以外は超音波振動の印加を停止
していてもよい。
【０２０４】次に、上下動ブロック２２Ｂが再度下方に
移動されると、被覆ワイヤ５をその先端から導出させた
状態のままボンディングツール１６の先端がインナーリ
ード３３Ｂの表面に着地する。
【０２０５】続いて、上下動ブロック２２Ｂが再度下方
に移動されると、被覆ワイヤ５をその先端から引き出し
た状態のままボンディングツール１６の先端がインナー
リード３３Ｂの表面に着地する。ここで、超音波発振機
構２２Ｈが作動され、再度ボンディングツール１６の先
端に対して超音波振動が印加されると、ボンディングツ
ール１６から導出された被覆ワイヤ５の腹部において、
被着された被覆膜５Ｂの部分がインナーリード３３Ｂの
表面と摩擦され、この超音波エネルギによって被覆膜５
Ｂの一部が破壊・除去されて内部の金ワイヤ５Ａがイン
ナーリード３３Ｂの表面と接触状態となる。この状態で
さらに超音波振動の印加が続けられることによって図３
９に示すように、該金ワイヤ５Ａとインナーリード３３
Ｂとが接合される（２ｎｄボンディング）。
【０２０６】次に、クランパ３２が閉じられてボンディ
ングツール１６の上方において被覆ワイヤ５が挟持さ
れ、さらに上下動ブロック２２Ｂの上方への移動が行わ
れると、上記被覆ワイヤ５の接合部分とボンディングツ
ール１６との間において被覆ワイヤ５が切断されて１サ
イクルのワイヤボンディング作業が完了する。
【０２０７】上記のワイヤボンディング作業を、半導体
チップ２上のすべての外部端子２Ｃ（ボンディングパッ
ド）とこれに対応するインナーリード３３Ｂとの間で所
定サイクル繰り返すことによって、本実施の形態のワイ
ヤボンディング工程が完了する。
【０２０８】このように、本実施の形態８では、エアバ
ックテンショナ３１からの除電流体Ｇｓ2 による被覆ワ
イヤ５の除電、ならびにクランパチップ３２Ｅ2 の除電
を通じて被覆ワイヤ５の吸着、さらには吸着異物５Ｄ等
の除去が行われているため、ワイヤボンディング時にお
ける被覆ワイヤ５の断線、ループ異常およびボンディン
グツールの目詰まり等が確実に防止されている。
【０２０９】このように本実施の形態８では、被覆ワイ
ヤ５を用いたワイヤボンディングが実質的に実現可能と
なるため、図４０においてａで示した部位におけるクロ
スボンディング等も可能となり、高機能化・高集積化さ
れたマイクロプロセッサあるいは論理素子の実現が可能
となっている。
【０２１０】なお、図４０ではｂで示される箇所におい
て、被覆ワイヤ５がタブ吊りリード３３Ｃを跨いだ状態
でワイヤボンディングされるため、上記被覆ワイヤ５と
タブ吊りリード３３Ｃとが接触状態となる可能性が高
い。しかし、たとえ被覆ワイヤ５がタブ吊りリード３３
Ｃと接触した場合にも、本実施の形態８ではその被覆膜
５Ｂがタブ吊りリード３３Ｃと接触するのみで電気的な
短絡は防止される。このように、本実施の形態８では従
来の裸線の金ワイヤでは困難であったワイヤボンディン
グをも実現できる。
【０２１１】上記のようなワイヤボンディング工程の完
了後、上記リードフレーム３３Ａは図示されない金型内
に載置され、この金型内に溶融状態の合成樹脂が高圧注
入されることにより樹脂封止型半導体装置３３のパッケ
ージ本体３３Ｅ（図４１参照）が形成される。このと
き、ボンディングされた上記被覆ワイヤ５のループ形状
にカール等の異常がある場合には、合成樹脂の注入圧に
よって被覆ワイヤ５同士の接触（ワイヤショート）、被
覆ワイヤ５とタブ３３Ｄとの接触（タブショート）等の
不良を生じる可能性が高くなる。しかし、本実施の形態
によればワイヤボンディング工程において、前述の説明
のようにエアバックテンショナ３１による被覆ワイヤ５
の除電、ならびにクランパチップ３２Ｅ2 の除電が行わ
れ、これらによりクランパ３２等の各部の通過時におけ
る被覆ワイヤ５の吸着および異物の付着が有効に防止さ
れているため、これらに伴う断線等のボンディング不良
並びにワイヤループの形状異常が防止され、信頼性の高
いワイヤボンディングが実現されている。
【０２１２】以上のようにして、注入された合成樹脂が
冷却硬化された後、パッケージ本体３３Ｅの形成された
リードフレーム３３Ａが金型より取り出される。
【０２１３】次にパッケージ本体３３Ｅに突出されたア
ウターリード３３Ｇが電気的に分離・独立状態に加工さ
れ、さらに該アウターリード３３Ｇが所定角度に折曲さ
れることによって、図４１に示される樹脂封止型半導体
装置３３が得られる。
【０２１４】（実施の形態９）ボンディングツール１６
への超音波振動のエネルギーは前記実施の形態における
例以外に、ボンディング部位や目的などに応じて可変制
御できる。
【０２１５】図５０(a) ，(b) は本発明の他の実施の形
態におけるボンディングツールに対する超音波振動エネ
ルギーの印加状態とボンディングツールの動作状態をそ
れぞれ示すものである。
【０２１６】同図から明らかなように、超音波発振機構
２２Ｅに制御部（図示せず）を設けることにより、半導
体チップ２の外部端子２Ｃ（第１の電極）への１ｓｔボ
ンディング時とインナーリード３Ｂ（第２の電極）への
２ｎｄボンディング時との間で超音波エネルギー（パワ
ー）を最適状態に制御できる。
【０２１７】すなわち、まず半導体チップ２の外部端子
２Ｃに対する１ｓｔボンディング時においては、超音波
発振機構２２Ｅに対して、Ｓ１で示す如く、パワーＰ1
の第１の超音波振動を印加する。
【０２１８】次に、インナーリード３Ｂへの２ｎｄボン
ディング位置にボンディングツール１６が移動させる
が、この移動時にボンディングツール１６に対する超音
波振動はパワーＰ0 で示される初期値に戻してもよい
が、二点鎖線部分Ｓｘで示す如く移動中のボンディング
ツール１６に対する超音波振動の印加をたとえばパワー
Ｐｘの超音波振動エネルギーで継続することができる。
【０２１９】このように、移動中のボンディングツール
１６に対する超音波振動エネルギーの印加を継続してお
くことによって、ボンディングツール１６内での被覆ワ
イヤ５の吸着が防止され、ボンディングツール１６の先
端からのワイヤ送りが円滑になるため、上記被覆ワイヤ
５の吸着に起因する被覆ワイヤ５の曲がり等の変形が防
止され、ループ異常も抑制される。また、このようにイ
ンナーリード３Ｂへの着地前から超音波振動をボンディ
ングツール１６に印加しておくことにより、着地と同時
に被覆膜５Ｂの除去が行われるので、より確実な被覆膜
除去が可能である。
【０２２０】ボンディングツール１６がインナーリード
３Ｂの上方に移動した後に下降され、ボンディングツー
ル１６がインナーリード３Ｂ上に着地すると、ボンディ
ングツール１６はＳ２で示す如くパワーＰ2 の超音波振
動エネルギーで第２の超音波振動を印加される。それに
より、ボンディングツール１６の先端から導出された被
覆ワイヤ５の腹部はインナーリード３Ｂの所定の部位上
に摺接され、その部分の被覆膜５Ｂは機械的に破壊され
て除去され、金ワイヤ５Ａが露出される。
【０２２１】この第２の超音波振動エネルギーによる被
覆膜５Ｂの破壊・除去はインナーリード３Ｂの第２のボ
ンディング位置以外で行うことができ、その場合には、
ボンディングツール１６は第２の超音波振動を継続した
状態のまま、被覆膜除去位置からインナーリード３Ｂの
２ｎｄボンディング部５Ａ２２上に移動され、その後ボ
ンディングツール１６にはＳ３で示す如く第３の超音波
振動が印加される。それにより、ヒータによる加熱との
相乗効果で、被覆ワイヤ５の先端部において露出された
金ワイヤはインナーリード３Ｂの２ｎｄボンディング部
５Ａ２２上に確実に接合される。
【０２２２】このような本実施の形態における第１（Ｓ
１），第２（Ｓ２）および第３（Ｓ３）、さらにはＳｘ
の超音波振動による超音波エネルギーの推移とそれに対
応するボンディングツール１６の上昇・下降などの動作
をそれぞれ示したものが図５０(a) および(b) である。
同図において、第１および第３の超音波振動（Ｓ１，Ｓ
３）は、金ワイヤ５Ａと外部端子２Ｃあるいはインナー
リード３Ｂとの接合に必要なものであり、第２の超音波
振動（Ｓ２）は、被覆膜５Ｂの破壊において必要なもの
であり、さらに超音波振動（Ｓｘ）は、ボンディングツ
ール１６の内部における被覆ワイヤ５の吸着防止および
ワイヤ送り出しや被覆膜破壊の円滑化のために必要なも
のである。
【０２２３】本発明者等の研究によれば、被覆膜５Ｂの
破壊・除去にとって必要な超音波エネルギーは、必ずし
もワイヤ接合に必要な超音波エネルギーのレベルのもの
ではなく、超音波周波数等についても接合時のそれに較
べて低周波のものが効果的であることが判明している。
【０２２４】また、ボンディングツール１６の内部にお
ける被覆ワイヤ５の吸着防止に必要な超音波エネルギー
もワイヤ接合に必要な超音波エネルギーと同じレベルの
ものでなくてもよい。
【０２２５】したがって、本実施の形態では、図５０
(a) ，(b) に示すように超音波振動の印加目的に最適な
超音波エネルギー出力とするように超音波発振子を制御
することによって、効率的な被覆膜５Ｂの除去および金
ワイヤ５Ａと外部端子２Ｃおよびインナーリード３Ｂと
の接合が可能となっている。なお、同図においては、第
１と第３との超音波振動（Ｓ１，Ｓ３）における超音波
エネルギーのレベルを等しく設定してあるが、加熱等に
よる温度条件に対応して、異なる超音波エネルギーのレ
ベルに変更してもよい。
【０２２６】このように、本実施の形態では制御部によ
って超音波発振子の超音波エネルギーを可変に制御する
ことによって、被覆膜５Ｂの効率的な除去およびボンデ
ィング信頼性の向上を図ることが可能となっている。
【０２２７】また、本実施の形態ではさらに、インナー
リード３Ｂ上において、被覆膜５Ｂの除去を行う部位と
ワイヤ接合を行う部位とを別部位とすれば、ワイヤ接合
部位が清浄に維持され、被覆膜５Ｂ片等の汚染によるボ
ンディング不良を防止することができる。
【０２２８】さらに、被覆膜５Ｂの除去を行う際に、等
該インナーリード３Ｂの表面が凹凸面で構成されている
ことによって、被覆膜５Ｂの残着を確実に防止でき、金
ワイヤ５Ａとインナーリード３Ｂとの接合強度を高める
ことができる。
【０２２９】なお、１ｓｔボンディングから２ｎｄボン
ディングに至る移動中のボンディングツール１６に対す
る超音波振動（Ｓｘ）の印加はその移動の全動作中にわ
たって継続的に行う必要はなく、たとえば図５０(a) に
Ｔｘで示す時点から２ｎｄボンディングの前段階として
ボンディングツール１６の２ｎｄボンディング地点への
下降中に行うようにすることもできる。
【０２３０】また、１ｓｔボンディングに先立って、被
覆ワイヤ５の一端を印加してボール５Ａ１を形成する際
またはボール形成後に、図５０(a) にＳｐで示す如く、
ボンディングツール１６に対して、たとえばパワーＰｘ
の超音波振動エネルギーを印加しておくことにより、ボ
ンディングツール１６からの被覆ワイヤ５の送り出しが
さらに容易となる。ボール形成直後の被覆ワイヤ５は被
覆膜５Ｂの樹脂材料が軟化していることなどにより、特
に送り出しが困難となり易いので、ワイヤ送り出しの円
滑化は極めて有用である。
【０２３１】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態１〜９に基づき具体的に説明したが、本発明は上
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
【０２３２】たとえば、本発明の被覆ワイヤのボンディ
ング温度は一例として１６０〜３００℃である。
【０２３３】また、本発明を適用できる半導体装置は、
図１１，図１２，図４０，図４１の例に限られることは
なく、たとえば図４２，図４３，図４４に示すような半
導体装置などにも本発明を広く適用できる。これらの各
種の半導体装置の例において、図１２，図４２，図４３
に示すメモリ型半導体装置は勿論、図４０および図４１
に示すロジック型半導体装置においても、ボンディング
ワイヤとして被覆ワイヤを利用できる。
【０２３４】
【０２３５】
【０２３６】また、吹出口３２Ｆからの除電流体Ｇｓ2
のブローは、ワイヤボンディングの間、常時行う場合で
説明したが、ブローのサイクルを所定時間で制御して行
うようにしてもよい。なお、装置のメンテナンス時にお
いて被覆ワイヤ５をボンディングツール１６に再挿入す
る際には、吹出口３２Ｆからの除電流体Ｇｓ2 のブロー
を停止することはいうまでもない。
【０２３７】なお、ブローを行う除電流体Ｇｓ2 とし
て、各実施の形態ではコロナ放電によりイオン分離のな
されたイオンガス、あるいはＮ2 ガスを用いたものを説
明したが、これらに限らず、除電効果のあるものとして
は、α線あるいはβ線による放射線の照射、紫外線の照
射等があり、さらには水等の液体の吹き付けによっても
帯電を除去できることが知られおり、これらを用いた除
電手段としたものであってもよい。
【０２３８】さらに、被覆膜５Ｂ、または５Ｃを形成す
るための材料、たとえばポリオール成分，イソシアネー
ト，テレフタール酸，およびその化合物、さらには添加
物の種類や組成などは前記した例に限定されるものでは
ない。また、ボンディングツール１６としてはキャピラ
リに限らず、ナイフ状のウェッジを用いてもよい。
【０２３９】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である、いわゆる熱圧着と
超音波接合との併用形のワイヤボンディング装置に適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、たとえば超音波接合形のワイヤボンディング装
置にも適用できる。
【０２４０】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である樹脂封止型半導体装
置に適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、たとえばセラミック封止型半導体装置
などの様々な半導体装置およびその製造技術に広く適用
できる。
【０２４１】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
【０２４２】(1).本発明の半導体装置の製造方法におい
ては、ボンディングワイヤの先端部の金ワイヤは正電位
に印加され、該ボンディングワイヤとの間にアークを発
生させるための電気トーチは負電位に印加されることに
より、ボンディングワイヤのネック部の疲労強度が増大
されると共にボールの形状も安定させることができる。
【０２４３】(2).ボンディングワイヤに含有された0.０
３〜0.３重量％のゲルマニウムと、0.０００５〜0.０１
重量％のカルシウムとが互いに、また９9.９９重量％以
上の高純度の金と共に、相乗的に作用し合うことによ
り、金ワイヤの疲労寿命を有効に延ばすことができ、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
【０２４４】(3).前記(2) により、ボール形成時におけ
るネック部の結晶粒の粗大化を防止でき、ひいてはネッ
ク切れの発生を防止できる。
【０２４５】(4).前記(2) により、金ワイヤの破断荷重
などの機械的特性、ボンディングの信頼性を向上させる
ことができる。
【０２４６】(5).流体吹付装置で被覆ワイヤの先端部に
流体を吹き付けることにより、ボール形成時に被覆ワイ
ヤの被覆膜が溶け上がるのを吹き飛ばして除去できるの
で、被覆ワイヤに絶縁性被覆膜の球が形成されること、
およびそれに起因するボンディング不良を防止できる。
【０２４７】(6).ボンディングツールを第１の電極への
接合位置から第２の電極への接合位置に移動させてボン
ディングツールから被覆ワイヤを送り出す時に該ボンデ
ィングツールへの超音波振動を継続的に印加しまたは第
２の電極への接合の前の段階でボンディングツールが下
降中に印加することにより、ボンディングツール内での
被覆ワイヤの吸着が防止され、ワイヤ周囲への吸着異物
の除去が可能となり、ボンディングツールの先端からの
ワイヤ送りが円滑に行われ、ワイヤの曲がりやループ異
常を防止でき、しかも被覆ワイヤからの被覆膜の除去を
確実に行うことができる。それにより、ワイヤボンディ
ングにおけるワイヤ接合の信頼性を向上させることがで
きる。
【０２４８】(7).被覆ワイヤを第２の電極に接合するに
際して、第２の電極の表面に着地するボンディングツー
ルに低レベルの超音波振動を印加して被覆ワイヤの他端
の被覆膜の一部を除去した後、ボンディングツールに対
してより高レベルの超音波振動を印加して被覆ワイヤの
他端を第２の電極に接合することにより、被覆ワイヤの
被覆膜の効率的な除去および金ワイヤと第２の電極との
確実な接合が可能である。
【０２４９】(8).被覆ワイヤの一端を加熱してボールを
形成する際またはボール形成後、第１の電極への接合に
先立って、ボンディングツールに超音波振動を印加する
ことにより、ボンディングツールからの被覆ワイヤの送
り出しを円滑に行うことができる。このことは、ボール
形成のための加熱により被覆膜が軟化して被覆ワイヤの
送り出しが特に困難になりがちであるので、極めて有用
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体装置の製造方法の一実施の
形態であるボンディングワイヤを用いた樹脂封止型半導
体装置の一部を示す断面図である。
【図２】ワイヤボンディング部の概略的拡大断面図であ
る。
【図３】本発明に用いることのできるワイヤボンディン
グ装置の概略構成図である。
【図４】図３の要部を示す斜視図である。
【図５】ワイヤボンディング装置の要部の具体的な構成
を示す部分断面図である。
【図６】図５図の矢印VI方向から見た平面図である。
【図７】図６図のVII − VII線に沿う断面図である。
【図８】ボールの形成原理を示す模写構成図である。
【図９】ワイヤボンディング装置のスプールの要部分解
斜視図である。
【図１０】スプールの要部拡大斜視図である。
【図１１】ワイヤボンディングのための局部加熱部の概
略平面図である。
【図１２】ワイヤボンディングの一例を示す平面図であ
る。
【図１３】被覆ワイヤのチップタッチ状態を示す部分断
面図である。
【図１４】被覆ワイヤのチップショート状態を示す拡大
部分断面図である。
【図１５】被覆ワイヤのタブタッチ状態を示す部分断面
図である。
【図１６】被覆ワイヤのタブショート状態を示す拡大部
分断面図である。
【図１７】本発明における温度サイクルに対する半導体
チップと被覆ワイヤとの短絡率を示す線図である。
【図１８】同じく本発明における温度サイクルに対する
タブと被覆ワイヤとの短絡率を示す線図である。
【図１９】本発明に用いられる被覆ワイヤの被覆膜の評
価に使用される実験条件を示すモデル図である。
【図２０】本発明における被覆膜の摩耗強度の比較実験
の結果を示す線図である。
【図２１】本発明における被覆膜の摩耗強度の比較実験
の結果を示す線図である。
【図２２】本発明における温度と劣化速度との関係につ
いての実験結果を示す線図である。
【図２３】被覆膜のイミド化率（横軸）と劣化速度すな
わち劣化率（左側の縦軸）および被覆ワイヤのセカンド
（２ｎｄ）ボンディングの剥がれ強度（右側の縦軸）と
の関係についての実験結果を示す線図である。
【図２４】被覆ワイヤの温度サイクル振幅と温度サイク
ル寿命についての実験結果を示す線図である。
【図２５】被覆ワイヤの被覆膜への着色剤の添加の有無
による劣化速度（劣化率）への影響を示す線図である。
【図２６】実施の形態２におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図２７】実施の形態３におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図２８】実施の形態４におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図２９】実施の形態５におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図３０】実施の形態６におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図３１】実施の形態７におけるワイヤボンディング状
態を説明するための部分断面図である。
【図３２】実施の形態８によるワイヤボンディング装置
において、ワイヤスプールからボンディングツールに至
る被覆ワイヤの経路を示す説明図である。
【図３３】実施の形態８においてエアバックテンショナ
の構造を示す一部を切り欠いた状態の斜視図である。
【図３４】実施の形態８のエアバックテンショナの内周
面形状を示す側面図である。
【図３５】実施の形態８のクランパを示す概略断面図で
ある。
【図３６】クランパ近傍を示す拡大斜視図である。
【図３７】クランパの駆動機構を示す概略平面図であ
る。
【図３８】図３５と比較するための従来技術におけるク
ランパの正面図である。
【図３９】実施の形態８におけるワイヤボンディング状
態を示す説明断面図である。
【図４０】実施の形態８によるワイヤボンディング状態
を示すリードフレームを示す平面説明図である。
【図４１】実施の形態８によって得られる樹脂封止型半
導体装置の全体断面図である。
【図４２】本発明を適用できる半導体装置の実施の形態
を示す斜視図である。
【図４３】本発明を適用できる半導体装置の実施の形態
を示す平面図である。
【図４４】本発明を適用できる半導体装置の実施の形態
を示す斜視図である。
【図４５】本発明における金ワイヤの破断荷重と伸び率
の実験結果を示す線図である。
【図４６】本発明における金ワイヤの破断荷重と伸び率
の実験結果を示す線図である。
【図４７】本発明における金ワイヤの疲労強度試験の結
果を示す線図である。
【図４８】本発明における金ワイヤの疲労強度試験の結
果を示す線図である。
【図４９】本発明における金ワイヤの疲労強度試験の結
果を示す線図である。
【図５０】本発明の実施の形態９におけるボンディング
ツールに対する超音波エネルギーの印加状態とボンディ
ングツールの動作状態を示す線図である。
【図５１】本発明におけるボンディングワイヤのネック
部の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図５２】従来技術におけるボンディングワイヤのネッ
ク部の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１・・・樹脂封止型半導体装置、２・・・半導体チッ
プ、２Ａ・・・基板、２Ａ1 ・・・チップ基板、シリコ
ン酸化膜２Ａ2 、２Ａ3 ・・・ＰＳＧ膜、２Ｂ・・・パ
ッシベーション膜、２Ｃ・・・外部端子（ボンディング
パッド）、３・・・リード、３Ａ・・・タブ、３Ｂ・・
・インナーリード、４・・・接合材、５・・・被覆ワイ
ヤ、５Ａ・・・金ワイヤ、５Ａ1 ・・・ボール、５Ａ1
1，５Ａ12・・・１ｓｔボンディング部、５Ａ2 ，５Ａ2
2・・・２ｎｄボンディング部、５Ｂ，５Ｂａ・・・被
覆膜、５Ｃ・・・第２の被覆膜、５Ｄ・・・吸着異物、
６・・・樹脂材、１０・・・ボンディング装置本体、１
１・・・ワイヤスプール、１１Ａ・・・接続端子、１１
Ａａ・・・絶縁体、１１Ａｂ・・・導電体、１１Ａｃ・
・・接続用金属部、１２・・・ボンディング部、１３・
・・テンショナ、１４・・・スプロケット、１５・・・
クランパ、１６・・・ボンディングツール（キャピラ
リ）、１６Ａ・・・ボンディングアーム、１６Ｂ・・・
貫通孔、１６Ｃ・・・導電性物質、１７・・・ボンディ
ングステージ、１８Ａ・・・被覆部材、１８Ｂ・・・ツ
ール挿入口、１８Ｃ・・・冷却流体吹付ノズル、１８Ｄ
・・・電気トーチ（アーク電極）、１８Ｅ・・・吸引
管、１８Ｆ・・・挟持部材、１８Ｇ・・・支持部材、１
８Ｈ・・・絶縁部材、１８Ｉ・・・クランク軸、１８Ｊ
・・・シャフト、１８Ｋ・・・駆動源、１９・・・吸引
装置、２０・・・アーク発生装置、２１・・・スプール
ホルダ、２１Ａ・・・回転軸、２２・・・ボンディング
ヘッド（デジタルボンディングヘッド）、２２Ａ・・・
ガイド部材、２２Ｂ・・・上下動ブロック、２２Ｃ・・
・雌ねじ部材、２２Ｄ・・・雄ねじ部材、２２Ｅ・・・
モータ、２２Ｆ・・・回転軸、２２Ｇ・・・弾性部材、
２２Ｈ・・・超音波発振機構、２３・・・ＸＹテーブ
ル、２４・・・基台、２５・・・冷却流体吹付装置（流
体源）、２５Ａ・・・冷却装置、２５Ｂ・・・流量計、
２５Ｃ・・・流体搬送管、２５Ｄ・・・断熱材、２５Ｅ
・・・コロナ放電手段、２６・・・ヒータ、２６Ａ・・
・給電線、３１・・・エアバックテンショナ、３１Ａ・
・・ガイド板、３１Ｂ・・・突起、３１Ｃ・・・流体供
給管、３１Ｄ・・・アダプタ、３１Ｅ・・・流体吹出
口、３１Ｆ・・・スペーサ、３１Ｇ・・・ワイヤ通路空
間、３１Ｈ・・・流体供給源、３１Ｈ1 ・・・コロナ放
電手段、３２・・・クランパ、３２Ａ1,３２Ａ2 ・・・
クランパアーム、３２Ｂ・・・軸支部、３２Ｃ・・・カ
ム機構、３２Ｄ・・・ばね、３２Ｅ1 ・・・第１のクラ
ンパチップ、３２Ｅ2・・・第２のクランパチップ、３
２Ｆ・・・吹出口、３２Ｇ・・・サブアーム、３２Ｈ・
・・ねじ、３２Ｊ・・・ストッパ、３３・・・樹脂封止
型半導体装置、３３Ａ・・・リードフレーム、３３Ｂ・
・・インナーリード、３３Ｃ・・・タブ吊りリード、３
３Ｄ・・・タブ、３３Ｅ・・・パッケージ本体、３３Ｇ
・・・アウターリード、Ｃ1 ・・・コンデンサ、Ｃ2 ・
・・蓄積用コンデンサ、Ｄ・・・アーク発生用サイリス
タ、Ｒ・・・抵抗、Ｄ．Ｃ・・・直流電源、ＧＮＤ・・
・基準電位、Ｇｓ・・・冷却流体、Ｇｓ2 ・・・除電流
体、Ｖ・・・電圧計、Ａ・・・電流計。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−290836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−16537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−16537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−291041（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−34659（ＪＰ，Ｂ２) 特許2756136（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ９9.９９重量％以上の高純度を有する金
    に、0.０３〜0.３重量％のゲルマニウムと、0.０００５
    〜0.０１重量％のカルシウムとを含有してなるボンディ
    ングワイヤを使用し、前記ボンディングワイヤの表面を
    絶縁体で被覆した被覆ワイヤの先端部と電気トーチとの
    間にアークを発生させ、この被覆ワイヤの先端部の絶縁
    体を除去すると共に先端部のワイヤでボールを形成する
    ボンディングを用いた半導体装置の製造方法であって、
    前記被覆ワイヤの先端部の近傍に、流体吹付装置を設
    け、この流体吹付装置で前記被覆ワイヤの先端部に流体
    を吹き付けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 ９9.９９重量％以上の高純度を有する金
    に、0.０３〜0.３重量％のゲルマニウムと、0.０００５
    〜0.１重量％のカルシウムとを含有してなり、その周囲
    に絶縁体の被覆膜を被覆した被覆ワイヤを用いて半導体
    装置の電極間結線を行う半導体装置の製造方法であっ
    て、ボンディングツールの先端から導出された前記被覆
    ワイヤの一端における被覆膜を加熱によって除去してワ
    イヤを露出させ、前記ボンディングツールに対して超音
    波振動を印加して前記露出したワイヤの一端を第１の電
    極に接合した後、前記ボンディングツールの先端から被
    覆ワイヤを送り出し、該ボンディングツールを第２の電
    極の方向に移動させて該被覆ワイヤをループ状に張設
    し、次いで第２の電極に前記被覆ワイヤの他端を超音波
    振動で接合するに際し、前記ボンディングツールを前記
    第１の電極への接合位置から前記第２の電極への接合位
    置に移動させて前記ボンディングツールから前記被覆ワ
    イヤを送り出す時に前記ボンディングツールへの超音波
    振動を継続的に印加しまたは前記第２の電極への接合の
    前段階でボンディングツールが下降中に印加することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
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