JP2978458B2 - ワイヤボンディング方法および装置 - Google Patents

ワイヤボンディング方法および装置

Info

Publication number
JP2978458B2
JP2978458B2 JP9218805A JP21880597A JP2978458B2 JP 2978458 B2 JP2978458 B2 JP 2978458B2 JP 9218805 A JP9218805 A JP 9218805A JP 21880597 A JP21880597 A JP 21880597A JP 2978458 B2 JP2978458 B2 JP 2978458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
discharge
bonding
tip
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9218805A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1070149A (ja
Inventor
雪治 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9218805A priority Critical patent/JP2978458B2/ja
Publication of JPH1070149A publication Critical patent/JPH1070149A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2978458B2 publication Critical patent/JP2978458B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4554—Coating
    • H01L2224/45565—Single coating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4554—Coating
    • H01L2224/45599—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48624—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
    • H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48717—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48724—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/78268—Discharge electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/786—Means for supplying the connector to be connected in the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/786—Means for supplying the connector to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/78621—Holding means, e.g. wire clampers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
    • H01L2224/85035—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
    • H01L2224/85045—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball" using a corona discharge, e.g. electronic flame off [EFO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85053—Bonding environment
    • H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/851—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20752—Diameter ranges larger or equal to 20 microns less than 30 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20753—Diameter ranges larger or equal to 30 microns less than 40 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20754—Diameter ranges larger or equal to 40 microns less than 50 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20755—Diameter ranges larger or equal to 50 microns less than 60 microns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ技術に関し、特に被覆ワイヤを用いた半導体集積回路
装置の組立におけるワイヤボンディング工程に適用して
有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造における組立
工程では、所定の集積回路が形成された半導体ペレット
上に設けられた多数の外部接続電極と、実装時に外部接
続端子として機能する複数のリードとを接続する方法と
して、両者の間に導電性の金属線を架設するワイヤボン
ディング技術が知られている。
【０００３】一方、近年における半導体集積回路装置へ
の一層の高集積化および小形化などの要請に呼応して、
接続すべき外部接続電極の密度が飛躍的に増大しつつあ
り、これに伴ってボンディングワイヤの間隔および線径
は微細化の一途をたどっており、ボンディングワイヤ相
互の短絡やボンディングワイヤの剛性の低下によるワイ
ヤループ異常等の問題を生じてきている。
【０００４】上記のような現象に対処すべく、金属から
なる芯線に絶縁被覆を施した被覆ワイヤを用いたワイヤ
ボンディング技術が知られている。
【０００５】しかし、キャピラリ等のボンディング工具
に挿通されたワイヤの先端部を溶融させてボール状に形
成してボンディングを行う周知のボールボンディング技
術では、リード側でのボンディングは絶縁被覆されたワ
イヤの側面をリード表面に対して押圧して行うため、接
合強度の低下や電気抵抗の増大等のボンディング信頼性
の低下が懸念される。
【０００６】以上の観点から、特開昭６２−１４０４２
８号公報および特開昭６２−１０４１２７号公報におい
て、被覆ワイヤを用いたワイヤボンディング、特にリー
ド側へのボンディングについての改良案が開示されてい
る。
【０００７】前者は、被覆ワイヤのリード側へのボンデ
ィング動作に際して、ボンディング工具による押圧力を
多段階に増大させることにより、被覆ワイヤの芯線とリ
ードとの間に介在する絶縁性の被覆膜を排除して接合部
の信頼性を確保しようとするものである。
【０００８】後者は、ボンディング工具の加熱と、ボン
ディング工具への超音波の加振を併用することにより被
覆膜を排除するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のいず
れの技術によっても、被覆ワイヤのリード側へのボンデ
ィングに際して、被覆膜を接合部に介在させたままの状
態でボンディングを開始する点において変わりなく、上
記被覆膜が熱変性するなどして生じた異物が芯線とリー
ドとの間に残存してボンディング部における接合強度の
劣化や電気抵抗の増大の原因となることが懸念され、ボ
ンディング信頼性を向上させることは難しかった。
【００１０】さらに、上記両技術においては、被覆ワイ
ヤの芯線とボンディング工具との間に被覆膜が介在した
状態でボンディングが行われるため、ボンディング荷重
や加熱等によってワイヤから剥離した被覆膜片や異物が
ボンディング工具のワイヤ挿通部に入り込んでこれを汚
染し、被覆ワイヤの円滑な繰り出しや引込操作を阻害す
る要因となり、安定したボンディング作業の実現を困難
にしていた。
【００１１】本発明は、上記課題に着目してなされたも
のであり、その目的は下記の通りである。
【００１２】すなわち第１の目的は、被覆ワイヤと第２
の位置における接合信頼性の確保に際して、装置構成を
複雑化することなくこれを実現できる技術を提供するこ
とにある。
【００１３】第２の目的は、被覆ワイヤを構成する被覆
膜に起因するボンディング工具の汚染を防止して、安定
したボンディング作業を可能にする技術を提供すること
にある。
【００１４】第３の目的は、ワイヤの繰り出しおよび引
き込み動作を安定して行うことのできる技術を提供する
ことにある。
【００１５】第４の目的は、ボンディングボールの形成
の際に、常に安定したボール形成を可能とする技術を提
供することにある。
【００１６】本発明の上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。
【００１７】
【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、概
ね次のとおりである。
【００１８】本発明は、ボンディング工具に挿通され導
電性金属からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着し
た被覆ワイヤを用い、この被覆ワイヤの先端部を第１の
位置に接合する操作と、前記ボンディング工具から繰り
出された前記被覆ワイヤの側面を第２の位置に接合する
操作とを行うことにより、該第１の位置と第２の位置と
の間を電気的に接続するワイヤボンディング方法であっ
て、スプールに巻回され前記ボンディング工具から繰り
出される前記被覆ワイヤの先端部と放電電極との間で放
電を行わせ、その放電エネルギによって前記被覆ワイヤ
の先端にボールを形成し、このボールを前記ボンディン
グ工具によって前記第１の位置に押圧して接合する工程
と、第１および第２の位置情報に基づいて算出される所
要の長さだけ前記被覆ワイヤを前記ボンディング工具の
先端部から突き出し、前記被覆ワイヤにおける第２の接
合予定部位で前記被覆ワイヤの芯線と前記放電電極との
間で前記被覆膜を介して放電を行わせ、その際の放電エ
ネルギによって予め前記被覆膜の一部を除去して芯線の
露出部を形成する工程と、前記ボンディング工具から繰
り出された前記被覆ワイヤの前記露出部を第２の位置に
接合する工程と、前記被覆ワイヤにおける第１の接合予
定部位へのボール形成用放電および前記第２の接合予定
部位への被覆膜除去用放電の際に、前記放電電極の電極
面に気体を吹き付ける工程とを有することを特徴とす
る。
【００１９】また、本発明は、ボンディング工具に挿通
され導電性金属からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を
被着した被覆ワイヤを用い、この被覆ワイヤの先端部を
第１の位置に接合する操作と、前記ボンディング工具か
ら繰り出された前記被覆ワイヤの側面を第２の位置に接
合する操作とを行うことにより、該第１の位置と第２の
位置との間を電気的に接続するワイヤボンディング装置
であって、前記ボンディング工具から繰り出される前記
被覆ワイヤの先端部と放電電極との間で放電を行わせ、
その放電エネルギによって前記被覆ワイヤの先端にボー
ルを形成するボール形成用電極と、前記ボンディング工
具の先端部から突き出された前記被覆ワイヤにおける第
２の接合予定部位で前記被覆ワイヤの芯線と前記放電電
極との間で前記被覆膜を介して放電を行わせ、その際の
放電エネルギによって予め前記被覆膜の一部を除去して
芯線の露出部を形成する露出部形成用電極と、前記露出
部形成用電極に気体を吹き付けるエア吹付ノズルとを有
することを特徴とする。
【００２０】
【００２１】本発明にあっては、前記被覆ワイヤを常に
一定のたるみ状態に維持することができ、前記ボンディ
ング工具の上方において被覆ワイヤの引張力にばらつき
を生じさせることなく、常に安定したボンディング作業
が可能となる。
【００２２】また、放電の際に前記放電電極の電極面に
気体を吹き付けるようにしたので、被覆膜の熱分解ガス
等による汚染の発生を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】まず、図１を用いて本発明の一実
施の形態であるワイヤボンディング装置について説明す
る。
【００２４】架台１の上にはボンディングステージ２が
同図の手前方向に長手方向を持つように配置されてい
る。
【００２５】このボンディングステージ２の上部には取
付部材としてのリードフレーム４が載置されている。こ
のリードフレーム４は、その中央に形成されたタブ４ａ
上に半導体チップ３が図示しない樹脂ペースト等の導電
性接着剤により固定されており、上記ボンディングステ
ージ２の内部に設けられたヒータ２ａによって所定の温
度条件に高められる構造となっている。
【００２６】さらに上記架台１の上において、上記ボン
ディングステージ２の側方部には、水平平面内において
移動可能なＸＹテーブル５が配置されている。このＸＹ
テーブル５の上部には、一端を上記ボンディングステー
ジ２の上方に位置させた姿勢のボンディングヘッド６が
軸支点７を介して鉛直面内で揺動可能に軸支されてい
る。上記ボンディングヘッド６の他端側は、ＸＹテーブ
ル５に固定されたリニアモータ８によって上下方向に移
動制御が可能に構成されている。
【００２７】上記ボンディングヘッド６のボンディング
ステージ２の側の端部には、ボンディングアーム９が水
平方向に支持されており、上記ボンディングステージ２
の直上に位置する先端部には、ボンディング工具として
のルビーあるいはセラミック等で構成されたボンディン
グ工具としてのキャピラリ１０が装着されている。この
キャピラリ１０は、軸方向に貫通して形成された図示し
ないワイヤ挿通孔をほぼ垂直にした姿勢で固定されてい
る。
【００２８】上記キャピラリ１０の図示しないワイヤ挿
通孔には、ワイヤスプール１２から供給された被覆ワイ
ヤ１３が、ワイヤテンション部２２、ワイヤガイド２
１、第２クランパ１５および第１クランパ１４を経て挿
通されている。
【００２９】一方、ボンディングアーム９の基端側に
は、ピエゾ素子等で構成された超音波発振器１１が配置
されており、ボンディングアーム９の先端に固定された
キャピラリ１０に対して例えば６０ｋHz程度で振幅0.５
μｍ〜2.０μｍ程度の超音波振動を随時印加することが
可能となっている。
【００３０】上記に説明したボンディングヘッド６は、
図示しないＣＰＵおよび記憶装置を内蔵した制御部２０
によって制御される構造となっており、このような制御
方法としては、例えば上記ボンディングヘッド６の動作
を検出する図示しない速度検出手段と、位置検出手段と
の出力信号に基づいてリニアモータ８の駆動電圧をサー
ボコントロールすることにより行うものである。さら
に、半導体チップ３およびリードフレーム４上での接合
時の接合荷重については、同一のリニアモータ８の駆動
電流を制御することによって行われる。
【００３１】また、上記ボンディングヘッド６の上方に
は、ＸＹテーブル５に固定された認識装置１９が配置さ
れている。この認識装置１９は、例えばＴＶカメラ等で
構成されており、半導体チップ３とリードフレーム４の
ボンディング位置を検出する機能を有している。すなわ
ち、認識装置１９による撮像情報に基づいて制御部２０
は、半導体チップ３の検出点とリードフレーム４上の検
出点との間を被覆ワイヤ１３で連続的に接合・配線する
ようにボンディングヘッド６に対して指示する構成とな
っている。
【００３２】ここで、被覆ワイヤ１３について簡単に説
明すると、導電体である芯線１３ａと、その周囲に被着
された電気絶縁性を有する高分子樹脂材からなる被覆膜
１３ｂによって構成されている。芯線１３ａは、例えば
直径２０〜５０μｍの金（Ａｕ）線が考えられ、望まし
くは直径２５〜３２μｍ程度が好ましい。被覆膜１３ｂ
は、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリアミドイ
ミド、ポリエステルイミドあるいはナイロン等の分子材
料が考えられ、好ましくは上記ポリウレタンまたはこれ
を耐熱化処理した耐熱ポリウレタン等が望ましい。ま
た、被覆の膜厚は、0.２μｍ〜5.０μｍ程度のものが考
えられるが、望ましくは0.５〜2.０μｍ程度のものが好
ましい。このような被覆膜１３ｂの塗布方法は、上記樹
脂材料を例えば５〜２０％の濃度に溶媒で希釈した溶液
に、芯線１３ａを浸漬した後、加熱乾燥する方法が考え
られ、この時に発生するピンホールを抑制するために複
数回の塗布および乾燥を繰り返すことが望ましい。具体
的には、５〜１５回の塗布・乾燥を繰り返すことにより
ピンホールの発生は著しく低減できた。
【００３３】このような被覆ワイヤ１３は、ワイヤスプ
ール１２において例えば１００〜１０００ｍ程度巻回さ
れ、その芯線１３ａの基端部１３ｈ（一端）はワイヤス
プール１２の導電部に接続されている。このワイヤスプ
ール１２は、スプールホルダ２５に対して電気的に接続
されており、このスプールホルダ２５を経由して放電電
源回路１８に接続されている。
【００３４】図１４は、上記ワイヤスプール１２の構造
をさらに詳しく示したものである。ワイヤスプール１２
は、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性金属で構成されて
おり、ここで被覆ワイヤ１３の基端部１３ｈは被覆膜１
３ｂが除去されている。この時の除去手段としては、図
示しないガスバーナー等で被覆膜１３ｂを加熱して熱分
解除去すればよい。またこの時に芯線１３ａ自体をも加
熱して、芯線１３ａの基端部にボールを形成してもよ
い。また、電気的な接続信頼性を高めるために、芯線１
３ａの途中部分においてボールを複数個形成するように
してもよい。このようにして、芯線１３ａを露出させた
基端部は、接着テープ等でワイヤスプール１２の端部に
固定される。以上のようにして、被覆ワイヤ１３の芯線
１３ａにおける基端部１３ｈの電位とワイヤスプール１
２の電位とを同一にすることができる。
【００３５】図１５は上記ワイヤスプール１２の取付構
造を示している。すなわち、上記ワイヤスプール１２
は、スプールホルダ２５に取付けられ、さらに固定のた
めに、スプール固定部２５２によって該スプールホルダ
２５に対して固定されている。上記スプールホルダ２５
は、架台１に固定されたＬ字状の保持部２５４によって
保持された回転モータ２６からの回転軸２６ａと連結さ
れており、スプールホルダ２５とともにワイヤスプール
１２が回転制御可能とされている。
【００３６】上記保持部２５４に設けられた電極端子２
５５には、例えばＬ字状の板ばね２５３の後端が固定さ
れており、該板ばね２５３の先端はスプールホルダ２５
を回転軸２６ａの軸外方に付勢している。なお、上記電
極端子２５５は前述の放電電源回路１８のグランド（Ｇ
ＮＤ）側と接続されている。
【００３７】このように、図１５に示す構成とすること
によって、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａは、ワイヤスプ
ール１２、スプールホルダ２５、板ばね２５３および電
極端子２５５を経て放電電源回路１８のＧＮＤ電位と同
電位となるようにされている。上記ワイヤスプール１２
より供給された被覆ワイヤ１３は、ワイヤテンション部
２２において所定の張力付加ならびに検出が行われる。
【００３８】次に、図１２によって上記ワイヤテンショ
ン部２２の構造について説明する。ワイヤテンション部
２２は、保持部２２ｄによって所定間隔で保持された一
対のエア吹付板２２ａ，２２ａを有しており、この対向
空間にはエア供給口２３より供給される供給ガスが所定
流圧で通過する構造となっている。被覆ワイヤ１３は、
上記対向空間をエア吹付板２２ａ，２２ａの長手方向と
はほぼ垂直方向に挿通されており、上記供給ガスの流圧
によってエア供給口２３とは反対方向に付勢され、被覆
ワイヤ１３に対して所定の張力が働く構造となってい
る。
【００３９】上記一方のエア吹付板２２ａの主面には、
互いの対向方向に円形状の検出孔２２ｂが開設されてい
る。この検出孔２２ｂには、光検出手段としての反射式
の光ファイバセンサ２４の先端が挿入されている。
【００４０】図１３は、上記ワイヤテンション部２２に
おけるワイヤ検出機構をさらに詳しく説明した断面図で
ある。
【００４１】同図において、光ファイバセンサ２４は、
発光用ファイバ１４１ａと受光用ファイバ１４１ｂとで
構成されている。上記両ファイバ１４１ａ，１４１ｂ
は、ともに同一構造の光ファイバケーブル２４ａで構成
されている。発光用ファイバ１４１ａは、図示しないＬ
ＥＤ等の発光源と接続されており、一方、受光用ファイ
バ１４１ｂはフォトトランジスタ等の受光素子と接続さ
れている。したがって、発光用ファイバ１４１ａの先端
より放光された検出光は被覆ワイヤ１３の周面で反射さ
れ、その反射光が受光用ファイバ１４１ｂによって検出
される構成となっている。
【００４２】なお、この時に光ファイバセンサ２４の先
端から対向側のエア吹付板２２ａの内端面までの距離を
δ１、光ファイバセンサ２４の先端からこれに近い側の
エア吹付板２２ａの内端面までの距離をδ２、エア吹付
板２２ａ，２２ａ間の対向面間の距離をδ３、光ファイ
バセンサ２４の先端から対向側のエア吹付板２２ａの外
端面までの距離をδ４とし、例えばδ１＝0.４mm、δ２
＝0.１mm、δ３＝0.３mmとし、さらにδ５≧２δ４tan
３０゜とすることによって、直径１５μｍ程度までの小
径の被覆ワイヤ１３の検出が可能となる。
【００４３】上記に述べた数値はあくまでも一例であ
り、ワイヤ径、光ファイバケーブル２４ａの光伝達特性
およびファイバ径等によって適宜に変更可能である。要
は、被覆ワイヤ１３の検出が可能な範囲であればよい。
【００４４】なお、光ファイバセンサ２４の対向側に設
けられたδ５の径を有する孔２２ｃは、発光用ファイバ
１４１ａから放光された検出光が対向側のエア吹付板２
２ａの内面で反射して、光ファイバセンサ２４を誤動作
させることを防止するために開設されたものである。し
たがって、このような孔２２ｃを設けるかわりに、エア
吹付板２２ａの内面を黒色処理して検出光を吸収させ、
反射光を生じさせないようにしてもよい。
【００４５】さらに、発光用ファイバ１４１ａと受光用
ファイバ１４１ｂとを別方向から被覆ワイヤ１３に対し
て臨む配置としてもよい。
【００４６】上記構造のワイヤテンション部２２におい
て、被覆ワイヤ１３は、エア吹付板２２ａ，２２ａ間に
供給される供給ガスの流圧によって常に一定の張力が与
えられる。この供給ガスとしてはフィルタ等を通過させ
て浄化された大気、すなわちエアを用いることが可能
で、流量としては毎分５〜２０リットル程度とすること
が望ましい。すなわち、これ以下の流量では第１クラン
パ１４と第２クランパ１５の間に被覆ワイヤ１３のたる
みを生じてしまうため、被覆ワイヤ１３の適正な制御が
困難となるためである。一方、これ以上の流量では上方
への引張力が強くなりすぎ、適正なワイヤループの確保
が困難となるばかりか、第２ボンディング時に正確なテ
ールカットが難しくなり、被覆ワイヤ１３の切断等の不
都合を生じる可能性があるためである。
【００４７】また、ワイヤテンション部２２において
は、上記で説明した光ファイバセンサ２４によって常に
被覆ワイヤ１３のたるみ状態が監視されている。すなわ
ち、光ファイバセンサ２４によって被覆ワイヤ１３から
の反射光が検出されると、たるみ状態が一定値以下、す
なわち緊張状態になったものとして、これを検出してス
プールホルダ２５に連結されている回転モータ２６が所
定量だけ回転され、ワイヤスプール１２より被覆ワイヤ
１３が所定長だけ送り出される構造となっている。した
がって、被覆ワイヤ１３は、ワイヤガイド２１の上方に
おいて、常に一定のたるみ状態を維持されている。
【００４８】このエア供給手段と一体化されたワイヤテ
ンション部２２によって、被覆ワイヤ１３に対する引張
力の印加と被覆ワイヤ１３の検出とが同位置でかつ同時
に行うことができるため、ワイヤスプール１２の回転制
御を適切に制御でき、被覆ワイヤ１３を常に一定のたる
み状態に維持することができる。このため、キャピラリ
１０の上方において引張力にばらつきを生じることな
く、常に安定したボンディング作業が可能となる。
【００４９】また、光ファイバセンサ２４を用いて被覆
ワイヤ１３に対して非接触の状態で被覆ワイヤ１３の検
出が可能となるため、被覆ワイヤ１３を損傷することな
く、被覆ワイヤ１３の供給経路における絶縁性低下およ
び強度低下を防止できる。
【００５０】さらに、上記に説明したエア供給手段と一
体化されたワイヤテンション部２２の構造により、被覆
ワイヤ１３の検出機構を別途設ける必要がなく、装置構
造を簡略化できる。
【００５１】ワイヤガイド２１を挿通されて位置決めさ
れた被覆ワイヤ１３は、同図上方に位置する第２クラン
パ１５および下方に位置する第１クランパ１４を経てキ
ャピラリ１０に挿通されている。
【００５２】第１クランパ１４は、ボンディングヘッド
６に対して固定された構造を有しており、ボンディング
アーム９と同期して上下動が可能となっている。この第
１クランパ１４のクランプ部は詳細は図示しないが、キ
ャピラリ１０の直上に配置されており、そのクランプ荷
重は５０〜１５０ｇに制御されている。
【００５３】一方、第２クランパ１５は、ＸＹテーブル
５に固定されており、上記第１クランパ１４の上下動作
に干渉しない程度の高さで上記第１クランパ１４の直上
に配置されており、第１クランパ１４とは独立に開閉動
作を行うことが可能な機構を有している。
【００５４】次に、本実施の形態の特徴的な点の一つで
ある第２クランパ１５のクランプ機構について図１１を
用いて説明する。
【００５５】第２クランパ１５は各々の対向面がルビー
等で構成されたクランパチップ１５１ａおよび１５１ｂ
を有しており、このクランパチップ１５１ａ，１５１ｂ
が開閉動作することにより被覆ワイヤ１３が開放・把持
される構造となっている。
【００５６】一方のクランパチップ１５１ａは、揺動ア
ーム１５６に固定されており、この揺動アーム１５６
は、軸支点１５７を中心に回動可能とされ、その後端は
保持部１５８に取付けられた圧縮コイルばね１５５によ
って拡開方向に付勢されている。上記揺動アーム１５６
の後端と軸支点１５７との間にはソレノイド１５３ａが
配設されており、通常の状態、すなわちソレノイド１５
３ａがｏｆｆ状態においては、圧縮コイルばね１５５の
拡開力によって揺動アーム１５６の後端は開かれた状態
となり、クランパチップ１５１ａの先端は閉じた状態、
すなわち被覆ワイヤ１３をクランプした状態となる。一
方これとは逆に、ソレノイド１５３ａがｏｎ状態となる
と、ソレノイド１５３ａのロッド１５４ａは図中左方向
に移動され、これによって被覆ワイヤ１３がクランプ状
態から開放される。
【００５７】また、クランパチップ１５１ｂは、上記保
持部１５８から突出された板ばね１５２ａの先端に取付
けられており、このクランパチップ１５１ｂは、上記ソ
レノイド１５３ａとは別のソレノイド１５３ｂのロッド
１５４ｂの先端部により背後よりチップ面を付勢される
構造となっている。同図では、ソレノイド１５３ｂがｏ
ｎ状態となった場合を示しており、これにより板ばね１
５２ａはロッド１５４ｂによりその変形を拘束され、板
ばねとしての機能を失う構造となっている。なお、上記
ロッド１５４ｂには一端を保持部１５８に固定されたＬ
字状の板ばね１５２ｂが取付けられており、ソレノイド
１５３ｂのｏｆｆ時にはロッド１５４ｂを図中右方向に
付勢する機能を有している。したがって、ソレノイド１
５３ｂがｏｆｆ状態となった場合には、クランパチップ
１５１ｂを保持する板ばね１５２ａは本来の板ばねとし
ての機能を回復した状態となる。
【００５８】このように、クランパチップ１５１ｂ側の
クランプ力を板ばね１５２ａの付勢力による場合と、ソ
レノイド１５３ｂのロッド１５４ｂによる固定の場合と
の２段階でのクランプが可能となっている。これによ
り、当該第２クランパ１５に対して被覆ワイヤ１３を固
定的に把持する固定クランパと、所定の摩擦状態で把持
する摩擦クランパとの双方の機能を持たせることが可能
となっている。
【００５９】次に、上記第２クランパ１５によるクラン
プ力の制御について具体的に説明する。
【００６０】クランプオフ時 この時には、一方のソレノイド１５３ａがｏｎ状態とな
り、ロッド１５４ａが圧縮コイルばね１５５に抗して図
中右方向に移動され、揺動アーム１５６の先端が開かれ
て、クランパチップ１５１ａは被覆ワイヤ１３から遠ざ
かった位置に退避している。
【００６１】また、他方のソレノイド１５３ｂはｏｆｆ
状態となっており、Ｌ字状の板ばね１５２ｂの付勢力に
よってロッド１５４ｂは図中右方向に移動されている。
したがって、クランパチップ１５１ａ，１５１ｂ間にお
いて被覆ワイヤ１３は自由状態となっている。
【００６２】第１クランプ荷重設定時 いわゆる「摩擦クランプ」の状態である。この場合には
まず一方のソレノイド１５３ａがｏｆｆ状態となること
によって、圧縮コイルばね１５５が揺動アーム１５６の
後端を拡開する方向に付勢する。これによって、揺動ア
ーム１５６の先端のクランパチップ１５１ａは、被覆ワ
イヤ１３の方向に移動する。この時の移動距離は、例え
ば図示しないストッパ等により規定される。
【００６３】この時、他方のソレノイド１５３ｂはｏｆ
ｆ状態となっており、Ｌ字状の板ばね１５２ｂの付勢力
によってロッド１５４ｂは図中右方向に移動されてい
る。
【００６４】したがって、一方のクランパチップ１５１
ａには圧縮コイルばね１５５の付勢力が加わり、他方の
クランパチップ１５１ｂには板ばね１５２ａの付勢力が
加わった状態となる。この時、上記板ばね１５２ａの弾
性力と変形量を適宜調整してやることによって、被覆ワ
イヤ１３に対するクランプ荷重を微小荷重に設定でき
る。この時、被覆ワイヤ１３は第２クランパ１５におい
て完全に拘束されることなく、被覆ワイヤ１３に対して
これをキャピラリ１０から引き出すように力を加えた場
合、この第２クランパ１５のクランパチップ１５１ａお
よび１５１ｂの間を被覆ワイヤ１３が摩擦状態で繰り出
される構造となっている。ここで、被覆ワイヤ１３の破
断張力は、芯線径が３０μｍの場合、１２〜１６ｇｆ程
度であるため、これ以下の摩擦力、例えば１〜４ｇｆ程
度の摩擦力となるようにすることが望ましい。この時、
例えば摩擦係数を0.２程度とすると、上記１〜４ｇｆ程
度の摩擦力は５〜２０ｇｆ程度のクランプ力に相当する
ことになる。
【００６５】このような「摩擦クランプ」状態を後述の
ワイヤボンディング時（図２Ｂ(f)の説明参照）に機能
させることによって、当該第２クランパ１５をワイヤル
ープの高さ制御に用いるループ制御用クランパとするこ
とが可能である。したがって、本装置構造においては、
ループ制御用クランパを別途に設けることなく、第２ク
ランパ１５のみによってワイヤの引き上げ（固定クラン
プ時：図２Ｂ(J) 参照）と、ワイヤループの高さ制御
（摩擦クランプ時：２図Ｂ(f) の説明参照）とを可能に
している。
【００６６】第２クランプ荷重設定時 いわゆる「固定クランプ」の状態である。まず、他方の
ソレノイド１５３ｂが先にｏｎ状態となると、Ｌ字状の
板ばね１５２ｂの付勢力に抗してロッド１５４ｂが図中
左方向に移動される。これによって、板ばね１５２ａは
自身による弾性変形が拘束された状態となる。
【００６７】続いて、一方のソレノイド１５３ａがｏｆ
ｆ状態となり、圧縮コイルばね１５５が揺動アーム１５
６の後端を拡開する方向に付勢する。これによって、揺
動アーム１５６の先端のクランパチップ１５１ａは、被
覆ワイヤ１３の方向に移動する。この時のクランプ荷重
は、他方のクランパチップ１５１ｂを支持する板ばね１
５２ａの弾性変形がロッド１５４ｂによって拘束されて
いるため、圧縮コイルばね１５５の付勢力によって決定
される。ここで例えば、圧縮コイルばね１５５によるク
ランプ荷重を５０〜１５０ｇｆとし、ソレノイド１５３
ｂの電磁力によるロッド１５４ｂの付勢荷重を３００ｇ
ｆに設定することにより、圧縮コイルばね１５５の付勢
力を有効に被覆ワイヤ１３に伝えることができる。
【００６８】なお、以上説明した第２クランパ１５の駆
動機構としては、ソレノイド１５３ａ，１５３ｂおよび
板ばね１５２ａ，１５２ｂ等を用いたが、ソレノイド１
５３ａ，１５３ｂの代わりに回転モータあるいはリニア
モータ等のアクチュエータ、また圧縮コイルばね１５５
および板ばね１５２ａ，１５２ｂの代わりに引張コイル
ばね等を用いてもよい。要はクランパによるクランプ荷
重を目的・用途に応じて切り換えて使用できる点にあ
る。
【００６９】上記第１クランパ１４および第２クランパ
１５を通過した被覆ワイヤ１３はキャピラリ１０を経て
そのワイヤ先端１３ｅをキャピラリ１０の先端より突出
した状態とされている。
【００７０】図１において、上記キャピラリ１０の下側
方にはエア吹付ノズル１６および放電電極１７が各々配
置されている。
【００７１】エア吹付ノズル１６は、放電時において図
８に示すように放電電極１７の電極面に対して気体を吹
き付けることによって、電極面上の被覆膜１３ｂの熱分
解ガス等による汚染を防止するためのものであり、該エ
ア吹付ノズル１６はＸＹテーブル５に固定されており、
キャピラリ１０の直下の設定高さ位置（Ｌ0 または
Ｌ3 ）に対してエアの吹き付けが可能な構造を有してい
る。すなわち、エア吹付ノズル１６は、ガス供給口１６
ｂより供給されたガス（エア）を導くノズル管１６ａを
有しており、このノズル管１６ａの先端には開口断面積
を狭小にして吹付圧力を高めたガス吹出口１６ｃが形成
されている。
【００７２】ここで、リードフレーム４を基準にした上
記吹付ノズル１６の吹き付け高さＬ17は、放電電極１７
における電極面の高さ位置であるＬ0 とＬ3 との中間位
置が望ましい。したがって、このような高さＬ17は次の
式で算出することができる。
【００７３】Ｌ17＝（Ｌ0 ＋Ｌ3 ）／２ なお一例として、ガス吹出口１６ｃの断面積は0.２〜1.
０mm2 、吹き付け流量は0.１〜0.５リットル／min 、ガ
ス吹出口１６ｃと電極面との距離は0.５〜2.０mmとする
ことによって良好な効果を得ることができた。
【００７４】なお、エアの流量が上記数値よりも著しく
多い場合には放電スパークＳを不安定にし、ボール１３
ｃの形成が困難となったり被覆膜１３ｂを適切に除去で
きない場合も生じてくる。また、吹付量が極端に少ない
場合には電極面の汚染防止が効果的にできない場合もあ
った。
【００７５】また、上記の吹付気体としてはエアを用い
たが、これに限らずアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ2 ）等
の不活性気体あるいはその他の気体を用いてもよい。
【００７６】次に、図９を用いて上記エア吹付ノズル１
６の対向位置に配置されている放電電極１７の構造につ
いて説明する。
【００７７】放電電極１７は、放電端子としての電磁片
１７０ａおよび電磁片１７０ｂを有している。このうち
前者の電磁片１７０ａは被覆膜１３ｂの除去専用の電極
であるが、後者の電磁片１７０ｂは被覆膜１３ｂの除去
とボール形成のための兼用電極として機能する。上記電
磁片１７０ａは、図９においてその上下面を電気的に絶
縁物質からなる絶縁片１７０ｃで挟持された構造を有し
ており、これらは電極アーム１７４ａによって支持され
ている。上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの各断面構造は
図１０に示すように、各々の対向断面が鋭角に加工され
ており、被覆膜１３ｂの除去時において、芯線１３ａと
の間に放電スパークＳが集中的に生じ易い構造とされて
いる。
【００７８】なお、電磁片１７０ｂは上記電磁片１７０
ａと同様に、上下面を絶縁片１７０ｄにより挟持された
構造となっているが、その上面は放電面が露出された構
造を有しており、該露出部分がボール形成用電極面とし
て機能する。
【００７９】上記電磁片１７０ａおよび１７０ｂは、例
えばタングステン（Ｗ）等の耐熱性導電材料で構成する
ことが可能であり、また絶縁片１７０ｃ，１７０ｄとな
る絶縁物質としてはセラミックを用いることが可能であ
る。上記電磁片１７０ａ，１７０ｂと絶縁片１７０ｃ，
１７０ｄとの固定には、例えばセラミックボンド等の耐
熱性接着剤を用いることができる。
【００８０】上記電磁片１７０ａ，１７０ｂおよび絶縁
片１７０ｃ，１７０ｄは、各々電極アーム１７４ａ，１
７４ｂを介して軸支点１７１を中心に回動可能な揺動ア
ーム１７３ａ，１７３ｂに接続されている。
【００８１】上記揺動アーム１７３ａは、上記電極アー
ム１７４ａとは反対側の端部において保持部１７５に固
定された放電電極用第１ソレノイド１７２ａと連結され
ており、揺動アーム１７３ｂは放電電極用第２ソレノイ
ド１７２ｂと連結されている。なお、各揺動アーム１７
３ａおよび１７３ｂは共に引張コイルばね１７６ａおよ
び１７６ｂによって図９の斜め右上方向に付勢されてい
る。
【００８２】次に、上記放電電極１７における動作機構
を説明する。
【００８３】放電動作を行わない場合 この時、放電電極用第１ソレノイド１７２ａはｏｆｆ状
態であり、電磁片１７０ａは揺動アーム１７３ａに係止
された引張コイルばね１７６ａの付勢力によって被覆ワ
イヤ１３から遠ざかる方向に引き付けられ、図示しない
ストッパ等により所定位置で停止されている。
【００８４】またこの時、放電電極用第２ソレノイド１
７２ｂはｏｎ状態となっており、電磁片１７０ｂは、揺
動アーム１７３ｂに対する放電電極用第２ソレノイド１
７２ｂの電磁力によって被覆ワイヤ１３から遠ざかる方
向に退避している。
【００８５】ボール形成時 まず、放電電極用第２ソレノイド１７２ｂがｏｆｆ状態
となることによって、揺動アーム１７３ｂには引張コイ
ルばね１７６ｂの引張力が加わり、被覆ワイヤ１３の方
向に移動する。この時、図示しないストッパの作用によ
って電磁片１７０ｂは、被覆ワイヤ１３のワイヤ先端１
３ｅ（下端）の直下位置で停止する。なお、図９では説
明の簡略化のために被覆ワイヤ１３に対して放電電極１
７側が上下動しているかの如く図示しているが、実際に
は放電電極１７の高さ位置は固定されており、被覆ワイ
ヤ１３がキャピラリ１０および第１クランパ１４の作用
により上下の位置に変位されているものである。この
時、上記ストッパの位置を調整して、電磁片１７０ｂの
ボール形成用電極面（露出面）が放電機能を生じるため
に最適な位置となるよう制御することが望ましい。
【００８６】被覆膜除去時 この場合には、まず放電電極用第１ソレノイド１７２ａ
がｏｎ状態となり、揺動アーム１７３ａが放電電極用第
１ソレノイド１７２ａの電磁力によって引き付けられる
と、電磁片１７０ａは引張コイルばね１７６ａの引張力
に抗して被覆ワイヤ１３の方向に移動し、所定位置で停
止する。この時の停止位置は、放電電極用第１ソレノイ
ド１７２ａの設定高さ位置によって決定される。なお、
上記放電電極用第１ソレノイド１７２ａと放電電極用第
２ソレノイド１７２ｂとは各々独立して高さ位置の調整
が可能となっている。そのため、放電電極用第１ソレノ
イド１７２ａを適宜調整して電磁片１７０ａが被覆ワイ
ヤ１３に接触しない程度に、例えば被覆ワイヤ１３の手
前１００μｍ程度で停止するように設定することができ
る。
【００８７】次に、放電電極用第２ソレノイド１７２ｂ
がｏｆｆ状態となることにより、引張コイルばね１７６
ｂの引張力によって電磁片１７０ｂは被覆ワイヤ１３の
方向に引き付けられる。この時、揺動アーム１７３ｂに
設けられたストッパ１７７の作用により、電磁片１７０
ｂは電磁片１７０ａの位置に対して相対的に位置決めさ
れる。すなわち、両電磁片１７０ａ，１７０ｂの間隔は
ストッパ１７７の突出長さに依存しており、適宜このス
トッパ１７７を調整することにより、例えば両者の間隔
を２００μｍ程度に設定することによって被覆ワイヤ１
３を電磁片１７０ａ，１７０ｂ間において非接触の状態
で挟み込むことができる。
【００８８】なお、挟み込み開放時には、上記動作を順
次逆に行わせればよい。また、上記動作を適正に実現す
るためには、両ソレノイド１７２ａ，１７２ｂの電磁力
が引張コイルばね１７６ａ，１７６ｂの引張力に対して
大である必要があることはいうまでもない。一例とし
て、両ソレノイド１７２ａ，１７２ｂの密着時の電磁力
を５００ｇｆとしたときに引張コイルばね１７６ａ，１
７６ｂの引張力を１００ｇｆとすることにより上記効果
を得ることができた。
【００８９】次に、上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの詳
細な構造を図１０を用いて説明する。
【００９０】本実施の形態では、電磁片１７０ａおよび
１７０ｂの対向面側において、絶縁片１７０ｃと１７０
ｄとは上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの対向先端よりも
ｌ2だけ互いの対向方向に突出された構造となってい
る。ここで、被覆ワイヤ１３の芯線の直径をｌ3 、両絶
縁片１７０ｃ，１７０ｄ間の距離をｌ1 とすると、放電
ギャップ長ｌ4 （図１０および図１９参照）は下記の条
件式を満たすように設定される。
【００９１】ｌ2 ≦ｌ4 ≦ｌ2 ＋（ｌ1 −ｌ3 ）／２ ここで、ｌ2 ＝２００μｍ、ｌ3 ＝３０μｍ、ｌ1 ＝１
００μｍとすると、 ２００μｍ≦ｌ4 ≦２３５μｍ と高精度に放電ギャップを設定することができるため、
安定した放電状態を得ることができる。
【００９２】なお、図９および図１０では、電磁片１７
０ａ，１７０ｂを挟持する絶縁片１７０ｃ，１７０ｄは
上下２枚に分割して接着した構造で示したが、これに限
らず、例えば絶縁片１７０ｃ，１７０ｄをそれぞれ一体
構造としてこの中にそれぞれ電磁片１７０ａ，１７０ｂ
をはめ込む構造として、駆動の際の衝撃の繰り返しに対
して電磁片１７０ａ，１７０ｂが容易に脱落し得ない構
造としてもよい。
【００９３】また、図９においては駆動機構として放電
電極用第１ソレノイド１７２ａ，放電電極用第２ソレノ
イド１７２ｂおよび引張コイルばね１７６ａ，１７６ｂ
を用いた場合で説明したが、これに限らず、ソレノイド
の代わりにリニアモータあるいは回転モータ等のアクチ
ュエータ、引張コイルばねの代わりに圧着ばね、板ばね
等のばね要素を用いてもよい。
【００９４】次に、図１６を用いて上記電磁片１７０
ａ，１７０ｂの接続されている放電電源回路１８の回路
構成について説明する。
【００９５】放電電源回路１８は、該回路全体を制御す
る電源回路制御部１８ｄを中心に、被覆ワイヤ１３と放
電電極１７との間に放電スパークＳを発生させるための
高電圧発生部１８ａと、被覆ワイヤ１３の全長抵抗を計
測するための低電圧発生部１８ｇ、これらを検出する検
出部１８ｂおよびこの検出値を記憶する記憶部１８ｃ、
さらに並列および直列に接続された電圧測定用、および
電流測定用の抵抗Ｒ1〜Ｒ4 を有している。また、上記
高電圧発生部１８ａおよび低電圧発生部１８ｇと被覆ワ
イヤ１３，電磁片１７０ｂとの間にはそれぞれスイッチ
１８ｅ，１８ｆが設けられている。すなわち、スイッチ
１８ｅを短絡した際には電磁片１７０ｂと被覆ワイヤ１
３の芯線１３ａとの間には所定の高電圧が印加され、ス
イッチ１８ｆを短絡した状態では低電圧発生部１８ｇに
よる所定の低電圧が印加される構成となっている。
【００９６】ここで、上記構成の放電電源回路１８を用
いて放電電圧の制御を行う理由は下記の通りである。
【００９７】すなわち、裸線を用いる場合と異なり、本
実施の形態のように被覆ワイヤ１３を用いる場合には、
図１７および図１８に示すように、ワイヤスプール１２
に巻回された状態の被覆ワイヤ１３の全長が放電回路に
おける電圧降下ΔＶに寄与することとなるため、巻回さ
れたワイヤ長を無視して常に一定の電圧を印加したので
は、放電電圧にばらつきを生じ、安定したボール１３ｃ
の形成が困難となる。例えば、被覆ワイヤ１３の芯線１
３ａの径を３０μｍの金線で構成し、ワイヤスプール１
２における巻回長さを１０００ｍとした場合には、ワイ
ヤスプール１２の装着直後における被覆ワイヤ１３の全
抵抗は３４ｋΩ程度となる。
【００９８】一方、上記芯線１３ａのワイヤ先端１３ｅ
に直径７５μｍ程度のボール１３ｃを形成するための放
電条件としては、例えば放電電流１００ｍＡで放電時間
0.５msecの条件が考えられ、これらより被覆ワイヤ１３
における電圧降下ΔＶは、新規のワイヤスプール１２の
装着直後においては３４００Ｖにもなる。
【００９９】また、電磁片１７０ｂとワイヤ先端１３ｅ
との放電ギャップにおける電圧降下Ｖ’は、後述のよう
に放電電流と放電ギャップ長によって求めることができ
るが、例えば３００Ｖ程度とすると、両者を加えると、
放電スパークＳを生じさせるために必要な印加電圧Ｖ
は、Ｖ＝３４００＋３００＝３７００Ｖとなる。
【０１００】しかも、上記電圧降下ΔＶの値は、ボンデ
ィング作業の進行による被覆ワイヤ１３の消費とともに
漸減し、ワイヤスプール１２に巻回された被覆ワイヤ１
３を使いきる頃には、ほぼ０Ｖにまでなる。このため、
新たなワイヤスプール１２からの被覆ワイヤ１３の使い
始めから終わりまでの間、一定の電圧を印加していたの
では、形成されるボール１３ｃに大きなばらつきを生じ
ることになる。
【０１０１】そのため、本実施の形態ではボール１３ｃ
の形成を安定させるために放電電源回路１８を用いて下
記のような制御を行う。
【０１０２】まず、ボール１３ｃの形成直後にスイッチ
１８ｅを開放するとともに、スイッチ１８ｆを閉じて低
電圧発生部１８ｇを放電回路に接続する。この状態でキ
ャピラリ１０を降下させて当該ボール１３ｃと電磁片１
７０ｂとを短絡させた状態として、低電圧発生部１８ｇ
から、比較的小さな電圧Ｖ4 を印加する。
【０１０３】この時、検出部１８ｂは抵抗Ｒ4 の両端に
おける電圧Ｖ3 を計測する。ここで次式によって、被覆
ワイヤ１３の全長の抵抗Ｒが算出される。
【０１０４】Ｒ＝Ｒ4 × (Ｖ4 ／Ｖ3)＋１ （Ω） 例えば、Ｖ4 ＝１００（Ｖ），Ｒ4 ＝１００（Ω）とし
た場合に、Ｖ3 ＝0.５（Ｖ）が計測された場合には、被
覆ワイヤ１３の全長における抵抗値はＲ＝２0.１ｋΩと
なる。
【０１０５】次に、ボール１３ｃの形成のための放電に
おける最適な目標電流をＩOPT ＝0.１（Ａ）とした場
合、ボール１３ｃの形成時の被覆ワイヤ１３における電
圧降下ΔＶは、 ΔＶ＝20100 ×0.1 ＝2010 （Ｖ） となる。
【０１０６】この値に放電ギャップにおける電圧降下
Ｖ’を加えたものがボール形成時における目標電圧Ｖ
OPT となり、次式で表される。
【０１０７】ＶOPT ＝ΔＶ＋Ｖ’ 上記ＶOPT は、記憶部１８ｃに格納され、次回のボール
１３ｃの形成時において用いられる。すなわち、次のボ
ール形成時において、スイッチ１８ｆが開かれてスイッ
チ１８ｅが閉じられて、高電圧発生部１８ａが放電回路
に接続され、電源回路制御部１８ｄに対して制御部２０
より放電開始の指示がなされると、これを契機として電
源回路制御部１８ｄは記憶部１８ｃより上記値ＶOPT を
読み出してこの値の電圧を発生するように高電圧発生部
１８ａに対して指示する。これによって、電磁片１７０
ｂとワイヤ先端１３ｅにおいては前回とほぼ同一の放電
条件によってボール１３ｃの形成が可能となる。
【０１０８】次に、上記放電ギャップにおける電圧降下
Ｖ’の算出方法について説明する。
【０１０９】一般にギャップ電圧は、放電雰囲気、気
圧、陰極側の電極材、放電ギャップ長、放電電流等のパ
ラメータに依存しており、この中でも特にワイヤボンデ
ィングで考慮すべき点は、放電ギャップ長と放電電流で
ある。
【０１１０】図２０において、実験結果より得られたギ
ャップ降下電圧の一例を示す。同図より、放電ギャップ
長が0.０２mmのときのギャップ電圧Ｖ0 ’に対して、放
電ギャップ長が1.０mmのときのギャップ電圧の変化量を
ΔＶ’とし、放電電流を一定に仮定すると、次式の成り
立つことが判明した。
【０１１１】Ｖ’＝２７０＋Ｇ×ΔＶ’（Ｖ） 上式において、Ｇは放電ギャップ（mm）を示している。
【０１１２】次に、放電電流Ｉを対数目盛りで横軸にと
り、ΔＶ’を縦軸とした図２１によると、この時の特性
は方対数目盛り上で直線となる特性を有しており、これ
を式で示すと下記のようになることが判明した。
【０１１３】ΔＶ' ＝280 −100 log10 Ｉ （Ｖ） 上の２式より、ギャップ電圧Ｖ’は放電ギャップ長Ｇと
放電電流Ｉの関数となり、次式で表されることが判明し
た。
【０１１４】 Ｖ' ＝ 270＋Ｇ×(280−100 log10 Ｉ) （Ｖ） 但し、上式における各定数項は、不変な量ではなく、ワ
イヤボンディング装置の初期条件、例えば芯線１３ａの
材質、放電電極１７（電磁片１７０ｂ）の材質、放電雰
囲気等によって異なるため、事前に実験等よりその値を
求めておくことが必要である。
【０１１５】また、上式は実験結果を補間したものに過
ぎないため、適用範囲は実験範囲、例えば放電電流Ｉ＝
７〜２２０ｍＡ、放電ギャップＧ＝0.０２〜1.０mmの範
囲に限定されている。
【０１１６】このようにして、上式の関数を記憶部１８
ｃに記憶しておくことにより、放電ギャップにおける放
電電流Ｉの設定値を変更しても常に適切なギャップ電圧
Ｖ’を上式より算出して前述の一連の印加電圧の計算に
用いることができるため、被覆ワイヤ１３の全長にわた
って常に安定したボール１３ｃの形成用の放電、ならび
に被覆膜１３ｂの除去が可能となる。
【０１１７】なお、上記の説明では被覆ワイヤ１３が短
くなるにしたがって印加電圧が小さくなるように制御し
たものであるが、この時の印加電圧が１０００Ｖ程度以
下に低下した場合には、絶縁破壊による放電を開始しに
くい状態となる場合がある。このような場合には図２２
に示すように、主放電の前に、絶縁破壊用の電圧、例え
ば２０００〜４０００Ｖの電圧を全体の放電エネルギに
対して無視し得る程度の短時間、例えば0.０１〜0.０５
msec程度の間、印加するようにしてもよい。
【０１１８】次に、上記印加電圧を算定する具体例につ
いて説明する。
【０１１９】まず、キャピラリ１０に対して被覆ワイヤ
１３を挿通して、ワイヤ先端１３ｅをキャピラリ１０の
先端から１mm程度突出させた状態で第１クランパ１４を
閉塞して被覆ワイヤ１３を固定する。この時、ワイヤ先
端１３ｅを図示しないガスバーナ等で加熱して、該ワイ
ヤ先端１３ｅの被覆膜１３ｂを完全に除去しておいても
よい。要するに、ワイヤ先端１３ｅの放電電極面に対向
する部位に芯線１３ａの一部が露出した状態となってい
ればよい。
【０１２０】次に、キャピラリ１０を降下させて、ワイ
ヤ先端１３ｅの芯線１３ａの露出部分と電磁片１７０ｂ
の面とを接触させる。この時、例えば、放電電源回路１
８の内部に、図示しないショート検出回路等を設けてワ
イヤ先端１３ｅと電磁片１７０ｂとの接触状態を検出し
てキャピラリ１０の下降を停止するようにしてもよい。
【０１２１】次に、放電電源回路１８の内部のスイッチ
１８ｅを開き、代わってスイッチ１８ｆを閉じた状態と
する。この状態で、低電圧発生部１８ｇより比較的低い
電圧を被覆ワイヤ１３の全長を含む放電回路に対して印
加する。この時、検出部１８ｂにおいて、印加した電圧
Ｖ4 と回路に直列に挿入されている抵抗Ｒ4 の両端の電
圧Ｖ3 とを計測する。これによってワイヤスプール１２
に巻回されている被覆ワイヤ１３の巻線抵抗Ｒは、次式
で算出することができる。
【０１２２】 Ｒ＝Ｒ4 ×〔（Ｖ4 ／Ｖ3 ）＋１〕 （Ω） ここで、例えばＶ4 ＝１００（Ｖ）、Ｒ4 ＝１００
（Ω）とした場合に、Ｖ3＝0.５（Ｖ）が計測された場
合には、Ｒ＝２0.１（ｋΩ）となる。
【０１２３】以上の工程によって、ワイヤスプール１２
を新規に装着した際の被覆ワイヤ１３の巻線抵抗の検出
が完了する。このようにして得られた巻線抵抗Ｒの値
は、放電電源回路１８内の記憶部１８ｃに格納される。
【０１２４】次に、第１の放電であるボール形成用放電
の場合について図１７を用いて説明する。
【０１２５】一例として、芯線１３ａが直径３０μｍの
金線で構成されている被覆ワイヤ１３のワイヤ先端１３
ｅに直径７５μｍのボール１３ｃを形成する場合には、
ボール形成用の電磁片１７０ｂを負極側に設定し、例え
ば放電時間0.５msec、放電電流0.１Ａ（１００ｍＡ）、
放電ギャップ0.５mm程度の諸条件にすることが考えられ
る。
【０１２６】この時の放電電流、すなわち目標電流Ｉ＝
0.１Ａを可能にする印加電圧Ｖを以下の方法で算出す
る。
【０１２７】まず、上記で算出した巻線抵抗Ｒと上記目
標電流Ｉとより、被覆ワイヤ１３の巻線部分での電圧降
下ΔＶａは、 ΔＶａ＝Ｉ×Ｒ ＝0.1 ×２0.1 ×１０3 ＝2010 （Ｖ） となる。
【０１２８】次に、放電ギャップにおける電圧降下Ｖ
ａ’はＧ＝0.５mm，Ｉ＝１００ｍＡより、 Ｖａ' ＝270 ×Ｇ×(280−100 log10 Ｉ） ＝270 ×0.5 ×(280−100 log10 100) ＝310 （Ｖ） と算出される。したがって、上記条件下での印加電圧Ｖ
は、 Ｖ＝ΔＶａ＋Ｖａ’ ＝2010＋310 ＝2320 （Ｖ） となる。
【０１２９】以上のようにして得られた印加電圧Ｖを記
憶部１８ｃに格納する。
【０１３０】続いて、ボール形成のための放電を行う際
には、まずスイッチ１８ｅを閉じた状態とした後、スイ
ッチ１８ｆを開いて高電圧発生部１８ａを有効にする。
【０１３１】次に、電源回路制御部１８ｄは、記憶部１
８ｃに格納されている上記印加電圧Ｖ（＝２３２０
（Ｖ））を読み出して、高電圧発生部１８ａに対してこ
の電圧値を発生させるように指示する。このようにし
て、ボール形成用の放電端子としての電磁片１７０ｂに
対して、目標電流であるＩ＝１００ｍＡの放電電流を流
すことが可能となる。
【０１３２】以上のような印加電圧Ｖと降下電圧ΔＶａ
との関係を示したものが図１８である。
【０１３３】以上の説明は、第１ボンディングのための
ボール形成の際の放電条件についての説明であったが、
次に第２ボンディングのための被覆膜１３ｂの除去のた
めの放電条件について図１９を基に説明する。
【０１３４】例えば直径３０μｍの金線からなる芯線１
３ａの周囲に、耐熱ポリウレタン樹脂からなる膜厚が１
μｍの被覆膜１３ｂが塗布されている被覆ワイヤ１３に
おいて、第２ボンディングにおける接合予定部の被覆膜
１３ｂを軸芯方向に５００μｍの範囲で熱分解除去する
場合で説明する。
【０１３５】この場合には、まず放電条件として、放電
電極１７側を負極性として、例えば放電時間１０msec、
放電電流（目標電流Ｉｂ）0.０１Ａ（１０ｍＡ）、放電
ギャップ長0.２mmとすることが考えられる。
【０１３６】上記目標電流Ｉｂ＝１０ｍＡを達成するた
めの印加電圧を下記の方法で算出する。
【０１３７】まず、前述の初期設定で算出した被覆ワイ
ヤ１３の巻線抵抗Ｒと上記目標電流Ｉｂとより、巻線部
分での電圧降下ΔＶｂは、 ΔＶｂ＝Ｉｂ×Ｒ ＝0.11×２0.1 ×１０3 ＝201 （Ｖ） と算出される。
【０１３８】次に、放電ギャップ（Ｇ＝0.2 mm）におけ
る電圧降下Ｖｂ’は、 Ｖｂ' ＝270 ＋Ｇ×(280−100 log10 Ｉ） ＝270 ＋0.2 ×(280−100 log10 10） ＝304 （Ｖ） となる。これより目的の印加電圧Ｖは、 Ｖ＝ΔＶｂ＋Ｖｂ’ ＝201 ＋304 ＝505 （Ｖ） となる。
【０１３９】このようにして得られた電圧値（Ｖ＝５０
５（Ｖ））は、放電電源回路１８の記憶部１８ｃに格納
される。
【０１４０】次に、実際の被覆膜１３ｂの放電除去の際
には、スイッチ１８ｅを閉じて高電圧発生部１８ａを有
効な状態として、電源回路制御部１８ｄの指示により、
上記で記憶部１８ｃに格納されていた印加電圧（Ｖ＝５
０５（Ｖ））を読み出して、高電圧発生部１８ａに対し
てこの電圧値を発生させるように指示する。このように
して、被覆膜除去用の放電端子である両電磁片１７０
ａ，１７０ｂに対して、目標電流であるＩ＝１０ｍＡの
放電電流を流すことが可能となる。
【０１４１】なお、上記のように算出された印加電圧が
１０００Ｖ以下である場合には、電圧が低すぎて安定的
な放電開始が困難となる場合が多いので、図２２に示す
ように、放電開始用の初期電圧として、例えば２０００
Ｖ程度の高電圧を、全体の放電に影響を与えない程度の
短時間、例えば0.０１msec程度だけ印加してもよい。算
出された印加電圧が２０００Ｖ程度以上の値である場合
には、あえてこのような初期電圧の印加は不要であるこ
とは勿論である。
【０１４２】以上に説明した一連の工程は、新規のワイ
ヤスプール１２を装着した直後におけいて算出された巻
線抵抗Ｒ（上記の例ではＲ＝２0.１（ＫΩ））を基に計
算したものである。ここで、ボンディング工程が進行す
るにしたがって被覆ワイヤ１３の長さは次第に短くなっ
ていくため、上記の印加電圧Ｖの算出に際しては、被覆
ワイヤ１３の全長の減少による巻線抵抗Ｒの値の減少を
考慮しなければならない。このように漸次減少していく
巻線抵抗値の測定は、前述の初期設定と同様な方法、す
なわちワイヤボンディング工程毎に、被覆ワイヤ１３の
ワイヤ先端１３ｅに形成されたボール１３ｃと電磁片１
７０ｂの放電面とを接触状態とし、放電電源回路１８の
内部のスイッチ１８ｅを開き、代わってスイッチ１８ｆ
を閉じた状態とする。この状態で、低電圧発生部１８ｇ
より比較的低い電圧を被覆ワイヤ１３の全長を含む放電
回路に対して印加する。この時、検出部１８ｂにおい
て、印加した電圧Ｖ4 と回路に直列に挿入されている抵
抗Ｒ4 の両端の電圧Ｖ3 とを計測する。これによってボ
ンディングサイクル毎に、前述の初期設定と同様に、ワ
イヤスプール１２に巻回されている被覆ワイヤ１３の巻
線抵抗Ｒを算出することができる。
【０１４３】なお、上記ではボンディングサイクル毎に
巻線抵抗Ｒの値を算出する場合で説明したが、このよう
な測定は間欠的に、例えば数サイクルのボンディング、
あるいは１単位の半導体チップ３のボンディング毎に、
巻線抵抗Ｒの値がさほど変化しない範囲で行うこととし
てもよい。
【０１４４】印加電圧Ｖの算出に際しては、次のような
方法によっても可能である。
【０１４５】以下の説明では、既に初期設定動作を行
い、巻線抵抗Ｒの値が決定しており、ボンディング工程
が順次進行している場合とする。
【０１４６】まず、放電電源回路１８のスイッチ１８ｅ
が閉じられ、スイッチ１８ｆが開かれて高電圧発生部１
８ａが有効になっているものとする。
【０１４７】この状態で高電圧発生部１８ａよりボール
形成用の放電電圧が印加されて回路に電流が流れるよう
にして、回路に並列に挿入された電圧検出用の抵抗Ｒ3
の両端の電圧Ｖ1 と、回路に直列に挿入された電流検出
用の抵抗Ｒ1 の両端の電圧Ｖ2 をそれぞれ測定する。こ
れらの電圧Ｖ1 およびＶ2 より、発生電圧Ｖとそのとき
の電流Ｉは下記のように算出される。
【０１４８】Ｖ＝（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ3 ×Ｖ1 Ｉ＝Ｖ2 ／Ｒ1 ここで、放電ギャップにおける電圧降下をＶａ’とする
と、被覆ワイヤ１３における巻線抵抗Ｒの値は、 Ｒ＝（Ｖ−Ｖａ’）×Ｉ で算出される。ここで例えば、Ｒ1 ＝１０Ω、Ｒ2 ＝１
０ＭΩ、Ｒ3 ＝１００ｋΩとし、上記電圧の測定結果
が、Ｖ1 ＝２（Ｖ）、Ｖ2 ＝１（Ｖ）とすると、 Ｖ＝(10 ×106 ＋100 ×103)／(100×103)×2 ＝2020 （Ｖ） Ｉ＝１／１０＝0.１ （Ａ） となる。この電流Ｉ＝0.１Ａ（＝１００ｍＡ）と、放電
ギャップＧ（例えばＧ＝0.５mm）の値を用いれば、 Ｖａ' ＝270 ＋Ｇ×(280−100 log10 Ｉ) ＝270 ＋0.５×(280−100 log10 100) ＝310 （Ｖ） となる。これらの値より、巻線抵抗Ｒは、 Ｒ＝（Ｖ−Ｖａ')×Ｉ ＝（2020−310)／0.１ ＝17100 （Ω） ＝17.1 （ｋΩ） となる。この時の巻線抵抗Ｒの値は前述と同様に記憶部
１８ｃに格納される。
【０１４９】このようにして得られた巻線抵抗Ｒの値を
基に、次サイクルのボール１３ｃの形成用放電における
適切な印加電圧の算出が可能となる。
【０１５０】なお、上記は被覆ワイヤ１３の第１ボンデ
ィング位置におけるボール形成用放電の制御であった
が、第２ボンディング位置における制御、すなわち被覆
膜除去用放電の際に行ってもよい。
【０１５１】以上のような、放電電源回路１８における
制御によって、ボンディングの進行にともなう被覆ワイ
ヤ１３の長さの減少にしたがって巻線抵抗Ｒの変化を随
時正確に検出できるため、適切な放電電圧の設定が可能
となり、被覆ワイヤ１３の全長にわたって常に一定形状
のボール１３ｃの形成、および一定範囲の被覆膜１３ｂ
の除去が可能となり、安定したボンディング作業が可能
となる。
【０１５２】次に、上記技術を適用したワイヤボンディ
ング工程について図２を中心に説明する。
【０１５３】図２Ａ(a) では、ボンディングステージ２
上の半導体チップ３の直上において、第１クランパ１４
が閉じた状態とされて被覆ワイヤ１３がクランプされた
状態とされ、キャピラリ１０の先端が被覆ワイヤ１３の
ワイヤ先端１３ｅがＬａ（例えばＬａ＝0.５mm〜1.０mm
程度）だけ突出された状態となっている。この時のワイ
ヤ先端１３ｅは、前述した放電技術により被覆膜１３ｂ
が0.１〜0.４mm程度の範囲で既に除去されたされた状態
となっているが、この工程については後の図２Ｂ(i) の
工程で説明する。
【０１５４】図２Ａ(b) では、被覆ワイヤ１３のワイヤ
先端１３ｅと所定長のギャップ（放電ギャップ）を介し
て、放電電極１７の電磁片１７０ｂが上記ワイヤ先端１
３ｅの直下に入り込んだ状態となり、前述の放電電源回
路１８の高電圧の印加により、ボール１３ｃが形成され
た状態となっている。この時の放電ギャップＬ10は、0.
２mm〜1.０mm程度の範囲で設定可能であるが、0.３mm〜
0.７mmの範囲が望ましい。
【０１５５】なお、同図では図示していないが、上記ボ
ール１３ｃの形成直後に該ボール１３ｃと電磁片１７０
ｂの放電面とを接触させて、前述の如く被覆ワイヤ１３
の巻線抵抗Ｒを測定してもよい。
【０１５６】図２Ａ(c) では、第２クランパ１５は第１
クランプ荷重、すなわち摩擦クランプの状態とされてお
り、第１クランパ１４は開いた状態となっている。この
摩擦クランプの状態では、既に説明したように被覆ワイ
ヤ１３に対して1.０ｇｆ〜4.０ｇｆ程度の張力が加わる
ようになっている。この状態で、図２Ａ(d) に示すよう
にキャピラリ１０が半導体チップ３上の第１ボンディン
グ位置（第１の位置）に向かって下降すると、キャピラ
リ１０の先端においてボール１３ｃが係止され、被覆ワ
イヤ１３の全体がこれにともなって下降する。
【０１５７】図２Ａ(e) の状態では、第１ボンディング
が行われた状態を示している。すなわち、キャピラリ１
０の先端に保持されたボール１３ｃが半導体チップ３上
に着地した状態で、キャピラリ１０に対して荷重５０〜
１００ｇｆが印加されて、超音波発振器１１より、例え
ば６０ｋHzで振幅0.５μｍ〜1.０μｍ程度の超音波振動
がキャピラリ１０に対して印加される。該ボール１３ｃ
はかかる超音波振動とボンディングステージ２内のヒー
タ２ａからの２００℃程度の加熱との相乗効果によっ
て、接合時間約２０〜４０msec程度で被覆ワイヤ１３は
半導体チップ３（ボンディングパッド３ｂ）に対して接
合される。このような接合は、加熱と超音波振動とによ
り、ボール１３ｃを構成する金（Ａｕ）と、ボンディン
グパッド３ｂを構成するアルミニウム（Ａｌ）の原子相
互の拡散が促進されることにより達成される。なお、こ
の時、第２クランパ１５は開かれた状態（クランプオ
フ）の状態となり、これによって被覆ワイヤ１３は第１
クランパ１４および第２クランパ１５のいずれにも拘束
されない状態となる。
【０１５８】図２Ｂ(f) では、上記第１ボンディングの
完了後、キャピラリ１０が所定量だけ上昇した状態を示
している。この時に被覆ワイヤ１３の途中部分における
被覆膜１３ｂの除去部位（露出部１３ｄ）がキャピラリ
１０の先端となるようにキャピラリ１０の上昇量が制御
されている。同図においてはキャピラリ１０が最高上昇
位置に達した時点で上記の位置決めが行われている場合
を示しているが、これに限らず、キャピラリ１０が下降
して第２のボンディング位置（インナーリード４ｂ）に
至るまでの中間状態のいずれかの部位でキャピラリ１０
の先端に対して上記露出部１３ｄが位置決めされるよう
にしてもよい。
【０１５９】なお、図２Ｂ(f) で示す状態で、キャピラ
リ１０が所定高さまで上昇した後、第２のボンディング
位置（インナーリード４ｂ）に対して下降する途中の適
当な時点で第２クランパ１５を摩擦クランプ状態（第１
クランプ荷重設定状態）として下降するキャピラリ１０
に対して被覆ワイヤ１３を上方向に引張力を作用させる
ことによって、ワイヤの引き込み不良等を生じないの
で、ワイヤループの高さを安定に制御することも可能で
ある。このようにキャピラリ１０の下降時に第２クラン
パ１５を摩擦クランプ状態とすることによって、キャピ
ラリ内へのワイヤの引き込み不良による異常ループを生
じることがなく、ワイヤループを形成するのに必要なワ
イヤの長さを安定制御できるので、第２の接合部への接
合予定部のワイヤの位置（被覆膜除去予定位置）を高精
度に設定できる。
【０１６０】図２Ｂ(g) は、第２のボンディング位置
（インナーリード４ｂ）上にキャピラリ１０が着地して
第２ボンディングを行っている状態を示す。なお、同図
において水平方向へのキャピラリ１０の移動はＸＹテー
ブル５の移動により相対的に行われている。
【０１６１】上記第２ボンディングにおけるボンディン
グ条件としては、キャピラリ１０への接合荷重１００〜
１５０ｇｆ、接合時間１０〜３０msec、超音波周波数６
０ｋHz、振幅1.０〜2.０μｍ、接合温度２００℃程度が
好適である。このような諸条件によって被覆ワイヤ１３
の露出部１３ｄにおける芯線１３ａのＡｕ原子と、イン
ナーリード４ｂ上の銀メッキにおけるＡｇ原子との相互
拡散が促進されて接合が実現される。この時、本実施の
形態では被覆ワイヤ１３における第２の接合部位で予め
被覆膜１３ｂが除去され露出部１３ｄが形成され、芯線
１３ａの周側面とインナーリード４ｂとが直接接触され
た状態で超音波振動の印加が行われるため、下記のよう
な利点を有する。
【０１６２】第１に、被覆膜１３ｂの除去のための超音
波振動の印加が不要となる。すなわち、第２の接合部位
で被覆膜１３ｂを機械的に破壊・除去するためには多段
階の超音波振動の印加が必要であるが、本実施の形態で
はこれが不要であるためにボンディング作業を効率的に
行うことができる。
【０１６３】第２に、第２ボンディングにおける接合強
度を極めて高く維持できる。すなわち、第２ボンディン
グの際に予め被覆膜１３ｂが除去されて芯線１３ａが露
出した状態となっているため、超音波振動の印加に際し
て被覆膜片等が介在することなく高い接合強度を得るこ
とができる。したがってボンディング信頼性を高めるこ
とができる。
【０１６４】第３に、第２ボンディングの際に、予め被
覆膜１３ｂが適切な範囲で除去されているため、低温ボ
ンディングを実現でき、第２ボンディングにおける温度
条件を裸線の場合と略同様にできるため、加熱による素
子破壊・疲労等を防止できる。
【０１６５】また、被覆膜１３ｂの除去を放電によって
行うことにより、被覆膜１３ｂの膜厚を大きくすること
ができ、被覆ワイヤ１３の絶縁性を高く維持できる。
【０１６６】次の図２Ｂ(h) では、第２ボンディングの
完了後、ＸＹテーブル５を移動することなく、キャピラ
リ１０がリードフレーム４の表面からＬ1 だけ上昇した
状態を示している。この時のＬ1 は、後述する方法で第
１および第２の接合部位に関する情報、および装置の初
期設定条件等によって算出される。キャピラリ１０がこ
のようにしてＬ1 の高さまで上昇すると、第１クランパ
１４が閉じられて被覆ワイヤ１３がクランプ状態とな
る。
【０１６７】図２Ｂ(i) では、第１クランパ１４が閉じ
られて被覆ワイヤ１３がクランプされた状態でキャピラ
リ１０がさらにＬ2 の高さまで上昇された状態を示して
いる。この時、第１クランパ１４は被覆ワイヤをクラン
プした状態でキャピラリ１０と連動して上昇するため、
被覆ワイヤ１３は上記第２の接合部位において切断され
る。この結果、被覆ワイヤ１３はキャピラリ１０の先端
より上記Ｌ1 の長さ分だけ突出された状態となる。
【０１６８】次に、同図に示す状態のまま、前述の放電
電極１７の両電磁片１７０ａ，１７０ｂが被覆ワイヤ１
３をその両側方から非接触の状態で挟み込み、放電電源
回路１８より前述の如く制御された電圧が放電電極１７
に対して印加されると、被覆膜１３ｂを介した状態で当
該電磁片１７０ａ，１７０ｂと芯線１３ａとの間で放電
が行われる。この時の放電エネルギによって被覆ワイヤ
１３の所定部位における被覆膜１３ｂの一部が除去され
る。この時の放電条件としては例えば被覆ワイヤ１３に
対して、放電電極１７側を負極に設定して放電時間２〜
２０msec、放電電流５〜３０ｍＡ、放電ギャップ0.１〜
0.５mmとすることができるが、前述の如く放電時間１０
msec、放電電流（目標電流Ｉｂ）0.０１Ａ（１０ｍ
Ａ）、放電ギャップ長0.２mmとすることが好ましい。但
しこれらの値に限定されるものではなく、要は、金（Ａ
ｕ）の融点である１０６３℃まで加熱することなく、か
つ被覆膜１３ｂの熱分解温度約６００℃まで適正領域を
加熱することが必要である。この点について前述の放電
条件によれば被覆ワイヤ１３の途中部分に放電によるボ
ール等を形成してしまうことなく被覆膜１３ｂのみを完
全に熱分解除去することができ、この除去範囲として0.
１mm〜1.０mm、さらには0.４mm〜0.６mmの範囲の安定除
去が制御可能である。
【０１６９】なお、この際の放電電極１７の電極面の設
置高さをＬ3 、被覆ワイヤ１３の先端から除去中心位置
までの長さＬ4 とすると、上記Ｌ1 およびＬ2 の間には
次の幾何学的関係が成立する。
【０１７０】Ｌ2 −Ｌ3 ＝Ｌ1 −Ｌ4 したがって、 Ｌ1 ＝Ｌ2 −Ｌ3 ＋Ｌ4 ここで、Ｌ2 ，Ｌ3 は装置の初期設定で定まる値であ
り、Ｌ4 は次のボンディング時の接合位置間の情報に基
づいて演算処理により決定される値である。
【０１７１】上記の放電の後、放電電極１７がキャピラ
リ１０の下方より離反する方向に退避するとともに、第
２クランパ１５が閉じられる。この時第２クランパ１５
は固定クランプ状態、すなわちクランプ荷重が５０〜１
５０ｇｆ程度の第２クランプ荷重設定状態となり、被覆
ワイヤ１３は完全に拘束された状態となる。
【０１７２】図２Ｂ(j) では、第１クランパ１４が開か
れ、キャピラリ１０が図２Ｂ(i) の状態よりも相対的に
Ｌ8 だけ下降される。この時、被覆ワイヤ１３は第２ク
ランパ１５によって拘束されているため、被覆ワイヤ１
３はキャピラリ１０の内部にＬ8 だけ引き込まれ、キャ
ピラリ１０の先端より被覆ワイヤ１３の先端がテール長
Ｌ9 だけ突出された状態となる。この状態から第１クラ
ンパ１４が閉じられて、第２クランパ１５が開かれる
と、キャピラリ１０は初期高さＬ2 まで上昇するととも
にＸＹテーブル５が所定量移動して次のボンディングサ
イクルにおける初期状態となる（図２Ａ(a) 参照）。
【０１７３】以上に説明した図２Ａ(a) 〜図２Ｂ(j) に
おけるキャピラリ１０（ボンディング工具）の高さ位
置、第１クランパ１４および第２クランパ１５における
ソレノイドのｏｎ，ｏｆｆ等の各機構の動作タイミング
を示したものが図３である。
【０１７４】また、上記図２Ａ(a) 〜(j) において説明
したＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ8 ，Ｌ9 ，Ｌ10の間には下記の式が
成立する。
【０１７５】Ｌ1 ＝Ｌ8 ＋Ｌ9 Ｌ2 ＝Ｌ0 ＋Ｌ10＋Ｌ9 ここで、ボール形成のための放電電極１７の電極面の高
さＬ0 は、装置の初期設定で決まる。また放電ギャップ
Ｌ10、テール長Ｌ9 はオペレータの初期設定によって決
まるため、これらよりキャピラリ１０の初期高さＬ2 は
必然的に定まる。この時、例えば放電電極１７の電磁片
１７０ｂにおける放電面上にキャピラリ１０の先端を接
触させて、ボンディングヘッド６における図示しない位
置検出機構を用いて高さ位置を検出することによって高
精度にＬ10の設定を行うことができる。これにともなっ
て被覆膜除去用の放電電極高さＬ3 も容易に算出するこ
とができる。
【０１７６】次に、Ｌ4 は、図４より、次の式で算出す
ることができる。
【０１７７】Ｌ4 ＝Ｌ6 ＋Ｌ7 ここで、Ｌ6 は次のボンディングに要する被覆ワイヤ１
３の長さであり、Ｌ7は、ボール１３ｃの形成に必要な
長さである。Ｌ7 は被覆ワイヤ１３の芯線１３ａの直径
ｄとボール１３ｃの直径Ｄ（Ｍｍ）（図２Ａ(b) 参照）
との関係より、 Ｌ7 ＝（１／３）×（Ｄ3 ／ｄ2 ） となる。ここで、例えばｄ＝３０μｍとすると、Ｌ7 ＝
7.４１×１０-4×Ｄ3 （Ｍｍ） となる。ここで、ボー
ル１３ｃの直径Ｄの精度を７５μｍ±５μｍ程度とする
とＬ7 は、３２０±５０μｍ程度の精度で再現されるこ
とが理解できる。このようにして示された上式をグラフ
化したものが図６である。
【０１７８】次に、ボンディングに必要な長さであるＬ
6 は、接合位置を検出した後の配線距離Ｌ15およびルー
プ高さＬ14より近似的に、 Ｌ6 ＝Ｌ14＋Ｌ15 の式で求めることができる。ここで、ループ高さＬ
14は、配線条件、例えば芯線１３ａの製造方法に基づく
機械的物性、第１および第２ボンディング部位間の段
差、キャピラリ１０の軌跡、配線時のバックテンション
量、ボール形成のための放電条件等により決定される値
であるが、この中でも特に配線距離Ｌ15の影響を大きく
受ける。このような場合にはループ高さＬ14と、配線距
離Ｌ15との関係を実験的に事前に求めておき、これを制
御部２０に記憶しておくことにより、配線距離Ｌ15に対
応したループ高さＬ14を得ることができる。
【０１７９】上記の実験例として、図５に特定条件下に
おける配線距離Ｌ15とループ高さＬ14との関係を調べた
一例を示す。同図によれば、Ｌ14はＬ15の一次関数で表
すことが可能であり、下式のようになる。
【０１８０】Ｌ14＝0.０５×Ｌ15＋0.１５ （mm） 上記はあくまでも一例に過ぎず、Ｌ14はＬ15の多次元の
関数となってもよいことは勿論である。
【０１８１】以上の各式を用いることによって、次回の
ボンディング時における被覆ワイヤ１３の先端から被覆
膜除去位置（露出部１３ｄ）までの長さＬ4 を演算によ
って算出することが可能となる。さらに、以上の各値よ
りＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ8 を算出でき、これらの各値により最
適な位置関係でのボンディングが可能となる。
【０１８２】なお、説明の煩雑さを避けるために、以上
の説明では触れなかったが、連続的にボンディングを行
うためには、次のような配慮が必要である。
【０１８３】以下、図７をもとに説明する。
【０１８４】まず、接合位置の検出を行い（ステップ７
０１）、配線距離Ｌ15の算出を実行する（７０２）。こ
の情報に基づいて、各ボンディングサイクルにおける被
覆膜１３ｂの除去位置Ｌ4 を算出する（７０３）。続い
て、これから実行するボンディングが当該半導体チップ
４における第１ワイヤである場合には（７０４）、リー
ドフレーム４のタブ４ａまたはタブ吊りリード（図示せ
ず）上等の、ボンディング及び製品に影響を与えない箇
所に対してダミーボンディングを行う（７０５）。この
時のダミーボンディングの配線距離は、制御部２０の指
示により一定値に設定しておく。
【０１８５】上記ダミーボンディングを行った後に、実
際のボンディングを実行する（７０６）。その後、第２
の接合部位において、既に算出済のＬ4 の値に基づい
て、当該部位の被覆膜１３ｂを除去し（７０８）、ステ
ップ７０４以降の処理工程を繰り返す。ここで、被覆ワ
イヤ１３が当該半導体チップ３における最終ワイヤであ
った場合には（７０７）、次のワイヤはダミーワイヤと
して制御部２０から指示された一定長の接合予定部位に
おける被覆膜１３ｂが除去される（７０９）。続いて、
次の半導体チップ３（リードフレーム４）がＸＹテーブ
ル５上に配置された後、上記のステップ７０１〜７０４
が繰り返されるが、この時の半導体チップ３に対して当
該ボンディングは第１ワイヤとなるため、これに先だっ
て、ステップ７０５におけるダミーボンディングが実行
され、上記で用意されたダミーワイヤはダミーボンディ
ングされる。ここで、ダミーワイヤにおける配線距離は
常に一定長であるため、続く第１ワイヤからは常に安定
した最適な配線距離によるボンディングが可能となる。
【０１８６】なお、ダミーボンディングにおける接合状
態は、製品の信頼性とは直接関係しないため、当該半導
体チップ３における最終ワイヤのボンディング後、次の
第１ボンディングにおける配線距離の位置とする必要は
ない。
【０１８７】また、図４に示す配線状態において、第２
ボンディング部における芯線１３ａの露出長さＬ13は、
例えば除去範囲のばらつきを0.４〜0.６mm、ループ高さ
のばらつきに伴うＬ4 の算出誤差のばらつきを±５０μ
ｍ（同一配線距離の場合）、ボール径のばらつきにとも
なうＬ7 の算出誤差のばらつき±５０μｍとすることに
より、Ｌ13＝0.１〜0.４mm程度に制御できるため、ワイ
ヤショート等を有効に防止して接合信頼性の高い第２ボ
ンディングを実現できる。
【０１８８】以上本発明者によってなされた発明を具体
的に説明したが、本発明は上記実施の形態中に記載した
ものの他、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。
【０１８９】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、いわゆる芯線とし
て金線を用いた被覆ワイヤによるワイヤボンディング技
術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、例えば銅線あるいはアルミニウム線等
の他の導電線金属を芯線とした被覆ワイヤにおけるワイ
ヤボンディング技術に適用できる。
【０１９０】
【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、下
記のとおりである。
【０１９１】すなわち、装置構造を複雑化することなく
被覆ワイヤにおける第１の接合予定部位と第２の接合予
定部位におけるボール形成ならびに芯線の露出が可能と
なり、被覆ワイヤを用いた接合強度の高いワイヤボンデ
ィングが可能となる。
【０１９２】また、ワイヤを常に一定のたるみ状態に維
持することができ、ボンディング工具の上方においてワ
イヤの引張力にばらつきを生じることなく、常に安定し
たボンディング作業が可能となる。
【０１９３】さらに、放電の際に放電電極の電極面に吹
き付けられる気体によって、被覆膜の熱分解ガス等によ
る汚染の発生を防止することができ、高品質のワイヤボ
ンディング作業を行うことができる。
【０１９４】以上により、ワイヤボンディング工程を通
じて得られる半導体装置の接合信頼性を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワイヤボンディン
グ装置を示す説明図である。
【図２Ａ】実施の形態のワイヤボンディング工程におけ
るボンディング工具等の位置関係を工程順に示す説明図
である。
【図２Ｂ】実施の形態のワイヤボンディング工程におけ
るボンディング工具等の位置関係を工程順に示す説明図
である。
【図３】ボンディング工程に対応した各機構の動作タイ
ミングを示す説明図である。
【図４】本実施の形態によりボンディングが完了した状
態の半導体チップの周辺を示す説明図である。
【図５】本実施の形態におけるループ高さと配線距離と
の関係を示す説明図である。
【図６】本実施の形態におけるボール形成の必要長さと
ボール径との関係を示す説明図である。
【図７】本実施の形態のボンディング工程を示すフロー
図である。
【図８】エア吹付ノズルと放電電極との位置関係を示す
斜視図である。
【図９】放電電極の駆動機構を示す斜視図である。
【図１０】放電電極と被覆ワイヤとの位置関係を示す断
面図である。
【図１１】第２クランパのクランプ機構を示す平面図で
ある。
【図１２】ワイヤテンション部を示す斜視図である。
【図１３】ワイヤテンション部のワイヤ検出機構を示す
断面図である。
【図１４】ワイヤスプールを示す斜視図である。
【図１５】ワイヤスプールの取付構造を示す一部切り欠
き平面図である。
【図１６】放電電源回路の回路構成を示すブロック図で
ある。
【図１７】被覆ワイヤの巻線部分と放電部分とを示す断
面図である。
【図１８】巻線部分および放電ギャップの電圧降下と印
加電圧との関係を示す説明図である。
【図１９】被覆膜除去のための放電条件を説明するため
の模式図である。
【図２０】実験結果より得られたギャップ降下電圧の一
例を示す説明図である。
【図２１】ギャップ降下電圧の変動量と放電電流との関
係を示す説明図である。
【図２２】被覆膜除去のための放電に先だって、絶縁破
壊用の電圧を印加する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・架台、２・・・ボンディングステージ、２ａ・
・・ヒータ、３・・・半導体チップ、３ｂ・・・ボンデ
ィングパッド、４・・・リードフレーム、４ａ・・・タ
ブ、４ｂ・・・インナーリード、５・・・ＸＹテーブ
ル、６・・・ボンディングヘッド、７・・・軸支点、８
・・・リニアモータ、９・・・ボンディングアーム、１
０・・・キャピラリ（ボンディング工具）、１１・・・
超音波発振器、１２・・・ワイヤスプール、１３・・・
被覆ワイヤ、１３ａ・・・芯線、１３ｂ・・・被覆膜、
１３ｃ・・・ボール、１３ｄ・・・露出部、１３ｅ・・
・ワイヤ先端、１３ｈ・・・基端部、１４・・・第１ク
ランパ、１４１ａ・・・発光用ファイバ、１４１ｂ・・
・受光用ファイバ、１５・・・第２クランパ、１５１ａ
・・・クランパチップ、１５１ｂ・・・クランパチッ
プ、１５２ａ・・・板ばね、１５２ｂ・・・板ばね、１
５３ａ・・・ソレノイド、１５３ｂ・・・ソレノイド、
１５４ａ・・・ロッド、１５４ｂ・・・ロッド、１５５
・・・圧縮コイルばね、１５６・・・揺動アーム、１５
７・・・軸支点、１５８・・・保持部、１６・・・エア
吹付ノズル、１６ａ・・・ノズル管、１６ｂ・・・ガス
供給口、１６ｃ・・・ガス吹出口、１７・・・放電電
極、１７０ａ・・・電磁片、１７０ｂ・・・電磁片、１
７０ｃ・・・絶縁片、１７０ｄ・・・絶縁片、１７１・
・・軸支点、１７２ａ・・・放電電極用第１ソレノイ
ド、１７２ｂ・・・放電電極用第２ソレノイド、１７３
ａ・・・揺動アーム、１７３ｂ・・・揺動アーム、１７
４ａ・・・電極アーム、１７５・・・保持部、１７６ａ
・・・引張コイルばね、１７６ｂ・・・引張コイルば
ね、１７７・・・ストッパ、１８・・・放電電源回路、
１８ａ・・・高電圧発生部、１８ｂ・・・検出部、１８
ｃ・・・記憶部、１８ｄ・・・電源回路制御部、１８ｅ
・・・スイッチ、１８ｆ・・・スイッチ、１８ｇ・・・
低電圧発生部、１９・・・認識装置、２０・・・制御
部、２１・・・ワイヤガイド、２２・・・ワイヤテンシ
ョン部、２２ａ・・・エア吹付板、２２ｂ・・・検出
孔、２２ｃ・・・孔、２２ｄ・・・保持部、２３・・・
エア供給口、２４・・・光ファイバセンサ、２４ａ・・
・光ファイバケーブル、２５・・・スプールホルダ、２
５２・・・スプール固定部、２５３・・・板ばね、２５
４・・・保持部、２５５・・・電極端子、２６・・・回
転モータ、２６ａ・・・回転軸。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
    からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ワ
    イヤを用い、この被覆ワイヤの先端部を第１の位置に接
    合する操作と、前記ボンディング工具から繰り出された
    前記被覆ワイヤの側面を第２の位置に接合する操作とを
    行うことにより、該第１の位置と第２の位置との間を電
    気的に接続するワイヤボンディング方法であって、 スプールに巻回され前記ボンディング工具から繰り出さ
    れる前記被覆ワイヤの先端部と放電電極との間で放電を
    行わせ、その放電エネルギによって前記被覆ワイヤの先
    端にボールを形成し、このボールを前記ボンディング工
    具によって前記第１の位置に押圧して接合する工程と、 第１および第２の位置情報に基づいて算出される所要の
    長さだけ前記被覆ワイヤを前記ボンディング工具の先端
    部から突き出し、前記被覆ワイヤにおける第２の接合予
    定部位で前記被覆ワイヤの芯線と前記放電電極との間で
    前記被覆膜を介して放電を行わせ、その際の放電エネル
    ギによって予め前記被覆膜の一部を除去して芯線の露出
    部を形成する工程と、 前記ボンディング工具から繰り出された前記被覆ワイヤ
    の前記露出部を第２の位置に接合する工程と、 前記被覆ワイヤにおける第１の接合予定部位へのボール
    形成用放電および前記第２の接合予定部位への被覆膜除
    去用放電の際に、前記放電電極の電極面に気体を吹き付
    ける工程とを有することを特徴とするワイヤボンディン
    グ方法。
  2. 【請求項２】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
    からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ワ
    イヤを用い、この被覆ワイヤの先端部を第１の位置に接
    合する操作と、前記ボンディング工具から繰り出された
    前記被覆ワイヤの側面を第２の位置に接合する操作とを
    行うことにより、該第１の位置と第２の位置との間を電
    気的に接続するワイヤボンディング装置であって、 前記ボンディング工具から繰り出される前記被覆ワイヤ
    の先端部と放電電極との間で放電を行わせ、その放電エ
    ネルギによって前記被覆ワイヤの先端にボールを形成す
    るボール形成用電極と、 前記ボンディング工具の先端部から突き出された前記被
    覆ワイヤにおける第２の接合予定部位で前記被覆ワイヤ
    の芯線と前記放電電極との間で前記被覆膜を介して放電
    を行わせ、その際の放電エネルギによって予め前記被覆
    膜の一部を除去して芯線の露出部を形成する露出部形成
    用電極と、 前記露出部形成用電極に気体を吹き付けるエア吹付ノズ
    ルとを有することを特徴とするワイヤボンディング装
    置。
JP9218805A 1997-08-13 1997-08-13 ワイヤボンディング方法および装置 Expired - Fee Related JP2978458B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9218805A JP2978458B2 (ja) 1997-08-13 1997-08-13 ワイヤボンディング方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9218805A JP2978458B2 (ja) 1997-08-13 1997-08-13 ワイヤボンディング方法および装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1033426A Division JP2723280B2 (ja) 1988-11-28 1989-02-13 ワイヤボンディング方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1070149A JPH1070149A (ja) 1998-03-10
JP2978458B2 true JP2978458B2 (ja) 1999-11-15

Family

ID=16725635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9218805A Expired - Fee Related JP2978458B2 (ja) 1997-08-13 1997-08-13 ワイヤボンディング方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2978458B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625938B1 (ko) 2005-07-21 2006-09-18 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 와이어 본딩 장비의 본드 완전성 테스트 시스템
JP6333184B2 (ja) * 2015-01-09 2018-05-30 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
TWI636843B (zh) * 2015-01-09 2018-10-01 東京威力科創股份有限公司 接合裝置、接合系統、接合方法及電腦記憶媒體

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1070149A (ja) 1998-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5037023A (en) Method and apparatus for wire bonding
US5176310A (en) Method and apparatus for wire bond
US6501043B1 (en) Apparatus and method for laser welding of ribbons
US3384283A (en) Vibratory wire bonding method and apparatus
KR910009779B1 (ko) 절연피복 와이어의 와이어 본딩방법 및 그 장치
JP2723280B2 (ja) ワイヤボンディング方法および装置
JP2978458B2 (ja) ワイヤボンディング方法および装置
JPWO2017130911A1 (ja) Ｔｉｇ溶接装置
JPH0549393B2 (ja)
US5775567A (en) Apparatus for wirebonding using a tubular piezoelectric ultrasonic transducer
JP2541645B2 (ja) ワイヤボンディング方法および装置
US5626276A (en) Linkage drive mechanism for ultrasonic wirebonding
KR0155153B1 (ko) 와이어 본딩방법 및 그 장치
JP7019680B2 (ja) Ｔｉｇ溶接方法及びｔｉｇ溶接装置
TWI811074B (zh) 接合裝置及位置對準方法
JP2637430B2 (ja) ボンディング装置及びボンディング方法
JPH0677277A (ja) 絶縁被覆ワイヤのボールボンディング装置とボンディング方法
JPH0682701B2 (ja) ワイヤボンデイング方法および装置
KR100545989B1 (ko) 본딩 와이어용 스풀 및 상기 와이어의 접지 방법
JP2541644B2 (ja) ワイヤボンディング方法および装置
JP2733466B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置
JPH01184841A (ja) ワイヤボンディング方法
JPS5943537A (ja) ワイヤボンデイング装置
JPH05109809A (ja) ワイヤボンデイング装置
JPH0745646A (ja) はんだ塗布装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees