(57)【要約】【課題】ワークの上方に干渉物が配置されていても簡易な構造でボンディングができるワイヤボンディング装置の提供。【解決手段】先端に設けられたボンディング部１１１で第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２にボンディングワイヤＢＷの一部を押圧する長尺状のウェッジツール１１と、このウェッジツール１１を加振するとともにウェッジツール１１に接続されるホーン１２と、ウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に向けて押圧する押圧機構１３とを備え、ウェッジツール１１は、その基端側が第一ワークＷ１１の上方に配置された干渉物Ｐとは離れる方向に斜めに配置され、かつ、ボンディング部１１１は第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するよう軸方向Ｑに対して非直角の角度αをもった傾斜方向の押圧面１１１ＡＦを有する構成とした。【選択図】図１
2014027234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一被ボンディング面を有する第一ワークと、前記第一被ボンディング面に並んで配置される第二被ボンディング面を有する第二ワークと、前記第一被ボンディング面と前記第二被ボンディング面との少なくとも一方から離れる方向に配置される干渉物とを備えた対象物の前記第一ワークと前記第二ワークとをワイヤボンディングする装置であって、
先端に設けられたボンディング部で前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面にボンディングワイヤの一部を押圧する長尺状のウェッジツールと、このウェッジツールを加振するとともに前記ウェッジツールに接続されるホーンと、前記ウェッジツールを前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面に向けて押圧する押圧機構とを備え、
前記ウェッジツールは、その基端側が前記干渉部とは離れる方向に斜めに配置され、かつ、そのボンディング部は前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面に当接するよう軸方向に対して非直角の角度をもった傾斜方向の押圧面を有すること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤボンディング装置において、
前記押圧機構は前記ウェッジツールを前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面の垂直方向に押圧し、前記ホーンは前記ボンディング部を前記ウェッジツールの押圧方向とは直交する方向に加振すること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のワイヤボンディング装置において、
前記押圧機構は前記ウェッジツールをその軸方向に沿って押圧し、前記ホーンは前記ボンディング部を前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面の面内で加振すること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ホーンは、前記ボンディング部を前記押圧面内であって前記傾斜方向と直交する方向に振動させること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載のワイヤボンディング装置において、
前記ホーンは、前記ボンディング部を前記押圧面内であって前記傾斜方向と平行に振動させること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたワイヤボンディング装置を用いて第一被ボンディング面と前記第二被ボンディング面とをワイヤボンディングする方法であって、
前記第一被ボンディング面に配置されたボンディングワイヤの先端部を前記ウェッジツールの押圧面で押圧するとともに前記ホーンで超音波振動してワイヤボンディングし、その後、前記ボンディングワイヤを送りながら前記ウェッジツールをその押圧面が第二被ボンディング面に対向する位置まで移動させ、前記ボンディングワイヤを前記ウェッジツールの押圧面で押圧するとともに前記ホーンで超音波振動してワイヤボンディングすること
を特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項７】
請求項６に記載のワイヤボンディング方法において、
前記第一ワークは平板部に設けられた端子であり、前記第一被ボンディング面は前記端子に設けられ、前記第二ワークは前記端子と並んで前記平板部に設けられた半導体チップであり、前記干渉部は前記端子の平面を覆うカバー部であり、前記第二被ボンディング面は前記半導体チップに設けられていること
を特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項８】
請求項６に記載のワイヤボンディング方法において、
前記第一ワークは平面部に円筒部の端面が一体形成された圧力センサモジュールであり、前記第一被ボンディング面は前記圧力センサモジュールの平面内に設けられ、前記第二ワークは前記圧力センサモジュールを収納する筒状部であり、前記干渉部は前記圧力センサモジュールから離隔して配置され、前記第二被ボンディング面は前記筒状部に設けられていること
を特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項９】
請求項６に記載のワイヤボンディング方法において、
前記第一ワークは平面部に円筒部の端面が一体形成された圧力センサモジュールであり、
前記第一被ボンディング面は前記圧力センサモジュールの平面内に設けられ、
前記第二ワークは前記圧力センサモジュールを収納するとともに導電性パターンが設けられた筒状部であり、
前記干渉部は前記筒状部と一体形成され前記圧力センサモジュールを覆い前記導電性パターンと接続される立体回路部品であり、
前記第二被ボンディング面は前記導電性パターンに設けられていること
を特徴とするワイヤボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディング装置、このワイヤボンディング装置を用いたワイヤボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミ等の金属製線材をワークの所定位置にボンディングするためにワイヤボンディング装置が使用されている。
例えば、立体回路基板において、半導体チップと端子とを接続する場合にワイヤボンディング装置が利用され、圧力センサ装置において、圧力センサモジュールと金属パッドとを接続する場合にワイヤボンディング装置が用いられる。
このワイヤボンディング装置には、ボールボンディングを用いたワイヤボンディング装置やウェッジツールを用いたボンディング装置がある。
【０００３】
図１０には通常のアルミウェッジボンディング装置が示されている。
図１０（Ａ）において、ワイヤボンディング装置は、ワークＷのボンディング面ＢＦに対して垂直に延びて配置されるウェッジツールＴと、このウェッジツールＴの先端に設けられたボンディング部ＢでボンディングワイヤＢＷをボンディング面ＢＦに向けた方向Ｘに押圧する図示しない押圧機構と、ボンディングワイヤＢＷをボンディング面ＢＦと平行な面内でＹ方向に振動するホーンＨとを備えた構成である。
図１０（Ｂ）に示される通り、ウェッジツールＴの先端はボンディングワイヤＢＷを保持するための保持部ＴＨを備えている。
【０００４】
このワイヤボンディング装置では、ボンディング面ＢＦのうち第一被ボンディング面ＢＦ１の上にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置し、この先端部をウェッジツールＴで押圧しながら、ボンディング面ＢＦと平行なＹ方向に加振してボンディングした後、ウェッジツールＴをＹ方向に沿って移動させて第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、ウェッジツールＴの先端部でボンディングワイヤＢＷを押圧するとともにホーンＨにより加振してボンディングが終了する。
【０００５】
この構成のワイヤボンディング装置では、ボンディング面ＢＦの上方は干渉物がないという前提とされているが、実際には、隣合うワークのうちワークの上方に干渉物が配置されていることがある。そのため、隣合うワークの並び方向に対して斜めにワイヤボンディングすることが考えられるが、ボールボンディングを用いた場合では、斜め部分にボール部分を配置するとボール部分の中心がずれてしまい、ワークに対して均等に押されなくなる等の不具合が生じる。
【０００６】
ウェッジボンディングでは、ワークの傾斜面に対してウェッジツールを押し当てる技術がある（特許文献１）。
この特許文献１の従来例では、ウェッジツールは、ワークの異なる角度の平面部と傾斜面部とに対してワイヤボンディングするために、ワークの平面部に対応する第一平坦面とワークの傾斜面に対応する第二平坦面とが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７５５９４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１で示される従来例では、ワークの近傍に対して障害物があることを前提としていないので、その技術をそのまま用いても前述の課題を簡単な構造で解決できるとは限らない。
さらに、特許文献１ではウェッジツールの加振方向についての明確な限定がないが、通常、一方向に往復移動させることが考えられる。この場合、第一平坦面において往復移動する構成が前提となるため、この第一平坦面と交差する第二平坦面での往復移動ができなくなる。そのため、第二平坦面では、非常に不安定なボンディングとなるが、あるいは、ボンディング自体を行うことができない。
また、従来例では、ウェッジツールが滑る恐れがある。ウェッジツールが滑ると、ボンディング自体ができないか、あるいは、ボンディングの信頼性に影響を及ぼすことになる。
【０００９】
本発明の目的は、ワークの上方に干渉物が配置されていても簡易な構造でボンディングができるワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のワイヤボンディング装置は、第一被ボンディング面を有する第一ワークと、前記第一被ボンディング面に並んで配置される第二被ボンディング面を有する第二ワークと、前記第一被ボンディング面と前記第二被ボンディング面との少なくとも一方から離れる方向に配置される干渉物とを備えた対象物の前記第一ワークと前記第二ワークとをワイヤボンディングする装置であって、先端に設けられたボンディング部で前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面にボンディングワイヤの一部を押圧する長尺状のウェッジツールと、このウェッジツールを加振するとともに前記ウェッジツールに接続されるホーンと、前記ウェッジツールを前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面に向けて押圧する押圧機構とを備え、前記ウェッジツールは、その基端側が前記干渉部とは離れる方向に斜めに配置され、かつ、そのボンディング部は前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面に当接するよう軸方向に対して非直角の角度をもった傾斜方向の押圧面を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成の本発明では、第一ワークの第一被ボンディング面にボンディングワイヤの先端部を配置し、この先端部を、押圧機構でウェッジツールの押圧面で押圧するとともにホーンで超音波振動してワイヤボンディングする。さらに、ボンディングワイヤを送りながらウェッジツールをその押圧面が第二ワークの第二被ボンディング面に対向する位置まで移動させ、さらに、ボンディングワイヤをウェッジツールの押圧面で押圧するとともにホーンで超音波振動してワイヤボンディングする。
加えて、ウェッジツールの基端側が斜めとなるように配置され、かつ、ボンディング部が第一被ボンディング面又は第二被ボンディング面に当接するよう軸方向に対して非直角の角度をもった傾斜押圧面に沿って移動するので、干渉物に干渉しないでボンディングが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記押圧機構は前記ウェッジツールを前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面の垂直方向に押圧し、前記ホーンは前記ボンディング部を前記ウェッジツールの押圧方向とは直交する方向に加振する構成が好ましい。
この構成の本発明では、第一被ボンディング面と第二被ボンディング面とを基準としてウェッジツールを押圧する方向を設定するので、ウェッジツールが滑らず、信頼性の高いボンディングが可能となる。
【００１３】
本発明では、前記押圧機構は前記ウェッジツールをその軸方向に沿って押圧し、前記ホーンは前記ボンディング部を前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面の面内で加振する構成が好ましい。
この構成の本発明では、ホーン等の装置側から前記第一被ボンディング面又は前記第二被ボンディング面を認識する際に、干渉物が視界を遮らないので、ボンディング操作を容易に確認することができる。
【００１４】
本発明では、前記ホーンは、前記ボンディング部を前記押圧面内であって前記傾斜方向と直交する方向に振動させる構成が好ましい。
この構成の本発明では、ウェッジツールの取付方向を変えるだけで、既存の装置に対する改良を少ないものにできる。
【００１５】
本発明では、前記ホーンは、前記ボンディング部を前記押圧面内であって前記傾斜方向と平行に振動させる構成が好ましい。
この構成の本発明では、従来の装置と同じ方向の加振となるので、信頼性の高いボンディングとなる。
【００１６】
本発明のワイヤボンディング方法は、前述の構成のワイヤボンディング装置を用いて第一被ボンディング面と前記第二被ボンディング面とをワイヤボンディングする方法であって、前記第一被ボンディング面に配置されたボンディングワイヤの先端部を前記ウェッジツールの押圧面で押圧するとともに前記ホーンで超音波振動してワイヤボンディングし、その後、前記ボンディングワイヤを送りながら前記ウェッジツールをその押圧面が第二被ボンディング面に対向する位置まで移動させ、前記ボンディングワイヤを前記ウェッジツールの押圧面で押圧するとともに前記ホーンで超音波振動してワイヤボンディングすることを特徴とする。
この構成の本発明では、前述のワイヤボンディング装置を用いて前述の効果を奏することができるワイヤボンディング方法を提供することができる。
【００１７】
本発明では、前記第一ワークは平板部に設けられた端子であり、前記第一被ボンディング面は前記端子に設けられ、前記第二ワークは前記端子と並んで前記平板部に設けられた半導体チップであり、前記干渉部は前記端子の平面を覆うカバー部であり、前記第二被ボンディング面は前記半導体チップに設けられている構成が好ましい。なお、本発明では、第二被ボンディング面は半導体チップの平面としてもよく、予め設けられた段差としてもよい。
この構成の本発明では、半導体チップと端子とが並列配置されるとともに端子の上方がカバー部で覆われる回路基板を容易に製造することができる。
【００１８】
本発明では、前記第一ワークは平面部に円筒部の端面が一体形成された圧力センサモジュールであり、前記第一被ボンディング面は前記圧力センサモジュールの平面内に設けられ、前記第二ワークは前記圧力センサモジュールを収納する筒状部であり、前記干渉部は前記圧力センサモジュールから離隔して配置され、前記第二被ボンディング面は前記筒状部に設けられている構成が好ましい。
この構成の本発明では、筒状部の内部に圧力センサモジュールが配置されてなる圧力センサ装置を容易に製造することができる。
【００１９】
本発明では、前記第一ワークは平面部に円筒部の端面が一体形成された圧力センサモジュールであり、前記第一被ボンディング面は前記圧力センサモジュールの平面内に設けられ、前記第二ワークは前記圧力センサモジュールを収納するとともに導電性パターンが設けられた筒状部であり、前記干渉部は前記筒状部と一体形成され前記圧力センサモジュールを覆い前記導電性パターンと接続される立体回路部品であり、前記第二被ボンディング面は前記導電性パターンに設けられている構成が好ましい。
この構成の本発明では、圧力センサモジュールが収納される筒状部に立体回路部品が一体形成され、この立体回路部品で圧力センサモジュールを覆う圧力センサ装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態のワイヤボンディング装置を示すもので、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は要部拡大図。
【図２】本発明の第２実施形態のワイヤボンディング装置を示すもので、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は要部拡大図。
【図３】本発明の第３実施形態のワイヤボンディング装置を示すもので、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は要部拡大図。
【図４】本発明の第４実施形態のワイヤボンディング装置を示すもので、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は要部拡大図。
【図５】本発明の第５実施形態でワイヤボンディングされる一端的な装置を示す概略図。
【図６】本発明の第６実施形態で製造される回路基板を用いた装置を示す概略図。
【図７】本発明の第７実施形態で製造される半導体圧力センサ装置を示す概略図。
【図８】本発明の第８実施形態で製造される半導体圧力センサ装置を示す概略図。
【図９】本発明の第９実施形態で製造される半導体圧力センサ装置を示す概略図。
【図１０】通常のアルミウェッジボンディング装置を示すもので、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は要部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施形態において同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。
本発明の第１実施形態を図１に基づいて説明する。
図１（Ａ）において、ワイヤボンディング装置１は、互いに所定間隔離れて並んで配置される第一ワークＷ１１及び第二ワークＷ１２と第一ワークＷ１１に近接配置された干渉物Ｐとを備えた対象物Ｏの所定部位をボンディングワイヤＢＷでボンディングするものであり、長尺状のウェッジツール１１と、このウェッジツール１１に接続されたホーン１２と、ホーン１２が設けられた押圧機構１３と、押圧機構１３が設けられる移動機構（図示せず）とを備えている。
【００２２】
第一ワークＷ１１には平面状の第一被ボンディング面ＢＦ１が形成されている。第二ワークＷ１２には平面状の第二被ボンディング面ＢＦ２が形成されている。これらの第一被ボンディング面ＢＦ１と第二被ボンディング面ＢＦ２とは同一平面内に位置している。
干渉物Ｐは第一被ボンディング面ＢＦ１とは所定寸法離れる位置に配置されている。図１では、干渉物Ｐは第一被ボンディング面ＢＦ１から離れる位置に配置されているが、第二被ボンディング面ＢＦ２から離れる位置に配置されるものでもよい。さらに、干渉物Ｐは第一ワークＷ１１と第二ワークＷ１２とにそれぞれ別体として配置されているが、第一ワークＷ１１と一体あるいは第二ワークＷ１２と一体に形成されるものでもよい。
【００２３】
ウェッジツール１１は、アルミからなるボンディングワイヤＢＷが挿通される筒状の本体１１０と、この本体１１０の先端に一体形成され第一被ボンディング面ＢＦ１と第二被ボンディング面ＢＦ２との間でボンディングワイヤＢＷの一部を押圧するボンディング部１１１とを有する構造である。
本体１１０は、その基端側が干渉物Ｐとは離れる方向に斜めに配置されている。換言すれば、本体１１０の軸方向Ｑは第二被ボンディング面ＢＦ２に対して非直角である角度αをもって斜めに配置される。この角度αは干渉物Ｐとの関係で適宜設定される。
【００２４】
図１（Ｂ）で示される通り、ボンディング部１１１は、ボンディングワイヤＢＷを第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２との間で押圧するボンドフット部１１１ＡとボンディングワイヤＢＷを保持する保持部１１１Ｂとが一体に形成されている。
ボンドフット部１１１Ａは第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するようにウェッジツール１１の軸方向Ｑに対して角度αの傾斜角をもった押圧面１１１ＡＦを有する。つまり、ウェッジツール１１の軸方向Ｑに沿った外周面の線分Ｌ１と押圧面１１１ＡＦの傾斜方向Ｌ２とは角度αをなす。
【００２５】
図１（Ａ）で示される通り、ホーン１２は、ウェッジツール１１をＺ方向に超音波で往復動させる振動子を有する略円柱状部材である。振動子は図示しない電源と接続されている。
Ｚ方向とは、ウェッジツール１１の軸方向Ｑに直交する方向かつボンディング部１１１を押圧面１１１ＡＦの面内における傾斜方向Ｌ２と直交する方向（図１の紙面貫通方向）である。
押圧機構１３はウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に向けて垂直方向に押圧するものであり、例えば、ホーン１２に連結された図示しない駆動部をラック及びピニオンを介してモータで往復駆動する構成や、駆動部と連結されたナット部材を、ボールねじを介してモータで往復駆動する構成を採用することができる。
移動機構は押圧機構１３に連結されるものであり、ウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２の垂直方向と直交する方向に進退させる図示しない進退機構を備える。この進退機構として、ラック及びピニオンやボールねじ軸等の回転伝達機構をモータで駆動する構成を例示することができる。
【００２６】
次に、第１実施形態のボンディング方法について説明する。
まず、第一ワークＷ１１の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置し、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の押圧面１１１ＡＦでＸ方向に押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの先端部が第一ワークＷ１１にボンディングされることになる。
その後、押圧機構１３を作動してウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１から離隔させた後、移動機構を作動させてウェッジツール１１の押圧面１１１ＡＦを第二ワークＷ１２の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させる。この際、ボンディングワイヤＢＷは、その先端部が第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングされているので、ウェッジツール１１の移動に伴って送られることになる。
【００２７】
ウェッジツール１１の押圧面１１１ＡＦが第二被ボンディング面ＢＦ２に対向する位置まで移動した後、前述と同様に、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の押圧面１１１ＡＦで押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの一部が第二ワークＷ１２にボンディングされることになる。
ボンディングワイヤＢＷの一部が第二ワークＷ１２にボンディングされたら、図示しない切断装置でボンディングワイヤＢＷを切断する。
【００２８】
従って、第１実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）先端に設けられたボンディング部１１１で第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２にボンディングワイヤＢＷの一部を押圧する長尺状のウェッジツール１１と、このウェッジツール１１を加振するとともにウェッジツール１１に接続されるホーン１２と、ウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に向けて押圧する押圧機構１３とを備えてワイヤボンディング装置１を構成した。そして、ウェッジツール１１は、その基端側が第一ワークＷ１１の上方に配置された干渉物Ｐとは離れる方向に斜めに配置され、かつ、ボンディング部１１１は第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するよう軸方向Ｑに対して非直角の角度αをもった傾斜方向の押圧面１１１ＡＦを有する構成とした。加えて、ウェッジツール１１の基端側が斜めとなるように配置され、かつ、ボンディング部１１１が第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するよう傾斜押圧面に沿って移動するので、干渉物に干渉しないでボンディングが可能となる。
【００２９】
（２）押圧機構１３はウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２の垂直方向に向けて押圧し、ホーン１２はボンディング部１１１をウェッジツール１１の押圧方向Ｘとは直交する方向に加振する構成であるので、第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２とを基準としてウェッジツール１１を押圧する方向を設定するので、ウェッジツール１１が滑らず、信頼性の高いボンディングが可能となる。
【００３０】
（３）ホーン１２は、ボンディング部１１１を押圧面１１１ＡＦの面内であって傾斜方向Ｌ２と直交する方向に振動させる構成としたので、ウェッジツール１１の取付方向を変えるだけで、既存の装置に対する改良を少ないものにできる。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態を図２に基づいて説明する。
図２（Ａ）において、ワイヤボンディング装置２は、互いに所定間隔離れて並んで配置される第一ワークＷ２１及び第二ワークＷ２２と第一ワークＷ２１に近接配置された干渉物Ｐとを備えた対象物Ｏの所定部位をボンディングワイヤＢＷでボンディングするものであり、ウェッジツール１１と、このウェッジツール１１に接続されたホーン１２と、ホーン１２が設けられた押圧機構２３と、押圧機構２３が設けられる移動機構（図示せず）とを備えている。
【００３２】
第一ワークＷ２１には平面状の第一被ボンディング面ＢＦ１が斜めに形成されている。第二ワークＷ２２には平面状の第二被ボンディング面ＢＦ２が斜めに形成されている。これらの第一被ボンディング面ＢＦ１と第二被ボンディング面ＢＦ２とは同一平面内に位置している。
干渉物Ｐは第１実施形態の干渉物Ｐと同様に第一被ボンディング面ＢＦ１とは所定寸法離れる位置に配置されている。
【００３３】
ウェッジツール１１は、筒状の本体１１０の先端にボンディング部１１１を一体形成した構成である。
図２（Ｂ）で示される通り、ボンディング部１１１は、前述のボンドフット部１１１ＡとボンディングワイヤＢＷを保持する保持部１１１Ｂとを有する。
ボンドフット部１１１Ａは第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するようにウェッジツール１１の軸方向Ｑに対して角度αの傾斜角をもった押圧面１１１ＡＦを有する。
【００３４】
図２（Ａ）において、ホーン１２は第１実施形態のホーン１２と同様に、ウェッジツール１１をＺ方向に超音波で往復動させる振動子を有する略円柱状部材である。
押圧機構２３はウェッジツール１１をその軸方向Ｕに沿って押圧するものであり、第１実施形態の押圧機構１３と同様の駆動機構を有する。
移動機構は押圧機構２３に連結されるものであり、ウェッジツール１１を第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２の垂直方向と直交する方向に進退させる図示しない進退機構とを備える。
【００３５】
第２実施形態のボンディング方法は第１実施形態のボンディング方法と同じである。
そして、第２実施形態では第１実施形態の（１）（３）の作用効果の他、次の作用効果を奏することができる。
（４）押圧機構２３はウェッジツール１１をその軸方向Ｕに沿って押圧したから、ホーン１２等の装置側から第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２を認識する際に、干渉物Ｐが視界を遮らない。そのため、第一被ボンディング面ＢＦ１や第二被ボンディング面ＢＦ２の上方からボンディング操作を容易に確認することができる。
【００３６】
次に、本発明の第３実施形態を図３に基づいて説明する。
図３（Ａ）において、ワイヤボンディング装置３は、第１実施形態と同じ対象物Ｏの所定部位をボンディングワイヤＢＷでボンディングするものであり、ウェッジツール１１と、このウェッジツール１１に接続されたホーン３２と、ホーン３２が設けられた押圧機構１３と、押圧機構１３が設けられる移動機構（図示せず）とを備えている。
【００３７】
ウェッジツール１１は、筒状の本体１１０の先端にボンディング部１１１を一体形成した構成である。
図３（Ｂ）で示される通り、ボンディング部１１１は、前述のボンドフット部１１１ＡとボンディングワイヤＢＷを保持する保持部１１１Ｂとを有する。ボンドフット部１１１Ａは第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するようにウェッジツール１１の軸方向Ｑに対して角度αの傾斜角をもった押圧面１１１ＡＦを有する。
【００３８】
図３（Ａ）において、ホーン３２は第１実施形態のホーン１２とは異なり、ウェッジツール１１をＹ方向に超音波で往復動させる振動子を有する略円柱状部材である。
Ｙ方向とは、ボンディング部１１１を押圧面１１１ＡＦの面内であって傾斜方向Ｌ２と平行に振動させる方向である。本実施形態のＹ方向は図１０で示される通常のアルミウェッジボンディング装置のＹ方向と同じである。
【００３９】
第３実施形態のボンディング方法は前記実施形態のボンディング方法と同じである。
そして、第３実施形態では前記実施形態の（１）（２）の作用効果の他、次の作用効果を奏することができる。
（５）ホーン３２はボンディング部１１１を押圧面内であって傾斜方向Ｌ２と平行に振動させる構成としたから、図１０で示される通常のアルミウェッジボンディング装置におけるウェッジツールの振動方向が第一被ボンディング面と第二被ボンディング面との配置方向と平行であるため、従来の装置と同じ方向の加振となり、信頼性の高いボンディングとなる。
【００４０】
次に、本発明の第４実施形態を図４に基づいて説明する。
図４（Ａ）において、ワイヤボンディング装置４は、第２実施形態と同じ対象物Ｏの所定部位をボンディングワイヤＢＷでボンディングするものであり、ウェッジツール１１と、このウェッジツール１１に接続されたホーン３２と、ホーン３２が設けられた押圧機構２３と、押圧機構２３が設けられる移動機構（図示せず）とを備えている。
【００４１】
ウェッジツール１１は、筒状の本体１１０の先端にボンディング部１１１を一体形成した構成である。
図４（Ｂ）で示される通り、ボンディング部１１１は、前述のボンドフット部１１１ＡとボンディングワイヤＢＷを保持する保持部１１１Ｂとを有する。ボンドフット部１１１Ａは第一被ボンディング面ＢＦ１又は第二被ボンディング面ＢＦ２に当接するようにウェッジツール１１の軸方向Ｑに対して角度αの傾斜角をもった押圧面１１１ＡＦを有する。
図４（Ａ）において、ホーン３２は第３実施形態のホーン３２と同様に、ウェッジツール１１をＹ方向に超音波で往復動させる振動子を有する略円柱状部材である。
押圧機構２３はウェッジツール１１をその軸方向Ｕに沿って押圧するものである。
移動機構は押圧機構２３に連結される。
【００４２】
第４実施形態のボンディング方法は前記実施形態のボンディング方法と同じである。
そして、第４実施形態では前記実施形態の（１）（４）（５）の作用効果を奏することができる。
【００４３】
次に、本発明の第５実施形態を図５に基づいて説明する。第５実施形態は一般的な装置をワイヤボンディングする方法の例である。
図５において、ボンディング対象の装置は、ワークＷに支柱Ｃを介して干渉物Ｐとしての板材が取り付けられたものである。ワークＷの所定位置に孔Ｈoが形成され、この孔Ｈｏを挟んだ一方の部位が第一ワークＷ１１を構成し、他方の部位が第二ワークＷ１２を構成する。第一ワークＷ１１の第一被ボンディング面ＢＦ１から離れる位置に干渉物Ｐが配置されている。
【００４４】
このような装置においてワイヤボンディングを行うには、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のうちいずれか１つ、例えば、第３実施形態のワイヤボンディング装置３を用いる。
まず、第一ワークＷ１１の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置する。そして、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の押圧面１１１ＡＦでＸ方向に押圧し、ホーン３２を作動してウェッジツール１１をＹ方向に超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの先端部が第一ワークＷ１１にボンディングされることになる。
その後、ウェッジツール１１の先端部を第二ワークＷ１２の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、その状態で、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の先端部で押圧し、さらに、ホーン３２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの一部が第二ワークＷ１２にボンディングされることになる。
従って、第５実施形態では前述の第１実施形態から第４実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００４５】
次に、本発明の第６実施形態を図６に基づいて説明する。
第６実施形態は、回路基板を製造する例である。
図６において、回路基板６は、容器状の合成樹脂製ケーシング６０に半導体チップ６１と端子６２とが並べられた構成である。
ケーシング６０は、平板部６０１と、平板部６０１の端部に起立して設けられた壁部６０２と、壁部６０２の上部に設けられたカバー部６０３とを有し、表面に立体回路（図示せず）が設けられている。立体回路上には図示しないボンディング可能なパッドが設けられている。なお、第６実施形態では、平板部６０１、壁部６０２及びカバー部６０３に設けられる回路は立体回路に限定されるものではなく、通常の基板であってもよい。さらに、カバー部６０３は基板を構成するものであっても基板を構成しないものであってもよい。カバー部６０３は平板部６０１及び壁部６０２とは一体の構造であっても、別体の構造であってもよい。また、カバー部６０３はケースであっても蓋であってもよく、その材料は合成樹脂であってもよい。
カバー部６０３には開口６０４が形成されており、開口６０４の位置に対応した平板部６０１には半導体チップ６１が配置されている。この半導体チップ６１を挟んで両側に端子６２が配置されている。端子６２及び半導体チップ６１は同じ厚さ寸法を有するものであり、これらの間がボンディングワイヤＢＷでボンディングされ、これらと立体回路のパッドとの間が図示しないボンディングワイヤや半田等でボンディングされる。
【００４６】
本実施形態では、第一ワークＷ１１に相当する部材が端子６２であり、第二ワークＷ１２に相当する部材が半導体チップ６１である。さらに、半導体チップ６１の平面から離れる方向（上方）にカバー部６０３が位置することになるので、このカバー部６０３が干渉物Ｐに相当する。第一被ボンディング面ＢＦ１は端子６２の上面に形成された平面であり、第二被ボンディング面ＢＦ２は半導体チップ６１の上面に形成された平面である。第一被ボンディング面ＢＦ１と第二被ボンディング面ＢＦ２とは平板部６０１に対して同じ高さに形成されている。なお、本実施形態では、半導体チップ６１の上面に段差が形成されたものを用いることができるが、この場合、段差がある上面の所定箇所が第二被ボンディング面とされる。さらに、端子６２の第一被ボンディング面ＢＦ１を構成する上面は半導体チップ６１の第二被ボンディング面ＢＦ２を構成する上面よりも高いものでもよい。
以上の構造の立体回路基板６を組み立てるにあたり、ケーシング６０の平板部６０１の立体回路上に端子６２を実装し、さらに、半導体チップ６１を実装する。
そして、端子６２と半導体チップ６１とをワイヤボンディングする。
ワイヤボンディングを行うには、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のうちいずれか１つ、例えば、第１実施形態のワイヤボンディング装置１を用いる。
【００４７】
まず、端子６２の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置する。そして、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の先端部でＸ方向に押圧し、ホーン１２を作動してウェッジツール１１をＺ方向、つまり、半導体チップ６１と端子６２とが並べられる方向と直交する方向に超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの先端部が端子６２にボンディングされることになる。
その後、ウェッジツール１１の先端部を半導体チップ６１の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、その状態で、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの一部をウェッジツール１１の先端部で押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの一部が半導体チップ６１にボンディングされることになる。
【００４８】
第６実施形態では、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（６）半導体チップ６１と端子６２とが並列配置されるとともに端子６２の上方がカバー部６０３で覆われる回路基板６を容易に製造することができる。つまり、端子６２の上に干渉物Ｐであるカバー部６０３があっても、ウェッジツール１１を斜めに配置してボンディングすることで、カバー部６０３が邪魔になることなく適正にワイヤボンディングをすることができる。
なお、本実施形態では、半導体チップ６１を第一ワークとし、端子６２を第二ワークとし、第一ワークの半導体チップ６１にボンディングした後に第二ワークの端子６２にボンディングするものでもよい。
【００４９】
次に、本発明の第７実施形態を図７に基づいて説明する。
第７実施形態は、半導体圧力センサ装置を製造する例である。
図７において、半導体圧力センサ装置７は、円筒状の基部７０の端面に圧力センサモジュール７１を設け、圧力センサモジュール７１を合成樹脂製の筒状部７２に収納し、この筒状部７２に複数の端子７３を一体成形し、これらの端子７３に基板７４を設けた構造である。
【００５０】
圧力センサモジュール７１は、基部７０に固定された円筒部７１２に平板部７１１が一体形成されたキャップ状部材であり、円筒部７１２の平面には検出部７１Ａが形成され、この検出部７１Ａが第一被ボンディング面ＢＦ１とされる。
筒状部７２の端部には金属パッド７２１が一体形成されている。金属パッド７２１の平面は第二被ボンディング面ＢＦ２に相当するものであり、この第二被ボンディング面ＢＦ２が筒状部７２に設けられていることになる。金属パッド７２１の平面は圧力センサモジュール７１の検出部７１Ａからなる第一被ボンディング面ＢＦ１と略同一平面内に位置する。金属パッド７２１と圧力センサモジュール７１の検出部７１Ａとの間がワイヤボンディングされる。基板７４は圧力センサモジュール７１の円筒部７１２から離れて配置されており、干渉物Ｐに相当する。さらに、圧力センサモジュール７１が第一ワークＷ１１に相当し、筒状部７２が第二ワークＷ１２に相当する。
【００５１】
以上の構造の半導体圧力センサ装置７を組み立てるには、複数の端子７３と金属パッド７２１を筒状部７２に一体成形しておき、これらの端子７３を基板７４に圧入する。筒状部７２に予め基部７０に接合された圧力センサモジュール７１を挿入し、この圧力センサモジュール７１と金属パッド７２１との間をワイヤボンディングする。
ワイヤボンディングを行うには、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のうちいずれか１つ、例えば、第１実施形態のワイヤボンディング装置１を用いる。
【００５２】
まず、圧力センサモジュール７１の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置する。そして、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の先端部でＸ方向に押圧し、ホーン１２を作動してウェッジツール１１をＺ方向に超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの先端部が圧力センサモジュール７１にボンディングされることになる。
その後、ウェッジツール１１の先端部を金属パッド７２１の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、その状態で、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの一部をウェッジツール１１の先端部で押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。これにより、ボンディングワイヤＢＷの一部が金属パッド７２１にボンディングされることになる。
【００５３】
第７実施形態では、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（７）金属パッド７２１が一体形成された合成樹脂製の筒状部７２の内部に圧力センサモジュール７１が配置され、圧力センサモジュール７１の上方に基板７４が配置されてなる半導体圧力センサ装置７を容易に製造することができる。つまり、圧力センサモジュール７１の上に干渉物Ｐである基板７４があっても、ウェッジツール１１を斜めに配置してボンディングすることで、基板７４が邪魔になることなく適正にワイヤボンディングをすることができる。
【００５４】
次に、本発明の第８実施形態を図８に基づいて説明する。
第８実施形態は、半導体圧力センサ装置を製造する例である。
図８において、半導体圧力センサ装置８は、円筒状の基部７０の端面に圧力センサモジュール７１を設け、圧力センサモジュール７１を合成樹脂製の筒状部８２に収納し、筒状部８２の一部に合成樹脂製の構造物８３を一体成形し、この構造物８３と筒状部８２とにＬ字状のフレキシブル基板８４を接続した構造である。
【００５５】
第８実施形態では、第７実施形態と同様に、圧力センサモジュール７１の検出部７１Ａが第一被ボンディング面ＢＦ１とされる。
筒状部８２に接続されたフレキシブル基板８４の一端部は第二被ボンディング面ＢＦ２とされる。つまり、第二被ボンディング面ＢＦ２は筒状部８２に設けられていることになる。
第二被ボンディング面ＢＦ２と第一被ボンディング面ＢＦ１とは圧力センサモジュール７１の軸方向と直交する平面内において若干の段差をもって並んで配置されている。第二被ボンディング面ＢＦ２と第一被ボンディング面ＢＦ１との間がワイヤボンディングされる。
構造物８３はフレキシブル基板８４の他端部を接合する接合部８３１とこの接合部８３１に接続され第二被ボンディング面ＢＦ２と第一被ボンディング面ＢＦ１とを覆うカバー部８３２とを有する。このカバー部８３２は基板であっても基板でなくてもよく、本実施形態ではカバー部８３２が干渉物Ｐに相当する。カバー部８３２はケースであっても蓋であってもよく、その材料は合成樹脂であってもよい。さらに、圧力センサモジュール７１が第一ワークＷ１１に相当し、フレキシブル基板８４が第二ワークＷ１２に相当する。
【００５６】
以上の構造の半導体圧力センサ装置８を組み立てるには、筒状部８２と構造物８３とを一体に成形しておき、筒状部８２と構造物８３の接合部８３１とにフレキシブル基板８４の端部を接着する。筒状部８２に予め基部７０に接合された圧力センサモジュール７１を挿入し、この圧力センサモジュール７１とフレキシブル基板８４の一端部との間をワイヤボンディングする。
ワイヤボンディングを行うには、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のうちいずれか１つ、例えば、第１実施形態のワイヤボンディング装置１を用いる。
【００５７】
まず、圧力センサモジュール７１の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置する。そして、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の先端部でＸ方向に押圧し、ホーン１２を作動してウェッジツール１１をＺ方向に超音波振動する。
その後、ウェッジツール１１の先端部をフレキシブル基板８４の一端部の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、その状態で、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの一部をウェッジツール１１の先端部で押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。
【００５８】
第８実施形態では、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（８）円筒状の基部７０の端面に圧力センサモジュール７１を設け、圧力センサモジュール７１を合成樹脂製の筒状部８２に収納し、筒状部８２の一部に合成樹脂製の構造物８３を一体成形し、この構造物８３と筒状部８２とにＬ字状のフレキシブル基板８４を接続した半導体圧力センサ装置８を容易に製造することができる。つまり、フレキシブル基板８４の一端部と圧力センサモジュール７１との上に干渉物Ｐである構造物８３のカバー部８３２があっても、ウェッジツール１１を斜めに配置してボンディングすることで、カバー部８３２が邪魔になることなく適正にワイヤボンディングをすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第９実施形態を図９に基づいて説明する。
第９実施形態は、半導体圧力センサ装置を製造する例である。
図９において、半導体圧力センサ装置９は、円筒状の基部７０の端面に圧力センサモジュール７１を設け、圧力センサモジュール７１を合成樹脂製の筒状部９２に収納し、この筒状部９２に立体回路部品９３が一体に形成された構造である。
【００６０】
圧力センサモジュール７１の円筒部７１２の平面には検出部７１Ａが形成され、この検出部７１Ａが第一被ボンディング面ＢＦ１とされる。
筒状部９２には導電性パターンが設けられ、この導電性パターンの一端部は金属パッド９２１である。金属パッド９２１は第二被ボンディング面ＢＦ２に相当するものであり、その平面は圧力センサモジュール７１の検出部７１Ａとは略同一平面内に位置する。金属パッド９２１と検出部７１ＡとがボンディングワイヤＢＷで接続されている。
【００６１】
立体回路部品９３は、立上部９３１に頂部９３２が設けられたＴ字状部材であり、このＴ字状部材は合成樹脂から一体形成されている。
立上部９３１は、図示しない導電性パターンが設けられたものであり、当該導電性パターンは、その一端が図示しない１つあるいは複数の電子部品と接続され、その他端が筒状部９２に設けられる導電性パターンの他端部と接続されている。電子部品は立上部９３１の２つの平面のうち少なくとも一方に設けられるものであり、圧力センサモジュール７１からの検出信号が導電性パターンを通じて入力される。電子部品で所定の処理をされた信号は図示しない端子を通じて外部に出力される。
頂部９３２は圧力センサモジュール７１の平面及び筒状部９２を覆うもので、干渉物Ｐに相当する。さらに、圧力センサモジュール７１が第一ワークＷ１１に相当し、筒状部９２が第二ワークＷ１２に相当する。
【００６２】
以上の構造の半導体圧力センサ装置９を組み立てるには、筒状部９２と立体回路部品９３とを一体に成形しておき、立体回路部品９３に電子部品を実装する。筒状部９２に予め基部７０に接合された圧力センサモジュール７１を挿入し、この圧力センサモジュール７１と筒状部９２の金属パッド９２１との間をワイヤボンディングする。
ワイヤボンディングを行うには、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のうちいずれか１つ、例えば、第１実施形態のワイヤボンディング装置１を用いる。
【００６３】
まず、圧力センサモジュール７１の第一被ボンディング面ＢＦ１にボンディングワイヤＢＷの先端部を配置する。そして、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの先端部をウェッジツール１１の先端部でＸ方向に押圧し、ホーン１２を作動してウェッジツール１１をＺ方向に超音波振動する。
その後、ウェッジツール１１の先端部を筒状部９２の金属パッド９２１の第二被ボンディング面ＢＦ２の上に位置させ、その状態で、押圧機構１３を作動してボンディングワイヤＢＷの一部をウェッジツール１１の先端部で押圧し、さらに、ホーン１２を作動してウェッジツール１１を超音波振動する。
【００６４】
第９実施形態では、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（９）円筒状の基部７０の端面に圧力センサモジュール７１を設け、圧力センサモジュール７１を合成樹脂製の筒状部９２に収納し、この筒状部９２に立体回路部品９３が一体に形成された半導体圧力センサ装置９を容易に製造することができる。つまり、筒状部９２の金属パッド９２１と圧力センサモジュール７１との上に干渉物Ｐである立体回路部品９３の頂部９３２があっても、ウェッジツール１１を斜めに配置してボンディングすることで、頂部９３２が邪魔になることなく適正にワイヤボンディングをすることができる。
【００６５】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、ワイヤボンディングをする対象を半導体圧力センサ装置として説明したが、本発明では、半導体圧力センサ装置以外の装置、例えば、温度等の他の物理量を測定する装置を対象としてもよい。
さらに、ボンディングワイヤＢＷはアルミに限定されるものではなく、他の材料であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、圧力測定装置、その他の物理量測定装置を製造する際に利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１，２，３，４…ワイヤボンディング装置、６…回路基板、７，８，９…半導体圧力センサ装置、１１…ウェッジツール、１２，３２…ホーン、１３，２３…押圧機構、６０…ケーシング、６１…半導体チップ、６２…端子、７１…圧力センサモジュール、７２…筒状部、７３…端子、７４…基板、８２，９２…筒状部、８３…構造物、８４…フレキシブル基板、９３…立体回路部品、１１０…本体、１１１…ボンディング部、１１１ＡＦ…押圧面、６０３，８３２…カバー部、６０４…開口、７１１…平板部、７１２…円筒部、７２１，９２１…金属パッド、ＢＦ１…第一被ボンディング面、ＢＦ２…第二被ボンディング面、ＢＷ…ボンディングワイヤ、Ｏ…対象物、Ｐ…干渉物、Ｑ…軸方向、Ｗ１１，Ｗ２１…第一ワーク、Ｗ１２，Ｗ２２…第二ワーク、Ｘ…押圧方向、Ｚ…振動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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