(57)【要約】【課題】ワイヤボンディング装置に取り付けられる酸化防止ガス吹き出しユニットにおいてコンパクトな構造で効果的にフリーエアボールを加温する。【解決手段】内部に酸化防止ガス流路３０が形成された中空板状の基体部２０と、キャピラリ１２が抜き差しされるように基体部２０に設けられ、酸化防止ガス流路３０に連通する孔２４と、基体部２０の外表面に取り付けられるヒータ５０と、を備え、酸化防止ガス流路３０は、基体部２０のヒータ５０が取り付けられる外表面の近傍に設けられる第一の流路を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に酸化防止ガス流路が形成された中空板状の基体部と、
キャピラリが抜き差しされるように前記基体部に設けられ、前記酸化防止ガス流路に連通する孔と、
前記基体部の外表面に取り付けられるヒータと、を備える酸化防止ガス吹き出しユニットであって、
前記酸化防止ガス流路は、前記基体部の前記ヒータが取り付けられる外表面の近傍に設けられる第一の流路を含むこと、
を特徴とする酸化防止ガス吹き出しユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の酸化防止ガス吹き出しユニットであって、
前記酸化防止ガス流路は、前記第一の流路と前記孔との間に設けられ、前記第一の流路よりも深い第二の流路を有し、
前記第一の流路は前記第二の流路の少なくとも一部を囲んでいること、
を特徴とする酸化防止ガス吹き出しユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の酸化防止ガス吹き出しユニットであって、
前記第二の流路は、前記孔の中心に向かって酸化防止ガスを吹き出す複数の吹き出し口と、前記第一の流路から前記各吹き出し口までの間に、酸化防止ガスの流れの方向を少なくとも２回変更するラビリンスと、を備えていること、
を特徴とする酸化防止ガス吹き出しユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の酸化防止ガス吹き出しユニットであって、
前記孔の側面に設けられた貫通穴の中にトーチ電極が配置されていること、
を特徴とする酸化防止ガス吹き出しユニット。
【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に取り付けられる酸化防止ガス吹き出しユニットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置では、ボンディングツールであるキャピラリの先端から延出させたワイヤテールをスパークによってフリーエアボールに形成し、フリーエアボールをキャピラリの先端で半導体素子あるいは、基板の電極の上にボンディングするボールボンディングが多く行われている。
【０００３】
従来、ワイヤボンディングにおいては、金ワイヤが用いられることが多かったが、より安価で電気特性の優れる銅ワイヤを用いたボンディングが行われるようになってきている。しかし、金と異なり、銅ワイヤは酸化しやすいため、スパークによってフリーエアボールを形成する際にボールの表面に酸化皮膜ができてしまう。この酸化皮膜はボールと電極の付着性を低下させ、ボンディング不良を引き起こす場合があった。そこで、銅ワイヤを用いてボンディングを行う際には例えば、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスの中でフリーエアボールを形成し、ボール表面が酸化することを抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、ボンディングの際のフリーエアボールの表面温度が低下するとフリーエアボールと電極との接合強度が低下したり、フリーエアボールを形成する際にフリーエアボールの表面温度が低下するとフリーエアボールの異形化（丸くならない）が発生したりする場合があるという問題があった。このため、加熱した還元性ガスをフリーエアボール形成の前後及びフリーエアボール形成中にその周辺に流すことによってフリーエアボールの温度を高く保ち、ボンディング強度を確保する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、加熱した不活性ガスを流した状態でフリーエアボールの形成を行うことによって、ボール表面の酸化を抑制すると共にフリーエアボールの温度を高く保ってボンディングする方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
しかし、特許文献２，３に記載された従来技術のように、ガスノズルから加熱した不活性ガスを噴出する構造の場合、不活性ガス雰囲気を維持するために不活性ガスの流量を大きくすることが必要となる。このため、不活性ガスを加温するためのヒータも大きなものが必要となり、ボンディング装置が大型となってしまったり、動作が遅く高速でのボンディングが難しくなってしまったりするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９４９７５号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６４２３０号公報
【特許文献３】特開昭６３−２６６８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、コンパクトな構造で効果的にフリーエアボールを加温することができる酸化防止ガス吹き出しユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の酸化防止ガス吹き出しユニットは、内部に酸化防止ガス流路が形成された中空板状の基体部と、キャピラリが抜き差しされるように基体部に設けられ、酸化防止ガス流路に連通する孔と、基体部の外表面に取り付けられるヒータと、を備える酸化防止ガス吹き出しユニットであって、酸化防止ガス流路は、基体部のヒータが取り付けられる外表面の近傍に設けられる第一の流路を含むこと、を特徴とする。
【０００９】
本発明の酸化防止ガス吹き出しユニットにおいて、酸化防止ガス流路は、第一の流路と孔との間に設けられ、第一の流路よりも深い第二の流路と、を有し、第一の流路は第二の流路の少なくとも一部を囲んでいること、としても好適である。
【００１０】
本発明の酸化防止ガス吹き出しユニットにおいて、第二の流路は、孔の中心に向かって酸化防止ガスを吹き出す複数の吹き出し口と、第一の流路から各吹き出し口までの間に、酸化防止ガスの流れの方向を少なくとも２回変更するラビリンスと、を備えていること、としても好適である。
【００１１】
本発明の酸化防止ガス吹き出しユニットにおいて、孔の側面に設けられた貫通穴の中にトーチ電極が配置されていること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、コンパクトな構造で効果的にフリーエアボールを加温することができる酸化防止ガス吹き出しユニットを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットが取り付けられたワイヤボンディング装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＡ部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットの酸化防止ガス流路を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットの断面を模式的に示した説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットが取り付けられたワイヤボンディング装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットの断面を模式的に示した説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態における酸化防止ガス吹き出しユニットの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の酸化防止ガス吹き出しユニット１００は、内部に酸化防止ガス流路３０が形成された中空板状の基体部２０と、キャピラリ１２が抜き差しされるように基体部２０に設けられ、酸化防止ガス流路３０に連通する孔２４と、基体部２０の外表面に取り付けられるヒータ５０と、を備えている。
【００１５】
図１に示すように、基体部２０は、酸化防止ガス流路３０を形成する溝（後で説明する）が表面に形成された本体２１と、本体２１の上に取り付けられて本体２１に形成された溝の開放端を塞ぎ、該溝と共に酸化防止ガス流路３０を形成する薄い平板状の蓋２２と、を備えている。したがって、蓋２２の本体２１と反対側の表面（上面）は基体部２０の外表面となる。基体部２０の外表面である蓋２２の上面には、蓋２２と同一の平面形状のフィルム状のヒータ５０が取り付けられ、ヒータ５０の上には、蓋２２と同一の平面形状のカバープレート２３が取り付けられている。カバープレート２３には、ヒータ５０の電極５１が露出している。また、本体２１には酸化防止ガスが供給される酸化防止ガス供給管２５が接続されている。
【００１６】
図２に示すように、酸化防止ガス流路３０に連通する孔２４の側面には、貫通穴７１が設けられ、この貫通穴７１の中には、トーチ電極７０が配置されている。トーチ電極７０は、キャピラリ１２の先端から延出するワイヤテール１３との間で放電を行うことによってワイヤテール１３の先端をフリーエアボール１４に形成する。
【００１７】
ボンディング動作の際には、図１に示すキャピラリ１２は図示しないボンディングアームに取り付けられた超音波ホーン１１によって上下方向（Ｚ方向）に移動してワイヤテール１３の先端に形成したフリーエアボール１４を半導体ダイあるいは基板の電極に押し付けてワイヤを電極に接合（ボンド）する。酸化防止ガス吹き出しユニット１００は、超音波ホーン１１が取り付けられているボンディングヘッド（図示せず）に取り付けられ、超音波ホーン１１、キャピラリ１２と共にＸＹ方向に移動する。酸化防止ガスは窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガスであってもよいし、例えば、水素などの還元性のガスを混合したガスを用いてもよい。
【００１８】
図３に示す様に、本体２１は、酸化防止ガス供給管２５が取り付けられている根元部分から先端に向って幅が小さくなる略台形状の第一部分２１ａと、キャピラリ１２が貫通する孔２４を含む先丸長方形の第二部分２１ｂとを備えている。第一部分２１ａの表面には浅い折れ曲がった溝３１と、各溝３１の間の帯状の山部３２が設けられている。第一部分２１ａの根元側の溝３１には、酸化防止ガス供給管２５に連通する酸化防止ガス供給穴２６が設けられている。また、第二部分２１ｂの外周側の表面には、溝３１につながる直線状部分と第二部分２１ｂの先端の半円形状に沿った三日月型の部分とを有する溝３３が設けられている。図５に示すように、本実施形態では、溝３１と溝３３との深さは深さＨ１で同一である。
【００１９】
第二部分２１ｂの中央には、溝３１，３３よりも深い凹部４０が形成されている。溝３３と凹部４０とは接続流路３４によって連通している。図５に示す様に凹部４０の深さはＨ２である。凹部４０の中には、図４に示すように、複数の突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂが設けられている。図３、図４に示すように、突起３５は、凹部４０の底面４１から突出し、接続流路３４側が凹部となっている半円筒型の突起であり、突起３６ａ，３６ｂは凹部４０の左右の側面４２から突起３５の側面に向ってそれぞれ突出した板型の突起であり、突起３７ａ，３７ｂは、突起３５と突起３６ａ，３６ｂとの間の各隙間の孔２４側に凹部４０の底面４１から突出した板状の突起であり、突起３８ａ，３８ｂは、凹部４０の底面４１から突出し、孔２４の周囲に沿って互いに離間して設けられた円弧状の突起である。突起３８ａ，３８ｂの孔２４側には凹部４０の底面４１よりも高くなっている段部３９ａ，３９ｂが設けられている。
【００２０】
凹部４０の孔２４側の本体２１には、凹部４０よりも浅い溝６０が設けられている。溝６０の本体２１の表面からの深さは図５に示すように深さＨ３である。また、図５に示すように、段部３９ａ，３９ｂの本体２１の表面からの深さも深さＨ３である。
【００２１】
図５示すように、各突起３５，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの上面と、本体２１の蓋２２が取り付けられる表面とは同一の高さとなっている。図４に示す山部３２、各突起３６ａ，３６ｂも同様である。また、図３に示すように、蓋２２は、本体２１外形と同一の外形から溝６０の部分と、孔２４の周囲部分をＵ字型に切り欠いた形状であり、このＵ字型の切り欠き２２ａの円弧部分の半径は、突起３８ａ，３８ｂの孔２４側の円弧面の半径よりも少し小さい半径となっている。このため、図３に示すように、本体２１の上に平板の蓋２２を取り付けると、溝３１，３３の周囲の本体２１の表面と、山部３２の上面と、各突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの上面とが蓋２２の底面に密着し、蓋２２と溝３１、３３、山部３２とは浅い第一の流路３０Ａを構成する。第一の流路３０Ａは、本体２１の第一部分２１ａの表面近傍に形成される折れ曲がり流路である上流側流路３０ａと本体２１の第二部分２１ｂの表面近傍に形成される直線流路に続く三日月型の流路である下流側流路３０ｂとを含む。また、蓋２２と凹部４０と各突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂとは孔２４に連通する第二の流路３０Ｂを構成する。第一の流路３０Ａと第二の流路３０Ｂとは接続流路３４によって連通している。したがって、酸化防止ガス流路３０は、上流側流路３０ａと下流側流路３０ｂを含む第一の流路３０Ａと、第一の流路と孔２４との間の第二の流路３０Ｂと、によって構成される。
【００２２】
図３に示すように、第一の流路３０Ａの下流側流路３０ｂの直線状の部分は、第二の流路３０Ｂと平行して配置され、下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、第二の流路３０Ｂの外周に沿って第二部分２１ｂの外面との間に配置されている。したがって、下流側流路３０ｂは第二部分２１ｂの先端側の第二の流路３０Ｂの周囲を取り囲んでいる。
【００２３】
蓋２２のＵ字型の切り欠き２２ａの領域にあたる孔２４の周囲と溝６０の部分は蓋２２が被さらず、開放された状態となるので、蓋２２の表面側からは孔２４が見通せる。また、溝６０は蓋２２の側が開放された溝型流路６１を構成すると共に、超音波ホーン１１が降下した際に超音波ホーン１１が本体２１にぶつからないような逃げを構成する。
【００２４】
図３に示すように、フィルム状のヒータ５０、カバープレート２３もそれぞれ蓋２２と同様の形状であり、それぞれ蓋２２のＵ字型の切り欠き２２ａと同様の形状の切り欠き５０ａ，２３ａを有している。従って、本体２１の表面に蓋２２、ヒータ５０、カバープレート２３を重ね合わせると、各Ｕ字型の切り欠き５０ａ，２３ａも孔２４の周囲と溝６０の部分に被さらず、図１に示すように、キャピラリ１２は、各Ｕ字型の切り欠き２２ａ，５０ａ，２３ａの部分を通して孔２４に挿通できる。本実施形態では、本体２１、蓋２２、カバープレート２３はそれぞれセラミック製であり、図３に示すように、本体２１、蓋２２、ヒータ５０、カバープレート２３の順に重ね合わせて焼結形成されたり、接着剤で組み立てられたりする。
【００２５】
図３、図４に示すように、蓋２２と溝３１と山部３２とで構成される折り返し型の上流側流路３０ａは、下流に向かうにつれてしだいに流路断面積が狭くなり、第一部分２１ａから第二部分２１ｂに向かう最下流の直線状の流路は流路断面積が一番小さくなっている。上流側流路３０ａの上記直線状の部分は、本体２１の第二部分２１ｂに設けられている下流側流路３０ｂの直線状の部分につながっている。蓋２２と溝３３と溝３３の周囲の本体２１の表面とで構成され、直線状の部分と三日月型の部分を含む下流側流路３０ｂの直線状の部分は下流側流路３０ｂの中で流路断面積が一番小さくなっている。下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、第二部分２１ｂの先端に向うに従ってしだいに流路断面積が大きくなり、第二部分２１ｂの先端を越えるとしだいに流路断面積が狭くなって第二部分２１ｂの第一部分２１ａと反対側の位置まで延びている。下流側流路３０ｂの三日月型の部分の流路断面積は上流側流路３０ａの折り返し部分よりも流路断面積が小さくなっている。
【００２６】
図５に示す様に、上流側流路３０ａと下流側流路３０ｂとは、本体２１の表面近傍に配置された浅い流路であり、蓋２２は薄い平板であり、図３に示すように、ヒータ５０は、蓋２２の上流側流路３０ａ、下流側流路３０ｂの全領域にわたって配置されているので、酸化防止ガスはヒータ５０によって効果的に加熱される。先に説明したように、上流側流路３０ａと下流側流路３０ｂとを接続する直線状の部分は、流路断面積が一番小さくなっている部分であり、酸化防止ガスは、この部分でもっとも流速が早くなる。また、下流側流路３０ｂの三日月型の部分の流路断面積は上流側流路３０ａの折り返し部分よりも流路断面積が小さくなっているので、三日月型の部分に流入した酸化防止ガスは上記の直線状の部分よりも少し遅い程度の流速となる。第二部分２１ｂの先端を越えた領域（下流側）に配置されている下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、先端が閉じられているので、酸化防止ガスは内部に滞留している。
【００２７】
図４に示すように、酸化防止ガスは、本体２１の第一部分２１ａの溝３１に設けられた酸化防止ガス供給穴２６から上流側流路３０ａの中に流入し、図中の矢印で示すように流れの方向を変えながら浅い上流側流路３０ａの折り返し部分を流れていく。上流側流路３０ａから下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、溝３１が浅いので酸化防止ガスがヒータの熱を効率よく吸収する。長い折り返し部分を流れるうちに酸化防止ガスの温度は徐々に上昇していく。そして、酸化防止ガスは上流側流路３０ａと下流側流路３０ｂとを接続する直線状の部分に流入するとさらに温度が上昇していく。更に、酸化防止ガスは、第二部分２１ｂの先端の手前の領域（上流側）に配置されている下流側流路３０ｂの三日月型の部分でもしだいに温度が上昇していく。本実施形態における酸化防止ガスの温度上昇の一例を示すと、フィルム状のヒータ５０の厚さが０．０１５ｍｍ、入力電力が１Ｗの場合、０．３リットル／ｍｉｎの酸化防止ガスを常温から１３０℃程度まで上昇させることができる。この際、ヒータ５０の温度は１５０℃程度である。また、第二部分２１ｂの先端を越えた領域（下流側）に配置されている下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、先端が閉じられているので、温度の上昇した酸化防止ガスが内部に滞留する。
【００２８】
高温の酸化防止ガスは、接続流路３４から第二の流路３０Ｂに流入する。先に述べたように、第二の流路３０Ｂは、蓋２２と深さＨ２の凹部４０と各突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂによって構成されているので、蓋２２と深さＨ１の浅い溝３１，３３とで構成される第一の流路３０Ａよりも流路断面積が格段に大きくなっている。したがって、第二の流路３０Ｂ内では酸化防止ガスの流速は第一の流路３０Ａの流速に比べて非常に遅くなる。このため、ヒータ５０によって温度を上昇させるほどの加熱はされないが、ヒータ５０によって高温状態が保持される。
【００２９】
また、先に述べたように、第一の流路３０Ａの下流側流路３０ｂの直線状の部分は、第二の流路３０Ｂと平行して配置され、下流側流路３０ｂの三日月型の部分は、第二の流路３０Ｂの外周に沿って第二部分２１ｂの外面との間に配置されているので、第二の流路３０Ｂは高温となった酸化防止ガスが流れるあるいは滞留する下流側流路３０ｂによってその一部を取り囲まれている。このため、第二の流路３０Ｂの中での酸化防止ガスの温度の低下が抑制され、ヒータ５０からの入熱とあいまって第二の流路３０Ｂの中の酸化防止ガスの温度が高温状態に保たれる。
【００３０】
図４に示すように、第二の流路３０Ｂに流入した高温の酸化防止ガスは各突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂによってその方向が変更される。接続流路３４から流入した酸化防止ガスは、突起３５によって流れの方向を凹部４０の側面４２に向って変更され、突起３６ａ，３６ｂによって流れの方向を凹部４０の中心側に変更され、突起３７ａ，３７ｂによって流れの方向を左右方向に変更され、突起３８ａ，３８ｂによって流れの方向を孔２４の中心２４ｃの方向に変更され、突起３８ａ，３８ｂの間及び突起３８ａ，３８ｂと凹部４０の側面４２との間の吹き出し口４５ａ，４５ｂ，４５ｃから孔２４の中心２４ｃに向かって吹き出す。つまり、各突起３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂは高温の酸化防止ガスの流れを少なくとも２回変更するラビリンスを構成し、高温の酸化防止ガスは、突起３８ａ，３８ｂの間及び突起３８ａ，３８ｂと凹部４０の側面４２との間の吹き出し口４５ａ，４５ｂ，４５ｃから均等に孔２４の中心２４ｃに向かって吹き出す。吹き出し口４５ａ，４５ｂ，４５ｃから均等に孔２４の中心２４ｃに向かって吹き出した酸化防止ガスの一部は、図５に示すように孔２４を通って本体２１の下面から下向きに流出し、他の一部は、溝６０によって構成される溝型流路６１を通って水平方向に流出する。
【００３１】
第二の流路３０Ｂは、本体２１の表面近傍に配置された第一の流路３０Ａから流入した高温の酸化防止ガスを高温状態に保ったまま本体２１の高さ方向に拡散させるので、高さ方向の広い範囲に高温の酸化防止ガスを吹き出すことができる。孔２４は、凹部４０の底面４１に設けられているので、外部の空気の流れによって吹き出し口４５ａ，４５ｂ，４５ｃから吹き出す酸化防止ガスの流れが乱されることがない上、突起３８ａ，３８ｂが孔２４の周囲に壁を形成し、図５に示すように、突起３８ａ，３８ｂの各段部３９ａ，３９ｂが溝６０の底面と同一の高さまで延びているので、図５の雲マークに示すように孔２４の周囲に高温の酸化防止ガスの濃度が高い高温高濃度領域８０を形成することができる。本実施形態では、先に述べた、０．３リットル／ｍｉｎのような少ない酸化防止ガスの流量でも温度が１３０℃程度で酸化防止ガスの濃度がほぼ１００％の高温高濃度領域８０を形成することができる。
【００３２】
図５に示すように、孔２４の中心２４ｃにキャピラリ１２の中心を合わせ、酸化防止ガスの高温高濃度領域８０の中にキャピラリ１２の先端のワイヤテール１３が入るように超音波ホーン１１の高さを調整した後、孔２４の側面に設けられた貫通穴７１の中に配置されたトーチ電極７０とワイヤテール１３との間に放電を発生させ、ワイヤテール１３をフリーエアボール１４に形成する。つまり、高温高濃度の酸化防止ガスの中でフリーエアボール１４が形成されるので、フリーエアボール１４の異型化（球形にならない）あるいは表面の酸化を抑制することができる。さらに、不活性ガス雰囲気で放電が行われるため、トーチ電極７０の酸化等による劣化を抑制することができる。
【００３３】
そして、形成したフリーエアボール１４に１３０℃程度の高温の酸化防止ガスを均等に吹き着付けるとことにより、フリーエアボール１４の温度を効果的に高温に保ってボンディングすることができるので、十分な接合強度を持つボンディングを行うことができる。フリーエアボールの温度を高温に保つことによって、フリーエアボールがやわらかい状態でボンディングをすることが可能となること、ワイヤを構成する銅などの金属材料の加工硬化が抑制されること、フリーエアボールの温度の急激な低下を抑制することにより内部の不純物が低減され、フリーエアボールが硬くなることを抑制することができることなどにより、ボンディングの際の押圧力、基板の加熱温度を少なくできることから、ダメージフリーボンディング（ボンディングにより基板等に損傷が発生することがほとんど無いボンディング）を行うことができる。これにより、ボンディング品質を向上させることができる。更に、フリーエアボールの温度を上げると、ボンディングの際の金属接合の際の拡散もよくなるので、超音波振動の印加が少なくて済み、更にボンディング品質を向上させることができる。
【００３４】
以上述べたように、本実施形態の酸化防止ガス吹き出しユニット１００は、ヒータ５０が取り付けられた本体２１の表面近傍に配置した浅い第一の流路３０Ａによって効果的に酸化防止ガスの温度を上昇させ、第一の流路３０Ａよりも深い第二の流路３０Ｂによって高さ方向に酸化防止ガスを拡散させると共に孔２４の周囲からフリーエアボール１４に向って均等に吹き出させることによって、少ない流量の酸化防止ガスによってフリーエアボール１４を効果的に加温あるいは保温することができ、十分な接合強度を持つボンディングを行うことができる。
【００３５】
また、少量の酸化防止ガスによってフリーエアボール１４を効果的に加温あるいは保温することができるので、酸化防止ガス流路３０を小さくすることができ、全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００３６】
更に、第二の流路３０Ｂは高温の酸化防止ガスが流れるあるいは滞留する下流側流路３０ｂによってその周囲の一部が取り囲まれているので、第二の流路３０Ｂの中の酸化防止ガスの温度を効果的に高温状態に保つことができ、高温の酸化防止ガスをフリーエアボール１４に吹き付けることができる。
【００３７】
本実施形態では、ヒータ５０は蓋２２と同一の形状のフィルム状のヒータとして説明したが、薄型のヒータであれば、フィルム状でなくともよい。また、浅い第一の流路３０Ａを流れる酸化防止ガスを加熱できれば、蓋２２と同一形状でなくともよいし、蓋２２の表面に複数のヒータを分割して配置してもよい。
【００３８】
図６、図７を参照して本発明の他の実施形態について説明する。図１から図５を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態は、図７に示すように、ヒータ５０の大きさが蓋２２、カバープレート２３の外形よりも少し小さく、カバープレート２３の周囲にヒータ５０の端部を覆う突起を設けるようにしたものである。したがって、図６に示すようヒータ５０の端面は外部に露出せず、外部からヒータ５０は見えなくなっている。
【００３９】
本実施形態は、ヒータ５０の端面が外部に露出していないので、より効果的に流路内の酸化防止ガスを加熱することができる。なお、フィルムヒータ５０が非常に薄い場合には、図７に示すように、カバープレート２３の周囲に突起を設けない構成としてもよい。
【００４０】
図８を参照しながら本発明のもう一つの他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図８に示すように、本実施形態は、先に説明した実施形態のフィルムヒータ５０に変えて、蓋２２の表面に発熱抵抗体５０ｂのパターンを取り付けたものである。本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００４１】
１１  超音波ホーン、１２  キャピラリ、１３  ワイヤテール、１４  フリーエアボール、２０  基体部、２１  本体、２１ａ  第一部分、２１ｂ  第二部分、２２  蓋、２２ａ，２３ａ，５０ａ  切り欠き、２３  カバープレート、２４  孔、２４ｃ  中心、２５  酸化防止ガス供給管、２６  酸化防止ガス供給穴、３０  酸化防止ガス流路、３０Ａ  第一の流路、３０Ｂ  第二の流路、３０ａ  上流側流路、３０ｂ  下流側流路、３１，３３，６０  溝、３２  山部、３４  接続流路、３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ  突起、３９ａ，３９ｂ  段部、４０  凹部、４１  底面、４２  側面、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ  吹き出し口、５０  ヒータ、５０ｂ  発熱抵抗体、５１  電極、６１  溝型流路、７０  トーチ電極、７１  貫通穴、８０  高温高濃度領域、１００  酸化防止ガス吹き出しユニット。
【図１】
2014075519.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014075519.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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