(57)【要約】  非破壊で接合部の信頼性の検査を可能とし、かつ、精度の高い検査を可能とすることを目的とする。ウェッジツールは、先端に超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤー（９）が配置される溝（３）と、溝の両側に配置される、第１の平面（２）および第２の平面（２）と、第１の平面および第２の平面のうちの少なくとも一方において溝から離れて形成される少なくとも１つの凸部（４）とを備え、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤーと被接合体との接合部におけるボンディングワイヤーの変形によって、ボンディングワイヤーが凸部に接触する。
2019155547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動によってウェッジボンディングを行うウェッジツール（１）であり、
前記ウェッジツール（１）の先端において前記超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤー（９）が配置される溝（３）と、
前記ウェッジツール（１）の先端において前記溝（３）の両側に配置される、第１の平面（２）および第２の平面（２）と、
前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）のうちの少なくとも一方において前記溝（３）から離れて形成される少なくとも１つの凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）とを備え、
ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤー（９）と被接合体との接合部における前記ボンディングワイヤー（９）の変形によって、前記ボンディングワイヤー（９）が前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）に接触する、
ウェッジツール。
【請求項２】
前記溝（３）の底面は、前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）と平行である、
請求項１に記載のウェッジツール。
【請求項３】
前記溝（３）の、前記溝（３）が形成される方向における端部は曲面形状であり、前記ウェッジツール（１）の側面と滑らかに繋がる、
請求項１または請求項２に記載のウェッジツール。
【請求項４】
前記溝（３）が形成される方向における前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）の幅は、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤー（９）の半径の１／２０以上である、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項５】
前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）は、前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）のうちの少なくとも一方の前記溝（３）が形成される方向における中央部に位置する、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項６】
前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）の前記溝（３）に近い端部（１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ）と前記溝（３）の中心線（７）との間の平面視における距離が、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤー（９）の半径の１．１倍以上である、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項７】
前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）の高さが、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤー（９）の半径の１／４０以上、かつ、１／２以下である、
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項８】
前記凸部（４Ａ、４Ｂ）が、前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）の双方に形成され、
それぞれの前記凸部（４Ａ、４Ｂ）が、前記溝（３）の中心線（７）に対して線対称に位置する、
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項９】
前記凸部（４Ｃ、４Ｄ）が、前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）の双方に形成され、
それぞれの前記凸部（４Ｃ、４Ｄ）の前記溝（３）に近い端部（１２Ｃ、１２Ｄ）と前記溝（３）の中心線（７）との間の平面視における距離が、互いに異なる、
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載のウェッジツール。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載された前記ウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行う、
ボンディング装置。
【請求項１１】
ウェッジツール（１）の先端において超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤー（９）が配置される溝（３）と、前記ウェッジツール（１）の先端において前記溝（３）の両側に配置される、第１の平面（２）および第２の平面（２）と、前記第１の平面（２）および前記第２の平面（２）のうちの少なくとも一方において前記溝（３）から離れて形成される少なくとも１つの凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）とを備え、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤー（９）と被接合体との接合部における前記ボンディングワイヤー（９）の変形によって、前記ボンディングワイヤー（９）が前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）に接触する前記ウェッジツール（１）を用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行い、
ウェッジボンディングによって形成された前記ボンディングワイヤー（９）と前記被接合体との前記接合部に前記凸部（４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）が転写された転写痕（１１）を検出する、
ボンディング検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、ワイヤーボンディング技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーボンディングには、キャピラリーツールを用いてサーモソニックボンディングするボールボンディングと、ウェッジツールを用いて超音波ボンディングするウェッジボンディングとの２種類がある。【０００３】
このうちのウェッジボンディングを行うワイヤーボンディング装置は、ウェッジツール本体部と、ワイヤーカッターと、ワイヤークランプと、ワイヤーガイドとを備える。ウェッジツール本体部は、超音波ホーンを介してワイヤーボンディング装置に取り付けられる。【０００４】
上記のワイヤーボンディング装置は、たとえば半導体装置に対して、アルミまたは銅などからなるボンディングワイヤーを形成することによって、電気的な接続を形成する（たとえば、特許文献１を参照）。【０００５】
具体的には、ワイヤーガイドを通してウェッジツールの下方へ供給されるボンディングワイヤーを、被接合体上にウェッジツール本体部で押圧しながら超音波振動を加えることによって被接合体に接合する工程を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１１１４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的にウェッジボンディングにおいては、被接合体とボンディングワイヤーとの接合信頼度を評価する手法として、ピールテストおよびシェアテストが用いられる。【０００８】
しかしながら、これらの手法は破壊検査であるため、抜き取り検査を行うことはできても全数検査を行うことはできない。このため、非破壊で接合部の信頼性を検査する手法として、ツールの振動方向に直交する方向におけるボンディングワイヤーの変形量を測定顕微鏡、映像解析またはレーザー変位計などの機器を用いて測定し、接合部の信頼性を判定する手法が用いられる（たとえば、特許文献１を参照）。【０００９】
近年、半導体装置の小型化および高密度化が進んでいる。ボンディングワイヤーの変形量を測定しようとした場合に、後から接合されるワイヤー配線、樹脂製ケースまたは外部出入力用電極などによって撮像が妨げられるなどの理由から、測定顕微鏡、映像解析またはレーザー変位計などの機器を用いた測定では、すべての接合箇所を検査することができない場合があった。【００１０】
また、製品の品質基準の限度を示す限度見本と、検査対象との比較によって感応的な目視検査を行う手法もあるが、当該手法は検査員の感覚または検査員の熟練度に依存する部分があり、高い精度で検査を行うことが難しかった。【００１１】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、非破壊で接合部の信頼性の検査を可能とし、かつ、精度の高い検査を可能とする技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、超音波振動によってウェッジボンディングを行うウェッジツールであり、前記ウェッジツールの先端において前記超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤーが配置される溝と、前記ウェッジツールの先端において前記溝の両側に配置される、第１の平面および第２の平面と、前記第１の平面および前記第２の平面のうちの少なくとも一方において前記溝から離れて形成される少なくとも１つの凸部とを備え、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤーと被接合体との接合部における前記ボンディングワイヤーの変形によって、前記ボンディングワイヤーが前記凸部に接触する。【００１３】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、上記のウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行う。【００１４】
本願明細書に開示される技術の第３の態様は、ウェッジツールの先端に超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤーが配置される溝と、前記ウェッジツールの先端において前記溝の両側に配置される、第１の平面および第２の平面と、前記第１の平面および前記第２の平面のうちの少なくとも一方において前記溝から離れて形成される少なくとも１つの凸部とを備え、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤーと被接合体との接合部における前記ボンディングワイヤーの変形によって、前記ボンディングワイヤーが前記凸部に接触する前記ウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行い、ウェッジボンディングによって形成された前記ボンディングワイヤーと前記被接合体との前記接合部に前記凸部が転写された転写痕を検出する。
【発明の効果】
【００１５】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、超音波振動によってウェッジボンディングを行うウェッジツールであり、前記ウェッジツールの先端において前記超音波振動の方向に沿って形成され、かつ、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤーが配置される溝と、前記ウェッジツールの先端において前記溝の両側に配置される、第１の平面および第２の平面と、前記第１の平面および前記第２の平面のうちの少なくとも一方において前記溝から離れて形成される少なくとも１つの凸部とを備え、ウェッジボンディングによって接合される前記ボンディングワイヤーと被接合体との接合部における前記ボンディングワイヤーの変形によって、前記ボンディングワイヤーが前記凸部に接触する。このような構成によれば、接合部におけるボンディングワイヤーの変形によってボンディングワイヤーが凸部に接触すると、接合部に転写痕が形成される。転写痕が形成されている場合、接合部の幅が十分に大きいことから、凸部までの距離がたとえば下限値である場合、半導体装置の信頼性を担保するための接合部の幅が確保されていることが分かる。したがって、接合部の全形と比較して十分小さい転写痕を接合部の良否判定に用いることによって、非破壊で接合部の信頼性の検査を行うことができ、かつ、精度の高い検査を行うことができる。【００１６】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、上記のウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行うものである。このような構成によれば、接合部におけるボンディングワイヤーの変形によってボンディングワイヤーが凸部に接触すると、接合部に転写痕が形成される。転写痕が形成されている場合、接合部の幅が十分に大きいことから、凸部までの距離がたとえば下限値である場合、半導体装置の信頼性を担保するための接合部の幅が確保されていることが分かる。したがって、接合部の全形と比較して十分小さい転写痕を接合部の良否判定に用いることによって、非破壊で接合部の信頼性の検査を行うことができ、かつ、精度の高い検査を行うことができる。【００１７】
本願明細書に開示される技術の第３の態様は、上記のウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行い、ウェッジボンディングによって形成された前記ボンディングワイヤーと前記被接合体との前記接合部に前記凸部が転写された転写痕を検出する。このような構成によれば、接合部におけるボンディングワイヤーの変形によってボンディングワイヤーが凸部に接触すると、接合部に転写痕が形成されるため、転写痕を検出することによって、半導体装置の信頼性を担保するための接合部の幅が確保されているか否かを判定することができる。また、転写痕は接合部の全形と比較して十分小さいため、転写痕を撮像するための撮像角度の自由度を高く維持することができる。よって、接合部の良否判定の精度を高く維持することができる。【００１８】
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に関する、ウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す正面図である。
【図２】実施の形態に関する、ウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す側面図である。
【図３】実施の形態に関する、ウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。
【図４】実施の形態に関する、ウェッジツールを用いて超音波接合がなされ、凸部の形状が転写された接合部の例を示す平面図である。
【図５】実施の形態に関する、ウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。
【図６】実施の形態に関する、ウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。
【図７】ワイヤーボンディング装置によって半導体装置にワイヤーボンディングを行う動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【００２１】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
【００２２】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００２３】
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
【００２４】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関するウェッジツール、ボンディング装置、および、ボンディング検査方法について説明する。説明の便宜上、まず、ワイヤーボンディング装置によるワイヤーボンディング動作について説明する。
【００２６】
図７は、ワイヤーボンディング装置によって半導体装置にワイヤーボンディングを行う動作を説明するための図である。
【００２７】
図７に例が示されたワイヤーボンディング装置は、ウェッジボンディングを行うワイヤーボンディング装置である。図７に例が示されるようにワイヤーボンディング装置は、ウェッジツール１０１と、ワイヤーカッター１０２と、ワイヤークランプ１０３と、ワイヤーガイド１０４とを備える。ウェッジツール１０１は、超音波ホーンを介してワイヤーボンディング装置に取り付けられる。
【００２８】
図７においては、ワイヤーボンディングされる半導体装置の構成の例も示されている。図７に例が示されるように半導体装置は、放熱用ベース１０７と、放熱用ベース１０７の上面に配置された絶縁基板１０６と、絶縁基板１０６の上面に配置された半導体チップ１０８と、平面視において絶縁基板１０６を囲みつつ、放熱用ベース１０７に接続された樹脂製ケース１０９と、樹脂製ケース１０９に取り付けられた外部出入力用電極１１０とを備える。
【００２９】
このうち、絶縁基板１０６は、絶縁板１０６Ｄと、絶縁板１０６Ｄの上面に形成された導電パターン１０６Ａと、絶縁板１０６Ｄの上面に形成された導電パターン１０６Ｂと、絶縁板１０６Ｄの下面に形成された導電パターン１０６Ｃとを備える。なお、導電パターン１０６Ａと導電パターン１０６Ｂとは、互いに離間して配置される。半導体チップ１０８は、はんだなどを介して導電パターン１０６Ａの上面に配置される。また、放熱用ベース１０７は、はんだなどを介して導電パターン１０６Ｃの下面に配置される。
【００３０】
このような構成の半導体装置に対して、外部出入力用電極１１０と、半導体チップ１０８と、導電パターン１０６Ｂとに跨る、アルミまたは銅などからなるボンディングワイヤー９を形成することによって、これらを電気的に接続する。
【００３１】
具体的には、ワイヤーガイド１０４を通してウェッジツールの下方へ供給されるボンディングワイヤー９を、被接合体上にウェッジツール１０１で押圧しながら超音波振動を加えることによって被接合体に接合する工程を繰り返す。そうすることによって、電気的に接続されたワイヤー配線１０５を形成することができる。
【００３２】
＜ウェッジツールの構成について＞
図１は、本実施の形態に関するウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す正面図である。また、図２は、本実施の形態に関するウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す側面図である。図２においては、ウェッジツールの振動方向が矢印で示されている。また、図３は、本実施の形態に関するウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。
【００３３】
図１に例が示されるように、ウェッジツール１の先端部には、溝３と、溝３を溝３が形成される方向と直交する方向から挟む２つの平面２と、少なくとも一方の平面２における１つ以上の凸部４とが設けられる。
【００３４】
溝３の底面および側面は、溝３が形成される方向から見た断面（すなわち、図１）において、互いに滑らかに繋がり、かつ、溝３が形成される方向と直交する方向から見た断面（すなわち、図２）においても曲面形状である曲面５によって形成される。溝３の底面および側面は、溝３が形成される方向と直交する方向から見た断面（すなわち、図２）においてウェッジツール１の側面８と滑らかに繋がる。また、溝３の底面は、被接合体とボンディングワイヤーとの接合面と平行である。
【００３５】
図１に例が示されるように、２つの平面２は、被接合体とボンディングワイヤーとの接合面と平行である。２つの平面２は、それぞれウェッジツール１の側面８と繋がる。
【００３６】
図２に例が示されるように、凸部４は、ウェッジツール１の溝３が形成される方向（すなわち、ウェッジツール１の振動方向）における中央部に位置する。なお、ウェッジツール１の溝３が形成される方向におけるウェッジツール１の幅は幅Ｌ１で示される。
【００３７】
また、図３に例が示されるように、凸部４は、溝３が形成される方向と直交する方向においては、平面２の側面８と繋がる端部から、平面２の溝３の位置する方向へ延びて形成される。
【００３８】
凸部４の、溝３に近い端部は、直線または曲線からなる境界１２である。境界１２は、ウェッジツール１の溝３に沿う中心線７からボンディングワイヤーの半径Ｒの１．１倍以上の距離Ｗ２だけ離れた位置に設けられる。
【００３９】
凸部４の溝３が形成される方向における幅Ｌ２は、ボンディングワイヤーの半径Ｒの１／２０以上である。凸部４は、境界１２から側面８と繋がる端部に向けて、同じ幅を維持しながら、または、幅を広げながら形成される。
【００４０】
また、図１に例が示されるように、境界１２における凸部４の高さＨは、ボンディングワイヤーの半径Ｒの１／４０以上、かつ、１／２以下の範囲に設定される。
【００４１】
図４は、本実施の形態に関するウェッジツール１を用いて超音波接合がなされ、凸部４の形状が転写された接合部の例を示す平面図である。図４においては、ボンディングワイヤー９と被接合体とが接合され、接合部が形成されている。なお、ボンディングワイヤー９の両側方に位置するフィレット１０は、ボンディングワイヤー９が変形して形成されるものである。図４において、フィレット１０には、接合の際に凸部４が押し付けられることによって転写痕１１が形成されている。
【００４２】
本実施の形態におけるウェッジツール１の、中心線７から凸部４の境界１２までの距離Ｗ２は、たとえば、半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の下限幅に設定される。また、ウェッジツール１の中心線７は、ボンディングワイヤー９の中心線に一致するように配置される。
【００４３】
このとき、ウェッジツール１を用いて超音波接合がなされ転写痕１１が形成されている接合部の、中心線７からボンディングワイヤー９の端部までの幅、すなわち、接合部の幅の半分であるツブレ幅Ｗ３は距離Ｗ２よりも大きいことから、転写痕１１を検出することによって、半導体装置の信頼性を担保するための接合部のツブレ幅が下限幅よりも大きいことを知ることができる。
【００４４】
一方で、接合部において転写痕１１が形成されていない場合には、接合部のツブレ幅が下限値よりも小さく、接合部の信頼性、さらには、半導体装置の信頼性が担保されていないことが分かる。
【００４５】
また、本実施の形態におけるウェッジツール１の、中心線７から凸部４の境界１２までの距離Ｗ２は、たとえば、半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の上限幅に設定される。また、ウェッジツール１の中心線７は、ボンディングワイヤー９の中心線に一致するように配置される。
【００４６】
このとき、ウェッジツール１を用いて超音波接合がなされ転写痕１１が形成されている接合部のツブレ幅Ｗ３は距離Ｗ２よりも大きいことから、転写痕１１を検出することによって、接合部のツブレ幅が上限幅よりも大きいことを知ることができる。
【００４７】
一方で、接合部において転写痕１１が形成されていない場合には、接合部のツブレ幅が上限値よりも小さいことが分かる。
【００４８】
このように、本実施の形態に関するウェッジツール１を用いて製造される半導体装置は、転写痕１１を接合部の良否判定マークとして用いることができる。
【００４９】
そのため、転写痕１１の有無によって接合部のツブレ幅が半導体装置の信頼性を担保するために十分な幅であるか否かを判定することができ、従来の限度見本との比較によって感応的な目視検査を行う場合と比べて高い精度で判定を行うことができる。
【００５０】
また、転写痕１１は接合部の全形と比較して十分小さい。そのため、ワイヤー配線１０５、樹脂製ケース１０９または外部出入力用電極１１０などによって接合部の全形の撮像が妨げられる場合においても、転写痕１１を撮像するための撮像角度の自由度を高く維持することができる。よって、接合部の良否判定の精度を高く維持することができる。
【００５１】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関するウェッジツール、ボンディング装置、および、ボンディング検査方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００５２】
＜ウェッジツールの構成について＞
図５は、本実施の形態に関するウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。図５に例が示される構成では、右側の平面２に凸部４Ａが形成され、左側の平面２に凸部４Ｂが形成されている。
【００５３】
凸部４Ａおよび凸部４Ｂは、ウェッジツール１の中心線７に対して線対称な位置に設けられる。凸部４Ａの、溝３に近い端部である境界１２Ａは、ウェッジツール１の中心線７から距離Ｗ２だけ離れた位置に設けられる。同様に、凸部４Ｂの、溝３に近い端部である境界１２Ｂは、ウェッジツール１の中心線７から距離Ｗ２だけ離れた位置に設けられる。
【００５４】
このような構成によれば、一方の平面２だけに凸部が設けられた場合に比べて、凸部４Ａまたは凸部４Ｂを撮像するための撮像角度の自由度を高めることができる。よって、接合部の良否判定の精度を高く維持することができる。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関するウェッジツール、ボンディング装置、および、ボンディング検査方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００５６】
＜ウェッジツールの構成について＞
図６は、本実施の形態に関するウェッジツールの先端部の構成の例を概略的に示す下面図である。図６に例が示される構成では、右側の平面２に凸部４Ｃが形成され、左側の平面２に凸部４Ｄが形成されている。
【００５７】
凸部４Ｃおよび凸部４Ｄは、ウェッジツール１の中心線７に対して非対称な位置に設けられる。凸部４Ｃの、溝３に近い端部である境界１２Ｃは、ウェッジツール１の中心線７から距離Ｗ２だけ離れた位置に設けられる。一方で、凸部４Ｄの、溝３に近い端部である境界１２Ｄは、ウェッジツール１の中心線７から距離Ｗ４だけ離れた位置に設けられる。
【００５８】
通常、ボンディングワイヤーのウェッジツール１の振動方向と直交する方向における変形幅は、ウェッジツール１の中心線７に対しておおよそ線対称に広がる。
【００５９】
そのため、中心線７に対して非対称に設けられた凸部４Ｃおよび凸部４Ｄに関して、境界１２Ｃと中心線７との間の距離Ｗ２とし、境界１２Ｄと中心線７との間の距離Ｗ４とし、かつ、距離Ｗ２が距離Ｗ４よりも小さい場合、転写痕１１が１つも形成されない場合は、中心線７からのボンディングワイヤー９のツブレ幅が距離Ｗ２以下であり、転写痕１１が１つ形成される場合は、中心線７からのボンディングワイヤー９のツブレ幅が距離Ｗ２以上、かつ、距離Ｗ４以下であり、転写痕が２つ形成される場合は、中心線７からのボンディングワイヤー９のツブレ幅が距離Ｗ４以上である、すなわち、ボンディングワイヤー９の接合部における全幅が距離Ｗ４の２倍以上であることが分かる。
【００６０】
したがって、たとえば、距離Ｗ２を半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の下限幅とし、距離Ｗ４を半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の上限幅とすることによって、接合部のツブレ幅が規格範囲に収まっていることを知ることができる。よって、接合部の良否判定をより詳細に行うことができる。
【００６１】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【００６２】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【００６３】
以上に記載された実施の形態によれば、ウェッジツールは、溝３と、第１の平面および第２の平面と、少なくとも１つの凸部４とを備える。ここで、第１の平面および第２の平面は、たとえば、平面２に対応するものである。溝３は、ウェッジツール１の先端において超音波振動の方向に沿って形成される。また、溝３には、ウェッジボンディングの際にボンディングワイヤー９が配置される。２つの平面２は、ウェッジツール１の先端において溝３の両側に配置される。また、２つの平面２は、溝３を溝３が形成される方向と交差する方向から挟む。凸部４は、２つの平面２のうちの少なくとも一方において溝３から離れて形成される。そして、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤー９と被接合体との接合部におけるボンディングワイヤー９の変形によって、ボンディングワイヤー９が凸部４に接触する。すなわち、凸部４の溝３に近い端部と溝３の中心線７との間の平面視における距離が、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤー９と被接合体との接合部の、溝３と交差する方向における幅の半分よりも小さい。ここで、凸部４の溝３に近い端部は、たとえば、境界１２に対応するものである。
【００６４】
このような構成によれば、溝３と交差する方向における中心線７からの接合部の幅、すなわち、ボンディングワイヤー９のツブレ幅Ｗ３が凸部４の境界１２と溝３の中心線７との間の距離Ｗ２よりも大きくなると、接合部におけるボンディングワイヤー９、より詳細にはボンディングワイヤー９が超音波接合の際に変形して形成されたフィレット１０に凸部４が押し付けられることによって転写痕１１が形成される。転写痕１１が形成されている場合には、接合部のツブレ幅Ｗ３は距離Ｗ２よりも大きいことから、距離Ｗ２がたとえば下限値である場合、半導体装置の信頼性を担保するための接合部のツブレ幅が確保されていることが分かる。したがって、接合部の全形と比較して十分小さい転写痕１１を接合部の良否判定に用いることによって、非破壊で接合部の信頼性の検査を行うことができ、かつ、精度の高い検査を行うことができる。
【００６５】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例が示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００６６】
しかしながら、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００６７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、溝３の底面は、２つの平面２と平行である。このような構成によれば、超音波接合によってボンディングワイヤー９の上面とフィレット１０の上面とが平行に形成され、信頼性の高い接合部を形成することができる。
【００６８】
また、以上に記載された実施の形態によれば、溝３の、溝３が形成される方向における端部は曲面形状であり、ウェッジツール１の側面と滑らかに繋がる。このような構成によれば、接合部の周辺におけるボンディングワイヤー９を曲面形状で支持することによって、接合部においてボンディングワイヤー９と被接合体とを十分に接触させることができる。
【００６９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、溝３が形成される方向における凸部４の幅は、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤー９の半径の１／２０以上である。このような構成によれば、転写痕１１の溝３が形成される方向における幅を、容易に視認可能な幅とすることができる。
【００７０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４は、２つの平面２のうちの少なくとも一方の溝３が形成される方向における中央部に位置する。このような構成によれば、平面視において楕円形状に広がって変形する接合部の、溝３が形成される方向と交差する方向におけるツブレ幅Ｗ３が最大となる箇所において、凸部４の転写による転写痕１１を形成することができる。
【００７１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４の境界１２と溝３の中心線７との間の平面視における距離が、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤー９の半径の１．１倍以上である。このような構成によれば、接合部のツブレ幅Ｗ３がボンディングワイヤー９の半径の１．１倍以上である場合に、凸部４の転写による転写痕１１を形成することができる。
【００７２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４の高さが、ウェッジボンディングによって接合されるボンディングワイヤー９の半径の１／４０以上、かつ、１／２以下である。このような構成によれば、超音波接合の際にも、接合部におけるボンディングワイヤー９の厚みに妨げられて凸部４が被接合体には接触しないため、凸部４が被接合体にダメージを与えることを防ぐことができる。
【００７３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４Ａが一方の平面２に形成され、凸部４Ｂが他方の平面２に形成される。また、凸部４Ａと凸部４Ｂとが、溝３の中心線７に対して線対称に位置する。このような構成によれば、一方の平面２だけに凸部が設けられた場合に比べて、凸部４Ａまたは凸部４Ｂを撮像するための撮像角度の自由度を高めることができる。よって、接合部の良否判定の精度を高く維持することができる。また、たとえば、中心線７に対してほぼ対称に広がるフィレット１０の双方に転写痕１１が形成される場合、一方のみのフィレット１０に転写痕１１が形成される場合、および、双方のフィレット１０に転写痕１１が形成されない場合の３段階で、接合部の信頼度を詳細に評価することができる。
【００７４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４Ｃが一方の平面２に形成され、凸部４Ｄが他方の平面２に形成される。また、凸部４Ｃの境界１２Ｃと溝３の中心線７との間の平面視における距離と、凸部４Ｄの境界１２Ｄと溝３の中心線７との間の平面視における距離とが異なる。このような構成によれば、たとえば、境界１２Ｃを半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の下限幅に対応させ、境界１２Ｄを半導体装置の信頼性を担保するために必要な接合部の上限幅に対応させることによって、接合部のツブレ幅が規格範囲に収まっていることを知ることができる。よって、接合部の良否判定をより詳細に行うことができる。
【００７５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、上記のウェッジツールを用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行う。このような構成によれば、接合部のツブレ幅Ｗ３が距離Ｗ２よりも大きくなると、接合部に転写痕１１が形成される。転写痕１１が形成されている場合には、接合部のツブレ幅Ｗ３は距離Ｗ２よりも大きいことから、距離Ｗ２がたとえば下限値である場合、半導体装置の信頼性を担保するための接合部のツブレ幅が確保されていることが分かる。したがって、接合部の全形と比較して十分小さい転写痕１１を接合部の良否判定に用いることによって、非破壊で接合部の信頼性の検査を行うことができ、かつ、精度の高い検査を行うことができる。
【００７６】
以上に記載された実施の形態によれば、ボンディング検査方法において、上記のウェッジツール１を用いて、半導体装置のウェッジボンディングを行う。そして、ウェッジボンディングによって形成されたボンディングワイヤー９と被接合体との接合部に凸部４が転写された転写痕１１を検出する。
【００７７】
このような構成によれば、接合部のツブレ幅Ｗ３が距離Ｗ２よりも大きくなると接合部に転写痕１１が形成されるため、転写痕１１を検出することによって、半導体装置の信頼性を担保するための接合部のツブレ幅が確保されているか否かを判定することができる。また、転写痕１１は接合部の全形と比較して十分小さいため、転写痕１１を撮像するための撮像角度の自由度を高く維持することができる。よって、接合部の良否判定の精度を高く維持することができる。
【００７８】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例が示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００７９】
しかしながら、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００８０】
また、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【００８１】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【００８２】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【００８３】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【００８４】
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【００８５】
また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
【符号の説明】
【００８６】
１，１０１  ウェッジツール、２  平面、３  溝、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ  凸部、５  曲面、７  中心線、８  側面、９  ボンディングワイヤー、１０  フィレット、１１  転写痕、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ  境界、１０２  ワイヤーカッター、１０３  ワイヤークランプ、１０４  ワイヤーガイド、１０５  ワイヤー配線、１０６  絶縁基板、１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ  導電パターン、１０６Ｄ  絶縁板、１０７  放熱用ベース、１０８  半導体チップ、１０９  樹脂製ケース、１１０  外部出入力用電極。
【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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【国際調査報告】
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