(57)【要約】【課題】  金属細線の直進性を正確に評価することができる金属細線の直進性評価方法及び直進性評価装置を提供すること。【解決手段】  所定の長さを有する金線２を、金線２の少なくとも一端を自由端とした状態で純水上に浮かせ、純水の液面上での金線２の形状をもとに金線２の直進性を評価する。また、液体上に浮かせた金線２を撮像し、その静止画像から金線２の直進性を評価することが好ましい。そして、液面で金線２を浮かせる純水と、純水を貯留するバット４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の長さを有する金属細線を、該金属細線の少なくとも一端を自由端とした状態で液体上に浮かせ、該液体の液面上での前記金属細線の形状をもとに該金属細線の直進性を評価することを特徴とする金属細線の直進性評価方法。
【請求項２】
前記液体上に浮かせた前記金属細線を撮像し、その静止画像から該金属細線の直進性を評価することを特徴とする請求項１に記載の金属細線の直進性評価方法。
【請求項３】
前記金属細線が、金線であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属細線の直進性評価方法。
【請求項４】
液面で金属細線を浮かせる液体と、該液体を貯留する液体保持容器とを備えることを特徴とする金属細線の直進性評価装置。
【請求項５】
前記液体上に浮かせた金属細線を撮像する撮像装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の金属細線の直進性評価装置。
【請求項６】
前記液体の液面への振動を防止する振動防止手段を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の金属細線の直進性評価装置。
【請求項７】
前記液体上に浮かせた前記金属細線を照射する照明装置を備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の金属細線の直進性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボンディングワイヤとして用いられる金線などの金属細線の直進性評価方法及び直進性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品、例えばＬＳＩ等のような大規模集積回路の結線には、ボンディングワイヤが使用されている。近年、このような半導体製品の小型化、薄肉化、狭ピッチ化に伴ってボンディングワイヤとして用いられる金属細線には、その直進性の向上が要求されている。そこで、金属細線の直進性を評価する必要がある。
このような金属細線の直進性の評価方法としては、実際に金属細線を用いたルーピングを行うことでその直進性の評価を行うことや、スプールから繰り出した金属細線を平面上に載置してその形状から直進性の評価を行うことや、スプールから繰り出した金属細線を防風用容器内で垂下してその形状から直進性の評価を行うことがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１２４５３４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の金属細線の直進性評価方法には、以下の問題が残されている。すなわち、上記従来の金属細線の直進性評価方法では、金属細線を用いて実際にルーピングを行うと、ボンディング条件などの影響を受けてしまうため、金属細線そのものの直進性の評価を行うことが困難である。また、金属細線を平面上に載置すると、金属細線と平面との間に発生する摩擦力により金属細線が有する蛇行形状に変形することが困難であると共に、金属細線の載置方法により金属細線の形状にバラツキが生じることで正確な直進性の評価を行うことができないという問題がある。また、金属細線を垂下すると、金属細線の自重により、上述と同様に金属細線が有する蛇行形状に変形することが困難であり、曲がりや曲がりの振幅などを正確に観察することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、金属細線の直進性を正確に評価することができる金属細線の直進性評価方法及び直進性評価装置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】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の金属細線の直進性評価方法は、所定の長さを有する金属細線を、該金属細線の少なくとも一端を自由端とした状態で液体上に浮かせ、該液体の液面上での前記金属細線の形状をもとに該金属細線の直進性を評価することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、金属細線を液体上に浮かせることで、金属細線に対する摩擦などのように、金属細線の変形を抑制する抑止力の影響が除去される。ここで、金属細線の少なくとも一端を自由端とすることで、金属細線は、本来有する蛇行形状に変化することができる。したがって、金属細線の直進性を正確に評価することができる。
【０００７】
また、本発明の金属細線の直進性評価方法は、前記液体上に浮かせた前記金属細線を撮像し、その静止画像から該金属細線の直進性を評価することが好ましい。
この発明によれば、撮像装置による観察画像から金属細線の直進性を評価するが、得られる観察画像が静止画像であるので、金属細線の直進性を目視で評価することと比較してより正確となる。
【０００８】
また、本発明の金属細線の直進性評価方法は、前記金属細線が、金線であることが好ましい。
この発明によれば、ボンディングワイヤとして使用される金線に対して直進性評価を行う。
【０００９】
また、本発明の金属細線の直進性評価装置は、液面で金属細線を浮かせる液体と、該液体を貯留する液体保持容器とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、上述と同様に、金属細線を液体上に浮かせることで、金属細線の直進性を正確に評価することができる。
【００１０】
また、本発明の金属細線の直進性評価装置は、前記液体上に浮かせた金属細線を撮像する撮像装置を備えることが好ましい。
この発明によれば、上述と同様に、撮像装置による撮像画像から金属細線の直進性を評価する。したがって、金属細線の直進性を目視しながら評価することと比較してより正確となる。
【００１１】
また、本発明の金属細線の直進性評価装置は、前記液体の液面への振動を防止する振動防止手段を備えることが好ましい。
この発明によれば、液面の振動を防止することで、液面上における金属細線の形状が安定し、より正確な金属細線の直進性の評価を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の金属細線の直進性評価装置は、前記液体上に浮かせた前記金属細線を照射する照明装置を備えることが好ましい。
この発明によれば、金属細線に照明光を照射することで金属細線を鮮明に観察することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金属細線の直進性評価方法によれば、金属細線を液体上に浮かせることで、金属細線が本来有する蛇行形状に変形することができる。したがって、金属細線の直進性の評価が正確に行える。
また、本発明の金属細線の直進性評価装置によれば、上述と同様に、金属細線の評価を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる金属細線の直進性評価装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態による直進性評価装置１は、例えばＩＣチップ電極と外部のリード端子とを接続するボンディングワイヤである金線２の直進性を評価するものである。そして、この直進性評価装置１は、図１に示すように、遮光、防風用の筐体（振動防止手段）３と、内部に金線２を浮かばせるバット（液体保持容器）４と、上面にバット４を載置する除振台（振動防止手段）５と、金線２に照明光を照射する照明装置６と、金線２を撮像する撮像装置７とを備えている。
【００１５】
金線２は、純度９９．９９％のＡｕによって形成され、その線径が１８μｍであり、２０００ｍごとにスプールに巻き取られている。
筐体３は、外部からの光や風などによって観察結果にバラツキが生じることを防止するためのものである。そして、筐体３の内壁には、照明装置６からの照明光を金線２で反射させたときの反射光を鮮明に観察するために、黒色の塗料が塗布されている。
【００１６】
バット４は、その内部に液体として純水が張られており、スプールから繰り出されて所定の長さで切断された金線２が、この純水の液面に浮いている。また、バット４は、外部の振動が伝達して、液面を振動させることで観察結果にバラツキが生じることを防止するために除振台５の上面に載置されている。そして、バット４の内面には、筐体３と同様に、黒色の塗料が塗布されている。
【００１７】
照明装置６は、例えば蛍光灯によって構成されており、筐体３の天井面に配置されている。そして、照明装置６は、バット４に張られた純水の液面で浮いている金線２に対してムラなく照明光を照射するように構成されている。
撮像装置７は、例えばデジタルカメラによって構成されており、照明装置６からの照明光を金線２で反射させてその反射光を撮像するように構成されている。
【００１８】
次に、この直進性評価装置１を用いた金線２の直進性評価方法について説明する。
まず、スプールに巻き取られた金線２を繰り出し、適宜の長さで切断してバット４に張られた純水の液面に浮かべる。このとき、液面に浮かんでいる金線２に対して、例えば摩擦力のように金線２の変形を抑制する抑止力が働かないので、金線２は、金線２が本来有する蛇行形状に変形する。そして、照明装置６で浮いている金線２に照明光を照射し、変形した金線２の形状が安定したら、撮像装置７で金線２を撮像する。このとき得られる金線２の形状の一例を、図２に示す。
【００１９】
次に、得られた画像から、規則的曲がりの数、規則的曲がりの平均振幅、規則的曲がりの平均曲率半径、不規則的曲がりの数を測定する。
ここで、規則的曲がりとは、図２（ａ）に示すように、ある程度規則的な蛇行形状であって、その曲率半径が大きく、図２（ａ）に示すような蛇行形状における中心線Ｌ１から突出した箇所を示す。したがって、規則的曲がりの数とは、蛇行形状における曲率半径の大きな山の数を表している。また、規則的曲がりの振幅とは、蛇行形状における中心線と規則的曲がりの頂点との距離を表している。そして、規則的曲がりの曲率半径とは、規則的曲がりに内接する円の半径を表している。
【００２０】
また、不規則的曲がりとは、図２（ｂ）に示すように、不規則な蛇行形状であって、その曲率半径が小さく、図２（ｂ）に示すような蛇行形状における近似曲線Ｌ２から突出した箇所を示す。したがって、不規則的曲がりの数とは、蛇行形状における曲率半径の小さな山の数を表している。
以上のようにして金線２の直進性評価を行う。なお、直進性の評価に当たり、同じスプールに巻き取られている金線２を複数本切断し、これらに対してそれぞれ評価することで、より正確な直進性の評価を行うことができる。
【００２１】
このような直進性評価方法によれば、金線２を純水の液面に浮かせることで、金線２に対して摩擦力などの抑止力が働くことを防止する。したがって、金線２が本来具備している蛇行形状に変形することができ、金線２の直進性を正確に評価することができる。
【００２２】
また、このように構成された直進性評価装置１によれば、上述と同様に、金線２の直進性をより正確に評価することができる。
また、撮像装置７で観察画像を得ることで、目視による評価に比べて正確な直進性の評価を行うことができる。さらに、筐体３及び除振台５によって金線２の形状が安定し、照明装置６によって金線２を鮮明に観察することができることによっても、正確な直進性の評価を行うことが可能となる。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明にかかる直進性評価方法を、実施例により具体的に説明する。
まず、純度９９．９９％の金線を線径１８μｍに伸線し、４％伸びとなるように焼鈍処理を施した。そして、金線の表面に潤滑剤を塗布し、半径２５ｍｍのスプールに２０００ｍ巻取った。このように製造された金線が巻き取られたスプールを８組製作した。ここで、用意した８組のスプールに巻き取られている金線を、順に実施例１から８とする。
【００２４】
実施例１から８の金線に対して、それぞれ長さ３５０ｍｍに切断したものを２０本ずつ用意した。そして、上述した直進性評価方法によって、それぞれの１本あたりの不規則的曲がりの数、１本当たりの規則的曲がりの数、規則的曲がりの平均振幅、規則的曲がりの平均曲率半径を測定した。さらに、それぞれの金線を用いて実際にKulicke&Soffa社製のワイヤボンダー（装置名８０２８）にセットし、パッドピッチを４５μｍ間隔、ループの長さを５ｍｍ、ループの高さを２２０μｍとした条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士が接触する箇所の数である、ショート数を測定した。この結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2006086174.tif 000003
【００２６】
表１より、不規則的曲がりの数が少なく（表１に示す○）、かつ規則的曲がりの曲率半径が大きい（表１に示す○）とショートの数が少なく（表１に示す○）なり、不規則的曲がりの数が多い（表１に示す△あるいは×）、または規則的曲がりの曲率半径が小さい（表１に示す△あるいは×）とショート数が多く（表１に示す×）なることがわかった。
以上より、金線２を純水の液面に浮かせることで金線２が本来有する蛇行形状を確認することができ、金線の直進性を確実に評価することができることを確認した。また、金線２の直進性は、規則的曲がりの曲率半径と不規則的曲がりの数とに依存していることが確認された。
なお、ショート数の絶対値は、他のワイヤボンダーを用いることによって、変化することがあるが、実施例１から８における相対的なショート数の多少が変化することはない。また、上記従来の直進性評価方法を用いて同様に金線の直進性の評価を行ったが、平面との摩擦力や金線の自重などの金線２の長手方向に対する抑止力により金線が本来有する蛇行形状を確認するに至らなかった。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、筐体及び除振台によって液面の振動を抑制し、撮像装置によって静止画像を得たが、これらを設けず、純水が張られたバットに金線を浮かべるだけであっても、金線の直進性を評価することができる。
また、上記実施形態では、金属細線として金線を用いたが、鉄線、タングステン線、アルミニウム線、銅線、クロム線、ニッケル線や、貴金属線（銀線、白金線、パラジウム線）や、合金線（例えば、金―パラジウム線、金―銀線、金―白金線、１８金線、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス線）や、これらの金属線に他の物質（金属、無機物、有機物など）を被覆した細線などであってもよい。
また、金線の両端を自由端として直進性の評価を行ったが、少なくとも一方が自由端となっていればよい。
また、金線を純水の液面上に浮かせたが、純水に限らず、金属細線を液面上で浮かせることが可能な液体であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態における直進性評価装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の直進性評価方法において、純水の液面上で浮いている金線を示すもので、（ａ）は金線全体の平面図、（ｂ）は規則的曲がりにおける拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  直進性評価装置
２  金線（金属細線）
３  筐体（振動防止手段）
４  バット（液体保持容器）
５  防振台（振動防止手段）
６  照明装置
７  撮像装置
【図１】
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【図２】
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