(57)【要約】【課題】ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制することにより、キャピラリとの接触に起因してワイヤから磨りクズの発生或いはワイヤの断線等が生じるのを低減する。【解決手段】上下方向に貫通する貫通孔が内部に形成されたキャピラリと、前記キャピラリより下方に設置され、前記貫通孔に挿通されて前記キャピラリの下端から引き出されるワイヤの引き出し方向を前記キャピラリ内のチャンファー面に接触しない方向に規制するワイヤガイドを有している。ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、前記ワイヤガイドを使用することにより、前記キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制して、キャピラリとの接触に起因してワイヤから磨りクズの発生或いはワイヤの断線等が生じるのを回避する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に貫通する貫通孔が内部に形成されたキャピラリと、前記キャピラリより下方に設置され、前記貫通孔に挿通されて前記キャピラリの下端から引き出されるワイヤの引き出し方向を前記キャピラリ内のチャンファー面に接触しない方向に規制するワイヤガイドと、
を有することを特徴とするワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【請求項２】
前記ワイヤの引き出し方向を、前記貫通孔の中心軸線と前記キャピラリ内のチャンファー面とのなす角度未満の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【請求項３】
前記ワイヤガイドは、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤが延伸する方向を方向転換する方向転換部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【請求項４】
前記ワイヤガイドの方向転換部は、中心軸線が前記貫通孔の中心軸線に沿って配置されるとともに、前記ワイヤを巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有しており、
前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを、前記巻き付け部材の中心軸線を中心にして一方側から、または、他方側から前記巻き付け面に巻き付けることによって、前記ワイヤを方向転換することを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【請求項５】
前記ワイヤガイドの方向転換部は、中心軸線が前記貫通孔の中心軸線の方向と異なるように配置されるとともに、前記ワイヤを巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有しており、
前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを前記巻き付け部材の中心軸線を中心にして前記巻き付け面に巻き付けることによって、前記ワイヤを方向転換することを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【請求項６】
前記キャピラリと被ボンディング部品との間に、前記キャピラリから引き出された前記ワイヤに不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置が設けられたワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構であって、
前記ワイヤガイドは、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを前記不活性ガス供給装置に接触しない方向に方向転換することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構。
【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おけるワイヤ繰り出し機構に関し、ワイヤボンディング開始の準備段階においてキャピラリの先端からワイヤの引き出す操作を常に同一条件で行うことが可能なワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体の組立工程では、金ワイヤを使用したワイヤボンディングが主流であるが、金ワイヤに比べ材料コストが安い銅ワイヤや銀ワイヤ（以下、これらのワイヤを総称して非金線ワイヤと呼ぶ）を使用したボンディングが行われつつある。
【０００３】
しかしながら、非金線として銅ワイヤを使用したボンディングでは、スパーク放電によるボール形成時に銅とワイヤボンディング装置が設置された雰囲気中の酸素とが反応して酸化銅の銅ボールが形成される。酸化銅は銅と比較して硬度が大きいため、銅ボールとＩＣチップのパッドとの接合において、パッド下にダメージを与えることがある。また、酸化した銅ボールは変色や偏芯が発生し、ボンディング品質に悪影響を与えることがある。非金線として銀ワイヤを使用した場合も、銅ワイヤを用いた場合と同様な課題がある。なお、スパーク放電によりワイヤの先端に形成されるボールをフリーエアーボール（以下にＦＡＢと記す。）という。
【０００４】
このため、特許文献１には、不活性ガス雰囲気中でＦＡＢ（フリーエアーボール）を形成する際に、ＦＡＢの酸化を抑制しつつＦＡＢの安定化を図り、キャピラリとスパークロッドとの放電ギャップ長、不活性ガス雰囲気の大きさを容易に設定可能としたワイヤボンディング装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２は、ワイヤボンディングの実行中にリールからクランプ部材に至るキャピラリの先端から繰出されたワイヤにテンションが付与されているワイヤの送り機構を対象とするものであり、そのテンションが付与された前記ワイヤはワイヤの移送経路中に設けられたワイヤガイドで被ボンディング部材のボンディング面に向けて送り出されるようになっている。特許文献２には、前記キャピラリ先端から繰出されたワイヤが前記ワイヤガイドで被ボンディング部材のボンディング面に向けて送り出されることに起因する弊害を除去するワイヤボンディング装置が開示されている。特許文献２によれば、前記ワイヤがテンション力を受けて前記ワイヤガイドの固定面に接触及び／又は摺動することになるので、固定面にはキズが付き易く、該キズによりワイヤへの摩擦力を増大させる。ワイヤへの摩擦力の増大によるワイヤに曲がり等のクセによるボンディングミス等の弊害が発生する。このため、ワイヤガイドがワイヤの移送に伴い回転可能な外観略円柱状のガイド本体を設けることにより、前記テンション力を受けたワイヤと前記ワイヤガイドとの接触及び／又は摺動による摩擦力を減らして、ワイヤガイドに起因するボンディングミス等をなくすようにしたものである。
【０００６】
また、特許文献３には、ワイヤボンディング装置のキャピラリを洗浄する洗浄方法が開示されている。特許文献３によれば、非金線ワイヤがキャピラリ内面に接触してキャピラリ内面が汚れる現象が生じ、そのキャピラリ内の汚れによるボンディング不良を防止するために、キャピラリのワイヤ挿通孔にタングステンワイヤを挿通させ且つ先端部を洗浄液に浸漬させた状態でキャピラリに超音波振動を与えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４８１７３４１号公報
【特許文献２】特開平６−３３３９７３号公報
【特許文献３】特許第３４６３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、銅ワイヤ、銀ワイヤ等を用いて被ボンディング部品をボンディングするワイヤボンディング装置において、銅ワイヤ、銀ワイヤ等を不活性ガス中でボールを形成するための不活性ガス供給ノズルが設けられている。不活性ガス供給ノズルは、キャピラリ先端とボンディング面との間に位置しており、キャピラリ先端から不活性ガス供給ノズルの表面までの距離が短く、キャピラリの下部の空間が狭くなっている。また、不活性ガス供給ノズルは、キャピラリがボンディング中に貫通する開口部を有している。
【０００９】
このため、ワイヤボンディング実行中にワイヤ切れ等の発生によりキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、不活性ガス供給ノズルが障害となり、キャピラリ先端からワイヤを横方向や斜め方向に引っ張ってワイヤボンディングを開始する準備をする必要がある。ワイヤボンディングの開始の準備段階でキャピラリ先端からワイヤを引き出す際には、ワイヤの引き出す方向に何らの規制がされていないため、ワイヤを横方向や斜め方向に引っ張る際にワイヤがキャピラリ内部の端縁等に接触するのを低減することができず、その接触した際にキャピラリ内部の端縁等でワイヤが擦れて、ワイヤに傷を付けたり、ワイヤがキャピラリ内部で擦れて発生したワイヤのクズがキャピラリの先端に付着してしまうという現象が生じる。これらの現象がワイヤボンディングの開始の準備段階で発生すると、その発生したワイヤクズ等が、ワイヤボンディング実行時に異常スパークや製品汚れ、ループ形状異常の原因となり、製品不良が発生して製造歩留りを低下させているという課題がある。
【００１０】
熟練した作業者は、経験則に従ってワイヤをキャピラリ内部の端縁等との接触を避けてキャピラリ先端から引き出すことができるので、特に課題が生じることはないが、ワイヤボンディング装置を操作する作業者には経験が浅い不慣れな者も含まれている。特に、不慣れな作業者はキャピラリの内部構造に熟知しておらず、ワイヤがキャピラリ内部の端縁等に接触する真横や斜め下に引っ張ってしまうので、ワイヤとキャピラリ内部の端縁とが擦れてしまい、ワイヤのクズが発生したり、キャピラリからワイヤを引き出す際に滑らかに引き出せずワイヤを断線してしまうなどの課題がある。また、熟練者であってもワイヤの細線化やキャピラリライフの延長を実施した場合には、引き出す際にキャピラリ先端でワイヤが断線する確率が高くなるという課題がある。
【００１１】
上述したように、ボンディング装置による製造歩留りを向上させるには、作業者の熟練度に左右されることなく、ワイヤをキャピラリ内部の端縁等との接触を避けてキャピラリ先端から引き出す機構の開発が望まれている。
【００１２】
また、ワイヤから発生したゴミは、ワイヤボンディング対象製品の製造歩留りを低下させるばかりではなく、ワイヤボンディング装置から発生するエアーの吹き出し、室内の空調等により特定の場所に堆積して悪影響を及ぼし、その結果、ワイヤボンディング装置をメンテナンスする頻度が増大し、装置の稼働率を低下させるという課題がある。
【００１３】
このため、ワイヤが金線から非金線に変わりつつある中で、従来の金線によるワイヤボンディングでは、問題となっていなかったことが、非金線ワイヤの不活性ガスを使用したワイヤボンディングにおいて、不具合として顕著化してきている。
【００１４】
また、特許文献２にはワイヤガイドが開示されているが、特許文献２のワイヤガイドはテンション力が付与されたワイヤをキャピラリに向けて送り出すための中継治具としての機能に止まるものであり、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリからワイヤを引き出す際にワイヤに損傷が生じるのを低減するための機能を有するものではない。
【００１５】
そこで本発明は、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制することにより、キャピラリとの接触に起因して、ワイヤから磨りクズが発生したり或いはワイヤの断線等が発生するのを低減したワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構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】
【００１６】
前記目的を達成するため、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構は、上下方向に貫通する貫通孔が内部に形成されたキャピラリと、前記キャピラリより下方に設置され、前記貫通孔に挿通されて前記キャピラリの下端から引き出されるワイヤの引き出し方向を前記キャピラリ内のチャンファー面に接触しない方向に規制するワイヤガイドを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構は、前記ワイヤの引き出し方向を、前記貫通孔の中心軸線と前記キャピラリ内のチャンファー面とのなす角度未満の範囲に設定したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構の前記ワイヤガイドは、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤが延伸する方向を方向転換する方向転換部を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構の前記ワイヤガイドの方向転換部は、中心軸線が前記貫通孔の中心軸線に沿って配置されるとともに、前記ワイヤを巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有しており、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを、前記巻き付け部材の中心軸線を中心にして一方側から、または、他方側から前記巻き付け面に巻き付けることによって、前記ワイヤを方向転換することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構の前記ワイヤガイドの方向転換部は、中心軸線が前記貫通孔の中心軸線の方向と異なるように配置されるとともに、前記ワイヤを巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有しており、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを前記巻き付け部材の中心軸線を中心にして前記巻き付け面に巻き付けることによって、前記ワイヤを方向転換することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構は、前記キャピラリと被ボンディング部品との間に、前記キャピラリから引き出された前記ワイヤに不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置が設けられたワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構であって、前記ワイヤガイドは、前記引き出し方向に引き出された前記ワイヤを前記不活性ガス供給装置に接触しない方向に方向転換することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、キャピラリ先端の下部にワイヤガイドを設けることによって、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制することができ、作業者の熟練度に左右されることなく、ワイヤがキャピラリと接触するのを低減することができる。これにより、ワイヤボンディングの開始の準備段階でキャピラリの先端へのワイヤクズの付着やワイヤの断線等が発生するのを低減することができ、ワイヤクズ或いはワイヤの断線等に起因して発生するワイヤボンディング実行時の異常スパークや製品汚れ、ループ形状異常を防止して、ワイヤボンディング装置による製造歩留りを向上させることができるばかりでなく、ワイヤボンディング装置の稼働率を向上させることができる。さらに、ワイヤボンディングの開始の準備段階でのワイヤとキャピラリ内面との接触を低減してキャピラリ内面の汚れを防止することができ、特許文献３に示されたワイヤボンディング装置のキャピラリを洗浄する機構を設ける必要がない。
【００２３】
本発明によれば、キャピラリ先端の下部にワイヤガイドを設けることによって、作業手順が明確となり、作業者のワイヤ引き出し作業のばらつきを減らすことができるため、均一な作業手順によって、被ボンディング部品の品質を維持することができる。
【００２４】
本発明によれば、キャピラリ先端とボンディング面との間に酸化防止用の不活性ガス供給装置が設けられてキャピラリ下端の空間が狭くなっていても、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制するため、作業者の熟練度に左右されることなく、不活性ガス供給装置の存在に起因してワイヤがキャピラリと接触するのを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、ワイヤガイドが不活性ガス供給装置に設けられているワイヤボンディング装置における、キャピラリ周辺の構成を示す斜視図、（ｂ）は、その正面図である。
【図３】（ａ）は、ワイヤガイドを用いて、キャピラリ先端からワイヤを引き出した状態を示す斜視図、（ｂ）は、その正面図である。
【図４】キャピラリの長手方向の中心軸（軸心）に沿ったキャピラリ内部を示す断面図である。
【図５】キャピラリ先端から引き出されるワイヤの状態を説明する図である。
【図６】キャピラリ先端から引き出されたワイヤの状態を説明する図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、ワイヤガイドの位置におけるキャピラリの先端からのワイヤの成す角度について説明する図である。
【図８】不活性ガス供給装置の側面に設けたワイヤガイドのワイヤガイド部がＸＹステージのＸ軸に沿うように構成した上面図である。
【図９】（ａ）は、Ｌ字形状のワイヤガイドを用いて、ＸＹステージのＸ軸と平行となるように方向転換部を取り付けた構成を示す斜視図、（ｂ）は、キャピラリからワイヤガイドを介してワイヤを引き出した状態を示す正面図である。
【図１０】（ａ）は、円板状の上部と円板の下部に設けた円錐台とからなるワイヤガイドを取り付けた構成を示す斜視図、（ｂ）は、右利きの場合のワイヤガイドにおけるワイヤの引き出し例を示す正面図、（ｃ）は、左利きの場合のワイヤガイドにおけるワイヤの引き出し例を示す正面図である。
【図１１】キャピラリ先端の上下移動を説明する図である。
【図１２】（ａ）は、ワイヤガイドをワーク搬送部のワーククランプの表面に設けたものであり、（ｂ）は、ワイヤガイドをワーク搬送部のワーククランプ以外の場所に設けたものである。
【図１３】リング状に形成したワイヤガイドを示す図である。
【図１４】ワイヤボンディングの開始の準備段階においてワイヤがキャピラリから抜けてしまったときのワイヤ引き出し手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図面を参照して、本発明によるワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構を実施するための最良の形態について説明する。なお、本発明のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構は、キャピラリ先端の下部にワイヤガイドを設けることによって、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてワイヤガイドでキャピラリ先端からのワイヤの引き出す方向を規制することにより、ワイヤをキャピラリ内のチャンファー面の端縁に接触する方向を避けて引き出し、ワイヤボンディングの開始の準備段階において作業者の熟練度に左右されることなくワイヤ引き出し作業のばらつきを減らし、ワイヤとキャピラリとの摺動をなくすことにより、ワイヤクズやワイヤの断線等の発生を防止すようにしたものである。前記チャンファー面の端縁の詳細については後述する。
【００２７】
なお、以下の説明では、ボンディング装置として、非金線ワイヤ等を用いたワイヤボンディング装置について説明する。
【００２８】
最初に図１を参照してワイヤボンディング装置の構成を説明する。図１は、ワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１は、本発明のワイヤボンディング装置の構成を示す図である。図１に示すように、ワイヤボンディング装置１は、キャピラリ等のボンディングツールを有するボンディングヘッド３と、ボンディングヘッド３を搭載してＸＹ方向に二次元的に移動して位置決めする位置決め手段としてのＸＹステージ１８と、ＩＣチップ４５等をマウントしたリードフレーム４４等の被ボンディング部品を搭載してボンディングツールとしてのキャピラリ６によりボンディング作業を行うボンディングステージ２０と、コンピュータ（ＣＰＵ）３１を含むコントロールユニット３０と、位置制御回路３７からの指令信号に応じてボンディングヘッド３及びＸＹステージ１８の各モータに駆動信号を発する駆動ユニット３９とからなる。
【００３０】
なお、ボンディングステージ２０は、被ボンディング部品を押さえるワーククランプ、被ボンディング部品を搬送する搬送装置（ワーク搬送部）を含むものとする。ボンディングヘッド３は、超音波振動子を備え先端に装着されたボンディングツールとしてのキャピラリ６を有する超音波ホーン５と、一方の先端に超音波ホーン５を有し、他方が支軸９を介してリニアモータ１０の可動部と結合されているボンディングアーム４と、超音波ホーン５の先端に装着されたキャピラリ６の位置を検出する位置検出手段としてのエンコーダ１１と、ボンディングアーム４の支軸９を中心として上下方向に搖動するリニアモータ１０とを有する。
【００３１】
また、図１に示すように、ボンディングヘッド３は、ワイヤボンディング実行中に開閉機構によりワイヤ４０の把持を行い、超音波ホーン５に固定されてキャピラリ６と連動して上下移動を行うクランプ７を備えている。また、キャピラリ６とクランプ７とを介して垂直方向に伸びたワイヤ４０を保持し、クランプ７上に位置するエアーテンション８とを有している。
【００３２】
エアーテンション８は、ワイヤボンディング実行中にエアーを上方に吹き出して、ワイヤ４０を引き上げるように動作することでワイヤ４０にテンションを付与して、キャピラリ６とクランプ７との間のワイヤ４０の弛みをなくするように動作する。
【００３３】
なお、エアーテンション８に代えて、把持手段としての第２のクランプを設けるようにしてもよい。第２のクランプは、クランプ７と異なり、キャピラリ６と連動することなく、ボンディングヘッド３に固定されている。
【００３４】
また、ボンディングヘッド３には、ワイヤの供給を行うワイヤ供給機構が設けられている。図１に示すように、ワイヤ供給機構１２は、ワイヤ４０が巻かれたワイヤスプール１３と、ワイヤスプール１３を回転してワイヤ４０を繰り出すフィード用モータ１４と、繰り出したワイヤ４０をエアーテンション８にガイドするワイヤ供給ガイド１５とを備えている。
【００３５】
クランプ７は、ワイヤボンディング実行中においてボンディングアーム４の上下方向への搖動動作と連動し、開閉機構（図示せず）によりワイヤ４０を挟んだり、解放するものであり、コントロールユニット３０によって制御される。ワイヤ４０は、クランプ７の開閉機構のクランプ面を通り、キャピラリ６に設けられたホールを通り、キャピラリ６の先端から繰り出されている。
【００３６】
また、キャピラリ６の下側には、不活性ガスにより形成される酸化防止用ガス雰囲気中でボールを形成する不活性ガス供給装置５０が設けられている。不活性ガス供給装置５０は、キャピラリ６の先端が貫通可能な開口部５３（図２（ａ）に示す）を有している。不活性ガス供給装置５０には、スパークロッド（図示せず）が内蔵されており、キャピラリ６から送り出されたワイヤ４０の先端と不活性ガス供給装置５０に内蔵されたスパークロッドとの間に高電圧を印加することによりスパーク放電を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤ４０の先端部を溶融してキャピラリ６から繰出されたワイヤ４０の先端にボールを形成する。
【００３７】
また、このワイヤボンディング装置１は、超音波発振器（図示せず）を備えており、超音波ホーン５に組み込まれた振動子に電圧を印加して、超音波ホーン５の先端に位置するキャピラリ６に振動を発生させ、コントロールユニット３０からの制御信号を受けて、キャピラリ６に超音波振動を印加するように構成されている。
【００３８】
図１に示すワイヤボンディング装置１は、基板等のリードフレーム４４を加熱しつつ、半導体チップ４５上のパッドとリードフレーム４４のリード間をワイヤ４０で接続するものである。パッド又はリードでのワイヤ４０の接続は、ボンディングツールとしてのキャピラリ６に超音波振動及び荷重を印加して行うものである。
【００３９】
なお、ボンディングヘッド３の超音波ホーン５の先端に位置するキャピラリ６は、ＸＹステージ１８によるＸＹ軸上及びボンディングヘッド３による上下方向、すなわちＺ軸上の位置に移動可能に構成されている。また、超音波ホーン５の先端に装着されたキャピラリ６の位置の検出は、ボンディングアーム４の支軸９の回転角を検出するエンコーダ１１により行われる。
【００４０】
図１に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤボンディング実行中にワイヤ切れ等が発生したときに、キャピラリ６の先端からワイヤ４０を引き出すためのワイヤ繰り出し機構としてのワイヤガイド６０を有している。
【００４１】
以下に、図２及び図３を用いて、本発明によるワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構のワイヤガイド６０について説明する。図２（ａ）は、ワイヤガイド６０が不活性ガス供給装置５０に設けられているワイヤボンディング装置における、キャピラリ周辺の構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、その正面図である。図３（ａ）は、ワイヤガイド６０を用いて、キャピラリ先端からワイヤを引き出した状態を示す図、図３（ｂ）は、その正面図である。
【００４２】
図２に示すワイヤ繰り出し機構におけるワイヤガイド６０は、ワイヤボンディングの開始の準備段階において超音波ホーン５の先端に取り付けられたボンディングツールであるキャピラリ６の先端からワイヤ４０を引き出す際にキャピラリ６の先端からのワイヤ４０の引き出し方向を規制する治具であり、例えばワイヤスプール１３の交換時或いはワイヤボンディング実行中でのワイヤ切れ等によりワイヤボンディングの再開に向けた段階などを含むワイヤボンディングの開始の準備段階において、キャピラリ６の先端からワイヤ４０を連続して引き出し方向を規制して引き出す際に使用する。上述したように、ワイヤボンディングの開始の準備段階には、ワイヤボンディングを開始する当初の準備段階、及びワイヤボンディング実行中にワイヤが断線して再度のワイヤボンディングを開始する段階などが含まれるとする。以降で使用するワイヤボンディングの開始の準備段階の意味は上記と同じである。
【００４３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ワイヤ繰り出し機構におけるワイヤガイド６０は、ワイヤ４０の先端にボールを形成する際の不活性ガスを吹き付ける不活性ガス供給装置５０の側面に設けられている。ワイヤガイド６０は、円柱状の形状をなす方向転換部としてのワイヤガイド部６５と、ワイヤガイド部６５を支持し不活性ガス供給装置５０に取り付ける支持金具７０とからなる。ワイヤガイド部６５は、不活性ガス供給装置５０のキャピラリ６と対向する表面に沿うように取り付けられている。
【００４４】
ワイヤガイド６０における円柱状の形状をなすワイヤガイド部６５の大きさは、例えば、円柱状の径が１〜２ｍｍ、長さが約３ｍｍであり、支持金具７０の平板に対し、直角に設けられている。
【００４５】
ワイヤガイド部６５のワイヤ４０と接触する表面は鏡面状態に加工されており、これにより、ワイヤ４０との接触、摺動による摩擦を減らして、スムーズにワイヤ４０を引き出すことができる。また、ワイヤ傷の発生、ワイヤクズの発生、ワイヤの断線の発生等を防止することができる。なお、ワイヤガイド部６５は、ワイヤ４０を巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有し、この巻き付け部材の中心軸線を中心にして巻き付け面に巻き付けることによって、ワイヤ４０を方向転換することができる。
【００４６】
ワイヤガイド６０の支持金具７０は、板状をなし、板状の平板にＵ字形状の切欠部を有し、不活性ガス供給装置５０の側面に設けられたネジ穴に切欠部を介してネジで固定される。
【００４７】
このように、不活性ガス供給装置５０は、キャピラリ６の先端とリードフレーム４４等の被ボンディング部品との中間付近に設置されており、また、キャピラリ６の先端が貫通可能な開口部５３を有しているため、キャピラリ６の上下移動で干渉しない位置、例えば、不活性ガス供給装置５０の外周付近にワイヤガイド６０を取り付けるようにする。
【００４８】
また、キャピラリ６のチャンファー面６ａ（図４に示す）の端縁との接触等によるワイヤ４０の切りクズの発生或いはワイヤ４０の断線等の発生を防止するため、ワイヤ４０を引き出してワイヤガイド６０に架かった時に、ワイヤ４０が、キャピラリ６の先端の内部に設けられたチャンファー面６ａに触れないように、ワイヤガイド６０を設けるようにする。ワイヤ４０がチャンファー面６ａの端面或いはチャンファー面６ａの端縁に接触して、ワイヤ４０の切りクズの発生或いはワイヤ４０の断線等の発生を低減するためである。ワイヤ４０がチャンファー面６ａに触れると、そのワイヤ４０がチャンファー面６ａの端縁（リング状角部）に接触することの詳細は後述する。
【００４９】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、キャピラリ６の先端から引き出されるワイヤ４０は、鉛直に近い方向に引き出され、引き出されたワイヤ４０は、ワイヤガイド６０の方向転換部としてのワイヤガイド部６５の側方からワイヤガイド部６５の下面側に接触して水平又はワイヤガイド部６５より下側に引き出される。
【００５０】
また、ワイヤ繰り出し機構としてのワイヤガイド６０のワイヤガイド部６５は、ワイヤ４０をキャピラリ６からワイヤガイド６０間の鉛直に近い状態からワイヤガイド６０の横方向に転換する方向転換部の機能を有する。
【００５１】
キャピラリ６の下面から被ボンディング部品との空間には不活性ガス供給装置５０が設けられており、キャピラリ６の下面から不活性ガス供給装置５０までの空間は狭いため、ワイヤガイド６０を使用することにより、ワイヤ４０をキャピラリ６との接触を低減する方向に引き出すことができる。なお、ワイヤガイド６０の取付位置等に関する詳細は後述する。
【００５２】
また、図１及び図２に示すワイヤボンディング装置の構成は、一般的な構成を示したものであり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００５３】
以下に、ワイヤが通過するキャピラリの内部及びキャピラリのワイヤの引き出し状態について図４乃至図６を用いて説明する。
【００５４】
図４は、キャピラリの長手方向の中心軸に沿ったキャピラリ内部を示す断面図である。図５及び図６は、ワイヤボンディング開始の準備段階においてキャピラリ先端から引き出されるワイヤの状態を説明する図である。
【００５５】
最初に、ワイヤボンディングに用いるキャピラリの形状について説明する。図４に示すように、キャピラリ６は、ワイヤ４０を通すための上下方向に貫通する貫通孔を有する。貫通孔は、ホール６ｃと、ホール６ｃから下方に広がりを持つ略円錐台（以下、円錐台と称する。）の形状の空間を有する。円錐台の形状の空間は、ワイヤ４０の先端に形成されるボールを用いたワイヤボンディングに寄与する空間であり、円錐台の形状の空間の上面の直径はホール径Ｈ、底部６ｂの内側端部の直径はチャンファー径ＣＤで示され、円錐台の形状の空間の周囲にチャンファー面６ａが形成されている。チャンファー面６ａが成す角度をチャンファー角と称し、θｃと記す。キャピラリ６の長手方向における中心軸（軸心若しくは中心軸線とも称する）に対するチャンファー面６ａが成す角度θｄは、θｃ／２である。
【００５６】
円錐台の形状の空間のチャンファー面６ａは、キャピラリ６のホール６ｃに連続して形成され、且つリング状のチャンファー面６ａの直径であるチャンファー径ＣＤはホール６ｃのホール径Ｈより大きいので、ホール６ｃの下端とチャンファー面６ａの上辺側の端縁６ｅとは角をなして連続しており、チャンファー面６ａの端縁６ｅとホール６ｃとの連続箇所はリング状の鋭利な角部をなしている。同様に、チャンファー面６ａの下辺側の端縁６ｄとキャピラリ６の底部６ｂとは角をなして連続しており、チャンファー面６ａの端縁６ｄとキャピラリ６の底部６ｂとの連続箇所はリング状の鋭利な角部をなしている。
【００５７】
キャピラリ６の内部構造が上述した構造であるため、キャピラリ６のホール６ｃに挿通したワイヤ４０がチャンファー面６ａに接触する、或いはチャンファー面６ａの端縁６ｄ、６ｅに接触する可能性が大である。これらの接触により、ワイヤ４０からクズなどが発生する或いはキャピラリから引き出す際に滑らかに引き出せずワイヤ４０の断線等が発生することになる。この事態を本発明が解決している。その構造について以下に詳説する。
【００５８】
図５は、ワイヤボンディング開始の準備段階においてキャピラリ先端から引き出されるワイヤの状態を説明する図である。図５（ａ）に示すように、ワイヤ４０がキャピラリ６の先端から中心軸に沿って繰り出されている場合、及び図５（ｂ）に示すように、キャピラリ６の先端からのワイヤ４０が軸心に対して成す角度θ１が図４に示すθｄ未満の場合には、ワイヤ４０はチャンファー面６ａ、キャピラリ６の下面に触れることなく引き出されている。
【００５９】
一方、図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディング開始の準備段階においてキャピラリ６先端から引き出されるワイヤ４０の成す角度θ２が、キャピラリ６の軸心に対して９０度近くであり、図４に示すθｄを超えている場合には、ワイヤ４０は、キャピラリ６内部のチャンファー面６ａの端縁６ｄ、６ｅ等に接触している。また、図６（ｂ）に示すように、ワイヤ４０の成す角度θ３が、図４に示すθｄを超えて引き出した場合には、ワイヤ４０は、キャピラリ６内部のチャンファー面６ａを擦るように移動する。このため、ワイヤ４０に擦れが発生し、ワイヤクズの発生或いはワイヤの断線等が発生する恐れがある。
【００６０】
更に、図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディング開始の準備段階においてキャピラリ６先端からワイヤ４０の成す角度θ２が、水平状態に近い９０度の角度で引き出した場合には、キャピラリ６先端の端縁でワイヤ４０が切りクズを発生させながら断線することがある。発生した切りクズが、被ボンディング部品上に落下する恐れがある。
【００６１】
また、キャピラリ６の先端形状は、ボンディング性を向上させるために様々な形状、サイズ、角度のものがあり、例えば、先端が鋭角に形成されている場合には、ワイヤボンディング開始の準備段階においてワイヤ４０をキャピラリ６の真横等に引き出す際に、ワイヤ４０の表面に傷が付く恐れがある。
【００６２】
このように、ワイヤボンディング開始の準備段階においてワイヤ４０の引き出し時に、ワイヤ４０が、キャピラリ６の先端の内部に設けられたチャンファー面６ａ、或いは端縁６ｄ，６ｅに触れない引き出し方向に、ワイヤガイド６０を設ける必要がある。
【００６３】
以上の考察に基づいて、本発明では図５（ｂ）に示すように、キャピラリ６のホール６ｃに挿通したワイヤ４０をキャピラリ６（特にホール６ｃ）の中心軸線とキャピラリ６のチャンファー面６ａとがなす角度未満の範囲にワイヤ４０の引き出し方向を設定してワイヤガイド６０を使用することにより、ワイヤ４０をキャピラリ６から引き出している。
【００６４】
チャンファー面６ａは、テーパ状（直線状）に形成されている場合に加えて円弧状に形成されている場合がある。従って、キャピラリ６の中心軸線とキャピラリ６のチャンファー面６ａとがなす角度には、テーパ状のチャンファー面６ａである場合、直線状のチャンファー面６ａとキャピラリ６の中心軸線とがなす角度が該当する。円弧状のチャンファー面６ａの場合、少なくともチャンファー面６ａの端縁６ｄ、６ｅを結ぶ線とキャピラリ６の中心軸線とがなす角度が該当する。
【００６５】
また、図１及び図２に示すように、不活性ガス供給装置５０は、ボンディングヘッド３に設けられており、ＸＹステージ１８の移動に関してキャピラリ６と同一の動きを行う。このため、ワイヤガイド６０とキャピラリ６先端との２点間の距離、及び方向は、ワイヤガイド６０の取付位置、キャピラリ６先端のＺ方向（図２（ａ）に示す）の位置に依存する。
【００６６】
次に、ワイヤガイド６０の位置におけるキャピラリ６の先端からのワイヤの成す角度について図７を用いて説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、ワイヤガイド６０の位置におけるキャピラリの先端からのワイヤの成す角度について説明する図である。
【００６７】
なお、以下の説明では、ワイヤガイド６０は、不活性ガス供給装置５０の側面又は表面に設けられているものとする。また、キャピラリ６は、水平面に対して鉛直状態に位置しているものとする。
【００６８】
キャピラリ６の先端から引き出されたワイヤ４０を保持するワイヤガイド６０は、キャピラリ６の先端から引き出されたワイヤ４０がキャピラリ６の先端とワイヤガイド６０との間で最短距離に保持されるように、キャピラリ６の鉛直下方の近傍に設けられている。
【００６９】
図７（ａ）に示すように、キャピラリ６先端から不活性ガス供給装置５０の表面までの距離Ｌ１を５ｍｍとし、ワイヤガイド６０は、不活性ガス供給装置５０の表面から鉛直方向に距離Ｌ２の位置Ｐ１でワイヤ４０と接触する。このとき、距離Ｌ２を１．５ｍｍとする。また、平面視でキャピラリ６の軸心と不活性ガス供給装置５０の表面におけるワイヤガイド６０の位置Ｐ１との距離Ｌ３を３ｍｍとする。ボンディング装置の水平面に対して（キャピラリ６の中心軸を通り）鉛直を成す垂線を鉛直線Ｌｖとする。
【００７０】
図７（ａ）に示すキャピラリ６の先端からのワイヤ４０がワイヤガイド６０と成す角度θ４は、垂線Ｌｖに対して約４５度である。
【００７１】
このようなキャピラリ６とワイヤガイド６０との位置関係の場合には、図４に示すチャンファー角θｃが９０度を超えるキャピラリ６を使用することが推奨される。
【００７２】
また、図７（ｂ）に示すように、キャピラリ６先端から不活性ガス供給装置５０の表面までの距離Ｌ１を５ｍｍとし、ワイヤガイド６０は、不活性ガス供給装置５０の表面から鉛直方向に距離Ｌ２の位置Ｐ２でワイヤ４０と接触する。このとき、距離Ｌ２を１．０ｍｍとする。平面視でキャピラリ６の鉛直線（軸心）Ｌｖと不活性ガス供給装置５０の表面におけるワイヤガイド６０の位置Ｐ２との距離Ｌ３を３ｍｍとする。キャピラリ６先端からのワイヤ４０がワイヤガイド６０と成す角度θ５は、鉛直線Ｌｖに対して約４０度である。
【００７３】
図７（ｂ）に示すキャピラリ６とワイヤガイド６０との位置関係の場合には、図４に示すチャンファー角θｃが８０度を超えるキャピラリ６を使用することが推奨される。
【００７４】
このように、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ６先端から引き出されるワイヤ４０の成す角度が、図４に示すθｄ以上の場合には、ワイヤ４０は、キャピラリ６内部のチャンファー面６ａに接触する。このため、ワイヤガイド６０は、キャピラリ６の先端の内部に設けられたチャンファー面６ａの表面、端縁に触れない位置に設ける、又は、図４に示すθｄを超えるチャンファー角を有するキャピラリ６を使用する、のいずれかを選択することが推奨される。
【００７５】
また、通常、不活性ガス供給装置５０は、平面視でその長手方向に対して、先端部がキャピラリ６側に位置し、奥側がＸＹステージ１８側に位置するようにＸ軸に対して回転した位置に設置される。図２に示すワイヤガイド６０は、不活性ガス供給装置５０の側面に設けられているため、ワイヤガイド部６５は、Ｘ軸と平行を成していない。このため、ワイヤガイド６０からのワイヤ４０を引き出す際には、正面手前に対して多少角度を持たせて行うようにする。
【００７６】
次に、ワイヤガイド６０を不活性ガス供給装置５０の側面に設けたワイヤガイド６０の他の構成について図８を用いて説明する。図８は、不活性ガス供給装置５０の側面に設けたワイヤガイド６０のワイヤガイド部６５がＸＹステージのＸ軸と平行となるように構成した上面図である。
【００７７】
図８に示すように、不活性ガス供給装置５０は、その長手方向に対して、先端部がキャピラリ６側に位置し、奥側がＸＹステージ１８側に位置するようにＸ軸に対して回転した位置に設置される。このとき、平面視での不活性ガス供給装置５０の長手方向におけるＸ軸に対する取付角度をθ６とする。このとき、不活性ガス供給装置５０の側面に取り付ける支持金具７０の平板に方向転換部としてのワイヤガイド部６６の角度θ７を（１８０−θ６）度とすることにより、点線で示す方向転換部としてのワイヤガイド部６５の長手方向の軸を、ワイヤボンディング装置のＹ軸に対して鉛直となるように設定することができる。これにより、ワイヤガイド６０からワイヤ４０を手前にほぼ真っ直ぐに引き出すことができる。なお、不活性ガス供給装置５０の側面に設けたワイヤガイド６０におけるワイヤガイド部６５の角度θ７は、ＸＹステージ１８のＸ軸と平行となる角度に限定するものではなく、他の角度であってもよい。
【００７８】
次に、ワイヤガイド６１が、Ｌ字形状を成して、不活性ガス供給装置５０の表面に設けられている構成について図９を用いて説明する。図９（ａ）は、Ｌ字形状のワイヤガイド６１を用いて、ＸＹステージ１８のＸ軸と平行となるように方向転換部としてのワイヤガイド部６７を取り付けた構成を示す斜視図、図９（ｂ）は、キャピラリからワイヤガイド６１を介してワイヤ４０を引き出した状態を示す正面図である。
【００７９】
不活性ガス供給装置５０の表面には、ワイヤガイド６１の取り付け用穴が設けられており、図９に示すように、Ｌ字形状のワイヤガイド６１を用いて、不活性ガス供給装置５０の表面の取り付け用穴に、方向転換部としてのワイヤガイド部６７がＸＹステージのＸ軸と平行となるように取り付ける。これにより、ワイヤガイド部６７は、Ｘ軸と平行を成すため、ワイヤ４０をボンディング装置の手前に引き出すことができる。
【００８０】
通常、不活性ガス供給装置５０は、その長手方向に対して、先端部がキャピラリ６側に位置し、奥側がＸＹステージ側に位置するようにＸ軸に対して回転した位置に設置される。図９に示すように、Ｌ字形状のワイヤガイド６１を不活性ガス供給装置５０の表面の丸穴に、方向転換部としてのワイヤガイド部６７がＸＹステージ１８のＸ軸と平行となるように取り付けることにより、不活性ガス供給装置５０のボンディングヘッドへの取付角度に影響されることがなく、常に、ワイヤ４０をボンディング装置の所定の位置に引き出すことができる。
【００８１】
ワイヤボンディングの開始の準備段階において、キャピラリ６からのワイヤ４０の引き出しは、作業者がピンセット等を使用して行うが、作業者が、右利き又は左利きのいずれかである場合でも、同一状態で作業を行うことが可能なワイヤ繰り出し機構としてのワイヤガイド６２を図１０に基づいて説明する。
図１０（ａ）は、円板状の上部と円板の下部に設けた円錐台とからなるワイヤガイド６２を取り付けた構成を示す斜視図である。
【００８２】
図１０に示すように、ワイヤガイド６２の方向転換部としてのワイヤガイド部６８は、円板状の上部と円板の中心の下部に設けた円錐台とからなり、円錐台の下部に設けた円柱の下部を支持金具７０とする。ワイヤガイド６２の支持金具７０を不活性ガス供給装置５０の取り付け穴に挿入して固定する。これにより、ワイヤガイド６０の中心軸からの左右の形状は同一となり、作業者が、右利き又は左利きのいずれかである場合にも、左右いずれの方向にもワイヤを引き出して使用することができる。図１０（ｂ）は、ワイヤガイド６２におけるワイヤ４０を左回りに引き出した例を示す正面図、図１０（ｃ）は、ワイヤガイド６２におけるワイヤ４０を右回りに引き出した例を示す正面図である。なお、ワイヤガイド部６８（既に述べたワイヤガイド部６６、６７も同様）は、ワイヤ４０を巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有し、この巻き付け部材の中心軸線を中心にして巻き付け面に巻き付けることによって、ワイヤ４０を方向転換することができる。
【００８３】
図１の説明で述べたように、ボンディングヘッド３は、キャピラリ６を先端に装着した超音波ホーン５と、一方の先端に超音波ホーン５を有し、他方が支軸９を介してリニアモータ１０の可動部と結合されているボンディングアーム４を有している。次に、図１１を用いて、リニアモータ１０の移動に伴うキャピラリ６先端の上下移動について述べる。図１１は、キャピラリ先端の上下移動を説明する図である。
【００８４】
リニアモータ１０は、支軸９を支点としてボンディングアーム４を上下方向に搖動する。このため、ワイヤボンディング実行中においては、キャピラリ６は、支軸９を中心軸として円弧運動を行っている。ボンディング時は、キャピラリ６がボンディング面に対して鉛直となるように設定されている。一方、ワイヤ切れ等が発生した場合には、キャピラリ６の先端からワイヤ４０を引き出す作業を行うが、キャピラリ６を上昇させて最高点の位置で作業を行う。
【００８５】
図１１に示すように、キャピラリ６の先端における最高点の位置は、円弧Ｒｃ上にあり、キャピラリ６の中心軸は円弧Ｒｃの接線Ｌｃとなる。このときのキャピラリ６の鉛直線（垂線）Ｌｖに対する角度θ８は、例えば、７度傾いている。このため、キャピラリ６を最高点の位置で、ワイヤ４０を手前に引き出すことにより、キャピラリ６のチャンファー角が７度増加したことと等しくなり、キャピラリの選択の幅が広がる。これにより、キャピラリ６を最高点の位置に移動させて、ワイヤ４０を手前に引き出すことが望ましい。更に、ワイヤガイド６０は、キャピラリ６の位置に対して、正面の手前側に位置するよう設けることが好適である。
【００８６】
以上述べたように、本発明のワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構は、上下方向に貫通する貫通孔が内部に形成されたキャピラリと、キャピラリより下方に設置され、貫通孔に挿通されてキャピラリの下端から引き出されるワイヤの引き出し方向をキャピラリのチャンファー面の端縁に接触しない方向に規制するワイヤガイドと、を有するものである。
【００８７】
ワイヤガイド６０は、ワイヤボンディングの開始の準備段階において、キャピラリ６の先端から引き出されたワイヤが、キャピラリ６の先端とワイヤガイド６０との間で最短距離に保持されるように、ワイヤを引き出す方向でキャピラリ６の鉛直下方の近傍に設置されている。
【００８８】
以上、不活性ガス雰囲気中で銅ワイヤ等の非金線ワイヤのボールを形成する不活性ガス供給装置５０を用いたボンディング装置について述べたが、次に、金ワイヤ（金線）を用いたワイヤボンディング装置におけるワイヤ繰り出し機構のワイヤガイド６３、６４について説明する。金ワイヤを用いたボンディングでは、酸化防止用の不活性ガスを使用しないため、不活性ガス供給装置５０は不要となる。しかしながら、ワイヤボンディングの開始の準備段階において、ワイヤ切れ等によるキャピラリ６先端からのワイヤ引き出し操作で、特に、操作に不慣れな作業員がワイヤ４０をキャピラリ６先端から真横に引き出す操作を行う恐れがある。
【００８９】
図１２及び図１３は、金ワイヤを用いたワイヤボンディング装置にワイヤ繰り出し機構としてのワイヤガイド６３、６４を設けた構成を示す斜視図である。なお、図１２及び図１３に示す放電電極１７は、キャピラリとボンディング面の間に設けられている。
【００９０】
図１２は、ワイヤガイド６３をワーク搬送部（ボンディングステージ）２０に設けたものであり、図１２（ａ）は、ワイヤガイド６３をワーク搬送部２０のワーククランプ２１の表面に設けたものであり、図１２（ｂ）は、ワイヤガイド６３をワーク搬送部２０のワーククランプ２１以外の場所２２に設けたものである。このとき、ワイヤガイド６３は、不活性ガス供給装置５０に設けたものと異なり、固定した位置となる。このため、ＸＹステージ１８によりキャピラリ６をワイヤガイド６３の頂上付近に移動させるようにする。
【００９１】
図１２（ｂ）は、ワイヤガイド６３をワーク搬送部２０のワーククランプ２１以外の場所２２に設けたものであり、ワイヤガイド６３は、不活性ガス供給装置５０に設けたものと異なり、ボンディング部品をクランプ中は固定した位置となる。このため、ＸＹステージ１８をワイヤガイド６３の頂上付近に移動させるようにする。また、ワーククランプ２１は、ボンディング部品のクランプを解除するときに上昇する。また、ワーククランプ２１を上昇させて停止した状態で、ワイヤ４０の繰り出し操作を行うことも可能である。
【００９２】
図１３は、ワイヤガイド６４をリング状に形成した構成を示す図であり、図１３に示すように、ワイヤガイド６４は、例えば、リング状の方向転換部としてのワイヤガイド部６９をボンディングヘッド３から固定棒により釣り下げて使用する。また、リング状の方向転換部としてのワイヤガイド部６９を可動式のレバー等で必要時にキャピラリ６の先端に位置するようにして、ボンディング中は、他の位置で固定するようにしてもよい。
【００９３】
ワイヤガイド６４をリング状に形成することにより、ワイヤを方向転換部としてのワイヤガイド部６９の円周上３６０度のほぼ全周から引き出すことが可能となる。なお、ワイヤガイド部６９は、ワイヤ４０を巻き付け可能な巻き付け面を有する巻き付け部材を有し、この巻き付け部材の巻き付け面に巻き付けることによって、ワイヤ４０を方向転換することができる。
【００９４】
ワイヤガイドの大きさ、形状、設置位置等は、第１に、ワイヤを引き出す際になるべく鉛直方向にガイドがあること、第２に、ほかの部品との干渉がないこと。第３に、ワイヤハンドリングの作業性を妨げないことを考慮して決定する。
【００９５】
次に、ワイヤボンディングの開始の準備段階において、ワイヤ切れ等で、ワイヤがキャピラリから抜けてしまったときのワイヤ繰り出し手順について図１４に示すフローチャートを用いて説明する。図１４は、ワイヤがキャピラリから抜けてしまったときのワイヤ引き出し手順を示すフローチャートである。
【００９６】
図１４に示すように、ワイヤボンディングの開始の準備段階において、ワイヤ切れ等で、ワイヤ４０がキャピラリ６から抜けてしまったときには、必要により、エアーテンション８、ワイヤフィーダーにワイヤ４０を通す（ステップＳ１）。次に、カットクランプにワイヤ４０を挟み、ワイヤ４０の先端をピンセット等で切るようにする（ステップＳ２）。これは、ワイヤ４０先端でのカール等を除去するためである。
【００９７】
断線したワイヤ４０の新たな先端をピンセットで挟み、キャピラリ６にワイヤ４０を通すようにする（ステップＳ３）。キャピラリ６にワイヤ４０を通した後に、カットクランプを開いた状態でキャピラリ６先端から出たワイヤ４０を掴み引っ張り出す（ステップＳ４）。但し、このときワイヤ４０を真横に引っ張り出すと、キャピラリのチャンファー面の端縁等によりワイヤ４０が切れてしまうので、キャピラリ６から引き出してワイヤガイド６０との間を鉛直に近い状態で引っ張り出すようにする。ワイヤガイド６０にワイヤ４０を引っ掛けて、ワイヤガイド６０に沿わせてワイヤ４０を手前に引っ張り出す。（ステップＳ５）。
【００９８】
次に、ワイヤボンディングの開始の準備段階からワイヤボンディング実行段階に移行すると、ワイヤ４０の先端にボールを形成するために、ワイヤボンディング装置で捨てボンディングを行う（ステップＳ６）。捨てボンディングを行うことで、キャピラリ６先端から所定の長さのワイヤが繰り出されて、スパークロッドでスパーク放電させてボールが形成される。これにより、ワイヤボンディング動作を開始することができる。
【００９９】
以上述べたように、本発明によれば、キャピラリ先端の下部にワイヤガイドを設けることによって、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてワイヤをワイヤガイドに支持してワイヤを引き出す方向を明確にし、ワイヤボンディングの開始の準備段階における作業者のワイヤ引き出し作業のばらつきを減らして、ワイヤとキャピラリの端縁との摺動をなくすることにより、ワイヤ表面の傷やキャピラリ先端でのワイヤクズの発生やワイヤの断線等を防ぐことができる。
【０１００】
本発明によれば、キャピラリ先端の下部にワイヤガイドを設けることによって、作業手順が明確となり、ワイヤボンディングの開始の準備段階における作業者のワイヤ引き出し作業のばらつきを減らすことができるため、均一な作業手順によって、被ボンディング部品の品質を維持することが可能となる。
【０１０１】
本発明によれば、キャピラリ先端とボンディング面との間に酸化防止用の不活性ガス供給装置が設けられてキャピラリ下端の空間が狭くなっていても、ワイヤボンディングの開始の準備段階においてキャピラリ先端からワイヤを引き出す際に、キャピラリ先端からワイヤを引き出す方向を規制するため、作業者の熟練度に左右されることなく、不活性ガス供給装置の存在に起因してワイヤがキャピラリ内部の端縁等に接触するのを低減することができる。
【０１０２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０３】
１          ワイヤボンディング装置
３          ボンディングヘッド
４          ボンディングアーム
５          超音波ホーン
６          ボンディングツール（キャピラリ）
６ａ        チャンファー面
６ｂ        底部
６ｃ        ホール
６ｄ、６ｅ  端縁
７          クランプ
８          エラーテンション
９          支軸
１０        リニアモータ
１１        エンコーダ
１２        ワイヤ供給機構
１３        ワイヤスプール
１４        フィード用モータ
１５        ワイヤ供給ガイド
１７        放電電極（スパークロッド）
１８        ＸＹステージ
２０        ボンディングステージ（ワーク搬送部）
２１        ワーククランプ（ワーク押さえ）
２２        ワーククランプ以外の場所
３０        コントロールユニット
３１        コンピュータ
３７        位置制御回路
３９        駆動ユニット
４０        ワイヤ
４１        ボール
４４        基板（リードフレーム）
４５        半導体（ＩＣ）チップ
５０        不活性ガス供給装置
５３        開口部
６０、６１、６２、６３        ワイヤガイド
６５、６６、６７、６８、６９  ワイヤガイド部（方向転換部）
７０        支持金具
【図１】
2018006371.tif 000003
【図２】
2018006371.tif 000004
【図３】
2018006371.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018006371.tif 000008
【図７】
2018006371.tif 000009
【図８】
2018006371.tif 000010
【図９】
2018006371.tif 000011
【図１０】
2018006371.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2018006371.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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