(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理部と、
前記第１ボンディング処理の後、所定の連続監視期間の間、キャピラリに保持されている前記ワイヤと前記ボンディング対象物との間に所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいて前記ワイヤと前記ボンディング対象物との間の接続が変化するか否かを監視し判断する不着監視部と、
を備え、
前記所定の連続監視期間は、
前記第１ボンディング処理の後、前記第１ボンド点から前記ワイヤボンディングの第２ボンド点まで前記ワイヤを延出する期間であり、
前記不着監視部は、
前記キャピラリに保持されている前記ワイヤと前記ボンディング対象物との間に前記所定の電気信号を印加して前記キャピラリに保持されている前記ワイヤと前記ボンディング対象物との間の容量値を取得し、前記第１ボンディング処理の後で前記容量値が低下したときに前記ボンディング対象物から前記ワイヤが切断されたと判断し、その後前記第２ボンド点に至るまでに前記容量値が回復するときは、前記切断された前記ワイヤが前記ボンディング対象物に垂れて接触したと判断する、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、
前記所定の電気信号とは、交流電気信号である、ワイヤボンディング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワイヤボンディング装置において、
前記不着監視部は、
前記取得した前記容量値を時間について微分した微分値に基づいて、前記容量値についての低下と回復を判断する、ワイヤボンディング装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１に記載のワイヤボンディング装置において、
前記第１ボンド点および前記第２ボンド点における前記ワイヤボンディングは、ウェッジボンディング方式で行われる、ワイヤボンディング装置。
【請求項５】
ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理部と、
前記第１ボンド点から第２ボンド点に前記ワイヤを延出して所定のループを形成しながら移動するループ形成処理部と、
前記第２ボンド点において、第２ボンディング対象物と前記ワイヤとの間を接合する第２ボンディング処理部と、
キャピラリに保持されている前記ワイヤと、前記第１ボンディング対象物と前記第２ボンディング対象物を保持するボンディングステージとの間に、前記第１ボンディング処理の前から前記第２ボンディングの後までの全期間に渡って同じ所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいて前記ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する不着監視部と、
を備え、
前記不着監視部は、
前記ワイヤと前記ボンディングステージとの間の容量値の変化、または電気的短絡の有無の変化に基づいて、前記ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断するものであって、
前記第１ボンディング処理前の期間における前記連続的応答の安定値を第１基準値として、前記第１ボンド点における前記連続的応答の値が前記第１基準値のままのときは前記ワイヤと前記第１ボンディング対象物との間の接続状態を不良であるとし、前記第１ボンド点における前記連続的応答の値が前記第１基準値と異なるときは前記ワイヤと前記第１ボンディング対象物との間の接続状態を良であるとし、
前記第１ボンディング処理完了時における前記連続的応答の安定値を第２基準値として、前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の値が前記第２基準値と異なるときは前記ワイヤの接続状態を不良であるとし、前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の値が前記第２基準値と同じときは前記ワイヤの接続状態を良であるとし、
前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の安定値を第３基準値として、前記第２ボンド点における前記連続的応答の値が前記第３基準値と同じときは前記ワイヤと前記第２ボンディング対象との間の接続状態を不良であるとし、前記第２ボンド点における前記連続的応答の値が前記第３基準値と異なるときは前記ワイヤと前記第２ボンディング対象との間の接続状態を良であるとし、
前記第２ボンディング処理完了時における前記連続的応答の安定値を第４基準値として、前記第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における前記連続的応答の値が前記第４基準値と異なるときは、前記ワイヤの接続状態を不良であるとし、前記第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における前記連続的応答の値が前記第４基準値と同じときは、前記ワイヤの接続状態を良であるとする、ワイヤボンディング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のワイヤボンディング装置において、
前記不着監視部は、
前記ボンディングステージの電位を接地電圧値として前記接地電圧値よりも所定電圧値だけ異なる電圧を有する直流電圧信号を前記所定の電気信号として前記ワイヤに印加して、前記第１基準値を前記所定電圧値とし、前記第２基準値から前記第４基準値を前記接地電圧値として、前記ワイヤの前記接続状態の変化の有無を判断する、ワイヤボンディング装置。
【請求項７】
請求項５に記載のワイヤボンディング装置において、
前記第１ボンド点および前記第２ボンド点における前記ワイヤボンディングは、ウェッジボンディング方式またはボールボンディング方式で行われる、ワイヤボンディング装置。
【請求項８】
ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理工程と、
前記第１ボンディング処理の後、前記第１ボンド点から前記ワイヤボンディングの第２ボンド点まで前記ワイヤを延出する期間の間、キャピラリに保持されている前記ワイヤとボンディング対象物との間に所定の電気信号を連続的に印加して前記キャピラリに保持されている前記ワイヤと前記ボンディング対象物との間の容量値の変化を取得する連続監視工程と、
前記第１ボンディング処理の後で前記容量値が低下したときに前記ワイヤが途中切断されたと判断し、その後前記第２ボンド点に至るまでに前記容量値が回復するときは、前記途中切断された前記ワイヤが前記ボンディング対象物に垂れて接触したと判断する途中切断判断工程と、
を有する、ワイヤボンディング方法。
【請求項９】
請求項８に記載のワイヤボンディング方法において、
前記所定の電気信号とは、交流電気信号である、ワイヤボンディング方法。
【請求項１０】
ワイヤボンディングの第１ボンド点において、第１ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理工程と、
前記第１ボンド点から第２ボンド点に前記ワイヤを延出して所定のループを形成しながら移動するループ形成処理工程と、
前記第２ボンド点において、第２ボンディング対象物と前記ワイヤとの間を接合する第２ボンディング処理工程と、
キャピラリに保持されている前記ワイヤと、前記第１ボンディング対象物と前記第２ボンディング対象物を保持するボンディングステージとの間に、前記第１ボンディング処理の前から前記第２ボンディングの後までの全期間に渡って同じ所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいて前記ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する不着監視工程と、
を有し、
前記不着監視工程は、
前記ワイヤと前記ボンディングステージとの間の容量値の変化、または電気的短絡の有無の変化に基づいて、前記ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する工程であって、
前記第１ボンディング処理前の期間における前記連続的応答の安定値を第１基準値として、前記第１ボンド点における前記連続的応答の値が前記第１基準値のままのときは前記ワイヤと前記第１ボンディング対象物との間の接続状態を不良であるとし、前記第１ボンド点における前記連続的応答の値が前記第１基準値と異なるときは前記ワイヤと前記第１ボンディング対象物との間の接続状態を良であるとし、
前記第１ボンディング処理完了時における前記連続的応答の安定値を第２基準値として、前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の値が前記第２基準値と異なるときは前記ワイヤの接続状態を不良であるとし、前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の値が前記第２基準値と同じときは前記ワイヤの接続状態を良であるとし、
前記ループ形成処理の期間における前記連続的応答の安定値を第３基準値として、前記第２ボンド点における前記連続的応答の値が前記第３基準値と同じときは前記ワイヤと前記第２ボンディング対象との間の接続状態を不良であるとし、前記第２ボンド点における前記連続的応答の値が前記第３基準値と異なるときは前記ワイヤと前記第２ボンディング対象との間の接続状態を良であるとし、
前記第２ボンディング処理完了時における前記連続的応答の安定値を第４基準値として、前記第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における前記連続的応答の値が前記第４基準値と異なるときは前記ワイヤの接続状態を不良であるとし、前記第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における前記連続的応答の値が前記第４基準値と同じときは前記ワイヤの接続状態を良であるとする、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、キャピラリを用いてワイヤボンディングを行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置は、例えば、基板のリードと半導体チップのパッドとの間を細線のワイヤで接続するために用いられる。ワイヤボンディングは、次のようにして行われる。すなわち、ワイヤボンディング用のツールと共にワイヤをリードに向かって下降させる。最初は高速で下降させ、リードに近づいたら低速にする。この低速下降は第１サーチ（１ｓｔサーチ）と呼ばれる。そして、ツール先端でワイヤをリードに押し付け、超音波振動を加えながら両者を接合させて第１ボンド（１ｓｔボンド）とする。第１ボンドの後はツールを引き上げてワイヤを延出し、適当なループを形成しながらパッドの上方に移動する。パッドの上方に来るとツールを下降させる。最初は高速で下降させ、パッドに近づいたら低速にする。この低速下降が第２サーチ（２ｎｄサーチ）である。そして、ツール先端でワイヤをパッドに押し付け、超音波振動を加えながら両者を接合させて第２ボンド（２ｎｄボンド）を行う。第２ボンドの後は、ワイヤクランパでワイヤの移動を止めながらツールを引き上げてワイヤを第２ボンド点のところで切断する。これを繰り返して、基板の複数のリードと半導体チップの複数のパッドとの間の接続が行われる。なお、第１ボンド、第２ボンドのときに、適当な加熱を行ってもよい。なお、パッドについて第１ボンドを行い、リードについて第２ボンドを行うものとしてもよい。【０００３】
このように、ワイヤボンディングにおいては第１ボンドと第２ボンドの２つの接合が行われるが、この第１ボンドや第２ボンドが正常に行われないことがある。また、第１ボンドが不十分で第２ボンドに移るループ形成の段階等でリードからワイヤが剥がれることがあり、また、第１ボンドが正常でもループ形成の途中でワイヤが切断されてしまうこともある。これらの現象をまとめて不着と呼ぶことにすると、不着検出を早期に行う必要がある。不着検出には、基板側とツールのワイヤ側との間に電圧を印加し、あるいは電流を流して、その間の抵抗成分、ダイオード成分、容量成分が正常か否かで判断することが行われる（例えば、特許文献１，２）。【０００４】
ところで、ワイヤボンディングの方式としては、ボールボンディング方式とウェッジボンディング方式が知られている。【０００５】
ボールボンディング方式は、高電圧スパーク等でＦＡＢ（Ｆｒｅｅ  Ａｉｒ  Ｂａｌｌ）を形成できる金線等を用い、ツールとしては、その長手方向軸の周りについて回転対称形のチャンファ部を先端に有するキャピラリを用いる。【０００６】
ウェッジボンディング方式は、アルミニウム線等を用いてＦＡＢを形成せず、ボンディング用のツールとしてキャピラリではなく、ワイヤガイドと押圧面を先端に有するウェッジボンディング用のツールを用いる。ウェッジボンディングでは、ツール先端において、ワイヤガイドに沿ってワイヤを斜めに押圧面側に出し、押圧面でワイヤ側面をボンディング対象物に押し付けてボンディングする。したがって、ツールの先端で押圧面からワイヤが横向きに出る形となり、ツールの先端はその長手方向軸の周りについて回転対称形になっていない（例えば、特許文献３）。【０００７】
ウェッジボンディング用のツールの先端は回転対称形になっていないので、パッド、リードの配置によっては、そのままではワイヤガイドの方向がワイヤの接続方向と合わないことが生じる。そのために、ツールを保持するボンディングヘッドを回転式にし（例えば、特許文献４）、あるいは、ボンディング対象物を保持するボンディングステージを回転することが行われる。そこで、先端が回転対称形であるキャピラリを用い、キャピラリ先端でワイヤ側面を押圧して接合する方法が提案されている（例えば特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３３５０４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６９４０号公報
【特許文献３】特開昭５８−９３３２号公報
【特許文献４】特開昭５５−７４１５号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０１６７４７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ウェッジボンディング方式では、金線に比べて延伸性が小さいアルミニウムワイヤを用いる。そこで、第１ボンド点におけるワイヤボンディングが正常に行われた後で第２ボンド点に向かってワイヤを延出する途中でワイヤが切断することが生じ得る。ワイヤの不着や切断は、ボンディング対象物とワイヤとの間に電気信号を与えてその応答から判断できる。【００１０】
この不着や切断は、超音波エネルギを与えて接合形成処理を行った後で、接合が正常に形成されたか否かの判断に用いられるので、通常は第１ボンド点や第２ボンド点で行われる。上記のように、第１ボンド点と第２ボンド点の間でワイヤが切断されると第２ボンド点における接合処理の前に不着判断を行えば検出できる。ところが、第２ボンド点における接合処理を行うためにキャピラリを下降させるときに、途中切断してキャピラリから突き出ているワイヤも下降し、ボンディング対象物に接触すると、ワイヤがボンディング対象物と接合されていると誤った判断をすることが生じ得る。【００１１】
この誤判断のため、ワイヤが途中切断されていることを検出しないまま、第２ボンド点においてワイヤボンディングが行われると、不良品発生の原因となる。【００１２】
本発明の目的は、第１ボンド点から第２ボンド点の間のワイヤ切断の有無を的確に判断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である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るワイヤボンディング装置は、ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理部と、第１ボンディング処理の後、所定の連続監視期間の間、キャピラリに保持されているワイヤとボンディング対象物との間に所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいてワイヤとボンディング対象物との間の接続が変化するか否かを監視し判断する不着監視部と、を備え、所定の連続監視期間は、第１ボンディング処理の後、第１ボンド点からワイヤボンディングの第２ボンド点までワイヤを延出する期間であり、不着監視部は、キャピラリに保持されているワイヤとボンディング対象物との間に所定の電気信号を印加してキャピラリに保持されているワイヤとボンディング対象物との間の容量値を取得し、第１ボンディング処理の後で容量値が低下したときにボンディング対象物からワイヤが切断されたと判断し、その後第２ボンド点に至るまでに容量値が回復するときは、切断されたワイヤがボンディング対象物に垂れて接触したと判断することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置において、所定の電気信号とは、交流電気信号であること、としても好適である。
【００１７】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置において、不着監視部は、取得した容量値を時間について微分した微分値に基づいて、容量値についての低下と回復を判断すること、としても好適である。【００１８】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置において、第１ボンド点および第２ボンド点におけるワイヤボンディングは、ウェッジボンディング方式で行われること、としても好適である。【００１９】
本発明に係るワイヤボンディング装置は、ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理部と、第１ボンド点から第２ボンド点にワイヤを延出して所定のループを形成しながら移動するループ形成処理部と、第２ボンド点において、第２ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第２ボンディング処理部と、キャピラリに保持されているワイヤと、第１ボンディング対象物と第２ボンディング対象物を保持するボンディングステージとの間に、第１ボンディング処理の前から第２ボンディングの後までの全期間に渡って同じ所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいてワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する不着監視部と、を備え、不着監視部は、ワイヤとボンディングステージとの間の容量値の変化、または電気的短絡の有無の変化に基づいて、ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断するものであって、第１ボンディング処理前の期間における連続的応答の安定値を第１基準値として、第１ボンド点における連続的応答の値が第１基準値のままのときはワイヤと第１ボンディング対象物との間の接続状態を不良であるとし、第１ボンド点における連続的応答の値が第１基準値と異なるときはワイヤと第１ボンディング対象物との間の接続状態を良であるとし、第１ボンディング処理完了時における連続的応答の安定値を第２基準値として、ループ形成処理の期間における連続的応答の値が第２基準値と異なるときはワイヤの接続状態を不良であるとし、ループ形成処理の期間における連続的応答の値が第２基準値と同じときはワイヤの接続状態を良であるとし、ループ形成処理の期間における連続的応答の安定値を第３基準値として、第２ボンド点における連続的応答の値が第３基準値と同じときはワイヤと第２ボンディング対象との間の接続状態を不良であるとし、第２ボンド点における連続的応答の値が第３基準値と異なるときはワイヤと第２ボンディング対象との間の接続状態を良であるとし、第２ボンディング処理完了時における連続的応答の安定値を第４基準値として、第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における連続的応答の値が第４基準値と異なるときは、ワイヤの接続状態を不良であるとし、第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における連続的応答の値が第４基準値と同じときは、ワイヤの接続状態を良であるとする、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いて、不着監視部は、ボンディングステージの電位を接地電圧値として接地電圧値よりも所定電圧値だけ異なる電圧を有する直流電圧信号を所定の電気信号としてワイヤに印加して、第１基準値を所定電圧値とし、第２基準値から第４基準値を接地電圧値として、ワイヤの接続状態の変化の有無を判断する、としても好適である。
【００２１】
また、本発明に係るワイヤボンディング装置において、第１ボンド点および第２ボンド点におけるワイヤボンディングは、ウェッジボンディング方式またはボールボンディング方式で行われる、としても好適である。
【００２２】
本発明に係るボンディング方法において、ワイヤボンディングの第１ボンド点において、ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理工程と、第１ボンディング処理の後、第１ボンド点からワイヤボンディングの第２ボンド点までワイヤを延出する期間の間、キャピラリに保持されているワイヤとボンディング対象物との間に所定の電気信号を連続的に印加してキャピラリに保持されているワイヤとボンディング対象物との間の容量値の変化を取得する連続監視工程と、第１ボンディング処理の後で容量値が低下したときにワイヤが途中切断されたと判断し、その後第２ボンド点に至るまでに容量値が回復するときは、途中切断されたワイヤがボンディング対象物に垂れて接触したと判断する途中切断判断工程と、を有する、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るボンディング方法において、所定の電気信号とは、交流電気信号である、としても好適である。
【００２４】
本発明に係るボンディング方法において、ワイヤボンディングの第１ボンド点において、第１ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第１ボンディング処理工程と、第１ボンド点から第２ボンド点にワイヤを延出して所定のループを形成しながら移動するループ形成処理工程と、第２ボンド点において、第２ボンディング対象物とワイヤとの間を接合する第２ボンディング処理工程と、キャピラリに保持されているワイヤと、第１ボンディング対象物と第２ボンディング対象物を保持するボンディングステージとの間に、第１ボンディング処理の前から第２ボンディングの後までの全期間に渡って同じ所定の電気信号を連続的に印加し、その連続的応答に基づいてワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する不着監視工程と、を有し、不着監視工程は、ワイヤとボンディングステージとの間の容量値の変化、または電気的短絡の有無の変化に基づいて、ワイヤの接続状態の変化の有無を監視し判断する工程であって、第１ボンディング処理前の期間における連続的応答の安定値を第１基準値として、第１ボンド点における連続的応答の値が第１基準値のままのときはワイヤと第１ボンディング対象物との間の接続状態を不良であるとし、第１ボンド点における連続的応答の値が第１基準値と異なるときはワイヤと第１ボンディング対象物との間の接続状態を良であるとし、第１ボンディング処理完了時における連続的応答の安定値を第２基準値として、ループ形成処理の期間における連続的応答の値が第２基準値と異なるときはワイヤの接続状態を不良であるとし、ループ形成処理の期間における連続的応答の値が第２基準値と同じときはワイヤの接続状態を良であるとし、ループ形成処理の期間における連続的応答の安定値を第３基準値として、第２ボンド点における連続的応答の値が第３基準値と同じときはワイヤと第２ボンディング対象との間の接続状態を不良であるとし、第２ボンド点における連続的応答の値が第３基準値と異なるときはワイヤと第２ボンディング対象との間の接続状態を良であるとし、第２ボンディング処理完了時における連続的応答の安定値を第４基準値として、第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における連続的応答の値が第４基準値と異なるときはワイヤの接続状態を不良であるとし、第２ボンド点からワイヤの切断処理完了までの期間における連続的応答の値が第４基準値と同じときはワイヤの接続状態を良であるとする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
上記構成の少なくとも１つによれば、第１ボンド点から第２ボンド点の間のワイヤ切断の有無を的確に判断できる。【００２８】
上記構成の少なくとも１つによれば、第１ボンディング処理から第２ボンディングの後までの全期間に渡って、ワイヤの接続状態の変化を的確に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置における不着判定回路を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置の各要素の動作を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態のワイヤボンディング方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置において、第１ボンド点から第２ボンド点の間におけるワイヤ切断の連続監視を示す図である。
【図６】図４における第１ボンディング処理を示す図である。
【図７】図６の後のループ形成処理においてワイヤが延出されることを示す図である。
【図８】図７の後でワイヤ切断が生じたことを示す図である。
【図９】図８の後で、キャピラリが下降して、切断されたワイヤがボンディング対象物に接触することを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置において、第１ボンド点から第２ボンド点の後の全期間において生じ得るワイヤの不着、途中切断を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置において、所定の電気信号として交流電気信号を用い、ワイヤの不着、途中切断が生じたときのキャピラリとボンディングステージとの間の容量値の変化を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態のワイヤボンディング装置において、所定の電気信号として直流電圧信号を用い、ワイヤの不着、途中切断が生じたときのキャピラリとボンディングステージとの間の電圧値の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。以下において、ワイヤボンディングの対象物として、第１ボンド点では回路基板のリード、第２ボンド点では半導体チップのパッドとして述べるが、これは説明のための例示であって、第１ボンド点を半導体チップのパッドとし、第２ボンド点を回路基板のリードとしてもよい。第１ボンド点と第２ボンド点をともに半導体チップのパッドとしてもよく、第１ボンド点と第２ボンド点をともに回路基板のリードとしてもよい。パッド、リードはワイヤが接合される対象物の例示であって、これ以外のものであってもよい。また、ボンディングの対象物としては、半導体チップの他、抵抗チップ、コンデンサチップ等の一般的な電子部品でもよく、回路基板としては、エポキシ樹脂基板等の他、リードフレーム等であってもよい。
【００３１】
以下で述べる寸法、材質等は、説明のための例示であって、ワイヤボンディング装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。
【００３２】
以下では、全ての図面において一または対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３３】
図１は、ワイヤボンディング装置１０の構成図である。このワイヤボンディング装置１０は、ワイヤボンディング用のツールとしてキャピラリ２８を用い、ワイヤ３０としてアルミニウム線を用い、ウェッジボンディング方式で、２つのボンディング対象物をワイヤ３０で接続する装置である。図１では、ワイヤボンディング装置１０の構成要素ではないが、ボンディング対象物としての半導体チップ６と回路基板８が示されている。なお、本発明の実施の形態において、ウェッジボンディング方式とは、ワイヤ先端にＦＡＢを形成せず、超音波、圧力を用いて行うボンディング方式をいう。
【００３４】
ワイヤボンディング装置１０は、架台１２に保持されるボンディングステージ１４と、ＸＹステージ１６と、コンピュータ６０を含んで構成される。
【００３５】
ボンディングステージ１４は、２つのボンディング対象物である半導体チップ６と回路基板８とを搭載するボンディング対象物保持台である。ボンディングステージ１４は、回路基板８等を搭載または排出する際に、架台１２に対して移動可能であるが、ボンディング処理の間は架台１２に対し固定状態とされる。かかるボンディングステージ１４としては、金属製の移動テーブルを用いることができる。ボンディングステージ１４は、ワイヤボンディング装置１０の接地電位等の基準電位に接続される。ボンディングステージ１４は、後述する不着判定回路３６の接地側端子に接続される。半導体チップ６や回路基板８との間の絶縁が必要な場合には、ボンディングステージ１４の必要な部分に絶縁処理が設けられる。
【００３６】
半導体チップ６は、シリコン基板にトランジスタ等を集積化して電子回路としたもので、電子回路としての入力端子と出力端子等が半導体チップ６の上面に複数のパッド（図示せず）として引き出されている。半導体チップ６の下面はシリコン基板の裏面で、電子回路の接地電極とされる。
【００３７】
回路基板８は、エポキシ樹脂基板に所望の配線をパターニングしたもので、半導体チップ６の下面を電気的および機械的に接続して固定するチップパッド（図示せず）と、その周囲に配置される複数のリード（図示せず）と、チップパッドや複数のリードから引き出された回路基板としての入力端子と出力端子を有する。ワイヤボンディングは、半導体チップ６のパッドと、回路基板８のリードとの間をワイヤ３０で接続することで行われる。
【００３８】
ボンディングステージ１４に設けられるウィンドクランパ５０は、中央部に開口を有する平板状の部材で、回路基板８を保持する部材である。ウィンドクランパ５０は、中央部の開口の中にワイヤボンディングが行われる回路基板８のリードと半導体チップ６とが配置されるように位置決めして、開口の周縁部で回路基板８を押さえることで、回路基板８をボンディングステージ１４に固定する。
【００３９】
ＸＹステージ１６は、ボンディングヘッド１８を搭載し、架台１２およびボンディングステージ１４に対し、ボンディングヘッド１８をＸＹ平面内の所望の位置に移動させる移動台である。ＸＹ平面は、架台１２の上面と平行な平面である。Ｙ方向は、後述するボンディングアーム（図示せず）に取り付けられた超音波トランスデューサ２４の長手方向に平行な方向である。図１に、Ｘ方向、Ｙ方向と、ＸＹ平面に垂直な方向であるＺ方向を示した。
【００４０】
ボンディングヘッド１８は、ＸＹステージ１６に固定されて搭載され、Ｚモータ２０を内蔵し、その回転制御によってＺ駆動アーム２２、超音波トランスデューサ２４を介して、キャピラリ２８をＺ方向に移動させる移動機構である。Ｚモータ２０としては、リニアモータを用いることができる。
【００４１】
Ｚ駆動アーム２２は、超音波トランスデューサ２４と、ワイヤクランパ３２とが取り付けられ、Ｚモータ２０の回転制御によって、ボンディングヘッド１８に設けられる回転中心の周りに回転可能な部材である。ボンディングヘッド１８に設けられる回転中心は、必ずしもＺモータ２０の出力軸ではなく、Ｚ駆動アーム２２、超音波トランスデューサ２４、ワイヤクランパ３２を含めた全体の重心位置を考慮し、回転負荷が軽減される位置に設定される。
【００４２】
超音波トランスデューサ２４は、根元部がＺ駆動アーム２２に取り付けられ、先端部にワイヤ３０を挿通するキャピラリ２８が取り付けられる細長い棒部材である。超音波トランスデューサ２４には超音波振動子２６が取り付けられ、超音波振動子２６を駆動することで発生する超音波エネルギをキャピラリ２８に伝達する。したがって、超音波トランスデューサ２４は、超音波振動子２６からの超音波エネルギを効率よくキャピラリ２８に伝達できるように、先端側に行くほど先細りとなるホーン形状に形成される。超音波振動子２６としては、圧電素子が用いられる。
【００４３】
キャピラリ２８は、先端面が平らな円錐体で、ワイヤ３０を長手方向に沿って挿通させることができる貫通孔を中心部に有するボンディングツールである。かかるキャピラリ２８としては、ボールボンディングに用いられるセラミック製のキャピラリをそのまま用いることができる。ボールボンディングに用いられるキャピラリは、ＦＡＢを保持しやすいように、貫通孔の先端面側に適当なチャンファと呼ばれる隅部形状が設けられているが、本実施の形態のウェッジボンディング方式では、ボールボンディング用のキャピラリを用い、このキャピラリの貫通孔の先端面側の下面にフェイスと呼ばれる平面を備える。このフェイスが、ワイヤボンディング装置１０においてウェッジボンディングを行うときの押圧面となる。
【００４４】
ウェッジボンディング用のツールは、先端部に、長手方向に対し斜めに設けられるワイヤガイドと、ワイヤの側面を押圧するための押圧面を有するので、ツールの長手方向軸の周りに回転対称でなく、ワイヤは、ワイヤガイドの方向に沿った方向性を有して横方向に突き出す。このようなウェッジボンディング用のツールを用いると、リード、パッドの配置によっては、そのままではワイヤガイドの方向がワイヤの接続方向と合わないことが生じる。
【００４５】
例えば、回路基板８の中央部に半導体チップ６が搭載され、半導体チップ６の周辺部に沿って一周するように複数のパッドが配置され、回路基板８にも、半導体チップ６の外側に沿って一周するように複数のリードが設けられる場合には、リードとパッドとを結ぶワイヤの接続方向が複数のワイヤボンディングのそれぞれによって異なる。ワイヤガイドの方向をワイヤの接続方向に合わせるには、ウェッジボンディング用のツールを長手方向軸の周りに回転させるか、回路基板８を回転させる必要がある。
【００４６】
これに対し、キャピラリ２８の先端面側のフェイスは、キャピラリ２８の長手方向軸の周りに回転対称の形状であるので、パッドとリードとを結ぶワイヤの接続方向が各ワイヤボンディングごとに異なっても、キャピラリ２８の先端から突き出るワイヤ３０の方向を少し変更する整形処理を行うだけで済む。このため、ウェッジボンディングにキャピラリ２８を用いる。
【００４７】
キャピラリ２８に挿通されるワイヤ３０は、アルミニウムの細線である。ワイヤ３０は、ボンディングヘッド１８から延びるワイヤホルダの先端に設けられるワイヤスプール３３に巻回され、ワイヤスプール３３からワイヤクランパ３２を介してキャピラリ２８の中心部の貫通孔に挿通されて、キャピラリ２８の先端から突き出る。かかるワイヤ３０の材質としては、純アルミニウム細線の他に、シリコン、マグネシウム等を適当に混合させた細線等を用いることができる。ワイヤ３０の直径は、ボンディング対象物によって選択することができる。ワイヤ３０の直径の一例を挙げると、３０μｍである。
【００４８】
ワイヤクランパ３２は、Ｚ駆動アーム２２に取り付けられ、ワイヤ３０の両側に配置される１組の挟み板で、向かい合う挟み板の間を開くことでワイヤ３０を自由移動状態とし、向かい合う挟み板の間を閉じることで、ワイヤ３０の移動を停止させるワイヤ挟み装置である。ワイヤクランパ３２は、Ｚ駆動アーム２２に取り付けられるので、キャピラリ２８がＸＹＺ方向に移動しても、ワイヤ３０を適切に挟むことができる。ワイヤクランパ３２の開閉は、圧電素子を用いたクランパ開閉部３４の作動によって行われる。
【００４９】
不着判定回路３６は、ワイヤボンディングの各段階で、ボンディング対象物とワイヤ３０との間の接続が適切か否かを判定する回路である。不着判定回路３６は、ボンディング対象物とワイヤ３０との間に所定の電気信号を印加し、その応答に基づいて、ボンディング対象物とワイヤ３０との間の接続が適切か否かを判定する。
【００５０】
図２は、不着判定回路３６の構成図である。ここでは、第１ボンド点１００において適切にワイヤボンディングが行われたことが確認され、その後、ループ形成処理工程を経て、第２ワイヤボンディング処理工程に移行し、第２ワイヤボンディング処理工程も第２ボンド点１０２において適切にワイヤボンディングが行われたことが確認され、次に、ワイヤ切断処理が適切に行われ、第２ボンド点１０２において、ワイヤ３０が切断状態１０４となっていることを示す図である。このようにワイヤボンディングの各処理工程が正常に行われるときが示されている。
【００５１】
不着判定回路３６は、印加電源１０６と測定部１０８から構成され、一方端子はボンディングステージ１４に接続され、他方端子は、ワイヤクランパ３２またはワイヤスプール３３に接続される。印加電源１０６を交流電圧電源として、測定部１０８の内部に図示しないインピーダンス測定回路によりインピーダンス値を測定することにより、ワイヤ３０とボンディングステージ１４の間の容量成分が分かる。なお、印加電源１０６を交流電圧電源に代えて直流パルス電源を用いてもよい。以下では、印加電源１０６を交流電圧電源として説明を続ける。
【００５２】
ワイヤ３０が回路基板８のリード、または半導体チップ６のパッドと接続状態のときは、ワイヤクランパ３２とボンディングステージ１４の間の容量成分の値は、ワイヤボンディング装置１０の要素の容量値である装置容量値と、回路基板８や半導体チップ６の容量値であるデバイス容量値の合計値になる。これに対しワイヤ３０が切断状態１０４のときは、ワイヤ３０と回路基板８または半導体チップ６との間が電気的に開放状態となるので、ワイヤクランパ３２とボンディングステージ１４の間の容量成分の値は、装置容量値だけになる。測定部１０８における容量成分の変化に基づいて、不着判定回路３６は、ワイヤ３０とボンディング対象物である回路基板８または半導体チップ６との間が接続状態か開放状態かを判定できる。
【００５３】
図２に示されるようにワイヤボンディングの各処理工程が正常に行われるときには、不着判定回路３６は各処理工程で以下のように判定する。第１ボンド点１００における第１ワイヤボンディング処理の後では、ワイヤクランパ３２またはワイヤスプール３３とボンディングステージ１４との間の容量値が装置容量値とデバイス容量値の合計値となることで、ワイヤ３０と回路基板８との間が接続状態であると判定する。キャピラリ２８が第２ボンド点１０２に向かって下降し、第２ボンド点１０２に接触したときも、ワイヤクランパ３２とボンディングステージ１４との間の容量値が装置容量値とデバイス容量値の合計値となることで、ワイヤ３０と回路基板８との間が接続状態であると判定する。
【００５４】
第２ボンド点１０２における第２ワイヤボンディング処理の後では、ワイヤクランパ３２とボンディングステージ１４との間が装置容量値とデバイス容量値の合計値となることで、ワイヤ３０と半導体チップ６との間が接続状態であると判定する。ワイヤ切断処理の後では、ワイヤクランパ３２とボンディングステージ１４との間の容量値が装置容量値の値となることで、ワイヤ３０と半導体チップ６との間が切断状態であると判定する。
【００５５】
再び図１に戻り、コンピュータ６０は、ワイヤボンディング装置１０の各要素の動作を全体として制御する。コンピュータ６０は、ＣＰＵである制御部８０と、各種のインタフェース回路と、メモリ８２を含んで構成される。これらは互いに内部バスで接続される。
【００５６】
各種インタフェース回路は、ＣＰＵである制御部８０とワイヤボンディング装置１０の各要素との間に設けられる駆動回路またはバッファ回路である。図１では、インタフェース回路を単にＩ／Ｆとして示した。各種インタフェース回路は、ＸＹステージ１６に接続されるＸＹステージＩ／Ｆ６２、Ｚモータ２０に接続されるＺモータＩ／Ｆ６４、超音波振動子２６に接続される超音波振動子Ｉ／Ｆ６６、クランパ開閉部３４に接続されるクランパ開閉Ｉ／Ｆ６８、不着判定回路３６に接続される不着判定回路Ｉ／Ｆ７０である。
【００５７】
メモリ８２は、各種プログラムと、各種制御データを格納する記憶装置である。各種プログラムは、第１ワイヤボンディング処理に関する第１ボンディングプログラム８４、ループ形成処理に関するループ形成プログラム８６、第２ワイヤボンディング処理に関する第２ボンディングプログラム８８、不着判定回路３６による連続監視処理に関する不着連続監視プログラム９０、ワイヤ３０の途中切断の判定処理に関する切断判定処理プログラム９２、ワイヤ３０の途中切断が生じたことを示す異常信号出力に関する異常出力処理プログラム９４、その他の制御処理に関する制御プログラム９６である。制御データ９８は、各種プログラムや制御プログラムを実行するときに必要なデータ等である。
【００５８】
上記構成の作用、特にコンピュータ６０の各機能について、図３以下を用いてさらに詳細に説明する。図３は、ワイヤボンディング処理における各要素の動作を示すタイムチャートである。図４は、ワイヤボンディング方法の手順を示すフローチャートである。図５は、第１ボンド点から第２ボンド点の間の不着監視に関する各信号をキャピラリ２８の動きと関連付けて示すタイムチャートである。図６から図９は、第１ボンド点から第２ボンド点の間のワイヤの状態をそれぞれ示す図である。
【００５９】
図３は、第１ボンド点１００における第１ワイヤボンディング処理からループ形成処理を経て第２ボンド点１０２における第２ワイヤボンディング処理とワイヤ切断が行われるまでの各要素の動作状態を示すタイムチャートである。図３の横軸は時間である。図３の縦軸は、上段側から下段側に向かって順に、キャピラリ２８の高さ状態、Ｚモータ２０が動作状態か停止状態か、ＸＹステージ１６が動作状態か停止状態か、超音波振動子２６が動作状態か停止状態か、キャピラリ２８を下方に押し付ける押付力の大きさ、ワイヤクランパ３２が閉状態か開状態か、を示す。
【００６０】
キャピラリ２８の高さ状態は、Ｚモータ２０が動作状態のときに変化し、Ｚモータ２０が停止状態のときは変化しない。Ｚモータ２０の動作と停止の制御は、制御部８０が各種プログラムを実行するときに、Ｚモータ２０の動作コマンドがあるとＺモータＩ／Ｆ６４を介してＺモータ２０を駆動し、停止コマンドがあるとその動作を停止することで行われる。キャピラリ２８は、高さ状態の変化の他に、ＸＹ平面内の移動によって、そのＸＹ平面内における位置状態が変化する。キャピラリ２８のＸＹ平面内の移動の制御は、制御部８０が各種プログラムを実行するときに、ＸＹステージ１６の移動コマンドがあるとＸＹステージＩ／Ｆ６２を介してＸＹステージ１６を移動駆動し、停止コマンドがあるとその移動駆動を停止することで行われる。
【００６１】
キャピラリ２８が第１ボンド点１００と第２ボンド点１０２にいるときに、超音波振動子２６からキャピラリ２８に超音波エネルギが供給される。超音波振動子２６からの超音波エネルギ供給の制御は、制御部８０が各種プログラムを実行するときに、超音波振動子２６の作動コマンドがあると超音波振動子Ｉ／Ｆ６６を介して超音波振動子２６を作動させ、停止コマンドがあるとその作動を停止することで行われる。
【００６２】
キャピラリ２８が第１ボンド点１００と第２ボンド点１０２にいるときに、超音波トランスデューサ２４を介してキャピラリ２８に所定の押付力が与えられる。押付力の大きさの制御は、Ｚモータ２０の駆動制御の一部として行うことができる。すなわち、制御部８０が各種プログラムを実行するときに、押付力変更コマンドがあるとＺモータＩ／Ｆ６４を介してＺモータ２０の駆動制御によって押付力の変更が行われる。
【００６３】
ループ形成処理やワイヤ切断処理においては、キャピラリ２８からワイヤ３０を延出するときにワイヤクランパ３２が開き、ワイヤ３０の延出を止めてクランプするときにワイヤクランパ３２が閉じられる。ワイヤクランパ３２の開閉制御は、制御部８０が各種プログラムを実行するときに、ワイヤクランパ３２の開動作コマンドがあるとクランパ開閉Ｉ／Ｆ６８を介してクランパ開閉部３４にワイヤクランパ３２を開かせ、閉動作コマンドがあるとクランパ開閉部３４にワイヤクランパ３２を閉じさせることで行われる。
【００６４】
図３において、時間ｔ0から時間ｔ4までが第１ワイヤボンディング処理工程の期間で、この期間では、制御部８０が第１ボンディングプログラム８４を実行する。図３に示されるように、時間ｔ0から時間ｔ1までの期間の間、ＸＹステージ１６が移動駆動されてキャピラリ２８が第１ボンド点の直上に移動される。Ｚモータ２０は時間ｔ0から時間ｔ3まで駆動され、これによってキャピラリ２８は下降を続ける。下降は、時間ｔ0からキャピラリ２８が第１ボンド点１００の直上に移動する時間ｔ1までが高速下降で、時間ｔ1からキャピラリ２８が回路基板８のリードに接触する時間ｔ3の間は低速とされる。この低速下降は第１サーチ（１ｓｔサーチ）と呼ばれる。
【００６５】
時間ｔ3から時間ｔ4の間は、ＸＹステージ１６もＺモータ２０も停止状態で、この期間の間に超音波振動子２６が作動して超音波エネルギをキャピラリ２８に与える。押付力は、時間ｔ1から超音波振動子２６の作動開始前後の時間までの間に段階的に変化する。このようにして、時間ｔ3から時間ｔ4の間に、第１ボンド点１００において、キャピラリ２８の先端と回路基板８のリードとの間にキャピラリ２８の先端から突き出たワイヤ３０を挟んで、超音波エネルギと押付力で、ワイヤ３０とリードの間の接合を行う。この接合処理の間、ボンディングステージ１４は適当な処理温度に加熱維持されていることが好ましい。
【００６６】
図３において、時間ｔ4から時間ｔ10までがループ形成処理工程の期間である。このときには、押付力は元に戻される。この期間では、制御部８０がループ形成プログラム８６を実行する。図３に示されるように、時間ｔ4から時間ｔ5の間Ｚモータ２０のみが駆動され、これによってキャピラリ２８が少し上昇する。時間ｔ5から時間ｔ6の間はＸＹステージ１６のみが移動駆動される。この移動駆動は、ＸＹ平面内で、第１ボンド点１００から第２ボンド点１０２の反対側にキャピラリ２８が一旦戻されるリバース移動として行われる。時間ｔ6から時間ｔ7の間はＺモータ２０のみが駆動されて、リバース移動された位置でキャピラリ２８が上昇する。そして、時間ｔ7から時間ｔ8の間その状態が維持される。この状態においてワイヤ３０のループが最高点となる。時間ｔ8から時間ｔ9の間にワイヤクランパ３２が閉じられた状態でＸＹステージ１６が少し移動駆動される。この移動駆動は、ＸＹ平面内で、リバース移動された位置から第２ボンド点１０２の方にキャピラリ２８を移動させるように行われる。これにより、ループが第２ボンド点１０２の側に引っ張られて、ループの最高点が所望の高さに調整される。
【００６７】
時間ｔ9でワイヤクランパ３２が開かれ、ワイヤ３０がキャピラリ２８の先端から延出できる状態とされる。そして、時間ｔ9から時間ｔ10の間、ＸＹステージ１６が移動駆動され、Ｚモータ２０が駆動される。これにより、第２ボンド点１０２に向かってワイヤ３０が延出されながらキャピラリ２８が下降して、ループが下向きに下がってくる。
【００６８】
時間ｔ10でキャピラリ２８は第２ボンド点１０２の直上に来る。時間ｔ10から時間ｔ13までが第２ボンド点１０２における第２ワイヤボンディング処理工程の期間である。この期間では、制御部８０が第２ボンディングプログラム８８を実行する。キャピラリ２８の下降は、時間ｔ9からキャピラリ２８が第２ボンド点１０２の直上に移動する時間ｔ10までが高速下降で、時間ｔ10からキャピラリ２８が半導体チップ６のパッドに接触する時間ｔ12の間は低速とされる。この低速下降は第２サーチ（２ｎｄサーチ）と呼ばれる。
【００６９】
時間ｔ12から時間ｔ13の間は、ＸＹステージ１６もＺモータ２０も停止状態で、この期間の間に超音波振動子２６が作動して超音波エネルギをキャピラリ２８に与える。押付力は、時間ｔ10から超音波振動子２６の作動開始前後の時間までの間に段階的に変化する。このようにして、時間ｔ12から時間ｔ13の間に、第２ボンド点１０２において、キャピラリ２８の先端と半導体チップ６のパッドとの間にキャピラリ２８の先端から突き出たワイヤ３０を挟んで、超音波エネルギと押付力で、ワイヤ３０とリードの間の接合を行う。この接合処理の間、ボンディングステージ１４は適当な処理温度に加熱維持されていることが好ましい。
【００７０】
図３において、時間ｔ13から時間ｔ15までがワイヤ切断処理工程の期間である。ワイヤ切断処理工程は、第２ワイヤボンディング処理と区別し、専用のワイヤ切断処理プログラムを制御部８０が実行するものとできる。あるいは、この期間を第２ワイヤボンディング処理工程に含め、第２ボンディングプログラム８８の中にワイヤ切断処理のプログラムを含めてもよい。
【００７１】
ワイヤ切断処理工程では押付力は元に戻される。図３に示されるように、時間ｔ13から時間ｔ14の間Ｚモータ２０のみが駆動され、これによってキャピラリ２８が少し上昇する。時間ｔ14から時間ｔ15の間はワイヤクランパ３２が閉じられ、ＸＹステージ１６が移動駆動され、Ｚモータ２０が駆動される。この移動駆動は、キャピラリ２８が上昇しながらＸＹ平面内で移動するものとして行われる。これにより、ワイヤ３０は、第２ボンド点１０２において切断される。
【００７２】
このようにして、第１ボンド点１００における第１ワイヤボンディング処理からループ形成処理を経て第２ボンド点１０２における第２ワイヤボンディング処理とワイヤ切断が行われる。
【００７３】
上記構成の作用、特に制御部８０の不着連続監視とワイヤ３０の途中切断判定等の機能について、図４から図９を用いて、さらに詳細に説明する。図４は、ワイヤボンディング方法の手順のうち、第１ワイヤボンディング処理から第２ワイヤボンディング処理までの手順を抜き出して示すフローチャートで、各手順は、コンピュータ６０のメモリ８２に格納される各プログラムの処理手順に対応する。ワイヤボンディング装置１０に電源等が投入されると、コンピュータ６０を含むワイヤボンディング装置１０の各構成要素の初期化が行われる。
【００７４】
次に、ボンディングステージ１４が一旦引き出され、ボンディング対象物である半導体チップ６が搭載された回路基板８がボンディングステージ１４上に位置決めセットされ、ウィンドクランパ５０によって押さえつけられて固定される。ボンディングステージ１４は再び初期状態の位置に戻される。なお、ボンディングステージ１４は、ボンディング条件で定められた所定の温度に加熱される。このボンディング対象物設定工程は、回路基板８の自動搬送装置を用いて自動的に行われる。
【００７５】
次に、第１ボンディングプログラム８４が制御部８０によって実行され、第１ボンド点１００において第１ワイヤボンディング処理が行われる（Ｓ１０）。第１ボンド点１００は、回路基板８の１つのリード上に設定される。第１ボンド点１００の設定は、図１では図示されていない位置決めカメラ等を用いて行われる。第１ワイヤボンディング処理における各要素の動作については図３で述べたので、詳細な説明を省略する。
【００７６】
第１ボンド点１００では、キャピラリ２８の先端部と回路基板８のリードとの間にワイヤ３０が挟み込んで押し付けられ、超音波振動子２６の超音波振動エネルギとＺモータ２０の駆動制御によるキャピラリ２８の押圧力と、必要に応じてはボンディングステージ１４からの加熱温度とによって、ワイヤ３０とリードとの間が接合される。このようにして、第１ボンド点１００における第１ワイヤボンディング処理が行われる。
【００７７】
第１ワイヤボンディング処理が終了すると、ループ形成処理が行われる（Ｓ１２）。この処理手順は、制御部８０が、ループ形成プログラム８６を実行することで行われる。すなわち、第１ワイヤボンディング処理が終了した後、ワイヤクランパ３２を開いた状態でキャピラリ２８を上方に上昇させ、次に第２ボンド点１０２の直上に移動させる。第２ボンド点１０２は、半導体チップ６の１つのパッド上に設定される。キャピラリ２８の移動の間、ワイヤ３０は、ワイヤスプール３３から繰り出されて、キャピラリ２８の先端から必要なワイヤ長だけ延出される。ループ形成処理におけるにおける各要素の動作については図３で述べたので、詳細な説明を省略する。
【００７８】
ループ形成処理の間、不着連続監視が行われる（Ｓ１４）。この処理手順は、制御部８０が、不着連続監視プログラム９０を実行することで行われる。不着連続監視は、制御部８０の指令で、不着判定回路Ｉ／Ｆ７０を介して不着判定回路３６を連続的に作動させ、その結果を制御部８０が連続的に受け取って行われる。
【００７９】
不着判定回路３６の連続的作動は、図２で説明した印加電源１０６である交流電圧電源を予め定めた連続監視期間の間、連続的に作動させる。これによって、キャピラリ２８に保持されているワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に交流電圧信号が連続的に印加される。図２で説明した測定部１０８は、キャピラリ２８に保持されているワイヤ３０とボンディングステージ１４との間の容量値を取得して、その値を不着判定回路Ｉ／Ｆ７０を介して遂次的に制御部８０に伝送する。
【００８０】
不着連続監視によって、ワイヤ途中切断か否かが判定される（Ｓ１６）。この処理手順は、制御部８０が切断判定処理プログラム９２を実行することで行われる。
【００８１】
図５に、不着連続監視における各信号の時間的変化をキャピラリ２８の動作状態に関連付けて示した。図５の横軸は時間である。縦軸は、紙面の上段側から下段側に向かって順に、キャピラリ２８の動作状態、不着判定回路３６の測定部１０８の出力である不着監視出力、不着監視出力を微分した微分出力、従来技術における不着監視のタイミングである。
【００８２】
横軸の時間ｔ4，ｔ7，ｔ9，ｔ12は、図３で説明したものと同じ内容である。すなわち、時間ｔ4は、第１ボンド点１００における接合処理が終了して、ループ形成処理が開始するタイミング、時間ｔ7から時間ｔ9の間は最高位置のループ形成となる期間、ｔ12はキャピラリ２８が下降して第２ボンド点１０２に接触したタイミングである。時間Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3は、図５の最下段に示されるように、従来技術における不着監視のタイミングである。ここでは、時間ｔ4の直前、時間ｔ7の直後、ｔ12の後のタイミングにそれぞれ設定される。これは例示であって、これ以外の適当なサンプリングタイミングで不着監視が行われることがある。
【００８３】
図５の上から２段目の不着監視出力に示されるように、ここでは、従来技術のサンプリングタイミングではなく、予め設定された連続監視期間の間、不着判定回路３６が作動を続ける。連続的監視期間は、第１ボンディング処理の後、第１ボンド点から第２ボンド点までの間にワイヤ３０が切断されたか否かを監視するのに適した期間に設定される。ここでは、第１ボンド点から第２ボンド点までの間の全期間が連続監視期間と設定されている。これに代えて、例えば、従来技術で用いられるＴ1からＴ3の間を連続監視期間としてもよい。あるいは、従来技術の不着監視サンプリングタイミングのＴ1とＴ3はそのまま残し、キャピラリ２８が最高位置となる時間ｔ7からキャピラリ２８が最低位置となる時間ｔ12の間を連続監視期間としてもよい。
【００８４】
不着監視出力は、不着判定回路３６の測定部１０８の出力で、容量値の時間的変化が示されている。図５では、例えばキャピラリ２８が上昇中の時間Ｃ0から時間Ｃ1までほぼ一定値の容量値を維持し、時間Ｃ1で急激に容量値が低下する。ワイヤ３０が切断すると、測定部１０８が検出する容量値が「装置容量値とデバイス容量値の合計値」から「装置容量値」となるので、時間Ｃ1でワイヤ３０が切断されたと判定することができる。時間Ｃ1から時間Ｃ2の間は低下した容量値が維持されているが、時間Ｃ2で急激に容量値が元の高い値に回復する。これは、「装置容量値」から「装置容量値とデバイス容量値の合計値」に回復したものと考えられ、ワイヤ３０の途中切断によってキャピラリ２８の先端から延びているワイヤ３０が、回路基板８または半導体チップ６に接触したと判定できる。
【００８５】
このように、キャピラリ２８に保持されているワイヤ３０とボンディングステージ１４の間の容量値を取得し、第１ボンディング処理の後で容量値が低下したときにワイヤ３０がループの途中で切断されたと判定できる。また、その後第２ボンド点に至るまでに容量値が回復するときは、切断されたワイヤ３０がボンディング対象物である回路基板８または半導体チップ６に垂れて接触したと判定することができる。
【００８６】
従来技術の不着監視のサンプリングタイミングでは、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のいずれにおいても、容量値は同じ値で変化せず、したがって、ワイヤ３０の途中切断を検出できない。
【００８７】
上記では、ワイヤ３０の途中切断の有無を容量値の変化で判定するものとした。容量値の変化の有無の検出は、閾値容量値を用いて、閾値容量値の比較で行うことができる。これに代えて、容量値を示す電気信号を時間について微分した微分値に基づいて、ワイヤ３０の途中切断の有無を判定するものとできる。図５の微分出力は、不着監視出力を時間について微分したもので、容量値が急激に低下するとマイナス方向のパルスが出力され、容量値が急激に上昇回復するとプラス方向のパルスが出力される。このパルス出力の有無に基づいてワイヤ３０の途中切断の有無を判定できる。
【００８８】
図６から図９は、時間ｔ4，時間Ｃ0，時間Ｃ1，時間Ｃ2のそれぞれにおけるワイヤ３０の状態を示す図である。
【００８９】
図６に示される時間ｔ4では、第１ボンド点１００において、キャピラリ２８の先端と回路基板８のリードとの間にキャピラリ２８の先端から突き出たワイヤ３０が挟まれている。したがって、測定部１０８において検出される容量値は、「装置容量値とデバイス容量値の合計値」となる。
【００９０】
図７に示される時間Ｃ0では、キャピラリ２８が第１ボンド点１００からＸＹ平面内でＸ１移動し、Ｚ方向の高さが回路基板８の上面を基準としてＺ１まで上昇した状態である。ワイヤ３０は第１ボンド点１００で回路基板８に接合された状態で、キャピラリ２８からワイヤ３０が延出される。このときも、測定部１０８において検出される容量値は、「装置容量値とデバイス容量値の合計値」である。
【００９１】
図８で示される時間Ｃ1は、キャピラリ２８のＺ方向の高さが最高値のＺ２となり、ワイヤクランパ３２が閉じてＸＹステージ１６が第１ボンド点１００からＸＹ平面内で距離Ｘ２移動したとき（図３参照）である。ここで、ワイヤ３０が、第１ボンド点１００とキャピラリ２８の先端の間で切断状態１０４となったことが示される。キャピラリ２８からワイヤ３０は第１ボンド点１００の方に延びていて、切断された部分は、先端部１０５となっている。なお、切断が生じる時間Ｃ1の上記の状態は例示であって、第１ボンド点１００から第２ボンド点１０２に向かう途中であれば、これ以外の状態で切断が生じるものとしてよい。
【００９２】
このとき、測定部１０８において検出される容量値は、「装置容量値」となって、容量値が「装置容量値とデバイス容量値の合計値」から急激に低下する。不着連続監視によれば、容量値の急激な低下を検出することで、ワイヤ３０がループの途中で切断された、と判定できる。
【００９３】
図９で示される時間Ｃ2は、キャピラリ２８がＺ方向にＺ３の高さまで下降しＸＹ平面で移動しながら、第１ボンド点１００から距離Ｘ３移動して、キャピラリ２８の先端が第２ボンド点１０２の直上に来たときである。Ｚ3は図８のＺ2よりも小さい値で、Ｘ3は図８のＸ2より大きい値である。このとき、キャピラリ２８の低下によって、キャピラリ２８から延びているワイヤ３０の先端部１０５が、回路基板８に接触する。このとき、測定部１０８において検出される容量値は、「装置容量値とデバイス容量値の合計値」に急激に上昇し回復する。不着連続監視によれば、容量値の急激な上昇回復を検出するとき、その前の時間Ｃ1における容量値の急激な低下検出と合わせ、これがワイヤ３０と第１ボンド点１００との間の接続が正常であることを示すのではなく、ワイヤ３０がループ途中で切断し、その先端部１０５が垂れてボンディング対象物に接触したことを示す、と判定できる。
【００９４】
再び図４に戻り、Ｓ１４におけるワイヤ途中切断か否かの判定の結果、ワイヤ途中切断が生じていないと判定されると、次に第２ボンド点１０２において第２ワイヤボンディング処理が行われる（Ｓ１８）。この処理手順は、制御部８０が第２ボンディングプログラム８８を実行することで行われる。第２ボンド点１０２は、半導体チップ６の１つのパッド上に設定される。第２ボンド点１０２の設定は、図１では図示されていない位置決めカメラ等を用いて行われる。第２ワイヤボンディング処理における各要素の動作については図３で述べたので、詳細な説明を省略する。
【００９５】
Ｓ１６におけるワイヤ途中切断か否かの判定の結果、ワイヤ途中切断が生じていると判定されると、異常信号が出力され（Ｓ２０）、ワイヤボンディング装置１０の動作が停止される（Ｓ２２）。この処理手順は、制御部８０が異常出力処理プログラム９４を実行することで行われる。
【００９６】
このように、不着判定回路３６を連続作動させて連続的に不着監視を行うことで、キャピラリ２８によるウェッジボンディングに金線より展伸性が小さいアルミニウム線を用いても、第１ボンド点１００から第２ボンド点１０２の間のワイヤ切断の有無を的確に判断することができる。
【００９７】
上記では、所定の連続的監視期間は、第１ボンディング処理の後、第１ボンド点から第２ボンド点までワイヤを延出する期間としたが、第１ボンディング処理の前から前記第２ボンディングの後までの全期間に渡って連続的監視期間を設定することもできる。
【００９８】
この連続的監視期間において、不着監視部は、キャピラリ２８に保持されているワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に所定の電気信号を連続的に印加する。そして、その連続的応答に対し、適切な判断閾値を用いて、ワイヤ３０の接続状態の変化の有無を監視し判断する。
【００９９】
第１ボンド点におけるワイヤの不着をＦ１とし、ループ形成期間におけるワイヤの途中切断をＦ２とし、第２ボンド点におけるワイヤの不着をＦ３とし、第２ボンディング処理の後のワイヤ切断処理の前におけるワイヤの途中切断をＦ４とすると、Ｆ１からＦ４に対して、それぞれ適切な判断閾値を用いる。このようにすることで、Ｆ１からＦ４を区別して監視できる。
【０１００】
以下に、図１０から図１２を用いて、第１ボンディング処理の前から第２ボンディングの後までの全期間に渡って連続的監視を行い、Ｆ１からＦ４を区別することについて、詳細に説明する。
【０１０１】
図１０は、図６から図９に対応する図であるが、これらに示される状態をさらに拡張し、第１ボンディング処理の前から前記第２ボンディングの後までの全期間について、ワイヤ３０のボンディングの様子を示す図である。ここでは、回路基板８の第１ボンド点について行われる第１ボンディング処理、第１ボンディング処理の後のループ形成処理、ループ形成処理の後で半導体チップ６の第２ボンド点について行われる第２ボンディング処理、第２ボンディング処理の後で、ワイヤ３０を切断する切断処理まで、問題なく行われたワイヤ３１が示される。
【０１０２】
図１０において、第１ボンド点におけるワイヤの不着であるＦ１、ループ形成期間におけるワイヤの途中切断であるＦ２、第２ボンド点におけるワイヤの不着であるＦ３、第２ボンディング処理の後のワイヤ切断処理の前におけるワイヤの途中切断であるＦ４の生じる箇所をそれぞれ示した。
【０１０３】
図１０に示される不着判定回路３６は、図２で説明したものと同じ内容で、所定の電気信号を出力する印加電源１０６と、所定の電気信号に対する応答を測定する測定部１０８で構成される。ここで、所定の電気信号としては、交流電圧信号または直流電圧信号を用いる。
【０１０４】
この使い分けは、半導体チップ６と回路基板８が共にボンディングステージ１４と電気的抵抗成分のみで接続されているとみなせるかどうかで決めることができる。半導体チップ６と回路基板８が共にボンディングステージ１４と電気的抵抗成分のみで接続されているとみなせる場合には、直流電圧信号を所定の電気信号として用いることができる。半導体チップ６と回路基板８が共にボンディングステージ１４と電気的抵抗成分のみで接続されているとみなせず、容量成分を含む場合には、交流電圧信号を所定の電気信号として用いる。
【０１０５】
所定の電気信号として交流電圧信号を用いるときには、測定部１０８は、ワイヤクランパ３２を介するワイヤ３０と、ボンディングステージ１４との間の容量値の変化を測定する。容量値は適当な変換回路を用いて電圧値に変換し、変換された電圧値の変化の測定によって、容量値の変化を測定するものとできる。所定の電気信号として直流電圧信号を用いるときには、測定部１０８は、ワイヤクランパ３２を介するワイヤ３０と、ボンディングステージ１４との間の電気的短絡の有無の変化を測定する。
【０１０６】
電気的短絡の有無は次のように電圧値を測定して行われる。すなわち、ボンディングステージの電位を接地電圧値Ｖ＝０（Ｖ）として接地電圧値よりも所定電圧値Ｖ0だけ高い電圧を有する直流電圧信号を所定の電気信号とする。そして、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）のときは、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡が有るとし、測定された電圧値が所定電圧値Ｖ0のときは、電気的短絡が無いとする。
【０１０７】
図１１は、所定の電気信号として交流電圧信号を用い、その連続的応答として、ワイヤ３０と、ボンディングステージ１４との間の容量値を測定する場合に、Ｆ１からＦ４を区別できることを示す図である。図１１は、（ａ）から（ｆ）の６つのタイムチャートで構成される。これらのすべてにおいて、横軸は時間である。（ａ）の縦軸はキャピラリの高さ位置で、（ｂ）から（ｆ）の縦軸は、ワイヤ３０とボンディングステージ１４の間の容量値である。
【０１０８】
図１１（ａ）は、図３の最上段の図に対応する。横軸の時間ｔ3，ｔ4，ｔ12，ｔ13，ｔ14は、図３で説明した内容と同じである。すなわち、時間ｔ3からｔ4の期間が第１ボンディング処理の期間で、ｔ12からｔ13の期間が第２ボンディング処理の期間で、ｔ14は、第２ボンディング処理の後のワイヤクランパ３２の操作により、ワイヤ３０を切断するタイミングである。
【０１０９】
図１１（ｂ）は、第１ボンディング処理の前から前記第２ボンディングの後までの全期間について、全ての処理が問題なく行われた良品について測定された容量値の時間変化を示すタイムチャートである。
【０１１０】
図１１（ｂ）において、時間ｔ3まではワイヤ３０は回路基板８に接触していないので、容量値は、ワイヤボンディング装置１０を介したワイヤ３０とボンディングステージ１４の間の装置容量値となる。この装置容量値を図１１ではＣMとして示した。
【０１１１】
時間ｔ3でワイヤ３０が回路基板８に接触すると、回路基板８が有する容量値が加算されて測定される。回路基板８が有する容量値を図１１ではＣLとして示した。したがって、時間ｔ3以後、時間ｔ12までの期間の容量値の測定値は、（ＣM＋ＣL）となる。
【０１１２】
時間ｔ12でワイヤ３０が半導体チップ６に接触すると、半導体チップ６が有する容量値がさらに加算されて測定される。半導体チップ６が有する容量値を図１１ではＣPとして示した。したがって、時間ｔ12以後、時間ｔ14までの期間の容量値の測定値は、（ＣM＋ＣL＋ＣP）となる。
【０１１３】
時間ｔ14でワイヤ３０が切断処理によって切断され、図１０で示される状態になると、ワイヤ３０は回路基板８上の半導体チップ６から離間して接触していないので、容量値の測定値は、再び装置容量値ＣMとなる。
【０１１４】
図１１（ｃ）は、第１ボンド点において不着Ｆ１が生じたときの容量値の時間変化を示すタイムチャートである。不着Ｆ１は、第１ボンディング処理の期間である時間ｔ3と時間ｔ4の間で生じる。不着Ｆ１が生じると、ワイヤ３０は、回路基板８にしっかり接続されていないので、容量値は、良品のときの時間ｔ3における容量値の（ＣM＋ＣL）よりも小さな値となる。
【０１１５】
良品と不着Ｆ１とを区別するには、ｔ3以前で安定して測定された容量値を基準とすることができる。例えば、ｔ3以前の容量値ＣMを基準として、これに予め定めた測定余裕度を加えた値を第１基準値Ｊ１とし、この第１基準値Ｊ１を良品とＦ１との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１１（ｃ）では、Ｊ１＝ＣMとした。測定された容量値がＪ１を超えるときは良品、Ｊ１以下のときはＦ１と判断する。良品の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL）で、Ｆ１の一例は、測定された容量値がＣMのままである。
【０１１６】
図１１（ｄ）は、第１ボンド点における処理が正常で、時間ｔ3において、測定された容量値が（ＣM＋ＣL）となったが、ループ形成処理において、ワイヤ３０の途中切断Ｆ２が生じたときの容量値の時間変化を示すタイムチャートである。途中切断Ｆ２は、時間ｔ4と時間ｔ12の間で生じる。途中切断Ｆ２が生じると、ワイヤ３０は、回路基板８から離間するので、測定された容量値は、良品のときの時間ｔ4における容量値の（ＣM＋ＣL）よりも小さな値となる。
【０１１７】
良品と途中切断Ｆ２とを区別するには、ｔ4以後で安定して測定された容量値を基準とすることができる。例えば、ｔ4における容量値（ＣM＋ＣL）を基準とし、この（ＣM＋ＣL）に予め定めた測定余裕度を加えた値を第２基準値Ｊ２とし、この第２基準値Ｊ２を良品とＦ２との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１１（ｄ）では、Ｊ２＝（ＣM＋ＣL）とした。測定された容量値がＪ２のままのときは良品、Ｊ２未満のときはＦ２と判断する。良品の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL）で、Ｆ２の一例は、測定された容量値がＣMである。
【０１１８】
図１１（ｅ）は、ループ形成処理が正常であったが、第２ボンド点で不着Ｆ３が生じたときの容量値の時間変化を示すタイムチャートである。不着Ｆ３は、時間ｔ12と時間ｔ13の間で生じる。不着Ｆ３が生じると、ワイヤ３０は、半導体チップ６にしっかり接続されていないので、容量値は、良品のときの時間ｔ12における容量値の（ＣM＋ＣL＋ＣP）よりも小さな値となる。
【０１１９】
良品と不着Ｆ３とを区別するには、ｔ4以後で安定して測定された容量値を基準とすることができる。例えば、ｔ4における容量値（ＣM＋ＣL）を基準とし、この（ＣM＋ＣL）に予め定めた測定余裕度を加えた値を第３基準値Ｊ３とし、この第３基準値Ｊ３を良品とＦ３との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１１（ｅ）では、Ｊ３＝Ｊ２＝（ＣM＋ＣL）とした。測定された容量値がＪ３を超えれば良品、Ｊ３のままのときはＦ３と判断する。良品の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL＋ＣP）で、Ｆ３の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL）である。
【０１２０】
図１１（ｆ）は、第２ボンド点における処理が正常で、時間ｔ12において、測定された容量値が（ＣM＋ＣL＋ＣP）となったが、その後のワイヤ切断処理の前に、ワイヤ３０の途中切断Ｆ４が生じたときの容量値の時間変化を示すタイムチャートである。途中切断Ｆ４は、時間ｔ13と時間ｔ14の間で生じる。途中切断Ｆ４が生じると、ワイヤ３０は、半導体チップ６から離間するので、測定された容量値は、良品のときの時間ｔ13における容量値の（ＣM＋ＣL＋ＣP）よりも小さな値となる。
【０１２１】
良品と途中切断Ｆ４とを区別するには、ｔ13以前で安定して測定された容量値を基準とすることができる。例えば、ｔ13における容量値（ＣM＋ＣL＋ＣP）を基準とし、この（ＣM＋ＣL＋ＣP）に予め定めた測定余裕度を減算した値を第４基準値Ｊ４とし、この第４基準値Ｊ４を良品とＦ４との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１１（ｆ）では、Ｊ４＝（ＣM＋ＣL＋ＣP）とした。測定された容量値がＪ４のままのときは良品、Ｊ４未満のときはＦ４と判断する。良品の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL＋ＣP）で、Ｆ４の一例は、測定された容量値が（ＣM＋ＣL）である。
【０１２２】
このように、所定の電気信号に交流電圧信号を用いて、Ｆ１からＦ４のそれぞれに対応して第１基準値Ｊ１から第４基準値Ｊ４を判断基準とすることで、第１ボンド点における不着Ｆ１、ループ形成処理における途中切断Ｆ２、第ボンド点における不着Ｆ３、ワイヤ切断処理の前の途中切断Ｆ４を区別することができる。
【０１２３】
図１２は、所定の電気信号として直流電圧信号を用い、その連続的応答として、ワイヤ３０と、ボンディングステージ１４との間の電圧値を測定する場合に、Ｆ１からＦ４を区別できることを示す図である。図１２は、図１１に対応する図で、（ａ）から（ｆ）の６つのタイムチャートで構成される。図１１と同様に、これらのすべてにおいて、横軸は時間である。また、（ａ）の縦軸はキャピラリの高さ位置で、（ｂ）から（ｆ）の縦軸は、ワイヤ３０とボンディングステージ１４の間の電圧値である。
【０１２４】
図１２（ａ）は、図１１（ａ）と同様に、図３の最上段の図に対応する。横軸の時間ｔ3，ｔ4，ｔ12，ｔ13，ｔ14も、図１１と同様で、図３で説明した内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【０１２５】
図１２（ｂ）は、第１ボンディング処理の前から第２ボンディングの後までの全期間について、全ての処理が問題なく行われた良品についての測定された電圧値の時間変化を示すタイムチャートである。
【０１２６】
図１２（ｂ）において、時間ｔ3まではワイヤ３０は回路基板８に接触していないので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡がなく、測定される電圧値は、所定電圧値Ｖ0となる。
【０１２７】
時間ｔ3でワイヤ３０が回路基板８に接触すると、回路基板８を介してボンディングステージ１４とワイヤ３０との間に電気的短絡が生じる。これによって、測定される電圧値は、Ｖ＝０（Ｖ）となる。
【０１２８】
時間ｔ12でワイヤ３０が半導体チップ６に接触すると、半導体チップ６と回路基板８を介してボンディングステージ１４とワイヤ３０の間は電気的短絡状態のままで、測定される電圧値は、Ｖ＝０（Ｖ）のままである。時間ｔ14でワイヤ３０が切断処理によって切断され、図１０で示される状態になると、ワイヤ３０は回路基板８上の半導体チップ６から離間して接触していないので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡が無い状態となり、測定された電圧値は、再び所定電圧値Ｖ0となる。
【０１２９】
このように、所定の電気信号として直流電圧信号を用いるときは、良品の場合、時間ｔ3からｔ14の間の電圧値は、Ｖ＝０（Ｖ）となる。
【０１３０】
図１２（ｃ）は、第１ボンド点において不着Ｆ１が生じたときの電圧値の時間変化を示すタイムチャートである。不着Ｆ１は、第１ボンディング処理の期間である時間ｔ3と時間ｔ4の間で生じる。不着Ｆ１が生じると、ワイヤ３０は、回路基板８にしっかり接続されていないので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡が無い。したがって、電圧値は、良品のときの時間ｔ3における電圧値である所定電圧値Ｖ0のままとなる。
【０１３１】
良品と不着Ｆ１とを区別するには、ｔ3以前で安定して測定された電圧値を基準とすることができる。例えば、ｔ3以前の電圧値である所定電圧値Ｖ0を基準として、これに予め定めた測定余裕度を加えた値を第１基準値Ｊ１とし、この第１基準値Ｊ１を良品とＦ１との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１２（ｃ）では、Ｊ１＝Ｖ0とした。測定された電圧値がＪ１未満であるときは良品、Ｊ１のままのときはＦ１と判断する。良品の一例は、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）で、Ｆ１の一例は、測定された電圧値がＶ0のままである。
【０１３２】
図１２（ｄ）は、第１ボンド点における処理が正常で、時間ｔ3において、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）となったが、ループ形成処理において、ワイヤ３０の途中切断Ｆ２が生じたときの電圧値の時間変化を示すタイムチャートである。途中切断Ｆ２は、時間ｔ4と時間ｔ12の間で生じる。途中切断Ｆ２が生じると、ワイヤ３０は、回路基板８から離間するので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間の電気的短絡が無い状態となり、測定された電圧値は、良品のときの時間ｔ4における電圧値のＶ＝０（Ｖ）よりも大きな値となる。
【０１３３】
良品と途中切断Ｆ２とを区別するには、ｔ4以後で安定して測定された電圧値を基準とすることができる。例えば、ｔ4における電圧値Ｖ＝０（Ｖ）を基準とし、このＶ＝０（Ｖ）に予め定めた測定余裕度を加えた値を第２基準値Ｊ２とし、この第２基準値Ｊ２を良品とＦ２との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１２（ｄ）では、Ｊ２＝０（Ｖ）とした。測定された電圧値がＪ２のままのときは良品、Ｊ２を超えるのときはＦ２と判断する。良品の一例は、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）で、Ｆ２の一例は、測定された電圧値がＶ0である。
【０１３４】
図１２（ｅ）は、ループ形成処理が正常であったが、第２ボンド点で不着Ｆ３が生じたときの電圧値の時間変化を示すタイムチャートである。不着Ｆ３は、時間ｔ12と時間ｔ13の間で生じる。不着Ｆ３が生じると、ワイヤ３０は、半導体チップ６にしっかり接続されていないので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡が無い。したがって、電圧値は、所定電圧値Ｖ0となる。
【０１３５】
良品と不着Ｆ３とを区別するには、ｔ4以後で安定して測定された電圧値を基準とすることができる。例えば、ｔ4における電圧値Ｖ＝Ｖ（Ｖ）を基準とし、このＶ＝０（Ｖ）に予め定めた測定余裕度を加えた値を第３基準値Ｊ３とし、この第３基準値Ｊ３を良品とＦ３との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１２（ｅ）では、Ｊ３＝Ｊ２＝０（Ｖ）とした。測定された電圧値がＪ３のままであれば良品、Ｊ３を超えるときはＦ３と判断する。良品の一例は、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）で、Ｆ３の一例は、測定された電圧値がＶ0である。
【０１３６】
図１２（ｆ）は、第２ボンド点における処理が正常で、時間ｔ12において、測定された電圧値はＶ＝０（Ｖ）のままであるが、その後のワイヤ切断処理の前に、ワイヤ３０の途中切断Ｆ４が生じたときの電圧値の時間変化を示すタイムチャートである。途中切断Ｆ４は、時間ｔ13と時間ｔ14の間で生じる。途中切断Ｆ４が生じると、ワイヤ３０は、半導体チップ６から離間するので、ワイヤ３０とボンディングステージ１４との間に電気的短絡が無い状態となる。測定された電圧値は、良品のときの時間ｔ13における電圧値Ｖ＝０（Ｖ）よりも大きな値となる。
【０１３７】
良品と途中切断Ｆ４とを区別するには、ｔ13以前で安定して測定された電圧値を基準とすることができる。例えば、ｔ13における電圧値Ｖ＝０（Ｖ）を基準とし、このＶ＝０（Ｖ）に予め定めた測定余裕度を減算した値を第４基準値Ｊ４とし、この第４基準値Ｊ４を良品とＦ４との区別の判断閾値として用いる。説明を簡単にするため、図１２（ｆ）では、Ｊ４＝Ｊ３＝Ｊ２＝０（Ｖ）とした。測定された電圧値がＪ４のままのときは良品、Ｊ４を超えるときはＦ４と判断する。良品の一例は、測定された電圧値がＶ＝０（Ｖ）で、Ｆ４の一例は、測定された電圧値がＶ0である。
【０１３８】
このように、所定の電気信号に直流電圧信号を用いて、Ｆ１からＦ４のそれぞれに対応して第１基準値Ｊ１から第４基準値Ｊ４を判断基準とすることで、第１ボンド点における不着Ｆ１、ループ形成処理における途中切断Ｆ２、第ボンド点における不着Ｆ３、ワイヤ切断処理の前の途中切断Ｆ４を区別することができる。特に、Ｊ２＝Ｊ３＝Ｊ４＝０（Ｖ）とすることができ、測定判断が容易となる。
【０１３９】
上記では、第１ボンド点および第２ボンド点におけるワイヤボンディングは、キャピラリを用いたウェッジボンディング方式として説明したが、これをボールボンディング方式で行うものとしてもよい。
【０１４０】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することのない全ての変更及び修正を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明は、キャピラリを用いてワイヤボンディングを行う装置及び方法に利用できる。
【符号の説明】
【０１４２】
６  半導体チップ、８  回路基板、１０  ワイヤボンディング装置、１２  架台、１４  ボンディングステージ、１６  ＸＹステージ、１８  ボンディングヘッド、２０  Ｚモータ、２２  Ｚ駆動アーム、２４  超音波トランスデューサ、２６  超音波振動子、２８  キャピラリ、３０，３１  ワイヤ、３２  ワイヤクランパ、３３  ワイヤスプール、３４  クランパ開閉部、３６  不着判定回路、５０  ウィンドクランパ、６０  コンピュータ、６２  ＸＹステージＩ／Ｆ、６４  ＺモータＩ／Ｆ、６６  超音波振動子Ｉ／Ｆ、６８  クランパ開閉Ｉ／Ｆ、７０  不着判定回路Ｉ／Ｆ、８０  制御部、８２  メモリ、８４  第１ボンディングプログラム、８６  ループ形成プログラム、８８  第２ボンディングプログラム、９０  不着連続監視プログラム、９２  切断判定処理プログラム、９４  異常出力処理プログラム、９６  制御プログラム、９８  制御データ、１００  第１ボンド点、１０２  第２ボンド点、１０４  切断状態、１０５  先端部、１０６  印加電源、１０８  測定部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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