(57)【要約】【課題】キャピラリを用いて被接合部材に対してワイヤを接合するワイヤボンディング方法において、ヒューム排気用の通気孔を設けることなく、キャピラリの先端部にヒュームが触れるのを防止する。【解決手段】キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと、気体を吹き出させることによって、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材１０、２０へ向かう気流を形成した状態で、ボンディングワイヤを被接合部材１０、２０に接合する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャピラリ（１００）の内孔（１０１）にワイヤ（４０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から導出された前記ワイヤ（４０）の部分を、被接合部材（１０、２０）に押し当てた状態で、前記キャピラリ（１００）を振動させることにより、前記ワイヤ（４０）を前記被接合部材（１０、２０）に接合するようにしたワイヤボンディング方法において、
前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から前記被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成した状態で、前記ワイヤ（４０）を前記被接合部材（１０、２０）に接合することを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
前記気流は、前記キャピラリ（１００）の前記内孔（１０１）の内部から前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）へと、気体を吹き出させることによって形成するものである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方法。
【請求項３】
前記キャピラリ（１００）には、前記内孔（１０１）から当該キャピラリ（１００）の側面の外方へ通じる前記気体の抜け穴（１０５）を設け、前記気体の一部を前記抜け穴（１０５）から放出することを特徴とする請求項２に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項４】
前記内孔（１０１）の内面には、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ向かう溝（１０６）を設けることを特徴とする請求項２または３に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項５】
前記気流は、前記キャピラリ（１００）の外部から前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ向けて気体を吹き付けることによって形成するものである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方法。
【請求項６】
ホーン（１１０）に取り付けられ前記ホーン（１１０）によって移動および振動させられるキャピラリ（１００）を有しており、
前記キャピラリ（１００）の内孔（１０１）にワイヤ（４０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から導出された前記ワイヤ（４０）の部分を、被接合部材（１０、２０）に押し当てた状態で、前記キャピラリ（１００）を振動させることにより、前記ワイヤ（４０）を前記被接合部材（１０、２０）に接合するようにしたワイヤボンディング装置において、
前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から前記被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成する気流形成手段が設けられていることを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項７】
前記キャピラリ（１００）における前記先端部（１０２）とは反対側の根元部（１０３）には、前記ワイヤ（４０）を前記内孔（１０１）に供給するワイヤ供給用パイプ（１２０）が、前記内孔（１０１）に連通するように接続されており、
前記気流形成手段は、一端側が前記ワイヤ供給用パイプ（１２０）の側面に接続されたホース（２１０）と、前記ホース（２１０）の他端側に接続され前記ホース（２１０）を介して前記ワイヤ供給用パイプ（１２０）の内部に連通する気体供給部（２００）とを備え、
前記気体供給部（２００）からの気体を、前記ホース（２１０）、前記ワイヤ供給用パイプ（１２０）を介して、前記内孔（１０１）に流し込むことにより、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から前記被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成するものであることを特徴とする請求項６に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項８】
前記気流形成手段は、前記ホーン（１１０）に接続されたホース（２１０）と、
前記ホース（２１０）内に気体を流し込む気体供給部（２００）と、
前記ホーン（１１０）における前記ホース（２１０）の接続部から前記キャピラリ（１００）の取付部まで前記ホーン（１１０）の内部を貫通するように前記ホーン（１１０）に設けられた孔であるホーン貫通孔（１１１）と、
前記ホーン貫通孔（１１１）と前記内孔（１０１）とを接続するように前記キャピラリ（１００）に設けられた孔であるキャピラリ貫通孔（１０４）とを備え、
前記気体供給部（２００）からの気体を、前記ホース（２１０）、前記ホーン貫通孔（１１１）および前記キャピラリ貫通孔（１０４）を介して、前記内孔（１０１）に流し込むことにより、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から前記被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成するものであることを特徴とする請求項６に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項９】
前記キャピラリ貫通孔（１０４）は、前記キャピラリ（１００）のうち、前記ホーン（１１０）における前記キャピラリ（１００）の取付部に対向する部位に複数個設けられていることを特徴とする請求項８に記載のワイヤボンディング装置。
【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被接合部材に対してワイヤを接合するワイヤボンディング方法ならびにワイヤボンディング装置に関し、ボールボンディング法などによるワイヤボンディングに用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワイヤボンディング方法は、ワイヤボンディング装置のホーンにキャピラリを取り付けて行われる。このキャピラリは、ホーンによって移動したり、振動させられる。そして、このキャピラリの内孔にワイヤを挿入し、キャピラリの先端部から導出されたワイヤの部分を、被接合部材に押し当てた状態で、ホーンによってキャピラリを振動させることにより、ワイヤを被接合部材に接合することで、ワイヤボンディングを行うようにしている。
【０００３】
また、このようなワイヤボンディング方法において、キャピラリの汚染防止のために加熱時のヒュームを排気する通気孔を設けるようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平９−１７８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなワイヤボンディング方法では、ワイヤを被接合部材に押し当てキャピラリを振動させるときに、被接合部材の表面が擦れてキャピラリに付着することがある。
【０００５】
図１０は、従来のこの種のワイヤボンディング方法について、本発明者が試作した例を示すワイヤボンディングの工程図である。図１０において、被接合部材１０は、ＩＣチップや、配線基板の電極、リードフレームの電極などである。
【０００６】
ここで、図１０では、ボンディングワイヤは省略してあるが、実際には、キャピラリ１００の内孔１０１に挿入されキャピラリ１００の先端部１０２から導出されている。そして、図１０（ａ）、（ｂ）に示されるように、被接合部材１０に対してワイヤボンディングを行うと、図１０（ｃ）に示されるように、キャピラリ１００の先端部１０２には、被接合部材１０から擦り取られた電極材料Ｋが付着する。
【０００７】
このように電極材料Ｋがキャピラリ１００の先端部１０２に多量に付着した場合、この電極材料Ｋによって、キャピラリ１００の先端部１０２の形状が見かけ上変形するため、ワイヤボンディング性が低下する。
【０００８】
本発明者の検討によれば、電極材料Ｋが付着する要因のひとつとして、ワイヤボンディング工程中に、被接合部材１０の近傍に発生するヒュームが挙げられる。このヒュームは、配線基板に搭載されるＩＣチップなどの電子部品の樹脂や、これらを接続するための接着剤などから発生するものである。
【０００９】
そして、これがキャピラリ１００の先端部１０２に触れて付くと、キャピラリ１００の先端部１０２に電極材料Ｋが付着しやすくなる。そのため、キャピラリ１００の交換頻度が高くなり、コストおよび工程の段取りに時間がかかるという問題が生じる。
【００１０】
ここで、上記特許文献１では、キャピラリの汚染防止のために加熱時のヒュームを排気する通気孔を設けるようにしている。しかし、被接合部材の形状などによっては、被接合部材を支持する固定治具に対して、ヒュームを排気する通気孔を設けることは困難となる場合がある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、キャピラリを用いて被接合部材に対してワイヤを接合するワイヤボンディング方法において、ヒューム排気用の通気孔を設けることなく、キャピラリの先端部にヒュームが触れるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明では、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成した状態で、ワイヤ（４０）を被接合部材（１０、２０）に接合することを、第１の特徴とする。
【００１３】
それによれば、ワイヤ（４０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行うときに、被接合部材（１０、２０）から発生するヒュームが当該気流によって被接合部材（１０、２０）側へ押し戻され、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ向かわないようにできるため、ヒューム排気用の通気孔を設けることなく、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にヒュームが触れるのを防止できる。
【００１４】
その結果、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）に被接合部材（１０、２０）の材料が付着しにくくなり、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となる。
【００１５】
ここで、気流は、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）の内部からキャピラリ（１００）の先端部（１０２）へと、気体を吹き出させることによって形成するものであってもよい。このように、気流は、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）の内部からキャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ吹き出す気体の流れによって形成できる。
【００１６】
また、キャピラリ（１００）に、内孔（１０１）から当該キャピラリ（１００）の側面の外方へ通じる気体の抜け穴（１０５）を設け、気体の一部を抜け穴（１０５）から放出するようにしてもよい。
【００１７】
それによれば、ワイヤ（４０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行うときなどに、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて内孔（１０１）が塞がっても、抜け穴（１０５）から気体を抜け出させることが可能となる。
【００１８】
また、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）の内面に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ向かう溝（１０６）を設けてもよい。それによれば、内孔（１０１）の内部において気体の流れがスムーズになる。
【００１９】
また、気流は、キャピラリ（１００）の外部からキャピラリ（１００）の先端部（１０２）へ向けて気体を吹き付けることによって形成するものであってもよい。
【００２０】
また、本発明はワイヤボンディング装置としても捕らえることができる。すなわち、ホーン（１１０）に取り付けられホーン（１１０）によって移動および振動させられるキャピラリ（１００）を有し、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）にワイヤ（４０）を挿入し、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から導出されたワイヤ（４０）の部分を、被接合部材（１０、２０）に押し当てた状態で、キャピラリ（１００）を振動させることにより、ワイヤ（４０）を被接合部材（１０、２０）に接合するようにしたワイヤボンディング装置において、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成する気流形成手段を設けたことを、本発明の第２の特徴とする。
【００２１】
それによれば、上記第１の特徴を有するワイヤボンディング方法を適切に実行することができる。
【００２２】
また、このワイヤボンディング装置において、ワイヤ（４０）を内孔（１０１）に供給するワイヤ供給用パイプ（１２０）が、キャピラリ（１００）における先端部（１０２）とは反対側の根元部（１０３）に対して内孔（１０１）に連通するように接続されている場合、気流形成手段としては、一端側がワイヤ供給用パイプ（１２０）の側面に接続されたホース（２１０）と、ホース（２１０）の他端側に接続されホース（２１０）を介してワイヤ供給用パイプ（１２０）の内部に連通する気体供給部（２００）とを備えたものにできる。
【００２３】
それによれば、気体供給部（２００）からの気体は、ホース（２１０）およびワイヤ供給用パイプ（１２０）を介して、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）に流し込まれるため、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成することができる。
【００２４】
また、上記気流形成手段としては、ホーン（１１０）に接続されたホース（２１０）と、ホース（２１０）内に気体を流し込む気体供給部（２００）と、ホーン（１１０）におけるホース（２１０）の接続部からキャピラリ（１００）の取付部までホーン（１１０）の内部を貫通するようにホーン（１１０）に設けられた孔であるホーン貫通孔（１１１）と、ホーン貫通孔（１１１）と内孔（１０１）とを接続するようにキャピラリ（１００）に設けられた孔であるキャピラリ貫通孔（１０４）とを備えたものにできる。
【００２５】
この場合、気体供給部（２００）からの気体を、ホース（２１０）、ホーン貫通孔（１１１）およびキャピラリ貫通孔（１０４）を介して、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）に流し込むことにより、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から被接合部材（１０、２０）へ向かう気流を形成することができる。
【００２６】
さらに、この場合、キャピラリ（１００）のうち、ホーン（１１０）におけるキャピラリ（１００）の取付部に対向する部位に、キャピラリ貫通孔（１０４）を複数個設けるようにしてもよい。
【００２７】
それによれば、キャピラリ（１００）をホーン（１１０）に取り付けるときに、ホーン貫通孔（１１１）とキャピラリ貫通孔（１０４）との位置あわせの制約を低減することができる。
【００２８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置Ｓ１の概略断面図である。
【００３１】
この電子装置Ｓ１において、基板１０は、セラミック基板、プリント基板、リードフレーム、ヒートシンクなどであり、この基板１０の一面（図１中の上面）には、ＩＣチップ２０が搭載されている。
【００３２】
そして、ＩＣチップ２０は、ダイボンド材３０により基板１０に接合されている。このＩＣチップ２０は、シリコン半導体などにトランジスタ素子などによりＩＣ回路を形成してなる一般的なものであり、表面にＡｌやＣｕなどよりなる電極２１を有する。また、ダイボンド材３０は、Ａｇペースト、はんだ、導電性接着剤などであり、これらは加熱によってヒュームが発生するものである。
【００３３】
また、基板１０の一面においてＩＣチップ２０の近傍には、ランド１１が設けられている。このランド１１は、ＡｕやＣｕなどの箔や導体ペーストなどよりなるものである。そして、この基板１０のランド１１とＩＣチップ２０の電極２１とが、ボンディングワイヤ４０を介して結線されている。
【００３４】
このように、本実施形態では、これら基板１０およびＩＣチップ２０が、ボンディングワイヤ４０が接続される被接合部材として構成されており、上記のようにランド１１と電極２１とのボンディングワイヤ４０による結線により、基板１０とＩＣチップ２０とが、電気的に接続されている。
【００３５】
ここで、ボンディングワイヤ４０は、後述するようにボールボンディング法を用いたワイヤボンディングにより形成されたものであり、たとえばＡｕやＣｕなどよりなる。また、基板１０の一面には、コンデンサや抵抗素子などよりなる電子部品５０が、接着剤６０を介して搭載されている。
【００３６】
そして、基板１０の他面（図１中の下面）には、接着剤７０を介して、リードフレーム８０が接続されている。ここで、この接着剤７０および上記電子部品５０における接着剤６０は、上記ダイボンド材３０と同様のものであり、加熱によりヒュームが発生するものである。
【００３７】
また、リードフレーム８０は、Ｃｕや４２アロイなどよりなる一般的なリードフレームである。こうして、本実施形態の電子装置Ｓ１は、ＩＣチップ２０、電子部品５０、基板１０は、リードフレーム９０を介して外部と電気的に接続されるようになっている。
【００３８】
なお、図１では、ボンディングワイヤ４０による接続は、基板１０とＩＣチップ２０との間で行われているが、それ以外にも、たとえば基板１０とリードフレーム８０との間でワイヤボンディングが行われていてもよい。
【００３９】
かかる本実施形態の電子装置Ｓ１は、基板１０とＩＣチップ２０および電子部品５０とを、ダイボンド材３０および接着剤６０を介して接続し、さらに、リードフレーム８０と基板１０とを、接着剤７０を介して接続した後、ボンディングワイヤを行って、ＩＣチップ２０と基板１０とを接続することにより形成される。
【００４０】
次に、本実施形態の電子装置Ｓ１におけるボンディングワイヤ４０の形成方法すなわちワイヤボンディング方法について、図２を参照して述べる。図２は、本実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるボンディングワイヤ４０を被接合部材１０、２０に接合する工程（ワイヤ接合工程）を示す工程図である。
【００４１】
ここでは、ＩＣチップ２０の電極２１を１次ボンディング側、基板１０のランド２１を２次ボンディング側として、これら両接合部材１０、２０がボールボンディング法によりワイヤボンドされる。
【００４２】
なお、本実施形態におけるワイヤボンディング装置は、一般的なボールボンディングを行うことのできるボールボンディング装置であり、超音波などにより振動する図示しないホーンに対して図２に示されるキャピラリ１００を取り付けたものである。
【００４３】
そして、キャピラリ１００は当該ホーンによって移動・振動させられる。また、キャピラリ１００は、その内孔１０１にボンディングワイヤ４０を挿入して当該ワイヤ４０を保持するとともに、先端部１０２にワイヤ４０を繰り出すものである。
【００４４】
まず、図２（ａ）に示されるように、キャピラリ１００の内孔１０１に挿入されたワイヤ４０において、キャピラリ１００の先端部１０２から導出された部分の先端に、放電加工によって球形状をなすボール（イニシャルボール）４１を形成する。
【００４５】
次に、このボール４１をＩＣチップ２０の電極２１に押し当てて、図２（ｂ）中の矢印Ｙに示されるように、超音波振動を加えながら接合し、１次ボンディングを行う。その後、ワイヤ４０を、キャピラリ１００の先端部１０２から繰り出して基板１０のランド１１まで引き回す（図２（ｃ）参照）。
【００４６】
次に、ランド１１まで引き回されたワイヤ４０を、キャピラリ１００の先端部１０２にて当該ランド１１に押しつけて、図２（ｄ）中の矢印Ｙに示されるように、超音波振動を加えながら接合し、２次ボンディングを行う。
【００４７】
そして、図２（ｅ）の矢印に示す順に、キャピラリ１００を上方へ移動させ、２次ボンディング側である基板１０のランド１１からボンディングワイヤ４０を切り離す。こうして、本ワイヤボンディング方法におけるワイヤ接合工程が完了する。
【００４８】
なお、このボンディングワイヤ４０を切り離したとき、キャピラリ１００の先端部１０２からは、ワイヤ４０が突出してテール４２として残るが、このテール４２に再び上記同様に放電加工を行い、上記ボール４１を形成する。こうして、ボールボンディングの１サイクルが完了し、次のサイクルを行う。
【００４９】
ここで、図３は、上記ワイヤ接合工程におけるキャピラリ１００とワークとの位置関係を示す概略断面図である。この図３に示されるワークは、上記図１においてボンディングワイヤ４０による接続がなされる前の状態のものであり、図３中、キャピラリ１００の内孔１０１中に挿入されているボンディングワイヤ４０は省略してある。
【００５０】
図３に示されるように、ワイヤ接合工程は、このワークを、ヒートコマ９０の上に搭載して支持した状態で行われる。このヒートコマ９０は、当該ワークを支持する固定治具として機能するとともに、通電によりワークを加熱するヒータとしても機能するものであり、この種のボールボンディングにおいて、一般的に使用されるものである。
【００５１】
そして、このようなワイヤボンディング方法においては、基板１０、ＩＣチップ２０、電子部品５０、リードフレーム８０の各部間を接続するダイボンド材３０、接着剤６０、７０から、ワイヤ接合時の加熱により、ヒュームＨが発生する（図３参照）。
【００５２】
そこで、本実施形態では、図３に示されるように、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材である基板１０およびＩＣチップ２０側へ向かう気流Ｒを形成し、この気流Ｒが存在する状態で、ボンディングワイヤ４０を被接合部材１０、２０に接合するようにしている。
【００５３】
つまり、このような気流Ｒは、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材１０、２０側へ離れる方向へ向かって気体が流れるものである。本実施形態では、この気流Ｒを、キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと、気体を吹き出させることによって形成している。そのため、本実施形態のワイヤボンディング装置は、一般的なボールボンディング装置に対して、さらに、この気流Ｒを形成する気流形成手段を備えている。
【００５４】
図４は、この気流形成手段を示す概略断面図である。図４に示されるように、ホーン１１０は、上述の通り、当該ホーン１１０に取り付けられたキャピラリ１００を、被接合部材１０、２０との接合を行うべく所定位置に移動させたり、ワイヤ接合時に振動させたりするものである。
【００５５】
また、本ワイヤボンディング装置には、一般的な装置と同様に、ボンディングワイヤ４０をキャピラリ１００の内孔１０１に供給するワイヤ供給用パイプ１２０が設けられている。
【００５６】
このワイヤ供給用パイプ１２０は、ホーン１１０の移動に追随できるような柔軟性を有するパイプよりなる。そして、ワイヤ供給用パイプ１２０の一端は、キャピラリ１００における先端部１０２とは反対側の根元部１０３に、接続されている。
【００５７】
この状態で、ワイヤ供給用パイプ１２０の内部とキャピラリ１００の内孔１０１とは、連通しており、ボンディングワイヤ４０は、ワイヤ供給用パイプ１２０の内部からキャピラリ１００の内孔１０１に挿入されている。
【００５８】
一方、ワイヤ供給用パイプ１２０の図示しない他端側からは、リールなどに巻かれたボンディングワイヤ４０が送りこまれるようになっている。これにより、キャピラリ１００にワイヤ４０が供給され、連続的なワイヤ接合が可能となっている。
【００５９】
そして、本実施形態では、図４に示されるように、気流形成手段は、気体供給部２００と、気体供給部２００とワイヤ供給用パイプ４０とを接続するホース２１０と、ホース２１０に介在設定された流量制御部２２０とにより構成される。
【００６０】
気体供給部２００は、気流Ｒを形成するための上記気体を供給するものである。この気体供給部２００としては、たとえば、当該気体としての空気や窒素、アルゴンなどの不活性ガスが入ったボンベからコンプレッサなどにより気体を発生させるものや、工業エアーなどが挙げられる。ただし、使用される気体としては、ワイヤボンディングを行うための環境を汚さないように、フィルタなどを用いて粉塵などを極力排除し清浄化されたものを用いる。
【００６１】
また、ホース２１０は、上記ワイヤ供給用パイプ１２０と同様に、ホーン１１０の移動に追随できるような柔軟性を有するものよりなる。そして、図４に示されるように、ホース２１０は、一端部がワイヤ供給用パイプ１２０の側面に接続され、他端部が気体供給部２００に接続されている。このホース２１０の接続は、圧入や治具を用いたネジ締めなどにより行える。
【００６２】
これにより、ワイヤ供給用パイプ１２０の内部と気体供給部２００とはホース２１０を介して連通しており、気体供給部２００から供給される気体は、ホース２１０、ワイヤ供給用パイプ１２０を介して、キャピラリ１００の内孔１０１に流し込まれる。そして、この気体は、キャピラリ１００の先端部１０２から放出され、それにより、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材１０、２０へ向かう気流Ｒが形成される。
【００６３】
このように、本実施形態では、気流Ｒは、キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと、気体を吹き出させることによって形成される。この場合、気体は、ボンディングワイヤ４０と内孔１０１の内面との間の隙間を通って、内孔１０１におけるキャピラリ１００の先端部１０２側の開口部から吹き出される。そして、この吹き出された気体により、気流Ｒが形成されるのである。
【００６４】
ここで、この気体供給部２００からの気体の流れは、流量制御部２２０によって、その流量制御が行われる。流量制御部２２０は、たとえば、電気的な制御が可能な一般の流量制御用の電磁弁やバルブなどにより構成される。
【００６５】
そして、このような気流形成手段を用いて、本実施形態では、上記気流Ｒを形成し、この気流Ｒが存在する状態で、上記ワイヤ接合工程を行う。ここで、気流Ｒを形成するタイミングは、上記ワイヤ接合工程のうち上記イニシャルボール４１の形成工程以外であればよい。
【００６６】
つまり、イニシャルボール４１の形成工程以外ならば、常時、気流Ｒを発生しつづけていてもよいし、１次ボンディングおよび２次ボンディングの時には、気流Ｒを停止してもよい。しかし、キャピラリ１００が上記ヒュームの発生する雰囲気内を移動するときには、極力、気流Ｒを形成した状態とすることが望ましい。
【００６７】
ところで、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材である基板１０およびＩＣチップ２０へ向かう気流Ｒを形成した状態で、ボンディングワイヤ４０の接合を行っている。
【００６８】
それによれば、ボンディングワイヤ４０の基板１０およびＩＣチップ２０への接合を行うときに、これら被接合部材１０、２０から発生するヒュームが当該気流Ｒによって被接合部材１０、２０側へ押し戻されるため、当該ヒュームがキャピラリ１００の先端部１０２へ向かわないようにできる。
【００６９】
そのため、従来のようなヒューム排気用の通気孔を設けることなく、キャピラリ１００の先端部１０２にヒュームが触れるのを防止できる。その結果、キャピラリ１００の先端部１０２に被接合部材１０、２０の材料が付着しにくくなり、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となる。
【００７０】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング装置における気流形成手段を示す概略断面図である。本実施形態は、上記第１実施形態において気流形成手段を変形したワイヤボンディング装置を提供するものであり、当該気流形成手段以外は、上記第１実施形態と同様である。なお、図５中、キャピラリ１００の内孔１０１中に挿入されているボンディングワイヤ４０は省略してある。
【００７１】
図５に示されるように、本実施形態の気流形成手段も、気体供給部２００、ホース２１０、および、流量調整部２２０を備え、これらにより、キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと、気体を吹き出させることによって、気流Ｒを形成するものである。
【００７２】
ホース２１０は、一端側が圧入や治具を用いたネジ締めなどによりホーン１１０に接続され、他端側が気体供給部２００に接続されている。そして、気体供給部２００からは、気体がホース２１０内に流し込まれるようになっている。
【００７３】
また、キャピラリ１００は、ホーン１１０に対して挟みつけなどにより取り付けられ、固定されるが、ホーン１１０においては、ホース２１０の接続部からキャピラリ１００の取付部まで当該ホーン１１０の内部を貫通する孔１１１、すなわち、ホーン貫通孔１１１が設けられている。
【００７４】
ここで、ホーン１１０におけるキャピラリ１００の取付部とは、ホーン１１０がキャピラリ１００を挟み付けるときにキャピラリ１００と接触するホーン１１０の面である。つまり、ホーン貫通孔１１１においては、一端側の開口部はホース２１０に接続されてホース２１０に連通し、他端側の開口部は、キャピラリ１００と接触するホーン１１０の面に開口している。
【００７５】
さらに、キャピラリ１００においては、ホーン貫通孔１１１と内孔１０１とを接続するようにキャピラリ１００の内部を貫通する孔１０４、すなわち、キャピラリ貫通孔１０４が設けられている。これらホーン貫通孔１１１およびキャピラリ貫通孔１０４は、切削などにより形成することができる。
【００７６】
そして、これらホーン貫通孔１１１およびキャピラリ貫通孔１０４も、本実施形態の気流形成手段として構成されており、これにより、気体供給部２００とキャピラリ１００の内孔１０１とは、ホース２１０、ホーン貫通孔１１１およびキャピラリ貫通孔１０４を介して連通している。
【００７７】
そのため、気体供給部２００から供給される気体は、ホース２１０、ホーン貫通孔１１１およびキャピラリ貫通孔１０４を介して、キャピラリ１００の内孔１０１に流し込まれる。そして、この気体は、上記第１実施形態と同様に、キャピラリ１００の先端部１０２から放出され、それにより、キャピラリ１００の先端部１０２から被接合部材１０、２０へ向かう気流Ｒが形成される。
【００７８】
ここで、本実施形態においても、気体供給部２００からの気体の流れは、流量制御部２２０によって、その流量制御が行われる。そして、本実施形態においても、この気流形成手段を用いて、上記第１実施形態と同様に、上記気流Ｒが存在する状態で上記ワイヤ接合工程を行う。
【００７９】
本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、気流形成手段において気体供給部２００からのホース２１０を接続する部位が異なるものの、上記第１実施形態と同様の気流Ｒを形成することができる。そのため、上記同様に、ワイヤ接合を行うときに、従来のようなヒューム排気用の通気孔を設けることなく、キャピラリ１００の先端部１０２にヒュームが触れるのを防止できる。
【００８０】
また、図５に示される例では、キャピラリ貫通孔１０４は、キャピラリ１００の外面から内孔１０１に向かって根元部１０３から先端部１０２の方へ傾斜している、つまりキャピラリ貫通孔１０４は、内孔１０１へ向かってキャピラリ１００の径方向（図５の左右方向）から先端部１０２側へ傾斜している。
【００８１】
このように、キャピラリ１００の傾斜した孔構成とすれば、内孔１０１に導入された気体が、先端部１０２に向かって流れやすくなるため、効率的な気流Ｒの形成が可能となる。もちろん、本実施形態においては、キャピラリ貫通孔１０４は、キャピラリ１００の径方向と水平に延びるものであってもよい。
【００８２】
また、図６は、本第２実施形態の好ましい形態を示す図であり、上記図５中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面を示す図である。なお、ここでも、図中、キャピラリ１００の内孔１０１中に存在するボンディングワイヤ４０は省略してある。
【００８３】
上記した本実施形態の気流形成手段においては、キャピラリ１００におけるキャピラリ貫通孔１０４は１個であってもよい。しかし、キャピラリ１００は、先端部１０２と根元部１０３とを両端とし内孔１０１を中空部とする中空筒状をなすものであり、ホーン１１０へ取り付ける際には、キャピラリ１００は当該筒の軸周りに回転する。
【００８４】
そのため、キャピラリ１００のホーン１１０への取付時には、ホーン貫通孔１１１とキャピラリ貫通孔１０４とが一致しない場合には、キャピラリ１００を回転させて位置あわせを行う必要がある。そのときに、キャピラリ貫通孔１０４が１個であると、その回転量が多くなりやすく、手間となる。
【００８５】
そこで、図６に示される例では、キャピラリ１００のうち、ホーン１１０におけるキャピラリ１００の取付部に対向する部位に、キャピラリ貫通孔１０４を複数個、図６では４個設けている。
【００８６】
それによれば、キャピラリ１００のホーン１１０への取付時に、キャピラリ貫通孔１０４が１個の場合に比べて、キャピラリ貫通孔１０４とホーン貫通孔１１１との位置が合いやすい。また、両孔１０４、１１１との位置がずれていても、キャピラリ貫通孔１０４が１個の場合に比べて、両者の位置を合わせるためのキャピラリ１００の回転量が少なくて済む。
【００８７】
ここで、図６では、ホーン１１０において、ホーン貫通孔１１１のキャピラリ１００の取付部側の開口部の孔径は、当該孔の内部の孔径よりも拡がったものであり、キャピラリ貫通孔１０４と重なりやすくしている。ここでは、図６中の４個のキャピラリ貫通孔１０４のうち下側の２個が、ホーン貫通孔１１１と連通している。
【００８８】
このように、図６に示される例によれば、キャピラリ貫通孔１０４が１個である場合に比べて、キャピラリ１００のホーン１１０への取付時におけるホーン貫通孔１１１とキャピラリ貫通孔１０４との位置あわせの制約を低減することができ、ホーン貫通孔１１１とキャピラリ貫通孔１０４とを連通させやすい。
【００８９】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す概略断面図であり、キャピラリ１００の長手方向すなわちキャピラリ１００の軸に沿った方向の概略断面を示している。
【００９０】
図７に示されるように、キャピラリ１００には、内孔１０１からキャピラリ１００の側面の外方へ通じる気体の抜け穴１０５が設けられている。本実施形態は、この抜け穴１０５を設けたところが上記各実施形態と相違しているものであり、上記各実施形態と組み合わせて適用できる。そして、この抜け穴１０５以外の部分は上記同様である。
【００９１】
この抜け穴１０５は、内孔１０１の内面からキャピラリ１００の側面までキャピラリ１００の側壁部を貫通するものであり、切削加工などにより形成できる。そして、この抜け穴１０５は、開口形状を特に限定するものではなく、当該開口形状が円形の丸穴でも角形の角穴でもよい。また、孔の径としては、この抜け穴１０５は内孔１０１よりも小さいものである。
【００９２】
このように抜け穴１０５が形成されている場合、上記気流Ｒを形成するときには、気体の一部が抜け穴１０５から放出されるが、内孔１０１よりも孔径が小さいため、大部分は気流Ｒとなって流れる。
【００９３】
ここで、上記１次ボンディングや２次ボンディングの際には、キャピラリ１００の先端部１０２は、ワイヤ４０とともに被接合部材１０、２０に押しつけられるため、内孔１０１はキャピラリ１００の先端部１０２にて閉塞された状態になりがちである。
【００９４】
ここで、上記気流形成手段において流量調整部２２０により、気流Ｒを停止すればよいが、気体を常時流す場合には、この閉塞された部分に気流Ｒの圧力が加わる。すると、キャピラリ１００が押し上げられ、キャピラリ１００とワイヤ４０との接触が悪化し、ボンディング性を低下させる恐れがある。
【００９５】
その点、本実施形態によれば、このように内孔１０１が塞がっても、抜け穴１０５から気体を抜け出させることが可能となる。そして、気体を常時流しても、ボンディング時に、キャピラリ１００とワイヤ４０との接触が悪化しないため、ボンディング性の低下を極力抑制できる。
【００９６】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す概略断面図であり、キャピラリ１００の長手方向とは直交する方向すなわちキャピラリ１００の径方向に沿った断面を概略的に示している。
【００９７】
図８に示されるように、キャピラリ１００の内孔１０１の内面には、キャピラリ１００の先端部１０２へ向かう溝１０６が設けられている。この溝１０６は、内孔１０１と同方向すなわちキャピラリ１００の長手方向に延びるものであり、切削加工などにより形成される。
【００９８】
本実施形態は、上記した各実施形態と組み合わせて適用することが可能であり、上記した各実施形態の効果に加えて、キャピラリ１００の内孔１０１の内部において気体の流れがスムーズになるという利点がある。その結果、ワイヤ４０の径が内孔１０１のサイズぎりぎりのものであっても、気体は溝１０６を通ることができるから、内孔１０１の中を気体が通りやすくなる。
【００９９】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す図であり、キャピラリ１００の側面図である。
【０１００】
上記各実施形態では、気流Ｒは、キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと、気体を吹き出させることによって形成するものであった。それに対して、本実施形態では、キャピラリ１００の外部からキャピラリ１００の先端部１０２へ向けて気体を吹き付けることによって、気流Ｒを形成する。
【０１０１】
具体的には、キャピラリ１００の側方に気体を噴射するノズル２３０を設けておき、このノズル２３０から下方すなわちキャピラリ１００の先端部１０２に向かって、気体を吹き出させることにより、気流Ｒを形成する。このノズル２３０は、たとえば上記した気体供給部に接続されたものとすることができる。
【０１０２】
また、このノズル２３０は、たとえば、ワイヤボンディング装置の図示しないヘッドに取り付けられる。それにより、キャピラリ１００とノズル２３０との位置関係を図９に示されるものに維持したまま、ノズル２３０は、上記ホーンやキャピラリ１００とともに移動できるようになっている。
【０１０３】
（他の実施形態）
なお、被接合部材としては、上記した基板１０やＩＣチップ２０に限定されるものではなく、上記したワイヤボンディング法によりワイヤ４０が接続できるものであるならば、それ以外のものでもよい。
【０１０４】
また、上記した気流形成手段においては、流量制御部がなくてもワイヤ接合工程に適した気流Ｒの形成が可能ならば、当該流量制御部は無くてもよい。
【０１０５】
また、キャピラリ１００の内孔１０１の内部からキャピラリ１００の先端部１０２へと気体を吹き出させること、および、キャピラリ１００の外部からキャピラリ１００の先端部１０２へ向けて気体を吹き付けること、これら両方の手法を同時に行って、気流Ｒを形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図２】上記第１実施形態に係るワイヤボンディング方法を示す工程図である。
【図３】上記第１実施形態のワイヤ接合工程におけるキャピラリとワークとの位置関係を示す概略断面図である。
【図４】上記第１実施形態のワイヤボンディング装置における気流形成手段を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング装置における気流形成手段を示す概略断面図である。
【図６】図５中のＡ−Ａ概略断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係るワイヤボンディング装置の要部を示す概略断面図である。
【図１０】本発明者が試作したワイヤボンディングの工程図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…被接合部材としての基板、２０…被接合部材としてのＩＣチップ、
４０…ボンディングワイヤ、
１００…キャピラリ、１０１…キャピラリの内孔、
１０２…キャピラリの先端部、１０３…キャピラリの根元部、
１０４…キャピラリ貫通孔、１０５…抜け穴、１０６…溝、１１０…ホーン、
１１１…ホーン貫通孔、１２０…ワイヤ供給用パイプ、２００…気体供給部、
２１０…ホース。
【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】
2008218634.tif 000008
【図７】
2008218634.tif 000009
【図８】
2008218634.tif 000010
【図９】
2008218634.tif 000011
【図１０】
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