(57)【要約】【課題】パッケージの大型化や配線の複雑化を抑えて、共振によるワイヤの剥離を回避することができるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を提供する。【解決手段】ＩＣチップ上の第１の電極に電気配線用のワイヤの一端を供給してワイヤに振動を加えることにより、第１の電極にワイヤの一端を接続する第１接続工程と、第１の電極に一端が接続されたワイヤをＩＣチップとは異なる部材上の第２の電極にまで架け渡すワイヤ架渡し工程と、第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、第２の電極に重なった部分に、第１の電極から第２の電極にまで架け渡されたワイヤの延在方向の振動を加えることにより、第２の電極に、ワイヤを接続する第２接続工程とを有する。【選択図】        図４
2008060210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップ上の第１の電極に電気配線用のワイヤの一端を供給して該ワイヤに振動を加えることにより、該第１の電極に該ワイヤの一端を接続する第１接続工程と、
前記第１の電極に一端が接続されたワイヤを前記ＩＣチップとは異なる部材上の第２の電極にまで架け渡すワイヤ架渡し工程と、
前記第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、該第２の電極に重なった部分に、前記第１の電極から該第２の電極にまで架け渡されたワイヤの延在方向の振動を加えることにより、該第２の電極に、該ワイヤを接続する第２接続工程とを有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】
当該ワイヤボンディング方法は、電極上にワイヤを供給して該ワイヤに振動を加えるキャピラリと、該キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材とを備えた加振装置を用意して、前記第１接続工程、前記ワイヤ架渡し工程、および前記第２接続工程を実行するものであって、
前記第２接続工程は、前記複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、前記キャピラリに、前記ワイヤの前記第２の電極と重なった部分に前記延在方向の振動を加えさせる工程であることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング方法。
【請求項３】
前記複数の加振部材が、所定の第１方向に振動する第１の加振部材と、該第１の方向とは直角の第２方向に振動する第２の加振部材とからなり、
前記第２接続工程は、前記延在方向と前記第１方向との成す角度をθ、前記ワイヤに加える振動の振幅をＷとしたときに、前記第１の加振部材をＷｃｏｓθの振幅で振動させるとともに、前記第２の加振部材をＷｓｉｎθの振幅で振動させて、前記キャピラリに、前記ワイヤの前記第２の電極と重なった部分にこれら第１の加振部材と第２の加振部材とによる合成の振動を加えさせる工程であることを特徴とする請求項２記載のワイヤボンディング方法。
【請求項４】
第１の電極が設けられたＩＣチップと、該第１の電極と接続される第２の電極が設けられた、該ＩＣチップとは異なる被接続部材とが載置される載置台と、
電極に電気配線用のワイヤを供給して該ワイヤに振動を加えることにより該電極に該ワイヤを接続するキャピラリと、該キャピラリを振動させる加振部材とを備えた加振装置と、
前記キャピラリに、前記載置台に載置されたＩＣチップ上の第１の電極に前記ワイヤの一端を供給させ該ワイヤに振動を加えさせて該第１の電極に該ワイヤの一端を接続させ、次いで、該キャピラリに、前記第１の電極に一端が接続されたワイヤを前記被接続部材上の第２の電極にまで架け渡させ、さらに、該キャピラリに、該第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、該第２の電極と重なった部分に、該ワイヤの延在方向の振動を加えさせることにより、該第２の電極に該ワイヤを接続させる制御装置とを具備することを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項５】
前記加振装置が、前記キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材を備えたものであって、
前記制御装置が、前記ワイヤを前記第２の電極にまで架け渡させた後、前記複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、前記キャピラリに、前記ワイヤの、前記第２の電極と重なった部分に、前記延在方向の振動を加えさせるものであることを特徴とする請求項４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、複数の電極を電気配線用のワイヤで接続するワイヤボンディング方法、およびワイヤボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化に伴って、ＩＣチップが急速に小型化されてきている。このような小型のＩＣチップを確実に通電するためには、ＩＣチップ上に設けられた微小な電極と、そのＩＣチップが置かれる、例えば基板上に設けられた電極とを、電気配線用のワイヤで精度良く接続することが求められる。
【０００３】
複数の電極をワイヤで接続する方法として、超音波を利用したワイヤボンディング方法が広く利用されている。基本的には、まず、ＩＣチップ上の電極にワイヤの一端が押し付けられ、そのワイヤに超音波が印加されることによって、ワイヤがＩＣチップ上の電極に接着され（ファーストボンディング）、続いて、ファーストボンディング後のワイヤが基板上の電極にまで架け渡されて、基板上の電極に押し付けられたワイヤに超音波が印加され、ワイヤが基板上の電極に接着される（セカンドボンディング）。ワイヤの接着に超音波が利用されることによって、微小な電極にワイヤを確実に接着することができ、ＩＣチップを確実に通電することができる。
【０００４】
しかし、ファーストボンディング位置の電極からセカンドボンディング位置の電極にまで架け渡されたワイヤの固有振動周波数が、セカンドボンディング時にワイヤに印加される超音波の振動周波数と一致してしまうと、ワイヤが共振して大きく振動してしまい、ファーストボンディング位置の電極に接着されたワイヤが剥がれてしまうことがあるという問題がある。
【０００５】
上記問題に関し、特許文献１には、ワイヤの共振周波数がワイヤの長さによって変化することを利用し、ファーストボンディング位置の電極に接着されたワイヤをセカンドボンディング位置の電極に架け渡す際に、ワイヤを２つ以上の節を有する形状に折り曲げるワイヤボンディング方法について記載されており、特許文献２には、ファーストボンディングによって電極に接着されたワイヤを押さえた状態でセカンドボンディングを行うワイヤボンディング方法について記載されている。特許文献１および特許文献２に記載されたワイヤボンディング方法によると、共振によるワイヤの剥離を回避することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９６４６８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のワイヤボンディング方法では、折り曲げられる分だけワイヤを長くする必要があり、１つのＩＣチップに複数のワイヤが接着される場合などには、それらのワイヤが込み合って配線が複雑化してしまい、配線同士が接触して電気的にショートしてしまう可能性が生じる。また、特許文献２のワイヤボンディング方法では、電極に接着されたワイヤを押さえるためのクランパーを配置するスペースを設ける必要があり、基板やＩＣチップが大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、ＩＣチップの大型化や配線の複雑化を抑えて、共振によるワイヤの剥離を回避することができるワイヤボンディング方法、およびワイヤボンディング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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のワイヤボンディング方法は、ＩＣチップ上の第１の電極に電気配線用のワイヤの一端を供給してワイヤに振動を加えることにより、第１の電極にワイヤの一端を接続する第１接続工程と、
第１の電極に一端が接続されたワイヤをＩＣチップとは異なる部材上の第２の電極にまで架け渡すワイヤ架渡し工程と、
第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、第２の電極に重なった部分に、第１の電極から第２の電極にまで架け渡されたワイヤの延在方向の振動を加えることにより、第２の電極に、ワイヤを接続する第２接続工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
セカンドボンディング時に、ワイヤの、第１の電極との接続部分に印加される応力を分析した結果、ワイヤに加えられる振動の方向がワイヤの延在方向に対して垂直に近づくほど、ワイヤが共振して第１の電極との接続部分に掛かる応力が増加し、一方、ワイヤの延在方向と振動の方向とが一致している場合には、第１の電極との接続部分にほとんど応力が掛からないということがわかった。本発明のワイヤボンディング方法によると、第１の電極に接続されたワイヤが第２の電極にまで架け渡され、ワイヤの、第２の電極と重なった部分に、ワイヤの延在方向の振動が印加される。したがって、ワイヤの長さやボンディング位置等を変更せずに、共振によるワイヤの剥離を回避することができ、ＩＣチップと基板とを確実に接続することができる。
【００１０】
また、本発明のワイヤボンディング方法は、電極上にワイヤを供給してワイヤに振動を加えるキャピラリと、キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材とを備えた加振装置を用意して、上記第１接続工程、上記ワイヤ架渡し工程、および上記第２接続工程を実行するものであって、
上記第２接続工程は、複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、キャピラリに、ワイヤの第２の電極と重なった部分に上記延在方向の振動を加えさせる工程であることが好ましい。
【００１１】
複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することによって、ワイヤに印加される振動の方向をワイヤの延在方向に容易に合わせることができ、共振によるワイヤの剥離を確実に回避することができる。
【００１２】
また、本発明のワイヤボンディング方法において、上記複数の加振部材が、所定の第１方向に振動する第１の加振部材と、第１の方向とは直角の第２方向に振動する第２の加振部材とからなり、
上記第２接続工程は、延在方向と第１方向との成す角度をθ、ワイヤに加える振動の振幅をＷとしたときに、第１の加振部材をＷｃｏｓθの振幅で振動させるとともに、第２の加振部材をＷｓｉｎθの振幅で振動させて、上記キャピラリに、ワイヤの第２の電極と重なった部分にこれら第１の加振部材と第２の加振部材とによる合成の振動を加えさせる工程であることが好適である。
【００１３】
本発明の好適なワイヤボンディング方法によると、ワイヤを、振幅Ｗで、ワイヤの延在方向に振動させることができ、第１の電極および第２の電極にワイヤを確実に接続することができる。
【００１４】
また、上記目的を達成する本発明のワイヤボンディング装置は、第１の電極が設けられたＩＣチップと、該第１の電極と接続される第２の電極が設けられた、該ＩＣチップとは異なる被接続部材とが載置される載置台と、
電極に電気配線用のワイヤを供給してワイヤに振動を加えることにより電極にワイヤを接続するキャピラリと、キャピラリを振動させる加振部材とを備えた加振装置と、
キャピラリに、載置台に載置されたＩＣチップ上の第１の電極にワイヤの一端を供給させワイヤに振動を加えさせて第１の電極にワイヤの一端を接続させ、次いで、キャピラリに、第１の電極に一端が接続されたワイヤを被接続部材上の第２の電極にまで架け渡させ、さらに、キャピラリに、第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、第２の電極と重なった部分に、ワイヤの延在方向の振動を加えさせることにより、第２の電極にワイヤを接続させる制御装置とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明のワイヤボンディング装置によると、第１の電極から第２の電極に架け渡されたワイヤに、ワイヤの延在方向の振動が加えられるため、ワイヤの共振によって、第１の電極に接続されたワイヤが剥離されてしまう不具合を回避することができる。
【００１６】
また、本発明のワイヤボンディング装置において、上記加振装置が、キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材を備えたものであって、
上記制御装置が、ワイヤを第２の電極にまで架け渡させた後、複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、キャピラリに、ワイヤの、第２の電極と重なった部分に、上記延在方向の振動を加えさせるものであることが好ましい。
【００１７】
複数の加振部材が備えられることによって、ワイヤに印加される振動の方向を容易に調整することができる。
【００１８】
また、本発明のワイヤボンディング装置において、上記複数の加振部材が、所定の第１方向に振動する第１の加振部材と第１の方向とは直角の第２方向に振動する第２の加振部材とからなり、
上記制御装置が、上記延在方向と第１方向との成す角度をθ、ワイヤに加える振動の振幅をＷとしたときに、第１の加振部材をＷｃｏｓθの振幅で振動させるとともに、第２の加振部材をＷｓｉｎθの振幅で振動させることにより、キャピラリに、ワイヤの、第２の電極と重なった部分に、これら第１の加振部材と第２の加振部材とによる合成の振動を加えさせるものであることが好適である。
【００１９】
本発明の好適なワイヤボンディング装置によると、第１の電極および第２の電極にワイヤを確実に接続することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＩＣチップ等の大型化や配線の複雑化を抑えて、共振によるワイヤの剥離を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
本発明の一実施形態であるワイヤボンディング装置は、基板上に設けられたインナーリードと、ＩＣチップ上に設けられた電極パッドとをワイヤで接続することによって、基板とＩＣチップとを電気的に接続するためのものである。実際の基板には、ＩＣチップ以外にも各種電気回路が接続されているが、本明細書では、図示の都合上、基板として、ＩＣチップが配置された周辺部分のみを示して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態であるワイヤボンディング装置の概略構成図である。
【００２４】
図１に示すワイヤボンディング装置１００には、ワイヤ１１１が巻回されたワイヤフィーダ１１０、ワイヤフィーダ１１０に巻回されたワイヤ１１１をＩＣチップ２０や基板１０に供給するとともに、ワイヤ１１１を振動させるキャピラリ１２１、先端にキャピラリ１２１が取り付けられ、超音波が印加されることによってキャピラリ１２１を振動させる超音波ホーン１２０、超音波ホーン１２０を上下方向および水平方向に移動させる移動機構１３０、超音波ホーン１２０に超音波を印加する振動子１４１、振動子１４１を振動させる発振器１４０、基板１０が載せられる載置台１５１、および載置台１５１を回転させる回転機構１５０、ユーザによって操作される操作子１７０、操作子１７０による操作に応じてワイヤボンディング装置１００全体を制御する制御部１６０が備えられている。尚、本実施形態においては、振動子１４１によって超音波ホーン１２０が軸方向に伸縮され、その結果、キャピラリ１２１が超音波ホーン１２０の軸方向に振動される。キャピラリ１２１は、本発明にいうキャピラリの一例にあたり、超音波ホーン１２０は、本発明にいう加振部材の一例にあたり、超音波ホーン１２０、キャピラリ１２１、発振器１４０、および振動子１４１を合わせたものは、本発明にいう加振装置の一例に相当する。また、載置台１５１は、本発明にいう載置台の一例にあたり、制御部１６０は、本発明にいう制御装置の一例に相当する。
【００２５】
図２は、基板１０およびＩＣチップ２０の概略構成図である。
【００２６】
ＩＣチップ２０には、一連の番号が付された複数の電極パッド２１が設けられており、図１に示す制御部１６０には、各番号と、各番号が付された電極パッド２１の位置とが対応付けて記憶されている。電極パッド２１は、本発明にいう第１の電極の一例に相当する。
【００２７】
また、基板１０には、複数の電極パッド２１それぞれと接続される複数のインナーリード１１が設けられている。各インナーリード１１には、接続される電極パッド２１に付された番号と同じ番号が付されており、制御部１６０には、各番号と、各番号が付されたインナーリード１１の位置とが対応付けて記憶されている。インナーリード１１は、本発明にいう第２の電極の一例に相当する。
【００２８】
続いて、図１に示すワイヤボンディング装置１００において、基板１０のインナーリード１１とＩＣチップ２０の電極パッド２１とをワイヤ１１１で接続するワイヤボンディング方法について説明する。
【００２９】
図３は、本発明のワイヤボンディング方法の一実施形態を説明するための図であり、図４は、基板１０およびＩＣパッド２０の位置と、ワイヤ１１１に印加される超音波の振動方向との関係を示す図である。
【００３０】
ユーザによって操作子１７０が操作されて、ワイヤボンディングの開始が指示されると、制御部１６０から移動機構１３０に、最初の番号「１」が付された電極パッド２１の位置が伝えられ、制御部１６０からワイヤフィーダ１１０に駆動指示が伝えられる。移動機構１３０が制御部１６０から伝えられた位置に超音波ホーン１２０を移動させ、続いて、ワイヤフィーダ１１０が駆動し、キャピラリ１２１から番号「１」が付された電極パット２１上にワイヤ１１１の先端１１１ａが供給される（図３のステップＳ１）。
【００３１】
ワイヤ１１１の先端１１１ａが電極パッド２１に供給されると、制御部１６０から発振器１４０に発振指示が伝えられ、振動子１４１から超音波ホーン１２０に超音波が印加される。その結果、超音波ホーン１２０によってキャピラリ１２１が振動され、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に振動が印加されることによって、ワイヤ１１１の先端１１１ａが電極パッド２１に接着される（図３のステップＳ２）。
【００３２】
上述したように、本実施形態では、超音波ホーン１２０が軸方向に伸縮され、その結果、図４（Ａ）に示すように、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に超音波ホーン１２０の軸方向（矢印Ａ方向）の振動が印加されて、ワイヤ１１１が番号「１」の電極パッド２１に接着される。ワイヤ１１１の先端１１１ａを電極パッド２１に接着する工程（ステップＳ１およびステップＳ２）は、本発明にいう第１接続工程の一例に相当する。
【００３３】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、超音波ホーン１２０をインナーリード１１まで移動させて、電極パッド２１からインナーリード１１にまでワイヤ１１１を架け渡し、その状態で超音波ホーン１２０に超音波を印加すると、ワイヤ１１１の延在方向が、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に印加される振動の方向（矢印Ａ方向）と合わないため、周波数によっては、ワイヤ１１１が共振して大きく振動し、電極パッド２１に接着されたワイヤ１１１の先端１１１ａが剥がれてしまうという問題がある。
【００３４】
図１に示す制御部１６０は、図４（Ａ）における番号「１」の電極パッド２１の位置と、番号「１」のインナーリード１１の位置とに基づいて、それら電極パッド２１とインナーリード１１とを結ぶ連結線と、超音波ホーン１２０の軸方向とがなす角θが０°になるときの、基板１０の回転量を算出する。続いて、制御部１６０は、移動機構１３０に駆動指示を与えることによって、超音波ホーン１２０を基板１０の上方に移動させ、回転機構１５０に回転量と駆動指示とを伝えることによって、載置台１５１を算出した回転量だけ回転させる（図３のステップＳ３）。その結果、インナーリード１１の位置が、超音波ホーン１２０の軸上に合わせられる。
【００３５】
続いて、制御部１６０からの指示によって、移動機構１３０が超音波ホーン１２０を水平移動させることにより、図４（Ｃ）に示すように、ＩＣチップ２０上の番号「１」の電極パッド２１から、基板１０上の番号「１」のインナーリード１１にまでワイヤ１１１が架け渡される（図３のステップＳ４）。電極パッド２１からインナーリード１１にワイヤ１１１が架け渡される工程（ステップＳ４）は、本発明にいうワイヤ架渡し工程の一例に相当する。
【００３６】
ワイヤ１１１が架け渡されると、振動子１４１から超音波ホーン１２０に超音波が印加され、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に振動が印加される。ワイヤの延在方向が超音波ホーン１２０の軸方向に調整されることにより、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に、ワイヤ１１１の延在方向の振動が印加されるため、共振によってワイヤ１１１が大きく振動してしまう不具合が回避される。
【００３７】
ワイヤ１１１に振動が印加されると、そのワイヤ１１１がインナーリード１１に接着される（図３のステップＳ５）。インターリード１１にワイヤ１１１が接着される工程（ステップＳ４およびステップＳ５）は、本発明にいう第２接続工程の一例に相当する。
【００３８】
続いて、番号「２」以降の電極パッド２１とインナーリード１１との接続が順次に行われる。
【００３９】
図５は、ワイヤ１１１が接続されたＩＣチップ２０および基板１０を示す図である。
【００４０】
本実施形態では、ＩＣチップ２０上の電極パッド２１にワイヤ１１１が接続されるファーストボンディング後、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に印加される振動の方向がワイヤ１１１の延在方向に合わせられた後で、ワイヤ１１１が基板１０上のインナーリード１１に接続されるため、ワイヤ１１１の共振が回避され、電極パッド２１に接続されたワイヤ１１１が剥離してしまう不具合が防止される。また、本実施形態によると、ワイヤ１１１を無駄に長くする必要がないため、図５に示すように、多数の電極を接続する場合であっても、配線の複雑化を抑えることができる。
【００４１】
以上で、本発明の第１実施形態の説明を終了し、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、第１実施形態で適用された超音波ホーンやキャピラリなどと同様のものが適用されるため、第１実施形態と同じ要素については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４２】
図６は、本発明の第２実施形態であるワイヤボンディング装置２００の概略構成図である。
【００４３】
図６に示すワイヤボンディング装置２００は、図１に示す第１実施形態のワイヤボンディング装置１００とは異なり、１つのキャピラリ１２１に２つの超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２が取り付けられており、基本の超音波ホーン１２０＿１に対して垂直に、補助用の超音波ホーン１２０＿２が固定されている。
【００４４】
また、２つの超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２それぞれに振動子１４１＿１，１４１＿２が取り付けられており、２つの発振器１４０＿１，１４０＿２によって、それら振動子１４１＿１，１４１＿２の振動が個別に制御される。
【００４５】
図７は、電極パッド２１およびインナーリード１１の位置と、ワイヤ１１１に印加される振動との関係を示す図である。
【００４６】
本実施形態のワイヤボンディング装置２００では、まず、超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２が移動されてキャピラリ１２１がＩＣチップ２０の電極パッド２１上に押し付けられ、超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２それぞれに超音波が印加されることによって、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に、２つの超音波による合成振動が印加される。その結果、ＩＣチップ２０の電極パッド２１上にワイヤ１１１の一端が接着される（ファーストボンディング）。
【００４７】
続いて、超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２が移動されてキャピラリ１２１が基板１０のインナーリード１１上に押し付けられる。
【００４８】
本実施形態においては、基板１０の回転は行われず、超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２それぞれに印加される超音波の振幅が調整されることによって、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に印加される合成振動の振幅や方向が制御される。
【００４９】
合成振動の目標の振幅をＷ、ワイヤ１１１の延在方向と基本の超音波ホーン１２０＿１とのなす角をθとすると、基本の超音波ホーン１２０＿１に印加される超音波Ｐ１の振幅がＷｃｏｓθに制御され、補助用の超音波ホーン１２０＿２に印加される超音波Ｐ２の振幅がＷｓｉｎθに制御される。その結果、キャピラリ１２１からワイヤ１１１には、振幅Ｗで、ワイヤ１１１の延在方向と同じ方向に振動する合成振動Ｐが印加される。
【００５０】
このように、２本の超音波ホーン１２０＿１，１２０＿２それぞれに印加される超音波の振幅を調整することによって、ワイヤ１１１の共振の回避と、キャピラリ１２１からワイヤ１１１に印加される合成振動Ｐの振幅の調整とを容易に行うことができる。
【００５１】
ここで、上記では、互いに垂直に固定された２本の超音波ホーンを使って合成振動の振幅や振動方向を調整する例について説明したが、本発明にいう複数の加振部材は、互いに垂直に固定されたものには限られず、さらに、３本以上の超音波ホーンが備えられたものであってもよい。
【００５２】
また、上記では、２本の超音波ホーンを使ってキャピラリに合成振動を印加する例について説明したが、本発明にいう加振装置は、１つの超音波ホーンを相互に異なる２方向に振動させ、その１つの超音波ホーンによってキャピラリの振動方向を調整するものであってもよい。
【００５３】
また、上記では、ワイヤの延在方向が超音波ホーンの軸方向に合うように載置台を回転させる例について説明したが、本発明にいう第２接続工程は、ワイヤの延在方向に合わせて超音波ホーンを回転させることにより、ワイヤに印加される振動の方向を調整するものであってもよい。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５５】
本実施例では、図１に示すワイヤボンディング装置１００を適用し、ＩＣチップ２０の電極パッド２１にワイヤ１１１の先端１１１ａを接続後（ファーストボンディング）、載置台１５１を回転させることによってワイヤ１１１の延在方向と超音波の振動方向とがなす角を０°、４５°、および９０°に調整し、超音波ホーン１２０に印加される超音波の振動周波数を徐々に増加させながら、ワイヤ１１１を基板１０のインナーリード１１に接続した（セカンドボンディング）。さらに、セカンドボンディング時に、ファーストボンディングにおいてＩＣチップ２０の電極パッド２１に接続されたワイヤ１１１の先端１１１ａに印加される応力を解析した。
【００５６】
図８は、超音波ホーン１２０に印加される超音波の周波数と、電極パッド２１に接続されたワイヤ１１１の先端１１１ａに印加される応力との関係を示すグラフである。
【００５７】
図８では、横軸に周波数［ｋＨｚ］が対応付けられ、縦軸に応力［ＭＰａ］が対応付けられている。また、ワイヤ１１１の延在方向と超音波の振動方向とがなす角０°における解析結果が三角印でプロットされており、角４５°における解析結果が丸印でプロットされており、角９０°における解析結果がひし形でプロットされている。尚、図８では、解析結果のうちの特徴的な結果部分のみがプロットされている。
【００５８】
図８に示すように、ワイヤ１１１の延在方向と超音波の振動方向とがなす角が４５°および９０°の場合には、周波数１５８ｋＨｚにおいてワイヤ１１１が共振し、ワイヤ１１１の先端１１１ａに大きな応力が印加されている。
【００５９】
しかし、ワイヤ１１１の延在方向と超音波の振動方向とがなす角が０°の場合には、超音波ホーン１２０に印加される超音波の周波数を増加させても、ワイヤ１１１の先端１１１ａに掛かる応力はほぼ０［ＭＰａ］で一定である。したがって、ワイヤ１１１に、ワイヤ１１１の延在方向の振動を与えることにより、ワイヤ１１１の共振によって接着したワイヤ１１１が剥がれてしまう不具合を回避でき、本発明の有用性が実証された。
【００６０】
以下、本発明の各種形態について付記する。
【００６１】
（付記１）
ＩＣチップ上の第１の電極に電気配線用のワイヤの一端を供給して該ワイヤに振動を加えることにより、該第１の電極に該ワイヤの一端を接続する第１接続工程と、
前記第１の電極に一端が接続されたワイヤを前記ＩＣチップとは異なる部材上の第２の電極にまで架け渡すワイヤ架渡し工程と、
前記第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、該第２の電極に重なった部分に、前記第１の電極から該第２の電極にまで架け渡されたワイヤの延在方向の振動を加えることにより、該第２の電極に、該ワイヤを接続する第２接続工程とを有することを特徴とするワイヤボンディング方法。
【００６２】
（付記２）
当該ワイヤボンディング方法は、電極上にワイヤを供給して該ワイヤに振動を加えるキャピラリと、該キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材とを備えた加振装置を用意して、前記第１接続工程、前記ワイヤ架渡し工程、および前記第２接続工程を実行するものであって、
前記第２接続工程は、前記複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、前記キャピラリに、前記ワイヤの前記第２の電極と重なった部分に前記延在方向の振動を加えさせる工程であることを特徴とする付記１記載のワイヤボンディング方法
【００６３】
（付記３）
前記複数の加振部材が、所定の第１方向に振動する第１の加振部材と、該第１の方向とは直角の第２方向に振動する第２の加振部材とからなり、
前記第２接続工程は、前記延在方向と前記第１方向との成す角度をθ、前記ワイヤに加える振動の振幅をＷとしたときに、前記第１の加振部材をＷｃｏｓθの振幅で振動させるとともに、前記第２の加振部材をＷｓｉｎθの振幅で振動させて、前記キャピラリに、前記ワイヤの前記第２の電極と重なった部分にこれら第１の加振部材と第２の加振部材とによる合成の振動を加えさせる工程であることを特徴とする付記２記載のワイヤボンディング方法。
【００６４】
（付記４）
第１の電極が設けられたＩＣチップと、該第１の電極と接続される第２の電極が設けられた、該ＩＣチップとは異なる被接続部材とが載置される載置台と、
電極に電気配線用のワイヤを供給して該ワイヤに振動を加えることにより該電極に該ワイヤを接続するキャピラリと、該キャピラリを振動させる加振部材とを備えた加振装置と、
前記キャピラリに、前記載置台に載置されたＩＣチップ上の第１の電極に前記ワイヤの一端を供給させ該ワイヤに振動を加えさせて該第１の電極に該ワイヤの一端を接続させ、次いで、該キャピラリに、前記第１の電極に一端が接続されたワイヤを前記被接続部材上の第２の電極にまで架け渡させ、さらに、該キャピラリに、該第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、該第２の電極と重なった部分に、該ワイヤの延在方向の振動を加えさせることにより、該第２の電極に該ワイヤを接続させる制御装置とを具備することを特徴とするワイヤボンディング装置。
【００６５】
（付記５）
前記加振装置が、前記キャピラリを互いに異なる振動方向に振動させる複数の加振部材を備えたものであって、
前記制御装置が、前記ワイヤを前記第２の電極にまで架け渡させた後、前記複数の加振部材それぞれの振動の振幅を調整することにより、前記キャピラリに、前記ワイヤの、前記第２の電極と重なった部分に、前記延在方向の振動を加えさせるものであることを特徴とする付記４記載のワイヤボンディング装置。
【００６６】
（付記６）
前記複数の加振部材が、所定の第１方向に振動する第１の加振部材と該第１の方向とは直角の第２方向に振動する第２の加振部材とからなり、
前記制御装置が、前記延在方向と前記第１方向との成す角度をθ、前記ワイヤに加える振動の振幅をＷとしたときに、前記第１の加振部材をＷｃｏｓθの振幅で振動させるとともに、前記第２の加振部材をＷｓｉｎθの振幅で振動させることにより、前記キャピラリに、前記ワイヤの、前記第２の電極と重なった部分に、これら第１の加振部材と第２の加振部材とによる合成の振動を加えさせるものであることを特徴とする付記５記載のワイヤボンディング装置。
【００６７】
（付記７）
ＩＣチップ上の第１の電極に電気配線用のワイヤの一端を供給して該ワイヤに振動を加えることにより、該第１の電極に該ワイヤの一端を接続する第１接続工程と、
前記第１の電極に一端が接続されたワイヤを前記ＩＣチップとは異なる部材上の第２の電極にまで架け渡すワイヤ架渡し工程と、
前記第２の電極にまで架け渡されたワイヤの、該第２の電極に重なった部分に、前記第１の電極から該第２の電極にまで架け渡されたワイヤの延在方向の振動を加えることにより、該第２の電極に、該ワイヤを接続する第２接続工程とを経て製造されたことを特徴とする半導体装置。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態であるワイヤボンディング装置の概略構成図である。
【図２】基板およびＩＣチップの概略構成図である。
【図３】本発明のワイヤボンディング方法の一実施形態を説明するための図である。
【図４】基板およびＩＣパッドの位置と、ワイヤに印加される超音波の振動方向との関係を示す図である。
【図５】ワイヤが接続されたＩＣチップおよび基板を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態であるワイヤボンディング装置の概略構成図である。
【図７】電極パッドおよびインナーリードの位置と、ワイヤに印加される振動との関係を示す図である。
【図８】超音波ホーンに印加される超音波の周波数と、電極パッドに接続されたワイヤの先端に印加される応力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１０    基板
１１    インナーリード
２０    ＩＣチップ
２１    電極パッド
１００    ワイヤボンディング装置
１１０    ワイヤフィーダ
１１１    ワイヤ
１２０    超音波ホーン
１２１    キャピラリ
１３０    移動機構
１４０    発振器
１４１    振動子
１５０    回転機構
１５１    載置台
１６０    制御部
１７０    操作子
【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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