(57)【要約】【課題】接合強度を向上させ、ワイヤの分断性を向上させ、摩耗を抑制することができるボンディングキャピラリを提供することを目的とする。【解決手段】ワイヤが挿通される挿通孔と、前記ワイヤを押圧する第１の押圧面であって、前記挿通孔の周囲に設けられ前記挿通孔が延在する方向に対して傾斜した第１の傾斜面を有する第１の押圧面と、前記ワイヤを押圧する第２の押圧面であって、前記第１の傾斜面と前記挿通孔との間に設けられテーパ形状を有するテーパ面と、前記テーパ面と前記第１の傾斜面との間に設けられた第２の傾斜面と、を有する第２の押圧面と、を有する本体部を備え、前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜よりも小さいことを特徴とするボンディングキャピラリが提供される。【選択図】図３
2017041657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤが挿通される挿通孔と、
前記ワイヤを押圧する第１の押圧面であって、前記挿通孔の周囲に設けられ前記挿通孔が延在する軸方向に対して傾斜した第１の傾斜面を有する第１の押圧面と、
前記ワイヤを押圧する第２の押圧面であって、前記第１の傾斜面と前記挿通孔との間に設けられテーパ形状を有するテーパ面と、前記テーパ面と前記第１の傾斜面との間に設けられた第２の傾斜面と、を有する第２の押圧面と、
を有する本体部を備え、
前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜よりも小さいことを特徴とするボンディングキャピラリ。
【請求項２】
前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、８°以上であり、
前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、５°以下であることを特徴とする請求項１に記載のボンディングキャピラリ。
【請求項３】
前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、１１°以上であり、
前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、２°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のボンディングキャピラリ。
【請求項４】
前記軸方向に沿ってみたときに、前記第２の傾斜面の幅は、前記第１の押圧面の外径の２％以上８％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項５】
前記第１の傾斜面の最大高さＲｚは、０．２マイクロメートル以上であり、
前記第２の傾斜面の最大高さＲｚは、０．１６マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項６】
前記第１の傾斜面の最大高さＲｚは、０．３マイクロメートル以上であり、
前記第２の傾斜面の最大高さＲｚは、０．１０マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項７】
前記軸方向に対して垂直な面と前記第２の傾斜面とがなす角度は、前記軸方向に対して垂直な前記面と前記第１の傾斜面とがなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項８】
前記軸方向に対して垂直な面と前記第２の傾斜面とがなす角度は、１１度以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項９】
前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との境界は、前記軸方向に沿ってみたときに、鋸形状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項１０】
前記第１の傾斜面のスキューネスは、−０．３以下であり、
前記第１の傾斜面の平均高さは、０．０６マイクロメートル以上０．３マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【請求項１１】
前記第２の傾斜面のクルトシスは、５．０以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、ボンディングキャピラリに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体素子とリードフレームとをボンディングワイヤ（以下、「ワイヤ」と称する）によって接続するワイヤボンディングが行われる。ワイヤボンディングにおいては、ボンディングキャピラリを用いてワイヤの一端を半導体素子の電極パッドに接合する（ファーストボンド）。次いで、ワイヤを引き回してリードに接合する（セカンドボンド）。ワイヤを接合する際には、ボンディングキャピラリによってワイヤを押圧した状態で超音波を印加するようにしている。
【０００３】
例えば、セカンドボンドにおいては、ワイヤとリードとの本接合部（スティッチボンド）と、ワイヤとリードとの仮接合部（テールボンド）と、が形成される。このようなセカンドボンドの後に、テールボンドから延びるワイヤが分断（切断）される。その後、ワイヤで接続された半導体素子とリードフレームとを封止樹脂によって封止することによって、半導体装置が製造される。
【０００４】
近年では、半導体装置は、例えば車載用電子機器などに用いられ、苛酷な温度サイクル環境下で使用される。半導体装置が苛酷な温度サイクル環境下で使用される場合、封止樹脂と金属との間の熱膨張差によって、封止樹脂の剥離やクラックという問題が生じることがある。このため、上述のようにして製造された半導体装置において、高い環境信頼性（温度サイクル信頼性）が求められている。
【０００５】
また、近年では、ワイヤの材質として金よりも低コストである銅を用いる試みが広がっている。金属と封止樹脂との密着性の観点から、ワイヤの材質を変更する場合には封止樹脂の材料も変更される。しかしながら、ワイヤに銅を用いた場合には、高い環境信頼性に対する要求を満たすため、さらなる改善が求められている。
【０００６】
これに対して、例えば、粗化リードフレームと呼ばれるリードフレームを用いる方法が提案されている。粗化リードフレームの表面には、ニッケルなどを含む厚いメッキ層が形成されており、このメッキ層の表面には、粗化処理が施されている。表面が粗いことによって、リードフレームと封止樹脂との密着性を向上させることができる。
【０００７】
しかしながら、このような粗化リードフレームを用いると、セカンドボンドを行う際に、硬い銅を含むワイヤを厚いメッキ層に押し付けることとなる。この際、厚いメッキ層にワイヤが沈み込み、ワイヤとリードとの接合性が低下することがある。そして、セカンドボンド後において、ワイヤの分断性が劣化する。ワイヤの分断性が劣化すると、ワイヤの分断時に接合部が剥がれる不良（ピーリング不良）が生じるという問題がある。さらに、表面が粗いメッキ層にボンディングキャピラリを押し付けるため、ボンディングキャピラリが摩耗しやすく、ボンディングキャピラリの寿命が劣化することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５４０６２４号公報
【特許文献２】特開平２−１６３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、接合強度を向上させ、ワイヤの分断性を向上させ、摩耗を抑制することができるボンディングキャピラリ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】
【００１０】
第１の発明は、ワイヤが挿通される挿通孔と、前記ワイヤを押圧する第１の押圧面であって、前記挿通孔の周囲に設けられ前記挿通孔が延在する方向に対して傾斜した第１の傾斜面を有する第１の押圧面と、前記ワイヤを押圧する第２の押圧面であって、前記第１の傾斜面と前記挿通孔との間に設けられテーパ形状を有するテーパ面と、前記テーパ面と前記第１の傾斜面との間に設けられた第２の傾斜面と、を有する第２の押圧面と、を有する本体部を備え、前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜よりも小さいことを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００１１】
このボンディングキャピラリによれば、本接合時において、粗い第１の傾斜面でワイヤを押さえつけることができ、スティッチボンド部の接合強度を確保することができる。さらに、仮接合時においては、第２の傾斜面とテーパ面によってワイヤを押さえつけるため、ボンディングキャピラリとワイヤとの接触面積が増大し、テールボンド部の接合強度を向上させることができる。また、接合後にワイヤを分断する際には、大きな二乗平均平方根傾斜を有する第１の傾斜面によってワイヤに大きな引張力が生じる。一方、小さな二乗平均平方根傾斜を有する第２の傾斜面によっては、ワイヤに引張力が生じにくい。この作用により、第１の傾斜面と第２の傾斜面との境界付近に位置するワイヤ分断適所（例えばワイヤの最も薄い部分）において、応力が最大となる。このため、微小亀裂の発生が促され、微小亀裂の変形形式がモードＩ（開口モード）となり、亀裂が進展する。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。さらに、第１の傾斜面よりも小さな二乗平均平方根傾斜を有する第２の傾斜面においては、ワイヤを押さえたときに生じる応力が分散され、ボンディングキャピラリの摩耗を抑制することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、８°以上であり、前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、５°以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００１３】
このボンディングキャピラリによれば、第１の傾斜面の二乗平均平方根傾斜が８°以上であることにより、ワイヤ分断時に、第１の傾斜面によってワイヤに生じる引張力を大きくすることができる。また、第２の傾斜面の二乗平均平方根傾斜が５°以下であることにより、ワイヤ分断時に、第２の傾斜面によってワイヤに生じる引張力を小さくすることができる。このため、ワイヤ分断適所に発生する微小亀裂の変形形式がモードＩ（開口モード）となり、亀裂が進展する。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第１の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、１１°以上であり、前記第２の傾斜面の粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜は、２°以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００１５】
このボンディングキャピラリによれば、第１の傾斜面の二乗平均平方根傾斜が１１°以上であり、第２の傾斜面の二乗平均平方根傾斜が２°以下であることにより、ボンディングキャピラリが摩耗しても、第１の傾斜面の二乗平均平方根傾斜と、第２の傾斜面の二乗平均平方根傾斜と、の差を一定以上に保ちやすい。このため、第１の傾斜面によってワイヤに生じる引張力と、第２の傾斜面によってワイヤに生じる引張力と、の差の低下を抑制できる。これにより、ボンディングキャピラリが摩耗しても、ワイヤ分断適所に生じる微小亀裂の変形形式がモードＩとなり、亀裂が進展する。したがって、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００１６】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記軸方向に沿ってみたときに、前記第２の傾斜面の幅は、前記第１の押圧面の外径の２％以上８％以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００１７】
このボンディングキャピラリによれば、軸方向に沿ってみたときに第２の傾斜面の幅が第１の押圧面の外径の２％以上であることによって、ボンディングキャピラリの先端に発生する最大応力を、ボンディングキャピラリの素材が摩耗する限界応力に対して低くすることができる。これにより、ボンディングキャピラリの摩耗を大幅に抑制できる。さらに、軸方向に沿ってみたときに第２の傾斜面の幅が押圧面の外径の８％以下であることによって、十分なテールボンド部の接合強度を得ることができる応力を発生させることができる。
【００１８】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第１の傾斜面の最大高さＲｚは、０．２マイクロメートル以上であり、前記第２の傾斜面の最大高さＲｚは、０．１６マイクロメートル以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００１９】
このボンディングキャピラリによれば、第１の傾斜面の最大高さＲｚが０．２マイクロメートル（μｍ）以上であることにより、第１の傾斜面でワイヤを押さえることができるため、十分な接合強度を得ることができる。また、第２の傾斜面の最大高さＲｚが０．１６マイクロメートル以下であることにより、ワイヤとボンディングキャピラリとの摺動が促される。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。以上により、ピーリング不良の発生を抑制することができる。
【００２０】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１の傾斜面の最大高さＲｚは、０．３マイクロメートル以上であり、前記第２の傾斜面の最大高さＲｚは、０．１０マイクロメートル以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００２１】
このボンディングキャピラリによれば、第１の傾斜面の最大高さＲｚが０．３マイクロメートル以上であることにより、ボンディングキャピラリが摩耗しても、第１の傾斜面の最大高さＲｚを一定以上に保ちやすい。これにより、ボンディングキャピラリが摩耗しても、第１の傾斜面でワイヤを押さえることができるため、十分な接合強度を得ることができる。また、ボンディングキャピラリが摩耗しても、第２の傾斜面の最大高さＲｚが０．１０マイクロメートル以下であることにより、ワイヤとボンディングキャピラリとの摺動を促すことができる。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００２２】
第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記軸方向に対して垂直な面と前記第２の傾斜面とがなす角度は、前記軸方向に対して垂直な前記面と前記第１の傾斜面とがなす角度よりも小さいことを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００２３】
このボンディングキャピラリによれば、仮接合時にワイヤが第２の傾斜面によって押さえつけられるためテールボンド部の接合強度を向上させることができる。
【００２４】
第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記軸方向に対して垂直な面と前記第２の傾斜面とがなす角度は、１１度以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００２５】
このボンディングキャピラリによれば、軸方向に対して垂直な面と第２の傾斜面との角度が１１度以下であることにより、仮接合時に十分なテールボンド部の接合強度を得ることができる応力（第２の押圧面がワイヤを押さえつける力）を発生させることができる。
【００２６】
第９の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明において、前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との境界は、前記軸方向に沿ってみたときに、鋸形状であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００２７】
このボンディングキャピラリによれば、第１の傾斜面と第２の傾斜面との境界の鋸形状によって、ボンディング作動時にワイヤに繰り返し応力が発生する。これにより、ワイヤに微小亀裂が生じやすくなる。したがって、ワイヤの分断性を向上させることができ、ピーリング不良の発生を抑制することができる。
【００２８】
第１０の発明は、第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記第１の傾斜面のスキューネスは、−０．３以下であり、前記第１の傾斜面の平均高さは、０．０６マイクロメートル以上０．３マイクロメートル以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００２９】
このボンディングキャピラリによれば、使用中の摩耗に伴う形状変化を少なくすることができる。ボンディングを繰り返し行っても、長期間、初期のワイヤ分断性及び接合強度を維持することができる。
【００３０】
第１１の発明は、第１〜第１０のいずれか１つの発明において、前記第２の傾斜面のクルトシスは、５．０以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。
【００３１】
このボンディングキャピラリによれば、第２の傾斜面のクルトシスが５．０以下であることでワイヤとボンディングキャピラリとの摺動が促されワイヤの分断性を向上さえることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の態様によれば、接合強度を向上させ、ワイヤの分断性を向上させ、摩耗を抑制することができるボンディングキャピラリが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係るボンディングキャピラリを例示する模式図である。
【図２】本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的拡大図である。
【図３】本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的拡大図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的断面図である。
【図５】本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的断面図である。
【図６】ワイヤボンディングの状態を例示する模式的断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ボンディングワイヤおよびリードを例示する写真像である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、本実施形態に係るボンディングキャピラリによる、ワイヤの分断を説明する模式図である。
【図９】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【図１０】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【図１１】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【図１２】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する図である。
【図１４】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【図１５】ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００３５】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係るボンディングキャピラリを例示する模式図である。  
図２は、本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端形状を例示する模式的拡大図である。  
図１には、ボンディングキャピラリ１１０の全体が表されている。図２には、図１に示す領域Ａを拡大した図が表されている。
【００３６】
図１に表したように、ボンディングキャピラリ（以下、「キャピラリ」と称する場合がある）１１０は、本体部１０を有する。本体部１０は、筒状の部材であり、挿通孔２０を有する。挿通孔２０は、本体部１０の軸方向Ｄａに延在する貫通孔である。キャピラリの使用時において、ワイヤは、この挿通孔２０に挿通される。
【００３７】
本体部１０には、円筒部１１と、円筒部１１の先端側に設けられた円錐部１２と、円錐部１２の先端側に設けられたボトルネック部１３が設けられている。挿通孔２０は、これらの円筒部１１、円錐部１２およびボトルネック部１３を貫通するように設けられている。
【００３８】
なお、本願明細書において、先端側または先端方向とは、円筒部１１側の端部からボトルネック部１３側の端部へ向かう方向をいう。キャピラリ（本体部）の先端とは、ボトルネック部１３側の端部をいう。
【００３９】
円筒部１１は、キャピラリ１１０をボンディング装置に機械的に固定するための直径を有する。
【００４０】
円錐部１２の直径は、先端側に向かうに従い小さくなる。円錐部１２は、例えば円錐台形状を有する。円錐部１２の円筒部１１側の端部の直径は、円筒部１１の直径とほぼ等しい。
【００４１】
ボトルネック部１３の直径は、円錐部１２の直径よりも小さい。例えば、ボトルネック部１３の直径は、先端方向に沿って徐々に小さくなる。ボトルネック部１３の直径が小さいことにより、既に配線されている隣のワイヤを避けて所定の位置にワイヤボンディングを行うことができる。
【００４２】
なお、キャピラリ１１０は、例えばセラミックで形成される。キャピラリ１１０の材料として、例えば、アルミナなどを用いることができる。または、キャピラリ１１０の材料として、アルミナと、ジルコニアおよびクロミアの少なくともいずれかと、を含む複合材料などを用いてもよい。
【００４３】
図３は、本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的拡大図である。図３は、図２に表したキャピラリの先端を、斜め下からみた斜視図である。  
図３に表したように、本体部１０は、軸方向における端部に設けられた、第１の押圧面５１および第２の押圧面５２を有する。
【００４４】
第１の押圧面５１は、本体部１０の先端において、挿通孔２０の周囲に設けられる。第１の押圧面５１は、ボトルネック部１３の表面の一部であり、例えば曲面状である。
【００４５】
第２の押圧面５２は、挿通孔２０と第１の押圧面５１との間に設けられる。第２の押圧面５２は、ボトルネック部１３の表面の一部であり、第１の押圧面５１と連続した面である。
【００４６】
後述するように、第１の押圧面５１および第２の押圧面５２は、ワイヤボンディングにおいてワイヤをリードフレームに押圧する面である。例えば、第１の押圧面５１は、本接合を形成する押圧面であり、第２の押圧面５２は、仮接合を形成する押圧面である。
【００４７】
第１の押圧面５１および第２の押圧面５２の形状の詳細について、さらに説明する。    図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５は、本実施形態に係るボンディングキャピラリの先端を例示する模式的断面図である。  
図４（ａ）は、図３に表したＡ１−Ａ２線における断面を示している。すなわち、図４（ａ）は、軸方向Ｄａに平行な平面における断面を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）に表した領域Ｂを拡大した断面を例示している。
【００４８】
図４（ｂ）に表したように、挿通孔２０は、テーパ状孔２１と直状孔２２とを有する。
テーパ状孔２１は、直状孔２２の先端側に設けられ、直状孔２２と接続されている。テーパ状孔２１の径は、先端側に向かうに従って大きくなっている。
【００４９】
第１の押圧面５１は、挿通孔２０の周囲に設けられた第１の傾斜面５１ｓを有する。第１の傾斜面５１ｓは、軸方向Ｄａおよび径方向（軸方向Ｄａに対して垂直な方向）に対して傾斜している。そして、第１の傾斜面５１ｓの径は、本体部１０の先端側に向かうに従って、小さくなっている。すなわち、挿通孔２０の中心軸２０ａと第１の傾斜面５１ｓとの間の距離は、先端方向に沿って短くなる。この例では、図４（ｂ）における第１の傾斜面５１ｓの断面形状は、曲線部分を含むが、直線状であってもよいし、直線と曲線によって構成されていてもよい。
【００５０】
第２の押圧面５２は、テーパ面５２ｔと第２の傾斜面５２ｆとを有する。  
テーパ面５２ｔは、第１の傾斜面５１ｓと挿通孔２０との間において、挿通孔２０の周囲に設けられている。テーパ面５２ｔは、第２の押圧面５２のうち、テーパ状孔２１に面した部分である。テーパ面５２ｔは、先端に向かって広がるテーパ形状を有する。すなわち、挿通孔２０の中心軸２０ａとテーパ面５２ｔとの間の距離は、先端方向に沿って長くなっている。
【００５１】
第２の傾斜面５２ｆは、テーパ面５２ｔと第１の傾斜面５１ｓとの間に設けられている。第２の傾斜面５２ｆは、テーパ面５２ｔおよび第１の傾斜面５１ｓと連続した面であり、ボトルネック部１３の最も先端側に位置する。この例では、第２の傾斜面５２ｆは、軸方向Ｄａに対して垂直な平面に沿って延在している（すなわち後述するθ１＝０°）。但し、第２の傾斜面５２ｆは、軸方向Ｄａに対して垂直な平面から僅かに傾斜していてもよい（θ１＞０）。
【００５２】
本実施形態において、第１の押圧面５１の表面は、第２の押圧面５２の表面よりも粗く形成されている。すなわち、第２の傾斜面５２ｆおよびテーパ面５２ｔは、第１の傾斜面５１ｓよりも滑らかである。第２の傾斜面５２ｆの表面の凹凸形状は、第１の傾斜面５１ｓの表面の凹凸形状よりも小さく、テーパ面５２ｔの表面の凹凸形状は、第１の傾斜面５１ｓの表面の凹凸形状よりも小さい。具体的には、第２の傾斜面５２ｆの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）は、第１の傾斜面５１ｓの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）よりも小さい。また、例えば、テーパ面５２ｔの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）は、第１の傾斜面５１ｓの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）よりも小さい。粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）は、表面の凹凸形状を表し、凹凸の傾斜の大きさに対応したパラメータである。
【００５３】
図５は、図４（ｂ）をさらに拡大した断面を例示している。図５に表した例では、第２の傾斜面５２ｆの径は、本体部１０の先端側に向かうに従って、小さくなっている。すなわち、挿通孔２０の中心軸２０ａと第２の傾斜面５２ｆとの間の距離は、先端方向に沿って短くなる。例えば、テーパ面５２ｔと第２の傾斜面５２ｆとの交点（交線）が、本体部１０の最も先端に位置する。
【００５４】
図５に表したように、角度θ１は、角度θ２よりも小さい。ここで、角度θ１は、軸方向Ｄａに対して垂直な面Ｐ１と第２の傾斜面５２ｆとがなす角度である。角度θ２は、軸方向Ｄａに対して垂直な面Ｐ１と第１の傾斜面とがなす角度である。角度θ１は、０度以上１１度以下であることが望ましい。角度θ２は、例えば、２度以上４５度以下が望ましい。
【００５５】
次に、ボンディングキャピラリを用いた接合（セカンドボンディング）について説明する。  
図６は、ワイヤボンディングの状態を例示する模式的断面図である。  
キャピラリ１１０の挿通孔２０に挿通されたワイヤＢＷは、図示しない半導体素子の電極等にファーストボンディングされる。その後、キャピラリ１１０を所定の軌道でリード２００上まで引き回してワイヤＢＷにループが形成される。次に、ワイヤＢＷをリード２００に接合するセカンドボンディングが行われる。図６では、リードフレームのリード２００とワイヤＢＷとを接合するセカンドボンディングの状態が表されている。
【００５６】
本実施形態に用いられるリードフレームは、例えば粗化リードフレームである。すなわち、リード２００の表面には、粗化処理が施された厚いＮｉメッキ層等が設けられている。メッキ層の厚さは、例えば２０μｍ程度である。また、ワイヤＢＷの材料として、例えば銅が用いられている。
【００５７】
セカンドボンディングにおいては、キャピラリ１１０は、リード２００の上に押し付けられる。これにより、ワイヤＢＷは、第１の押圧面５１（第１の傾斜面５１ｓ）とリード２００との間に挟み込まれる。さらに、ワイヤＢＷは、第２の押圧面５２とリード２００との間、に挟み込まれる。
【００５８】
第１の傾斜面５１ｓは、第２の傾斜面５２ｆに向かって傾斜しているため、第１の傾斜面５１ｓとリード２００との間隔は、キャピラリ１１０の内側に向かう方向に沿って、狭くなる。したがって、第１の傾斜面５１ｓとリード２００との間に挟まれたワイヤＢＷの厚さは、キャピラリ１１０内側に向かう方向に沿って、薄くなる。
【００５９】
そして、ワイヤＢＷの厚さは、第２の傾斜面５２ｆとリード２００との間において最も薄くなる。テーパ面５２ｔは、テーパ形状を有するため、テーパ面５２ｔとリード２００との間隔は、キャピラリ１１０の内側に向かう方向に沿って、広くなる。したがって、テーパ面５２ｔとリード２００との間に挟まれたワイヤＢＷの厚さは、キャピラリ１１０の内側に向かう方向に沿って、厚くなる。
【００６０】
このように、キャピラリ１１０とリード２００との間にワイヤＢＷを挟み込んだ状態で、キャピラリ１１０に例えば超音波を印加する。これにより、ワイヤＢＷをリード２００に圧着する。第１の押圧面５１（第１の傾斜面５１ｓ）とリード２００との間においては、本接合部（スティッチボンド部ＳＢ）が形成され、第２の押圧面５２（第２の傾斜面５２ｆおよびテーパ面５２ｔ）とリード２００との間においては、仮接合部（テールボンド部ＴＢ）が形成される。
【００６１】
ワイヤＢＷを圧着した後、キャピラリ１１０によってワイヤＢＷをクランプした状態でキャピラリ１１０を上昇させる。これにより、ワイヤＢＷは、テールボンド部ＴＢから分断される。例えば、第２の傾斜面５２ｆとテーパ面５２ｔとの交点（交線）は、比較的鋭利に形成されているため、この交点に押圧された部分においてワイヤＢＷが分断される。
【００６２】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、ボンディングワイヤおよびリード２００を例示する写真像である。図７（ａ）および図７（ｂ）では、セカンドボンディングを行った後の接合部を拡大して示す。
【００６３】
図７（ａ）に表したように、本実施形態に係るキャピラリ１１０を用いたセカンドボンディング後には、ワイヤＢＷは、リード２００と接合され、テールボンド部ＴＢから分断されている。
【００６４】
このようなセカンドボンディングにおいて、粗化リードフレームを用いた場合には、キャピラリをリードに押し付けた時にリードにワイヤが沈み込みやすい。このため、接合強度が劣化し、ワイヤの分断性が劣化することがある。
【００６５】
図７（ｂ）は、ワイヤの分断性が劣化した場合に生じる不良を例示している。ワイヤの分断性が劣化すると、図７（ｂ）に表した領域Ｃのように、ワイヤを分断する際に、接合部（例えばスティッチボンド部ＳＢ）の一部が剥がれ、ピーリングやフィッシュテールと呼ばれる不良が発生することがある。
【００６６】
これに対して、本実施形態に係るキャピラリ１１０においては、キャピラリ１１０の先端に、粗い表面状態を有する第１の傾斜面５１ｓが設けられている。このため、第１の傾斜面５１ｓによって、ワイヤＢＷを効率良くリード２００に押さえつけることができる。
したがって、スティッチボンド部ＳＢの接合強度を確保することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係るキャピラリ１１０においては、キャピラリ１１０の先端に、滑らかな第２の傾斜面５２ｆおよびテーパ面５２ｔが設けられている。ワイヤＢＷは、これらの第２の傾斜面５２ｆおよびテーパ面５２ｔによって、リード２００に押さえつけられる。このため、第２の傾斜面５２ｆを設けない場合に比べて、キャピラリ１１０とワイヤＢＷとの接触面積が増大し、テールボンド部ＴＢの接合強度を向上させることができる。
【００６８】
また、接合後にワイヤを分断する際には、粗い第１の傾斜面５１ｓによってワイヤＢＷが押さえつけられ、滑らかな第２の傾斜面５２ｆによって、ワイヤＢＷとキャピラリ１１０との摺動が促される。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００６９】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係るボンディングキャピラリによる、ワイヤの分断を説明する模式図である。  
図８（ａ）は、ワイヤを分断する際における、キャピラリの作用を説明する概念図である。図８（ａ）には、第１の傾斜面５１ｓと第２の傾斜面５２ｆとの境界付近において、キャピラリ１１０とワイヤＢＷとが接している領域の拡大断面を示している。この領域は、ワイヤＢＷのワイヤ分断適所、すなわち最もワイヤＢＷが薄い部分に相当する。
【００７０】
図中のキャピラリ１１０の左側は、大きなＲΔｑ（二乗平均平方根傾斜）を有する第１の傾斜面５１ｓに対応し、右側は、小さなＲΔｑを有する第２の傾斜面５２ｆに対応する。凹凸形状を表すＲΔｑが大きい方が、ワイヤ表面に対する凹凸の傾きが大きい様子が示されている。すなわち、例えば、図８（ａ）に示す角度θ３は、角度θ４よりも大きい。
【００７１】
ワイヤＢＷを分断する際には、図８（ａ）のようにキャピラリ１１０がワイヤＢＷに接触した状態で、超音波が印加される。これにより、キャピラリ１１０に力が加えられる。
例えば、第１の傾斜面５１ｓには、水平方向の力（ベクトルＦ１）が印加され、第２の傾斜面５２ｆには、水平方向の力（ベクトルＦ２）が印加される。ここでは、説明の便宜上、ベクトルＦ１の大きさ及び向きは、ベクトルＦ２の大きさ及び向きと、同じとしている。
【００７２】
例えば、ベクトルＦ２は、ベクトルＦ２１とベクトルＦ２２とに分解できる。ベクトルＦ２１は、第２の傾斜面５２ｆの表面に沿った方向のベクトルである。ベクトルＦ２２は、ベクトルＦ２１に対して垂直な方向のベクトルである。ここで、ベクトルＦ２１は、ＲΔｑが小さいほど、大きくなる。すなわち、ＲΔｑが小さいと、ベクトルＦ２１のように、上方に逸れる成分が大きくなる。このため、キャピラリ１１０の表面からワイヤＢＷに伝えられる力が小さくなる。したがって、ＲΔｑが小さい第２の傾斜面５２ｆによってワイヤＢＷに生じる引張力ＦＴ２は、比較的小さい。
【００７３】
同様に、ベクトルＦ１は、ベクトルＦ１１とベクトルＦ１２とに分解できる。ベクトルＦ１１は、第１の傾斜面５１ｓの表面に沿った方向のベクトルである。ベクトルＦ１２は、ベクトルＦ１２に対して垂直な方向のベクトルである。第１傾斜面５１ｓでは、ＲΔｑが大きいため、ベクトルＦ１１のように、上方に逸れる成分が小さい。このため、ＲΔｑが大きい第１の傾斜面５１ｓによってワイヤＢＷに生じる引張力ＦＴ１は、大きい。
【００７４】
本実施形態に係るキャピラリ１１０では、ＲΔｑが大きい第１の傾斜面５１ｓと、ＲΔｑが小さい第２の傾斜面５２ｆと、が隣接するように設けられている。このため、第１の傾斜面５１ｓと第２の傾斜面５２ｆとの境界付近に位置するワイヤ分断適所において、引張力ＦＴ１と引張力ＦＴ２との差により、大きな応力が生じる。このため、図８（ａ）に表したように、第１の傾斜面５１ｓと第２の傾斜面５２ｆとの境界付近で微小亀裂の発生が促される。そして、発生した微小亀裂においては、微小亀裂の変形形式が、図８（ｂ）のようなモードＩ（開口モード）となる。これにより、図８（ａ）の領域Ｄのように、亀裂が進展し、ワイヤの分断性を向上させることができる。その結果、ピーリングなどの不良の発生を抑制できる。
【００７５】
また、粗化リードフレームの表面は、粗いため、キャピラリを押し付けることでキャピラリの先端が摩耗しやすい。これに対して、第２の傾斜面５２ｆは、リード２００の表面に対して略平行となるように設けられている。また、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑは小さいため、図８（ａ）に表したように、第２の傾斜面５２ｆの凸部の先端角θ５は、大きい。例えば、先端角θ５は、第１の傾斜面５１ｓの凸部の先端角θ６よりも大きい。このため、キャピラリ１１０の先端における応力の集中を抑制し、キャピラリの摩耗を抑制することができる。
【００７６】
以下、ボンディングキャピラリに関する評価結果を参照して、本実施形態に係るキャピラリ１１０の実施例について説明する。
【００７７】
なお、本願明細書において、キャピラリ表面の凹凸形状（ＲΔｑ、Ｒｚ、Ｒｃ、Ｒｓｋ、Ｒｐ、Ｒｋｕ等）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に基づき算出される。また、各評価においては、以下の条件において粗さ曲線を測定した。粗さ曲線の測定結果より、凹凸形状が算出される。  
測定機器：レーザ顕微鏡（オリンパス社製、ＯＬＳ４０００）
測定倍率：５０倍
評価長さ：１２５μｍ〜４００μｍ
カットオフ（位相補償形高域フィルタ）λｃ：２５μｍ
図９は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図９は、第１の傾斜面５１ｓの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜ＲΔｑ（°）と、第２の傾斜面５２ｆの粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜ＲΔｑ（°）と、の組合せが異なる例（比較例１〜４、実施例１〜８）の評価結果を示す。本評価では、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑを５．４°〜１２．４°とした。また、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑを１．８°〜１３．４°とした。なお、テーパ面５２ｔのＲΔｑは、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑと同じとした。
【００７８】
なお、粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜ＲΔｑは、以下の式（１）に基づいて算出できる。ｌは、基準長さであり、Ｚ（ｘ）は、粗さ曲線における高さの値である。  
【００７９】
【数１】
2017041657.tif 000003
図９は、ピーリング不良の発生頻度の評価結果を示す。ここで、「Ｐｅｅｌｉｎｇ発生頻度」の項目は、セカンドボンディング後のピーリングの発生頻度を表す。図９に示した比較例１〜４及び実施例１〜８のそれぞれについて、サンプル数を３２又は１２８とした。「×」は、３２個のサンプル中で、ピーリングが発生したことを表す。すなわち、「×」は、ピーリングの発生頻度が１／３２以上であることを意味する。「○」は、３２個のサンプル中ではピーリングが発生しなかったが、サンプル数を増やすとピーリングが発生したことを表す。「○」は、ピーリングの発生頻度が１／１２７以上１／３２未満であることを意味する。「◎」は、１２８個のサンプル中で、ピーリングが発生しなかったことを表す。すなわち「◎」は、ピーリングの発生頻度が１／１２８未満であることを意味する。
【００８０】
比較例１〜３のように、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑ及び第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑが、共に大きい、または、共に小さい場合には、ピーリングが発生し易いことが分かる。
【００８１】
これに対して、実施例１〜８のように、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑが８°以上であり、かつ、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑが５°以下の場合には、ピーリングの発生頻度が低い。また、実施例７、８のように、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑが１１°以上であり、かつ、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑが２°以下である場合には、さらに、ピーリングの発生を抑えることができる。これは、図８（ａ）及び図８（ｂ）に関して説明したように、第１の傾斜面５１ｓによる引張力が大きく、かつ、第２の傾斜面５２ｆによる引張力が小さいことによると考えられる。ワイヤ分断適所において、微小亀裂の発生が促され、微小亀裂の変形形式がモードＩ（開口モード）となり、亀裂が進展する。これにより、ワイヤの分断性が向上する。
【００８２】
また、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑを１１°以上とし、かつ、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑを２°以下とした場合には、ボンディングキャピラリが摩耗したとしても、第１の傾斜面５１ｓのＲΔｑと、第２の傾斜面５２ｆのＲΔｑと、の差を一定以上に保ちやすい。
このため、引張力の差によるワイヤＢＷに生じる応力を保つことができる。
【００８３】
図１０は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図１０は、キャピラリ１１０の先端径Ｔに対する、第２の傾斜面５２ｆの幅Ｗ１の変化させた場合の評価結果を示す図である。
【００８４】
ここで、第２の傾斜面５２ｆの幅Ｗ１とは、キャピラリ１１０を軸方向に沿って見たときの第２の傾斜面５２ｆの幅である。第２の傾斜面５２ｆの形状は、軸方向に沿って見ると、外径Ｄ１および内径Ｄ２を有する環状である（図４（ａ）および図４（ｂ）を参照）。このとき、幅Ｗ１は、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差の１／２倍である。なお、外径が周方向に沿って変化する場合には、外径Ｄ１として周方向における平均値を用いてもよい。内径が周方向に沿って変化する場合には、内径Ｄ２として周方向における平均値を用いてもよい。
【００８５】
キャピラリ１１０の先端径Ｔは、軸方向に沿って見たときに、環状の第１の傾斜面５１ｓ（第１の押圧面５１）の外径である。具体的には、例えば、第１の傾斜面５１ｓの外径とは、ボトルネック部１３の外周面の延長面と、第２の傾斜面５２ｆを含む平面と、を交差させてできる仮想円Ｃｒの直径である（図４（ａ）および図４（ｂ）を参照）。
【００８６】
図１０は、ピーリング不良の発生頻度の評価結果を示す。ここで、「Ｐｅｅｌｉｎｇ発生頻度」の項目は、セカンドボンディング後のピーリングの発生頻度を表す。本評価では、図１０に表した先端径Ｔに対する幅Ｗ１の比率のそれぞれについて、サンプル数を３２とする。「○」は、ピーリングが発生しなかったことを表す。すなわち、「○」は、ピーリングの発生率が１／３２未満であることを意味する。「×」は、ピーリングが発生したことを表す。すなわち、「×」は、ピーリングの発生率が１／３２以上であることを意味する。なお、評価においては、径が２５μｍのワイヤを用いた。また、キャピラリ１１０の先端径Ｔを７５μｍとした。
【００８７】
図１０に表した評価結果から分かるように、先端径Ｔに対する幅Ｗ１の比率が２％以上８％以下であるときに、ピーリングが発生しなかった。すなわち、第２の傾斜面５２ｆの幅Ｗ１は、先端径Ｔの２％以上８％以下であることが好ましい。幅Ｗ１の先端径Ｔに対する割合が、８％よりも大きいと、キャピラリ１１０の先端に十分な応力を発生させにくくなり、接合強度が低下する。一方、幅Ｗ１の先端径Ｔに対する割合が、２％未満であると、キャピラリ１１０の先端に発生する応力が大きくなり、キャピラリ１１０の先端が摩耗しやすくなる。実施形態では、幅Ｗ１の先端径Ｔに対する割合を２％以上８％以下とすることによって、キャピラリ１１０の摩耗を抑制しつつ、十分な接合強度を得ることができる。
【００８８】
図１１は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図１１は、第１の傾斜面５１ｓの最大高さＲｚ、および第２の傾斜面５２ｆの最大高さＲｚの組合せが異なる例（比較例５〜９、実施例９〜１４）の評価結果を示す。なお、テーパ面５２ｔの最大高さＲｚは、第２の傾斜面５２ｆの最大高さＲｚと同じとした。最大高さＲｚは、基準長さにおける山高さの最大値と谷深さの最大値との和である。
【００８９】
図１１は、ピーリング不良の発生頻度の評価結果を示す。「Ｐｅｅｌｉｎｇ発生頻度」の項目は、図９における説明と同様に、セカンドボンディング後のピーリングの発生頻度を表す。すなわち、各例（各条件）において、「◎」は、１２８サンプル中にピーリングが発生しなかったことを表し、「○」は、３２サンプル中にピーリングが発生しなかったことを表し、「×」は、３２サンプル中にピーリングが発生したことを表す。
【００９０】
図１１に表した評価結果から分かるように、第１の傾斜面５１ｓにおける最大高さＲｚが０．２μｍ以上であり、かつ、第２の傾斜面５２ｆにおける最大高さＲｚが０．１６μｍ以下であるときに、ピーリング発生頻度は、「○」である。さらに、実施例１３、１４のように、第１の傾斜面５１ｓの最大高さＲｚが０．３μｍ以上であり、かつ、第２の傾斜面５２ｆの最大高さＲｚが０．１０μｍ以下であるときには、ピーリング発生頻度が「◎」となる。
【００９１】
第１の傾斜面５１ｓの最大高さＲｚが０．２μｍ以上であることにより、第１の傾斜面５１ｓでワイヤＢＷを抑えることができるため、十分な接合強度を得ることができる。また、第２の傾斜面５２ｆの最大高さＲｚおよびテーパ面５２ｔの最大高さＲｚがそれぞれ、０．１６μｍ以下であることにより、ワイヤＢＷとボンディングキャピラリとの摺動が促される。これにより、ワイヤＢＷの分断性を向上させることができる。以上により、ピーリング不良の発生を抑制することができる。また、第１の傾斜面５１ｓの最大高さＲｚが０．３μｍ以上であり、かつ、第２の傾斜面５２ｆの最大高さＲｚが０．１０μｍ以下であるときには、キャピラリが摩耗しても、最大高さＲｚを一定以上に保つことができる。これにより、上記と同様にして、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００９２】
図１２は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図１２は、第２の傾斜面５２ｆの角度θ１（図５を参照）を変化させた場合の評価結果を示す。本評価では、角度θ１を０．５度以上１７度以下とした。また、第１の傾斜面の角度θ２を２０度とし、第２の傾斜面５２ｆの幅Ｗ１を４μｍとした。
【００９３】
図１２の「Ｐｅｅｌｉｎｇ発生頻度」の項目は、図９における説明と同様に、セカンドボンディング後のピーリングの発生頻度を表す。すなわち、角度θ１の各条件のサンプル数を３２として評価したときに、「○」は、ピーリングが発生しなかったことを表し、「×」は、ピーリングが発生したことを表す。
【００９４】
角度θ１は、角度θ２よりも小さいことが望ましい。これにより、仮接合時に第２の傾斜面５２ｆがワイヤを押さえつけることができるため、テールボンド部の接合強度を向上させることができる。また、図１２に表した評価結果から分かるように、角度θ１が０．５度以上１１度以下の場合に、ピーリング不良が発生しない。角度θ１が１１度以下であれば、仮接合時に第２の傾斜面５２ｆによってワイヤを押さえつけることができる。これにより、十分なテールボンド部の接合強度を得ることができる応力を発生させることができる。したがって、ピーリング不良の発生を抑制することができる。
【００９５】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係るボンディングキャピラリを例示する図である。  
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、ボンディングキャピラリ１１０の先端（第１の押圧面５１及び第２の押圧面５２）を、軸方向に沿ってみたときの様子を表す。図１３（ａ）は、レーザ顕微鏡像であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に対応する平面図である。
【００９６】
第１の傾斜面５１ｓと第２の傾斜面５２ｆとの境界Ｂ１は、図１３（ｂ）に示すように、例えば、中心軸２０ａを中心とした略円形である。但し、軸方向に沿って見たときに、境界Ｂ１の形状は、真円（又は楕円）でなく、鋸形状（鋸歯状、ぎざぎざ）である。つまり、中心軸２０ａから境界Ｂ１上の点までの距離Ｌ１は、周方向Ｄｃに沿って変化する。
具体的には、境界Ｂ１上の点は、境界Ｂ１の形状の近似（又は平滑化）によって得られる円（又は楕円）から例えば１．５μｍ以内の範囲に、ばらついて存在する。
【００９７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に関して説明したように、ワイヤＢＷは、第１の傾斜面５１ｓと第２の傾斜面５２ｆとの境界Ｂ１と接触している付近において、キャピラリから大きな応力を受ける。そして、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）のように、境界Ｂ１が鋸形状であることにより、境界Ｂ１は、ワイヤＢＷと、より接触することとなる。すなわち、大きな応力をワイヤＢＷに生じさせる境界Ｂ１とワイヤＢＷとの接触部分が増える。これにより、例えば超音波を印加したときに、ワイヤＢＷに応力が繰り返し発生する。以上により、微小亀裂が生じやすくなり、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【００９８】
図１４は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図１４は、第１の傾斜面５１ｓの凹凸形状が異なる例（比較例１０〜１２、実施例１５〜２０）における、接合強度の判定結果を示す。この評価では、第１の傾斜面５１ｓの凹凸形状として、粗さ曲線要素の平均高さＲｃ、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋ、及び粗さ曲線の最大山高さＲｐを変化させている。
【００９９】
平均高さＲｃは、以下の式（２）によって求められる。スキューネスＲｓｋは、以下の式（３）によって求められる。  
【０１００】
【数２】
2017041657.tif 000004
【０１０１】
【数３】
2017041657.tif 000005
【０１０２】
式（２）において、ｍは輪郭曲線要素の数、Ｚｔｉは輪郭曲線要素の高さの平均値である。式（３）において、Ｚｑは二乗平均平方根高さ、Ｚｎは粗さ曲線における高さの値である。最大山高さＲｐは、粗さ曲線における高さの最大値である。
【０１０３】
スキューネスＲｓｋは、凹凸形状の山（凸）と谷（凹）との対称性を表している。凹凸形状が正弦分布であれば、スキューネスＲｓｋは０になる。スキューネスＲｓｋがマイナスとは、山（凸）の面積が谷（凹）の面積よりも大きいこと（凸部の尖りが、凹部の尖りよりも小さいこと）を表している。
【０１０４】
図１４には、各例（各条件）における平均高さＲｃ、スキューネスＲｓｋ及び最大山高さＲｐが表されている。この評価では、接合強度の工程能力指数Ｃｐｋに基づき、接合強度の判定を行った。図１４に表した各例において、ワイヤＢＷの接合強度の平均をＡｖｅ、接合強度の下限規格を３グラム重（ｇｆ）とした場合、Ｃｐｋ＝（Ａｖｅ−３ｇｆ）／３σで計算される。接合強度は、セカンドボンドにおけるプルテストでの強度である。サンプル数は３０である。一般的に、ワイヤーボンディングにおける接合強度のＣｐｋは、１．６７以上が求められる。
【０１０５】
図１４の「接合強度判定」の項目では、Ｃｐｋが１．６７以上の場合に「ＯＫ」を示し、Ｃｐｋが１．６７未満の場合に「ＮＧ」を示している。各例（Ｒｃ、Ｒｓｋ及びＲｐの各組合せ）おいて、初期、ワイヤーボンディングを５０万回行った後、ワイヤーボンディングを１００万回行った後、及びワイヤーボンディングを１５０万回行った後、に判定を行った。
【０１０６】
実施例１５〜２０及び比較例１０〜１２において、初期の接合強度判定は、全て「ＯＫ」である。ワイヤーボンディング５０万回後においては、実施例１５〜２０は「ＯＫ」であるものの、比較例１０〜１２は全て「ＮＧ」になっている。ワイヤーボンディング１００万回後においては、実施例１５〜１７、１９及び２０は「ＯＫ」であり、実施例１８及び比較例１０〜１２は「ＮＧ」になっている。ワイヤーボンディング１５０万回後においては、実施例１９及び２０は「ＯＫ」であり、実施例１５〜１８及び比較例１０〜１２は「ＮＧ」になっている。
【０１０７】
以上の結果から、第１の傾斜面５１ｓのスキューネスＲｓｋは約−１．２以上、−０．３以下であり、かつ第１の傾斜面５１ｓの平均高さＲｃは０．０６μｍ以上０．３μｍ以下であることが好ましい。平均高さＲｃが０．０６μｍ以上ないとグリップ力が小さく、特に銅線のワイヤＢＷを用いる場合には十分な接合強度が得られない。また、平均高さＲｃが０．３μｍを超えると、スキューネスＲｓｋとして−０．３以下の凹凸を形成することが困難になる。また、より好ましくは、先端面５０のスキューネスＲｓｋは約−１．２以上、−０．４３以下であり、かつ先端面５０の平均高さＲｃは０．１６μｍ以上０．３μｍ以下である。これにより、ボンディング初期から１５０万回後であっても初期の接合強度を維持することができる。
【０１０８】
また、第１の傾斜面５１ｓの最大山高さＲｐは、平均高さＲｃの０．９倍以下（Ｒｐ／Ｒｃ≦０．９）であることが好ましい。また、Ｒｐ／Ｒｃは、０．５倍以上とすることができる。Ｒｐ／Ｒｃが０．９を超えると、初期の接合強度を長期間維持することが困難になる。一方、Ｒｐ／Ｒｃが０．９以下であると、使用中の磨耗に伴う形状変化が少なく、長期間初期の接合強度が維持される。
【０１０９】
図１５は、ボンディングキャピラリの評価結果を例示する図である。  
図１５は、第２の傾斜面５２ｆの粗さ曲線のクルトシスＲｋｕが異なる例（比較例１３、１４、実施例２１〜２３）の評価結果を示す。クルトシスＲｋｕは、以下の式（４）によって求められる。  
【０１１０】
【数４】
2017041657.tif 000006
Ｒｑは、粗さ曲線の二乗平均平方根高さであり、ｌｒは、基準長さであり、Ｚ（ｘ）は、粗さ曲線（山の高さ）である。すなわち、クルトシス（Ｒｋｕ）とは、基準長さにおけるＺ（ｘ）の四乗平均を二乗平均平方根の四乗で割ったものである。クルトシスＲｋｕは、粗さ曲線の「尖り度」を表している。面の凹凸は、Ｒｋｕが大きい程尖っている。
【０１１１】
図１５の「Ｐｅｅｌｉｎｇ頻度」の項目は、図９における説明と同様に、セカンドボンディング後のピーリングの発生頻度を表す。すなわち、各例のサンプル数を３２として評価したときに、「○」は、ピーリングが発生しなかったことを表し、「×」は、ピーリングが発生したことを表す。
【０１１２】
図１５の結果より、第２の傾斜面５２ｆのクルトシスＲｋｕは、５．０以下であることが好ましく、より好ましくは、３．０以下である。第２の傾斜面５２ｆのクルトシスＲｋｕが５μｍ以下であることにより、ワイヤを分断する際に、ワイヤＢＷと第２の傾斜面５２ｆとの摺動が促される。これにより、ワイヤの分断性を向上させることができる。
【０１１３】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、挿通孔、第１の押圧面および第２の押圧面などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 本体部、  １１ 円筒部、  １２ 円錐部、  １３ ボトルネック部、  ２０ 挿通孔、  ２０ａ 中心軸、  ２１ テーパ状孔、  ２２ 直状孔、  ５１ 第１の押圧面、  ５１ｓ 第１の傾斜面、  ５２ 第２の押圧面、  ５２ｆ 第２の傾斜面、  ５２ｔ テーパ面、  １１０ ボンディングキャピラリ、  ２００ リード、  Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 領域、  Ｂ１ 境界、  Ｆ１、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ２、Ｆ２１、Ｆ２２ ベクトル、  ＢＷ ワイヤ、  Ｃｒ 仮想円、  Ｄａ 軸方向、Ｄｃ 周方向  Ｄ１ 外径、  Ｄ２ 内径、  Ｐ１ 面、  ＳＢ スティッチボンド部、  ＴＢ テールボンド部、  Ｔ 先端径、  Ｗ１ 幅、  θ１〜６ 角度
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図７】
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【図１３】
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