(57)【要約】【課題】ワイヤボンディング方法において、プラズマクリーニングや溶剤による洗浄を行うことなく、ワイヤ接合の直前に被接合部材の清浄な面を露出させる。【解決手段】被接合部材４２にボンディングワイヤ５０を接合する直前に、当該被接合部材４２の表面をダミーツール２００で擦る。このダミーツール２００としては、ダミーツール２００の擦りにより被接合部材４２の表面に付着している汚れが擦り取られるようなセラミック、樹脂または金属などの材料よりなるものを用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディング用のボンディングツール（１００）によって被接合部材（２０、４１、４２）にワイヤ（５０）を押し当てた状態で、前記ボンディングツール（１００）によって前記ワイヤ（５０）を振動させることにより、前記ワイヤ（５０）を前記被接合部材（２０、４１、４２）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、
前記被接合部材（２０、４１、４２）に前記ワイヤ（５０）を接合する前に、前記被接合部材（２０、４１、４２）の表面を固体材料よりなるダミーツール（２００）で擦ることを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
前記被接合部材（４２）は複数個配列されており、
前記ダミーツール（２００）は、前記複数個の被接合部材（４２）の配列パターンに対応した形状を有し、前記複数個の被接合部材（４２）に同時に接触して擦るようになってい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】
前記ダミーツール（２００）によって前記被接合部材（２０、４１、４２）を擦った後、前記ダミーツール（２００）における前記被接合部材（２０、４１、４２）を擦った部位を、前記被接合部材（２０、４１、４２）以外の部材（４００、５００）に擦りつけることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項４】
前記被接合部材（２０、４１、４２）のうち前記ダミーツール（２００）によって擦られる部位に対して、吸引もしくは吹き付けとなるような気流を与えながら、前記ダミーツール（２００）によって前記被接合部材（２０、４１、４２）を擦ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のワイヤボンディング方法。
【請求項５】
前記ダミーツール（２００）は、基部（２０１）と前記基部（２０１）に対して弾性部材（２０３）により接続された複数の分割部（２０２）とを備えるとともに、
個々の前記分割部（２０２）にて前記被接合部材（２０、４１、４２）の表面を擦るものであって、さらに、前記弾性部材（２０３）の弾性力によって、個々の前記分割部（２０２）は、前記被接合部材（２０、４１、４２）の表面の凹凸に応じて弾性的に変位するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の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、ワイヤボンディング装置を用いて被接合部材にワイヤを接合するワイヤボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のワイヤボンディング方法は、一般に、ワイヤボンディング装置に取り付けられたボンディングツールによって被接合部材にワイヤを押し当てた状態で、ボンディングツールによってワイヤ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ものである。
【０００３】
具体的に、このようなワイヤボンディング方法としては、ワイヤの先端部分に放電によってボールを形成するボールボンディング法や、ウェッジを用いて常温で行うウェッジボンディング法などが挙げられる。
【０００４】
ここで、従来では、ワイヤボンディングを行う被接合部材が、接合性の悪い部材である場合、特許文献１などに記載されているように、ボンディングパッドのボンディングワイヤが接続される接続領域に凹部を形成することにより、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの密着性を良好にするようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−２４３４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ワイヤボンディングを行う被接合部材が、たとえば下地金属の拡散や環境からの汚染等により、ボンディング性が阻害されている場合、上記特許文献１のようなボンディングパッドのボンディングワイヤが接続される接続領域に凹部を形成する方法であっても、ボンディングができないという不具合が発生する。
【０００６】
また、従来のワイヤボンディング方法においては、ワイヤの振動により、被接合部材の表面に形成されている酸化膜や異物などの汚れを除去することが考えられる。図１１は、従来のボンディング方法に基づいて、汚れ除去を行うようにした本発明者の試作方法を示す工程図である。
【０００７】
図１１に示されるように、ワイヤ５０に荷重を加えて被接合部材４２にワイヤ５０を押し当て（図１１（ａ）参照）、この状態で、図示しないボンディングツールによってワイヤ５０を振動させることにより、ワイヤ５０を変形させながら、被接合部材４２に接合する（図１１（ｂ）〜（ｅ）参照）。
【０００８】
このとき、被接合部材４２の表面上には、図１１中に太線で示すような汚れＫが付着している。そして、図１１に示されるように、ワイヤ５０の変形によって被接合部材４２上の汚れＫが除去され、被接合部材４２の清浄な面が現れ、ワイヤ５０との接合が開始される。しかし、汚れＫとしての酸化膜などが厚いものであったり、硬いものである場合には、ワイヤ５０の変形力だけでは、除去できない。
【０００９】
そこで、このような汚染状態にある被接合部材を清浄化するには、プラズマクリーニングなどのドライ方式、溶剤等の洗浄液によるウェット方式が考えられるが、これらの方法には、以下のような問題点がある。
【００１０】
プラズマクリーニングを、ＩＣチップが搭載される前に行う場合、ＩＣチップの搭載およびその他の部品の搭載のために、はんだ接続を用いると、プラズマクリーニングにより清浄化した被接合部材としてのボンディングランド上に、その下地金属であるＣｕなどの金属が拡散により表面に析出し、ボンディング性が阻害される。
【００１１】
また、ＩＣチップが搭載された後に行う場合、ＩＣ素子がプラズマ状態にさらされることになり、素子の特性が変動または、破壊される可能性がある。さらに、溶剤等のウェット方式の場合、洗浄液中に含まれる残留物が被接合部材上に付着し、ボンディング性を阻害する場合がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ワイヤボンディング方法において、プラズマクリーニングや溶剤による洗浄を行うことなく、ワイヤ接合の直前に被接合部材の清浄な面を露出させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、被接合部材（２０、４１、４２）にワイヤ（５０）を接合する前に、被接合部材（２０、４１、４２）の表面を固体材料よりなるダミーツール（２００）で擦ることを特徴とする。
【００１４】
それによれば、被接合部材（２０、４１、４２）にワイヤ（５０）を接合する前に、被接合部材（２０、４１、４２）の表面をダミーツール（２００）で擦ることにより、被接合部材（２０、４１、４２）の表面に付着している汚れが機械的に除去されるため、プラズマクリーニングや溶剤による洗浄を行うことなく、ワイヤ接合の直前に被接合部材（２０、４１、４２）の清浄な面を露出させることができる。
【００１５】
ここで、被接合部材（４２）が複数個配列されている場合、ダミーツール（２００）としては、複数個の被接合部材（４２）の配列パターンに対応した形状を有し、複数個の被接合部材（４２）に同時に接触して擦るようになっているものを採用できる（後述の図５、図６参照）。
【００１６】
それによれば、ダミーツール（２００）を複数個の被接合部材（４２）に同時に接触させて擦ることができるから、複数個の被接合部材（４２）の汚れ除去を一括して行うことができる。
【００１７】
また、ダミーツール（２００）によって被接合部材（２０、４１、４２）を擦った後、ダミーツール（２００）における被接合部材（２０、４１、４２）を擦った部位を、被接合部材（２０、４１、４２）以外の部材（４００、５００）に擦りつけるようにしてもよい（後述の図７、図８参照）。
【００１８】
それによれば、ダミーツール（２００）における被接合部材（２０、４１、４２）を擦った部位を、被接合部材（２０、４１、４２）以外の部材（４００、５００）に擦りつけることにより、ダミーツール（２００）に付着した汚れを擦り落とすことができるから、ダミーツール（２００）の汚れ除去性能を低下させにくくできる。
【００１９】
また、被接合部材（２０、４１、４２）のうちダミーツール（２００）によって擦られる部位に対して、吸引もしくは吹き付けとなるような気流を与えながら、ダミーツール（２００）によって被接合部材（２０、４１、４２）を擦るようにしてもよい（後述の図９参照）。
【００２０】
それによれば、被接合部材（２０、４１、４２）の表面をダミーツール（２００）で擦るときに、当該擦りにより除去された汚れが、吸引もしくは吹き飛ばされるため、当該汚れが、再び、清浄化された被接合部材（２０、４１、４２）の表面に付着するのを防止することが可能となり、好ましい。
【００２１】
また、ダミーツール（２００）としては、基部（２０１）と基部（２０１）に対して弾性部材（２０３）により接続された複数の分割部（２０２）とを備えるとともに、個々の分割部（２０２）にて被接合部材（２０、４１、４２）の表面を擦るものであって、さらに、弾性部材（２０３）の弾性力によって、個々の分割部（２０２）が被接合部材（２０、４１、４２）の表面の凹凸に応じて弾性的に変位するものを採用してもよい（後述の図１０参照）。
【００２２】
それによれば、被接合部材（２０、４１、４２）が、反りや凹凸を有する基板などである場合に、ダミーツール（２００）は、当該反りや凹凸を吸収しながら被接合部材（２０、４１、４２）の表面との接触を確保できる。
【００２３】
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】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。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の一面には、被接合部材としてのＩＣチップ２０が搭載されている。そして、ＩＣチップ２０は、Ａｇペースト、はんだ、導電性接着剤などのダイボンド材３０により基板１０に接合されている。
【００２６】
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る。また、ＩＣチップ２０の近傍には、被接合部材としての導体部材４１およびパッド４２が設けられている。
【００２７】
導体部材４１は、たとえば基板１０とは別体のリードフレームやバスバーなどよりなる。この導体部材４１は、銅系金属や鉄系金属などよりなる。また、パッド４２は、基板１０の一面上に設けられＡｕメッキやＣｕメッキなどよりなるパッドである。つまり、ＩＣチップ２０の接合相手としての被接合部材４１、４２は、基板１０と別体のものであってもよいし、一体のものでもよい。
【００２８】
そして、ＩＣチップ２０と導体部材４１、および、ＩＣチップ２０とパッド４２とは、それぞれボンディングワイヤ５０により結線されており、このワイヤ５０を介して互いに電気的に接続されている。
【００２９】
このボンディングワイヤ５０は、ボールボンディング法やウェッジボンディング法などの通常の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。ここでは、ワイヤ５０は、後述するようにボールボンディング法により形成されたものである。
【００３０】
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５０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を示す工程図であり、ワイヤ５０を被接合部材であるＩＣチップ２０およびパッド４２に接合する場合を示している。
【００３１】
本実施形態では、ＩＣチップ２０を１次ボンディング側、パッド４２を２次ボンディング側として、これら両接合部材２０、４２がボールボンディング法によりワイヤボンドされている。なお、ＩＣチップ２０と導体部材４１との接合方法も図２と同様であり、この場合、通常、ＩＣチップ２０を１次ボンディング側、導体部材４１を２次ボンディング側として、ボールボンディング法によりワイヤボンドする。
【００３２】
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、超音波により振動する図示しない振動子に対して図２に示されるボンディングツール１００を取り付けたものである。
【００３３】
このボンディングツール１００は、その内孔にワイヤ５０を挿入して当該ワイヤ５０を保持するとともに、先端部にワイヤ５０を繰り出す一般的なものとして構成されたものであり、いわゆるキャピラリと呼ばれるものである。
【００３４】
本ワイヤボンディング方法は、まず、図２（ａ）に示されるクリーニング工程を行った後、図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示されるワイヤ接合工程を行う。先に、図２（ｂ）〜（ｄ）を参照して、ワイヤ接合工程を説明する。
【００３５】
まず、ボンディングツール１００の内部に挿入されたワイヤ５０において、ボンディングツール１００の先端部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（プレボール）５１を形成する。そして、図２（ｂ）に示されるように、このプレボール５１を、２次ボンディング側であるパッド４２に押し当て接合する。
【００３６】
その後、プレボール５１とワイヤ５０とを切り離し、再び、ワイヤ５０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）５２を形成する。そして、図２（ｃ）に示されるように、このイニシャルボール５２を、１次ボンディング側であるＩＣチップ２０に押し当てて、超音波振動を加えながら接合する。
【００３７】
こうして、１次ボンディングを行った後、図２（ｄ）に示されるように、ワイヤ５０を、ボンディングツール１００の先端部から繰り出してパッド４２まで引き回す。次に、パッド４２まで引き回されたワイヤ５０を、ボンディングツール１００の先端部にてパッド４２上のプレボール５１に押しつけて、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。
【００３８】
その後は、ボンディングツール１００をパッド４２の上方へ移動させ、パッド４２からワイヤ５０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の１サイクルが完了する。
【００３９】
なお、このワイヤ５０を切り離したとき、ボンディングツール１００の先端部からは、ワイヤ５０が突出して残るが、この部分に再び上記同様に放電加工を行い、上記プレボール５１を形成する。それにより、ワイヤ接合工程の次のサイクルに移る。ここで、プレボール５１は、２次ボンディングにおけるワイヤ５０の接合性を向上させるために設けられるものである。
【００４０】
このように、本ワイヤボンディング方法は、ボンディングツール１００によって被接合部材２０、４１、４２にワイヤ５０を押し当てた状態で、ボンディングツール１００によってワイヤ５０を振動させることにより、ワイヤ５０を被接合部材２０、４１、４２に接合するようにしたものである。
【００４１】
そして、本実施形態では、このような一連のサイクルのボールボンディングのサイクルを有するワイヤボンディングにおいて、図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるワイヤ接合を行う前に、図２（ａ）に示されるように、被接合部材であるＩＣチップ２０や導体部材４１およびパッド４２の表面を清浄化するクリーニング工程を実行するものである。
【００４２】
このクリーニング工程は、被接合部材２０、４１、４２にワイヤ５０を接合する直前に、被接合部材２０、４１、４２の表面をダミーツール２００で擦ることにより、これら被接合部材の表面に付着している汚れを除去するものである。図２（ａ）では、パッド４２の表面をクリーニングする場合を示しているが、ＩＣチップ２０および導体部材４１の表面をクリーニングする場合も、同様である。
【００４３】
クリーニング工程を行う時期は、上記ワイヤ接合工程におけるプレボール５１の形成の直前に行う。具体的に、パッド４２をクリーニングするにあたって、パッド４２が複数個ある場合には、複数個のパッド４２のすべてについてクリーニングを行った後、上記図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるワイヤ接合を行う。または、個々のパッド４２毎に、クリーニング工程を行った後に上記図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるワイヤ接合を行う、というサイクルをくり返してもよい。
【００４４】
また、ＩＣチップ２０や導体部材４１をクリーニングする場合も、上記図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるワイヤ接合を行う前に、ＩＣチップ２０の表面、具体的にはＩＣチップ２０上のアルミなどの電極をクリーニングしたり、導体部材４１の表面をクリーニングする。なお、当該クリーニングは、ＩＣチップ２０、導体部材４１およびパッド４２のすべてについて行ってもよいが、これらすべてではなく、特に汚れが顕著になる部位のみに行ってもよい。
【００４５】
クリーニング工程で用いるダミーツール２００としては、固体であればよいが、当該ダミーツール２００の擦りにより被接合部材２０、４１、４２の表面に付着している汚れが擦り取られるような材料よりなるものであればよい。つまり、ダミーツール２００は、セラミック、樹脂、金属などから適宜選択できる。
【００４６】
具体的に、ダミーツール２００の材質は、被接合部材２０、４１、４２を過度に削り過ぎないようにする場合には、ボンディングツール１００と同様のセラミック素材を用いればよいし、より削り過ぎないようにするには、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂材料を用いればよい。逆に、被接合部材表面の汚れが硬くて厚い酸化膜などである場合には、ステンレスなどの酸化、腐食しにくい金属材料を用いてもよい。
【００４７】
また、本実施形態のダミーツール２００、キャピラリ形状をなす上記ボンディングツール１００において、実質的に内孔の無い形状に相当するものである。また、ここでは、図２（ａ）に示されるように、ダミーツール２００の先端面は、平坦面であり、この先端面にて被接合部材であるＩＣチップ２０や導体部材４１、パッド４２の表面を擦るようになっている。
【００４８】
なお、ダミーツール２００の先端面すなわち上記擦りを行う面のサイズは、相手側の被接合部材２０、４１、４２の大きさに応じて適宜設定されるが、図２（ａ）では、１個のパッド４２に対応した大きさとなっている。また、ダミーツール２００の先端面の形状は、円形でも角形でもよく、さらには、被接合部材２０、４１、４２の平面形状と同一の形状などであってもよい。
【００４９】
そして、このダミーツール２００は、ダミーツール駆動装置３００に取り付けられ、この駆動装置３００によって、上記被接合部材２０、４１、４２の表面を擦るように駆動されるものである。この駆動装置３００は、ボンディングツール１００を駆動する上記ワイヤボンディング装置またはこれと同様の機能を有する装置である。
【００５０】
つまり、駆動装置３００は、上記ボンディングツール１００に対するのと同様に、ダミーツール２００を所望の位置に移動させる機能、および、被接合部材２０、４１、４２に対して荷重を加えながらダミーツール２００を振動させる機能を有するものであればよい。ここでは、ダミーツール２００の擦る方向は、図２（ａ）に矢印に示されるように、直線的な往復運動である。
【００５１】
そして、本実施形態においては、上記図２（ａ）に示されるように、駆動装置３００によってダミーツール２００の先端面をパッド４２の表面に押し当て、荷重を加えながらダミーツール２００を振動させる。これにより、パッド４２表面の酸化膜や異物などの汚れが、擦り取られ、清浄な面が現れる。このときの荷重や振動の大きさについては、被接合部材２０、４１、４２に損傷を与えないようなレベルとする。
【００５２】
このクリーニング工程は、上述したように、パッド４２が複数個ある場合には、各パッド４２についてそれぞれ行う。また、必要に応じて、ＩＣチップ２０の表面や導体部材４１の表面についても行う。
【００５３】
このクリーニング工程からワイヤ接合工程への移行は、ダミーツール２００が位置する場所からボンディングツール１００が位置する場所へと、ワークを搬送してもよいし、ワークは固定しておき、ダミーツール１００およびボンディングツール２００をワークの方へ移動させるようにしてもよい。
【００５４】
なお、駆動装置３００が、ボンディングツール１００が取り付けられるワイヤボンディング装置とは異なる装置であれば、問題ないが、ボンディングツール１００と同一のワイヤボンディング装置である場合には、次のようにする。
【００５５】
すなわち、クリーニング工程では、ダミーツール２００を当該ワイヤボンディング装置に取り付けてクリーニング工程を行い、その後、ダミーツール２００を取り外し、ボンディングツール１００を当該ワイヤボンディング装置に取り付けて、ワイヤ接合工程を行うようにする。
【００５６】
そして、本ワイヤボンディング方法では、このクリーニング工程を行った後、図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるワイヤ接合工程を行う。それにより、ＩＣチップ２０と導体部材４１との間、および、ＩＣチップ２０とパッド４２との間が、ボンディングワイヤ５０により接続され、本電子装置Ｓ１ができあがる。
【００５７】
以上のように、本実施形態では、被接合部材２０、４１、４２にワイヤ５０を接合する直前に、当該被接合部材２０、４１、４２の表面をダミーツール２００で擦るとともに、当該ダミーツール２００として、当該ダミーツール２００の擦りにより被接合部材２０、４１、４２の表面に付着している汚れが擦り取られるような材料よりなるものを用いるクリーニング工程を行うようにしている。
【００５８】
このクリーニング工程によって、被接合部材２０、４１、４２の表面に付着している汚れが機械的に除去されるため、プラズマクリーニングや溶剤による洗浄を行うことなく、ワイヤ接合の直前に被接合部材２０、４１、４２の清浄な面を露出させることができる。その結果、当該清浄な面にワイヤ５０が接合され、接合信頼性の高いボンディングが可能となる。
【００５９】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ダミーツール２００の先端面は平坦面であったが、上記したような擦りによる被接合部材２０、４１、４２表面の清浄化がなされるならば、平坦面に限定されない。つまり、ダミーツール２００の先端形状は、被接合部材や除去対象物に合わせて適宜変更してもよい。
【００６０】
図３は、本発明の第２実施形態に係るダミーツール２００、すなわち、先端部を平坦面以外の構成としたダミーツール２００の概略断面形状を示す図である。図３（ａ）に示されるように、ダミーツール２００の先端部を凹凸形状としてもよいし、図３（ｂ）に示されるように、当該先端部を刷毛状の形状としてもよい。
【００６１】
（第３実施形態）
上記各実施形態では、ダミーツール２００によって被接合部材２０、４１、４２を擦る方向は、直線的な往復運動であったが、上記したような擦りによる被接合部材２０、４１、４２表面の清浄化がなされるならば、この往復運動に限定されない。
【００６２】
図４は、本発明の第３実施形態に係るダミーツール２００の概略断面形状を示す図である。たとえば、図４に示されるように、ダミーツール２００の上記擦る方向は、ダミーツール２００をその軸周りに回転させる方向であってもよい。そして、この場合のダミーツール２００としては、その先端部が平坦面（図４（ａ）参照）、凹凸形状（図４（ｂ）参照）、刷毛状（図４（ｃ）参照）であってもよい。
【００６３】
（第４実施形態）
上記図１に示される電子装置Ｓ１において、たとえばＩＣチップ２０とパッド４２とのワイヤボンディング数が少ない場合は、上記各実施形態のように、１個のパッド４２毎にクリーニングを行う方法で対応可能であるが、ワイヤボンディング数が多い場合は、１個ずつ行う方法では非常に時間がかかる。本発明の第４実施形態では、これを回避する方法を紹介するものである。
【００６４】
図５は、本発明の第４実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。基板１０上においてＩＣチップ２０の周りに、被接合部材としてのパッド４２が複数個配列されて設けられている。ここでは、矩形板状のＩＣチップ２０の各辺において、当該各辺の外側にパッド４２が直線状に配列しており、複数個のパッド４２全体として矩形枠状の配列となっている。
【００６５】
そして、本実施形態のダミーツール２００は、複数個のパッド４２に同時に接触できるように複数個のパッド４２の配列パターンに対応した形状を有している。ここでは、ダミーツール２００は、矩形枠状のパッド配列に対応した矩形枠状となっている。
【００６６】
また、ダミーツール２００の中空部には、ＩＣチップ２０が入り込むようになっており、クリーニング工程において、ダミーツール２００とＩＣチップ２０との干渉が防止されるように構成されている。このようなダミーツール２００は、上記同様に、セラミック、樹脂、金属などから選択された材料により構成される。
【００６７】
それにより、本実施形態のクリーニング工程では、ダミーツール２００を複数個のパッド４２に同時に接触させて擦ることが可能となっている。そのため、複数個のパッド４２の汚れ除去を一括して行うことができる。本実施形態では、１個のＩＣチップ２０に接続されるすべてのパッド４２のクリーニングを一度に行える。このことは、結果的に、工程時間を短縮できるなど、作業の効率化に有利な効果を生む。
【００６８】
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。本実施形態も、上記第４実施形態と同様に、配列された複数個の被接合部材を同時に擦るダミーツール２００を提供するものである。
【００６９】
図６に示されるように、本実施形態においても、基板１０上において矩形板状のＩＣチップ２０の周りに、被接合部材としてのパッド４２が複数個配列され、複数個のパッド４２全体として矩形枠状の配列となっている。
【００７０】
そして、本実施形態のダミーツール２００は、矩形枠状のパッド配列の１辺における直線状に配列された複数個のパッド４２に対応した直線形状を有している。そして、ダミーツール２００は、当該直線部分にて、直線状に配列されたパッド４２のすべてに接触するようになっている。このダミーツール２００も、上記同様に、セラミック、樹脂、金属などから選択された材料により構成される。
【００７１】
このようなダミーツール２００を用いた本実施形態のクリーニング工程では、ダミーツール２００を、ＩＣチップ２０の１辺に沿って配列された複数個のパッド４２に対して、同時に接触させて擦ることが可能となっている。そのため、当該複数個のパッド４２の汚れ除去を一括して行うことができる。
【００７２】
また、ＩＣチップ２０の１辺に沿った複数個のパッド４２に対してクリーニングを行った後、これに直交する他辺に沿った複数個のパッド４２に対してクリーニングを行う場合には、ダミーツール２００を略９０°回転させてから、クリーニングを行えばよい。こうして、本実施形態のクリーニング工程によっても、複数個のパッド４２の汚れ除去を一括して行え、工程時間の短縮化など、作業の効率化に有利な効果を生む。
【００７３】
ところで、上記第４実施形態に示したダミーツール２００（上記図５参照）は、ＩＣチップ２０が１つの場合には有効であるが、ＩＣチップ２０が複数個、同一の基板１０上に搭載されるような構成の場合には、それぞれのＩＣチップ２０のサイズに応じてダミーツール２００を取り替えながらクリーニングを行う必要があり、非効率的である。その点、本実施形態では、１つのダミーツール２００で済むという面で上記第４実施形態に比べて効率的である。
【００７４】
なお、上記図５および上記図６では、複数個の配列された被接合部材として複数個のパッド４２の例を示したが、これ以外にも、ＩＣチップ２０や導体部材４１が複数個配列されたものである場合には、これらの配列パターンに対応したダミーツールを適用すればよいことはもちろんである。
【００７５】
（第６実施形態）
上記各実施形態のいずれの場合についても、汚れ除去を行うにしたがって、ダミーツール２００の先端には、被接合部材２０、４１、４２から除去された汚れや削り取られた被接合部材２０、４１、４２（たとえばＡｕめっき、Ａｇめっきなど）が付着する。
【００７６】
この付着物は、ダミーツール２００による汚れ除去性能の低下を招いたり、逆に汚れの被接合部材２０、４１、４２への転写を招くことになる。そこで、本実施形態では、一定量の汚れ除去を行った後に、ダミーツール２００に付着した汚れを除去することで、上記問題を解消するものである。
【００７７】
図７は、このダミーツール２００の汚れ除去工程を示す工程図である。ダミーツール２００に付着した汚れＫを除去する装置は、モータなどで回転する回転軸４０１と、この回転軸４０１に取り付けられ回転軸４０１によって回転するベルト４００と、ベルト４００に付着した汚れＫを掻き取る掻き取り部材４０２とを備えるベルト式のものである。
【００７８】
この場合、ダミーツール２００によって被接合部材２０、４１、４２を擦った後、上記駆動装置３００（上記図１参照）によって、ダミーツール２００を、被接合部材以外の部材としてのベルト４００まで移動させる。そして、ダミーツール２００における被接合部材２０、４１、４２を擦った部位、すなわちダミーツール２００の先端部を、ベルト４００に接触させ擦りつける。
【００７９】
それにより、本実施形態では、ダミーツール２００に付着した汚れＫが、ベルト４００によって擦り落とされる。そして、ベルト４００に付着した汚れＫは、掻き取り部材４０２によってベルト４００から掻き取られる。そして、汚れＫが除去されたダミーツール２００により、再びクリーニング工程を行う。
【００８０】
図８は、本実施形態のダミーツール２００の汚れ除去工程のもう一つの例を示す工程図である。上記図７の例では、ダミーツール２００に付着した汚れＫを除去する装置は、ベルト式のものであったが、本例では、モータなどで回転する回転軸５０１と、この回転軸５０１に取り付けられ回転軸５０１によって回転する円板５００と、円板５００に付着した汚れＫを掻き取る掻き取り部材５０２とを備える円板式のものである。
【００８１】
この場合も、ダミーツール２００によって被接合部材２０、４１、４２を擦った後、ダミーツール２００の先端部を、被接合部材以外の部材としての円板５００に擦りつけることにより、汚れＫをダミーツール２００から擦り落とす。円板５００に付着した汚れＫは、掻き取り部材５０２によって円板５００から掻き取られる。そして、汚れＫが除去されたダミーツール２００により、再びクリーニング工程を行う。
【００８２】
このように、本実施形態によれば、ダミーツール２００は、常時清浄化された状態でクリーニング工程に供されることになるため、ダミーツール２００の汚れ除去性能の低下を防止するという効果が発揮される。また、本実施形態は、上記した各実施形態と組み合わせて実行することが可能である。
【００８３】
（第７実施形態）
図９は、本発明の第７実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。図９では、被接合部材としてパッド４２を示してあるが、被接合部材はＩＣチップ２０でも、導体部材４２でもよい。本実施形態は、上記した各実施形態と組み合わせて実行することが可能である。
【００８４】
本実施形態のクリーニング工程では、被接合部材２０、４１、４２のうちダミーツール２００によって擦られる部位に対して、吸引もしくは吹き付けとなるような気流を与えながら、ダミーツール２００によって被接合部材２０、４１、４２を擦る。
【００８５】
ここで、当該気流の発生は、ダミーツール２００に取り付けられダミーツール２００と一体に移動するノズル６００により行われる。吸引の気流は、たとえば、図示しない減圧ポンプなどをノズル６００に接続し、ノズル６００に空気を吸い込ませることにより形成される。また、吹き付けの気流は、たとえばノズル６００から工場エアを吹き出すことにより形成される。
【００８６】
本実施形態によれば、上記各実施形態と組み合わせることで上記各実施形態の効果を奏するとともに、被接合部材２０、４１、４２の表面をダミーツール２００で擦ることにより除去された汚れが、被接合部材２０、４１、４２の周辺に飛び散り、再び被接合部材２０、４１、４２の表面に付着するのを防止することが可能となる。
【００８７】
（第８実施形態）
ところで、セラミック基板やプリント基板などの基板上に搭載された被接合部材、たとえば上記図１に示される電子装置Ｓ１におけるＩＣチップ２０やパッド４２の場合、基板１０の反りや凹凸に応じて、ＩＣチップ２０やパッド４２の表面において部分的に高低差が生じてしまう。
【００８８】
そのため、これら高低差の生じた被接合部材の表面をダミーツール２００で擦る際に、ダミーツール２００と被接合部材との接触が不十分になる可能性がある。特に、上記図５や図６に示したように、複数個のパッド４２に同時に接触するダミーツール２００の場合には、当該高低差による接触が不十分になりやすいと考えられる。本実施形態は、この問題を回避する方法を提供する。
【００８９】
図１０は、本発明の第８実施形態に係るダミーツール２００の概略構成を示す図である。このダミーツール２００は、基部２０１と基部２０１に対して弾性部材２０３により接続された複数の分割部２０２とを備える。
【００９０】
ここで、基部２０１および分割部２０２は、上記同様に、セラミック、樹脂、金属などから選択された材料により構成される。また、弾性部材２０３は、コイルバネなどであり、基部２０１および分割部２０２を接続するとともに、基部２０１から分割部２０２に向かう方向（図１０中の上下方向）に沿って弾性的に伸縮するものである。
【００９１】
そして、このダミーツール２００では、個々の分割部２０２にて被接合部材２０、４１、４２の表面を擦るようになっており、このとき、弾性部材２０３の弾性力は被接合部材２０、４１、４２の表面と垂直な方向に沿って作用する。つまり、個々の分割部２０２は、被接合部材２０、４１、４２の表面の凹凸に応じて当該被接合部材の表面と垂直な方向に沿って独立して弾性的に変位しつつ、被接合部材の表面に対して摺動できるようになっている。
【００９２】
本実施形態によれば、個々の分割部２０２が被接合部材２０、４１、４２の表面の凹凸に応じて弾性的に変位するため、被接合部材２０、４１、４２が、反りや凹凸を有する基板などである場合に、ダミーツール２００は、当該反りや凹凸を吸収しながら被接合部材２０、４１、４２の表面との接触を確保できる。
【００９３】
また、本実施形態のダミーツール２００は、複数個の分割部２０２が１つのＩＣチップ２０やパッド４２に対して接触するものであってもよいし、上記図５や図６のような複数個のパッド４２の場合に、１つの分割部２０２が１つのパッド４２に接触するものであってもよい。
【００９４】
また、弾性部材２０３による変位のストロークについて一例を述べると、一般に基板は、５０ｍｍ四方程度のサイズで、最大１００μｍ程度の反りを有する。この時、本実施形態のダミーツール２００において最大５００μｍ程度の上記ストロークを持たせ、２００μｍから４００μｍ程度のストロークにて使用することで、基板の反りを適切に吸収し、基板上の被接合部材とダミーツール２００との接触を確保できる。
【００９５】
（他の実施形態）
以上のように、上記実施形態に示したワイヤボンディング方法では、ワイヤ接合の前にダミーツール２００を被接合部材上にて摺動させることによって被接合部材表面を清浄化するものである。そのため、当該クリーニングのための特別な装置、たとえば、従来のようなプラズマクリーニング装置やウェット洗浄装置などが不要となる。
【００９６】
なお、上記実施形態では、ＩＣチップ２０を１次ボンディング側、導体部材４１およびパッド４２を２次ボンディング側として、ボールボンディング法によりワイヤボンドするものとしたが、導体部材４１およびパッド４２を１次ボンディング側、ＩＣチップ２０を２次ボンディング側としてワイヤボンドしてもよい。この場合にも、上記クリーニング工程を適用してよい。
【００９７】
また、被接合部材としては、上記したＩＣチップ２０や導体部材４１、パッド４２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５０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。
【００９８】
また、特に、被接合部材において汚れがない場合であっても、装置による動作ルーチンの簡略化を図るためなどの目的から、上記クリーニング工程の動作を行ってもよい。また、ワイヤボンディング方法としては、上記したボールボンディング以外の方法、たとえばウェッジボンディングなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【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】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】本発明の第２実施形態に係るダミーツールの概略断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るダミーツールの概略断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係るダミーツールの汚れ除去工程を示す工程図である。
【図８】第６実施形態のダミーツールの汚れ除去工程のもう一つの例を示す工程図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係るクリーニング工程を示す工程図である。
【図１０】本発明の第８実施形態に係るダミーツールの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明者の試作方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１００】
２０…被接合部材としてのＩＣチップ、４１…被接合部材としての導体部材、４２…被接合部材としてのパッド、５０…ボンディングワイヤ、１００…ボンディングツール、２００…ダミーツール、２０１…基部、２０２…分割部、２０３…弾性部材。
【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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