特許 6973831 ワイヤボンディング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6973831

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】ワイヤボンディング装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20211118BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 301D

   H01L21/60 301L

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2020-539106(P2020-539106)

(86)(22)【出願日】2020年3月4日

(86)【国際出願番号】JP2020009196

(87)【国際公開番号】WO2020184338

(87)【国際公開日】20200917

【審査請求日】2020年7月15日

(31)【優先権主張番号】特願2019-42372(P2019-42372)

(32)【優先日】2019年3月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関根 直希

(72)【発明者】

【氏名】長島 康雄

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１５７５９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５０−１０３２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被実装部材のリードと半導体ダイの電極とをワイヤで接続するワイヤボンディング装置であって、
前記ワイヤが挿通されるキャピラリと、
前記ワイヤが接続されるリードの形状を取得する形状取得手段と、
前記ワイヤが次に接続されるリードの形状に基づいて、前記キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を算出する算出手段と、
前記リードと前記電極とを前記ワイヤで接続した後、前記延出方向に前記キャピラリを移動させて前記ワイヤを切断して前記ワイヤテールを形成する切断手段とを備える、
ことを特徴と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であって、
前記ワイヤテールの前記延出方向はテール延出方向であり、
前記形状取得手段は、前記ワイヤが次に接続されるリードの前記ワイヤが接続される箇所が延びる方向であるリード方向を認識し、
前記切断手段は、前記テール延出方向が前記リード方向と同じ方向になるように前記ワイヤテールを形成する、
ことを特徴とするワイヤボンディング装置。

【請求項3】

請求項１に記載のワイヤボンディング装置であって、
前記ワイヤテールの前記延出方向はテール延出方向であり、
前記キャピラリの先端から延出した前記ワイヤテールを引っ掛ける段部を有する折り曲げステーションと、
前記キャピラリを前記折り曲げステーションに移動させ、前記ワイヤテールを前記段部に沿った位置に配置した後、前記テール延出方向に前記ワイヤテールを折り曲げる折り曲げ手段と、をさらに備える、
ことを特徴とするワイヤボンディング装置。

【請求項4】

請求項３に記載のワイヤボンディング装置であって、
前記リードと前記電極とを接続した前記ワイヤの方向と、前記ワイヤが次に接続されるリードの前記ワイヤが接続される箇所が延びる方向であるリード方向とのなす角度である第１角度を取得し、
前記第１角度が所定の角度よりも小さい場合には前記切断手段によって前記ワイヤテールを形成し、前記第１角度が所定の角度以上である場合には、前記折り曲げ手段によって前記ワイヤテールの形成を行う、
ことを特徴とするワイヤボンディング装置。

【請求項5】

請求項１に記載のワイヤボンディング装置であって、
前記算出手段は、第１の算出手段であり、
前記切断手段は、第１の切断手段であり、
前記ワイヤテールの前記延出方向は第１のテール延出方向であり、
前記ワイヤが次に接続される前記リードと前記電極の間を結ぶ直線の方向を、前記キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向である第２のテール延出方向として算出する第２の算出手段と、
前記リードと前記電極とを前記ワイヤで接続した後、前記第２のテール延出方向に前記キャピラリを移動させて前記ワイヤを切断して前記ワイヤテールを形成する第２の切断手段と、をさらに備える、
ことを特徴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であって、
前記リードに形成される接合部と前記接合部から突出した接合部テールを合わせた第１の長さを取得し、
前記第１の長さが、前記被実装部材のリード間の最小間隔より大きくなる場合には、前記第１の切断手段によって前記ワイヤテールを形成し、前記第１の長さが、前記最小間隔よりも同じか小さくなる場合には前記第２の切断手段によって前記ワイヤテールを形成する、
ことを特徴とする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ウェッジボンディング方式のワイヤボンディングを行う装置に関する。

【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ボンディングツール（以下、ツールとも言う）と共にワイヤをリードに向かって下降させる。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。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、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。

【0003】

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。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。

【0004】

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１参照）。

【0005】

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、または、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２，３参照）。

【0006】

特許文献３には、先端が回転対称形であり、先端の底面が平面（ワイヤの押圧面）となっているツール（キャピラリ）によりウェッジボンディングを行う方法が記載されている。特許文献３のウェッジボンディング方法は、第２ボンド点へのボンディングの後に、クランパを開としてツールを上昇させ、次の第１ボンド点から次の第２ボンド点に向かう直線（次のワイヤ方向）に沿って移動させ、ツール先端に次のワイヤ方向に沿ったワイヤ（ワイヤテール）を延出させた状態でワイヤを切断する。この方法によると、ツール先端に次のワイヤ方向に向かってワイヤテールを折り曲げておくことができるので、次のボンディングの際にこのワイヤの折れ曲がった部分をツール先端で押圧することによって、ボンディングヘッドを回転させずにウェッジボンディングすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭５８−９３３２号公報

【特許文献2】米国特許出願公開第２００５／０１６７４７３号明細書

【特許文献3】特開２０１２−２５６８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図１０は、特許文献３のウェッジボンディング方法により、ワイヤ１０８４を基板のリード１０７４に第１ボンドし、半導体チップ１０７２のパッド１０７３に第２ボンドした一例を示す図である。図１０に示すように、キャピラリを用いたウェッジボンディングの場合、第１ボンド点である接合部１０８３に連なって、ワイヤ１０８４方向に沿って延びる長めの接合部テール１０８３ａ（ワイヤテールとも言う）が形成される。なお、図１０では、理解を促すために、各接合部テール１０８３ａが少し長めに描かれている。近年、隣り合うリード１０７４間の間隔が狭くなってきており、隣り合うワイヤ１０８４のワイヤ方向が大きく変化する場合があるため、図１０の破線の内側に示すように、ワイヤ１０８４方向に沿って延びる接合部テール１０８３ａがリード１０７４からはみ出す可能性がある。それにより、隣り合う接合部テール１０８３ａ同士が接触（ショート）することが危惧される。

【0009】

本発明の目的は、ボンディングツールとしてキャピラリを用い、ウェッジボンディング方式により、ワイヤを被実装部材（基板など）のリードに第１ボンドし、半導体チップのパッド（電極）に第２ボンドするワイヤボンディング装置において、第１ボンド点に連なって形成される接合部テール同士の接触を防ぐようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のワイヤボンディング装置は、被実装部材のリードと半導体ダイの電極とをワイヤで接続するワイヤボンディング装置であって、ワイヤが挿通されるキャピラリと、ワイヤが接続されるリードの形状を取得する形状取得手段と、ワイヤが次に接続されるリードの形状に基づいて、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を算出する算出手段と、リードと電極とをワイヤで接続した後、上記延出方向にキャピラリを移動させてワイヤを切断してワイヤテールを形成する切断手段とを備える、ことを特徴とする。

【0011】

本発明のワイヤボンディング装置において、ワイヤテールの上記延出方向はテール延出方向であり、形状取得手段は、ワイヤが次に接続されるリードのワイヤが接続される箇所が延びる方向であるリード方向を認識し、切断手段は、テール延出方向がリード方向と同じ方向になるようにワイヤテールを形成する、としてもよい。

【0012】

本発明のワイヤボンディング装置において、ワイヤテールの上記延出方向はテール延出方向であり、キャピラリの先端から延出したワイヤテールを引っ掛ける段部を有する折り曲げステーションと、キャピラリを折り曲げステーションに移動させ、ワイヤテールを段部に沿った位置に配置した後、テール延出方向にワイヤテールを折り曲げる折り曲げ手段と、をさらに備える、としてもよい。

【0013】

本発明のワイヤボンディング装置において、リードと電極とを接続したワイヤの方向と、ワイヤが次に接続されるリードのワイヤが接続される箇所が延びる方向であるリード方向とのなす角度である第１角度を取得し、第１角度が所定の角度よりも小さい場合には切断手段によってワイヤテールを形成し、第１角度が所定の角度以上である場合には、折り曲げ手段によってワイヤテールの形成を行う、としてもよい。

【0014】

本発明のワイヤボンディング装置において、上記算出手段は、第１の算出手段であり、上記切断手段は、第１の切断手段であり、ワイヤテールの上記延出方向は第１のテール延出方向であり、ワイヤが次に接続されるリードと電極の間を結ぶ直線の方向を、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向である第２のテール延出方向として算出する第２の算出手段と、リードと電極とをワイヤで接続した後、第２のテール延出方向にキャピラリを移動させてワイヤを切断してワイヤテールを形成する第２の切断手段と、をさらに備える、としてもよい。

【0015】

本発明のワイヤボンディング装置において、リードに形成される接合部と接合部から突出した接合部テールを合わせた第１の長さを取得し、第１の長さが、被実装部材のリード間の最小間隔より大きくなる場合には、第１の切断手段によってワイヤテールを形成し、第１の長さが、上記最小間隔よりも同じか小さくなる場合には第２の切断手段によってワイヤテールを形成する、としてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、被実装部材の次のリードの形状に基づいて、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を算出し、リードと電極をワイヤで接続した後、当該延出方向にキャピラリを移動させてワイヤを切断してワイヤテールを形成する。よって、次のリードにワイヤを接続（接合）した際に、当該リードにその形状が考慮された接合部テールが形成されるので、被実装部材の各リードから各接合部テールがはみだすことが防がれる。そのため、隣り合うリードの接合部テール同士の接触が防がれる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の構成を示す系統図である。

【図2A】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のキャピラリの先端部の側断面図である。

【図2B】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のキャピラリの先端部の底面図である。

【図3】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置のウェッジボンディング後の半導体チップのパッドと基板のリードと接続ワイヤの一例を示す図である。

【図4】本発明の実施形態におけるワイヤボンディング装置の動作を示すフローチャートである。

【図5A】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置のワイヤ折り曲げ動作を示す説明図である。

【図5B】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置のワイヤ折り曲げ動作を示す説明図である。

【図5C】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置のワイヤ折り曲げ動作を示す説明図である。

【図5D】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置による基板のリードへのウェッジボンディング動作を示す説明図である。

【図5E】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置による基板のリードへのウェッジボンディング動作を示す説明図である。

【図5F】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置によるキャピラリの上昇動作を示す説明図である。

【図5G】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置による基板のリードから半導体チップのパッドへのルーピング動作を示す説明図である。

【図5H】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置による半導体チップのパッドへのウェッジボンディング動作を示す説明図である。

【図5I】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置によるワイヤテール延出動作を示す説明図である。

【図5J】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置によるテールカット動作を示す説明図である。

【図5K】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置による次のリードへの移動動作を示す説明図である。

【図6】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置によるワイヤ折り曲げ動作の説明図である。

【図7】本発明の実施形態のワイヤボンディング装置によるワイヤテール延出動作およびテールカット動作の説明図である。

【図8】本発明の別の実施形態のワイヤボンディング装置によるワイヤ折り曲げ動作の説明図である。

【図9】本発明の別の実施形態のワイヤボンディング装置によるワイヤテール延出動作およびテールカット動作の説明図である。

【図10】従来技術のワイヤボンディング装置のウェッジボンディング後の半導体チップのパッドと基板のリードと接続ワイヤの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下で述べる各部材の形状、配置、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や、ワイヤボンディング装置により製造される半導体装置の仕様等に合わせて適宜変更が可能である。全ての図において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0019】

図１は、ワイヤボンディング装置１０の構成を示す系統図である。図１において、信号線は一点鎖線で示す。ワイヤボンディング装置１０は、ボンディングツールとしてキャピラリ１６を用い、ワイヤ８１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８１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７２と基板７１が示されている。なお、本実施形態において、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。

【0020】

ワイヤボンディング装置１０は、ボンディングステージ１４と、ＸＹステージ２０と、コンピュータ６０を含む。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７２と基板７１とを搭載するボンディング対象物保持台であり、基板７１の下面を吸着固定する。

【0021】

半導体チップ７２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７２の上面に複数のパッド７３（電極とも言う。図１には１つのパッド７３を示す）として引き出されている。

【0022】

基板７１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７２の下面を固定するチップパッド（不図示）と、その周囲に配置される複数のリード７４（図１には１つのリード７４を示す）と、チップパッドや複数のリード７４から引き出された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、基板７１のリード７４と半導体チップ７２のパッド７３との間をワイヤ８１で接続することで行われる。なお、半導体チップ７２が実装されている部材（被実装部材）は基板７１以外に、例えばリードフレームがある。被実装部材がリードフレームの場合には、ワイヤボンディングにより、リードフレームのリードと半導体チップ７２のパッド７３との間をワイヤ８１で接続することになる。

【0023】

ボンディングステージ１４の上面には、キャピラリ１６の先端から延び出たワイヤ（ワイヤテール８２）を折り曲げるための折り曲げステーション７８が設けられている。折り曲げステーション７８は、円柱状の部材であり、上面７５と、上面７５の略中央に形成された孔７６を有する。孔７６の直径はワイヤ８１の直径よりも大きくなっており、孔７６の内面７６ａは円筒面である。折り曲げステーション７８の上面７５は平面で、上面７５と孔７６の内面７６ａとは段部を構成している。

【0024】

ＸＹステージ２０は、ボンディングヘッド２１を搭載し、ボンディングステージ１４に対し、ボンディングヘッド２１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、ボンディングステージ１４の上面と平行な平面である。Ｙ方向は、後述する超音波トランスデューサ１３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。

【0025】

ボンディングヘッド２１は、ＸＹステージ２０に固定されて搭載され、Ｚ方向モータ１９を内蔵する。Ｚ方向モータ１９の回転制御によってＺ駆動アーム２３が回動する。Ｚ駆動アーム２３には、超音波トランスデューサ１３と、クランパ１７が取り付けられている。Ｚ駆動アーム２３は、Ｚ方向モータ１９の回転制御によって、ボンディングヘッド２１に設けられる回動中心（例えばＺ方向モータ１９の出力軸）の周りに回動可能な部材である。Ｚ駆動アーム２３の回動によって、超音波トランスデューサ１３を介してキャピラリ１６がＺ方向に移動する。なお、ボンディングヘッド２１に設けられる回動中心は、必ずしもＺ方向モータ１９の出力軸ではなく、Ｚ駆動アーム２３、超音波トランスデューサ１３、クランパ１７等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。ＸＹステージ２０とＺ駆動アーム２３が、移動機構１８を構成する。

【0026】

超音波トランスデューサ１３は、根元部がＺ駆動アーム２３に取り付けられ、先端部にワイヤ８１を挿通するキャピラリ１６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１３には超音波振動子１５が取り付けられ、超音波振動子１５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１６に伝達する。したがって、超音波トランスデューサ１３は、超音波振動子１５からの超音波エネルギを効率よくキャピラリ１６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。

【0027】

図２Ａは、キャピラリ１６の先端部の側断面図であり、図２Ｂは、キャピラリ１６の先端部の底面図である。キャピラリ１６は、棒状体であり、ワイヤが挿通される長手方向に延びた貫通孔１６ｂと、先端の貫通孔１６ｂの周縁に設けられてボンディング対象にワイヤを押圧する押圧面１６ａとを有するボンディングツールである。かかるキャピラリ１６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、平面である押圧面１６ａを備える。

【0028】

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。

【0029】

例えば、基板７１の中央部に半導体チップ７２が搭載され、半導体チップ７２の周辺部に沿って一周するように複数のパッド７３が配置され、基板７１にも、半導体チップ７２の外側に沿って一周するように複数のリード７４が設けられる場合には、リード７４とパッド７３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、基板７１を回転させる必要がある。

【0030】

これに対し、キャピラリ１６の先端の押圧面１６ａは、キャピラリ１６の長手方向軸の周りに回転対称の形状であるので、リード７４とパッド７３を結ぶワイヤの接続方向がワイヤボンディングごとに異なっても、キャピラリ１６の先端から突き出るワイヤテール８２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１６を用いる。

【0031】

一方で、ウェッジボンディングにキャピラリ１６を用いた場合、図１０に示すように、パッド１０７３またはリード１０７４に第１ボンド（図１０にはリード１０７４に第１ボンドした例を示す）した際に、第１ボンド点１０８３（接合部）に連なって、長めの接合部テール１０８３ａ（ワイヤテール）が形成される。これは、図５Ｄに示すように、キャピラリ１６の先端から折り曲がって突き出るワイヤテール８２が、キャピラリ１６の押圧面１６ａの外周端よりも外側に少し飛び出した状態で、第１ボンドが行われるためである。本実施形態のワイヤボンディング装置１０は、後で詳述するように、隣り合う、長い接合部テール１０８３ａ同士がショートしてしまうことが防がれるように、ボンディングを行う。

【0032】

図１に戻り、キャピラリ１６に挿通されるワイヤ８１は、アルミニウムの細線である。ワイヤ８１は、ボンディングヘッド２１から延びるワイヤホルダに設けられるワイヤスプール１１に巻回され、ワイヤスプール１１からクランパ１７を介してキャピラリ１６の中心部の貫通孔１６ｂ（図２Ａ参照）に挿通されて、キャピラリ１６の先端から突き出る。かかるワイヤ８１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８１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８１の直径の一例を挙げると、３０μｍである。

【0033】

クランパ１７は、Ｚ駆動アーム２３に取り付けられ、ワイヤ８１の両側に配置される１組の挟み板を含む。クランパ１７は、向かい合う挟み板の間を開くことでワイヤ８１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８１の移動を停止させる。クランパ１７は、Ｚ駆動アーム２３に取り付けられるので、キャピラリ１６と共に移動し、ワイヤ８１を適切に挟むことができる。クランパ１７の開閉は、クランパ開閉機構２７の作動によって行われる。

【0034】

ワイヤボンディング装置１０は、半導体チップ７２、基板７１などの画像を取得する撮像手段であるカメラ２８を含む。カメラ２８は、ボンディング中にボンディング対象物を撮像し、撮像した画像に基づいてキャピラリ１６のＸＹ方向の位置合わせが行なわれる。また、ボンディング開始前に、カメラ２８がボンディング対象物を撮像することにより、基板７１の各リード７４のＸＹ方向の位置データ、半導体チップ７２の各パッド７３のＸＹ方向の位置データ、および、基板７１の各リード７４の幅、長さ、傾き（延出方向）のデータ等が取得される。それらのデータは、記憶部３２に制御データ４０の一部として記憶される。なお、ボンディング開始前のデータの取得は、例えば同一仕様の半導体装置（半導体チップ７２と基板７１をワイヤボンディングした半導体装置）を連続して製造する場合には、先頭の半導体装置に対して行うだけでもよい。

【0035】

ここで、上記データの取得についてもう少し詳しく説明する。制御部３０は、記憶部３２からプログラムを読み出して実行することにより、形状取得手段として機能する。形状取得手段は、カメラ２８を用いて、ワイヤ８１が接続されるリード７４の形状を取得し、記憶部３２に記憶する。好ましくは、形状取得手段は、リード７４のワイヤ８１が接続される箇所が延びる方向であるリード方向を認識し、記憶部３２に記憶する。なお、形状取得手段は、基板７１の全てのリード７４のリード方向の認識をボンディング開始前に行なってもよいし、各リード７４がボンディングされるタイミングで、ワイヤ８１が次に接続されるリード７４のリード方向を認識してもよい。

【0036】

図１に示す構成の説明に戻る。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を有する制御部３０と、インターフェース回路４４と、記憶部３２を含んで構成される。これらは互いにデータバス３１で接続される。

【0037】

インターフェース回路４４は、制御部３０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。本明細書では、インターフェース回路をＩ／Ｆとも記す。インターフェース回路４４は、ＸＹステージ２０に接続されるＸＹステージＩ／Ｆ、Ｚ方向モータ１９に接続されるＺ方向モータＩ／Ｆ、超音波振動子１５に接続される超音波振動子Ｉ／Ｆ、クランパ開閉機構２７に接続されるクランパ開閉機構Ｉ／Ｆ、カメラ２８に接続されるカメラＩ／Ｆなどを含む。

【0038】

記憶部３２は、各種プログラムと、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、ボンディング方向計算プログラム３３、第１のワイヤテール延出プログラム３４、第１のテールカットプログラム３５、第２のワイヤテール延出プログラム３６、第２のテールカットプログラム３７、ワイヤテール折り曲げプログラム３８、その他の制御処理に関する制御プログラム３９である。制御データ４０は、各種プログラムを実行するときに必要なデータ等である。

【0039】

制御部３０は、ボンディング方向計算プログラム３３、第１のワイヤテール延出プログラム３４、第１のテールカットプログラム３５、第２のワイヤテール延出プログラム３６、第２のテールカットプログラム３７、ワイヤテール折り曲げプログラム３８のそれぞれを記憶部３２から読み出して実行することにより、ボンディング方向計算手段、第１のワイヤテール延出手段、第１のテールカット手段（第１の切断手段、または、単に切断手段とも言う）、第２のワイヤテール延出手段、第２のテールカット手段（第２の切断手段とも言う）、ワイヤテール折り曲げ手段（単に折り曲げ手段とも言う）として機能する。なお、第２のワイヤテール延出プログラム３６と第２のテールカットプログラム３７は、第１のワイヤテール延出プログラム３４と第１のテールカットプログラム３５に代えて使用するプログラムであり、以降説明する最初の実施形態では使用しない。

【0040】

次に、以上のように構成されたワイヤボンディング装置１０によって基板７１のリード７４と半導体チップ７２のパッド７３をワイヤで接続する工程について説明する。図３は、半導体チップ７２のパッド７３の一部と、基板のリード７４の一部を示す上面図である。図３を含め各図において、接合部テール８３ａ，１８３ａ，２８３ａ，３８３ａ，４８３ａは誇張して長めに描かれている。本実施形態では、最初に図３の右下に示す第１リード１７４と第１パッド１７３を第１接続ワイヤ１８４で接続し（第１ボンディング）、次に第１リード１７４の上側にある第２リード１７５と、第１パッド１７３の上側にある第２パッド２７３を第２接続ワイヤ２８４で接続する（第２ボンディング）。以下同様に図３に示す矢印ＡＲ１のように、各リード７４とパッド７３を反時計周りに順次接続していく（第ｎボンディング、ｎは整数）。なお、各ボンディングにおいて、基板のリードにワイヤを第１ボンドした後、ワイヤをルーピングし、半導体チップのパッドに第２ボンドする。

【0041】

制御部３０は、記憶部３２に格納されている制御プログラム３９、ボンディング方向計算プログラム３３、第１のワイヤテール延出プログラム３４、第１のテールカットプログラム３５、ワイヤテール折り曲げプログラム３８、および制御データ４０を読み出して、ボンディングを制御する。図５Ａに示すように、最初に、キャピラリ１６は、折り曲げステーション７８の孔７６よりも外側に位置しており、キャピラリ１６の先端の押圧面１６ａからワイヤテール８２が直線状に所定の長さだけ延出し、クランパ１７は閉とされている。

【0042】

図４は、本実施形態におけるワイヤボンディング装置１０の動作を示すフローチャートである。まず、Ｓ１０１で、制御部３０は、整数ｎを１に初期設定する。次に、Ｓ１０２で、制御部３０は、ワイヤテール折り曲げプログラム３８を実行することにより、ワイヤテール折り曲げ手段として機能する。制御部３０（ワイヤテール折り曲げ手段）は、ＸＹステージ２０を制御して、図５Ａに示すように、ボンディングステージ１４に対してキャピラリ１６を移動させ、キャピラリ１６の中心が折り曲げステーション７８の孔７６の直上に来るようにする。そして、図５Ｂに示すように、キャピラリ１６が孔７６の直上に来たら、制御部３０は、Ｚ方向モータ１９を介してＺ駆動アーム２３を制御し、キャピラリ１６の先端の押圧面１６ａを折り曲げステーション７８の上面７５から少しだけ高い位置まで降下する。これにより、キャピラリ１６の先端から直線状に延出しているワイヤテール８２の先端は、折り曲げステーション７８の孔７６の中に入る。

【0043】

整数ｎは１に設定されているので、図４のＳ１０３に示すように、制御部３０は最初にボンディングする第１リード１７４の延出方向を取得する。記憶部３２には、制御データ４０の一部として、ボンディングを行う各リード７４の傾き（延出方向）が格納されている。制御部３０は、記憶部３２から第１リード１７４の延出方向を読み出して取得する。第１リード１７４の延出方向は、前述した形状取得手段により認識された第１リード１７４のリード方向である。

【0044】

次に、図４のＳ１０４で、制御部３０（ワイヤテール折り曲げ手段）は、ＸＹステージ２０を制御して、図６に示すように、キャピラリ１６の中心を第１リード１７４の延出方向１９１（図６，７参照）に沿ってパッドの側に水平に移動させる。すると、図５Ｃに示すように、孔７６の中に入っていたワイヤテール８２は孔７６の内面７６ａと折り曲げステーション７８の上面７５との角部（段部）に引っ掛かり、キャピラリ１６の水平移動に従って横方向に折り曲げられていく。そして、キャピラリ１６の中心が孔７６の外側まで移動すると、ワイヤテール８２は押圧面１６ａと上面７５との間に挟まれ、ワイヤテール８２はキャピラリ１６の貫通孔１６ｂに挿通されているワイヤ８１に対して略直角方向に折り曲げられる。そして、図６に示すように、折り曲げられたワイヤテール８２の先端は第１リード１７４の延出方向１９１に向いている。なお、前述した形状取得手段により第１リード１７４のリード方向以外のリード形状データが取得されている場合には、制御部３０を第１の算出手段（単に算出手段とも言う）として機能させ、形状取得手段により取得された第１リード１７４のリード形状に基づいて、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を算出してから、上記動作を行うとしてもよい。

【0045】

ワイヤテール８２の折り曲げが終わったら、図４のＳ１０５で、制御部３０は、整数ｎが１に設定されているので、ＸＹステージ２０を制御して、キャピラリ１６の中心を第１リード１７４の上に移動させる。

【0046】

キャピラリ１６の中心が第１リード１７４の上に移動したら、図４のＳ１０６で、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６の先端を第１リード１７４の上に降下させる。そして、図５Ｅに示すように、制御部３０は、キャピラリ１６の先端から延出し、図７に示す第１リード１７４の延出方向１９１に沿って折り曲げられているワイヤテールの側面をキャピラリ１６の先端の押圧面１６ａによって第１リード１７４の上に押し付けると共に、超音波振動子１５を駆動して、キャピラリ１６でワイヤテール８２を第１リード１７４の上にウェッジボンディングにより接合する。この接合によって第１リード１７４の上面には接合部１８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール１８３ａが形成される。キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２が第１リード１７４の延出方向１９１に向いていた為、接合部テール１８３ａは、第１リード１７４の延出方向１９１に沿って形成される。

【0047】

第１リード１７４へのワイヤテール８２の接続が終了したら、図４のＳ１０７で、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６の先端を上昇させる。そして、制御部３０は、ボンディング方向計算プログラム３３を実行することによりボンディング方向計算手段として機能する。記憶部３２の中には、制御データ４０の一部として、各リード７４のＸＹ方向の位置データと半導体チップ７２の各パッド７３のＸＹ方向の位置データが格納されている。制御部３０は記憶部３２から図７に示す第１リード１７４のＸＹ方向の位置データと、第１パッド１７３のＸＹ方向の位置データを読み出し、第１リード１７４と第１パッド１７３を結ぶ第１ボンディングの方向を第１ワイヤ方向１９２（第１の直線の方向）として計算する。制御部３０は、キャピラリ１６の先端を上昇させると共に、ＸＹステージ２０を制御して、キャピラリ１６の中心を図７に示す第１ワイヤ方向１９２に移動させる。また、この際、制御部３０は、クランパ開閉機構２７を制御してクランパ１７を開とする。これによって、図５Ｆに示すように、キャピラリ１６の先端からワイヤ８１が繰り出されながら、キャピラリ１６は図７に示す第１ワイヤ方向１９２に沿って斜め上方向に向かって上昇する。

【0048】

次に、図４のＳ１０８で、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３とＸＹステージ２０を制御して、整数ｎが１に設定されているので、キャピラリ１６の先端を所定の高さまで上昇させたら、図５Ｇに示すように第１パッド１７３に向かってループ状に移動させる。この動作によってキャピラリ１６の中心は、図７に示す第１リード１７４の接合部１８３から第１パッド１７３に向かって第１ワイヤ方向１９２に沿って移動していく。

【0049】

そして、キャピラリ１６の中心が第１パッド１７３の直上まで移動したら、図４のＳ１０９で、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６の先端を第１パッド１７３の上に降下させる。そして、図５Ｈに示すように、キャピラリ１６の先端から延出しているワイヤ８１の側面をキャピラリ１６の先端の押圧面１６ａによって第１パッド１７３の上に押し付けると共に、超音波振動子１５を駆動して、キャピラリ１６によりワイヤ８１の側面を第１パッド１７３の上にウェッジボンディングで接合する。この接合によって第１パッド１７３の上面には接合部１８５が形成される。このように、第１パッド１７３にワイヤ８１をウェッジボンディングにより接合すると、図５Ｈに示すように、第１リード１７４と第１パッド１７３の間は山形のループ状で、図７に示すようにＸＹ平面上では第１ワイヤ方向１９２に延びる直線状の第１接続ワイヤ１８４で接続される。

【0050】

第１パッド１７３へのボンディングが終了すると、図４のＳ１１０で、制御部３０は、次にボンディングするリード７４、パッド７３があるかどうかを判断する。整数ｎは１に設定されており、（ｎ＋１）は２となり、本実施形態では、第２リード２７４と第２パッド２７３を接続する第２ボンディングがあるので、制御部３０は、図４のＳ１１０に示す、第（ｎ＋１）ボンディングがあると判断し、図４のＳ１１１に進む。

【0051】

Ｓ１１１で、制御部３０は、次にボンディングする第２リード２７４の延出方向２９１（図７参照）を、記憶部３２から読み出して取得する。第２リード２７４の延出方向は、前述した形状取得手段により認識された第２リード２７４のリード方向である。そして、Ｓ１１２で、制御部３０は、図７に示す第１ワイヤ方向１９２と第２リード２７４の延出方向２９１の角度差θ１（第１角度とも言う）を計算し、この角度差θ１と所定の角度とを比較する。ここで所定の角度は、以降説明する、キャピラリ１６先端のワイヤテール８２の延出および切断の動作を行う際に、ワイヤテール８２に引っ張られて第１パッド１７３や第１パッド１７３上面の接合部１８５が損傷することがない程度の角度であり、本実施形態では、４５°とする。なお、この角度は４５°に限定されるものではない。

【0052】

図４のＳ１１２で、角度差θ１は所定の角度差（４５°）よりも小さいので、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１３で、制御部３０は、第１のワイヤテール延出プログラム３４を実行することにより、第１のワイヤテール延出手段として機能する。制御部３０（第１のワイヤテール延出手段）は、Ｚ駆動アーム２３とＸＹステージ２０を制御して、図７に示すように、キャピラリ１６の先端のＸＹ面での移動方向を第２リード２７４の延出方向２９１として、図５Ｉに示すようにキャピラリ１６の先端を斜め上方に向かって移動させる。これにより、キャピラリ１６の先端からワイヤテール８２が延出される。ワイヤテール８２は、接合部１８５の端部との境界部分で角度θ１だけ曲がる。なお、前述した形状取得手段により第２リード２７４のリード方向以外のリード形状データが取得されている場合には、制御部３０を第１の算出手段として機能させ、形状取得手段により取得された第２リード２７４のリード形状に基づいて、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を算出してから、上記動作を行うとしてもよい。なお、以下のテールカット動作も同様である。

【0053】

次に、図４のＳ１１４で、制御部３０は、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２の長さが所定の長さになったかどうかを判断する。ワイヤテール８２の長さが所定の長さになった場合には、Ｓ１１５で、制御部３０は、第１のテールカットプログラム３５を実行することで第１のテールカット手段として機能する。制御部３０（第１のテールカット手段）は、クランパ開閉機構２７を制御することにより、クランパ１７を閉とする。そして、制御部３０（第１のテールカット手段）は、Ｚ駆動アーム２３とＸＹステージ２０を制御して、キャピラリ１６の先端のＸＹ面での移動方向を第２リード２７４の延出方向２９１として、キャピラリ１６の先端を斜め上方に向かって移動させる。すると、図５Ｊに示すように、ワイヤテール８２は、一番強度が低下している第１パッド１７３と接合部１８５の境界で切断され、ワイヤテール８２は第１パッド１７３から切り離される。この際、図７に示すように、キャピラリ１６の先端から延出したワイヤテール８２は、ＸＹ面内では、第２リード２７４の延出方向２９１に延びている。すなわち、キャピラリの端部から延出するワイヤテール８２の延出方向と、第２リード２７４の延出方向２９１とが同じとなっている。なお、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を、テール延出方向、または、第１のテール延出方向と言うこともできる。

【0054】

ワイヤテール８２を切断したら、図４のＳ１１６で、制御部３０は、整数ｎを１だけインクリメントして、Ｓ１０５に戻る。この際、整数ｎは１だけインクリメントされて２となっているので、図５Ｋに示すように制御部３０はキャピラリ１６の中心を第２リード２７４の直上に移動させる。

【0055】

第２リード２７４の直上に移動させたら、先に説明したのと同様に、図４のＳ１０６で、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６の先端を第２リード２７４の上に降下させる。そして、制御部３０は、キャピラリ１６の先端から延出し、図７に示す第２リード２７４の延出方向２９１に沿って折り曲げられているワイヤテール８２の側面をキャピラリ１６の先端の押圧面１６ａによって第２リード２７４の上に押し付けると共に、超音波振動子１５を駆動して、キャピラリ１６でワイヤテール８２を第２リード２７４の上にウェッジボンディングにより接合する。この接合によって第２リード２７４の上面には接合部２８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール２８３ａが形成される。キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２が第２リード２７４の延出方向２９１に向いていた為、接合部テール２８３ａは、第２リード２７４の延出方向２９１に沿って形成される。

【0056】

第２リード２７４にワイヤテール８２をボンディングすると、図４のＳ１０７〜Ｓ１０９で、制御部３０は、キャピラリ１６を上昇させて、第２パッド２７３に向かってルーピングし、第２パッド２７３にワイヤ８１の側面を押しつけて接合部２８５を形成し、第２リード２７４と第２パッド２７３の間を第２接続ワイヤ２８４で接続する。そして、図４のＳ１１０で、制御部３０は、第（ｎ＋１）ボンディングがあるかどうかを判断する。整数ｎは２に設定されており、（ｎ＋１）は３となり、本実施形態では、第３リード３７４と第３パッド３７３を接続する第３ボンディングがあるので、制御部３０は、図４のＳ１１０に示す、第（ｎ＋１）ボンディングがあると判断し、図４のＳ１１１に進む。

【0057】

次に、図４のＳ１１１で、制御部３０は、第３リード３７４の延出方向３９１を取得し、Ｓ１１２で、制御部３０は、図７に示す第２ワイヤ方向２９２（第２リード２７４と第２パッド２７３を結ぶ第２ボンディングの方向（第２の直線の方向））と第３リード３７４の延出方向３９１の角度差θ２（第１角度）を計算し、この角度差θ２と所定の角度とを比較する。図７に示すように、角度差θ２は所定の角度差（４５°）よりも小さいので、Ｓ１１３に進み、制御部３０は、第３リード３７４の延出方向３９１に沿ってキャピラリ１６を斜め上方に向かって上昇させる。そして、Ｓ１１３，Ｓ１１４で、制御部３０は、所定の長さだけワイヤテール８２を延出させた後、Ｓ１１５で、制御部３０は、クランパ１７を閉として、キャピラリ１６を第３リード３７４の延出方向３９１に沿って移動させてワイヤテール８２を切断する。これにより、キャピラリ１６の先端から延出したワイヤテール８２は、ＸＹ面内では、第３リード３７４の延出方向３９１に延びることになる。そして、図４のＳ１１６で、再度ｎを１だけインクリメントして図４のＳ１０５に戻る。

【0058】

そして、先の説明に従って、図４のＳ１０５〜Ｓ１０９を実行し、図３に示すように第３リード３７４と第３パッド３７３の間を第３接続ワイヤ３８４で接続する。第３リード３７４の上面には第３接合部３８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール３８３ａが形成される。接合部テール３８３ａは、第３リード３７４の延出方向３９１に沿って延びている。

【0059】

次に、第４ボンディングがあるのでＳ１１０がＹｅｓとなり、Ｓ１１１に進み、第４リード４７４の延出方向４９１を取得する。そして、図４のＳ１１２で、図３に示す第３ワイヤ方向３９２（第３リード３７４と第３パッド３７３を結ぶ第３ボンディングの方向（第３の直線の方向））と第４リード４７４の延出方向４９１の角度差θ３（第１角度）を計算し、この角度差θ３と所定の角度とを比較する。ここで、図３に示すように、角度差θ３は所定の角度差（４５°）よりも大きい。この場合、Ｓ１１８に進み、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６を略垂直に上昇させる。これにより、キャピラリ１６の先端からワイヤテール８２が延出される。

【0060】

次に、図４のＳ１１９で、制御部３０は、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２の長さが所定の長さになった場合には、クランパ開閉機構２７を制御して、クランパ１７を閉とする。そして、制御部３０は、Ｚ駆動アーム２３を制御して、キャピラリ１６を略垂直に上昇させる。それにより、ワイヤテール８２は、キャピラリ１６から略直線状に延出した状態で切断される。

【0061】

このように、図４のＳ１１２で、先のボンディングのワイヤ方向（図３では３９２）と、次のリードの延出方向（図３では４９１）の角度差が所定の角度より大きい場合、Ｓ１１８，Ｓ１１９を実行することにより、キャピラリ１６の先端から略直線状にワイヤテール８２を延出させて切断する。このように処理する理由は、先のボンディングのワイヤ方向と、次のリードの延出方向の角度差が大きい場合、図４のＳ１１３〜Ｓ１１５に従って、次のリードの延出方向に向かってキャピラリ１６を移動させてワイヤテール８２を引っ張ると、ワイヤテール８２が接合部３８５の端部の境界部分で大きな角度で曲がった状態で引っ張られることになるため、パッド３７３やパッド３７３の上面の接合部３８５が剥がれる（損傷する）可能性があるためである。

【0062】

図４のＳ１１８，Ｓ１１９を経ると、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２は略直線状に延びており、次にボンディングを行う第４リード４７４の延出方向４９１に延びていない。そこで、キャピラリ１６を折り曲げステーション７８に移動させて、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２を、第４リード４７４の延出方向４９１に延びるように成形する。具体的には次のように動作させる。図４のＳ１１９の後、Ｓ１２０で、制御部３０は、ｎを１だけインクリメントし、ｎは４になる。そして、Ｓ１０２に戻り、制御部３０は、ワイヤテール折り曲げプログラム３８を実行することにより、ワイヤテール折り曲げ手段として機能する。制御部３０（ワイヤテール折り曲げ手段）は、キャピラリ１６を折り曲げステーション７８に移動させて、キャピラリ１６の先端から略直線状に延出しているワイヤテール８２の先端を、折り曲げステーション７８の孔７６の中に入れる（図５Ｂ参照）。そして、Ｓ１０３で、制御部３０は、次にボンディングする第４リード４７４の延出方向４９１（図３参照）を取得する。次に、Ｓ１０４で、制御部３０は、キャピラリ１６の中心を第４リード４７４の延出方向４９１（図３参照）に沿ってパッドの側に水平に移動させる。すると、図５Ｃに示すように、孔７６の中に入っていたワイヤテール８２は孔７６の内面７６ａと折り曲げステーション７８の上面７５との角部（段部）に引っ掛かり、キャピラリ１６の水平移動に従って横方向に折り曲げられていく。そして、キャピラリ１６の中心が孔７６の外側まで移動すると、ワイヤテール８２は押圧面１６ａと上面７５との間に挟まれ、ワイヤテール８２はキャピラリ１６の貫通孔に挿通されているワイヤ８１に対して略直角方向に折り曲げられる。そして、折り曲げられたワイヤテール８２は第４リード４７４の延出方向４９１に沿って延びる。

【0063】

そして、先の説明と同様に、図４のＳ１０５〜１０９を実行することで、図３に示すように第４リード４７４と第４パッド４７３の間を第４接続ワイヤ４８４で接続する。第４リード４７４の上面には接合部４８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール４８３ａが形成される。Ｓ１０４の完了時点で、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２が第４リード４７４の延出方向４９１に沿って折り曲がっていた為、接合部テール４８３ａは、第４リード４７４の延出方向４９１に沿って形成される。

【0064】

以上説明したようにボンディングを順次を行い、図４のＳ１１０で、次のボンディング（第（ｎ＋１）のボンディング）がない場合には、Ｓ１１７に進み、制御部３０は、所定のボンディング終了動作を実行した後、一連の処理を終了する。

【0065】

次に、以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１０の作用効果について説明する。

【0066】

以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１０によれば、図３に示すように、基板（被実装部材）の各リード１７４，２７４，３７４，４７４・・の延出方向（リードのワイヤが接続される箇所が延びる方向）に沿って、各リード上面の各接合部テール１８３ａ，２８３ａ，３８３ａ，４８３ａ・・が延びるように形成される。そのため、各リードの上面から各接合部テールがはみ出すことを防ぐことができ、隣り合うリードの接合部テール同士の接触（ショート）を的確に防ぐことができる。

【0067】

また、以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１０によれば、先のボンディングのワイヤ方向と次のリード（次にボンディングするリード）の延出方向との角度差が大きく、先のパッド７３にボンディングした後のキャピラリ１６の移動により、キャピラリ１６先端のワイヤテール８２を次のリードの延出方向に折り曲げることができない場合には、別途設けた折り曲げステーション７８によりワイヤテール８２を次のリードの延出方向に折り曲げることができる。

【0068】

また、以上説明した本実施形態のワイヤボンディング装置１０によれば、ボンディングステージまたはボンディングツールを回転させることなく、ウェッジボンディングを行うことができる。そのため、従来のウェッジツールを用いたボンディング装置よりも高速にウェッジボンディングを行うことができる。また、ボンディングステージやボンディングツールを回転させることが必要なくなるので簡便な装置とすることができる。

【0069】

次に、別の実施形態について説明する。

【0070】

以上説明した実施形態では、リード７４上面の接合部テール８３ａを、常に、リード７４の延出方向に沿って形成していた。しかし、別の実施形態として、リード７４間の間隔が広い基板（被実装部材）、または、基板の中でリード７４間の間隔が広い部分については、隣り合うリードの接合部テール同士の接触のおそれがないため、リード７４上面の接合部テール８３ａをワイヤ方向に沿って形成してもよい。接合部テール８３ａをワイヤ方向に沿って形成する方法としては、特許文献３の第００３６段落〜第００７０段落、図４、図５Ａ〜図５Ｍ、図６に記載されている方法を適用することができる。特許文献３では、パッドに第１ボンドし、リードに第２ボンドするボンディングを行っているが、それを、リードに第１ボンドし、パッドに第２ボンドするボンディングに変更すればよい。以下に、本発明の図１に示したワイヤボンディング装置１０によって、リード７４上面の接合部テール８３ａをワイヤ方向に沿って形成する方法を簡単に説明する。

【0071】

ここでは、図９に示すように、第１リード１７４と第１パッド１７３を第１接続ワイヤ１８４で接続（第１ボンディング）し、次に、第２リード２７４と第２パッド２７３を第２接続ワイヤ２８４で接続（第２ボンディング）する場合を例に、接合部テール１８３ａ，２８３ａをワイヤ方向に沿って形成する方法を説明する。まず、制御部３０は、第１リード１７４と第１パッド１７３を結ぶ直線の方向（第１ワイヤ方向１９２）を取得する。そして、制御部３０は、図８に示すように、折り曲げステーションの孔７６と上面を用いて、図４のＳ１０４で説明した方法と同様の方法により、キャピラリ１６の先端から延出するワイヤテール８２を第１ワイヤ方向１９２に沿って折り曲げる。なお、必要に応じて、制御部３０を第２の算出手段として機能させ、第１リード１７４と第１パッド１７３を結ぶ直線の方向を、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向（第２のテール延出方向）として算出してから、上記動作を行うようにしてもよい。

【0072】

そして、制御部３０は、図９に示すように、キャピラリ１６によりワイヤテール８２を第１リード１７４に第１ボンドし、ワイヤをルーピングして、第１パッド１７３に第２ボンドする。それにより、第１リード１７４と第１パッド１７３の間が第１接続ワイヤ１８４で接続される。第１リード１７４の上面には接合部１８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール１８３ａが形成される。第１リード１７４に第１ボンドする前に、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２が第１ワイヤ方向１９２に折り曲がっていたことにより、接合部テール１８３ａは、第１ワイヤ方向１９２に沿って形成される。

【0073】

第１パッド１７３（先のパッド）にワイヤをボンディングした後、制御部３０は、第２リード２７４（次のリード）と第２パッド２７３（次のパッド）を結ぶ直線の方向（第２ワイヤ方向２９２）を取得する。そして、制御部３０は、上記した第１のワイヤテール延出プログラム３４に代えて、第２のワイヤテール延出プログラム３６を実行することにより、第２のワイヤテール延出手段として機能する。制御部３０（第２のワイヤテール延出手段）は、第１パッド１７３にワイヤをボンディングした後、クランパを開としてキャピラリ１６を上昇させて、図９に示すように、キャピラリ１６を第２ワイヤ方向２９２に沿って所定距離だけ移動させ、キャピラリ１６の貫通孔１６ｂからワイヤテール８２を第２ワイヤ方向２９２に沿った方向に延出させる。なお、必要に応じて、制御部３０を第２の算出手段として機能させ、第２リード２７４と第２パッド２７３を結ぶ直線の方向を、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向（第２のテール延出方向）として算出してから、上記動作を行うとしてもよい。なお、以下のテールカット動作も同様である。

【0074】

そして、制御部３０は、上記した第１のテールカットプログラム３５に代えて、第２のテールカットプログラム３７を実行することで第２のテールカット手段として機能する。制御部３０（第２のテールカット手段）は、キャピラリ１６の先端にワイヤテール８２を延出させた後、クランパを閉として、キャピラリ１６を第２ワイヤ方向２９２に沿った方向に移動させてワイヤテール８２を切断する。切断後、キャピラリ１６の先端から延出するワイヤテール８２は第２ワイヤ方向２９２に沿って折り曲がっている。すなわち、キャピラリの端部から延出するワイヤテール８２の延出方向と、第２ワイヤ方向２９２とが同じとなっている。なお、この際、キャピラリの端部から延出するワイヤテールの延出方向を、第２のテール延出方向と言うこともできる。

【0075】

次に、制御部３０は、図９に示すように、キャピラリ１６によりワイヤテール８２を第２リード２７４に第１ボンドし、ワイヤをルーピングして、第２パッド２７３に第２ボンドする。それにより、第２リード２７４と第２パッド２７３の間が第２接続ワイヤ２８４で接続される。第２リード２７４の上面には接合部２８３が形成されると共に、それに連なって接合部テール２８３ａが形成される。第２リード２７４に第１ボンドする前に、キャピラリ１６の先端のワイヤテール８２が第２ワイヤ方向２９２に折り曲がっていたことにより、接合部テール２８３ａは、第２ワイヤ方向２９２に沿って形成される。このようにして、リードとパッドの間をワイヤで接合していくことにより、各リード上面の接合部テールは、ワイヤ方向に沿って形成されることになる。以上が、接合部テールをワイヤ方向に沿って形成する方法の説明である。

【0076】

さらに別の実施形態として、ワイヤボンディング装置１０は、接合部および接合部テールの長さと、基板のリード間の間隔に基づいて、選択的に、接合部テールの延出方向を変化させるようにしてもよい。例えば、図３に示すように、基板のリードにおける接合部（図３では接合部３８３）と接合部テール（図３では接合部テール３８３ａ）を合わせた長さＴＬ（第１の長さ、とも言う）が、リード間の最小間隔ＰＬより大きい場合には、隣り合う接合部テール同士（図３では接合部テール３８３ａ，２８３ａ）が接触する可能性がある。そのため、この場合には、図４に示すフローに従って制御を行い、制御部３０を第１のワイヤテール延出手段および第１のテールカット手段として機能させ、接合部テールの延出方向をリードの延出方向に合わせるようにする。一方、接合部と接合部テールを合わせた長さＴＬが、リード間の最小間隔ＰＬより同じか小さくなる場合には、図８，９で説明した制御を行い、制御部３０を第２のワイヤテール延出手段および第２のテールカット手段として機能させ、接合部テールの延出方向をワイヤ方向に合わせるようにする。このようにすれば、接合部テールの延出方向を最適化することができる。

【0077】

なお、オペレータが、不図示の入力装置を用いて、基板のリード毎に接合部テールの延出方向を個別に設定できてもよい。この場合、設定情報を制御データ４０の一部として記憶部３２に予め格納しておく。ワイヤボンディング装置１０は、ボンディングの際に、記憶部３２から設定情報を読み出して、設定情報に従って基板のリード毎に接合部テールの延出方向を変化させる。

【符号の説明】

【0078】

１０ ワイヤボンディング装置、１１ ワイヤスプール、１３ 超音波トランスデューサ、１４ ボンディングステージ、１５ 超音波振動子、１６ キャピラリ（ボンディングツール）、１６ａ 押圧面、１６ｂ 貫通孔、１７ クランパ、１８ 移動機構、１９ Ｚ方向モータ、２０ ＸＹステージ、２１ ボンディングヘッド、２３ Ｚ駆動アーム、２７ クランパ開閉機構、２８ カメラ、３０ 制御部、３１ データバス、３２ 記憶部、３３ ボンディング方向計算プログラム、３４ 第１のワイヤテール延出プログラム、３５ 第１のテールカットプログラム、３６ 第２のワイヤテール延出プログラム、３７ 第２のテールカットプログラム、３８ ワイヤテール折り曲げプログラム、３９ 制御プログラム、４０ 制御データ、４４ インターフェース回路、６０ コンピュータ、７１ 基板、７２ 半導体チップ、７３ パッド（電極）、７４ リード、７５ 上面、７６ 孔、７６ａ 内面、７８ 折り曲げステーション、８１ ワイヤ、８２ ワイヤテール、８３ 接合部（第１ボンド点）、８３ａ 接合部テール（ワイヤテール）、８４ 接続ワイヤ、８５ 接合部（第２ボンド点）、１７３ 第１パッド、１７４ 第１リード、１８３ 接合部、１８３ａ 接合部テール、１８４ 第１接続ワイヤ、１８５ 接合部、１９１ 第１リードの延出方向、１９２ 第１ワイヤ方向、２７３ 第２パッド、２７４ 第２リード、２８３ 接合部、２８３ａ 接合部テール、２８４ 第２接続ワイヤ、２８５ 接合部、２９１ 第２リードの延出方向（ワイヤテールの延出方向）、２９２ 第２ワイヤ方向、３７３ 第３パッド、３７４ 第３リード、３８３ 接合部、３８３ａ 接合部テール、３８４ 第３接続ワイヤ、３８５ 接合部、３９１ 第３リードの延出方向（ワイヤテールの延出方向）、３９２ 第３ワイヤ方向、４７３ 第４パッド、４７４ 第４リード、４８３ 接合部、４８３ａ 接合部テール、４８４ 第４接続ワイヤ、４８５ 接合部、４９１ 第４リードの延出方向、１０７２ 半導体チップ、１０７３ パッド、１０７４ リード、１０８３ 接合部（第１ボンド点）、１０８３ａ 接合部テール（ワイヤテール）、１０８４ ワイヤ。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図5I】

【図5J】

【図5K】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】