特許 7515216 ワイヤボンディング装置及びリカバリ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】ワイヤボンディング装置及びリカバリ方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240705BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 301G

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023099114

(22)【出願日】2023-06-16

【審査請求日】2024-03-13

【早期審査対象出願】

(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】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】笠間 広幸

(72)【発明者】

【氏名】坂田 昇

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１８０３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２２０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０７７０２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－７０１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７９２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１０９９９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボンディング対象における複数のボンド点にワイヤボンディング処理を行うワイヤボンディング装置であって、
ワイヤを挿通するボンディングツールと、
前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤにテンションを付与するテンション付与部と、
前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤを保持するクランプ部と、
前記ボンディングツールに挿通されたワイヤを繰り出してボンディング対象のボンド点である第１ボンド点に接合するボンディング処理と、前記クランプ部により前記ワイヤを保持した状態で前記ワイヤを切断して前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤが延出したワイヤテールを形成する形成処理と、を実行する制御部と、
前記ワイヤテールの状態を検知する検知部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検知部により検知された前記ワイヤテールの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、
前記ボンディング処理を実行可能ではないと判定された場合に、前記複数のボンド点とは異なるボンド点である第２ボンド点に前記ボンディングツールにより前記ワイヤテールを押圧し、前記テンション付与部によって付与されるテンションを解放した状態、および前記クランプ部によるクランプを解放した状態において、前記ボンディングツールを上昇させて前記第２ボンド点から前記ワイヤテールを繰り出すテール再繰出し工程と、
を実行するように構成された、ワイヤボンディング装置。

【請求項2】

前記検知部は、前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出しているか否かを検知し、
前記制御部は、
前記検知部において前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出していないと検知された場合、
前記テール再繰出し工程において、前記第２ボンド点における前記ワイヤテールの繰り出しを実行する、
請求項１に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項3】

前記検知部は、前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出しているか否かを検知し、
前記制御部は、
前記検知部において前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出していると検知された場合、前記ワイヤテールが前記先端から突出している長さが第１の長さよりも長いか否かを判定する第１の突出長さ判定工程と、
前記第１の突出長さ判定工程で判定された第１の判定結果に応じた、前記第２ボンド点における前記ワイヤのボンディングを実行するボンディング工程と、
をさらに実行する請求項１に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項4】

前記第２ボンド点を含む捨てボンド領域であって、前記捨てボンド領域は、前記ワイヤテールの先端が挿入されるホールを有し、
前記制御部は、
前記第１の突出長さ判定工程において前記第１の長さよりも長いと検知された場合、前記ホールに前記ワイヤテールの一部を挿入して、前記ワイヤテールを所定の角度に曲げるテール曲げ工程をさらに実行し、
前記ボンディング工程では、前記第２ボンド点において、前記テール曲げ工程で曲げられた前記ワイヤテールの曲がり部分のボンディングを実行する、
請求項３に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項5】

前記第２ボンド点を含む捨てボンド領域であって、前記捨てボンド領域は、前記複数のボンド点が設けられる前記ボンディング対象の所定の領域であり、
前記制御部は、
前記第１の突出長さ判定工程において前記第１の長さよりも長いと検知された場合、前記ワイヤテールを前記捨てボンド領域において前記ワイヤテールを曲げるテール曲げ工程をさらに実行し、
前記ボンディング工程では、前記第２ボンド点において、前記テール曲げ工程で曲げられた前記ワイヤテールの曲がり部分のボンディングを実行する、
請求項３に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記第１の突出長さ判定工程において前記第１の長さよりも短いと検知された場合、前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出している長さが第２の長さよりも長いか否かを判定する第２の突出長さ判定工程をさらに実行し、
前記ボンディング工程では、前記第２ボンド点において、前記第２の突出長さ判定工程で判定された第２の判定結果に応じた、前記ワイヤのボンディングを実行する、
請求項３に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記第２の突出長さ判定工程で前記第２の長さよりも長いと判定された場合、前記ワイヤテールを、前記第２ボンド点を含む捨てボンド領域において前記ワイヤテールを曲げるテール曲げ工程をさらに実行し、
前記ボンディング工程では、前記第２ボンド点において、前記テール曲げ工程で曲げられた前記ワイヤテールの曲がり部分のボンディングを実行する、
請求項６に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記第２の突出長さ判定工程で前記第２の長さよりも短いと判定された場合、前記ボンディング工程において、前記第２ボンド点を含む捨てボンド領域における前記第２ボンド点の近傍に前記ワイヤテールを接触させて、前記ワイヤテールを曲げつつ前記第２ボンド点に、前記ワイヤテールの曲がり部分をボンディングする、
請求項６に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項9】

前記制御部は、
前記テール再繰出し工程を実行した後、前記検知部において前記ボンディングツールにおける前記ワイヤテールの突出状態を検知させる再テール検知工程と、
前記再テール検知工程において、前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤテールが突出していないと検知された場合、
前記第２ボンド点における前記ワイヤのボンディングを実行するボンディング工程と、前記テール再繰出し工程と、前記再テール検知工程と、を繰り返し実行した回数が、閾値を超えたか否かを判定するリカバリ判定工程と、
をさらに実行する、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項10】

前記制御部は、
前記ボンディングツールの先端のワイヤを前記複数のボンド点のうちの所定のボンド点にボンディングする第１ボンディング工程と、
前記第１ボンディング工程を実行した後、前記所定のボンド点から、前記第１ボンド点に向かってワイヤをループさせるワイヤループ工程と、
をさらに実行する、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項11】

前記ボンディング処理は、前記ボンディングツールの先端のワイヤをボール状に形成し、前記ボール状に形成されたワイヤを前記第１ボンド点にボンディングすることを含む、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装置。

【請求項12】

ボンディング対象における複数のボンド点にワイヤボンディング処理を行うワイヤボンディング装置を用いて実行されるリカバリ方法であって、
前記ワイヤボンディング装置は、
ワイヤを挿通するボンディングツールと、
前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤにテンションを付与するテンション付与部と、
前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤを保持するクランプ部と、
ボンディングツールに挿通されたワイヤを繰り出してボンディング対象のボンド点である第１ボンド点に接合するボンディング処理と、前記クランプ部により前記ワイヤを保持した状態で前記ワイヤを切断して前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤが延出したワイヤテールを形成する形成処理と、を実行する制御部と、
前記ワイヤテールの状態を検知する検知部と、
を備え、
前記リカバリ方法は、
前記検知部により検知された前記ワイヤテールの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、
前記ボンディング処理を実行可能ではないと判定された場合に、前記複数のボンド点とは異なるボンド点である第２ボンド点に前記ボンディングツールにより前記ワイヤテールを押圧し、前記テンション付与部によって付与されるテンションを解放した状態、および前記クランプ部によるクランプを解放した状態において、前記ボンディングツールを上昇させて前記第２ボンド点から前記ワイヤテールを繰り出すテール再繰出し工程と、
を実行する、リカバリ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エラー検出時にリカバリ動作を実行するワイヤボンディング装置及びリカバリ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、第１ボンド点（例えば半導体ダイのパッド）と第２ボンド点（例えばパッケージのリード）とをワイヤで電気的に接続するワイヤボンディング装置が知られている。このワイヤボンディング装置は、キャピラリ先端からワイヤを自動で突出させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６０６７９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されているワイヤボンディング装置は、把持手段によってワイヤを把持させた状態で、キャピラリを上下に振動させる加振手段によってボンディングアームの固有振動数を含む周波数で上下に振動させる。これにより、当該ワイヤボンディング装置は、キャピラリ先端からワイヤを突出させる工程を実現できる。

【0005】

しかしながら、当該ワイヤボンディング装置は、ワイヤテールに関するエラー（例えば、ワイヤテールが突出していない、ワイヤテールは突出しているが短い、ワイヤテールが曲がっているなど）が発生したときのリカバリ動作において、ワイヤテールを再度突出させる際に、上記工程のような複雑な動作を実行する必要がある。また、当該ワイヤボンディング装置では、キャピラリ先端のワイヤテールの状態に関係なく、ワイヤテールを形成する動作を画一的に実行する。そのため、当該ワイヤボンディング装置では、リカバリ動作において、適切なワイヤテールを生成できないおそれがあった。

【0006】

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ワイヤテールに関するエラーが発生したときに、簡易な動作により適切なワイヤテールを新たに突出させることが可能な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】

【0007】

本発明の一態様に係るワイヤボンディング装置は、ボンディング対象における複数のボンド点にワイヤボンディング処理を行うワイヤボンディング装置であって、ワイヤを挿通するボンディングツールと、前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤにテンションを付与するテンション付与部と、前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤを保持するクランプ部と、前記ボンディングツールに挿通されたワイヤを繰り出してボンディング対象のボンド点である第１ボンド点に接合するボンディング処理と、前記クランプ部により前記ワイヤを保持した状態で前記ワイヤを切断して前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤが延出したワイヤテールを形成する形成処理と、を実行する制御部と、前記ワイヤテールの状態を検知する検知部と、を備え、前記制御部は、前記検知部により検知された前記ワイヤテールの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、前記ボンディング処理を実行可能ではないと判定された場合に、前記複数のボンド点とは異なるボンド点である第２ボンド点に前記ボンディングツールにより前記ワイヤテールを押圧し、前記テンション付与部によって付与されるテンションを解放した状態、および前記クランプ部によるクランプを解放した状態において、前記ボンディングツールを上昇させて前記第２ボンド点から前記ワイヤテールを繰り出すテール再繰出し工程と、を実行するように構成された。

【0008】

本発明の一態様に係るリカバリ方法は、ボンディング対象における複数のボンド点にワイヤボンディング処理を行うワイヤボンディング装置を用いて実行されるリカバリ方法であって、前記ワイヤボンディング装置は、ワイヤを挿通するボンディングツールと、前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤにテンションを付与するテンション付与部と、前記ボンディングツールのワイヤ供給側に設けられ、前記ワイヤを保持するクランプ部と、 ボンディングツールに挿通されたワイヤを繰り出してボンディング対象のボンド点である第１ボンド点に接合するボンディング処理と、前記クランプ部により前記ワイヤを保持した状態で前記ワイヤを切断して前記ボンディングツールの先端から前記ワイヤが延出したワイヤテールを形成する形成処理と、を実行する制御部と、前記ワイヤテールの状態を検知する検知部と、を備え、前記リカバリ方法は、前記検知部により検知された前記ワイヤテールの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、前記ボンディング処理を実行可能ではないと判定された場合に、前記複数のボンド点とは異なるボンド点である第２ボンド点に前記ボンディングツールにより前記ワイヤテールを押圧し、前記テンション付与部によって付与されるテンションを解放した状態、および前記クランプ部によるクランプを解放した状態において、前記ボンディングツールを上昇させて前記第２ボンド点から前記ワイヤテールを繰り出すテール再繰出し工程と、を実行する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ワイヤテールに関するエラーが発生したときに、簡易な動作により適切なワイヤテールを新たに突出させることが可能なワイヤボンディング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係るワイヤボンディング装置の一例を示す図である。

【図2】ボンディングアームの頂面および捨てボンド領域の一例を示す図である。

【図3】テール画像検出部の構成の一例を示す図である。

【図4】ボンディングツールの先端部が映る検出画像を示す図である。

【図5】ワイヤテールの突出状態に関するエラーが発生したときに、捨てボンド点を用いてワイヤテールを生成するための各種工程を含むフローチャートである。

【図6】ワイヤテールが突出していない場合の捨てボンディング工程の動作の一例を示す図である。

【図7】第１のテール曲げ工程の一例を示す図である。

【図8】第２のテール曲げ工程の一例を示す図である。

【図9】ワイヤテールが短い場合の捨てボンディング工程の動作の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。

【0012】

＝＝＝ワイヤボンディング装置１の構成＝＝＝
図１～図４を参照して、ワイヤボンディング装置１について説明する。図１は、本実施形態に係るワイヤボンディング装置１の一例を示す図である。図２は、ボンディングアーム２０の頂面および捨てボンド領域１３０の一例を示す図である。

【0013】

ワイヤボンディング装置１は、ワイヤカットエラーやスパークエラーなどのワイヤテールに関するエラーが発生したときに、捨てボンド領域１３０において、ワイヤテールの状態に応じたリカバリが可能な装置である。また、ワイヤボンディング装置１は、リカバリの動作において、ワイヤにテンションを付与するタイミングを調整することにより、一つのクランパ（図１のクランパ４４）のみによってワイヤを把持させて、リカバリを実行できる。すなわち、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテールに関するエラーのリカバリを、より簡易な動作および装置構成で適切に実行可能な装置である。

【0014】

図１に示すように、ワイヤボンディング装置１は、例えば、ＸＹ駆動機構１０と、Ｚ駆動機構１２と、ボンディングアーム２０と、超音波ホーン３０と、ボンディングツール４０と、荷重センサ５０と、超音波振動子６０と、不着検出部７０と、テール画像検出部８０と、制御部９０とを含む。

【0015】

ＸＹ駆動機構１０は、例えば、ＸＹ軸方向（ボンディング面に平行な方向）に移動可能に構成されいる。ＸＹ駆動機構１０には、例えば、ボンディングアーム２０をＺ軸方向（ボンディング面に垂直な方向）に移動可能なＺ駆動機構１２が設けられている。

【0016】

ボンディングアーム２０は、支軸１４に支持され、ＸＹ駆動機構１０に対して揺動自在に構成されている。ボンディングアーム２０は、ＸＹ駆動機構１０から、ボンディング対象である半導体装置１００が置かれたボンディングステージ１６に向かって延出するよう略直方体に形成されている。ボンディングアーム２０は、ＸＹ駆動機構１０に取り付けられるアーム基端部２２と、アーム基端部２２の先端側（－Ｙ方向側）に位置して超音波ホーン３０が取り付けられるアーム先端部２４と、アーム基端部２２とアーム先端部２４とを連結して可撓性を有する連結部２３とを含む。この連結部２３は、例えば、ボンディングアーム２０の頂面２１ａから底面２１ｂに向かって延出した所定幅のスリット２５ａ、２５ｂ、及び、ボンディングアーム２０の底面２１ｂから頂面２１ａの方向に向かって延出した所定幅のスリット２５ｃによって構成されている。このように、連結部２３が各スリット２５ａ、２５ｂ、２５ｃによって局部的に薄肉部として構成されることで、アーム先端部２４はアーム基端部２２に対して撓むことができる。

【0017】

図１に示すように、ボンディングアーム２０の底面２１ｂ側には、超音波ホーン３０が収容される凹部２６が形成されている。超音波ホーン３０は、ボンディングアーム２０の凹部２６に収容された状態で、アーム先端部２４にホーン固定ネジ３２によって取り付けられている。この超音波ホーン３０は、凹部２６から突出した先端部においてボンディングツール４０を保持しており、凹部２６には超音波振動を発生する超音波振動子６０が設けられている。超音波振動子６０によって超音波振動が発生し、これが超音波ホーン３０によってボンディングツール４０に伝達される。これにより、超音波振動し６０は、ボンディングツール４０を介してボンディングの対象に超音波振動を付与することができる。超音波振動子６０は、例えばピエゾ振動子である。

【0018】

また、図２に示すように、ボンディングアーム２０の頂面２１ａ側には、頂面２１ａから底面２１ｂに向かって順番にスリット２５ａ及び２５ｂが形成されている。上部のスリット２５ａは、下部のスリット２５ｂよりも幅広に形成されている。そして、この幅広に形成された上部のスリット２５ａに、荷重センサ５０が設けられている。荷重センサ５０は、予圧用ネジ５２によってアーム先端部２４に固定されている。荷重センサ５０は、アーム基端部２２とアーム先端部２４との間に挟み込まれるように配置されている。すなわち、荷重センサ５０は、超音波ホーン３０の長手方向の中心軸からボンディング対象に対する接離方向にオフセットして、ボンディングアーム２０の回転中心とアーム先端部２４における超音波ホーン３０の取付面（すなわち、アーム先端部２４におけるボンディングツール４０側の先端面）との間に取り付けられている。そして、上記のように、ボンディングツール４０を保持する超音波ホーン３０がアーム先端部２４に取り付けられているため、ボンディングの対象からの反力によりボンディングツール４０の先端に荷重が加わると、アーム基端部２２に対してアーム先端部２４が撓み、荷重センサ５０において荷重を検出することが可能となっている。荷重センサ５０は、例えばピエゾ荷重センサである。

【0019】

ボンディングツール４０は、ワイヤ４２を挿通するためのものであり、例えば挿通穴４１が設けられたキャピラリである。ボンディングツール４０は、その挿通穴４１にボンディングに使用するワイヤ４２が挿通される。ボンディングツール４０は、その先端からワイヤ４２の一部を繰り出し可能に構成されている。以下、便宜上、ボンディングツール４０の先端から繰り出されたワイヤ４２をワイヤテール４２ａという。また、ボンディングツール４０の先端には、ワイヤ４２を押圧するための部分（以下、「先端部４０ａ」ということもある）が設けられている。先端部４０ａは、ボンディングツール４０の挿通穴４１の軸方向の周りに回転対称の形状を有しており、挿通穴４１の周囲の下面に押圧面を有している。ボンディングツール４０は、バネ力などによって交換可能に超音波ホーン３０に取り付けられている。

【0020】

クランパ４４（クランプ部）は、例えば、ボンディングツール４０の上方（＋Ｚ軸方向）に設けられ、ボンディングツール４０とともに動作する。クランパ４４は、例えば、クランパ制御部９１から出力される制御信号に基づき、所定のタイミングでワイヤ４２を把持（拘束）または解放するよう構成されている。

【0021】

テンション付与部４５は、クランパ４４のさらに上方（＋Ｚ軸方向）に設けられる。テンション付与部４５は、例えば、ワイヤ４２を挿通し、＋Ｚ軸方向への気体流を形成させて、ワイヤ４２に適度なテンションを付与するよう構成されている。なお、テンション付与部４５のさらに上方（＋Ｚ軸方向）に不図示のテンション付与部が設けられていてもよい。不図示のテンション付与部は、例えばたるみ防止のためのテンションをワイヤ４２に付与する。

【0022】

ワイヤ４２は、加工の容易さと電気抵抗の低さなどが考慮された材料が適宜選択され、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）等である。なお、ワイヤ４２は、ボンディングツール４０の先端から延出したボール部４３を形成する。ボール部４３は、所定のボンド点（例えば半導体ダイ１１０の電極パッド１１２であり、以下、「第１ボンド点」という。）にボンディングされる。

【0023】

不着検出部７０は、例えば、ボンディングツール４０に挿通されたワイヤ４２の先端に形成されるボール部４３が、ボンディングの対象である半導体装置１００に接地されているか否かを電気的に検出する。不着検出部７０は、例えば、電源部７１と、出力測定部７２と、判定部７３とを備える。電源部７１は、例えば、半導体装置１００とワイヤ４２との間に所定の電気信号を印加する。出力測定部７２は、例えば、電源部７１によって供給された電気信号の出力を測定する。判定部７３は、例えば、出力測定部７２の測定結果に基づき、ワイヤ４２が半導体装置１００に電気的に接触したか否かを判定する。

【0024】

また、不着検出部７０は、例えば、ワイヤ４２に供給された電気信号の出力に基づき、ワイヤテール４２ａが半導体装置１００の所定のボンド点から切断されたか否かを検出する。ここで、所定のボンド点とは、例えば、リードフレーム１２０の電極パッド１２２や捨てボンド領域１３０の捨てボンド点１３１（第２ボンド点）である。

【0025】

捨てボンド領域１３０は、ワイヤテールの突出状態に関するするエラー時に、正常なワイヤテールを繰り出すためのボンディング領域である。捨てボンド領域１３０は、例えば、半導体装置１００の上面と同じＺ軸方向の高さレベルの領域であり、半導体装置１００の近傍に設けられる。捨てボンド領域１３０には、ワイヤテールを曲げるための孔（後述する図７のホール１３２）が設けられていてもよい。また、捨てボンド領域１３０は、半導体装置１００（ボンディング対象）上の所定の領域であってもよい。ワイヤボンディング装置１の記憶部（不図示）には、捨てボンド領域１３０、捨てボンド点１３１およびホール１３２の位置の座標が記憶される。

【0026】

テール画像検出部８０は、例えば、ワイヤテール４２ａの状態を示す画像を検出する。テール画像検出部８０は、検出した画像（以下、「検出画像」という。）を、制御部９０に出力する。図３を参照して、テール画像検出部８０の構成について説明する。図３は、テール画像検出部８０の構成の一例を示す図である。図３に示すように、テール画像検出部８０は、例えば、発光器８１と、レンズ８２と、プリズム８３と、撮像手段８４とを含む。発光器８１は、発光ダイオードなどで構成され、基準部材８５の上部においてボンディングツール４０の先端を側面から照明する。撮像手段８４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどである。撮像手段８４には、発光器８１によって当該先端に照射された撮像光がレンズ８２およびプリズム８３を通じて入射される。撮像手段８４は、入射された撮像光から検出画像を生成する。

【0027】

制御部９０は、例えば、クランパ制御部９１と、ＸＹＺ軸制御部９２と、エラー判定部９３とを含む。クランパ制御部９１は、クランパ４４の開閉動作を制御する。ＸＹＺ軸制御部９２は、ボンディングツール４０におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の動作を制御する。

【0028】

エラー判定部９３は、ワイヤテールの状態に関するエラーを検知する。ワイヤテールの状態とは、例えばボンディングツール４０からワイヤテールが突出しているか否かの状態、ワイヤテールが曲がっているか否かの状態、ワイヤテールへのスパークにより形成されるボールの状態などである。言い換えると、エラー判定部９３は、不着検出部７０やテール画像検出部８０により検知されたワイヤの先端の状態（ボール部４３の状態やワイヤテールの状態）が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理を実行する。

【0029】

具体的には、エラー判定部９３は、例えば、テール画像検出部８０から取得される検出画像においてボンディングツール４０からワイヤテールが突出していないと特定した場合、ワイヤテールにエラーが発生していると判定する。また、エラー判定部９３は、例えば、検出画像においてボンディングツール４０からワイヤテールが突出している長さが閾値よりも短いと特定した場合、ワイヤテールにエラーが発生していると判定してもよい。また、エラー判定部９３は、不着検出部７０や検出画像においてワイヤテールへのスパークによってワイヤテールにボールが正常に形成されていないと特定した場合、ワイヤテールにエラーが発生していると判定してもよい。具体的には、エラー判定部９３は、検出画像に映るボールの直径と、予め設定された閾値とを比較して、ボールの直径が閾値未満である場合、ワイヤテールにエラーが発生していると判定する。なお、エラー判定部９３は、制御部９０に含まれる機能であるとして説明したが、これに限定されず、例えば制御部９０とは別の機能部であってもよい。

【0030】

制御部９０は、ＸＹ駆動機構１０、Ｚ駆動機構１２、超音波ホーン３０（超音波振動子６０）、クランパ４４、荷重センサ５０、不着検出部７０、テール画像検出部８０などの各構成との間で信号の送受信が可能になるよう接続されている。制御部９０は、これらの構成の動作を制御することにより、ワイヤテール４２ａが正常に生成できなかった場合（エラー判定部９３においてボール部４３やワイヤテールの状態に関するエラーが特定された場合）、一つのクランパ４４のみを用いて、正常なワイヤテール４２ａを生成するためのリカバリ動作を実行できる。

【0031】

また、制御部９０は、検出画像に基づき、ボンディングツール４０（キャピラリ）の先端のワイヤテールの突出状態を検知する。ワイヤテールの突出状態とは、例えば、ボンディングツール４０の先端部４０ａからワイヤテールが突出しているか否かの状態、ワイヤテールが先端部４０ａからどの程度突出しているかの状態などである。以下、図４を参照して、制御部９０における、ボンディングツール４０の先端部４０ａからワイヤテールが突出しているか否かの判定動作の概要、ワイヤテールの長さの検知動作の概要について説明する。図４は、ボンディングツール４０の先端部４０ａが映る検出画像を示す図である。

【0032】

制御部９０は、図４に示す検出画像に含まれる先端部４０ａからワイヤテールが突出しているか否かを検知する（テール検知工程）。具体的には、制御部９０は、図４（ａ）に示すように、先端部４０ａの先端から基準部材８５に向かって延出する部分を示す画素が特定されない場合、先端部４０ａからワイヤテールが突出していないと検知する。例えば、先端部４０ａからワイヤテールが突出していない状態は、ボンディングツール４０の先端のヘリ（例えば押圧面から挿通穴にわたる領域）にワイヤテール４２ａの先端部４０ａが張り付いているような状態を含む。また、制御部９０は、図４（ｂ）に示すように、先端部４０ａの先端から基準部材８５に向かって延出する部分を示す画素が特定される場合、先端部４０ａからワイヤテールが突出していると検知する。

【0033】

また、制御部９０は、図４に示す検出画像に含まれる先端部４０ａから延出するワイヤテール４２ａの長さを検知する（第１の突出長さ判定工程、第２の突出長さ判定工程）。具体的には、制御部９０は、例えば、先端部４０ａの先端から基準部材８５に向かって延出する部分を示す画素数を特定することにより、記憶部（不図示）を参照して当該画素数に対応する長さを、ワイヤテール４２ａの長さとして特定してもよい。また、制御部９０は、ボンディングツール４０の先端から基準部材８５に向かって延出する部分を示す画素数と、基準部材８５の画素数とを相対的に比較した結果に基づき、ワイヤテール４２ａの長さを特定してもよい。例えば、制御部９０は、図４（ｂ）のようにワイヤテール４２ａの長さを２００μｍと特定し、図４（ｃ）のようにワイヤテール４２ａの長さを５０μｍと特定する。

【0034】

制御部９０には、例えば、制御するための情報（以下、「制御情報」という。）を入力するための操作部１４０と、制御情報を出力するための表示部１４１とが接続されている。作業者は、表示部１４１で画面を確認して、操作部１４０で制御情報（上昇情報、下降情報、捨てボンド点の座標など）を入力する。なお、制御部９０は、ＣＰＵ及びメモリなどを備えるコンピュータ装置であり、メモリには予めワイヤボンディングに必要な処理を実行するためのプログラムなどが格納される。制御部９０は、後述するワイヤボンディング方法において説明するボンディングツール４０の動作を制御するための各工程を行うように構成されている（例えば、各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを備える）。

【0035】

＝＝＝処理内容＝＝＝
図１～図９を参照して、ワイヤボンディング装置１の制御部９０が実行するワイヤボンディング処理の各種工程について説明する。図５は、ワイヤテールの突出状態に関するエラーが発生したときに、捨てボンド点を用いてワイヤテールを生成するための各種工程を含むフローチャートである。図６は、ワイヤテールが突出していない場合の捨てボンディング工程の動作の一例を示す図である。図７は、第１のテール曲げ工程の一例を示す図である。図８は、第２のテール曲げ工程の一例を示す図である。図９は、ワイヤテールが短い場合の捨てボンディング工程の動作の一例を示す図である。

【0036】

以下では、まず、ステップＳ１０１の前に実行される工程の概要について説明する。図１に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０から延び出るワイヤテール４２ａにボール部４３を形成させる。次に、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を半導体ダイ１１０の電極パッド１１２に向かって下降させて、ボール部４３を電極パッド１１２に接触させる。そして、ワイヤボンディング装置１は、超音波振動をＯＮ制御する（第１ボンディング工程）。ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を＋Ｚ軸方向に上昇させつつ、ボンディングツール４０からワイヤ４２を繰り出す。

【0037】

次に、ワイヤボンディング装置１は、電極パッド１２２（ワイヤ接合部）に向かってワイヤ４２を屈曲させながら、ワイヤ４２のワイヤループを形成させる（ワイヤループ工程）。そして、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤ４２の一部を電極パッド１２２（複数のボンド点）の上面に押圧して、超音波振動をＯＮ制御する（ボンディング工程）。ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を＋Ｚ軸方向に上昇させて、先端部４０ａからワイヤテール４２ａを繰り出す（テール繰出し工程）。そして、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプする。ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａをボンディングツール４０から突出させた状態でワイヤ４２を＋Ｚ軸方向に上昇させて、ワイヤテール４２ａを電極パッド１２２（ワイヤ接合部）から切断する（切断工程）。このとき、クランパ４４はワイヤ４２をクランプしている。

【0038】

ワイヤボンディング装置１では、この状態において、ステップＳ１０１の処理が実行される。なお、上記において、２点間のワイヤボンディングについて説明したが、これに限定されない。例えば、バンプボンディングに対して、ステップＳ１０１以降を実行してもよい。この場合、ワイヤボンディング装置１は、上記のボンディング工程において、ボンディングツール４０の先端のワイヤ４２をボール状に形成し、ボール状に形成されたワイヤ４２をボンド点にボンディングすることとする。

【0039】

ステップＳ１０１において、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤカットエラーやスパークエラーなどのワイヤテールの状態に関するエラーを検知する。すなわち、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａが正常に生成されていない可能性がある状態を検知する。

【0040】

ステップＳ１０２において、ワイヤボンディング装置１は、テール検知工程を実行する。テール検知工程は、ワイヤテール４２ａの突出状態を検知する工程である。図３に示すように、テール検知工程では、発光器８１から発光される撮像光をボンディングツール４０（キャピラリ）の先端部４０ａに照射して、レンズ８２を通じてプリズム８３で反射された当該撮像光を取得した撮像手段８４によって検出画像（例えば立体画像や図４に示す画像）が生成される。ワイヤボンディング装置１は、上述したように検出画像に基づきボンディングツール４０からワイヤテールが出ているか否かを検知する。

【0041】

ステップＳ１０３において、ワイヤボンディング装置１は、テール検知工程においてボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが突出していないと判定された場合（ステップＳ１０２：テールなし）、捨てボンディング工程（ボンディング工程）を実行する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａが突出していない状況に最適な捨てボンディング工程を実行できるため、適切かつ迅速にワイヤテール４２ａを新たに突出させることができる。捨てボンディング工程は、捨てボンド領域１３０の捨てボンド点１３１にワイヤ４２を押圧してボンディングする工程である。

【0042】

捨てボンディング工程を実行する際に、ワイヤボンディング装置１は、テンション解放工程を実行する。テンション解放工程は、テンション付与部４５によるワイヤに対するテンションを解放する工程である。ワイヤボンディング装置１は、テンション解放工程を実行することにより、クランパ４４が一つのみで以下の工程を実現することができる。また、テンション解放工程では、テンション付与部４５より上方に不図示のテンション付与部が設けられている場合、当該不図示のテンション付与部によるワイヤ４２に対するテンション（ワイヤ４２のたるみ防止のためのテンション）については解放しなくてもよい。

【0043】

ステップＳ１０４において、ワイヤボンディング装置１は、テール再繰出し工程を実行する。テール再繰出し工程は、クランパ４４を解放した状態で、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）においてワイヤテール４２ａを新たに繰り出す工程である。

【0044】

図６を参照して、捨てボンディング工程およびテール再繰出し工程の一例について説明する。図６（ａ）～図６（ｃ）に示す工程が捨てボンディング工程であり、図６（ｄ）～図６（ｇ）に示す工程がテール再繰出し工程である。

【0045】

図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプした状態で、ボンディングツール４０が捨てボンド点１３１とＸＹ平面で一致するように、ボンディングツール４０を移動させる。次に、図６（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、先端部４０ａと捨てボンド点１３１との接触状態を電気的または荷重検出により検知する。次に、図６（ｃ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、先端部４０ａに荷重をかけるとともに、超音波振動を与える。

【0046】

次に、図６（ｄ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプした状態を解除してワイヤテールを繰り出せる状態に移行させる。この時点では、クランパ４４のクランプを解除しても、ワイヤ４２に対するテンションが解放されているため、ボンディングツール４０からワイヤ４２が抜けることはない。なお、図６では図６（ａ）においてテンション解放工程が実行されるように記載しているがこれに限定されず、例えば図６（ｄ）のクランプを解放するまでにテンション解放工程が実行されていればよい。次に、図６（ｅ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を＋Ｚ軸方向に移動させて、ワイヤテール４２ａを繰り出す。次に、図６（ｆ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプする。次に、図６（ｇ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを捨てボンド点１３１から切断する。なお、図６（ｆ）または図６（ｇ）の時点で、ワイヤボンディング装置１は、テンション付与部４５によるテンションをＯＮにしてもよい。

【0047】

ステップＳ１０５において、ワイヤボンディング装置１は、ステップＳ１０２のテール検知工程と同様である再テール検知工程を実行する。

【0048】

ステップＳ１０６において、ワイヤボンディング装置１は、テール再繰出し工程を実行したにもかかわらず、ワイヤテール４２ａが突出していないと検知された場合（ステップＳ１０５：テールなし）、リカバリ判定工程を実行する。リカバリ判定工程は、予め設定されるリカバリ回数を超過しているか否かを判定する。リカバリ回数は、例えばステップＳ１０３～ステップＳ１０５の処理を繰り返し連続で行った回数である。

【0049】

リカバリ判定工程においてリカバリ回数が超過していると判定された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ワイヤボンディング装置１は、装置を停止して、例えば管理者に装置を停止させたことを通知する（ステップＳ１０７）。すなわち、ワイヤボンディング装置１では、リカバリ回数が所定の回数（例えば３回）を超えていると判定した場合、ワイヤテール４２ａを正常に生成できない状態が続いていると判定して、装置を停止させて管理者による復旧を可能とさせる。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを突出させることが不可能な状態を迅速に回復させることができる。

【0050】

リカバリ判定工程においてリカバリ回数が超過していないと判定された場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ワイヤボンディング装置１は、ステップＳ１０３から処理を繰り返す。

【0051】

このように、ワイヤボンディング装置１では、ワイヤテール４２ａがボンディングツール４０から突出していないような、ワイヤテール４２ａの突出状態に関するエラーが発生した場合に、正常なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0052】

ステップＳ１０８において、テール検知工程においてボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが突出していると判定された場合（ステップＳ１０２およびステップＳ１０５：テールあり）、ワイヤボンディング装置１は、第１の突出長さ判定工程を実行する。

【0053】

第１の突出長さ判定工程は、ボンディングツール４０から突出しているワイヤテール４２ａの長さ（以下、「突出長さ」という。）が予め設定された長さ（以下、「第１の長さ」という。）よりも長いか短いかを判定する工程である。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、テール画像検出部８０で取得される検出画像を解析することにより、ボンディングツール４０の先端と、ワイヤテール４２ａの先端との間の長さを突出長さとして特定する。ワイヤボンディング装置１は、特定された突出長さと第１の長さとを比較する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、突出しているワイヤテール４２ａの長さに対する最適な捨てボンディング工程を実行できるため、適切かつ迅速にワイヤテール４２ａを新たに突出させることができる。

【0054】

第１の長さは、例えば、捨てボンド領域１３０のホール１３２（図７を参照）を用いることが可能な長さ以上長い長さである。言い換えると、第１の長さは、ホール１３２を用いる後述するテール曲げ工程（ステップＳ１０９）を実行可能な長さである。

【0055】

ステップＳ１０９において、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの長さが第１の長さよりも長いと検知された場合（ステップＳ１０８：長い）、捨てボンド領域１３０のホール１３２を用いるテール曲げ工程（以下、「第１のテール曲げ工程」という。）を実行する。

【0056】

第１のテール曲げ工程は、ホール１３２を用いて、ワイヤテール４２ａを所定の角度曲げる工程である。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａが長い場合、ワイヤテール４２ａを予め曲げることにより、捨てボンド点１３１でのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0057】

図７を参照して、第１のテール曲げ工程の一例について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプした状態で、記憶部（不図示）に記憶されるホール１３２の座標に基づき、ホール１３２の中心と、ボンディングツール４０の挿通穴４１とがＸＹ平面で一致するように、ボンディングツール４０を移動させる。次に、図７（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａをホール１３２に挿入する。このとき、ワイヤボンディング装置１は、Ｚ軸方向のボンドレベル（Bond Level）から予め設定された所定の深さまでワイヤテール４２ａを挿入して、ボンディングツール４０を停止させる。次に、図７（ｃ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０をＸＹ平面に沿って移動させて、ワイヤテール４２ａとＺ軸とが所定の角度（例えば６０度）となるように、ワイヤテール４２ａをホール１３２に当てながら曲げる。次に、図７（ｄ）、図７（ｅ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を捨てボンド点１３１に移動させる（処理をステップＳ１１２に移行する）。

【0058】

ステップＳ１１０において、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの突出長さが第１の長さよりも短いと判定された場合（ステップＳ１０８：短い）、第２の突出長さ判定工程を実行する。

【0059】

第２の突出長さ判定工程は、ボンディングツール４０から突出しているワイヤテール４２ａの突出長さが予め設定された長さ（以下、「第２の長さ」という。）よりも長いか短いかを判定する工程である。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、テール画像検出部８０で取得される検出画像を解析することにより、ボンディングツール４０の先端と、ワイヤテール４２ａの先端との間の長さを突出長さとして特定する。ワイヤボンディング装置１は、特定された突出長さと第２の長さとを比較する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、突出しているワイヤテール４２ａの長さに対する、ワイヤテール４２ａをテール曲げる最適な動作および捨てボンディング工程を実行できるため、適切かつ迅速にワイヤテール４２ａを新たに突出させることができる。

【0060】

第２の長さは、例えば、第１の長さよりも短く、予め設定された所定の長さ以上長い長さである。言い換えると、第２の長さは、ホール１３２を用いることができない長さ（例えばボンディングツール４０の先端とボンドレベルまでの距離＋所定の長さ未満）であって、後述する第３のテール曲げ工程を実行するには長い長さである。

【0061】

ステップＳ１１１において、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの長さが第２の長さよりも長いと検知された場合（ステップＳ１１０：長い）、ホール１３２を用いないテール曲げ工程（以下、「第２のテール曲げ工程」という。）を実行する。

【0062】

第２のテール曲げ工程は、ホール１３２を用いずに、ワイヤテール４２ａを所定の角度曲げる工程である。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを予め曲げることにより、捨てボンド点１３１へのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0063】

図８を参照して、第２のテール曲げ工程の一例について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプした状態で、ボンド領域１３０の所定のポイント１３３と、ボンディングツール４０の挿通穴４１とがＸＹ平面で一致するように、ボンディングツール４０を移動させる。次に、図８（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの先端をポイント１３３と接触させる。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、ボンドレベル（Ｚ軸方向の高さレベル）にワイヤテール４２ａの長さを加えたＺ軸方向の高さで、ボンディングツール４０を停止させる。次に、図８（ｃ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａとＺ軸とが所定の角度（例えば６０度）となるように、ワイヤテール４２ａの先端をポイント１３３に接触させながらワイヤテール４２ａを曲げる。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、例えば、ボンディングツール４０をポイント１３３からズラしつつ、先端部４０ａをボンドレベルに近づけるように、ボンディングツール４０を移動させる。次に、図８（ｄ）、図８（ｅ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を捨てボンド点１３１に移動させる。

【0064】

ステップＳ１１２およびステップＳ１１３において、ワイヤボンディング装置１は、第１のテール曲げ工程または第２のテール曲げ工程において曲げられたワイヤテール４２ａに対して、後述する図９（ａ）～図９（ｄ）と同様の工程を実行する。

【0065】

なお、ワイヤテール４２ａの長さが第２の長さよりも短いと検知された場合（ステップＳ１１０：短い）においては、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３の工程が、ステップＳ１０３およびステップＳ１０４と異なっていてもよい。

【0066】

図９を参照して、ワイヤテール４２ａの長さが第２の長さよりも短いと検知された場合における、テール曲げ工程（以下、「第３のテール曲げ工程」という。）、捨てボンディング工程およびテール再繰出し工程の一例について説明する。図９（ａ）～図９（ｄ）に示す工程が「第３のテール曲げ工程」であり、図９（ｅ）および図９（ｆ）に示す工程が「捨てボンディング工程」であり、図９（ｇ）～図９（ｉ）に示す工程が「テール再繰出し工程」である。

【0067】

まず、図９（ａ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプした状態で、捨てボンド点１３１の近傍のポイント１３４と、ボンディングツール４０の挿通穴４１とがＸＹ平面で一致するように、ボンディングツール４０を移動させる。捨てボンド点１３１の近傍とは、例えば、捨てボンド点１３１からワイヤテール４２ａの長さに等しい距離離れたポイントであってもよいし、捨てボンド点１３１から予め設定された距離離れたポイントであってもよい。次に、図９（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの先端をポイント１３４と接触させる。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、ボンドレベル（Ｚ軸方向の高さレベル）にワイヤテール４２ａの長さを加えたＺ軸方向の高さで、ボンディングツール４０を停止させる。次に、図９（ｃ）、図９（ｄ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ポイント１３４とワイヤテール４２ａの先端との接触状態を保持しつつ、ワイヤテール４２ａを曲げながらボンディングツール４０の先端部４０ａを捨てボンド点１３１に接触させる。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、例えば、ボンディングツール４０をポイント１３４からズラしつつ、先端部４０ａを捨てボンド点１３１と重なるように、ボンディングツール４０を移動させる。第３のテール曲げ工程を実行することにより、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが抜け出すことを防止することができる。

【0068】

次に、図９（ｅ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、捨てボンド点１３１とワイヤ４２との接触状態を荷重もしくは電気的に検知する。次に、図９（ｆ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、先端部４０ａに荷重をかけて超音波振動を与える。なお、図９（ｅ）の処理を実行する前に、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤ４２がボンディングツール４０から抜け出さないように、ワイヤ４２に対するテンションを解放してもよい。

【0069】

次に、図９（ｇ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４を解放してワイヤテール４２ａを繰り出せる状態に移行する。そして、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０を＋Ｚ軸方向に移動させる。これにより、ボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが繰り出される。次に、図９（ｈ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、クランパ４４でワイヤ４２をクランプする。次に、図９（ｉ）に示すように、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを捨てボンド点１３１から切断する。なお、図９（ｈ）の時点で、テンション付与部４５によるワイヤ４２へのテンションをＯＮにしてもよい。

【0070】

ステップＳ１１４において、ワイヤボンディング装置１は、第１のテール曲げ工程、第２のテール曲げ工程または第３のテール曲げ工程を通じて、テール再繰出し工程を実行した後、ステップＳ１０２のテール検知工程と同様の再テール検知工程を実行する。

【0071】

ボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが突出していないと検知された場合（ステップＳ１１４：テールなし）、ワイヤボンディング装置１は、ステップ１０６から処理を繰り返す。

【0072】

ステップＳ１１５において、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが突出していると検知された場合（ステップＳ１１４：テールあり）、第３の突出長さ判定工程を実行する。

【0073】

第３の突出長さ判定工程は、テール再繰出し工程で繰り出されたワイヤテール４２ａの突出長さが予め定められた正常の長さ範囲に含まれるか否かを判定する工程である。第３の突出長さ判定工程では、ワイヤテール４２ａの突出長さが予め設定された正常の長さ範囲よりも長いか短いかを判定してもよい。ワイヤボンディング装置１は、正常の長さ範囲よりも短いと検知された場合（ステップＳ１１５：短い）には処理をステップＳ１１０から繰り返し、正常の長さ範囲よりも長いと検知された場合（ステップＳ１１５：長い）には処理をステップＳ１０９から繰り返す。

【0074】

ステップＳ１１６において、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａの長さが正常の長さ範囲に含まれると判定された場合（ステップＳ１１５：正常）、スパーク工程を実行する。

【0075】

スパーク工程は、ボンディングツール４０を所定のＺ軸方向の高さまで上昇させて、放電電極（不図示）とワイヤテール４２ａとの間で放電させて、ワイヤテール４２ａの先端にボールを形成させる工程である。

【0076】

ステップＳ１１７において、ワイヤボンディング装置１は、スパークが成功したか否かを判定する。ワイヤボンディング装置１は、例えば、スパークにより形成されるボールの直径が所定の範囲内に含まれる場合、スパークが成功したと判定する。ここで、ワイヤボンディング装置１は、例えば撮像手段８４によって取得される検出画像を解析することによりボールの直径を検知する。

【0077】

スパークが失敗したと判定した場合（ステップＳ１１７：失敗）、ワイヤボンディング装置１は、処理をステップＳ１０８から繰り返す。スパークが成功したと判定した場合（ステップＳ１１７：成功）、ワイヤボンディング装置１は、通常のボンディング工程に移行する。

【0078】

なお、上記において、ワイヤボンディング装置１は、所定のステップの後に、リカバリ回数を超過したか否かの判定処理を実行してもよい。例えば、ワイヤボンディング装置１は、ステップＳ１０８およびステップＳ１１５で「短い」と判定された場合などの後に、リカバリ回数を超過したか否かの判定処理を実行してもよい。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを正常に生成できない状態が続いていると判定して、装置を停止させて管理者による復旧を可能とさせる。

【0079】

また、上記では、ワイヤボンディング装置１は、半導体装置１００（ボンディング対象）の近傍に設けられる捨てボンド領域１３０を用いて捨てボンディング工程を実行するものとして説明した。ワイヤボンディング装置１は、捨てボンド領域１３０が半導体装置１００（ボンディング対象）上に設けれられる場合、捨てボンド領域１３０にホール１３２を形成することができない。この場合、ワイヤボンディング装置１は、図５のステップＳ１０９に替えて、ステップＳ１１１を実行する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、電極パッド１２２により近い半導体装置１００上の所定の領域で捨てボンディング工程を実行できるため、より迅速なリカバリ動作が可能となる。

【0080】

以上のとおり、ワイヤボンディング装置１は、従来のワイヤボンディング装置と比較して、簡易な装置構成により、迅速かつ適切にリカバリ動作を実行できる。

【0081】

例えば、従来のワイヤボンディング装置では、ワイヤカットエラー、スパークミスエラーなどのエラーが発生した場合、ボンディング動作を停止させていた。そして、ワイヤボンディング装置は、警報を発してオペレータに通知することにより、オペレータがエラーを除去して、ボンディング動作を再開させていた。すなわち、従来のワイヤボンディング装置では、エラーが発生した場合、ボンディング動作を停止させるため、稼働率が低下するという問題が生じる。

【0082】

これに対して、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテールの状態に関するエラーが発生した場合、捨てボンド点１３１において自動的にワイヤテール４２ａを生成するため、装置を停止させることなく継続してボンディングを実行させることができる。さらに、ワイヤボンディング装置１では、テンション解放する状態と、クランパ４４でワイヤ４２をクランプする状態とを適切なタイミングで実行することにより、一つのクランパ４４のみでワイヤテール４２ａを繰り出すことができる。すなわち、ワイヤボンディング装置１では、簡易な装置構成により、迅速にワイヤテール４２ａを繰り出すリカバリ動作が可能となる。

【0083】

また、例えば、従来のワイヤボンディング装置では、リカバリ動作において、ワイヤテールの状態に関係なく、画一的な動作によってワイヤテールを繰り出していた。

【0084】

これに対して、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテールの状態に関するエラーが発生した場合、ワイヤテール４２ａの突出状態に応じた、ワイヤテール４２ａを繰り出すリカバリ動作を実行する。具体的には、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０からワイヤテール４２ａが突出しているか否か、ワイヤテール４２ａが突出している場合はワイヤテール４２ａの長さが長いか短いか、に応じた、ワイヤテール４２ａのリカバリ動作を実行する。これにより、ワイヤボンディング装置１は適切なワイヤテール４２ａを繰り出すことができる。

【0085】

＝＝＝まとめ＝＝＝
＜１＞ワイヤボンディング装置１は、ボンディング対象における複数のボンド点（例えば電極パッド１２２）にワイヤボンディング処理を行うワイヤボンディング装置１であって、ワイヤ４２を挿通するボンディングツール４０と、前記ボンディングツール４０のワイヤ４２供給側に設けられ、ワイヤ４２にテンションを付与するテンション付与部４５と、前記ボンディングツール４０のワイヤ４２供給側に設けられ、前記ワイヤ４２を保持するクランパ４４（クランプ部）と、前記ボンディングツール４０に挿通されたワイヤ４２を繰り出してボンディング対象のボンド点であるボンド点（第１ボンド点）に接合するボンディング処理と、前記クランパ４４（クランプ部）により前記ワイヤ４２を保持した状態で前記ワイヤ４２を切断して前記ボンディングツール４０の先端から前記ワイヤ４２が延出したワイヤテール４２ａを形成するテール繰出し工程（形成処理）と、を実行する制御部９０と、前記ワイヤテール４２ａの状態を検知する不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）と、を備え、前記制御部９０は、前記不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）により検知された前記ワイヤテール４２ａの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、前記ボンディング処理を実行可能ではないと判定された場合に、前記複数のボンド点とは異なるボンド点である捨てボンド点１３１（第２ボンド点）に前記ボンディングツール４０により前記ワイヤテール４２ａを押圧し、前記テンション付与部４５によって付与されるテンションを解放した状態、および前記クランパ４４（クランプ部）によるクランプを解放した状態において、前記ボンディングツール４０を上昇させて前記捨てボンド点１３１（第２ボンド点）から前記ワイヤテール４２ａを繰り出すテール再繰出し工程と、を実行する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテールに関するエラーが発生したときに、簡易な動作により適切なワイヤテールを新たに突出させることが可能となる。また、ワイヤボンディング装置１は、ボンディングツール４０の＋Ｚ方向側に一つのクランパのみの簡易な構成によって、適切なワイヤテールを新たに突出されることができるため、装置の製造に要する費用を少なくできる。

【0086】

＜２＞ワイヤボンディング装置１において、不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）は、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出しているか否かを検知し、制御部９０は、不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）においてボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出していないと検知された場合、テール再操出し工程において、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）におけるワイヤテール４２ａの繰り出しを実行する。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａが突出していない状況に対する最適な捨てボンディング工程を実行できるため、捨てボンド点１３１でのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0087】

＜３＞ワイヤボンディング装置１において、不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）は、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出しているか否かを検知し、制御部９０は、不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）においてボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出していると検知された場合、ワイヤテール４２ａが先端部４０ａ（先端）から突出している長さが第１の長さよりも長いか否かを判定する第１の突出長さ判定工程と、第１の突出長さ判定工程で判定された第１の判定結果に応じた、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）におけるワイヤ４２のボンディングを実行する捨てボンディング工程（ボンディング工程）と、をさらに実行する＜１＞または＜２＞に記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、突出しているワイヤテール４２ａの長さに対する最適な捨てボンディング工程を実行できるため、捨てボンド点１３１でのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0088】

＜４＞ワイヤボンディング装置１において、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）を含む捨てボンド領域１３０であって、捨てボンド領域１３０は、ワイヤテール４２ａの先端部４０ａ（先端）が挿入されるホール１３２を有し、制御部９０は、第１の突出長さ判定工程において第１の長さよりも長いと検知された場合、ホール１３２にワイヤテール４２ａの一部を挿入して、ワイヤテール４２ａを所定の角度に曲げるテール曲げ工程をさらに実行し、捨てボンディング工程（ボンディング工程）では、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）において、テール曲げ工程で曲げられたワイヤテール４２ａの曲がり部分のボンディングを実行する、＜３＞に記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａが長い場合、ワイヤテール４２ａを予め曲げることにより、捨てボンド点１３１でのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0089】

＜５＞ワイヤボンディング装置１において、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）を含む捨てボンド領域１３０であって、捨てボンド領域１３０は、複数のボンド点が設けられる半導体装置１００（ボンディング対象）上の所定の領域であり、制御部９０は、第１の突出長さ判定工程において第１の長さよりも長いと検知された場合、ワイヤテール４２ａを捨てボンド領域１３０においてワイヤテール４２ａを曲げるテール曲げ工程をさらに実行し、捨てボンディング工程（ボンディング工程）では、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）において、テール曲げ工程で曲げられたワイヤテール４２ａの曲がり部分のボンディングを実行する、＜３＞に記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、電極パッド１２２により近いボンディング対象（ここでは半導体装置１００）上の所定の領域で捨てボンディング工程を実行できるため、より迅速なリカバリ動作が可能となる。

【0090】

＜６＞ワイヤボンディング装置１において、制御部９０は、第１の突出長さ判定工程において第１の長さよりも短いと検知された場合、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出している長さが第２の長さよりも長いか否かを判定する第２の突出長さ判定工程をさらに実行し、捨てボンディング工程では、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）において、第２の突出長さ判定工程で判定された第２の判定結果に応じた、ワイヤ４２のボンディングを実行する、＜３＞から＜５＞のいずれか一つに記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、突出しているワイヤテール４２ａの長さに対する、ワイヤテール４２ａをテール曲げる最適な動作および捨てボンディング工程を実行できるため、適切かつ迅速にワイヤテール４２ａを新たに突出させることができる。

【0091】

＜７＞ワイヤボンディング装置１において、前記制御部９０は、第２の突出長さ判定工程で第２の長さよりも長いと判定された場合、ワイヤテール４２ａを捨てボンド領域１３０においてワイヤテール４２ａを曲げるテール曲げ工程（第２のテール曲げ工程）をさらに実行し、捨てボンディング工程では、捨てボンド点１３１（第２ボンド点）において、テール曲げ工程で曲げられたワイヤテール４２ａの曲がり部分のボンディングを実行する、＜６＞に記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを予め曲げることにより、捨てボンド点１３１へのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0092】

＜８＞ワイヤボンディング装置１において、制御部９０は、第２の突出長さ判定工程で第２の長さよりも短いと判定された場合、捨てボンディング工程（ボンディング工程）において、捨てボンド領域１３０における捨てボンド点１３１（第２ボンド点）の近傍にワイヤテール４２ａを接触させて、ワイヤテール４２ａを曲げつつ捨てボンド点１３１（第２ボンド点）に、ワイヤテール４２ａの曲がり部分をボンディングする、＜６＞または＜７＞に記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを予め曲げることにより、捨てボンド点１３１へのボンディングを円滑に実行でき、適切なワイヤテール４２ａを生成できる。

【0093】

＜９＞ワイヤボンディング装置１において、制御部９０は、テール再繰出し工程を実行した後、不着検出部７０やテール画像検出部８０（検知部）においてボンディングツール４０におけるワイヤテール４２ａの突出状態を検知する再テール検知工程と、再テール検知工程において、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）からワイヤテール４２ａが突出していないと検知された場合、捨てボンディング工程（ボンディング工程）、テール再繰出し工程および再テール検知工程が繰り返し実行された回数が、閾値を超えたか否かを判定するリカバリ判定工程と、をさらに実行する、＜１＞から＜８＞のいずれか一つに記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、ワイヤテール４２ａを突出させることが不可能な状態を迅速に回復させることができる。

【0094】

＜１０＞ワイヤボンディング装置１において、制御部９０は、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）のワイヤ４２を複数のボンド点のうちの所定のボンド点（例えば電極パッド１１２）にボンディングする第１ボンディング工程と、第１ボンディング工程を実行した後、所定のボンド点（例えば電極パッド１１２）から、例えば電極パッド１２２（第１ボンド点）に向かってワイヤ４２をループさせるワイヤループ工程と、をさらに実行する、＜１＞から＜９＞のいずれか一つに記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、二点間のワイヤボンディングにおいて、ワイヤテールに関するエラーが発生した場合、適切なワイヤテール４２ａを突出させることができる。

【0095】

＜１１＞ワイヤボンディング装置１において、ボンディング工程（ボンディング処理）は、ボンディングツール４０の先端部４０ａ（先端）のワイヤ４２をボール状に形成し、ボール状に形成されたワイヤ４２をボンド点（不図示）にボンディングすることを含む、＜１＞から＜９＞のいずれか一つに記載のワイヤボンディング装置１。これにより、ワイヤボンディング装置１は、バンプボンディングにおいて、ワイヤテールに関するエラーが発生した場合、適切なワイヤテール４２ａを突出させることができる。

【0096】

上記発明の実施形態を通じて説明された実施の態様は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0097】

１…ワイヤボンディング装置、１２…Ｚ駆動機構、４０…ボンディングツール、４２…ワイヤ、４２ａ…ワイヤテール、４４…クランパ、６０…超音波振動子、８０…テール画像検出部、９０…制御部。

【要約】      （修正有）

【課題】ワイヤテールに関するエラーが発生したときに、簡易な動作により適切なワイヤテールを新たに突出させるワイヤボンディング装置及びリカバリ方法を提供する。
【解決手段】ワイヤボンディング装置１において、制御部９０は、検知部（テール画像検出部８０）が検知したワイヤ４２のワイヤテールの状態が次のボンディング処理を実行可能か否かについて判定する判定処理と、ボンディング処理を実行可能ではないと判定した場合に、半導体ダイ１１０の複数のボンド点（電極パッド１１２）とは異なるボンド点である第２ボンド点（捨てボンド点１３１）にボンディングツール４０によりワイヤテールを押圧し、テンション付与部４５によって付与されるテンションを解放した状態及びクランプ部（クランパ４４）によるクランプを解放した状態において、ボンディングツールを上昇させて第２ボンド点からワイヤテールを繰り出すテール再繰出し工程を実行する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】