(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】
(24)【登録日】2024-10-31
(45)【発行日】2024-11-11
(54)【発明の名称】バンプ形成装置、バンプ形成方法及びバンプ形成プログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20241101BHJP
【ＦＩ】
H01L21/92 604K
H01L21/60 301G
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023529291
(86)(22)【出願日】2021-06-22
(86)【国際出願番号】 JP2021023669
(87)【国際公開番号】W WO2022269772
(87)【国際公開日】2022-12-29
【審査請求日】2023-11-10
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和３年２月１７日に、「ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙａｍａｈａ－ｍｏｔｏｒ－ｒｏｂｏｔｉｃｓ－ｏｎｌｉｎｅ－ｅｘｐｏ－２０２１．ｊｐ」にて公開。
(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】田中 清貴
【審査官】西村 治郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２８２０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０５４９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－１５３７４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１１６６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０６６３３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１７５１７５（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】
ワイヤをボンディング対象であるボンド点にボンディングするボンディングツールと、前記ボンド点の上にバンプを形成するように前記ボンディングツールを制御するボンディング制御部と
を備え、
前記ボンディング制御部は、
前記ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、前記ボンディングツールの先端部によって前記ボンド点に圧着する圧着工程と、
前記ボンド点に圧着された前記ボール部からワイヤを繰り出しながら前記ボンディングツールを移動させる繰出工程と、
前記ボンド点に圧着された前記ボール部の一部を前記ボンディングツールの先端部によって押圧し、前記ボンド点に圧着された前記ボール部を変形させる押圧工程と、
前記ワイヤを切断して前記ボンド点の上に前記バンプを形成する切断工程と、を実行するように構成され、
前記ワイヤに関する第１パラメータと、前記ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、前記ボンディングツールの軌道のうち少なくとも前記繰出工程における軌道が決定され、
前記第１パラメータは、前記ボール部の圧着される前の直径と、前記ボンド点に圧着された前記ボール部のうち前記ボンディングツールと前記ボンド点との間に形成される圧着下部の径及び厚みを含み、
前記第２パラメータは、前記ボンディングツールの前記ワイヤが挿通されるホールのホール径と、前記ボンディングツールの前記ホールよりも先端側に設けられたチャンファのチャンファ径及びチャンファ角とを含む、
バンプ形成装置。
【請求項2】
前記ボンディング制御部は、入力装置によって入力された前記第１パラメータ及び前記第２パラメータを取得し、前記ボンディングツールの軌道を演算する、請求項１に記載のバンプ形成装置。
【請求項3】
前記ボンディング制御部は、前記ボンド点に圧着された前記ボール部のうち前記ボンディングツールの内側に形成される圧着上部の体積を演算する、請求項２に記載のバンプ形成装置。
【請求項4】
前記ボンディングツールの軌道は、前記ボンド点から離間する上昇経路を含み、前記ボンディング制御部は、前記圧着上部の体積に基づいて、前記上昇経路の距離を演算する、請求項３に記載のバンプ形成装置。
【請求項5】
前記ボンディングツールの軌道は、前記上昇経路と交差する方向に移動するスライド経路をさらに含み、前記第１パラメータは、前記ワイヤの径及び材質を含み、
前記ボンディング制御部は、前記チャンファ径並びに前記ワイヤの径及び材質に基づいて、前記スライド経路の距離を演算する、
請求項４に記載のバンプ形成装置。
【請求項6】
前記ボンディングツールの軌道は、前記ボンド点に接近する下降経路をさらに含み、前記ボンディング制御部は、前記上昇経路の距離及び前記ワイヤの材質に基づいて、前記下降経路の距離を演算する、
請求項５に記載のバンプ形成装置。
【請求項7】
ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、前記ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着工程と、前記ボンド点に圧着された前記ボール部から前記ワイヤを繰り出しながら前記ボンディングツールを移動させる繰出工程と、
前記ボンド点に圧着された前記ボール部の一部を前記ボンディングツールの先端部によって押圧し、前記ボンド点に圧着された前記ボール部を変形させる押圧工程と、
前記ワイヤを切断して前記ボンド点の上にバンプを形成する切断工程と、
を含み、
前記ワイヤに関する第１パラメータと、前記ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、前記ボンディングツールの軌道のうち少なくとも前記繰出工程における軌道が決定され、
前記第１パラメータは、前記ボール部の圧着される前の直径と、前記ボンド点に圧着された前記ボール部のうち前記ボンディングツールと前記ボンド点との間に形成される圧着下部の径及び厚みを含み、
前記第２パラメータは、前記ボンディングツールの前記ワイヤが挿通されるホールのホール径と、前記ボンディングツールの前記ホールよりも先端側に設けられたチャンファのチャンファ径及びチャンファ角とを含む、
バンプ形成方法。
【請求項8】
前記バンプは、ワイヤボンディングによって電気的に接続される第１のボンド点と第２のボンド点のうち前記第１のボンド点に形成され、前記バンプにおける前記第２のボンド点に近い側の厚みが、前記第２のボンド点に遠い側の厚みよりも大きい、
請求項７に記載のバンプ形成方法。
【請求項9】
コンピュータに、ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、前記ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着処理と、
前記ボンド点に圧着された前記ボール部からワイヤを繰り出しながら前記ボンディングツールを移動させる繰出処理と、
前記ボンド点に圧着された前記ボール部の一部を前記ボンディングツールの先端部によって押圧し、前記ボンド点に圧着された前記ボール部を変形させる押圧処理と、
前記ワイヤを切断して前記ボンド点の上にバンプを形成する切断処理と、
を実行させ、
前記ワイヤに関する第１パラメータと、前記ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、前記ボンディングツールの軌道のうち少なくとも前記繰出処理における軌道を決定させ、
前記第１パラメータは、前記ボール部の圧着される前の直径と、前記ボンド点に圧着された前記ボール部のうち前記ボンディングツールと前記ボンド点との間に形成される圧着下部の径及び厚みを含み、
前記第２パラメータは、前記ボンディングツールの前記ワイヤが挿通されるホールのホール径と、前記ボンディングツールの前記ホールよりも先端側に設けられたチャンファのチャンファ径及びチャンファ角とを含む、
バンプ形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バンプ形成装置、バンプ形成方法及びバンプ形成プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ワイヤボンディング装置を用いて目的とするボンディング形状を得るためには多くのパラメータを設定する必要があり、当該パラメータの設定を簡略化するための検討がなされている。
【0003】
例えば、特許文献１には、キーボードによって入力された少なくとも圧着径及び圧着厚に関するボンディング形状のデータを受けて、ボンディング時においてボンディングツール先端に加える超音波パワー、超音波印加時間に関する制御信号及びボンディング点に対するボンディングツールの加圧力に関する制御信号を発生する演算手段を備えたワイヤボンディング装置が開示されている。
【0004】
特許文献２には、ボンディング形状のデータに加えてボンディングツールに関するデータを受けて、超音波パワー、超音波印加時間に関する制御信号及び加圧力に関する制御信号を発生する演算手段を備えたワイヤボンディング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第２７２５１１６号公報
【文献】特開平６－４５４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
半導体装置などのボンド点の上にバンプを形成する装置として、ワイヤボンディング技術を利用したバンプ形成装置が知られている。このようなバンプ形成装置を用いて目的とするバンプ形状を得るためには、ワイヤを圧着してから切断するまえのボンディングツールの軌道に関するパラメータを含む、多くのパラメータを設定する必要である。しかしながら、特許文献１及び特許文献２にはバンプ形成についての記載がないため、バンプ形成装置において特許文献１及び特許文献２の記載を適用したとしても、パラメータ設定を充分に簡略化することはできない場合があった。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、パラメータ設定を簡略化したバンプ形成装置、バンプ形成方法及びバンプ形成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係るバンプ形成装置は、ワイヤをボンディング対象であるボンド点にボンディングするボンディングツールと、
ボンド点の上にバンプを形成するようにボンディングツールを制御するボンディング制御部と
を備え、
ボンディング制御部は、
ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着工程と、
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出工程と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧工程と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断工程と、
を実行するように構成され、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出工程における軌道が決定される。
ボンド点の上にバンプを形成するようにボンディングツールを制御するボンディング制御部と
を備え、
ボンディング制御部は、
ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着工程と、
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出工程と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧工程と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断工程と、
を実行するように構成され、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出工程における軌道が決定される。
【0009】
この態様によれば、熟練の作業者であっても容易ではない多種多様なパラメータを設定するための試作作業及び測定作業を簡略化し、第１パラメータ及び第２パラメータを設定することで所望の形状のバンプを得ることができる。
【0010】
上記態様において、ボンディング制御部は、入力装置によって入力された第１パラメータ及び第２パラメータを取得し、ボンディングツールの軌道を演算してもよい。
【0011】
上記態様において、第１パラメータは、ボール部の圧着される前の直径と、ボンド点に圧着されたボール部のうちボンディングツールとボンド点との間に形成される圧着下部の直径及び厚みを含み、
第２パラメータは、ボンディングツールのワイヤが挿通されるホールのホール径と、ボンディングツールのホールよりも先端側に設けられたチャンファのチャンファ径及びチャンファ角とを含み、
ボンディング制御部は、ボンド点に圧着されたボール部のうちボンディングツールの内側に形成される圧着上部の体積を演算してもよい。
第２パラメータは、ボンディングツールのワイヤが挿通されるホールのホール径と、ボンディングツールのホールよりも先端側に設けられたチャンファのチャンファ径及びチャンファ角とを含み、
ボンディング制御部は、ボンド点に圧着されたボール部のうちボンディングツールの内側に形成される圧着上部の体積を演算してもよい。
【0012】
上記態様において、ボンディングツールの軌道は、ボンド点から離間する上昇経路を含み、
ボンディング制御部は、圧着上部の体積に基づいて、上昇経路の距離を演算してもよい。
ボンディング制御部は、圧着上部の体積に基づいて、上昇経路の距離を演算してもよい。
【0013】
上記態様において、ボンディングツールの軌道は、上昇経路と交差する方向に移動するスライド経路をさらに含み、
第１パラメータは、ワイヤの径及び材質を含み、
ボンディング制御部は、チャンファ径並びにワイヤの径及び材質に基づいて、スライド経路の距離を演算してもよい。
第１パラメータは、ワイヤの径及び材質を含み、
ボンディング制御部は、チャンファ径並びにワイヤの径及び材質に基づいて、スライド経路の距離を演算してもよい。
【0014】
上記態様において、ボンディングツールの軌道は、ボンド点に接近する下降経路をさらに含み、
ボンディング制御部は、上昇経路の距離及びワイヤの材質に基づいて、下降経路の距離を演算してもよい。
ボンディング制御部は、上昇経路の距離及びワイヤの材質に基づいて、下降経路の距離を演算してもよい。
【0015】
本発明の他の一態様に係るバンプ形成方法は、ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着工程と、
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出工程と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧工程と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断工程と、
を含み、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出工程における軌道が決定される。
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出工程と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧工程と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断工程と、
を含み、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出工程における軌道が決定される。
【0016】
上記態様において、バンプは、ワイヤボンディングによって電気的に接続される第１のボンド点と第２のボンド点のうち第１のボンド点に形成され、
バンプにおける第２ボンド点に近い側の厚みが、第２ボンド点に遠い側の厚みよりも大きくてもよい。
バンプにおける第２ボンド点に近い側の厚みが、第２ボンド点に遠い側の厚みよりも大きくてもよい。
【0017】
本発明の他の一態様に係るバンプ形成プログラムは、コンピュータに、
ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着処理と、
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出処理と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧処理と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断処理と、
を実行させ、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出処理における軌道を決定する。
ボンディングツールの先端部から延出したワイヤの先端に形成されたボール部を、ボンディングツールの先端部によってボンド点に圧着する圧着処理と、
ボンド点に圧着されたボール部からワイヤを繰り出しながらボンディングツールを移動させる繰出処理と、
ボンド点に圧着されたボール部の一部をボンディングツールの先端部によって押圧し、ボンド点に圧着されたボール部を変形させる押圧処理と、
ワイヤを切断してボンド点の上にバンプを形成する切断処理と、
を実行させ、
ワイヤに関する第１パラメータと、ボンディングツールの形状に関する第２パラメータとに基づいて、ボンディングツールの軌道のうち少なくとも繰出処理における軌道を決定する。
【0018】
上記態様において、上記バンプ形成プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、パラメータ設定を簡略化したバンプ形成装置、バンプ形成方法及びバンプ形成プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】一実施形態に係るバンプ形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図2】一実施形態に係るバンプ形成方法を概略的に示すフローチャートである。
【図3】パラメータの入力画面の一例を示す図である。
【図4】ワイヤをボンド点にボンディングする直前の状態を模式的に示す断面図である。
【図5】ワイヤをボンド点にボンディングした直後の状態を模式的に示す断面図である。
【図6】第１実施例に係るキャピラリの軌道の一例を示す図である。
【図7】第１実施例によって形成されたバンプを示す写真である。
【図8】第１実施例によって形成されたバンプの第１の使用例を示す図である。
【図9】第１実施例によって形成されたバンプの第２の使用例を示す図である。
【図10】第１実施例によって形成されたバンプの第３の使用例を示す図である。
【図11】第１実施例によって形成されたバンプの第４の使用例を示す図である。
【図12】第１実施例によって形成されたバンプの第５の使用例を示す図である。
【図13】第１実施例によって形成されたバンプの第６の使用例を示す図である。
【図14】第２実施例に係るキャピラリの軌道の一例を示す図である。
【図15】第２実施例によって形成されたバンプを示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
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。本実施形態の図面は例示であり、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形態に限定して解するべきではない。
【0022】
図１を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るバンプ形成装置１の構成について説明する。図１は、一実施形態に係るバンプ形成装置の構成を概略的に示す図である。このバンプ形成装置１は、例えばワイヤボンディングの技術分野で用いられるボンディング装置である。
【0023】
図１に示すように、本実施形態に係るバンプ形成装置１は、ボンディング制御部１０、基台１１、ＸＹテーブル１２、ボンディングヘッド１３、トーチ電極１４、キャピラリ１５、超音波ホーン１６、ワイヤクランパ１７、ワイヤテンショナ１８、回転スプール１９、ボンディングステージ２０、ヒータ２１、操作部４０、ディスプレイ４１、およびカメラ４２等を備えて構成される。
【0024】
以下の実施形態では、ボンディング対象となる半導体装置（例えば半導体ダイ又はチップサイズパッケージ）や基板又はリードフレームに平行な平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向とする。キャピラリ１５の先端位置は、Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標で表される空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で特定される。
【0025】
基台１１は、ＸＹテーブル１２を摺動可能に載置して構成されている。ＸＹテーブル１２は、ボンディング制御部１０からの駆動信号に基づいてキャピラリ１５をＸＹ平面で所定の位置に移動可能な移動装置である。
【0026】
ボンディングヘッド１３は、ボンディングアーム（図示しない）と一体に形成されており、ボンディング制御部１０からの駆動信号に基づいて超音波ホーン１６をＺ方向に移動可能に保持する移動装置である。ボンディングヘッド１３は軽量な低重心構造を備えており、ＸＹテーブル１２の移動に伴って発生する慣性力によるキャピラリ１５の動きを抑制可能に構成されている。
【0027】
超音波ホーン１６は、末端から先端にかけて、末端部、フランジ部、ホーン部、および先端部の各部で構成された棒状部材である。末端部は、ボンディング制御部１０からの駆動信号に応じて振動する超音波発振器１６１が配置されている。フランジ部は超音波振動の節となる位置でボンディングアームを介してボンディングヘッド１３に共振可能に取り付けられている。ホーン部は、末端部の径に比べて長く延在するアームであり、超音波発振器１６１による振動の振幅を拡大して先端部に伝える構造を備えている。先端部はキャピラリ１５を交換可能に保持する取付部となっている。超音波ホーン１６は全体として超音波発振器１６１の振動に共鳴する共振構造を備えており、共振時の振動の節に超音波発振器１６１およびフランジが位置し、振動の腹にキャピラリ１５が位置するような構造に構成されている。これらの構成により、超音波ホーン１６は電気的な駆動信号を機械的な振動に変換するトランスデューサとして機能する。
【0028】
キャピラリ１５は、ワイヤｗをボンディング対象であるボンド点にボンディングする部位であり、本発明における「ボンディングツール」の一例に相当する。キャピラリ１５には、挿通穴が設けられており、ボンディングに使用するワイヤｗが挿通され繰り出し可能に構成されている。キャピラリ１５はバネ力等により交換可能に超音波ホーン１６に取り付けられている。
【0029】
ワイヤクランパ１７は、ボンディング制御部１０の制御信号に基づいて開閉動作を行う圧電素子を備えており、所定のタイミングでワイヤｗを把持したり解放したりすることが可能なように構成されている。
【0030】
ワイヤテンショナ１８は、ワイヤｗを挿通し、ボンディング制御部１０の制御信号に基づいてワイヤｗに対する張力を自在に変更することにより、ボンディング中のワイヤｗに適度な張力を与えることが可能に構成されている。
【0031】
回転スプール１９は、ワイヤｗが巻き回されたリールを交換可能に保持しており、ワイヤテンショナ１８を通じて及ぼされる張力に応じてワイヤｗを繰り出すように構成されている。なお、ワイヤｗの材料は、加工の容易さと電気抵抗の低さから選択される。通常、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等が用いられる。
【0032】
トーチ電極１４は、図示しない放電安定化抵抗を介して図示しない高電圧電源に接続されており、ボンディング制御部１０からの制御信号に基づいてスパーク（放電）を発生し、スパークの熱によってキャピラリ１５の先端から繰り出されているワイヤｗの先端にフリーエアボールｆａｂ（本発明の「ボール部」の一例に相当する。）を形成可能に構成されている。また、トーチ電極１４の位置は固定されており、放電時にはキャピラリ１５がトーチ電極１４から所定の距離まで接近し、ワイヤｗの先端とトーチ電極１４との間で適度なスパークを発生するようになっている。
【0033】
ボンディングステージ２０は、バンプを形成するためのワーク３０（例えば基板又は半導体ダイなど）を加工面に載置するステージである。ボンディングステージ２０の加工面の下部にはヒータ２１が設けられており、ワーク３０をボンディングに適する温度にまで加熱可能に構成されている。
【0034】
操作部４０は、トラックボール、マウス、ジョイスティック、タッチパネル等の入力手段を備え、オペレータの操作内容をボンディング制御部１０に出力する入力装置である。ディスプレイ４１には、ワイヤｗに関する第１パラメータと、キャピラリ１５の形状に関する第２パラメータとの入力画面が表示される。第１パラメータは、例えば、後述するワイヤｗの材質及び径Ｄｗ、フリーエアボールｆａｂの径Ｄｆ、並びに、圧着下部６３の径Ｄ３及び厚みＴ３である。第２パラメータは、例えば、後述するキャピラリ１５のホール径Ｄｈ、チャンファ径Ｄｃ及びチャンファ角Ａｃである。オペレータは、ディスプレイ４１に表示された入力画面に基づき、操作部４０を操作して第１パラメータ及び第２パラメータを入力する。
【0035】
カメラ４２は、ボンディングステージ２０の加工面に載置されたワーク３０及びワイヤｗの先端を撮影可能に構成されている。ディスプレイ４１は、カメラ４２で撮像された画像をオペレータに視認可能な所定の倍率で表示するようになっている。オペレータは、ディスプレイ４１に表示されるワーク３０及びワイヤｗの先端を観察し、第１パラメータの一部を設定してもよい。
【0036】
ボンディング制御部１０は、所定のソフトウェアプログラムに基づき、キャピラリ１５を含むバンプ形成装置１の各部を制御する各種制御信号を出力可能に構成されたコンピュータである。図示を省略しているが、ボンディング制御部１０は、例えば、取得部と、表示制御部と、記憶部と、演算部と、出力部とを備えている。取得部は、操作部４０に入力された第１パラメータ及び第２パラメータを取得する。表示制御部は、ディスプレイ４１に、第１パラメータ及び第２パラメータの入力画面や、カメラ４２で撮像された画像を表示する。記憶部は、超音波ホーン１６の超音波出力、ボンド点に対するキャピラリ１５の加圧力、キャピラリ１５の移動速度等の、第１パラメータ及び第２パラメータ以外のパラメータが格納されている。演算部は、第１パラメータ及び第２パラメータに基づいて、ワイヤｗをボンド点に圧着してから切断するまでのキャピラリ１５の軌道のうち、少なくともワイヤｗを繰り出す繰出工程における軌道を演算する。出力部は、演算部によって演算されたキャピラリ１５の軌道に基づき、ＸＹテーブル１２及びボンディングヘッド１３を制御する制御信号を出力する。また、出力部は、記憶部に格納された各種パラメータに基づいて、バンプ形成装置１の各部を制御する各種制御信号を出力する。
【0037】
次に、図２～図５を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るバンプ形成方法について説明する。当該バンプ形成方法では、前述したバンプ形成装置１が用いられる。図２は、一実施形態に係るバンプ形成方法を概略的に示すフローチャートである。図３は、パラメータの入力画面の一例を示す図である。図４は、ワイヤをボンド点にボンディングする直前の状態を模式的に示す断面図である。図５は、ワイヤをボンド点にボンディングした直後の状態を模式的に示す断面図である。
【0038】
まず、図４及び図５を参照しつつ、本実施形態に係るバンプ形成方法において入力される第１パラメータ及び第２パラメータについて説明する。半導体装置５０のボンド点に相当する電極５２にワイヤｗを圧着する工程を示す断面図である。キャピラリ１５には、ホール１５ｈと、チャンファ１５ｃとが形成されている。ホール１５ｈ及びチャンファ１５ｃは、キャピラリ１５をＺ方向に貫通する貫通孔であり、チャンファ１５ｃは、ホール１５ｈよりも先端側に形成されている。ホール１５ｈとチャンファ１５ｃとは接続しており、チャンファ１５ｃは、キャピラリ１５の先端に開口している。ホール１５ｈ及びチャンファ１５ｃには、ワイヤｗが挿通される。ホール１５ｈの直径（以下、「ホール径Ｄｈ」とする。）は、キャピラリ１５の先端部において略一定であり、ワイヤｗの直径（以下、「ワイヤ径Ｄｗ」とする。）よりも大きい。チャンファ１５ｃの互いに対向する内周面の成す角度がチャンファ角Ａｃに相当し、チャンファ１５ｃがキャピラリ１５の最先端に形成する開口部の直径がチャンファ径Ｄｃに相当する。チャンファ径Ｄｃはホール径Ｄｈよりも大きい。
【0039】
図４に示すように、ワイヤｗが電極５２に圧着される直前、キャピラリ１５の先端部から延出したワイヤｗの先端には、スパークによりフリーエアボールｆａｂが形成される。フリーエアボールｆａｂの直径（以下、「フリーエアボール径Ｄｆ」とする。）は、ワイヤ径Ｄｗよりも大きく、チャンファ径Ｄｃよりも大きい。図５に示すように、フリーエアボールｆａｂは、電極５２に圧着されることで、圧着されたボール部６０へと変形する。圧着されたボール部６０は、キャピラリ１５と電極５２との間に形成される圧着下部６３と、キャピラリ１５の内部に形成される圧着上部６４とによって構成される。圧着上部６４は、チャンファ１５ｃの内部に形成されるチャンファ部６２と、ホール１５ｈの内部に形成されるホール部６１とによって構成される。圧着されたボール部６０の体積はフリーエアボールｆａｂの体積と同等であるため、フリーエアボールｆａｂの体積は、圧着下部６３の体積と圧着上部６４の体積との和である。また、圧着上部６４の体積は、チャンファ部６２の体積とホール部６１の体積との和である。圧着下部６３の直径を径Ｄ３とし、圧着下部６３の厚みを厚Ｔ３とし、チャンファ部６２の厚みを厚Ｔ２とし、ホール部６１の厚みを厚Ｔ１とする。
【0040】
次に、図２を参照しつつ、バンプ形成方法において説明する。図２に示す工程Ｓ１１～Ｓ１７は、ボンディング制御部１０にインストールされたバンプ形成プログラムによって実行される。ボンディング制御部１０は、本発明の一実施形態に係るバンプ形成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例である。
まず、入力された第１パラメータ及び第２パラメータを取得する（Ｓ１１）。このとき、第１パラメータ及び第２パラメータは、例えば、オペレータが図３に示す入力画面を参照しつつ、操作部４０を操作して入力する。入力された第１パラメータ及び第２パラメータを、ボンディング制御部１０の取得部が取得する。
まず、入力された第１パラメータ及び第２パラメータを取得する（Ｓ１１）。このとき、第１パラメータ及び第２パラメータは、例えば、オペレータが図３に示す入力画面を参照しつつ、操作部４０を操作して入力する。入力された第１パラメータ及び第２パラメータを、ボンディング制御部１０の取得部が取得する。
【0041】
図３に示す入力画面の一例において、第１パラメータの入力欄として、「ワイヤ」欄の「材質」欄及び「径」欄、「スパーク」欄の「ＦＡＢ径」欄、「圧着ボール径厚」欄の「圧着ボール径（Ｘ，Ｙ）」欄及び「圧着ボール厚（Ｚ）」欄が用意されている。「ワイヤ」欄の「材質」欄には、ワイヤｗの材質を入力する。「ワイヤ」欄の「径」欄には、ワイヤ径Ｄｗを入力する。「スパーク」欄の「ＦＡＢ径」欄には、フリーエアボール径Ｄｆを入力する。「圧着ボール径厚」欄の「圧着ボール径（Ｘ，Ｙ）」欄には圧着下部６３の径Ｄ３を入力し、「圧着ボール径厚」欄の「圧着ボール厚（Ｚ）」欄には、圧着下部６３の厚Ｔ３を入力する。フリーエアボール径Ｄｆ並びに圧着下部６３の径Ｄ３及び厚Ｔ３は、試作時に形成されたフリーエアボールｆａｂ及び圧着下部６３を計測することで得られた実測値である。
【0042】
さらに、第２パラメータの入力欄として、「キャピラリ」欄の「ホール径」、「チャンファ径」及び「チャンファ角」が用意されている。「ホール径」欄には、ホール径Ｄｈを入力し、「チャンファ径」欄には、チャンファ径Ｄｃを入力し、「チャンファ角」の欄には、チャンファ角Ａｃを入力する。
【0043】
なお、第１パラメータ及び第２パラメータ以外の各種パラメータは、工程Ｓ１１の前にボンディング制御部１０の記憶部に格納されており、工程Ｓ１１においてオペレータによる当該各種パラメータの入力は省略されている。記憶部に格納された各種パラメータは、トーチ電極１４、超音波ホーン１６、ワイヤクランパ１７、ワイヤテンショナ１８、回転スプール１９、ボンディングステージ２０、ヒータ２１等を制御する制御信号を決定するために用いられる。
【0044】
次に、キャピラリ１５の軌道を演算する（Ｓ１２）。このとき、ボンディング制御部１０の演算部が、取得部が取得した第１パラメータ及び第２パラメータに基づき、キャピラリ１５の軌道を演算する。演算されるキャピラリ１５の軌道は、ワイヤｗを圧着してから切断するまでの工程のうち、ワイヤｗを繰り出しつつキャピラリ１５を移動させる繰出工程における軌道である。演算されるキャピラリ１５の軌道は、例えば、Ｚ方向に延びるホール１５ｈ及びチャンファ１５ｃの中心軸と、キャピラリ１５の最先端を包含するＸＹ面との交点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の軌道である。キャピラリ１５の軌道の始点は、例えば、図５に示す（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ１）の地点である。Ｘ１は、圧着されたボール部６０のＺ方向に延びる中心軸のＸ座標上での位置であり、Ｚ１は、圧着下部６３と圧着上部６４とのＸＹ面に広がる境界面のＺ座標上での位置である。
【0045】
次に、ワイヤｗの先端にフリーエアボールｆａｂを形成する（Ｓ１３）。このとき、ボンディング制御部１０の出力部は、オペレータが第１パラメータを計測したときと同じ条件で、ワイヤｗの先端とトーチ電極１４との間でスパークを発生させる。
【0046】
次に、フリーエアボールｆａｂを半導体装置５０の電極５２に圧着する（Ｓ１４）。このとき、ボンディング制御部１０の出力部は、オペレータが第１パラメータを計測したときと同じ条件で、フリーエアボールｆａｂをキャピラリ１５の先端部によって電極５２に圧着する。図５に示すように、フリーエアボールｆａｂは変形し、圧着下部６３と、圧着上部６４とから成る、圧着されたボール部６０に成形される。工程Ｓ１４は、本発明に係る「圧着工程」の一例に相当する。
【0047】
次に、ワイヤｗを繰り出す（Ｓ１５）。このとき、ボンディング制御部１０の出力部は、演算部によって演算されたキャピラリ１５の軌道に基づいてキャピラリ１５を移動させる。キャピラリ１５の移動時、ワイヤクランパ１７を解放状態とし、ワイヤｗを繰り出す。演算されたキャピラリ１５の軌道は、電極５２から離れる上昇経路と、上昇経路の次に上昇経路と交差する方向に移動するスライド経路と、スライド経路の次に電極５２に接近する下降経路とを少なくとも含む。
【0048】
次に、圧着されたボール部６０をキャピラリ１５の先端部で押圧する（Ｓ１６）。このとき、押圧する位置や深さは、ボンディング制御部１０の演算部によって演算されている。工程Ｓ１６で、バンプの形状が決定される。すなわち、バンプの高さや、バンプ表面の傾きの方向や角度が決定される。
【0049】
次に、ワイヤｗを切断する（Ｓ１７）。このとき、ワイヤクランパ１７を拘束状態としてキャピラリ１５を上昇（電極５２から離間）させ、ワイヤｗの屈曲点でワイヤｗを切断する。ワイヤｗの屈曲点は、例えば、工程Ｓ１６において形成される。
【0050】
上記したように、本発明の一実施形態に係るバンプ形成装置１によれば、キャピラリ１５の軌道を決定するＸＹテーブル１２及びボンディングヘッド１３の制御信号を演算するための第１パラメータ及び第２パラメータを入力することで、それ以外のパラメータを入力しなくても、所望の形状のバンプを形成することができる。すなわち、熟練の作業者であっても容易ではない多種多様なパラメータを設定するための試作作業及び測定作業を簡略化することができる。
【0051】
次に、図６及び図７を参照しつつ、第１実施例に係るバンプ形成方法について説明する。図６は、第１実施例に係るキャピラリの軌道の一例を示す図である。図７は、第１実施例によって形成されたバンプを示す写真である。
【0052】
第１実施例は、第１の形状のバンプを形成するためのバンプ形成方法である。図６に示すように、本実施例においてボンディング制御部１０の演算部で演算されるキャピラリ１５の軌道は、上昇経路と、スライド経路と、下降経路とを含む。
【0053】
上昇経路は、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ１）を始点とし、電極５２から離間する方向に移動するキャピラリ１５のＺ方向に沿った経路である。上昇経路において、キャピラリ１５は、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ１）から（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ３）に移動する。上昇経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、＋Ｚ方向とする。このとき、上昇経路の距離は、ホール部６１の厚Ｔ１及びチャンファ部６２の厚Ｔ２に基づいて、下記の式１によって演算される。
Ｚ３－Ｚ１＝Ｔ２＋Ｔ１＋α１
α１は、例えば経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
Ｚ３－Ｚ１＝Ｔ２＋Ｔ１＋α１
α１は、例えば経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
【0054】
厚Ｔ２は、ホール径Ｄｈ、チャンファ径Ｄｃ及びチャンファ角Ａｃに基づいて、下記の式によって演算される。
Ｔ２＝｛（Ｄｃ－Ｄｗ）／２｝／｛ｔａｎ（Ａｃ／２）｝
Ｔ２＝｛（Ｄｃ－Ｄｗ）／２｝／｛ｔａｎ（Ａｃ／２）｝
【0055】
ホール部６１の厚Ｔ１は、ホール部６１の体積をＶ１としたとき、下記の式によって演算される。
Ｔ１＝Ｖ１／｛（Ｄｈ／２）２×π｝
なお、ホール部６１の体積Ｖ１は、フリーエアボールｆａｂの体積をＶ０、チャンファ部６２の体積をＶ２、圧着下部６３の体積をＶ３としたとき、下記の式によって演算される。
Ｖ１＝Ｖ０－（Ｖ２＋Ｖ３）
フリーエアボールｆａｂの体積Ｖ０、チャンファ部６２の体積Ｖ２、圧着下部６３の体積Ｖ３は、フリーエアボール径Ｄｆ、ホール径Ｄｈ、チャンファ径Ｄｃ、チャンファ部６２の厚Ｔ２、圧着下部６３の径Ｄ３及び厚Ｔ３に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｖ０＝｛４×π×（Ｄｆ／２）３｝／３
Ｖ２＝（π／３）×（Ｄｈ２＋Ｄｈ×Ｄｃ＋Ｄｃ２）×Ｔ２
Ｖ３＝π×（Ｄ３／２）２×Ｔ３
Ｔ１＝Ｖ１／｛（Ｄｈ／２）２×π｝
なお、ホール部６１の体積Ｖ１は、フリーエアボールｆａｂの体積をＶ０、チャンファ部６２の体積をＶ２、圧着下部６３の体積をＶ３としたとき、下記の式によって演算される。
Ｖ１＝Ｖ０－（Ｖ２＋Ｖ３）
フリーエアボールｆａｂの体積Ｖ０、チャンファ部６２の体積Ｖ２、圧着下部６３の体積Ｖ３は、フリーエアボール径Ｄｆ、ホール径Ｄｈ、チャンファ径Ｄｃ、チャンファ部６２の厚Ｔ２、圧着下部６３の径Ｄ３及び厚Ｔ３に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｖ０＝｛４×π×（Ｄｆ／２）３｝／３
Ｖ２＝（π／３）×（Ｄｈ２＋Ｄｈ×Ｄｃ＋Ｄｃ２）×Ｔ２
Ｖ３＝π×（Ｄ３／２）２×Ｔ３
【0056】
次に、スライド経路は、上昇経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２，Ｚ３）を終点とする、Ｘ方向に沿った経路である。スライド経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、－Ｘ方向とする。このとき、スライド経路の距離Ｘ２－Ｘ１は、チャンファ径Ｄｃ及びワイヤ径Ｄｗに基づいて、下記の式によって演算される。
Ｘ２－Ｘ１＝－｛（Ｄｃ／Ｄｗ）×β１＋β２｝×Ｄｗ
β１及びβ２は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
Ｘ２－Ｘ１＝－｛（Ｄｃ／Ｄｗ）×β１＋β２｝×Ｄｗ
β１及びβ２は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
【0057】
次に、下降経路は、スライド経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２，Ｚ４）を終点とする、Ｚ方向に沿った経路である。下降経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、－Ｚ方向とする。このとき、下降経路の距離Ｚ４－Ｚ３は、上昇経路の距離Ｚ３－Ｚ１に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｚ４－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ１｝
γ１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
Ｚ４－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ１｝
γ１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
【0058】
下降経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２，Ｚ４）において、圧着されたボール部６０は押圧されて変形する。これにより、バンプの表面は、図７に示すように、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かうにつれて、＋Ｚ方向に傾いた傾斜面となる。
【0059】
なお、上昇経路は、Ｘ方向又はＹ方向に傾いてもよい。このとき、上昇経路の距離は、上昇経路のＺ方向に対する傾斜角に基づいて、適宜調整される。同様に、スライド経路は、Ｙ方向又はＺ方向に傾いてもよく、下降経路は、Ｘ方向又はＹ方向に傾いてもよい。
【0060】
次に、図８～図１３を参照しつつ、第１実施例に係るバンプの使用例について説明する。図８は、第１実施例によって形成されたバンプの第１の使用例を示す図である。図９は、第１実施例によって形成されたバンプの第２の使用例を示す図である。図１０は、第１実施例によって形成されたバンプの第３の使用例を示す図である。図１１は、第１実施例によって形成されたバンプの第４の使用例を示す図である。図１２は、第１実施例によって形成されたバンプの第５の使用例を示す図である。図１３は、第１実施例によって形成されたバンプの第６の使用例を示す図である。
【0061】
図８に示すように、第１実施例によって形成されたバンプ５４Ａは、ワイヤボンディングによって電気的に接続される一対のボンド点のうち一方のボンド点に形成することができる。半導体装置５０の電極５２が本発明に係る「第１のボンド点」の一例に相当し、基板７０の電極７２が本発明に係る「第２のボンド点」の一例に相当する。バンプ５４Ａは、半導体装置５０の電極５２の上に形成されている。半導体装置５０の電極５２にバンプ５４Ａが形成されているため、半導体装置５０の電極５２とボンディングワイヤｂｗとの接合強度が向上する。したがって、ボンディングワイヤｂｗを半導体装置５０の電極５２に押し付ける力を強くしなくても充分な接合強度が得られるため、ワイヤボンディング装置に起因した半導体装置５０の損傷が低減できる。
【0062】
バンプ５４Ａは、基板７０の電極７２に遠い側の厚みが基板７０の電極７２に近い側の厚みよりも小さくなるように形成されている。言い換えると、一対のボンド点のうち一方のボンド点である半導体装置５０の電極５２に形成されたバンプ５４Ａの表面は、一対のボンド点のうち他方のボンド点である基板７０の電極７２に近付くにつれて半導体装置５０から離間するように傾斜している。図８に示すワイヤボンディングの態様においては、まず、基板７０の電極７２にボンディングワイヤｂｗをボンディングする。次に、ボンディングワイヤｂｗを繰り出しつつキャピラリ１５を移動させる。最後に、ボンディングワイヤｂｗをバンプ５４にボンディングしてから切断する。つまり、図８に示したワイヤボンディングは、基板７０の電極７２が一次ボンド点であり、半導体装置５０の電極５２が二次ボンド点である、いわゆる正ボンディングである。このとき、バンプ５４にボンディングされたボンディングワイヤｂｗは、バンプ５４の表面の傾斜により、半導体装置５０の外縁から離間する。したがって、ボンディングワイヤｂｗが、半導体装置５０や基板７０の表面と略平行に延在する場合であっても、バンプ５４の表面の傾斜がボンディングワイヤｂｗの倒伏を抑制する。これによれば、半導体装置５０とボンディングワイヤｂｗとの接触を抑制することができる。
【0063】
図９に示した第２の使用例において、バンプ５４Ｂは、第１の使用例と同様、正ボンディングのワイヤボンディングに用いられている。図９において、半導体装置５０の電極５２の上に形成されたバンプ５４Ｂは、基板７０の電極７２に遠い側の厚みが基板７０の電極７２に近い側の厚みよりも大きくなるように形成されている。これによれば、ボンディングワイヤｂｗのテールカットが容易になり、ボンディングワイヤｂｗの屈曲を低減することができる。
【0064】
図１０に示した第３の使用例において、バンプ５４Ｃは、半導体装置５０の電極５２が一次ボンド点であり、基板７０の電極７２が二次ボンド点である、いわゆる逆ボンディングのワイヤボンディングに用いられている。図１０において、基板７０の電極７２の上に形成されたバンプ５４Ｃは、半導体装置５０の電極５２から遠い側の厚みが半導体装置５０の電極５２に近い側の厚みよりも小さくなるように形成されている。これによれば、第１の使用例と同様、ボンディングワイヤｂｗの倒伏を抑制し、半導体装置５０とボンディングワイヤｂｗとの接触を抑制することができる。
【0065】
図１１に示した第４の使用例において、バンプ５４Ｄは、第３の使用例と同様、逆ボンディングのワイヤボンディングに用いられている。図１０において、基板７０の電極７２の上に形成されたバンプ５４Ｃは、半導体装置５０の電極５２から遠い側の厚みが半導体装置５０の電極５２に近い側の厚みよりも大きくなるように形成されている。これによれば、第２の使用例と同様、ボンディングワイヤｂｗのテールカットが容易になり、ボンディングワイヤｂｗの屈曲を低減することができる。
【0066】
なお、第１～第４の使用例において、第１実施例に係るバンプは、二次ボンド点の上に形成されているが、一次ボンド点の上に形成してもよい。バンプは、ワイヤボンディングによって電気的に接続される一対のボンド点のうち一方のボンド点にのみ形成されてもよく、両方のボンド点に形成されてもよい。
【0067】
図１２に示した第５の使用例において、バンプ５４Ｅは、半導体装置５０の電極５２の上に形成されている。バンプ５４Ｅは、電極５２を平面視したとき、半導体装置５０の外縁から遠い側の厚みが半導体装置５０の外縁に近い側の厚みよりも小さくなるように形成されている。図１３に示した第６の使用例において、バンプ５４Ｆは、半導体装置５０の電極５２の上に形成されている。バンプ５４Ｆは、電極５２を平面視したとき、半導体装置５０の外縁から遠い側の厚みが半導体装置５０の外縁に近い側の厚みよりも大きくなるように形成されている。バンプ５４Ｆ，５４Ｆは、例えば、フリップチップ実装に用いられる。バンプ５４Ｆ及びバンプ５４Ｆのどちらを形成するかは、接合対象の位置や形状等に応じて、適宜選択される。バンプ５４Ｆ及びバンプ５４Ｆは、フリップチップ実装以外の用途に用いられてもよい。
【0068】
なお、フリップチップ実装に用いられるバンプの形状は、バンプ５４Ｆ又はバンプ５４Ｆに限定されるものではない。例えば、隣接する２つの電極のそれぞれの上にバンプを形成する場合、２つのバンプは、互いに接近する側の厚みが互いに離間する側の厚みよりも小さくなるように形成されてもよく、互いに接近する側の厚みが互いに離間する側の厚みよりも大きくなるように形成されてもよい。フリップチップ実装以外の用途の場合も同様に、バンプの形状はバンプ５４Ｆ又はバンプ５４Ｆに限定されるものではない。
【0069】
次に、図１４及び図１５を参照しつつ、第２実施例に係るバンプ形成方法について説明する。図１４は、第２実施例に係るキャピラリの軌道の一例を示す図である。図１５は、第２実施例によって形成されたバンプを示す写真である。
【0070】
第２実施例は、第２の形状のバンプを形成するためのバンプ形成方法である。図８に示すように、本実施例においてボンディング制御部１０の演算部で演算されるキャピラリ１５の軌道は、第１の上昇経路と、第１のスライド経路と、第１の下降経路と、第２の上昇経路と、第２のスライド経路と、第２の下降経路とを含む。第１の上昇経路及び第２の上昇経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、＋Ｚ方向とし、第１の下降経路及び第２の下降経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、－Ｚ方向とする。第１のスライド経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、＋Ｘ方向とし、第２のスライド経路におけるキャピラリ１５の移動方向を、－Ｘ方向とする。
【0071】
第１の上昇経路の距離は、第１実施例における上昇経路の距離と同様である。
【0072】
第１のスライド経路は、第１の上昇経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ１，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ３）を終点とする、Ｘ方向に沿った経路である。第１のスライド経路の距離Ｘ２１－Ｘ１は、チャンファ径Ｄｃ及びワイヤ径Ｄｗに基づいて、下記の式によって演算される。
Ｘ２１－Ｘ１＝｛（Ｄｃ／Ｄｗ）×β１１＋β１２｝×Ｄｗ
β１１及びβ１２は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
Ｘ２１－Ｘ１＝｛（Ｄｃ／Ｄｗ）×β１１＋β１２｝×Ｄｗ
β１１及びβ１２は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
【0073】
第１の下降経路は、第１のスライド経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ４１）を終点とする、Ｚ方向に沿った経路である。第１の下降経路の距離Ｚ４１－Ｚ３は、第１の上昇経路の距離Ｚ３－Ｚ１に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｚ４１－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ１１｝
γ１１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
Ｚ４１－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ１１｝
γ１１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。
【0074】
第２の上昇経路は、第１の下降経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ４１）をを始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ３）を終点とする、Ｚ方向に沿った経路である。第２の下降経路の距離は、例えば第１の上昇経路の距離と略同等である。
【0075】
第２のスライド経路は、第２の上昇経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２１，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２２，Ｚ３）を終点とする、Ｘ方向に沿った経路である。第２のスライド経路の距離Ｘ２２－Ｘ２１は、第１のスライド経路の距離Ｘ２１－Ｘ１に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｘ２２－Ｘ２１＝－（Ｘ２１－Ｘ１）×２
Ｘ２２－Ｘ２１＝－（Ｘ２１－Ｘ１）×２
【0076】
第２の下降経路は、第２のスライド経路の終点である（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２２，Ｚ３）を始点とし、（Ｘ，Ｚ）＝（Ｘ２２，Ｚ４２）を終点とする、Ｚ方向に沿った経路である。第２の下降経路の距離Ｚ４２－Ｚ３は、第１の上昇距離Ｚ３－Ｚ１に基づいて、下記の式によって演算される。
Ｚ４２－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ２１｝
γ２１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。γ２１＝γ１１であってもよく、このときＺ４２＝Ｚ４１となる。
Ｚ４２－Ｚ３＝－｛（Ｚ３－Ｚ１）＋γ２１｝
γ２１は、例えばワイヤｗの材質に基づいて経験的に求められた定数であるが、ワイヤｗの材質やワイヤ径Ｄｗに基づいて決定される変数であってもよい。γ２１＝γ１１であってもよく、このときＺ４２＝Ｚ４１となる。
【0077】
なお、図３の「リバース角度」欄に１８０ｄｅｇを入力することにより、図１５に示すように、スライド経路を逆にすることができる。この場合、バンプは、ボンディング対象の電極７２に遠い側の厚みが電極７２に近い側の厚みよりも小さくなるように形成されている
【0078】
図１５に示すように、第２実施例によれば、第１実施例よりも高背なバンプを形成することができる。
【0079】
以上説明したように、本発明の一態様によれば、パラメータ設定を簡略化したバンプ形成装置、バンプ形成方法及びバンプ形成プログラムを提供することができる。
【0080】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、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、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0081】
１…バンプ形成装置、１０…ボンディング制御部、１１…基台、１２…ＸＹテーブル、１３…ボンディングヘッド、１４…トーチ電極、１５…キャピラリ、１５ｈ…ホール、１５ｃ…チャンファ、１６…超音波ホーン、１７…ワイヤクランパ、１８…ワイヤテンショナ、１９…回転スプール、２０…ボンディングステージ、２１…ヒータ、４０…操作部、４１ディスプレイ、４２…カメラ、半導体装置…５０、電極…５２、ワイヤ…ｗ、フリーエアボール…ｆａｂ、圧着されたボール部…６０、ホール部…６１、チャンファ部…６２、圧着下部…６３、圧着上部…６４、ワイヤ径…Ｄｗ、ホール径…Ｄｈ、チャンファ角…Ａｃ、チャンファ径…Ｄｃ、フリーエアボール径…Ｄｆ、ホール部の厚…Ｔ１、チャンファ部の厚…Ｔ２、圧着下部の厚…Ｔ３、圧着下部の径…Ｄ３。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
