ワイヤボンディング方法
【課題】ホーンに取り付けられ当該ホーンによって移動・振動を行うキャピラリを用いてワイヤを被接合部材に接合するワイヤボンディング方法において、キャピラリをホーンから取り外して交換することなく、キャピラリの先端部に付着した有機物を適切に除去できるようにする。
【解決手段】プラズマ照射を行うプラズマ照射部２１０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、ボンディングワイヤ３０の被接合部材１０、２０への接合を行う前に、ホーンによってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させてキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って当該先端部１０２に付着している有機物を除去し、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を被接合部材１０、２０まで移動させてワイヤ３０の接合を行う。
【解決手段】プラズマ照射を行うプラズマ照射部２１０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、ボンディングワイヤ３０の被接合部材１０、２０への接合を行う前に、ホーンによってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させてキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って当該先端部１０２に付着している有機物を除去し、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を被接合部材１０、２０まで移動させてワイヤ３０の接合を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーンに取り付けられたキャピラリを用いてワイヤを被接合部材に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は、ワイヤを保持しながら引き出すことのできるキャピラリを、ワイヤボンディング装置のホーンに取り付けて行う。このホーンは、キャピラリを移動・振動させることができるものである。
【０００３】
具体的には、キャピラリの内部にワイヤを挿入し、キャピラリの先端部から導出されたワイヤの部分を、被接合部材に押し当てた状態で、上記ホーンによってキャピラリ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。このようなワイヤボンディング方法は、いわゆるボールボンディング法と言われる（たとえば、特許文献１など参照）。
【特許文献１】特開平９−１７８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の半導体実装は、多種の複合部材を組み合わせる工程を持つ高密度な実装を行う傾向にある。ここで、図５は、本発明者が試作した半導体実装構造を示す概略断面図である。
【０００５】
この図５に示される実装構造は、アルミナダイキャストの様な筐体５０に、セラミック、樹脂などよりなる基板１０を、シリコーン系接着剤４０によって接続し、基板１０上のランド１１と基板１０に実装された半導体素子２０の電極２１とを、Ａｕ線よりなるワイヤ３０で接続する構造である。
【０００６】
ここで、ワイヤ３０は、セラミック等で形成されるキャピラリ１００の内孔１０１に挿入されキャピラリ１００の先端部１０２から導出されている。このキャピラリ１００は、図示しないワイヤボンディング装置の上記ホーンに取り付けられ、所望の位置に移動したり、振動することができるようになっている。
【０００７】
そして、ワイヤボンディング工程では、被接合部材における上記各電極１１、２１に対して、キャピラリ１００を当て、上記ホーンからの振動によってキャピラリ１００を振動させることにより、ワイヤ３０をボンディングする。
【０００８】
この場合、ワイヤボンディング工程の前に、シリコーン接着剤４０の硬化工程を有するため、硬化時に基板１０のランド１１および半導体素子２０の電極２１に、シリコーン接着剤４０から発生したシロキサン成分等の有機物Ｋが付着したり、また、ワイヤボンディング時に基板１０の加熱を行う際に飛散する有機物Ｋが、キャピラリ１００の先端部１０２に付着したりする。
【０００９】
キャピラリ１００の先端部１０２にこのような有機物Ｋが付着した場合、ワイヤ３０の接合強度が不足したり、ワイヤ３０の未着が発生するといったワイヤボンディング性能の劣化が発生することが問題となっている。
【００１０】
また、キャピラリ１００の先端部１０２に有機物Ｋが付着した場合、その付着度合に応じて、キャピラリ１００を上記ホーンから取り外して交換しなければならず、その交換等に手間が掛かるなどの問題が生じる。
【００１１】
ここで、上記特許文献１では、キャピラリの汚染防止のために、加熱時のヒュームを排気する通気孔を、ワイヤボンディングの固定治具に設けるようにしている。しかし、この方法では、いったんキャピラリに上記有機物が付着した場合には、これを除去することはできず、やはり上記したキャピラリの交換の問題が発生する。
【００１２】
なお、上記試作品に示したようなもの以外にも、被接合部材自身あるいは被接合部材に付随する部分が、接着剤や樹脂部を有するものであれば、ワイヤボンディング時において、これら接着剤や樹脂部から、上記と同様に飛散物が発生すると考えられる。そのため、上記したキャピラリの先端部への有機物の付着は、このような接着剤や樹脂部を有する構造体であれば、共通して起こりうると考えられる。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ホーンに取り付けられたキャピラリを用いてワイヤを被接合部材に接合するワイヤボンディング方法において、キャピラリをホーンから取り外して交換することなく、キャピラリの先端部に付着した有機物を適切に除去できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のワイヤボンディング方法は、プラズマ照射を行うプラズマ照射部（２１０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、ワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をプラズマ照射部（２１０）まで移動させてキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を行って当該先端部（１０２）に付着している有機物を除去し、続いて、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）を被接合部材（１０、２０）まで移動させてワイヤ（３０）の接合を行うことを特徴とする。
【００１５】
それによれば、ワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、キャピラリ（１００）をホーン（１１０）に取り付けたままキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を施すことができるため、キャピラリ（１００）をホーン（１１０）から取り外して交換することなく、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）に付着した有機物を適切に除去することができる。
【００１６】
その結果、本発明によれば、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となる。ここで、プラズマ照射としては、酸素ラジカル照射やアルゴンプラズマ照射などを採用することができる。
【００１７】
この場合、レーザ照射を行うレーザ照射部（２２０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、プラズマ照射を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をレーザ照射部（２２０）まで移動させてキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行い、続いて、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をプラズマ照射部（２１０）まで移動させ、プラズマ照射を行うようにしてもよい。
【００１８】
それによれば、プラズマ照射の前に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行うことで、当該先端部（１０２）に付着した有機物を熱分解したり、当該有機物を物理的に削り取ったりすることができるため、その後のプラズマ照射による除去を容易に行うことが可能になる。
【００１９】
また、この場合、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）が擦り付けられるクリーニング部材（２３０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、プラズマ照射を行った後であってワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をクリーニング部材（２３０）まで移動させ、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）をクリーニング部材（２３０）に押し当てて擦りつけるようにしてもよい。
【００２０】
それによれば、プラズマ照射後にキャピラリ（１００）の先端部（１０２）に残っている有機物を擦り落とすことができる。
【００２１】
また、被接合部材（１０、２０）として、加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生する接着剤（４０）が付着しているものを用いると、上記した有機物のキャピラリ（１００）の先端部（１０２）への付着が顕著になるが、その場合においても、上記各手段は有効である。
【００２２】
ここで、そのような接着剤（４０）としては、上記したシロキサンなどの有機物が飛散するシリコーン樹脂よりなるものを用いる。
【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、以下の各図相互において、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】
図１は、本発明の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（図１中の上面）には、半導体素子としてのＩＣチップ２０が搭載されている。
【００２６】
このＩＣチップ２０は、図示しないダイボンド材などにより基板１０に接合されている。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り、その表面に、ＡｌやＣｕなどよりなる電極２１を有するものである。
【００２７】
また、基板１０の一面においてＩＣチップ２０の近傍には、基板の電極としてのランド１１が設けられている。このランド１１は、ＡｕやＣｕなどの箔や導体ペーストなどよりなるものである。そして、この基板１０のランド１１とＩＣチップ２０の電極２１とが、ボンディングワイヤ３０を介して結線されている。
【００２８】
このように、本実施形態では、これら基板１０およびＩＣチップ２０が、ボンディングワイヤ３０が接続される被接合部材として構成されており、上記のようにランド１１と電極２１とのボンディングワイヤ３０による結線により、基板１０とＩＣチップ２０とが、電気的に接続されている。
【００２９】
ここで、ボンディングワイヤ３０は、後述するようにボールボンディング法を用いた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。なお、基板１０の一面には、ＩＣチップ２０以外にも図示しないコンデンサや抵抗素子などよりなる電子部品が搭載されていてもよい。
【００３０】
そして、基板１０の他面（図１中の下面）には、接着剤４０を介して、筐体５０が接続されている。ここで、この接着剤４０は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂など加熱により硬化するものよりなり、当該加熱により接着剤４０中の低分子成分、たとえばシロキサンなどが飛散物として発生するものである。
【００３１】
つまり、本実施形態においては、基板１０の他面に、この接着剤４０が付着していることにより、上記飛散物を発生する接着剤が被接合部材としての基板１０に付随した形となっている。
【００３２】
また、筐体５０は、基板１０を収納したり、支持するものであり、基板１０と接着剤４０を介して接着されるものであれば、特に限定されるものではない。具体的に、基板１０としては、一般的なリードフレームやバスバー、あるいはアルミニウムなどよりなるケースなどが挙げられる。
【００３３】
なお、図１では、ボンディングワイヤ３０による接続は、基板１０とＩＣチップ２０との間で行われているが、それ以外にも、たとえば基板１０と筐体５０との間や、基板１０上の異なる電極同士、さらにはＩＣチップ２０と筐体５０との間などでも、本実施形態のボンディングワイヤ３０による接続が行われていてもよい。
【００３４】
かかる本実施形態の電子装置Ｓ１は、基板１０とＩＣチップ２０とを、上記ダイボンド材を介して接続し、さらに、筐体５０と基板１０とを、接着剤４０を介して接続した後、ボンディングワイヤを行って、ＩＣチップ２０と基板１０とを、ボンディングワイヤ３０を介して接続することによって形成される。
【００３５】
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３０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、図３を参照して述べる。図２は、本ワイヤボンディング方法を行うためのワイヤボンディング装置のキャピラリ１００周辺部を示す図であり、図３は、本ワイヤボンディング方法におけるワイヤ３０を被接合部材１０、２０に接合する工程（ワイヤ接合工程）を示す工程図である。
【００３６】
ここでは、ＩＣチップ２０の電極２１を１次ボンディング側、基板１０のランド２１を２次ボンディング側として、これら両接合部材１０、２０がボールボンディング法によりワイヤボンドされる。
【００３７】
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、図２に示されるように、超音波などにより振動するホーン１１０に対して、ワイヤ３０を保持するキャピラリ１００が取り付けられたものである、
そして、キャピラリ１００は、当該ホーン１１０によって移動・振動させられる。また、図３に示されるように、キャピラリ１００は、その内孔１０１にボンディングワイヤ３０を挿入して当該ワイヤ３０を保持するとともに、その先端部１０２にワイヤ３０を繰り出すものである。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示されるように、キャピラリ１００の内孔１０１に挿入されたワイヤ３０において、キャピラリ１００の先端部１０２から導出された部分の先端に、放電加工により球状をなすボール（イニシャルボール）３１を形成する。
【００３９】
次に、このボール３１をＩＣチップ２０の電極２１に押し当てて、図３（ｂ）中の矢印Ｙに示されるように、超音波振動を加えながら接合し、１次ボンディングを行う。その後、ワイヤ３０を、キャピラリ１００の先端部１０２から繰り出して基板１０のランド１１まで引き回す（図３（ｃ）参照）。
【００４０】
次に、ランド１１まで引き回されたワイヤ３０を、キャピラリ１００の先端部１０２にて当該ランド１１に押しつけて、図３（ｄ）中の矢印Ｙに示されるように、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。
【００４１】
そして、図３（ｅ）の矢印に示す順に、キャピラリ１００を上方へ移動させ、２次ボンディング側である基板１０のランド１１からボンディングワイヤ３０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が完了する。
【００４２】
なお、このボンディングワイヤ３０を切り離したとき、キャピラリ１００の先端部１０２からは、ワイヤ３０が突出してテール３２として残るが、このテール３２に再び上記同様に放電加工を行い、上記ボール３１を形成する。こうして、ボールボンディングの１サイクルが完了し、次のサイクルを行う。
【００４３】
ここで、本実施形態のワイヤボンディング方法においても、接着剤４０が加熱によって飛散物が発生するものであるため、その飛散した有機物がキャピラリ１００の先端部１０２に付着する恐れがある。
【００４４】
そこで、本実施形態のワイヤボンディング方法では、さらに、上記ボールボンディングを行う前に、キャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って、当該先端部１０２に付着した有機物を除去する工程を備えている。具体的には、この有機物除去工程は、上記ボールボンディングの第１回目のサイクルの前、もしくは、ボールボンディングの個々のサイクルの間に行う。
【００４５】
すなわち、本実施形態の有機物除去工程は、ワイヤ接合工程の前後に行うものであるが、この有機物除去工程は、キャピラリ１００の汚れ度合に応じて行えばよく、上記ワイヤ接合工程の１サイクル、つまり上記図３に示されるボールボンディングの１サイクル毎に行ってもよいし、複数サイクル毎に行ってもよい。
【００４６】
そこで、本実施形態のワイヤボンディング装置は、上記した通常のワイヤボンディング装置に加えて、この有機物除去工程を行うための部分として有機物除去部を備えている。ここで、図４は、この有機物除去部２００を備える本実施形態のワイヤボンディング装置の模式的な構成を示す図である。
【００４７】
図４に示されるように、ワイヤ接合工程は、ワークを、ヒートコマ１２０の上に搭載して支持した状態で行われる。このヒートコマ１２０は、当該ワークを支持する固定治具として機能するとともに、通電によりワークを加熱するヒータとしても機能するものであり、この種のボールボンディングにおいて、一般的に使用されるものである。
【００４８】
そして、図４に示されるように、ワイヤ接合時の加熱により、被接合部材である基板１０に付着している接着剤４０から、有機物Ｋが発生し、これがキャピラリ１００の先端部１０２に付着する。
【００４９】
本実施形態では、有機物除去部２００がヒートコマ１２０の周囲すなわち被接合部材１０、２０の周囲に設けられており、ワイヤ接合工程の後、キャピラリ１００はホーン１１０に取り付けられたまま、被接合部材１０、２０から有機物除去部２００まで移動させられる。
【００５０】
ここで、本実施形態のワイヤボンディング装置における有機物除去部２００は、プラズマ照射を行うプラズマ照射部２１０と、レーザ照射を行うレーザ照射部２２０と、キャピラリ１００の先端部１０２を擦り付けてクリーニングするためのクリーニング部材２３０とを備えて構成されている。
【００５１】
このプラズマ照射部２１０は、たとえば一般的な大気圧プラズマ装置であり、このプラズマ照射部２１０においては、プラズマ吹き出し口２１１からプラズマが吹き出されるようになっている。
【００５２】
ここで、プラズマ照射部２１０に使用されるガスとしては、酸素ラジカル照射やアルゴンプラズマ照射などが挙げられる。なお、酸素ラジカル照射の作用メカニズムは、有機物Ｃの分子を切り離しＣＯ2の状態で除去するものであり、一方、アルゴンプラズマ照射は、物理的に有機物を除去するものである。
【００５３】
また、本実施形態のレーザ照射部２２０は、たとえば一般的な半導体レーザ発生装置であり、当該半導体レーザ発生装置から発生する赤外線レーザを、レーザ導光ファイバー２２１から発射するものである。
【００５４】
また、クリーニング部材２３０は、これにキャピラリ１００の先端部１０２を擦り付けて上記有機物を除去するものであればよく、その材質としては、金属、樹脂、セラミックなど特に限定されるものではない。
【００５５】
また、本ワイヤボンディング装置では、被接合部材１０、２０が搭載されたヒートコマ１２０と、有機物除去部２００とを、上記ホーン１１０の可動範囲内に位置するように互いに近くに配置している。それにより、上記ホーン１１０によって、これら被接合部材１０、２０と有機物除去部２００との間を、キャピラリ１００が移動することが可能となっている。
【００５６】
そして、本ワイヤボンディング方法では、この図４に示される有機物除去部２００を用いて、上述したようにワイヤ接合工程のサイクル間にて、有機物除去工程を行う。なお、図４中の矢印Ｙ１および矢印Ｙ２は、本方法においてキャピラリ１００が移動していく経路を示すものである。
【００５７】
まず、この有機物除去工程では、たとえば、上記ワイヤ接合工程の１サイクルの終了後に、ホーン１１０によってキャピラリ１００を、被接合部材１０、２０側からレーザ照射部２２０のレーザ導光ファイバー２２１の上方まで移動させる。
【００５８】
そして、レーザ導光ファイバー２２１からキャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行う。このレーザ照射を行うことで、キャピラリ１００の先端部１０２に付着した有機物が熱分解されたり、当該先端部１０２の表面の微小切削による有機物の物理的な除去が行われたりする。
【００５９】
このレーザ照射の一具体例を述べると、半導体レーザから発生する赤外線レーザを、たとえばφ０．８ｍｍのレーザ導光ファイバー２２１から、キャピラリ１００の先端部１０２に照射することにより、１００〜２００℃程度に加熱する。それにより、有機物を熱分解させる。ここで、有機物の種類にもよるが、シロキサン分解温度の一例は１３０℃程度である。なお、この加熱による温度について、詳細に温度範囲を設定する場合には、一般的な赤外線から温度を計測する方法を採用すればよい。
【００６０】
このレーザ照射の後、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０のプラズマ吹き出し口２１１の上方まで移動させる。そして、プラズマ吹き出し口２１１からキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って当該先端部１０２に付着している有機物を除去する。
【００６１】
このプラズマ照射の一具体例を述べると、プラズマ装置から発生する酸素ラジカルなプラズマをφ５〜１０ｍｍのスポットサイズにて、キャピラリ１００の先端部１０２に、３０〜５０ｍｍ／秒の速度で照射する。それにより、当該先端部１０２に付着した有機物Ｃの分子を切り離し、二酸化炭素ＣＯ2の状態で除去することができる。
【００６２】
そして、このプラズマ照射を行った後であってワイヤ３０の被接合部材１０、２０への接合を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をクリーニング部材２３０まで移動させる。
【００６３】
そして、キャピラリ１００の先端部１０２をクリーニング部材２３０に押し当てて、ホーン１１０を振動させることにより、当該先端部１０２をクリーニング部材２３０に擦りつける。これにより、プラズマ照射の後も残っている有機物を、機械的に除去することが可能になる。
【００６４】
こうして、有機物除去工程が終了し、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を、クリーニング部材２３０から被接合部材１０、２０まで移動させてワイヤ３０の接合を行う。そして、ボンディングワイヤ３０を複数形成する場合には、上記したワイヤ接合、有機物除去の各工程を繰り返す。
【００６５】
このように、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、プラズマ照射部２１０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、有機物除去工程として、ワイヤ接合を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させプラズマ照射を行うことで、キャピラリ１００の先端部１０２の有機物の除去を行い、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を被接合部材１０、２０まで移動させて、ワイヤ３０による被接合部材１０、２０の接合を行うようにしている。
【００６６】
この方法によれば、ワイヤ接合を行う前に、キャピラリ１００をホーン１１０に取り付けたままキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を施すことができるため、キャピラリ１００をホーン１１０から取り外して交換することなく、キャピラリ１００の先端部１０２に付着した有機物を除去することができる。
【００６７】
その結果、本実施形態によれば、ワイヤ３０の接合強度の確保や未着防止が行え、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となるとともに、キャピラリ１００の交換のインターバルを長くすることが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態のワイヤボンディング方法では、レーザ照射部２２０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、有機物除去工程において、プラズマ照射を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をレーザ照射部２２０まで移動させてキャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行い、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させている。
【００６９】
それによれば、キャピラリ１００をホーン１１０から取り外して交換することなく、プラズマ照射の前に、キャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行うことで、当該先端部１０２に付着した有機物の熱分解や物理的な切削が行われる。そのため、その後のプラズマ照射による除去を容易に行える。
【００７０】
さらに、本実施形態のワイヤボンディング方法では、プラズマ照射後且つワイヤ接合前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をクリーニング部材２３０まで移動させ、キャピラリ１００の先端部１０２の擦りつけを行っているため、プラズマ照射後にキャピラリ１００の先端部１０２に残っている有機物を擦り落とすことができ、さらなる清浄化が可能となる。
【００７１】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、有機物除去部２００は、プラズマ照射部２１０とレーザ照射部２２０とクリーニング部材２３０とを備えて構成されていたが、有機物除去部２００は、少なくともプラズマ照射部２１０を有していればよい。
【００７２】
たとえば、有機物除去部２００としては、プラズマ照射部２１０のみにより構成されたものであってもよいし、プラズマ照射部２１０およびレーザ照射部２２０のみ、あるいは、プラズマ照射部２１０およびクリーニング部材２３０のみにより、構成されたものであってもよい。
【００７３】
また、プラズマ照射部２１０におけるプラズマ照射方法や、レーザ照射部２２０におけるレーザ照射方法は、上記した例に限定されるものではなく、有機物の種類により適宜、上記効果が発揮されるように変更してもよい。
【００７４】
また、クリーニング部材２３０としては、キャピラリ１００の先端部１０２が擦られる面を、ロールなどにより回転する面として構成することで、常に新しい面で擦ることが可能なものとしてもよい。
【００７５】
また、被接合部材としては、上記した基板１０やＩＣチップ２０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３０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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図２】上記実施形態に係るワイヤボンディング装置におけるキャピラリの周辺部を示す図である。
【図３】上記実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるワイヤ接合工程を示す工程図である。
【図４】上記実施形態に係る有機物除去部を備えるワイヤボンディング装置の模式的構成を示す図である。
【図５】本発明者が試作した半導体実装構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…被接合部材としての基板、２０…被接合部材としてのＩＣチップ、
３０…ボンディングワイヤ、４０…接着剤、１００…キャピラリ、
１０１…キャピラリの内孔、１０２…キャピラリの先端部、１１０…ホーン、
２１０…プラズマ照射部、２２０…レーザ照射部、２３０…クリーニング部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーンに取り付けられたキャピラリを用いてワイヤを被接合部材に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は、ワイヤを保持しながら引き出すことのできるキャピラリを、ワイヤボンディング装置のホーンに取り付けて行う。このホーンは、キャピラリを移動・振動させることができるものである。
【０００３】
具体的には、キャピラリの内部にワイヤを挿入し、キャピラリの先端部から導出されたワイヤの部分を、被接合部材に押し当てた状態で、上記ホーンによってキャピラリ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。このようなワイヤボンディング方法は、いわゆるボールボンディング法と言われる（たとえば、特許文献１など参照）。
【特許文献１】特開平９−１７８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の半導体実装は、多種の複合部材を組み合わせる工程を持つ高密度な実装を行う傾向にある。ここで、図５は、本発明者が試作した半導体実装構造を示す概略断面図である。
【０００５】
この図５に示される実装構造は、アルミナダイキャストの様な筐体５０に、セラミック、樹脂などよりなる基板１０を、シリコーン系接着剤４０によって接続し、基板１０上のランド１１と基板１０に実装された半導体素子２０の電極２１とを、Ａｕ線よりなるワイヤ３０で接続する構造である。
【０００６】
ここで、ワイヤ３０は、セラミック等で形成されるキャピラリ１００の内孔１０１に挿入されキャピラリ１００の先端部１０２から導出されている。このキャピラリ１００は、図示しないワイヤボンディング装置の上記ホーンに取り付けられ、所望の位置に移動したり、振動することができるようになっている。
【０００７】
そして、ワイヤボンディング工程では、被接合部材における上記各電極１１、２１に対して、キャピラリ１００を当て、上記ホーンからの振動によってキャピラリ１００を振動させることにより、ワイヤ３０をボンディングする。
【０００８】
この場合、ワイヤボンディング工程の前に、シリコーン接着剤４０の硬化工程を有するため、硬化時に基板１０のランド１１および半導体素子２０の電極２１に、シリコーン接着剤４０から発生したシロキサン成分等の有機物Ｋが付着したり、また、ワイヤボンディング時に基板１０の加熱を行う際に飛散する有機物Ｋが、キャピラリ１００の先端部１０２に付着したりする。
【０００９】
キャピラリ１００の先端部１０２にこのような有機物Ｋが付着した場合、ワイヤ３０の接合強度が不足したり、ワイヤ３０の未着が発生するといったワイヤボンディング性能の劣化が発生することが問題となっている。
【００１０】
また、キャピラリ１００の先端部１０２に有機物Ｋが付着した場合、その付着度合に応じて、キャピラリ１００を上記ホーンから取り外して交換しなければならず、その交換等に手間が掛かるなどの問題が生じる。
【００１１】
ここで、上記特許文献１では、キャピラリの汚染防止のために、加熱時のヒュームを排気する通気孔を、ワイヤボンディングの固定治具に設けるようにしている。しかし、この方法では、いったんキャピラリに上記有機物が付着した場合には、これを除去することはできず、やはり上記したキャピラリの交換の問題が発生する。
【００１２】
なお、上記試作品に示したようなもの以外にも、被接合部材自身あるいは被接合部材に付随する部分が、接着剤や樹脂部を有するものであれば、ワイヤボンディング時において、これら接着剤や樹脂部から、上記と同様に飛散物が発生すると考えられる。そのため、上記したキャピラリの先端部への有機物の付着は、このような接着剤や樹脂部を有する構造体であれば、共通して起こりうると考えられる。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ホーンに取り付けられたキャピラリを用いてワイヤを被接合部材に接合するワイヤボンディング方法において、キャピラリをホーンから取り外して交換することなく、キャピラリの先端部に付着した有機物を適切に除去できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のワイヤボンディング方法は、プラズマ照射を行うプラズマ照射部（２１０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、ワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をプラズマ照射部（２１０）まで移動させてキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を行って当該先端部（１０２）に付着している有機物を除去し、続いて、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）を被接合部材（１０、２０）まで移動させてワイヤ（３０）の接合を行うことを特徴とする。
【００１５】
それによれば、ワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、キャピラリ（１００）をホーン（１１０）に取り付けたままキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を施すことができるため、キャピラリ（１００）をホーン（１１０）から取り外して交換することなく、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）に付着した有機物を適切に除去することができる。
【００１６】
その結果、本発明によれば、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となる。ここで、プラズマ照射としては、酸素ラジカル照射やアルゴンプラズマ照射などを採用することができる。
【００１７】
この場合、レーザ照射を行うレーザ照射部（２２０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、プラズマ照射を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をレーザ照射部（２２０）まで移動させてキャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行い、続いて、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をプラズマ照射部（２１０）まで移動させ、プラズマ照射を行うようにしてもよい。
【００１８】
それによれば、プラズマ照射の前に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行うことで、当該先端部（１０２）に付着した有機物を熱分解したり、当該有機物を物理的に削り取ったりすることができるため、その後のプラズマ照射による除去を容易に行うことが可能になる。
【００１９】
また、この場合、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）が擦り付けられるクリーニング部材（２３０）を被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、プラズマ照射を行った後であってワイヤ（３０）の被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、ホーン（１１０）によってキャピラリ（１００）をクリーニング部材（２３０）まで移動させ、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）をクリーニング部材（２３０）に押し当てて擦りつけるようにしてもよい。
【００２０】
それによれば、プラズマ照射後にキャピラリ（１００）の先端部（１０２）に残っている有機物を擦り落とすことができる。
【００２１】
また、被接合部材（１０、２０）として、加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生する接着剤（４０）が付着しているものを用いると、上記した有機物のキャピラリ（１００）の先端部（１０２）への付着が顕著になるが、その場合においても、上記各手段は有効である。
【００２２】
ここで、そのような接着剤（４０）としては、上記したシロキサンなどの有機物が飛散するシリコーン樹脂よりなるものを用いる。
【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、以下の各図相互において、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】
図１は、本発明の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（図１中の上面）には、半導体素子としてのＩＣチップ２０が搭載されている。
【００２６】
このＩＣチップ２０は、図示しないダイボンド材などにより基板１０に接合されている。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り、その表面に、ＡｌやＣｕなどよりなる電極２１を有するものである。
【００２７】
また、基板１０の一面においてＩＣチップ２０の近傍には、基板の電極としてのランド１１が設けられている。このランド１１は、ＡｕやＣｕなどの箔や導体ペーストなどよりなるものである。そして、この基板１０のランド１１とＩＣチップ２０の電極２１とが、ボンディングワイヤ３０を介して結線されている。
【００２８】
このように、本実施形態では、これら基板１０およびＩＣチップ２０が、ボンディングワイヤ３０が接続される被接合部材として構成されており、上記のようにランド１１と電極２１とのボンディングワイヤ３０による結線により、基板１０とＩＣチップ２０とが、電気的に接続されている。
【００２９】
ここで、ボンディングワイヤ３０は、後述するようにボールボンディング法を用いた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。なお、基板１０の一面には、ＩＣチップ２０以外にも図示しないコンデンサや抵抗素子などよりなる電子部品が搭載されていてもよい。
【００３０】
そして、基板１０の他面（図１中の下面）には、接着剤４０を介して、筐体５０が接続されている。ここで、この接着剤４０は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂など加熱により硬化するものよりなり、当該加熱により接着剤４０中の低分子成分、たとえばシロキサンなどが飛散物として発生するものである。
【００３１】
つまり、本実施形態においては、基板１０の他面に、この接着剤４０が付着していることにより、上記飛散物を発生する接着剤が被接合部材としての基板１０に付随した形となっている。
【００３２】
また、筐体５０は、基板１０を収納したり、支持するものであり、基板１０と接着剤４０を介して接着されるものであれば、特に限定されるものではない。具体的に、基板１０としては、一般的なリードフレームやバスバー、あるいはアルミニウムなどよりなるケースなどが挙げられる。
【００３３】
なお、図１では、ボンディングワイヤ３０による接続は、基板１０とＩＣチップ２０との間で行われているが、それ以外にも、たとえば基板１０と筐体５０との間や、基板１０上の異なる電極同士、さらにはＩＣチップ２０と筐体５０との間などでも、本実施形態のボンディングワイヤ３０による接続が行われていてもよい。
【００３４】
かかる本実施形態の電子装置Ｓ１は、基板１０とＩＣチップ２０とを、上記ダイボンド材を介して接続し、さらに、筐体５０と基板１０とを、接着剤４０を介して接続した後、ボンディングワイヤを行って、ＩＣチップ２０と基板１０とを、ボンディングワイヤ３０を介して接続することによって形成される。
【００３５】
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３０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、図３を参照して述べる。図２は、本ワイヤボンディング方法を行うためのワイヤボンディング装置のキャピラリ１００周辺部を示す図であり、図３は、本ワイヤボンディング方法におけるワイヤ３０を被接合部材１０、２０に接合する工程（ワイヤ接合工程）を示す工程図である。
【００３６】
ここでは、ＩＣチップ２０の電極２１を１次ボンディング側、基板１０のランド２１を２次ボンディング側として、これら両接合部材１０、２０がボールボンディング法によりワイヤボンドされる。
【００３７】
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、図２に示されるように、超音波などにより振動するホーン１１０に対して、ワイヤ３０を保持するキャピラリ１００が取り付けられたものである、
そして、キャピラリ１００は、当該ホーン１１０によって移動・振動させられる。また、図３に示されるように、キャピラリ１００は、その内孔１０１にボンディングワイヤ３０を挿入して当該ワイヤ３０を保持するとともに、その先端部１０２にワイヤ３０を繰り出すものである。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示されるように、キャピラリ１００の内孔１０１に挿入されたワイヤ３０において、キャピラリ１００の先端部１０２から導出された部分の先端に、放電加工により球状をなすボール（イニシャルボール）３１を形成する。
【００３９】
次に、このボール３１をＩＣチップ２０の電極２１に押し当てて、図３（ｂ）中の矢印Ｙに示されるように、超音波振動を加えながら接合し、１次ボンディングを行う。その後、ワイヤ３０を、キャピラリ１００の先端部１０２から繰り出して基板１０のランド１１まで引き回す（図３（ｃ）参照）。
【００４０】
次に、ランド１１まで引き回されたワイヤ３０を、キャピラリ１００の先端部１０２にて当該ランド１１に押しつけて、図３（ｄ）中の矢印Ｙに示されるように、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。
【００４１】
そして、図３（ｅ）の矢印に示す順に、キャピラリ１００を上方へ移動させ、２次ボンディング側である基板１０のランド１１からボンディングワイヤ３０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が完了する。
【００４２】
なお、このボンディングワイヤ３０を切り離したとき、キャピラリ１００の先端部１０２からは、ワイヤ３０が突出してテール３２として残るが、このテール３２に再び上記同様に放電加工を行い、上記ボール３１を形成する。こうして、ボールボンディングの１サイクルが完了し、次のサイクルを行う。
【００４３】
ここで、本実施形態のワイヤボンディング方法においても、接着剤４０が加熱によって飛散物が発生するものであるため、その飛散した有機物がキャピラリ１００の先端部１０２に付着する恐れがある。
【００４４】
そこで、本実施形態のワイヤボンディング方法では、さらに、上記ボールボンディングを行う前に、キャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って、当該先端部１０２に付着した有機物を除去する工程を備えている。具体的には、この有機物除去工程は、上記ボールボンディングの第１回目のサイクルの前、もしくは、ボールボンディングの個々のサイクルの間に行う。
【００４５】
すなわち、本実施形態の有機物除去工程は、ワイヤ接合工程の前後に行うものであるが、この有機物除去工程は、キャピラリ１００の汚れ度合に応じて行えばよく、上記ワイヤ接合工程の１サイクル、つまり上記図３に示されるボールボンディングの１サイクル毎に行ってもよいし、複数サイクル毎に行ってもよい。
【００４６】
そこで、本実施形態のワイヤボンディング装置は、上記した通常のワイヤボンディング装置に加えて、この有機物除去工程を行うための部分として有機物除去部を備えている。ここで、図４は、この有機物除去部２００を備える本実施形態のワイヤボンディング装置の模式的な構成を示す図である。
【００４７】
図４に示されるように、ワイヤ接合工程は、ワークを、ヒートコマ１２０の上に搭載して支持した状態で行われる。このヒートコマ１２０は、当該ワークを支持する固定治具として機能するとともに、通電によりワークを加熱するヒータとしても機能するものであり、この種のボールボンディングにおいて、一般的に使用されるものである。
【００４８】
そして、図４に示されるように、ワイヤ接合時の加熱により、被接合部材である基板１０に付着している接着剤４０から、有機物Ｋが発生し、これがキャピラリ１００の先端部１０２に付着する。
【００４９】
本実施形態では、有機物除去部２００がヒートコマ１２０の周囲すなわち被接合部材１０、２０の周囲に設けられており、ワイヤ接合工程の後、キャピラリ１００はホーン１１０に取り付けられたまま、被接合部材１０、２０から有機物除去部２００まで移動させられる。
【００５０】
ここで、本実施形態のワイヤボンディング装置における有機物除去部２００は、プラズマ照射を行うプラズマ照射部２１０と、レーザ照射を行うレーザ照射部２２０と、キャピラリ１００の先端部１０２を擦り付けてクリーニングするためのクリーニング部材２３０とを備えて構成されている。
【００５１】
このプラズマ照射部２１０は、たとえば一般的な大気圧プラズマ装置であり、このプラズマ照射部２１０においては、プラズマ吹き出し口２１１からプラズマが吹き出されるようになっている。
【００５２】
ここで、プラズマ照射部２１０に使用されるガスとしては、酸素ラジカル照射やアルゴンプラズマ照射などが挙げられる。なお、酸素ラジカル照射の作用メカニズムは、有機物Ｃの分子を切り離しＣＯ2の状態で除去するものであり、一方、アルゴンプラズマ照射は、物理的に有機物を除去するものである。
【００５３】
また、本実施形態のレーザ照射部２２０は、たとえば一般的な半導体レーザ発生装置であり、当該半導体レーザ発生装置から発生する赤外線レーザを、レーザ導光ファイバー２２１から発射するものである。
【００５４】
また、クリーニング部材２３０は、これにキャピラリ１００の先端部１０２を擦り付けて上記有機物を除去するものであればよく、その材質としては、金属、樹脂、セラミックなど特に限定されるものではない。
【００５５】
また、本ワイヤボンディング装置では、被接合部材１０、２０が搭載されたヒートコマ１２０と、有機物除去部２００とを、上記ホーン１１０の可動範囲内に位置するように互いに近くに配置している。それにより、上記ホーン１１０によって、これら被接合部材１０、２０と有機物除去部２００との間を、キャピラリ１００が移動することが可能となっている。
【００５６】
そして、本ワイヤボンディング方法では、この図４に示される有機物除去部２００を用いて、上述したようにワイヤ接合工程のサイクル間にて、有機物除去工程を行う。なお、図４中の矢印Ｙ１および矢印Ｙ２は、本方法においてキャピラリ１００が移動していく経路を示すものである。
【００５７】
まず、この有機物除去工程では、たとえば、上記ワイヤ接合工程の１サイクルの終了後に、ホーン１１０によってキャピラリ１００を、被接合部材１０、２０側からレーザ照射部２２０のレーザ導光ファイバー２２１の上方まで移動させる。
【００５８】
そして、レーザ導光ファイバー２２１からキャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行う。このレーザ照射を行うことで、キャピラリ１００の先端部１０２に付着した有機物が熱分解されたり、当該先端部１０２の表面の微小切削による有機物の物理的な除去が行われたりする。
【００５９】
このレーザ照射の一具体例を述べると、半導体レーザから発生する赤外線レーザを、たとえばφ０．８ｍｍのレーザ導光ファイバー２２１から、キャピラリ１００の先端部１０２に照射することにより、１００〜２００℃程度に加熱する。それにより、有機物を熱分解させる。ここで、有機物の種類にもよるが、シロキサン分解温度の一例は１３０℃程度である。なお、この加熱による温度について、詳細に温度範囲を設定する場合には、一般的な赤外線から温度を計測する方法を採用すればよい。
【００６０】
このレーザ照射の後、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０のプラズマ吹き出し口２１１の上方まで移動させる。そして、プラズマ吹き出し口２１１からキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を行って当該先端部１０２に付着している有機物を除去する。
【００６１】
このプラズマ照射の一具体例を述べると、プラズマ装置から発生する酸素ラジカルなプラズマをφ５〜１０ｍｍのスポットサイズにて、キャピラリ１００の先端部１０２に、３０〜５０ｍｍ／秒の速度で照射する。それにより、当該先端部１０２に付着した有機物Ｃの分子を切り離し、二酸化炭素ＣＯ2の状態で除去することができる。
【００６２】
そして、このプラズマ照射を行った後であってワイヤ３０の被接合部材１０、２０への接合を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をクリーニング部材２３０まで移動させる。
【００６３】
そして、キャピラリ１００の先端部１０２をクリーニング部材２３０に押し当てて、ホーン１１０を振動させることにより、当該先端部１０２をクリーニング部材２３０に擦りつける。これにより、プラズマ照射の後も残っている有機物を、機械的に除去することが可能になる。
【００６４】
こうして、有機物除去工程が終了し、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を、クリーニング部材２３０から被接合部材１０、２０まで移動させてワイヤ３０の接合を行う。そして、ボンディングワイヤ３０を複数形成する場合には、上記したワイヤ接合、有機物除去の各工程を繰り返す。
【００６５】
このように、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、プラズマ照射部２１０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、有機物除去工程として、ワイヤ接合を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させプラズマ照射を行うことで、キャピラリ１００の先端部１０２の有機物の除去を行い、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００を被接合部材１０、２０まで移動させて、ワイヤ３０による被接合部材１０、２０の接合を行うようにしている。
【００６６】
この方法によれば、ワイヤ接合を行う前に、キャピラリ１００をホーン１１０に取り付けたままキャピラリ１００の先端部１０２にプラズマ照射を施すことができるため、キャピラリ１００をホーン１１０から取り外して交換することなく、キャピラリ１００の先端部１０２に付着した有機物を除去することができる。
【００６７】
その結果、本実施形態によれば、ワイヤ３０の接合強度の確保や未着防止が行え、ワイヤボンディング性能を向上させることが可能となるとともに、キャピラリ１００の交換のインターバルを長くすることが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態のワイヤボンディング方法では、レーザ照射部２２０を被接合部材１０、２０の周囲に設けておき、有機物除去工程において、プラズマ照射を行う前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をレーザ照射部２２０まで移動させてキャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行い、続いて、ホーン１１０によってキャピラリ１００をプラズマ照射部２１０まで移動させている。
【００６９】
それによれば、キャピラリ１００をホーン１１０から取り外して交換することなく、プラズマ照射の前に、キャピラリ１００の先端部１０２にレーザ照射を行うことで、当該先端部１０２に付着した有機物の熱分解や物理的な切削が行われる。そのため、その後のプラズマ照射による除去を容易に行える。
【００７０】
さらに、本実施形態のワイヤボンディング方法では、プラズマ照射後且つワイヤ接合前に、ホーン１１０によってキャピラリ１００をクリーニング部材２３０まで移動させ、キャピラリ１００の先端部１０２の擦りつけを行っているため、プラズマ照射後にキャピラリ１００の先端部１０２に残っている有機物を擦り落とすことができ、さらなる清浄化が可能となる。
【００７１】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、有機物除去部２００は、プラズマ照射部２１０とレーザ照射部２２０とクリーニング部材２３０とを備えて構成されていたが、有機物除去部２００は、少なくともプラズマ照射部２１０を有していればよい。
【００７２】
たとえば、有機物除去部２００としては、プラズマ照射部２１０のみにより構成されたものであってもよいし、プラズマ照射部２１０およびレーザ照射部２２０のみ、あるいは、プラズマ照射部２１０およびクリーニング部材２３０のみにより、構成されたものであってもよい。
【００７３】
また、プラズマ照射部２１０におけるプラズマ照射方法や、レーザ照射部２２０におけるレーザ照射方法は、上記した例に限定されるものではなく、有機物の種類により適宜、上記効果が発揮されるように変更してもよい。
【００７４】
また、クリーニング部材２３０としては、キャピラリ１００の先端部１０２が擦られる面を、ロールなどにより回転する面として構成することで、常に新しい面で擦ることが可能なものとしてもよい。
【００７５】
また、被接合部材としては、上記した基板１０やＩＣチップ２０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３０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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図２】上記実施形態に係るワイヤボンディング装置におけるキャピラリの周辺部を示す図である。
【図３】上記実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるワイヤ接合工程を示す工程図である。
【図４】上記実施形態に係る有機物除去部を備えるワイヤボンディング装置の模式的構成を示す図である。
【図５】本発明者が試作した半導体実装構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…被接合部材としての基板、２０…被接合部材としてのＩＣチップ、
３０…ボンディングワイヤ、４０…接着剤、１００…キャピラリ、
１０１…キャピラリの内孔、１０２…キャピラリの先端部、１１０…ホーン、
２１０…プラズマ照射部、２２０…レーザ照射部、２３０…クリーニング部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーン（１１０）に取り付けられ前記ホーン（１１０）によって移動および振動させられるキャピラリ（１００）の内孔（１０１）にワイヤ（３０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から導出された前記ワイヤ（３０）の部分を、被接合部材（１０、２０）に押し当てた状態で、前記キャピラリ（１００）を振動させることにより、前記ワイヤ（３０）を前記被接合部材（１０、２０）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、
プラズマ照射を行うプラズマ照射部（２１０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記ワイヤ（３０）の前記被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記プラズマ照射部（２１０）まで移動させて前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を行って当該先端部（１０２）に付着している有機物を除去し、
続いて、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記被接合部材（１０、２０）まで移動させて前記ワイヤ（３０）の接合を行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
レーザ照射を行うレーザ照射部（２２０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記プラズマ照射を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記レーザ照射部（２２０）まで移動させて前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行い、
続いて、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記プラズマ照射部（２１０）まで移動させ、前記プラズマ照射を行う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】
前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）が擦り付けられるクリーニング部材（２３０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記プラズマ照射を行った後であって前記ワイヤ（３０）の前記被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記クリーニング部材（２３０）まで移動させ、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）を前記クリーニング部材（２３０）に押し当てて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（１０、２０）として、加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生する接着剤（４０）が付着しているものを用い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】
前記接着剤（４０）はシリコーン樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項４に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項１】
ホーン（１１０）に取り付けられ前記ホーン（１１０）によって移動および振動させられるキャピラリ（１００）の内孔（１０１）にワイヤ（３０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）から導出された前記ワイヤ（３０）の部分を、被接合部材（１０、２０）に押し当てた状態で、前記キャピラリ（１００）を振動させることにより、前記ワイヤ（３０）を前記被接合部材（１０、２０）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、
プラズマ照射を行うプラズマ照射部（２１０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記ワイヤ（３０）の前記被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記プラズマ照射部（２１０）まで移動させて前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にプラズマ照射を行って当該先端部（１０２）に付着している有機物を除去し、
続いて、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記被接合部材（１０、２０）まで移動させて前記ワイヤ（３０）の接合を行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
レーザ照射を行うレーザ照射部（２２０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記プラズマ照射を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記レーザ照射部（２２０）まで移動させて前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にレーザ照射を行い、
続いて、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記プラズマ照射部（２１０）まで移動させ、前記プラズマ照射を行う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】
前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）が擦り付けられるクリーニング部材（２３０）を前記被接合部材（１０、２０）の周囲に設けておき、
前記プラズマ照射を行った後であって前記ワイヤ（３０）の前記被接合部材（１０、２０）への接合を行う前に、前記ホーン（１１０）によって前記キャピラリ（１００）を前記クリーニング部材（２３０）まで移動させ、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）を前記クリーニング部材（２３０）に押し当てて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（１０、２０）として、加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生する接着剤（４０）が付着しているものを用い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】
前記接着剤（４０）はシリコーン樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項４に記載のワイヤボンディング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２１８７８９（Ｐ２００８−２１８７８９Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５４９９（Ｐ２００７−５５４９９）
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]