JP2733466B2 - 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路装置
の製造技術、特に、半導体素子の製造において被覆ボン
ディングワイヤにより半導体チップの電極とリードとを
電気的に接続するために用いて効果のある技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置の製造における組立
工程では、所定の集積回路が形成された半導体チップ上
に設けられた多数の外部接続電極と、実装時に外部接続
端子として機能する複数のリードとを接続する方法とし
て、両者の間に導電性の金属ワイヤを張設するワイヤボ
ンディング技術が知られている。

【０００３】一方、近年における半導体集積回路装置へ
の一層の高集積化および小形化などの要請に呼応して、
接続すべき外部接続電極の密度が飛躍的に増大しつつあ
り、これに伴って、隣り合うボンディングワイヤどうし
の間隔および線径は微細化の一途をたどっており、ボン
ディングワイヤ相互間あるいはボンディングワイヤと半
導体チップのエッジとの接触に起因するショート不良や
ボンディングワイヤの剛性の低下によるワイヤループ異
常等の問題を生じて来ている。

【０００４】上記のような問題に対処すべく、金属から
なる芯線の周囲に樹脂よりなる絶縁被覆を施した被覆ワ
イヤを用いたワイヤボンディング技術が提案されてい
る。

【０００５】しかし、キャピラリ等のボンディング工具
に挿通されたワイヤの先端部を溶融させてボール状に形
成してボンディングを行う周知の、いわゆるボールボン
ディング技術では、リード側でのボンディングは絶縁被
覆されたワイヤの側面をリード表面に対して押圧して行
うため、接合強度の低下や電気抵抗の増大等のボンディ
ング信頼性の低下が懸念される。

【０００６】以上の観点から、特開昭６２−１４０４２
８号公報および特開昭６２−１０４１２７号公報におい
て、被覆ワイヤを用いたワイヤボンディング、特にリー
ド側へのボンディングについての改良案が開示されてい
る。

【０００７】前者は、被覆ワイヤのリード側へのボンデ
ィング動作に際して、ボンディング工具による押圧力を
多段階に増大させることにより、被覆ワイヤの芯線とリ
ードとの間に介在する絶縁性の被覆膜を排除して接合部
の信頼性を確保しようとするものである。

【０００８】後者は、ボンディング工具の加熱と、ボン
ディング工具への超音波の加振を併用することにより被
覆膜を排除するものである。

【０００９】ところが、上記のいずれの技術によって
も、被覆ワイヤのリード側へのボンディングに際して、
被覆膜を接合部に介在させたままの状態でボンディング
を開始する点において変わりなく、上記被覆膜が熱変性
するなどして生じた異物が芯線とリードとの間に残存し
てボンディング部における接合強度の劣化や電気抵抗の
増大の原因となることが懸念され、ボンディング信頼性
を向上させることは困難であった。

【００１０】さらに、上記両技術においては、被覆ワイ
ヤの芯線とボンディング工具との間に被覆膜が介在した
状態でボンディングが行われるため、ボンディング荷重
や加熱等によってワイヤから剥離した被覆膜片や異物が
ボンディング工具のワイヤ挿通部に入り込んでこれを汚
染し、被覆ワイヤの円滑な繰り出しや引込操作を阻害す
る要因となり、安定したボンディング作業の実現を困難
にするという問題もあった。

【００１１】一方、前記した従来技術の問題点を解決す
るため、ボンディングワイヤの絶縁被膜として、ウレタ
ンあるいはその化合物よりなる樹脂を用いることが、特
開昭５７−１５２１３７号公報、特開昭６０−２２４２
３７号公報、特開昭６１−１９４７３５号公報、および
特開昭６３−１８２８２８号公報に記載されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ウ
レタンあるいはその化合物よりなる樹脂で被覆したボン
ディングワイヤにおいては、ボール形成時にボール直上
における樹脂の溶上りが大きいため、隣り合うワイヤの
芯線露出部分どうしの接触によるショート不良の危険性
が大きい上に、溶上り部の樹脂の盛上りが大きいので、
キャピラリをワイヤが円滑に繰り出されず、いわゆるキ
ャピラリ詰まりを生じるおそれがあり、さらにはリード
へのワイヤボンディング時における絶縁被覆の剥がれ性
が悪く、また加熱除去時に絶縁被覆の所定領域を安定し
て除去できないなどの問題点があることを本発明者らは
見い出した。

【００１３】なお、流体吹付装置を用いて、前記樹脂の
盛上りを、その発生と同時に高速流体で吹き飛ばすこと
によって、前記キャピラリ詰まりを防止することが特開
昭６３−３１８１３２号公報に記載されている。

【００１４】ところがこの方法によると、装置機構が複
雑で高価になるばかりでなく、前記高速流体によって、
ボール形成の際の放電スパークを不安定にさせるため、
形成されるボールの大きさが一定せず、ボンディングの
信頼性が低下するという問題があった。

【００１５】絶縁電線の被覆材として、ポリビニルホル
マール（以下単にホルマールと略称する）、ポリビニル
ブチラール等のポリビニルアセタール系樹脂を用いるこ
とが、特公昭３１−９４８０号公報、特公昭３１−９５
８２号公報、特公昭３１−１０２４２号公報、特公昭３
２−９３３５号公報、特公昭３５−１４８３５号公報、
特公昭３５−２９８０号公報、特公昭３７−１３６２４
号公報、特公昭４１−１５３７４号公報、特公昭４５−
２１８５０号公報、特公昭４６−１２０２０号公報、特
公昭５０−３７６８６号公報、特公昭５１−９７２号公
報、特公昭５４−２３０１４号公報、特開昭５４−１２
６９８４号公報、特公昭５５−３８７６５号公報、特公
昭５６−１５４３７号公報、特開昭５８−１６４１１号
公報、特開昭６３−１１４００４号公報などに記載され
ている。

【００１６】また、ホルマール線等の被膜を着色して可
視化することが、特開昭６０−２２１９０７号公報に記
載されている。

【００１７】ところが、これらの文献に開示されている
絶縁電線は、たとえば冷凍機や、モータあるいは音響機
器などの電気機器用のコイルなどに用いられるものであ
り、これらの文献には、半導体素子の電気的接続のため
のボンディングワイヤについては何ら開示されていない
ばかりか、両者は互いに全く異なる技術であり、技術的
課題も互いに全く相異なるものである。

【００１８】また、ボンディングワイヤの絶縁被膜とし
て、ホルマール樹脂を用いることが実開昭６１−１８６
２３９号公報に記載されているが、この文献では、ホル
マール樹脂の成分組成について何ら説明されていないば
かりか、適用技術分野を加熱によるボール形成を伴わな
いウェッジ・ウェッジボンディングに限定しており、本
発明の目的とするボール・ウェッジボンディングについ
ては全く触れていない。

【００１９】本発明の１つの目的は、半導体素子へのボ
ンディングにおいてボール形成を行う時に被覆樹脂のボ
ールへの付着を防止し、ボールの接合強度を向上させる
ことにより、ボンディング性を改善できる技術を提供す
ることにある。

【００２０】本発明の他の１つの目的は、ボール形成時
における被覆樹脂の炭化に伴う被膜の導通化を防止し、
ボンディングワイヤどうしあるいは半導体チップまたは
タブとの接触に起因するショート不良を防止することの
できる技術を提供することにある。

【００２１】本発明のさらに他の１つの目的は、１回の
電気スパークで適正形状のボールを効率良く形成できる
樹脂で被覆された半導体素子用被覆ボンディングワイヤ
を用いた半導体集積回路装置の製造技術を提供すること
にある。

【００２２】本発明のさらに他の１つの目的は、ボール
形成時における被覆樹脂の盛上りをなくし、ボンディン
グ工具を通過するワイヤの詰まりを防止することのでき
る技術を提供することにある。

【００２３】本発明のさらに他の１つの目的は、ボール
形成時におけるボール直上の被覆樹脂の熱分解による剥
離長さ（溶上り量）を適正量に抑制することにより、ワ
イヤどうし、あるいはワイヤの芯線と半導体チップのエ
ッジまたはタブとの接触によるショート不良の発生を防
止することのできる技術を提供することにある。

【００２４】本発明のさらに他の１つの目的は、ワイヤ
のリード側接合予定部の被覆樹脂の熱分解除去時に、所
要範囲を安定して高精度に除去でき、信頼性の高いワイ
ヤボンディングを行うことのできる技術を提供すること
にある。

【００２５】本発明のさらに他の１つの目的は、被覆樹
脂を事前に除去することなく、リード側接合部などへの
直接ボンディングを行うことのできる技術を提供するこ
とにある。

【００２６】本発明のさらに他の１つの目的は、ボンデ
ィング条件を裸ワイヤと同等に設定でき、先付はんだめ
っきフレームや、テーピングフレーム、超多ピンフレー
ム、ＬＯＣ（Lead On Chip）型フレームなどへのワイヤ
ボンディングを高い信頼度で行うことのできる技術を提
供することにある。

【００２７】本発明のさらに他の１つの目的は、ワイヤ
からの被覆樹脂の剥離または非剥離状態を視覚的に明確
に認識できる技術を提供することにある。

【００２８】本発明のさらに他の１つの目的は、被覆ボ
ンディングワイヤを用いた半導体集積回路装置の製造を
効率良く行うことができ、量産性を向上させることので
きる技術を提供することにある。

【００２９】本発明のさらに他の１つの目的は、製造装
置の構造を複雑化することなく、確実なワイヤボンディ
ングを行うことのできる技術を提供することにある。

【００３０】本発明のさらに他の１つの目的は、被覆ボ
ンディングワイヤの被覆膜に起因するボンディング工具
の汚染を防止し、円滑なワイヤボンディング作業を行う
ことのできる技術を提供することにある。

【００３１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３３】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法ならびに製造装置においては、ボンディングワ
イヤのボールを１回の電気スパークで適正形状に形成す
るものである。

【００３４】また、本発明においては、ボール形成時の
放電時間を0.５〜3.０ｍｓ、好ましくは0.８〜2.０ｍｓ
にすることができる。

【００３５】さらに、電気スパークにより形成されるボ
ールの径は芯線の径の３倍以下にすることができる。

【００３６】また、本発明においては、前記半導体集積
回路装置が、タブ部表面に搭載された半導体チップおよ
びインナーリード部を樹脂で封止する樹脂封止型半導体
集積回路装置であって、前記タブ部およびインナーリー
ド部にめっき層を設けずに、アウターリード部に先付半
田めっき層を設けているものとすることができる。

【００３７】さらに、前記半導体集積回路装置が、枠部
から連設されたタブ吊りリードによって支持されたペレ
ット装着用のタブと、前記枠部からタブの近傍に延設さ
れた複数のインナーリードとを有し、前記インナーリー
ドとタブ吊りリードを絶縁テープで固定する方式のリー
ドフレームを使用してなり、タブ吊りリードの中央部が
巾広に構成され、このタブ吊りリードの巾広部にリード
固定用絶縁テープの端が固定されているものとすること
ができる。

【００３８】さらに、前記半導体集積回路装置が、リー
ド・オン・チップ（ＬＯＣ）型の半導体集積回路装置で
あるものとすることができる。

【００３９】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
装置は、ボンディング工具に挿通され導電性金属からな
る芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボンディ
ングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤの先端
部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、ボンデ
ィング工具から繰り出された被覆ボンディングワイヤの
側面を第２の位置に接合する操作とを行うことにより、
該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続する半
導体集積回路装置の製造装置であって、前記被覆ボンデ
ィングワイヤが、電気スパークによるボール形成時の被
覆樹脂の溶上り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂の
盛上り、炭化またはボールへの付着の少なくとも１つを
防止できる被覆樹脂で芯線を被覆したものよりなり、ボ
ンディング工具に挿通された被覆ボンディングワイヤの
第１の接合予定部位である被覆ボンディングワイヤの先
端の直下位置と、該被覆ボンディングワイヤの第２の接
合予定部位である被覆ボンディングワイヤの側面の位置
との間を変位可能な放電電極を備えてなるものとするこ
とができる。

【００４０】さらに、本発明における他の半導体集積回
路装置の製造装置は、ワイヤスプールより供給されたボ
ンディング工具に挿通され、導電性金属からなる芯線の
周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボンディングワイ
ヤを用い、この被覆ボンディングワイヤの先端部を半導
体素子の第１の位置に接合する操作と、ボンディング工
具から繰り出された被覆ボンディングワイヤの側面を第
２の位置に接合する操作とを行うことにより、該第１の
位置と第２の位置との間を電気的に接続する半導体集積
回路装置の製造装置であって、前記被覆ボンディングワ
イヤが、電気スパークによるボール形成時の被覆樹脂の
溶上り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、
炭化またはボールへの付着の少なくとも１つを防止でき
る被覆樹脂で芯線を被覆したものよりなり、ワイヤスプ
ールよりボンディング工具に至るワイヤ経路上に被覆ボ
ンディングワイヤを側面より把持するクランパを備えて
おり、該クランパは少なくとも固定クランプ状態と摩擦
クランプ状態との２段階以上の把持力の制御が可能であ
るものとすることができる。

【００４１】前記した本発明の半導体素子用被覆ボンデ
ィングワイヤによれば、前記ボールが１回の電気スパー
クで適正形状に形成できることにより、効率の良いボー
ル形成が可能である。

【００４２】さらに、ボール形成時の放電時間が0.５〜
3.０ｍｓ、好ましくは0.８〜2.０ｍｓであることによ
り、芯線径の３倍のボールを形成しても、被覆樹脂の溶
上り量を３００μｍ以下、すなわちループ高さ以下にす
ることができる。

【００４３】電気スパークにより形成されるボールの径
が芯線の径の３倍以下であることにより、確実かつ適正
なワイヤボンディングを行うことができる。

【００４４】また、本発明においては、ボンディング荷
重や温度などのボンディング条件を裸ワイヤと同等に設
定でき、先付半田めっきフレームや、テーピングフレー
ム、あるいはＬＯＣ型フレームなどのフレーム構造を持
つ各種半導体集積回路装置用フレームへのワイヤボンデ
ィングを高信頼度で行うことができる。

【００４５】さらに、本発明による半導体集積回路装置
の製造装置においては、装置構造を複雑化することな
く、良好なボール形成、および安定した高信頼度のワイ
ヤボンディングを行うことができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】図１は半導体素子用被覆ボンディ
ングワイヤにより半導体チップの電極部とリードとを電
気的に接続した状態を示す本発明の一実施の形態による
半導体集積回路装置の一部の断面図である。

【００４７】本実施の形態の半導体集積回路装置におけ
る半導体素子用被覆ボンディングワイヤすなわち被覆ワ
イヤ１３は、導電体である芯線１３ａと、その周囲に被
覆された電気絶縁性の被覆膜（被覆樹脂）１３ｂとから
なる。

【００４８】被覆ワイヤ１３の芯線１３ａは、金属材料
たとえば金（Ａｕ）よりなり、その一端に形成されたボ
ール１３ｃにおいて第１の位置、本実施の形態では半導
体集積回路装置ＩＣの半導体チップ３のボンディングパ
ッド（電極部）３ｂと、第２の位置、本実施の形態では
リードフレーム４のインナーリード４ｂとを電気的に接
続している。

【００４９】なお、図１の４ａは半導体チップ３が図示
しない接着剤で固着されるタブ、５は半導体チップ３な
どをモールドにより封止する樹脂パッケージである。し
たがって、図１の実施の形態における半導体集積回路装
置ＩＣは、いわゆる樹脂封止型のパッケージ構造よりな
るものである。

【００５０】一方、被覆ワイヤ１３の被覆膜１３ｂは電
気絶縁性の樹脂材料で作られているが、本実施の形態で
は、この被覆膜１３ｂはアセタール樹脂を用いて得られ
たホルマールないしホルマール系樹脂よりなる。

【００５１】すなわち、本発明の半導体集積回路装置に
用いられる半導体素子用被覆ボンディングワイヤすなわ
ち被覆ワイヤ１３の被覆膜１３ｂは、ホルマール基，ビ
ニルアルコール，ビニルアセテートからなるアセタール
樹脂と、このアセタール樹脂にブロック化イソシアネー
トを硬化反応させる成分すなわち第１の硬化剤と、ビニ
ルアルコールと反応してエーテル結合を形成するフェノ
ール樹脂、あるいはメラミン樹脂の如き第２の硬化剤
（エーテル結合反応型硬化剤）と併用して得ることがで
きる。これらの第１および第２の硬化剤の配合割合は一
定の範囲で目的に応じて変化させることができる。

【００５２】上記アセタール樹脂はビニルアセテートを
原料として稀酢酸に溶解させ、これにホルムアルデヒド
および硫酸を加えて、７０〜８０℃で鹸化とホルマール
化を行うアセチル基の加水分解を行い同時に生成したア
ルコール基をホルマール化される。

【００５３】反応生成物はアンモニアで中和後、洗浄、
沈澱工程を経て乾燥させることにより、次に示す一般式
のものが得られる。

【００５４】

【化１】

【００５５】この物質の分子量は２〜５０万程度のもの
で一般式での組成は、ＰＶＦ６０〜９０重量％、ＰＶＡ
３〜８重量％、ＰＶＡＣ５〜１５重量％のものを用いる
ことができる。

【００５６】前記ビニルアセタール樹脂と反応させる第
１の硬化剤のグループとしては、ブロック化イソシアネ
ート類が挙げられる。

【００５７】さらに、詳細に説明すると、第１の硬化剤
とししては、トルイレンジイソシアネート，キシリレン
ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシ
アネート、ジフェニールエーテルイソシアネート、１−
エチルベンゼン−２，４−ジイソシアネート、１−イソ
プロピルベンゼン−２，４−ジイソシアネート、１−ク
ロルベンゼン−２，４−ジイソシアネート、１−メトキ
シベンゼン−２，５−ジイソシアネート、ビフェニール
−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチル−
ビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニル
メチルメタン−４，４’−ジイソシアネート、フルオレ
ン−２，７−ジイソシアネート、ビレン−３，８−ジイ
ソシアネート、１−シクロベンゼン−２，４−ジイソシ
アネート、１，３−ジメチルベンゾール−２，４−ジイ
ソシアネート、１，３−ジメチルベンゾール−４，６−
ジイソシアネート、１−エチルベンゾール−２，４−ジ
イソシアネート、１−イソプロピルベンゾール−２，４
−ジイソシアネート、ジエチルベンゾールジイソシアネ
ート、ナフタリンジイソシアネート、ビフェニル−２，
２’−ジイソシアネート、３，３−ジメトキシビフェニ
ル−４，４’−ジイソシアネート、２−ニトロビフェニ
ル−４，４’−ジイソシアネート、１−メチルベンゼン
−２，４，６−トリイソシアネート、トリフェニルメタ
ントリイソシアネート、１，３，５−トリメチルベンゼ
ン−２，４，６−トリイソシアネート、ナフタレン−
１，３，７−トリイソシアネート、ビフェニル−２，
４，４’−トリイソシアネートのような一分子中に少な
くとも２個のイソシアネート基を有する多価イソシアネ
ートのイソシアネート基を活性水素を有する化合物、た
とえばフェノール類，カプロラクタム，メチルエチルケ
トンオキシムでブロック化したものを挙げることができ
る。このようなイソシアネートは安定化されている。

【００５８】また、上記多価イソシアネート化合物をト
リメチロールプロパン，ヘキサントリオール，ブタンジ
オールなどの多価アルコールと反応させ、活性水素を有
する化合物でブロック化してなるものが挙げられる。上
記イソシアネート化合物の例としては、日本ポリウレタ
ン社製、ミリオネートＭＳ−５０，コロネート２５０
３，２５０５，コロネートＡｐ−ステーブル，デスモジ
ュールＣＴ−ステーブルなどを挙げることができる。そ
して、前記多価イソシアネートとしては、分子量３００
〜１０００程度のものを用いることが好適である。

【００５９】ブロック化イソシアネート類は加熱硬化さ
せることによりアセタール樹脂のビニルアルコール基と
反応しウレタン結合を形成する。このウレタン結合はブ
ロック化イソシアネートの働きで、次式に示すように、
２５０℃以上の温度で容易に分解する性質を有するの
で、被覆膜１３ｂの剥離性を向上させることができる。

【００６０】

【化２】

【００６１】一方、第２の硬化剤であるエーテル結合反
応型硬化剤としては、フェノール樹脂，メラミン樹脂，
尿素樹脂，あるいはこれらのメチロール基をメタノー
ル，エタノール，ブタノールでアルコールエーテル化し
たもの、もしくはエポキシ樹脂が挙げられる。この中で
特に好適なものとしてフェノール樹脂、特にレゾール型
とアルコールエーテル化メラミン樹脂を挙げることがで
きる。

【００６２】フェノール樹脂はレゾール型とノボラック
型に分けられるが、レゾール型はフェノール類とホルム
アルデヒドをアルカリ雰囲気中でフェノールアルコール
が構成される。これに用いるフェノール類としては、フ
ェノール，クレゾール，キシレノール，レゾールシンの
他に、ｐ−ｔ−ブチルフェノール，ｐ−ｔ−アミルフェ
ノールの如きアルキルフェノール類，ビスフェノール
Ａ，ビスフェノールＦが挙げられる。メチロール化させ
るアルデヒド類としては、ホルムアルデヒドが一般的で
あるが、パラホルムアルデヒド，フルフラール，アセト
アルデヒドなども用いられる。レゾール化させるアルカ
リ性触媒としては、ジメチルアミン，メチルアミン，ヘ
キサメチレンテトラミン，アンモニア，トリエチルアミ
ン，エチルアミン，ジエチルアミンなどのアミン類、Ｌ
ｉＯＨ，ＮａＯＨ，ＫＯＨのアルカリ金属を用いて常法
により合成して得ることができる。

【００６３】フェノール樹脂が好適な理由としては、長
期耐熱性（加熱減量性）に優れているためであり、その
理由としては熱分解により発生したラジカルをフェノー
ル性水酸基が補足するものと考えられる。レゾール型が
好適な理由としては、フェノールアルコールが硬化剤と
して機能するためである。

【００６４】第２の硬化剤のもう１つの成分としてメラ
ミン樹脂があり、この物質はアルコールエーテル化した
ものが安定性の点で優れており、市販品としては、Ｔ−
８２０（大日本インキ製）、メラン２０（日立化成製）
が挙げられる。メラミン樹脂の特長としては、耐軟化性
および耐熱性を向上させることが挙げられる。メラミン
樹脂は前記フェノール樹脂と併用して用いることが好ま
しい。この比率の一例は、フェノール樹脂６０〜９０重
量％に対してアルコールエーテル化メラミン樹脂４０〜
１０重量％である。メラミン樹脂をあまり多く用いると
可撓性が低下する。

【００６５】本発明に用いる被覆膜１３ｂ用樹脂組成物
においてホルマールないしアセタール樹脂を用いる理由
としては、アセタール樹脂がベンゼン環を含まないため
に炭化しにくい特長を有していて、ボール形成時に被覆
膜１３ｂの剥離を行うが、その際の被覆膜１３ｂの溶上
りが少なく、被覆膜１３ｂの分解物による“たれ”を形
成しない。すなわち、アセタール樹脂はボール形成外観
に優れる。アセタール樹脂が４０重量％以下では前記ボ
ール形成外観が劣り、一方、アセタール樹脂が多すぎて
８０重量％を超えると、前記硬化剤と反応する官能基が
少なくなり、被覆膜１３ｂのバランスが取りにくくな
る。

【００６６】また、第１の硬化剤（ブロック化イソシア
ネート類）を用いる理由としては、この物質は熱分解可
能で、しかもベンゼン環を含有しているので、耐熱性を
向上させることができるからである。但し、第１の硬化
剤が少なすぎる（１０重量％未満）と、この利点が得ら
れず、またこれをあまり多く（３０重量％超）用いる
と、アセタール樹脂よりも熱分解性が良くなり、被覆膜
１３ｂの溶上り量が多くなるという欠点が生じる。

【００６７】さらに、第２の硬化剤についても、その特
長は前記した如く、耐軟化性と耐熱性の向上であるが、
これが少なすぎる（５重量％未満）と、これらの特長が
得られず、多すぎる（３０重量％超）と、可撓性の低下
などの欠点が生じてしまう。

【００６８】したがって、本発明は以上の研究に基づい
て、被覆ワイヤ１３の被覆膜１３ｂを、図２に斜線部分
で示す如く、固形分比で４０〜８０重量％のアセタール
樹脂と、１０〜３０重量％の第１の硬化剤（ブロック化
イソシアネート類）と、５〜３０重量％の第２の硬化剤
（エーテル結合反応型硬化剤）とを配合した組成物で構
成するものである。この組成物を溶剤（クレゾールナフ
サ＝５０／５０）を用いて濃度１０％に希釈し、塗装装
置で被覆ワイヤ１３の芯線１３ａの外周面に膜厚に応じ
て２〜２０回塗装を行い、膜厚0.０４〜2.０μｍの絶縁
被膜を形成し、半導体素子用被覆ボンディングワイヤを
得たものである。

【００６９】この場合の組成配合の実験例と被覆膜特性
を比較例と共に表１に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】表１に示す実験例１は、本発明により被覆
ワイヤ１３の芯線１ａを直径３０μｍの金線とし、被覆
膜１３ｂを膜厚を１μｍとしたホルマール樹脂で構成し
た場合の例である。比較例１〜６はいずれもそれぞれ耐
熱ポリウレタン，ポリウレタン，ポリアミドイミド，ポ
リエステル，ポリエステルイミド，ナイロン６６で前記
ホルマール樹脂と同様の方法で被覆膜を構成したもので
ある。

【００７２】なお、上記比較例の中で、耐熱ポリウレタ
ンとは、ポリウレタンとポリエステルを主成分として、
ポリウレタンとポリエステルの成分重量比が２対１であ
ることを特徴とするポリウレタン系樹脂のことであり、
主として、ポリウレタンの耐熱特性の向上を図ることを
目的とした樹脂である。

【００７３】また、上記比較例の中の他のポリアミドイ
ミド，ポリエステル，ポリエステルイミド，ナイロン６
６は、それぞれの樹脂を主成分とするいわゆる市販の汎
用樹脂である。

【００７４】表１から理解されるように、本発明による
実験例１では、被覆ワイヤ１３で放電スパークによるボ
ール形成を行った場合のボール形成状態で真円であり、
またボール直上の樹脂（被覆膜）溶上り状態において盛
上りが発生せず、ボンディング工具（キャピラリ）への
詰まりを起こすことなく、被覆ワイヤ１３の繰り出しを
行うことができる。

【００７５】これに対し、比較例１〜６では、ボール形
成状態で真円となるものはあっても、溶上り状態で何ら
かの盛上りが大なり小なり発生するか、あるいは被覆膜
の炭化物がボールに付着しあるいは炭化物の付着と盛上
りの発生が併発した。そのため、比較例１〜６では、炭
化物の付着によるボール接合不良を生じたり、あるいは
盛上りによる被覆ワイヤのキャピラリ詰まりなどの不良
を発生するという欠点が見られた。

【００７６】また、本発明者らの実験によれば、良好な
ボール形成およびワイヤボンディング性能を得るために
は、被覆ワイヤ１３の先端へのボール１３ｃの形成時に
おいて、被覆膜１３ｂの溶上り量（図１にＬで示す）お
よびボール１３ｃへの被覆膜１３ｂの付着・炭化などが
非常に重要な意味を持つことが判明した。

【００７７】そこで、本発明者らは、前記溶上り量また
はボールへの付着・炭化等の被覆膜の熱分解除去性能
を、被覆樹脂の基本的物性値と関連づけるために、複数
の異なる種類の樹脂を用いて、代表的な樹脂の耐熱特性
量である熱軟化温度（ＪＩＳＣ３００３方式）、耐熱温
度指数ＴＧＩ（ＮＥＭＡ規格方式）、熱寿命方式（ＩＥ
ＥＥNo. ５７方式）、および熱分解温度Ｔｒ（９０％重
量減少温度）を実験から求め、さらに前記複数の種類の
樹脂で被覆した被覆ワイヤを用いて前記熱分解除去性能
を実験によって求め、両者の相関を調べた。

【００７８】その結果、このような被覆膜１３ｂの溶上
り量やボール１３ｃへの付着・炭化などは、該被覆膜１
３ｂの樹脂の耐熱温度指数（ＴＧＩ）が重要な関係を有
することを本発明者らは見い出した。

【００７９】これらの被覆膜１３ｂの溶上り量やボール
１３ｃへの付着・炭化、さらにはそれらと耐熱温度指数
（ＴＧＩ）との関係などについては、前記表１の他、表
２，図３〜図１６に示されている。

【００８０】ここで、耐熱温度指数（ＴＧＩ）について
説明すると、ＮＥＭＡ（National Electrical Manufact
urers Association)規格方式によれば、耐熱温度指数
（ＴＧＩ）は、たとえば図４ａ〜図４ｆに示すように、
横軸に加熱温度〔℃〕、縦軸に重量残存率〔％〕をとっ
て表された熱重量減少曲線（ＴＧ曲線）における５０％
の減量点の温度をＡ〔℃〕とし、２０％の減量点と５０
％の減量点とを結ぶ直線が減量率０％の線と交差する点
の温度をＢ〔℃〕とし、次式により求められる指数値で
ある。

【００８１】耐熱温度指数（ＴＧＩ）＝（Ａ＋Ｂ）／２

【００８２】

【表２】

【００８３】図３および表１，表２などから理解される
ように、本発明者らの知見では、被覆ワイヤ１３のボー
ル１３ｃの形成時における被覆膜１３ｂの溶上り量Ｌ
は、該被覆ワイヤ１３を半導体チップ３のボンディング
パッド（電極部）３ｂとインナーリード４ｂとの間に張
設した場合におけるループ高さよりも低い、すなわち３
００μｍ以下であるのが好ましく、またボール１３ｃへ
の被覆膜１３ｂの付着・炭化を排除できるのが好ましい
が、そのためには、被覆膜１３ｂの耐熱温度指数（ＴＧ
Ｉ）が３３０℃以上〜３８８℃未満であることが必要で
ある。

【００８４】そして、本発明者らの実験では、耐熱温度
指数（ＴＧＩ）が前記数値範囲に入る樹脂の例として
は、ホルマール，および３種類の耐熱ホルマール系樹
脂、たとえばホルマールと耐熱ポリウレタン（ポリウレ
タンとポリエステルとを２：１の割合で配合したもの）
とをそれぞれ３：１（耐熱ホルマールＡ），１：１（耐
熱ホルマールＢ），および１：３（耐熱ホルマールＣ）
の割合で配合したものが見い出された。したがって、こ
れらの樹脂は表２に見られる如く、ボール形成性能、被
覆膜除去性能、被覆膜溶上り性能において良好な結果が
得られ、総合評価が可以上である。特に、ホルマールは
被覆膜の除去性に優れ、かつ被覆膜溶上り性能を最も小
さくできるので、被覆膜の除去を前提とした被覆ボンデ
ィングワイヤとして最も優れていることが判明してい
る。

【００８５】これに対し、ポリウレタン，耐熱ポリウレ
タン，ポリエステル，ポリエステルイミド，ポリアミド
イミド，ナイロン６６などは、耐熱温度指数（ＴＧＩ）
が前記数値範囲に入っていない。

【００８６】その結果として、ポリウレタンおよび耐熱
ポリウレタンは被覆膜１３ｂの溶上り量Ｌが３００μｍ
以上になってしまい、ワイヤボンディング後の状態で隣
り合う被覆ワイヤ１３の露出した芯線１３ａどうしある
いは芯線１３ａと半導体チップ３のエッジとの接触によ
るショート不良を発生するという欠点がある。

【００８７】これに対して、ポリエステル，ポリエステ
ルイミド，ポリアミドイミド，ナイロン６６は溶上り量
Ｌは０であるが、被覆膜１３ｂがボール１３ｃに付着・
炭化し、ボンディング性を阻害し、また炭化により被覆
膜１３ｂに導電性が与えられてしまうという不具合が発
生する。

【００８８】前記各樹脂とのそれぞれについての熱重量
減少曲線および耐熱温度指数（ＴＧＩ）は図４ａ〜図１
３に示されている。すなわち、図４ａ〜図４ｆは被覆膜
用の樹脂がホルマールである場合の熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表し、以下、図５ａ，図５ｂは
ホルマール：耐熱ポリウレタン＝３：１の耐熱ホルマー
ルＡ、図６ａ，図６ｂはホルマール：耐熱ポリウレタン
＝１：１の耐熱ホルマールＢ、図７ａ，図７ｂはホルマ
ール：耐熱ポリウレタン＝１：３の耐熱ホルマールＣ、
図８ａ〜図８ｃは耐熱ポリウレタン、図９ａ〜図９ｅは
ポリウレタン、図１０はポリアミドイミド、図１１はポ
リエステル、図１２はポリエステルイミド、図１３はナ
イロン６６の場合における熱重量減少曲線と耐熱温度指
数（ＴＧＩ）をそれぞれ表している実験データである。

【００８９】なお、図４ａ〜図１３においては、それぞ
れの熱重量減少曲線における９０％の減量点の温度を熱
分解温度Ｔｒと定義し、この値も並記した。

【００９０】また、図１４は、ホルマールと耐熱ポリウ
レタンの２つの樹脂で被覆したボンディングワイヤにつ
いて、ボール径Ｄと被覆膜溶上り量Ｌとの関係を表す図
である。この図１４からも明らかなように、ホルマール
の場合は通常用いられるどのボール径Ｄについても被覆
膜溶上り量Ｌが３００〔μｍ〕以下に抑えられた良好な
結果が得られるのに対し、耐熱ポリウレタンの場合には
ボール径Ｄが大きくなるにつれて被覆膜溶上り量Ｌが３
００〔μｍ〕を超えてしまい、前記した欠点を生じるも
のである。

【００９１】図１５はボール形成時の放電時間と被覆膜
溶上り量Ｌおよびボール偏心量との関係を示す図、図１
６は放電時間の被覆膜溶上り量に及ぼす影響を各放電時
間における溶融ボール径Ｄと被覆膜溶上り量Ｌとの関係
について表す図である。

【００９２】図１５から明らかなように、ホルマール被
覆ワイヤの場合には、放電時間が0.５〜3.０〔ｍｓ〕の
範囲において３００〔μｍ〕以下の良好なループ高さが
得られ、特に、0.８〜2.０〔ｍｓ〕の放電時間において
は極めて良好な被覆膜溶上り量Ｌが得られる。

【００９３】また、本発明者らの実験によれば、ボール
の形成は１回の電気スパークにより適正なボール形状に
行われるのがボール形状やボール形成効率などの点から
好ましいことが見い出された。もっとも、２回以上の放
電でボール形成を行う場合も本発明に含まれるものであ
る。

【００９４】なお、放電時間が0.５〔ｍｓ〕未満の短時
間の場合には、図１５に示す如くボールの偏心が発生し
て、適正なボール形状が得られず、また3.０〔ｍｓ〕を
超える放電時間に達すると、被覆膜溶上り量Ｌが３００
〔μｍ〕を超えてしまい、いずれの場合も満足すべき結
果は得られない。

【００９５】また、図１５においても明らかなように、
耐熱ポリウレタン被覆ワイヤの場合には、0.５〔ｍｓ〕
以下の非常に短い放電時間においても被覆膜の溶上り量
Ｌが３００〔μｍ〕を超えてしまい、すなわちループ高
さ以上となり、良好な結果が得られない。

【００９６】さらに、図１６から理解されるように、ホ
ルマール被覆ワイヤにおいて放電時間を0.８〜2.０〔ｍ
ｓ〕の範囲にすることにより、芯線径の３倍（通常は２
〜2.５倍）の径のボールを形成しても、被覆膜溶上り量
Ｌを３００〔μｍ〕以下、すなわちループ高さ以下にす
ることができる。

【００９７】次に、図１７はホルマールなどのワイヤ被
覆樹脂の温度と平均寿命との関係を示す図である。図１
７の平均耐熱寿命の試験方法はＡＳＴＭ Ｄ ２３０７
およびＩＥＥＥ No. ５７に従って行われたものであ
る。図１７から明らかなように、ホルマールの平均耐熱
寿命はポリウレタンおよび耐熱ポリウレタンに対してや
や短いものの、通常の半導体装置としての使用環境下
（８５℃以下）では、次に示すように約２０年程度の平
均耐熱寿命があり、実用上十分なものである。

【００９８】すなわち、本発明者らが実使用状態でのホ
ルマール被覆ワイヤの耐熱寿命について研究したとこ
ろ、次の如き結果が導き出された。

【００９９】まず、通常の半導体装置用ボンディングワ
イヤの許容使用温度範囲−６５℃〜８５℃において、常
時最高許容温度８５℃での使用を仮定する。

【０１００】耐熱寿命加速試験の結果、図１７に示すよ
うな耐熱寿命データが得られた。本データにアレニウス
の法則を適用すると、一般に寿命ｔ（時間）と温度Ｔ
（Ｋ）との間には、

【０１０１】

【数１】

【０１０２】が成り立つ。ここでＸとＹはホルマール樹
脂特有の定数である。上式に実験データを代入すると、

【０１０３】

【数２】

【０１０４】

【数３】

【０１０５】両式の差より

【０１０６】

【数４】

【０１０７】∴Ｘ＝10565 ∴Ｙ＝−17.49 よって

【０１０８】

【数５】

【０１０９】ここで、前記の仮定より、Ｔ＝２７３＋８
５＝３５８Ｋを代入すると、 ｔ＝１６６２３８時間＝６９２７日＝１9.０年 これは、ホルマール被覆ワイヤを８５℃の環境で約２０
年使用（保存）すると、被膜の強度（耐電圧、耐摩耗性
等）が半減することを意味する。

【０１１０】以上から、ホルマール被覆ワイヤは、通常
の半導体集積回路装置用の被覆ボンディングワイヤとし
て十分な寿命を有していることが理解される。

【０１１１】図１８は、ホルマール樹脂の被覆膜厚と耐
電圧との関係を示している。図１８から理解されるよう
に、ホルマール被覆ワイヤの被覆膜厚は0.０４〔μｍ〕
以上であれば、４０〔Ｖ〕の十分な耐電圧性能を有して
いるものである。

【０１１２】次に、本発明者は被覆ワイヤの被覆膜の可
視性の改善について研究したところ、次のような結果が
得られた。

【０１１３】すなわち、半導体素子用被覆ボンディング
ワイヤはその線径が非常に小さいものであるため、その
被覆膜の有無や除去状態、溶上り量などを目視で確認す
ることは必ずしも容易ではない。そのため、被覆膜の可
視性を向上させることは重要な意味を持つものである。

【０１１４】そこで、本発明者が鋭意研究した結果、被
覆ボンディングワイヤの被覆樹脂に、その芯線とは反対
系色の着色剤を含有させることにより可視性が顕著に向
上することが判明した。

【０１１５】特に、芯線が金（Ａｕ）で作られている場
合、その被覆膜の着色剤として反対系色のうち青色また
は緑色系の着色剤を混入することにより、極めて良好な
可視性が得られた。

【０１１６】また、着色剤の含有率を0.１〜１０重量％
とすることにより、被覆樹脂の基本性能を損なうことな
く優れた可視性を確保することができた。

【０１１７】本発明者が着色剤成分および含有率〔重量
％〕の違いによる被覆膜の可視性について研究した結果
は表３に示されている。

【０１１８】

【表３】

【０１１９】表３からも明らかなように、芯線が金（Ａ
ｕ）の場合、その反対系色である青色の着色剤（オイル
ブルー）を用いることにより、その含有率２重量％程度
で、目視による被覆膜の識別を極めて容易に行うことが
できる。また、この青色系の着色剤の可視性は赤色系の
着色剤（オイルスカーレット）の場合よりもはるかに良
好で、その含有率は後者よりも非常に少ないもので足
り、コストが低く、しかも被覆膜としての特性の変動を
防止できるという長所もある。

【０１２０】ところで、このような着色剤入りの被覆樹
脂材料を得る場合の一例としては、次のような調合方法
を用いることができる。

【０１２１】すなわち、たとえば1.０ｇの青色系また緑
色系の如き染料と9.０ｇの溶剤とを２０〜７０℃で１〜
３時間にわたって溶解させる（染料添加量＝0.０１〜１
０重量％固型分）一方、この溶解物にたとえば１０００
ｇのホルマールワニスを３０〜４０℃で１０分程度混合
処理することにより、良好な着色剤入り被覆樹脂が得ら
れる。

【０１２２】本発明者が研究したところによれば、好ま
しい着色剤用染料のタイプとしては、次のようなものを
例示できる。

【０１２３】まず、染料のタイプとしては、Ｎａ，Ｋ，
Ｌｉ，Ｃｌ，Ｂｒの如く、イオン不純物の少ないものが
好ましい。これに相当する染料として、アゾイックタイ
プ，硫化・硫化建染タイプ，分散タイプ，油溶性タイプ
をあげることができる。これらのタイプについて具体的
商品名を例示すれば、次の通りである。

【０１２４】 また、染料の発色化学構造的な特長を有するものとして
は、次のものを例示できる。

【０１２５】

【化３】

【０１２６】

【化４】

【０１２７】

【化５】

【０１２８】

【化６】

【０１２９】

【化７】

【０１３０】

【化８】

【０１３１】

【化９】

【０１３２】

【化１０】

【０１３３】

【化１１】

【０１３４】

【化１２】

【０１３５】

【化１３】

【０１３６】さらに、図１９(a) ，(b) ，(c) はそれぞ
れ、本発明の一実施の形態であるホルマール被覆ワイヤ
と、比較例１としての耐熱ポリウレタン被覆ワイヤと、
比較例２としてのポリウレタン被覆ワイヤとの半導体チ
ップのエッジショート発生状態を比較して示す拡大部分
断面図である。

【０１３７】すなわち、図１９(a) の本発明のホルマー
ル被覆ワイヤの場合には、電気スパークによるボール形
成後にも芯線１３ａの周囲の被覆膜１３ｂがループ高さ
（３００μｍ）以下の溶上り量に抑えられ、しかもこの
溶上り部分以外は元の状態のまま被覆状態を維持してい
るので、ワイヤ張設後に被覆ワイヤ１３の張設部が垂れ
下がり状態となって、仮にその外周が半導体チップ３の
エッジ部と接触状態になったとしても、被覆膜１３ｂの
絶縁作用により、芯線１３ａと半導体チップ３のエッジ
とがいわゆるエッジショート不良を起こすことを防止で
きる。

【０１３８】これに対し、比較例１の耐熱ポリウレタン
被覆ワイヤの場合には、被覆膜の溶上り量が大きいた
め、半導体チップのエッジとワイヤとの接触が生じたと
すると、その接触部における被覆膜はほとんど溶上り状
態になっていることによりほぼ裸ワイヤ状態となってお
り、半導体チップのエッジと被覆ワイヤの芯線とがエッ
ジショート不良を起こしてしまう。

【０１３９】また、比較例２のポリウレタン被覆ワイヤ
の場合も、ループ高さ以上の過大な溶上りのためにエッ
ジショート不良が発生し、しかも被覆膜の盛上りが生じ
ることにより、被覆ワイヤの繰り出しが円滑に行われ
ず、被覆ワイヤのキャピラリ詰まりが発生してしまう。

【０１４０】図２０(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ、被覆
ボンディングワイヤのリード端側の接合予定部における
被覆膜の熱分解除去状態を本発明と比較例１，２とで比
較して示す拡大部分断面図である。

【０１４１】この図２０から明らかなように、本発明の
ホルマール被覆ワイヤの場合（同図(a) ）には、リード
フレームのインナーリードに接合される領域がたとえば
３００〜５００μｍにわたって被覆膜を完全に除去され
た完全剥離領域となっているが、他の領域は被覆膜１３
ｂが元の状態のままで残存している理想的状態である。

【０１４２】これに対し、比較例１の耐熱ポリウレタン
被覆ワイヤの場合には、完全剥離領域の両側が同じく３
００〜５００μｍにわたって被覆膜が除去された不完全
被覆領域になってしまっており、完全な被覆が破壊され
ている上に、一部にはたとえば５〜１０μｍの被覆樹脂
の盛上り不良が発生した。

【０１４３】また、比較例２のポリウレタン被覆ワイヤ
の場合には、完全剥離領域の両側に１０〜３０μｍの比
較的大きい被覆膜の盛上り不良が発生した。

【０１４４】したがって、図２０から、リード側接合部
についても本発明によるホルマール被覆ワイヤは良好な
被覆膜除去性能などが得られることが理解される。

【０１４５】次に、本発明において半導体素子用被覆ボ
ンディングワイヤを製造する方法およびその装置につい
て図２１と図２２を参照しながら説明する。

【０１４６】図２１は本発明による半導体素子用被覆ボ
ンディングワイヤの製造装置の一実施の形態の概略的説
明図、図２２はその製造装置の概略的斜視図である。

【０１４７】この製造装置の一実施の形態において、被
覆ワイヤ１３の芯線１３ｂを構成する生金線よりなるワ
イヤ基材１０２は供給スプール１０１に巻回されてお
り、該供給スプール１０１からアニール炉１０３に送り
出されてアニール処理を受ける。

【０１４８】アニール処理を終了したワイヤ基材１０２
はたとえば前記したホルマールの如き絶縁被覆樹脂材を
収容した樹脂被覆機構１０４の中を通過し、その通過中
に樹脂材を外周に被着される。

【０１４９】ワイヤ基材１０２の外周に付着した余剰の
被覆樹脂材はフェルト１０５でぬぐい取られる。

【０１５０】その後、ワイヤ基材１０２は、たとえば電
気炉型の焼付炉１０６の中を通過し、その外周に前記被
覆樹脂材を焼き付けられる。

【０１５１】以上の樹脂被覆から焼付までの各工程は、
ワイヤ基材１０２を複数個のロール１０７の回りで、膜
厚に応じて２〜２０回循環ライン１１０に沿って循環的
に繰り返される。

【０１５２】このようにして被覆樹脂材で被覆されたワ
イヤ基材１０２は被覆ワイヤとして巻取りスプール１０
８に巻き取られる。

【０１５３】次に、図２３〜図４４により本発明の半導
体集積回路装置の製造方法および製造装置について説明
する。

【０１５４】まず、図２３を参照すると、架台１の上に
はボンディングステージ２が同図の手前方向に長手方向
を持つように配置されている。

【０１５５】このボンディングステージ２の上部には取
付部材としてのリードフレーム４が載置されている。こ
のリードフレーム４は、その中央に形成されたタブ４ａ
上に半導体チップ３が図示しない樹脂ペースト等の導電
性接着剤により固定されており、上記ボンディングステ
ージ２の内部に設けられたヒータ２ａによって所定の温
度条件に高められる構造となっている。

【０１５６】さらに上記架台１の上において、上記ボン
ディングステージ２の側方部には、水平平面内において
移動可能なＸＹテーブル５が配置されている。このＸＹ
テーブル５の上部には、一端を上記ボンディングステー
ジ２の上方に位置させた姿勢のボンディングヘッド６が
軸支点７を介して鉛直面内で揺動可能に軸支されてい
る。上記ボンディングヘッド６の他端側は、ＸＹテーブ
ル５に固定されたリニアモータ８によって上下方向に移
動制御が可能に構成されている。

【０１５７】上記ボンディングヘッド６のボンディング
ステージ２の側の端部には、ボンディングアーム９が水
平方向に支持されており、上記ボンディングステージ２
の直上に位置する先端部には、ボンディング工具として
のルビーあるいはセラミック等で構成されたボンディン
グ工具としてのキャピラリ１０が装着されている。この
キャピラリ１０は、軸方向に貫通して形成された図示し
ないワイヤ挿通孔をほぼ垂直にした姿勢で固定されてい
る。

【０１５８】上記キャピラリ１０の図示しないワイヤ挿
通孔には、ワイヤスプール１２から供給された被覆ワイ
ヤ１３が、ワイヤテンション部２２、ワイヤガイド２
１、第２クランパ１５および第１クランパ１４を経て挿
通されている。

【０１５９】一方、ボンディングアーム９の基端側に
は、ピエゾ素子等で構成された超音波発振器１１が配置
されており、ボンディングアーム９の先端に固定された
キャピラリ１０に対してたとえば６０ｋHz程度で振幅0.
５μｍ〜2.０μｍ程度の超音波振動を随時印加すること
が可能となっている。

【０１６０】上記に説明したボンディングヘッド６は、
図示しないＣＰＵおよび記憶装置を内蔵した制御部２０
によって制御される構造となっており、このような制御
方法としては、たとえば上記ボンディングヘッド６の動
作を検出する図示しない速度検出手段と、位置検出手段
との出力信号に基づいてリニアモータ８の駆動電圧をサ
ーボコントロールすることにより行うものである。さら
に、半導体チップ３およびリードフレーム４上での接合
時の接合荷重については、同一のリニアモータ８の駆動
電流を制御することによって行われる。

【０１６１】また、上記ボンディングヘッド６の上方に
は、ＸＹテーブル５に固定された認識装置１９が配置さ
れている。この認識装置１９は、たとえばＴＶカメラ等
で構成されており、半導体チップ３とリードフレーム４
のボンディング位置を検出する機能を有している。すな
わち、認識装置１９による撮像情報に基づいて制御部２
０は、半導体チップ３の検出点とリードフレーム４上の
検出点との間を被覆ワイヤ１３で連続的に接合・配線す
るようにボンディングヘッド６に対して指示する構成と
なっている。

【０１６２】ここで、被覆ワイヤ１３について簡単に説
明すると、導電体である芯線１３ａと、その周囲に被着
された電気絶縁性を有する高分子樹脂材からなる被覆膜
１３ｂによって構成されている。芯線１３ａは、たとえ
ば直径２０〜５０μｍの金（Ａｕ）線が考えられ、望ま
しくは直径２５〜３２μｍ程度が好ましい。被覆膜１３
ｂは、たとえば前記したようなホルマール系の樹脂材料
により構成することができる。また、被覆膜１３ｂの膜
厚は、0.２μｍ〜5.０μｍ程度のものが考えられるが、
望ましくは0.５〜2.０μｍ程度のものが好ましい。この
ような被覆膜１３ｂの塗布方法は、上記樹脂材料をたと
えば５〜２０％の濃度に溶媒で希釈した溶液に、芯線１
３ａを浸漬した後、加熱乾燥する方法が考えられ、この
時に発生するピンホールを抑制するために複数回の塗布
および乾燥を繰り返すことが望ましい。具体的には、２
〜２０回の塗布・乾燥を繰り返すことによりピンホール
の発生は著しく低減できた。

【０１６３】このような被覆ワイヤ１３は、ワイヤスプ
ール１２においてたとえば１００〜１０００ｍ程度巻回
され、その芯線１３ａの基端部１３ｈ（一端）はワイヤ
スプール１２の導電部に接続されている。このワイヤス
プール１２は、スプールホルダ２５に対して電気的に接
続されており、このスプールホルダ２５を経由して放電
電源回路１８に接続されている。

【０１６４】図３６は上記ワイヤスプール１２の構造を
さらに詳しく示したものである。

【０１６５】ワイヤスプール１２は、アルミニウム（Ａ
ｌ）等の導電性金属で構成されており、ここで被覆ワイ
ヤ１３の基端部１３ｈは被覆膜１３ｂが除去されてい
る。この時の除去手段としては、図示しないガスバーナ
ー等で被覆膜１３ｂを加熱して熱分解除去すればよい。
またこの時に芯線１３ａ自体をも加熱して、芯線１３ａ
の基端部にボールを形成してもよい。また、電気的な接
続信頼性を高めるために、芯線１３ａの途中部分におい
てボールを複数個形成するようにしてもよい。このよう
にして芯線１３ａを露出させた基端部は、接着テープ等
でワイヤスプール１２の端部に固定される。以上のよう
にして、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａにおける基端部１
３ｈの電位とワイヤスプール１２の電位とを同一にする
ことができる。

【０１６６】図３７は上記ワイヤスプール１２の取付構
造を示している。

【０１６７】すなわち、上記ワイヤスプール１２は、ス
プールホルダ２５に取付けられ、さらに固定のために、
スプール固定部２５２によって該スプールホルダ２５に
対して固定されている。上記スプールホルダ２５は、架
台１に固定されたＬ字状の保持部２５４によって保持さ
れた回転モータ２６からの回転軸２６ａと連結されてお
り、スプールホルダ２５と共にワイヤスプール１２が回
転制御可能とされている。

【０１６８】上記保持部２５４に設けられた電極端子２
５５には、たとえばＬ字状の板ばね２５３の後端が固定
されており、該板ばね２５３の先端はスプールホルダ２
５を回転軸２６ａの軸外方に付勢している。

【０１６９】なお、上記電極端子２５５は前述の放電電
源回路１８のグランド（ＧＮＤ）側と接続されている。

【０１７０】このように、図３７に示す構成とすること
によって、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａは、ワイヤスプ
ール１２、スプールホルダ２５、板ばね２５３および電
極端子２５５を経て放電電源回路１８のＧＮＤ電位と同
電位となるようにされている。

【０１７１】上記ワイヤスプール１２より供給された被
覆ワイヤ１３は、ワイヤテンション部２２において所定
の張力付加ならびに検出が行われる。

【０１７２】次に、図３４によって上記ワイヤテンショ
ン部２２の構造について説明する。

【０１７３】ワイヤテンション部２２は、保持部２２ｄ
によって所定間隔で保持された一対のエア吹付板２２
ａ，２２ａを有しており、この対向空間にはエア供給口
２３より供給される供給ガスが所定流圧で通過する構造
となっている。被覆ワイヤ１３は、上記対向空間をエア
吹付板２２ａ，２２ａの長手方向とはほぼ垂直方向に挿
通されており、上記供給ガスの流圧によってエア供給口
２３とは反対方向に付勢され、被覆ワイヤ１３に対して
所定の張力が働く構造となっている。

【０１７４】上記一方のエア吹付板２２ａの主面には、
互いの対向方向に円形状の検出孔２２ｂが開設されてい
る。この検出孔２２ｂには、光検出手段としての反射式
の光ファイバセンサ２４の先端が挿入されている。

【０１７５】図３５は、上記ワイヤテンション部２２に
おけるワイヤ検出機構をさらに詳しく説明した断面図で
ある。

【０１７６】同図において、光ファイバセンサ２４は、
発光用ファイバ１４１ａと受光用ファイバ１４１ｂとで
構成されている。上記両ファイバ１４１ａ，１４１ｂ
は、共に同一構造の光ファイバケーブル２４ａで構成さ
れている。発光用ファイバ１４１ａは、図示しないＬＥ
Ｄ等の発光源と接続されており、一方、受光用ファイバ
１４１ｂはフォトトランジスタ等の受光素子と接続され
ている。したがって、発光用ファイバ１４１ａの先端よ
り放光された検出光は被覆ワイヤ１３の周面で反射さ
れ、その反射光が受光用ファイバ１４１ｂによって検出
される構成となっている。

【０１７７】なお、この時に光ファイバセンサ２４の先
端から対向側のエア吹付板２２ａの内端面までの距離を
δ１、光ファイバセンサ２４の先端からこれに近い側の
エア吹付板２２ａの内端面までの距離をδ２、エア吹付
板２２ａ，２２ａ間の対向面間の距離をδ３、光ファイ
バセンサ２４の先端から対向側のエア吹付板２２ａの外
端面までの距離をδ４とし、たとえばδ１＝0.４mm、δ
２＝0.１mm、δ３＝0.３mmとし、さらにδ５≧２δ４ta
n ３０゜とすることによって、直径１５μｍ程度までの
小径の被覆ワイヤ１３の検出が可能となる。

【０１７８】上記に述べた数値はあくまでも一例であ
り、ワイヤ径、光ファイバケーブル２４ａの光伝達特性
およびファイバ径等によって適宜に変更可能である。要
は、被覆ワイヤ１３の検出が可能な範囲であればよい。

【０１７９】なお、光ファイバセンサ２４の対向側に設
けられたδ５の径を有する孔２２ｃは、発光用ファイバ
１４１ａから放光された検出光が対向側のエア吹付板２
２ａの内面で反射して、光ファイバセンサ２４を誤動作
させることを防止するために開設されたものである。し
たがって、このような孔２２ｃを設ける代わりに、エア
吹付板２２ａの内面を黒色処理して検出光を吸収させ、
反射光を生じさせないようにしてもよい。

【０１８０】さらに、発光用ファイバ１４１ａと受光用
ファイバ１４１ｂとを別方向から被覆ワイヤ１３に対し
て臨む配置としてもよい。

【０１８１】上記構造のワイヤテンション部２２におい
て、被覆ワイヤ１３は、エア吹付板２２ａ，２２ａ間に
供給される供給ガスの流圧によって常に一定の張力が与
えられる。この供給ガスとしてはフィルタ等を通過させ
て浄化された大気、すなわちエアを用いることが可能
で、流量としては毎分５〜２０リットル程度とすること
が望ましい。すなわち、これ以下の流量では第１クラン
パ１４と第２クランパ１５の間に被覆ワイヤ１３のたる
みを生じてしまうため、被覆ワイヤ１３の適正な制御が
困難となるためである。一方、これ以上の流量では上方
への引張力が強くなりすぎ、適正なワイヤループの確保
が困難となるばかりか、第２ボンディング時に正確なテ
ールカットが難しくなり、被覆ワイヤ１３の切断等の不
都合を生じる可能性があるためである。

【０１８２】また、ワイヤテンション部２２において
は、上記で説明した光ファイバセンサ２４によって常に
被覆ワイヤ１３のたるみ状態が監視されている。すなわ
ち、光ファイバセンサ２４によって被覆ワイヤ１３から
の反射光が検出されると、たるみ状態が一定値以下、す
なわち緊張状態になったものとして、これを検出してス
プールホルダ２５に連結されている回転モータ２６が所
定量だけ回転され、ワイヤスプール１２より被覆ワイヤ
１３が所定長だけ送り出される構造となっている。した
がって、被覆ワイヤ１３は、ワイヤガイド２１の上方に
おいて、常に一定のたるみ状態を維持されている。

【０１８３】このエア供給手段と一体化されたワイヤテ
ンション部２２によって、被覆ワイヤ１３に対する引張
力の印加と被覆ワイヤ１３の検出とが同位置でかつ同時
に行うことができるため、ワイヤスプール１２の回転制
御を適切に制御でき、被覆ワイヤ１３を常に一定のたる
み状態に維持することができる。このため、キャピラリ
１０の上方において引張力にばらつきを生じることな
く、常に安定したボンディング作業が可能となる。

【０１８４】また、光ファイバセンサ２４を用いて被覆
ワイヤ１３に対して非接触の状態で被覆ワイヤ１３の検
出が可能となるため、被覆ワイヤ１３を損傷することな
く、被覆ワイヤ１３の供給経路における絶縁性低下およ
び強度低下を防止できる。

【０１８５】さらに、上記に説明したエア供給手段と一
体化されたワイヤテンション部２２の構造により、被覆
ワイヤ１３の検出機構を別途設ける必要がなく、装置構
造を簡略化できる。

【０１８６】ワイヤガイド２１を挿通されて位置決めさ
れた被覆ワイヤ１３は、同図上方に位置する第２クラン
パ１５および下方に位置する第１クランパ１４を経てキ
ャピラリ１０に挿通されている。

【０１８７】第１クランパ１４は、ボンディングヘッド
６に対して固定された構造を有しており、ボンディング
アーム９と同期して上下動が可能となっている。この第
１クランパ１４のクランプ部は詳細は図示しないが、キ
ャピラリ１０の直上に配置されており、そのクランプ荷
重は５０〜１５０ｇに制御されている。

【０１８８】一方、第２クランパ１５は、ＸＹテーブル
５に固定されており、上記第１クランパ１４の上下動作
に干渉しない程度の高さで上記第１クランパ１４の直上
に配置されており、第１クランパ１４とは独立に開閉動
作を行うことが可能な機構を有している。

【０１８９】次に、本実施の形態の特徴的な点の一つで
ある第２クランパ１５のクランプ機構について図３３を
用いて説明する。

【０１９０】第２クランパ１５は、各々の対向面がルビ
ー等で構成されたクランパチップ１５１ａおよび１５１
ｂを有しており、このクランパチップ１５１ａ，１５１
ｂが開閉動作することにより被覆ワイヤ１３が開放・把
持される構造となっている。

【０１９１】一方のクランパチップ１５１ａは、揺動ア
ーム１５６に固定されており、この揺動アーム１５６
は、軸支点１５７を中心に回動可能とされ、その後端は
保持部１５８に取付けられた圧縮コイルばね１５５によ
って拡開方向に付勢されている。上記揺動アーム１５６
の後端と軸支点１５７との間にはソレノイド１５３ａが
配設されており、通常の状態、すなわちソレノイド１５
３ａがｏｆｆ状態においては、圧縮コイルばね１５５の
拡開力によって揺動アーム１５６の後端は開かれた状態
となり、クランパチップ１５１ａの先端は閉じた状態、
すなわち被覆ワイヤ１３をクランプした状態となる。一
方これとは逆に、ソレノイド１５３ａがｏｎ状態となる
と、ソレノイド１５３ａのロッド１５４ａは図中左方向
に移動され、これによって被覆ワイヤ１３がクランプ状
態から開放される。

【０１９２】また、クランパチップ１５１ｂは、上記保
持部１５８から突出された板ばね１５２ａの先端に取付
けられており、このクランパチップ１５１ｂは、上記ソ
レノイド１５３ａとは別のソレノイド１５３ｂのロッド
１５４ｂの先端部により背後からチップ面を付勢される
構造となっている。同図では、ソレノイド１５３ｂがｏ
ｎ状態となった場合を示しており、これにより板ばね１
５２ａはロッド１５４ｂによりその変形を拘束され、板
ばねとしての機能を失う構造となっている。なお、上記
ロッド１５４ｂには一端を保持部１５８に固定されたＬ
字状の板ばね１５２ｂが取付けられており、ソレノイド
１５３ｂのｏｆｆ時にはロッド１５４ｂを図中右方向に
付勢する機能を有している。したがって、ソレノイド１
５３ｂがｏｆｆ状態となった場合には、クランパチップ
１５１ｂを保持する板ばね１５２ａは本来の板ばねとし
ての機能を回復した状態となる。

【０１９３】このように、クランパチップ１５１ｂ側の
クランプ力を板ばね１５２ａの付勢力による場合と、ソ
レノイド１５３ｂのロッド１５４ｂによる固定の場合と
の２段階でのクランプが可能となっている。これによ
り、当該第２クランパ１５に対して被覆ワイヤ１３を固
定的に把持する固定クランパと、所定の摩擦状態で把持
する摩擦クランパとの双方の機能を持たせることが可能
となっている。

【０１９４】次に、上記第２クランパ１５によるクラン
プ力の制御について具体的に説明する。

【０１９５】クランプオフ時 この時には、一方のソレノイド１５３ａがｏｎ状態とな
り、ロッド１５４ａが圧縮コイルばね１５５に抗して図
中右方向に移動され、揺動アーム１５６の先端が開かれ
て、クランパチップ１５１ａは被覆ワイヤ１３から遠ざ
かった位置に退避している。

【０１９６】また、他方のソレノイド１５３ｂはｏｆｆ
状態となっており、Ｌ字状の板ばね１５２ｂの付勢力に
よってロッド１５４ｂは図中右方向に移動されている。
したがって、クランパチップ１５１ａ，１５１ｂ間にお
いて被覆ワイヤ１３は自由状態となっている。

【０１９７】第１クランプ荷重設定時 いわゆる「摩擦クランプ」の状態である。この場合には
まず一方のソレノイド１５３ａがｏｆｆ状態となること
によって、圧縮コイルばね１５５が揺動アーム１５６の
後端を拡開する方向に付勢する。これによって、揺動ア
ーム１５６の先端のクランパチップ１５１ａは、被覆ワ
イヤ１３の方向に移動する。この時の移動距離は、たと
えば図示しないストッパ等により規定される。

【０１９８】この時、他方のソレノイド１５３ｂは、ｏ
ｆｆ状態となっており、Ｌ字状の板ばね１５２ｂの付勢
力によってロッド１５４ｂは図中右方向に移動されてい
る。

【０１９９】したがって、一方のクランパチップ１５１
ａには圧縮コイルばね１５５の付勢力が加わり、他方の
クランパチップ１５１ｂには板ばね１５２ａの付勢力が
加わった状態となる。この時、上記板ばね１５２ａの弾
性力と変形量を適宜調整してやることによって、被覆ワ
イヤ１３に対するクランプ荷重を微小荷重に設定でき
る。この時、被覆ワイヤ１３は第２クランパ１５におい
て完全に拘束されることなく、被覆ワイヤ１３に対して
これをキャピラリ１０から引き出すように力を加えた場
合、この第２クランパ１５のクランパチップ１５１ａお
よび１５１ｂの間を被覆ワイヤ１３が摩擦状態で繰り出
される構造となっている。ここで、被覆ワイヤ１３の破
断張力は、芯線径が３０μｍの場合、１２〜１６ｇｆ程
度であるため、これ以下の摩擦力、たとえば１〜４ｇｆ
程度の摩擦力となるようにすることが望ましい。この
時、たとえば摩擦係数を0.２程度とすると、上記１〜４
ｇｆ程度の摩擦力は５〜２０ｇｆ程度のクランプ力に相
当することになる。

【０２００】このような「摩擦クランプ」状態を後述の
ワイヤボンディング時（図２４Ｂ(f) の説明参照）に機
能させることによって、当該第２クランパ１５をワイヤ
ループの高さ制御に用いるループ制御用クランパとする
ことが可能である。したがって、本装置構造において
は、ループ制御用クランパを別途に設けることなく、第
２クランパ１５のみによってワイヤの引き上げ（固定ク
ランプ時：図２４Ｂ(j)参照）と、ワイヤループの高さ
制御（摩擦クランプ時：図２４Ｂ(f) の説明参照）とを
可能にしている。

【０２０１】第２クランプ荷重設定時 いわゆる「固定クランプ」の状態である。まず、他方の
ソレノイド１５３ｂが先にｏｎ状態となると、Ｌ字状の
板ばね１５２ｂの付勢力に抗してロッド１５４ｂが図中
左方向に移動される。これによって、板ばね１５２ａは
自身による弾性変形が拘束された状態となる。

【０２０２】続いて、一方のソレノイド１５３ａがｏｆ
ｆ状態となり、圧縮コイルばね１５５が揺動アーム１５
６の後端を拡開する方向に付勢する。これによって、揺
動アーム１５６の先端のクランパチップ１５１ａは、被
覆ワイヤ１３の方向に移動する。この時のクランプ荷重
は、他方のクランパチップ１５１ｂを支持する板ばね１
５２ａの弾性変形がロッド１５４ｂによって拘束されて
いるため、圧縮コイルばね１５５の付勢力によって決定
される。ここでたとえば、圧縮コイルばね１５５による
クランプ荷重を５０〜１５０ｇｆとし、ソレノイド１５
３ｂの電磁力によるロッド１５４ｂの付勢荷重を３００
ｇｆに設定することにより、圧縮コイルばね１５５の付
勢力を有効に被覆ワイヤ１３に伝えることができる。

【０２０３】なお、以上説明した第２クランパ１５の駆
動機構としては、ソレノイド１５３ａ，１５３ｂおよび
板ばね１５２ａ，１５２ｂ等を用いたが、ソレノイド１
５３ａ，１５３ｂの代わりに回転モータあるいはリニア
モータ等のアクチュエータ、また圧縮コイルばね１５５
および板ばね１５２ａ，１５２ｂの代わりに引張コイル
ばね等を用いてもよい。要はクランパによるクランプ荷
重を目的・用途に応じて切り換えて使用できる点にあ
る。

【０２０４】上記第１クランパ１４および第２クランパ
１５を通過した被覆ワイヤ１３はキャピラリ１０を経て
そのワイヤ先端１３ｅをキャピラリ１０の先端より突出
した状態とされている。

【０２０５】図２４Ａ，図２４Ｂにおいて、上記キャピ
ラリ１０の下側方にはエア吹付ノズル１６および放電電
極１７が各々配置されている。

【０２０６】エア吹付ノズル１６は、放電時において図
３０に示すように放電電極１７の電極面に対して気体を
吹き付けることによって、電極面上の被覆膜１３ｂの熱
分解ガス等による汚染を防止するためのものであり、該
エア吹付ノズル１６はＸＹテーブル５に固定されてお
り、キャピラリ１０の直下の設定高さ位置（Ｌ₀ または
Ｌ₃ ）に対してエアの吹き付けが可能な構造を有してい
る。すなわち、エア吹付ノズル１６は、ガス供給口１６
ｂより供給されたガス（エア）を導くノズル管１６ａを
有しており、このノズル管１６ａの先端には開口断面積
を狭小にして吹付圧力を高めたガス吹出口１６ｃが形成
されている。

【０２０７】ここで、リードフレーム４を基準にした上
記吹付ノズル１６の吹き付け高さＬ₁₇は、放電電極１７
における電極面の高さ位置であるＬ₀ とＬ₃ との中間位
置が望ましい。したがって、このような高さＬ₁₇は次の
式で算出することができる。

【０２０８】Ｌ₁₇＝（Ｌ₀ ＋Ｌ₃ ）／２ なお一例として、ガス吹出口１６ｃの断面積は0.２〜1.
０mm² 、吹き付け流量は0.１〜0.５ｌ／min 、ガス吹出
口１６ｃと電極面との距離は0.５〜2.０mmとすることに
よって良好な効果を得ることができた。

【０２０９】なお、エアの流量が上記数値よりも著しく
多い場合には放電スパークＳを不安定にし、ボール１３
ｃの形成が困難となったり被覆膜１３ｂを適切に除去で
きない場合も生じてくる。また、吹付量が極端に少ない
場合には電極面の汚染防止が効果的にできない場合もあ
った。

【０２１０】また、上記の吹付気体としてはエアを用い
たが、これに限らずアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ₂ ）等
の不活性気体あるいはその他の気体を用いてもよい。

【０２１１】次に、図３１を用いて上記エア吹付ノズル
１６の対向位置に配置されている放電電極１７の構造に
ついて説明する。

【０２１２】放電電極１７は、放電端子としての電磁片
１７０ａおよび電磁片１７０ｂを有している。このうち
前者の電磁片１７０ａは被覆膜１３ｂの除去専用の電極
であるが、後者の電磁片１７０ｂは被覆膜１３ｂの除去
とボール形成のための兼用電極として機能する。上記電
磁片１７０ａは、図３１においてその上下面を電気的に
絶縁物質からなる絶縁片１７０ｃで挟持された構造を有
しており、これらは電極アーム１７４ａによって支持さ
れている。上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの各断面構造
は図３２に示すように、各々の対向断面が鋭角に加工さ
れており、被覆膜１３ｂの除去時において、芯線１３ａ
との間に放電スパークＳが集中的に生じ易い構造とされ
ている。

【０２１３】なお、電磁片１７０ｂは上記電磁片１７０
ａと同様に、上下面を絶縁片１７０ｄにより挟持された
構造となっているが、その上面は放電面が露出された構
造を有しており、該露出部分がボール形成用電極面とし
て機能する。

【０２１４】上記電磁片１７０ａおよび１７０ｂは、た
とえばタングステン（Ｗ）等の耐熱性導電材料で構成す
ることが可能であり、また絶縁片１７０ｃ，１７０ｄと
なる絶縁物質としてはセラミックを用いることが可能で
ある。上記電磁片１７０ａ，１７０ｂと絶縁片１７０
ｃ，１７０ｄとの固定には、たとえばセラミックボンド
等の耐熱性接着剤を用いることができる。

【０２１５】上記電磁片１７０ａ，１７０ｂおよび絶縁
片１７０ｃ，１７０ｄは、各々電極アーム１７４ａ，１
７４ｂを介して軸支点１７１を中心に回動可能な揺動ア
ーム１７３ａ，１７３ｂに接続されている。

【０２１６】上記揺動アーム１７３ａは、上記電極アー
ム１７４ａとは反対側の端部において保持部１７５に固
定された放電電極用第１ソレノイド１７２ａと連結され
ており、揺動アーム１７３ｂは放電電極用第２ソレノイ
ド１７２ｂと連結されている。なお、各揺動アーム１７
３ａおよび１７３ｂは共に引張コイルばね１７６ａおよ
び１７６ｂによって図３２の斜め右上方向に付勢されて
いる。

【０２１７】次に、上記放電電極１７における動作機構
を説明する。

【０２１８】放電動作を行わない場合 この時、放電電極用第１ソレノイド１７２ａはｏｆｆ状
態であり、電磁片１７０ａは揺動アーム１７３ａに係止
された引張コイルばね１７６ａの付勢力によって被覆ワ
イヤ１３から遠ざかる方向に引き付けられ、図示しない
ストッパ等により所定位置で停止されている。

【０２１９】またこの時、放電電極用第２ソレノイド１
７２ｂはｏｎ状態となっており、電磁片１７０ｂは、揺
動アーム１７３ｂに対する放電電極用第２ソレノイド１
７２ｂの電磁力によって被覆ワイヤ１３から遠ざかる方
向に退避している。

【０２２０】ボール形成時 まず、放電電極用第２ソレノイド１７２ｂがｏｆｆ状態
となることによって、揺動アーム１７３ｂには引張コイ
ルばね１７６ｂの引張力が加わり、被覆ワイヤ１３の方
向に移動する。この時、図示しないストッパの作用によ
って電磁片１７０ｂは、被覆ワイヤ１３のワイヤ先端１
３ｅ（下端）の直下位置で停止する。なお、図３２では
説明の簡略化のために被覆ワイヤ１３に対して放電電極
１７側が上下動しているかの如く図示しているが、実際
には放電電極１７の高さ位置は固定されており、被覆ワ
イヤ１３がキャピラリ１０および第１クランパ１４の作
用により上下の位置に変位されているものである。

【０２２１】この時、上記ストッパの位置を調整して、
電磁片１７０ｂのボール形成用電極面（露出面）が放電
機能を生じるために最適な位置となるよう制御すること
が望ましい。

【０２２２】被覆膜除去時 この場合には、まず放電電極用第１ソレノイド１７２ａ
がｏｎ状態となり、揺動アーム１７３ａが放電電極用第
１ソレノイド１７２ａの電磁力によって引き付けられる
と、電磁片１７０ａは引張コイルばね１７６ａの引張力
に抗して被覆ワイヤ１３の方向に移動し、所定位置で停
止する。この時の停止位置は、放電電極用第１ソレノイ
ド１７２ａの設定高さ位置によって決定される。なお、
上記放電電極用第１ソレノイド１７２ａと放電電極用第
２ソレノイド１７２ｂとは各々独立して高さ位置の調整
が可能となっている。そのため、放電電極用第１ソレノ
イド１７２ａを適宜調整して電磁片１７０ａが被覆ワイ
ヤ１３に接触しない程度に、たとえば被覆ワイヤ１３の
手前１００μｍ程度で停止するように設定することがで
きる。

【０２２３】次に、放電電極用第２ソレノイド１７２ｂ
がｏｆｆ状態となることにより、引張コイルばね１７６
ｂの引張力によって電磁片１７０ｂは被覆ワイヤ１３の
方向に引き付けられる。この時、揺動アーム１７３ｂに
設けられたストッパ１７７の作用により、電磁片１７０
ｂは電磁片１７０ａの位置に対して相対的に位置決めさ
れる。すなわち、両電磁片１７０ａ，１７０ｂの間隔は
ストッパ１７７の突出長さに依存しており、適宜このス
トッパ１７７を調整することにより、たとえば両者の間
隔を２００μｍ程度に設定することによって被覆ワイヤ
１３を電磁片１７０ａ，１７０ｂ間において非接触の状
態で挟み込むことができる。

【０２２４】なお、挟み込み開放時には、上記動作を順
次逆に行わせればよい。また、上記動作を適正に実現す
るためには、両ソレノイド１７２ａ，１７２ｂの電磁力
が引張コイルばね１７６ａ，１７６ｂの引張力に対して
大である必要があることはいうまでもない。一例とし
て、両ソレノイド１７２ａ，１７２ｂの密着時の電磁力
を５００ｇｆとしたときに引張コイルばね１７６ａ，１
７６ｂの引張力を１００ｇｆとすることにより上記効果
を得ることができた。

【０２２５】次に、上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの詳
細な構造を図３２を用いて説明する。

【０２２６】本実施の形態では、電磁片１７０ａおよび
１７０ｂの対向面側において、絶縁片１７０ｃと１７０
ｄとは上記電磁片１７０ａ，１７０ｂの対向先端よりも
ｌ₂だけ互いの対向方向に突出された構造となってい
る。ここで、被覆ワイヤ１３の芯線の直径をｌ₃ 、両絶
縁片１７０ｃ，１７０ｄ間の距離をｌ₁ とすると、放電
ギャップ長ｌ₄ （図３２および図４１参照）は下記の条
件式を満たすように設定される。

【０２２７】ｌ₂ ≦ｌ₄ ≦ｌ₂ ＋（ｌ₁ −ｌ₃ ）／２ ここで、ｌ₂ ＝２００μｍ、ｌ₃ ＝３０μｍ、ｌ₁ ＝１
００μｍとすると、 ２００μｍ≦ｌ₄ ≦２３５μｍ と高精度に放電ギャップを設定することができるため、
安定した放電状態を得ることができる。

【０２２８】なお、図３１および図３２では、電磁片１
７０ａ，１７０ｂを挟持する絶縁片１７０ｃ，１７０ｄ
は上下２枚に分割して接着した構造で示したが、これに
限らず、たとえば絶縁片１７０ｃ，１７０ｄをそれぞれ
一体構造としてこの中にそれぞれ電磁片１７０ａ，１７
０ｂをはめ込む構造として、駆動の際の衝撃の繰り返し
に対して電磁片１７０ａ，１７０ｂが容易に脱落し得な
い構造としてもよい。

【０２２９】また、図３１においては駆動機構として放
電電極用第１ソレノイド１７２ａ，放電電極用第２ソレ
ノイド１７２ｂおよび引張コイルばね１７６ａ，１７６
ｂを用いた場合で説明したが、これに限らず、ソレノイ
ドの代わりにリニアモータあるいは回転モータ等のアク
チュエータ、引張コイルばねの代わりに圧着ばね、板ば
ね等のばね要素を用いてもよい。

【０２３０】次に、図３８を用いて上記電磁片１７０
ａ，１７０ｂの接続されている放電電源回路１８の回路
構成について説明する。

【０２３１】放電電源回路１８は、該回路全体を制御す
る電源回路制御部１８ｄを中心に、被覆ワイヤ１３と放
電電極１７との間に放電スパークＳを発生させるための
高電圧発生部１８ａと、被覆ワイヤ１３の全長抵抗を計
測するための低電圧発生部１８ｇ、これらを検出する検
出部１８ｂおよびこの検出値を記憶する記憶部１８ｃ、
さらに並列および直列に接続された電圧測定用、および
電流測定用の抵抗Ｒ₁〜Ｒ₄ を有している。また、上記
高電圧発生部１８ａおよび低電圧発生部１８ｇと被覆ワ
イヤ１３，電磁片１７０ｂとの間にはそれぞれスイッチ
１８ｅ，１８ｆが設けられている。すなわち、スイッチ
１８ｅを短絡した際には電磁片１７０ｂと被覆ワイヤ１
３の芯線１３ａとの間には所定の高電圧が印加され、ス
イッチ１８ｆを短絡した状態では低電圧発生部１８ｇに
よる所定の低電圧が印加される構成となっている。

【０２３２】ここで、上記構成の放電電源回路１８を用
いて放電電圧の制御を行う理由は下記の通りである。

【０２３３】すなわち、裸線を用いる場合と異なり、本
実施の形態のように被覆ワイヤ１３を用いる場合には、
図３９および図４０に示すように、ワイヤスプール１２
に巻回された状態の被覆ワイヤ１３の全長が放電回路に
おける電圧降下ΔＶに寄与することとなるため、巻回さ
れたワイヤ長を無視して常に一定の電圧を印加したので
は、放電電圧にばらつきを生じ、安定したボール１３ｃ
の形成が困難となる。

【０２３４】たとえば、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａの
径を３０μｍの金線で構成し、ワイヤスプール１２にお
ける巻回長さを１０００ｍとした場合には、ワイヤスプ
ール１２の装着直後における被覆ワイヤ１３の全抵抗は
３４ｋΩ程度となる。

【０２３５】一方、上記芯線１３ａのワイヤ先端１３ｅ
に直径７５μｍ程度のボール１３ｃを形成するための放
電条件としては、たとえば放電電流１００ｍＡで放電時
間0.５msecの条件が考えられ、これらより被覆ワイヤ１
３における電圧降下ΔＶは、新規のワイヤスプール１２
の装着直後においては３４００Ｖにもなる。

【０２３６】また、電磁片１７０ｂとワイヤ先端１３ｅ
との放電ギャップにおける電圧降下Ｖ’は、後述のよう
に放電電流と放電ギャップ長によって求めることができ
るが、たとえば３００Ｖ程度とすると、両者を加える
と、放電スパークＳを生じさせるために必要な印加電圧
Ｖは、Ｖ＝３４００＋３００＝３７００Ｖとなる。

【０２３７】しかも、上記電圧降下ΔＶの値は、ボンデ
ィング作業の進行による被覆ワイヤ１３の消費と共に漸
減し、ワイヤスプール１２に巻回された被覆ワイヤ１３
を使いきる頃には、ほぼ０Ｖにまでなる。このため、新
たなワイヤスプール１２からの被覆ワイヤ１３の使い始
めから終わりまでの間、一定の電圧を印加していたので
は、形成されるボール１３ｃに大きなばらつきを生じる
ことになる。

【０２３８】そのため、本実施の形態ではボール１３ｃ
の形成を安定させるために放電電源回路１８を用いて下
記のような制御を行う。

【０２３９】まず、ボール１３ｃの形成直後にスイッチ
１８ｅを開放すると共に、スイッチ１８ｆを閉じて低電
圧発生部１８ｇを放電回路に接続する。この状態でキャ
ピラリ１０を降下させて当該ボール１３ｃと電磁片１７
０ｂとを短絡させた状態として、低電圧発生部１８ｇか
ら、比較的小さな電圧Ｖ₄ を印加する。

【０２４０】この時、検出部１８ｂは抵抗Ｒ₄ の両端に
おける電圧Ｖ₃ を計測する。ここで次式によって、被覆
ワイヤ１３の全長の抵抗Ｒが算出される。

【０２４１】Ｒ＝Ｒ₄ × (Ｖ₄ ／Ｖ₃)＋１ （Ω） たとえば、Ｖ₄ ＝１００（Ｖ），Ｒ₄ ＝１００（Ω）と
した場合に、Ｖ₃ ＝0.５（Ｖ）が計測された場合には、
被覆ワイヤ１３の全長における抵抗値はＲ＝２0.１ｋΩ
となる。

【０２４２】次に、ボール１３ｃの形成のための放電に
おける最適な目標電流をＩ_OPT ＝0.１（Ａ）とした場
合、ボール１３ｃの形成時の被覆ワイヤ１３における電
圧降下ΔＶは、 ΔＶ＝20100 ×0.１＝2010 （Ｖ） となる。

【０２４３】この値に放電ギャップにおける電圧降下
Ｖ’を加えたものがボール形成時における目標電圧Ｖ
_OPT となり、次式で表される。

【０２４４】Ｖ_OPT ＝ΔＶ＋Ｖ’ 上記Ｖ_OPT は、記憶部１８ｃに格納され、次回のボール
１３ｃの形成時において用いられる。すなわち、次のボ
ール形成時において、スイッチ１８ｆが開かれてスイッ
チ１８ｅが閉じられて、高電圧発生部１８ａが放電回路
に接続され、電源回路制御部１８ｄに対して制御部２０
より放電開始の指示がなされると、これを契機として電
源回路制御部１８ｄは記憶部１８ｃより上記値Ｖ_OPT を
読み出してこの値の電圧を発生するように高電圧発生部
１８ａに対して指示する。これによって、電磁片１７０
ｂとワイヤ先端１３ｅにおいては前回とほぼ同一の放電
条件によってボール１３ｃの形成が可能となる。

【０２４５】次に、上記放電ギャップにおける電圧降下
Ｖ’の算出方法について説明する。

【０２４６】一般にギャップ電圧は、放電雰囲気、気
圧、陰極側の電極材、放電ギャップ長、放電電流等のパ
ラメータに依存しており、この中でも特にワイヤボンデ
ィングで考慮すべき点は、放電ギャップ長と放電電流で
ある。

【０２４７】図４２において、実験結果より得られたギ
ャップ降下電圧の一例を示す。同図より、放電ギャップ
長が0.０２mmのときのギャップ電圧Ｖ₀ ’に対して、放
電ギャップ長が1.０mmのときのギャップ電圧の変化量を
ΔＶ’とし、放電電流を一定に仮定すると、次式の成り
立つことが判明した。

【０２４８】Ｖ’＝２７０＋Ｇ×ΔＶ’（Ｖ） 上式において、Ｇは放電ギャップ（mm）を示している。

【０２４９】次に、放電電流Ｉを対数目盛りで横軸にと
り、ΔＶ’を縦軸とした図４３によると、この時の特性
は方対数目盛り上で直線となる特性を有しており、これ
を式で示すと下記のようになることが判明した。

【０２５０】ΔＶ' ＝280 −100 log₁₀ Ｉ （Ｖ） 上の２式より、ギャップ電圧Ｖ’は放電ギャップ長Ｇと
放電電流Ｉの関数となり、次式で表されることが判明し
た。

【０２５１】 Ｖ' ＝ 270＋Ｇ×(280−100 log₁₀ Ｉ) （Ｖ） 但し、上式における各定数項は、不変な量ではなく、ワ
イヤボンディング装置の初期条件、たとえば芯線１３ａ
の材質、放電電極１７（電磁片１７０ｂ）の材質、放電
雰囲気等によって異なるため、事前に実験等よりその値
を求めておくことが必要である。

【０２５２】また、上式は実験結果を補間したものに過
ぎないため、適用範囲は実験範囲、たとえば放電電流Ｉ
＝７〜２２０ｍＡ、放電ギャップＧ＝0.０２〜1.０mmの
範囲に限定されている。

【０２５３】このようにして、上式の関数を記憶部１８
ｃに記憶しておくことにより、放電ギャップにおける放
電電流Ｉの設定値を変更しても常に適切なギャップ電圧
Ｖ’を上式より算出して前述の一連の印加電圧の計算に
用いることができるため、被覆ワイヤ１３の全長にわた
って常に安定したボール１３ｃの形成用の放電、ならび
に被覆膜１３ｂの除去が可能となる。

【０２５４】なお、上記の説明では被覆ワイヤ１３が短
くなるにしたがって印加電圧が小さくなるように制御し
たものであるが、この時の印加電圧が１０００Ｖ程度以
下に低下した場合には、絶縁破壊による放電を開始しに
くい状態となる場合がある。このような場合には図４５
に示すように、主放電の前に、絶縁破壊用の電圧、たと
えば２０００〜４０００Ｖの電圧を全体の放電エネルギ
に対して無視し得る程度の短時間、たとえば0.０１〜0.
１msec程度の間、印加するようにしてもよい。

【０２５５】次に、上記印加電圧を算定する具体例につ
いて説明する。

【０２５６】まず、キャピラリ１０に対して被覆ワイヤ
１３を挿通して、ワイヤ先端１３ｅをキャピラリ１０の
先端から１mm程度突出させた状態で第１クランパ１４を
閉塞して被覆ワイヤ１３を固定する。この時、ワイヤ先
端１３ｅを図示しないガスバーナ等で加熱して、該ワイ
ヤ先端１３ｅの被覆膜１３ｂを完全に除去しておいても
よい。要するに、ワイヤ先端１３ｅの放電電極面に対向
する部位に芯線１３ａの一部が露出した状態となってい
ればよい。

【０２５７】次に、キャピラリ１０を降下させて、ワイ
ヤ先端１３ｅの芯線１３ａの露出部分と電磁片１７０ｂ
の面とを接触させる。この時、たとえば放電電源回路１
８の内部に、図示しないショート検出回路等を設けてワ
イヤ先端１３ｅと電磁片１７０ｂとの接触状態を検出し
てキャピラリ１０の下降を停止するようにしてもよい。

【０２５８】次に、放電電源回路１８の内部のスイッチ
１８ｅを開き、代わってスイッチ１８ｆを閉じた状態と
する。この状態で、低電圧発生部１８ｇより比較的低い
電圧を被覆ワイヤ１３の全長を含む放電回路に対して印
加する。この時、検出部１８ｂにおいて、印加した電圧
Ｖ₄ と回路に直列に挿入されている抵抗Ｒ₄ の両端の電
圧Ｖ₃ とを計測する。これによってワイヤスプール１２
に巻回されている被覆ワイヤ１３の巻線抵抗Ｒは、次式
で算出することができる。

【０２５９】 Ｒ＝Ｒ₄ ×〔（Ｖ₄ ／Ｖ₃ ）＋１〕 （Ω） ここで、たとえばＶ₄ ＝１００（Ｖ）、Ｒ₄ ＝１００
（Ω）とした場合に、Ｖ₃ ＝0.５（Ｖ）が計測された場
合には、Ｒ＝２0.１（ｋΩ）となる。

【０２６０】以上の工程によって、ワイヤスプール１２
を新規に装着した際の被覆ワイヤ１３の巻線抵抗の検出
が完了する。このようにして得られた巻線抵抗Ｒの値
は、放電電源回路１８内の記憶部１８ｃに格納される。

【０２６１】次に、第１の放電であるボール形成用放電
の場合について図３９を用いて説明する。

【０２６２】一例として、芯線１３ａが直径３０μｍの
金線で構成されている被覆ワイヤ１３のワイヤ先端１３
ｅに直径７５μｍのボール１３ｃを形成する場合には、
ボール形成用の電磁片１７０ｂを負極側に設定し、たと
えば放電時間0.５msec、放電電流0.１Ａ（１００ｍ
Ａ）、放電ギャップ0.５mm程度の諸条件にすることが考
えられる。

【０２６３】この時の放電電流、すなわち目標電流Ｉ＝
0.１Ａを可能にする印加電圧Ｖを以下の方法で算出す
る。

【０２６４】まず、上記で算出した巻線抵抗Ｒと上記目
標電流Ｉとより、被覆ワイヤ１３の巻線部分での電圧降
下ΔＶａは、 ΔＶａ＝Ｉ×Ｒ ＝0.1 ×20.1×１０³ ＝2010 （Ｖ） となる。

【０２６５】次に、放電ギャップにおける電圧降下Ｖ
ａ’はＧ＝0.５mm，Ｉ＝１００ｍＡより、 Ｖａ' ＝270 ×Ｇ×(280−100 log₁₀ Ｉ） ＝270 ×0.5 ×(280−100 log₁₀ 100) ＝310 （Ｖ） と算出される。したがって、上記条件下での印加電圧Ｖ
は、 Ｖ＝ΔＶａ＋Ｖａ’ ＝2010＋310 ＝2320 （Ｖ） となる。

【０２６６】以上のようにして得られた印加電圧Ｖを記
憶部１８ｃに格納する。

【０２６７】続いて、ボール形成のための放電を行う際
には、まずスイッチ１８ｅを閉じた状態とした後、スイ
ッチ１８ｆを開いて高電圧発生部１８ａを有効にする。

【０２６８】次に、電源回路制御部１８ｄは、記憶部１
８ｃに格納されている上記印加電圧Ｖ（＝２３２０
（Ｖ））を読み出して、高電圧発生部１８ａに対してこ
の電圧値を発生させるように指示する。このようにし
て、ボール形成用の放電端子としての電磁片１７０ｂに
対して、目標電流であるＩ＝１００ｍＡの放電電流を流
すことが可能となる。

【０２６９】以上のような印加電圧Ｖと降下電圧ΔＶａ
との関係を示したものが図４０である。

【０２７０】以上の説明は、第１ボンディングのための
ボール形成の際の放電条件についての説明であったが、
次に第２ボンディングのための被覆膜１３ｂの除去のた
めの放電条件について図４１を基に説明する。

【０２７１】たとえば直径３０μｍの金線からなる芯線
１３ａの周囲に、ホルマール樹脂からなる膜厚が１μｍ
程度の被覆膜１３ｂが塗布されている被覆ワイヤ１３に
おいて、第２ボンディングにおける接合予定部の被覆膜
１３ｂを軸芯方向に５００μｍの範囲で熱分解除去する
場合で説明する。

【０２７２】この場合には、まず放電条件として、放電
電極１７側を負極性として、たとえば放電時間１０mse
c、放電電流（目標電流Ｉｂ）0.０１Ａ（１０ｍＡ）、
放電ギャップ長0.２mmとすることが考えられる。

【０２７３】上記目標電流Ｉｂ＝１０ｍＡを達成するた
めの印加電圧を下記の方法で算出する。

【０２７４】まず、前述の初期設定で算出した被覆ワイ
ヤ１３の巻線抵抗Ｒと上記目標電流Ｉｂとより、巻線部
分での電圧降下ΔＶｂは、 ΔＶｂ＝Ｉｂ×Ｒ ＝0.01×20.1×１０³ ＝201 （Ｖ） と算出される。

【０２７５】次に、放電ギャップ（Ｇ＝0.２mm）におけ
る電圧降下Ｖｂ’は、 Ｖｂ' ＝270 ＋Ｇ×(280−100 log₁₀ Ｉ） ＝270 ＋0.2 ×(280−100 log₁₀ 10） ＝304 （Ｖ） となる。これより目的の印加電圧Ｖは、 Ｖ＝ΔＶｂ＋Ｖｂ’ ＝201 ＋304 ＝505 （Ｖ） となる。このようにして得られた電圧値（Ｖ＝５０５
（Ｖ））は、放電電源回路１８の記憶部１８ｃに格納さ
れる。

【０２７６】次に、実際の被覆膜１３ｂの放電除去の際
には、スイッチ１８ｅを閉じて高電圧発生部１８ａを有
効な状態として、電源回路制御部１８ｄの指示により、
上記で記憶部１８ｃに格納されていた印加電圧（Ｖ＝５
０５（Ｖ））を読み出して、高電圧発生部１８ａに対し
てこの電圧値を発生させるように指示する。このように
して、被覆膜除去用の放電端子である両電磁片１７０
ａ，１７０ｂに対して、目標電流であるＩ＝１０ｍＡの
放電電流を流すことが可能となる。

【０２７７】なお、上記のように算出された印加電圧が
１０００Ｖ以下である場合には、電圧が低すぎて安定的
な放電開始が困難となる場合が多いので、図４４に示す
ように、放電開始用の初期電圧として、たとえば２００
０Ｖ程度の高電圧を、全体の放電に影響を与えない程度
の短時間、たとえば0.０１msec程度だけ印加してもよ
い。算出された印加電圧が２０００Ｖ程度以上の値であ
る場合には、あえてこのような初期電圧の印加は不要で
あることは勿論である。

【０２７８】以上に説明した一連の工程は、新規のワイ
ヤスプール１２を装着した直後において算出された巻線
抵抗Ｒ（上記の例ではＲ＝２0.１（ＫΩ））を基に計算
したものである。ここで、ボンディング工程が進行する
にしたがって被覆ワイヤ１３の長さは次第に短くなって
いくため、上記の印加電圧Ｖの算出に際しては、被覆ワ
イヤ１３の全長の減少による巻線抵抗Ｒの値の減少を考
慮しなければならない。このように漸次減少していく巻
線抵抗値の測定は、前述の初期設定と同様な方法、すな
わちワイヤボンディング工程毎に、被覆ワイヤ１３のワ
イヤ先端１３ｅに形成されたボール１３ｃと電磁片１７
０ｂの放電面とを接触状態とし、放電電源回路１８の内
部のスイッチ１８ｅを開き、代わってスイッチ１８ｆを
閉じた状態とする。この状態で、低電圧発生部１８ｇよ
り比較的低い電圧を被覆ワイヤ１３の全長を含む放電回
路に対して印加する。この時、検出部１８ｂにおいて、
印加した電圧Ｖ₄ と回路に直列に挿入されている抵抗Ｒ
₄ の両端の電圧Ｖ₃ とを計測する。これによってボンデ
ィングサイクル毎に、前述の初期設定と同様に、ワイヤ
スプール１２に巻回されている被覆ワイヤ１３の巻線抵
抗Ｒを算出することができる。

【０２７９】なお、上記ではボンディングサイクル毎に
巻線抵抗Ｒの値を算出する場合で説明したが、このよう
な測定は間欠的に、たとえば数サイクルのボンディン
グ、あるいは１単位の半導体チップ３のボンディング毎
に、巻線抵抗Ｒの値がさほど変化しない範囲で行うこと
としてもよい。

【０２８０】印加電圧Ｖの算出に際しては、次のような
方法によっても可能である。

【０２８１】以下の説明では、既に初期設定動作を行
い、巻線抵抗Ｒの値が決定しており、ボンディング工程
が順次進行している場合とする。

【０２８２】まず、放電電源回路１８のスイッチ１８ｅ
が閉じられ、スイッチ１８ｆが開かれて高電圧発生部１
８ａが有効になっているものとする。

【０２８３】この状態で高電圧発生部１８ａよりボール
形成用の放電電圧が印加されて回路に電流が流れるよう
にして、回路に並列に挿入された電圧検出用の抵抗Ｒ₃
の両端の電圧Ｖ₁ と、回路に直列に挿入された電流検出
用の抵抗Ｒ₁ の両端の電圧Ｖ₂ をそれぞれ測定する。こ
れらの電圧Ｖ₁ およびＶ₂ より、発生電圧Ｖとそのとき
の電流Ｉは下記のように算出される。

【０２８４】Ｖ＝（Ｒ₂ ＋Ｒ₃ ）／Ｒ₃ ×Ｖ₁ Ｉ＝Ｖ₂ ／Ｒ₁ ここで、放電ギャップにおける電圧降下をＶａ’とする
と、被覆ワイヤ１３における巻線抵抗Ｒの値は、 Ｒ＝（Ｖ−Ｖａ’）×Ｉ で算出される。ここでたとえば、Ｒ₁ ＝１０Ω、Ｒ₂ ＝
１０ＭΩ、Ｒ₃ ＝１００ｋΩとし、上記電圧の測定結果
が、Ｖ₁ ＝２（Ｖ）、Ｖ₂ ＝１（Ｖ）とすると、 Ｖ＝(10 ×10⁶ ＋100 ×10³)／(100×10³)×2 ＝2020 （Ｖ） Ｉ＝１／１０＝0.１ （Ａ） となる。この電流Ｉ＝0.１Ａ（＝１００ｍＡ）と、放電
ギャップＧ（たとえばＧ＝0.５mm）の値を用いれば、 Ｖａ' ＝270 ＋Ｇ×(280−100 log₁₀ Ｉ) ＝270 ＋0.5 ×(280−100 log₁₀ 100) ＝310 （Ｖ） となる。これらの値より、巻線抵抗Ｒは、 Ｒ＝（Ｖ−Ｖａ')×Ｉ ＝（2020−310)／0.１ ＝17100 （Ω） ＝17.1 （ｋΩ） となる。この時の巻線抵抗Ｒの値は前述と同様に記憶部
１８ｃに格納される。

【０２８５】このようにして得られた巻線抵抗Ｒの値を
基に、次サイクルのボール１３ｃの形成用放電における
適切な印加電圧の算出が可能となる。

【０２８６】なお、上記は被覆ワイヤ１３の第１ボンデ
ィング位置におけるボール形成用放電の制御であった
が、第２ボンディング位置における制御、すなわち被覆
膜除去用放電の際に行ってもよい。

【０２８７】以上のような、放電電源回路１８における
制御によって、ボンディングの進行に伴う被覆ワイヤ１
３の長さの減少にしたがって巻線抵抗Ｒの変化を随時正
確に検出できるため、適切な放電電圧の設定が可能とな
り、被覆ワイヤ１３の全長にわたって常に一定形状のボ
ール１３ｃの形成、および一定範囲の被覆膜１３ｂの除
去が可能となり、安定したボンディング作業が可能とな
る。

【０２８８】次に、上記技術を適用したワイヤボンディ
ング工程について図２４Ａ，図２４Ｂを中心に説明す
る。

【０２８９】図２４Ａ(a) では、ボンディングステージ
２上の半導体チップ３の直上において、第１クランパ１
４が閉じた状態とされて被覆ワイヤ１３がクランプされ
た状態とされ、キャピラリ１０の先端が被覆ワイヤ１３
のワイヤ先端１３ｅがＬａ（たとえばＬａ＝0.５mm〜1.
０mm程度）だけ突出された状態となっている。この時の
ワイヤ先端１３ｅは、前述した放電技術により被覆膜１
３ｂが0.１〜0.４mm程度の範囲で既に除去されたされた
状態となっているが、この工程については後の図２４Ｂ
(i) の工程で説明する。

【０２９０】図２４Ａ(b) では、被覆ワイヤ１３のワイ
ヤ先端１３ｅと所定長のギャップ（放電ギャップ）を介
して、放電電極１７の電磁片１７０ｂが上記ワイヤ先端
１３ｅの直下に入り込んだ状態となり、前述の放電電源
回路１８の高電圧の印加により、ボール１３ｃが形成さ
れた状態となっている。この時の放電ギャップＬ₁₀は、
0.１mm〜1.０mm程度の範囲で設定可能であるが、0.２mm
〜0.７mmの範囲が望ましい。

【０２９１】なお、同図では図示していないが、上記ボ
ール１３ｃの形成直後に該ボール１３ｃと電磁片１７０
ｂの放電面とを接触させて、前述の如く被覆ワイヤ１３
の巻線抵抗Ｒを測定してもよい。

【０２９２】図２４Ａ(c) では、第２クランパ１５は第
１クランプ荷重、すなわち摩擦クランプの状態とされて
おり、第１クランパ１４は開いた状態となっている。こ
の摩擦クランプの状態では、既に説明したように被覆ワ
イヤ１３に対して1.０ｇｆ〜4.０ｇｆ程度の張力が加わ
るようになっている。この状態で、図２４Ａ(d) に示す
ようにキャピラリ１０が半導体チップ３上の第１ボンデ
ィング位置（第１の位置）に向かって下降すると、キャ
ピラリ１０の先端においてボール１３ｃが係止され、被
覆ワイヤ１３の全体がこれに伴って下降する。

【０２９３】図２４Ａ(e) の状態では、第１ボンディン
グが行われた状態を示している。すなわち、キャピラリ
１０の先端に保持されたボール１３ｃが半導体チップ３
上に着地した状態で、キャピラリ１０に対して荷重５０
〜１００ｇｆが印加されて、超音波発振器１１より、た
とえば６０ｋHzで振幅0.５μｍ〜1.０μｍ程度の超音波
振動がキャピラリ１０に対して印加される。該ボール１
３ｃはかかる超音波振動とボンディングステージ２内の
ヒータ２ａからの２００℃程度の加熱との相乗効果によ
って、接合時間約２０〜４０msec程度で被覆ワイヤ１３
は半導体チップ３（ボンディングパッド３ｂ）に対して
接合される。このような接合は、加熱と超音波振動とに
より、ボール１３ｃを構成する金（Ａｕ）と、ボンディ
ングパッド３ｂを構成するアルミニウム（Ａｌ）の原子
相互の拡散が促進されることにより達成される。なお、
この時、第２クランパ１５は開かれた状態（クランプオ
フ）となり、これによって被覆ワイヤ１３は第１クラン
パ１４および第２クランパ１５のいずれにも拘束されな
い状態となる。

【０２９４】図２４Ｂ(f) では、上記第１ボンディング
の完了後、キャピラリ１０が所定量だけ上昇した状態を
示している。この時に被覆ワイヤ１３の途中部分におけ
る被覆膜１３ｂの除去部位（露出部１３ｄ）がキャピラ
リ１０の先端となるようにキャピラリ１０の上昇量が制
御されている。同図においてはキャピラリ１０が最高上
昇位置に達した時点で上記の位置決めが行われている場
合を示しているが、これに限らず、キャピラリ１０が下
降して第２のボンディング位置（インナーリード４ｂ）
に至るまでの中間状態のいずれかの部位でキャピラリ１
０の先端に対して上記露出部１３ｄが位置決めされるよ
うにしてもよい。

【０２９５】なお、図２４Ｂ(f) で示す状態で、キャピ
ラリ１０が所定高さまで上昇した後、第２のボンディン
グ位置（インナーリード４ｂ）に対して下降する途中の
適当な時点で第２クランパ１５を摩擦クランプ状態（第
１クランプ荷重設定状態）として下降するキャピラリ１
０に対して被覆ワイヤ１３を上方向に引張力を作用させ
ることによって、ワイヤの引き込み不良等を生じないの
で、ワイヤループの高さを安定に制御することも可能で
ある。このようにキャピラリ１０の下降時に第２クラン
パ１５を摩擦クランプ状態とすることによって、キャピ
ラリ内へのワイヤの引き込み不良による異常ループを生
じることがなく、ワイヤループを形成するのに必要なワ
イヤの長さを安定制御できるので、第２の接合部への接
合予定部のワイヤの位置（被覆膜除去予定位置）を高精
度に設定できる。

【０２９６】図２４Ｂ(g) は、第２のボンディング位置
（インナーリード４ｂ）上にキャピラリ１０が着地して
第２ボンディングを行っている状態を示す。なお、同図
において水平方向へのキャピラリ１０の移動はＸＹテー
ブル５の移動により相対的に行われている。

【０２９７】上記第２ボンディングにおけるボンディン
グ条件としては、キャピラリ１０への接合荷重１００〜
１５０ｇｆ、接合時間１０〜３０msec、超音波周波数６
０ｋHz、振幅1.０〜2.０μｍ、接合温度１４０〜３６０
℃（好ましくは、１６０〜２３０℃）程度が好適であ
る。このような諸条件によって被覆ワイヤ１３の露出部
１３ｄにおける芯線１３ａのＡｕ原子と、インナーリー
ド４ｂ上の銀メッキにおけるＡｇ原子との相互拡散が促
進されて接合が実現される。この時、本実施の形態では
被覆ワイヤ１３における第２の接合部位で予め被覆膜１
３ｂが除去され露出部１３ｄが形成され、芯線１３ａの
周側面とインナーリード４ｂとが直接接触された状態で
超音波振動の印加が行われるため、下記のような利点を
有する。

【０２９８】第１に、被覆膜１３ｂの除去のための超音
波振動の印加が不要となる。すなわち、第２の接合部位
で被覆膜１３ｂを機械的に破壊・除去するためには多段
階の超音波振動の印加が必要であるが、本実施の形態で
はこれが不要であるためにボンディング作業を効率的に
行うことができる。

【０２９９】第２に、第２ボンディングにおける接合強
度を極めて高く維持できる。すなわち、第２ボンディン
グの際に予め被覆膜１３ｂが除去されて芯線１３ａが露
出した状態となっているため、超音波振動の印加に際し
て被覆膜片等が介在することなく高い接合強度を得るこ
とができる。したがってボンディング信頼性を高めるこ
とができる。

【０３００】第３に、第２ボンディングの際に、予め被
覆膜１３ｂが適切な範囲で除去されているため、低温ボ
ンディングを実現でき、第２ボンディングにおける温度
条件を裸線の場合と略同様にできるため、加熱による素
子破壊・疲労等を防止できる。

【０３０１】また、被覆膜１３ｂの除去を放電によって
行うことにより、被覆膜１３ｂの膜厚を大きくすること
ができ、被覆ワイヤ１３の絶縁性を高く維持できる。

【０３０２】次の図２４Ｂ(h) では、第２ボンディング
の完了後、ＸＹテーブル５を移動することなく、キャピ
ラリ１０がリードフレーム４の表面からＬ₁ だけ上昇し
た状態を示している。この時のＬ₁ は、後述する方法で
第１および第２の接合部位に関する情報、および装置の
初期設定条件等によって算出される。キャピラリ１０が
このようにしてＬ₁ の高さまで上昇すると、第１クラン
パ１４が閉じられて被覆ワイヤ１３がクランプ状態とな
る。

【０３０３】図２４Ｂ(i) では、第１クランパ１４が閉
じられて被覆ワイヤ１３がクランプされた状態でキャピ
ラリ１０がさらにＬ₂ の高さまで上昇された状態を示し
ている。この時、第１クランパ１４は被覆ワイヤをクラ
ンプした状態でキャピラリ１０と連動して上昇するた
め、被覆ワイヤ１３は上記第２の接合部位において切断
される。この結果、被覆ワイヤ１３はキャピラリ１０の
先端より上記Ｌ₁ の長さ分だけ突出された状態となる。

【０３０４】次に、同図に示す状態のまま、前述の放電
電極１７の両電磁片１７０ａ，１７０ｂが被覆ワイヤ１
３をその両側方から非接触の状態で挟み込み、放電電源
回路１８より前述の如く制御された電圧が放電電極１７
に対して印加されると、被覆膜１３ｂを介した状態で当
該電磁片１７０ａ，１７０ｂと芯線１３ａとの間で放電
が行われる。この時の放電エネルギによって被覆ワイヤ
１３の所定部位における被覆膜１３ｂの一部が除去され
る。この時の放電条件としてはたとえば被覆ワイヤ１３
に対して、放電電極１７側を負極に設定して放電時間２
〜２０msec、放電電流５〜３０ｍＡ、放電ギャップ0.１
〜0.５mmとすることができるが、前述の如く放電時間１
０msec、放電電流（目標電流Ｉｂ）0.０１Ａ（１０ｍ
Ａ）、放電ギャップ長0.２mmとすることが好ましい。但
しこれらの値に限定されるものではなく、要は、金（Ａ
ｕ）の融点である１０６３℃まで加熱することなく、か
つ被覆膜１３ｂの熱分解温度約５００〜６００℃（表１
参照）まで適正領域を加熱することが必要である。この
点について前述の放電条件によれば被覆ワイヤ１３の途
中部分に放電によるボール等を形成してしまうことなく
被覆膜１３ｂのみを完全に熱分解除去することができ、
この除去範囲として0.１mm〜1.０mm、さらには0.４mm〜
0.６mmの範囲の安定除去が制御可能である。

【０３０５】なお、この際の放電電極１７の電極面の設
置高さをＬ₃ 、被覆ワイヤ１３の先端から除去中心位置
までの長さＬ₄ とすると、上記Ｌ₁ およびＬ₂ の間には
次の幾何学的関係が成立する。

【０３０６】Ｌ₂ −Ｌ₃ ＝Ｌ₁ −Ｌ₄ したがって、 Ｌ₁ ＝Ｌ₂ −Ｌ₃ ＋Ｌ₄ ここで、Ｌ₂ ，Ｌ₃ は装置の初期設定で定まる値であ
り、Ｌ₄ は次のボンディング時の接合位置間の情報に基
づいて演算処理により決定される値である。

【０３０７】上記の放電の後、放電電極１７がキャピラ
リ１０の下方より離反する方向に退避すると共に、第２
クランパ１５が閉じられる。この時第２クランパ１５は
固定クランプ状態、すなわちクランプ荷重が５０〜１５
０ｇｆ程度の第２クランプ荷重設定状態となり、被覆ワ
イヤ１３は完全に拘束された状態となる。

【０３０８】図２４Ｂ(j) では、第１クランパ１４が開
かれ、キャピラリ１０が図２４Ｂ(i) の状態よりも相対
的にＬ₈ だけ下降される。この時、被覆ワイヤ１３はは
第２クランパ１５によって拘束されているため、被覆ワ
イヤ１３はキャピラリ１０の内部にＬ₈ だけ引き込ま
れ、キャピラリ１０の先端より被覆ワイヤ１３の先端が
テール長Ｌ₉ だけ突出された状態となる。この状態から
第１クランパ１４が閉じられて、第２クランパ１５が開
かれると、キャピラリ１０は初期高さＬ₂ まで上昇する
と共にＸＹテーブル５が所定量移動して次のボンディン
グサイクルにおける初期状態となる（図２４Ａ(a) 参
照）。

【０３０９】以上に説明した図２４Ａ，図２４Ｂにおけ
るキャピラリ１０（ボンディング工具）の高さ位置、第
１クランパ１４および第２クランパ１５におけるソレノ
イドのｏｎ，ｏｆｆ等の各機構の動作タイミングを示し
たものが図２５である。

【０３１０】また、上記図２４Ａ，図２４Ｂにおいて説
明したＬ₀ ，Ｌ₁ ，Ｌ₈ ，Ｌ₉ ，Ｌ₁₀の間には下記の式
が成立する。

【０３１１】Ｌ₁ ＝Ｌ₈ ＋Ｌ₉ Ｌ₂ ＝Ｌ₀ ＋Ｌ₁₀＋Ｌ₉ ここで、ボール形成のための放電電極１７の電極面の高
さＬ₀ は、装置の初期設定で決まる。また放電ギャップ
Ｌ₁₀、テール長Ｌ₉ はオペレータの初期設定によって決
まるため、これらよりキャピラリ１０の初期高さＬ₂ は
必然的に定まる。この時、たとえば放電電極１７の電磁
片１７０ｂにおける放電面上にキャピラリ１０の先端を
接触させて、ボンディングヘッド６における図示しない
位置検出機構を用いて高さ位置を検出することによって
高精度にＬ₁₀の設定を行うことができる。これに伴って
被覆膜除去用の放電電極高さＬ₃ も容易に算出すること
ができる。

【０３１２】次に、Ｌ₄ は、図２７より、次の式で算出
することができる。

【０３１３】Ｌ₄ ＝Ｌ₆ ＋Ｌ₇ ここで、Ｌ₆ は次のボンディングに要する被覆ワイヤ１
３の長さであり、Ｌ₇は、ボール１３ｃの形成に必要な
長さである。Ｌ₇ は、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａの直
径ｄ（μｍ）とボール１３ｃの直径Ｄ（μｍ）（図２４
Ａ(b) 参照）との関係より、 Ｌ₇ ＝（２／３）×（Ｄ³ ／ｄ² ） となる。ここで、たとえばｄ＝３０μｍとすると、 Ｌ₇ ＝7.４１×１０^-4×Ｄ³ （μｍ） となる。ここで、ボール１３ｃの直径Ｄの精度を７５μ
ｍ±５μｍ程度とするとＬ₇ は、３２０±５０μｍ程度
の精度で再現されることが理解できる。このようにして
示された上式をグラフ化したものが図２８である。

【０３１４】次に、ボンディングに必要な長さであるＬ
₆ は、接合位置を検出した後の配線距離Ｌ₁₅およびルー
プ高さＬ₁₄より近似的に、 Ｌ₆ ＝Ｌ₁₄＋Ｌ₁₅ の式で求めることができる。ここで、ループ高さＬ
₁₄は、配線条件、たとえば芯線１３ａの製造方法に基づ
く機械的物性、第１および第２ボンディング部位間の段
差、キャピラリ１０の軌跡、配線時のバックテンション
量、ボール形成のための放電条件等により決定される値
であるが、この中でも特に配線距離Ｌ₁₅の影響を大きく
受ける。このような場合にはループ高さＬ₁₄と、配線距
離Ｌ₁₅との関係を実験的に事前に求めておき、これを制
御部２０に記憶しておくことにより、配線距離Ｌ₁₅に対
応したループ高さＬ₁₄を得ることができる。

【０３１５】上記の実験例として、図２７に特定条件下
における配線距離Ｌ₁₅とループ高さＬ₁₄との関係を調べ
た一例を示す。同図によれば、Ｌ₁₄はＬ₁₅の一次関数で
表すことが可能であり、下式のようになる。

【０３１６】Ｌ₁₄＝0.05×Ｌ₁₅＋0.15 （mm） 上記はあくまでも一例に過ぎず、Ｌ₁₄はＬ₁₅の多次元の
関数となってもよいことは勿論である。

【０３１７】以上の各式を用いることによって、次回の
ボンディング時における被覆ワイヤ１３の先端から被覆
膜除去位置（露出部１３ｄ）までの長さＬ₄ を演算によ
って算出することが可能となる。さらに、以上の各値よ
りＬ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₈ を算出でき、これらの各値により最
適な位置関係でのボンディングが可能となる。

【０３１８】なお、説明の煩雑さを避けるために、以上
の説明では触れなかったが、連続的にボンディングを行
うためには、次のような配慮が必要である。

【０３１９】以下、図２９によりワイヤボンディング操
作について説明する。

【０３２０】まず、接合位置の検出を行い（ステップ７
０１）、配線距離Ｌ₁₅の算出を実行する（７０２）。こ
の情報に基づいて、各ボンディングサイクルにおける被
覆膜１３ｂの除去位置Ｌ₄ を算出する（７０３）。続い
て、これから実行するボンディングが当該半導体チップ
４における第１ワイヤである場合には（７０４）、リー
ドフレーム４のタブ４ａまたはタブ吊りリード（図示せ
ず）上等の、ボンディングおよび製品に影響を与えない
箇所に対してダミーボンディングを行う（７０５）。こ
の時のダミーボンディングの配線距離は、制御部２０の
指示により一定値に設定しておく。

【０３２１】上記ダミーボンディングを行った後に、実
際のボンディングを実行する（７０６）。その後、第２
の接合部位において、既に算出済のＬ₄ の値に基づい
て、当該部位の被覆膜１３ｂを除去し（７０８）、ステ
ップ７０４以降の処理工程を繰り返す。ここで、被覆ワ
イヤ１３が当該半導体チップ３における最終ワイヤであ
った場合には（７０７）、次のワイヤはダミーワイヤと
して制御部２０から指示された一定長の接合予定部位に
おける被覆膜１３ｂが除去される（７０９）。続いて、
次の半導体チップ３（リードフレーム４）がＸＹテーブ
ル５上に配置された後、上記のステップ７０１〜７０４
が繰り返されるが、この時の半導体チップ３に対して当
該ボンディングは第１ワイヤとなるため、これに先だっ
て、ステップ７０５におけるダミーボンディングが実行
され、上記で用意されたダミーワイヤはダミーボンディ
ングされる。ここで、ダミーワイヤにおける配線距離は
常に一定長であるため、続く第１ワイヤからは常に安定
した最適な配線距離によるボンディングが可能となる。

【０３２２】なお、ダミーボンディングにおける接合状
態は、製品の信頼性とは直接関係しないため、当該半導
体チップ３における最終ワイヤのボンディング後、次の
第１ボンディングにおける配線距離の位置とする必要は
ない。

【０３２３】また、図２６に示す配線状態において、第
２ボンディング部における芯線１３ａの露出長さＬ
₁₃は、たとえば除去範囲のばらつきを0.４〜0.６mm、ル
ープ高さのばらつきに伴うＬ₄ の算出誤差のばらつきを
±５０μｍ、ボール径のばらつきに伴うＬ₇ の算出誤差
のばらつき±５０μｍとすることにより、Ｌ₁₃＝0.１〜
0.４mm程度に制御できるため、ワイヤショート等を有効
に防止して接合信頼性の高い第２ボンディングを実現で
きる。

【０３２４】次に、図４５〜図５２を参照しながら、本
発明をいわゆる先付半田めっき型のリードフレームを用
いた樹脂封止型半導体装置に適用した実施の形態につい
て説明する。

【０３２５】本発明の一実施の形態であるＭＰＳ型の樹
脂封止型半導体集積回路装置の概略構成を図４５（断面
図）で示す。また、前記樹脂封止型半導体集積回路装置
を構成するリードフレームの構成を図４６（平面図）で
示す。

【０３２６】図４５に示すように、樹脂封止型半導体装
置ＩＣは、タブ４ａの表面に搭載された半導体チップ３
およびインナーリード４ｇを樹脂５で封止している。

【０３２７】半導体チップ３は単結晶珪素基板３ａで構
成されており、この単結晶珪素基板３ａの表面には種々
の半導体素子（図示しない）が構成されている。各半導
体素子は、その周囲を素子間分離用絶縁膜３ｃに囲まれ
規定されている。各半導体素子間は、図示しないが、配
線によって電気的に接続されている。半導体チップ３の
周辺部分には、複数のボンディングパッド（電極部また
は外部端子）３ｂが配置されている。ボンディングパッ
ド３ｂは最上層の配線と同一製造工程によって形成され
ている。ボンディングパッド３ｂの表面はパッシベーシ
ョン膜３ｄに形成された開口３ｅを通して露出されてい
る。配線およびボンディングパッド３ｂは、アルミニウ
ムあるいは所定の添加物（たとえば、Ｓｉ，Ｃｕ）が含
有されたアルミニウムで形成されている。

【０３２８】半導体チップ３は、接着剤３ｆを介在させ
てタブ部４ｂの表面に搭載されている。接着剤３ｆは低
温プロセスでペレット付けが行えるように、一例として
表４に示すような速硬化型のエポキシ系樹脂接着剤を使
用する。

【０３２９】

【表４】

【０３３０】半導体チップ３の外部端子すなわちボンデ
ィングパッド３ｂは、被覆ワイヤ１３を介在させてイン
ナーリード４ｂに接続されている。この被覆ワイヤ１３
の芯線１３ａは銅（Ｃｕ：たとえば純度９9.９９９
〔％〕）で構成され、その上にホルマールを主成分とす
る絶縁樹脂の被覆膜１３ｂが膜厚約１μｍで被覆されて
いる。また、被覆ワイヤ１３の芯線１３ａは前記実施の
形態の如く金（Ａｕ）で構成してもよい。外部端子すな
わちボンディングパッド３ｂに接続される側の被覆ワイ
ヤ１３の先端には銅ボール１３ｃが構成されている。被
覆ワイヤ１３の銅ボール１３ｃは、超音波振動を併用し
た熱圧着で外部端子すなわちボンディングパッド３ｂに
接続されている。同様に、被覆ワイヤ１３は超音波振動
を併用した熱圧着でインナーリード４ｂに接続されてい
る。つまり、被覆ワイヤ１３はボール・ウェッジボンデ
ィングで接続される。

【０３３１】前記タブ４ａ，インナーリード４ｂおよび
アウターリード４ｇは、図４６に示すように、リードフ
レーム４の状態においては一体に構成されている。

【０３３２】１個の樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣ
のリードフレーム４は、図４６において、上下に対向し
左右に延在する２本の外枠４ｈと、左右に対向し上下に
延在する２本の内枠４ｉとで囲まれた領域内に構成され
ている。このリードフレーム４は、外枠４ｈの延在する
方向に繰り返しパターンで構成されている。それぞれの
内枠４ｉは、外枠４ｈに一体に構成されている。

【０３３３】タブ４ａは、リードフレーム４の略中央部
に位置し、方形状で構成されている。タブ４ａは、上下
それぞれの方向に延在する２本のタブ吊りリード４ｊを
介在させて外枠４ｈで支持されている。タブ４ａは、図
４５に示すように、タブ下げされて、インナーリード４
ｂよりも低い位置に構成されている。タブ４ａは、半導
体チップ３の厚さにより外部端子すなわちボンディング
パッド３ｂの位置とインナーリード４ｂの位置とに差が
できるので、この位置の差をボンディングに際して緩和
するように構成されている。つまり、タブ４ａは、ボン
ディングパッド３ｂ，インナーリード４ｂのそれぞれに
被覆ワイヤ１３を接続し易いように低い位置に近接し、
他端側がタブ４ａの各辺から放射状に延在するように構
成されている。インナーリード４ｂの他端側にはアウタ
ーリード４ｇの一端側が一体に構成されている。アウタ
ーリード４ｇは、図４６に破線で囲まれ符号５を付けた
方形状の樹脂のパッケージの４辺のそれぞれから突出す
るように構成されている。つまり、本実施の形態の樹脂
封止型半導体集積回路装置ＩＣは、上下、左右の４方向
にアウターリード４ｇが突出するように構成されてい
る。インナーリード４ｂおよびアウターリード４ｇは、
アウターリード４ｇに一体に構成されたタイバー４ｋお
よびそれと一体に構成された支持リード４ｌを介在され
て、外枠４ｈまたは内枠４ｉに支持されている。アウタ
ーリード４ｇの他端側は、外枠４ｈあるいは内枠４ｉと
一体に構成されておらず、所定の距離だけ離隔して構成
されている。

【０３３４】リードフレーム４の外枠４ｈには、その延
在する方向に所定間隔で搬送用または位置決め用として
使用される穴部４ｍが設けられている。また、内枠４ｉ
には、樹脂５で封止する時に発生する応力を緩和するた
めのスリット４ｎが設けられている。

【０３３５】リードフレーム４は、析出硬化型銅材料、
たとえば0.０５〜0.１５〔％〕のジルコニウム（Ｚｒ）
を含有する（残りは銅）析出硬化型銅材料で構成されて
いる。析出硬化型銅材料は、導電率が高く、引張強度が
高く、特に、銅（金も同様）からなる被覆ワイヤ１３を
接続する際のボンダビリティが優れている。また、析出
硬化型銅材料として、0.５０〜0.６０〔％〕程度のジル
コニウムおよ0.２０〜0.３０〔％〕程度のクロム（Ｃ
ｒ）を含有する析出硬化型銅材料を使用してもよい。

【０３３６】このように構成される樹脂封止型半導体集
積回路装置ＩＣのアウターリード４ｇの表面には、先付
半田めっき法によって形成された半田めっき層２０７が
被着されている。これに対して、タブ４ａの表面および
インナーリード４ｂの表面にはめっき層つまりボンダビ
リティを向上するための銀めっき層を設けていない。半
田めっき層２０７は、アウターリード４ｂの表面が露出
しないように、樹脂５との位置合わせずれ量に相当する
分、インナーリード４ｂ側に構成されている。また、半
田めっき層２０７は、アウターリード４ｇの他端側が外
枠４ｈあるいは内枠４ｉと離隔されているので、アウタ
ーリード４ｇの他端側の先端まで全て被覆するように構
成されている。半田めっき層２０７は、図４６におい
て、内側の一点鎖線と外側の一点鎖線との間に形成され
ている。

【０３３７】樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣの製造
プロセスとしては低温プロセス（たとえば、１６０
〔℃〕）程度を使用するが、この低温プロセスにおいて
溶融しないように、半田めっき層２０７は高融点半田を
使用する。たとえば、半田めっき層２０７は、７５〜９
５〔％〕の鉛（Ｐｂ）と２５〜５〔％〕の錫（Ｓｎ）と
で形成する。半田めっき層２０７は、たとえばホウフッ
化槽による半田めっき法で形成する。

【０３３８】前記半導体チップ３等を封止する樹脂５
は、図４６に矢印Ｒｇを付けてレジンゲートの位置を示
すように、左斜め上側から注入される。樹脂５は、半田
めっき層２０７が溶融しないように、硬化速度が速いの
で、低温度で硬化させることができる低温硬化用樹脂を
使用する。この低温硬化用樹脂は、硬化速度を速くする
ために、通常の1.５〜3.０倍程度の硬化触媒が含有され
ている。

【０３３９】次に、前記樹脂封止型半導体集積回路装置
ＩＣの製造プロセスについて、図４７ないし図５２（各
製造工程毎に示す樹脂封止型半導体集積回路装置の断面
図）を用いて簡単に説明する。

【０３４０】まず、析出硬化型銅材料（0.０５〜0.１５
〔％〕のＺｒを含有）で形成したリードフレーム４を用
意する。

【０３４１】次に、図４７に示すように、タブ４ａおよ
びインナーリード４ｂを除き、先付半田めっき法によっ
てアウターリード４ｇの表面に半田めっき層２０７を形
成する。半田めっき層２０７は、前述のように、高融点
半田（１８３〜３０５〔℃〕で溶融する）を使用する。
なお、図４７，図４８，図５０および図５１において
は、リードフレーム４の外枠４ｈおよび内枠４ｉは図示
しない。

【０３４２】次に、リードフレーム４のタブ４ａをタブ
下げによりインナーリード４ｂより低い位置に成型す
る。

【０３４３】次に、図４８に示すように、タブ４ａの表
面に接着剤３ｆを介在させて半導体チップ３を搭載する
（ペレット付け）。接着剤３ｆは、前述のように速硬化
型のエポキシ系樹脂接着剤を使用するので、１６０
〔℃〕程度の温度と１〜６０〔分〕程度の短時間の低温
プロセスで硬化させることができる。

【０３４４】次に、タブ４ａの表面は半導体チップ３を
搭載したリードフレーム４は、図４９に示すヒートブロ
ックすなわちヒータ２ａを内蔵したボンディングテーブ
ルすなわちボンディングステージ２に搬送される。ボン
ディングステージ２は、半田めっき層２０７が溶融しな
い低温プロセスを採用するので、ヒートブロックすなわ
ちヒータ２ａによるリードフレーム４等の加熱を約１０
０〜１８０〔℃〕程度の温度で行うようになっている。
ボンディングステージ２は、還元性雰囲気を形成するよ
うに構成されており、リードフレーム４、特に銅材料が
直接露出するタブ４ａやインナーリード４ｂの表面を酸
化しないように構成されている。還元性雰囲気は、図４
９に矢印Ｇを付けて示すように、ボンディングステージ
２の下側から還元性ガスＧを供給することによって形成
される。還元性雰囲気はたとえば９０〔％〕程度の窒素
ガスと１０〔％〕程度の水素ガスとを混合して形成す
る。また、還元性雰囲気は、アルゴンガスを主体として
形成してもよい。

【０３４５】ボンディングステージ２に搬送されたリー
ドフレーム４と対向する位置には、ボンディング装置が
設けられている。ボンディング装置は、主に、ボンディ
ングアーム（図示しない）に支持されるキャピラリ１
０，クランパ１４，放電電極１７，放電発生回路すなわ
ち放電電源回路１８，還元性ガス供給用ノズル１６０で
構成されている。キャピラリ１０は、半導体チップ３の
外部端子すなわちボンディングパッド３ｂ，インナーリ
ード４ｂのそれぞれに被覆ワイヤ１３を圧着（熱圧着）
するように構成されている。このキャピラリ１０には、
ボンディングアームに設けられた超音波振動装置からの
超音波振動が伝達されるように構成されている。クラン
パ１４は、被覆ワイヤ１３を挟持し、その供給を制御す
るように構成されている。

【０３４６】放電電源回路１８は、放電電極１７を負電
位、クランパを介して被覆ワイヤ１３の供給方向の先端
を正電位とし、両者間にアークを発生させ（放電時間0.
１〜0.２ｍｓ、放電電流１〜５Ａ）、被覆ワイヤ１３の
先端部に銅被覆ワイヤ１３ｃを形成できるように構成さ
れている。還元正ガス供給用ノズル１６０は、銅ボール
１３ｃ形成部分に還元性ガスＧを吹き付け、銅ボール１
３ｃの表面の酸化を防止するように構成されている。こ
の還元性雰囲気中で形成される銅ボール１３ｃは、空気
中で形成した場合に比べて適正で丸い形状に形成するこ
とができる。還元性ガスＧはたとえばアルゴンガスに微
量の水素ガスを混合して形成する。

【０３４７】次に、図４９に示すボンディング装置で被
覆ワイヤ１３の供給側の先端に銅ボール１３ｃが形成さ
れると、図５０に示すように、被覆ワイヤ１３は銅ボー
ル１３ｃを介してキャピラリ１０により半導体チップ３
のボンディングパッド３ｂにボンディングされる（ファ
ーストないし第１ボンディング）。銅ボール１３ｃのボ
ンディングは、半田めっき層２０７が溶融しないよう
に、約１６０〜２３０℃の低温度で、キャピラリ１０の
矢印Ｐ方向の圧着（熱圧着）に矢印Ｕ方向の超音波振動
を併用して行われる。引続き、被覆ワイヤ１３の供給方
向の後端側は、インナーリード４ｂの表面にボンディン
グされる（セカンドないし第２ボンディング）。つま
り、被覆ワイヤ１３は、ボール・ウェッジボンディング
でボンディングされる。引続き、被覆ワイヤ１３の断面
積を増大した銅ボール１３ｃとボンディングパッド３ｂ
とを接続するので、ボンダビリティを向上することがで
きる。

【０３４８】次に、図５１に示すように、タブ４ａ，イ
ンナーリード４ｂ，半導体チップ３および被覆ワイヤ１
３を樹脂５で封止する。樹脂５は、前述のように低温硬
化用樹脂を使用し、半田めっき層２０７が溶融しないよ
うに、約１６０〔℃〕で４〜１６〔時間〕程度のポスト
キュアを行う低温プロセスで硬化させる。

【０３４９】次に、図示しないが、リードフレーム４の
外枠４ｈ，内枠４ｉ，タイバー４ｋ等を切断および成形
し、前記図４５に示すように、樹脂封止型半導体集積回
路装置ＩＣを完成させる。

【０３５０】この後、図５２に示すように、樹脂封止型
半導体集積回路装置ＩＣは、実装基板（たとえばプリン
ト配線基板）１４０に実装される。この実装は、実装基
板１４０の配線（端子）１４０ａに半田層１４０ｂを介
在させて樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣのアウター
リード４ｇを接続し、前記半田層１４０ｂにリフローを
施すことによって行われる。半田層１４０ｂは、半田印
刷によって形成される。リフローは、赤外線炉を使用
し、２２０〜２３０〔℃〕程度の低温度で１５〜３０
〔秒〕程度行う。このリフローは、半田層１４０ｂを溶
融できるが、アウターリード４ｇの表面に形成された半
田めっき層２０７を溶融することがない。

【０３５１】このように、樹脂封止型半導体集積回路装
置ＩＣにおいて、タブ４ａおよびインナーリード４ｂに
めっき層を設けずに、アウターリード４ｇに先付半田め
っき層２０７を１種類だけ設けることにより、タブ４ａ
およびインナーリード４ｂのめっき層を設けないので、
樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣの製品コストを低減
することができると共に、先付半田めっき方式を採用し
ているので、製品の完成までに要する時間の短縮および
耐湿性の向上を図ることができる。

【０３５２】また、タブ４ａおよびインナーリード４ｂ
のめっき工程がなくなることにより、めっき時間の短縮
およびめっきするためのマスクの形成工程が低減できる
ので、樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣの製造工程を
簡単化することができる。

【０３５３】また、タブ４ａおよびインナーリード４ｂ
のめっき層が無くなることにより、アウターリード４ｇ
の半田めっき層２０７の領域とその他の領域との位置合
わせがなくなり、位置合わせの余裕の確保のための寸法
がインナーリード４ｂまたはアウターリード４ｇにいら
なくなるので、樹脂封止型半導体集積回路装置ＩＣの小
型化を図ることができる。

【０３５４】また、半田めっき層２０７の１種類だけな
ので、その形成工程において他のめっき層が汚染される
ことがなくなる。この結果、めっき工程における洗浄工
程を簡略化することができる。

【０３５５】また、前記樹脂封止型半導体集積回路装置
ＩＣのインナーリード４ｂを析出硬化型銅材料で構成す
ることにより、被覆ワイヤ１３の接続に際してボンダビ
リティを向上することができる。

【０３５６】また、前記樹脂封止型半導体集積回路装置
ＩＣの被覆ワイヤ１３を銅（または金）で形成し、ボー
ル・ウェッジボンディング法でボンディングすることに
より、さらにボンダビリティを向上することができる。

【０３５７】なお、本発明は、前記リードフレーム４を
固溶体硬化型銅材料（Ｓｎ，ＮｉおよびＦｅなどを含
有）または鉄ニッケル合金材料の全表面に下地めっき層
として銅めっき層あるいは錫ニッケル合金めっき層を設
けて構成してもよい。下地めっき層は、固溶体硬化型銅
材料に含有されるＳｎ，ＮｉあるいはＦｅなどの析出を
防止してボンダビリティを向上するために形成される。
この場合、タブ表面およびインナーリードの表面には下
地めっき層が露出し、アウターリードの表面には下地め
っき層を介在させて半田めっき層が設けられる。

【０３５８】なお、本発明は、前記以外の面実装型たと
えばＳＯＰ，ＰＬＣＣ等の樹脂封止型半導体集積回路装
置に適用することができる。

【０３５９】また、本発明は、ピン挿入型であるＤＩＰ
型等の樹脂封止型半導体集積回路装置に適用することが
できる。

【０３６０】本実施の形態によれば、樹脂封止型半導体
集積回路装置において、製品コストを低減することがで
きると共に、製造時間を短縮しかつ耐湿性を向上するこ
とができる。

【０３６１】特に、本発明における被覆ワイヤは裸ワイ
ヤと同等のボンディング条件でワイヤボンディングでき
るので、先付半田めっきフレームへの低温ボンディング
にも容易かつ有利に適用でき、高信頼度のワイヤボンデ
ィングを行うことができる。

【０３６２】次に、本発明のさらに他の実施の形態を図
５３〜図６０にしたがって具体的に説明する。

【０３６３】すなわち、図５３は、本発明の半導体集積
回路装置に用いられるリードフレームの一実施の形態の
全体概略構成を示す平面図であり、図５４は、図５３の
要部（１／４象限）の拡大図である。

【０３６４】図５３に示すように、本実施の形態のリー
ドフレーム４は、四角形状の枠部４ｏと、該枠部４ｏの
各角から中央方向に設けられてタブ４ａを支持するタブ
吊りリード４ｊと、前記枠部４ｏの各辺より中央方向に
設けられたインナーリード４ｂを備えている。インナー
リード４ｂとタブ吊りリード４ｊはリード固定用絶縁テ
ープ５０によって固定されている。

【０３６５】タブ吊りリード４ｊは、図５４に示すよう
にその中央部に巾広部４ｊａを備えている。この巾広部
４ｊａに穴４ｊｂが設けられて二又構造になっており、
この二又構造の部分の各々にリード固定用絶縁テープ５
０の端部５０ａが固定され、いわゆるテーピングフレー
ム構造とされている。

【０３６６】前記リード固定用絶縁テープ５０は、製造
工程における加熱によって矢印ｂ方向に縮むが、タブ吊
りリード４ｊに固定されているため、変形量はタブ吊り
リード４ｊに固定された場合に比べ、小さくすることが
できる。

【０３６７】タブ吊りリード４ｊは、リード固定用絶縁
テープ５０の固定精度±0.３mmを考慮し、インナーリー
ド４ｂより少なくとも0.５mmは離す必要がある。前記リ
ードフレーム４は、たとえば、４２ニッケル・鉄合金か
らなっている。また、リード固定用絶縁テープ５０は、
たとえば、ポリイミド系樹脂（カプトン）からなってい
る。

【０３６８】次に、本実施の形態のリードフレームの製
造方法について簡単に説明する。

【０３６９】４２ニッケル・鉄合金からなるテープ状の
薄板に、図５３および図５４に示すリードフレーム４の
パターンをエッチングまたはプレス打抜きにより形成す
る。次に、リード固定用絶縁テープ５０が、タブ吊りリ
ード４ｊの二又構造の部分の各々にその端部５０ａが固
定されているように、切断されて所定位置に熱圧着され
る。このようにして図５５に示すような複数のリード線
４が一列に配列されたリードフレーム部材４０を作製す
る。

【０３７０】なお、図５５において、符号４０ａは半導
体チップのゲートとの位置合わせを行うためのゲート位
置決め穴、符号４０ｂはボンディング時のリードフレー
ムのＸ，Ｙの位置決め穴、符号４０ｃはモード指定穴、
符号４０ｄはペレット付位置決め穴、４０ｅは切断位置
決め穴である。

【０３７１】リード固定用絶縁テープ５０の熱圧着は、
図５３に示すようにＸ，Ｙ座標の二方向に別けて行う。
このようにすることにより、一定幅の長いテープ状のリ
ード固定用絶縁テープ部材を用意するだけでよいので、
リード固定用絶縁テープ５０の材料を節約することがで
きる。

【０３７２】前記リード固定用絶縁テープ５０の熱圧着
は、１８０℃の温度で２〜３秒位で行う。

【０３７３】次に、本実施の形態のリードフレームを用
いて半導体集積回路装置を組み立てる工程について説明
する。

【０３７４】前述の図５５に示すリードフレーム部材４
０は、図５６に示すリードフレームガイドレール４１ａ
に沿って案内され、ヒートブロック４１の上の所定位置
に前述のリードフレームの位置決め穴４０ｂを利用して
自動的に配置される。

【０３７５】次に、図５７に示すように、タブ４ａの上
にシリコンゴム系ペースト，ポリイミド系ペースト当の
ペレット付材を介して半導体チップ３が搭載される。こ
の時、半導体チップ３は、該半導体チップ３に設けられ
ているゲート（図示していない）とリードフレーム部材
４０に設けられているゲート位置決め穴４０ａによって
自動的に位置決めされる。また、この半導体チップ３の
ペレット付は、所定の温度で所定の時間行う、たとえ
ば、２００℃の温度で３０分〜１時間位で行う。

【０３７６】次に、インナーリード４ｂと半導体チップ
３とを被覆ボンディングワイヤ１３で電気的に接続す
る。この被覆ボンディングワイヤ１３は、たとえば、前
記実施の形態で説明したように、金（Ａｕ）よりなる芯
線１３ａの周囲に絶縁樹脂の被覆膜１３ｂを被覆した被
覆ボンディングワイヤを用いる。ワイヤボンディング
は、たとえば、図５８に示すように、ボール・ウェッジ
ボンディング法で約１６０〜２３０℃の低温度下におい
て、超音波熱圧着法で行う。インナーリード４ｂのボン
ディングされる部分は銀（Ａｇ）めっきされ、リードフ
レーム４のアウターリードの部分は半田めっきされてい
る。

【０３７７】そして、半導体チップ３とインナーリード
４ｂをキャピラリ（ボンディング工具）１０に挿通した
被覆ボンディングワイヤ１３で電気的に接続するのに際
しては、半導体チップ３側のボンディングパッド３ｂの
ボンディング位置（２点）を認識して座標を決定する
が、インナーリード４ｂ側ボンディング位置は予め入力
してあった座標のみを使用する。すなわち、インナーリ
ード４ｂ側のボンディング位置は認識しない。

【０３７８】このワイヤボンディングが終わると、レジ
ン（エポキシ系の樹脂）等の樹脂５によって封止され
る。

【０３７９】なお、前記リード固定用絶縁テープ５０の
端部の形状を、図５９および図６０に示すような形状に
構成してインナーリード４ｂおよびタブ吊りリード４ｊ
との接着面積を増大するようにしてもよい。

【０３８０】以上の説明から分かるように、本実施の形
態によれば、ペレット付工程、ワイヤボンディング工程
等の加熱工程において、リード固定用絶縁テープ５０は
熱収縮するが、この時、該リード固定用絶縁テープ５０
の端がタブ吊りリード４ｊに固定されているため、タブ
吊りリード４ｊは双方から引かれ、変形を起こしづらい
ので、インナーリード４ｂの変形を防止することができ
る。これにより、ワイヤボンディング時のインナーリー
ド４ｂのボンディング位置の認識が不必要となり、ま
た、インナーリード４ｂの変形によるショート等を防止
することができる。これにより、半導体集積回路装置Ｉ
Ｃの信頼性を向上することができる。

【０３８１】本実施の形態によれば、リード固定用絶縁
テープの端がタブ吊りリードに固定されているため、タ
ブ吊りリードは双方から引かれ、変形を起こしづらいの
で、インナーリードの変形を防止することができる。こ
れにより、ワイヤボンディング時のインナーリードのボ
ンディング位置の認識が不必要となり、また、インナー
リードの変形によるショート等を防止することができ
る。これにより、半導体集積回路装置の信頼性を向上す
ることができる。

【０３８２】このように、本発明は本実施の形態のテー
ピングフレーム型の半導体集積回路装置にも有効に適用
できる。

【０３８３】特に、前記した被覆ワイヤ１３はボンディ
ング条件を裸ワイヤと同等にすることができ、約１６０
〜２３０℃の低温度でのボンディングが可能であるの
で、リード固定用絶縁テープの溶融を防止できるのは勿
論、該テープの熱収縮等に伴うインナーリードの変形を
防止することができるので、テーピングフレームに有利
に適用できる。

【０３８４】図６１は本発明のさらに他の実施の形態に
よる半導体集積回路装置を一部破断して示す破断斜視図
である。

【０３８５】本実施の形態の半導体集積回路装置ＩＣ
は、いわゆるＬＯＣ（リード・オン・チップ）型の構造
を有している。

【０３８６】本実施の形態においては、半導体チップ３
の上のリード線４のインナーリード４ｂが延在され、両
者間に絶縁テープの如き絶縁材５１が介在されている。
また、図６１において、符号５２はバスバーリード、５
３は吊りリード、５４はインデックスである。

【０３８７】インナーリード４ｂとボンディングパッド
３ｂとの間は、被覆ボンディングワイヤ１３で互いに電
気的に接続されている。

【０３８８】本実施の形態の場合にも、被覆ワイヤ１３
として前記実施の形態で説明した被覆ボンディングワイ
ヤを用いることにより、ボンディング荷重や温度などの
ボンディング条件を裸ワイヤと同等に設定できるので、
ＬＯＣ構造の半導体集積回路装置へのワイヤボンディン
グを高信頼度で行うことができる。

【０３８９】また、ＬＯＣ型半導体集積回路装置は、絶
縁材５１としてのテープが軟化すると半導体チップ３が
浮いた状態となり、半導体チップ３が固定されなくなる
ので、ボンディングのための超音波エネルギや荷重を適
切に印加できなくなってしまう。そのため、テープの軟
化を防止するには２５０℃程度以上に加熱することがで
きないが、本発明ではそのような温度にまで加熱しなく
ても、いわゆる低温ボンディングが可能であり、ＬＯＣ
型半導体集積回路装置への適正なワイヤボンディングが
可能であるなどの利点が得られる。

【０３９０】さらに、ＬＯＣ型半導体集積回路装置で
は、絶縁材５１としてのテープの下側に半導体チップ３
の高密度微細配線が位置しているので、被覆膜１３ｂを
残したままでワイヤボンディングする場合に該被覆膜１
３ｂを剥ぎ取るために超音波エネルギや荷重の多段階制
御などを利用してワイヤボンディングを行うことは通常
では不可能であるが、本発明においては、被覆膜１３ｂ
の除去性が良いので、このような場合にも、超音波エネ
ルギや荷重の多段階制御などを行いながら、ＬＯＣ型半
導体集積回路装置に対して適正なワイヤボンディングを
行うことができる。

【０３９１】また、ＬＯＣ型半導体集積回路装置におい
ては、ボンディングワイヤがバスバーリード５２の上を
通り越して張設されるので、裸ワイヤではワイヤショー
ト不良のおそれがあるが、本発明により被覆ワイヤ１３
を用いることでワイヤショート不良の危険性を確実に排
除でき、高い信頼性を得ることができる。

【０３９２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０３９３】たとえば、本発明の半導体集積回路装置に
用いられる半導体素子用被覆ボンディングワイヤはリー
ド側接合時に被覆膜を予め除去する場合に限定されず、
被覆膜を除去しない状態でリードに接合することもでき
る。

【０３９４】また、本発明の半導体集積回路装置に用い
られる半導体素子用被覆ボンディングワイヤの被覆樹脂
としては、前記したホルマールあるいはホルマールと耐
熱ポリウレタンとの配合物に限定されるものではなく、
たとえばホルマールとポリエステル、ポリエステルイミ
ド、またはポリアミドイミドとの配合物の如きホルマー
ルに、ホルマールよりも耐熱寿命（ＩＥＥＥNo. ５７）
および耐熱指数ＴＧＩが優れた樹脂を配合したホルマー
ル系樹脂なども含むものである。

【０３９５】たとえば、ホルマールとポリエステルとの
配合物については、前記した図３などにおける耐熱ポリ
ウレタンがポリウレタンとポリエステルとを２：１で配
合することにより、溶上り量Ｌ、耐熱温度指数ＴＧＩお
よび耐熱寿命（ＩＥＥＥNo.５７）のそれぞれにおい
て、両者の中間的性質を得るに至ったという結果などか
ら考えて、ホルマールにポリエステルを何らかの割合た
とえば９５重量％以下の割合で配合することにより、ポ
リエステルの特性によってホルマールの溶上り量Ｌをさ
らに小さくし、かつ樹脂の耐熱寿命（ＩＥＥＥNo. ５
７）をさらに向上させることができるものである。

【０３９６】また、本発明は半導体素子用被覆ボンディ
ングワイヤの芯線として金線、銅線、さらにはアルミニ
ウム線などの各種ボンディング用金属線を用いる場合に
も適用できる。

【０３９７】さらに、本発明は前記各種実施の形態にお
いて例示した以外の他の様々な半導体集積回路装置およ
びその製造技術に広く適用できるものである。

【０３９８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【０３９９】(1).電気スパークによるボール形成時の樹
脂の溶上り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上
り、炭化またはボールへの付着の少なくとも１つを防止
できる樹脂で被覆したことにより、ワイヤの被覆樹脂が
過大に溶け上ることを防止できるので、ワイヤどうしが
相互に接触したり、あるいは半導体チップのエッジまた
はタブと接触したりすることによってショート不良を発
生することを防止でき、また、被覆樹脂の盛上りを防止
できるので、ボンディング工具を通過する被覆ワイヤの
詰まりを防止することができ、さらに被覆樹脂がボール
に付着しないので、ボンディング強度を確実に得ること
ができる上に、前記ボールが１回の電気スパークで適正
形状に形成できることにより、効率の良いボール形成が
可能である。

【０４００】(2).さらに、ボール形成時の放電時間が0.
５〜3.０ｍｓ、好ましくは0.８〜2.０ｍｓであることに
より、芯線径の３倍のボールを形成しても、被覆樹脂の
溶上り量を３００μｍ以下、すなわちループ高さ以下に
することができる。

【０４０１】(3).電気スパークにより形成されるボール
の径が芯線の径の３倍以下であることにより、確実かつ
適正なワイヤボンディングを行うことができる。

【０４０２】(4).また、本発明においては、被覆ワイヤ
におけるボンディング荷重や温度などのボンディング条
件を裸ワイヤと同等に設定でき、先付半田めっきフレー
ムや、テーピングフレーム、超多ピン型フレーム、ある
いはＬＯＣ型フレームなどのフレーム構造を持ち各種半
導体集積回路装置用フレームへのワイヤボンディングを
低温ボンディング方式により高信頼度で行うことができ
る。

【０４０３】(5).さらに、本発明による半導体集積回路
装置の製造装置においては、装置構造を複雑化すること
なく、良好なボール形成、および安定した高信頼度のワ
イヤボンディングを行うことができる。

【０４０４】(6).また、本発明の半導体集積回路装置の
製造装置は、ボンディング工具に挿通され導電性金属か
らなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボン
ディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤの
先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、ボ
ンディング工具から繰り出された被覆ワイヤボンディン
グの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことによ
り、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続す
る半導体集積回路装置の製造装置であって、前記被覆ボ
ンディングワイヤが電気スパークによるボール形成時の
被覆樹脂の溶上り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂
の盛上り、炭化またはボールへの付着の少なくとも１つ
を防止できる被覆樹脂で芯線を被覆したものよりなり、
ボンディング工具に挿通された被覆ボンディングワイヤ
の第１の接合予定部位である被覆ボンディングワイヤの
先端の直下位置と、該被覆ボンディングワイヤの第２の
接合予定部位である被覆ボンディングワイヤの側面の位
置との間を変位可能な放電電極を備えてなるものとする
ことにより、装置構造を複雑化することなく被覆ボンデ
ィングワイヤにおける第１の接合予定部位と第２の接合
予定部位におけるボール形成ならびに芯線の露出が可能
となり、被覆ボンディングワイヤを用いた接合強度の高
いワイヤボンディングが可能となる。

【０４０５】(7).さらに、本発明における他の半導体集
積回路装置の製造装置は、ワイヤスプールより供給され
たボンディング工具に挿通され、導電性金属からなる芯
線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボンディング
ワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤの先端部と
半導体素子の第１の位置に接合する操作と、ボンディン
グ工具から繰り出された被覆ボンディングの側面を第２
の位置に接合する操作とを行うことにより、該第１の位
置と第２の位置との間を電気的に接続する半導体集積回
路装置の製造装置であって、前記被覆ボンディングワイ
ヤが、電気スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶
上り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭
化またはボールへの付着の少なくとも１つを防止できる
被覆樹脂で芯線を被覆したものよりなり、ワイヤスプー
ルよりボンディング工具に至るワイヤ経路上に被覆ボン
ディングワイヤを側面より把持するクランパを備えてお
り、該クランパは少なくとも固定クランプ状態と摩擦ク
ランプ状態との２段階以上の把持力の制御が可能である
ものとすることにより、被覆ボンディングワイヤを常に
一定のたるみ状態に維持することができ、ボンディング
工具の上方において被覆ボンディングワイヤの引張力に
ばらつきを生じることなく、常に安定したボンディング
作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体素子用被覆ボンディングワイヤにより半
導体チップの電極部とリードとを電気的に接続した状態
を示す本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置
の一部の断面図である。

【図２】本発明におけるワイヤ被覆樹脂の配合例を示す
説明図である。

【図３】ワイヤ被覆樹脂の耐熱温度指数（ＴＧＩ）と被
覆膜溶上り量との関係を示す図である。

【図４ａ】は被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の
熱重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図４ｂ】被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の熱
重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図４ｃ】被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の熱
重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図４ｄ】被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の熱
重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図４ｅ】被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の熱
重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図４ｆ】被覆膜用の樹脂がホルマールである場合の熱
重量減少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表す図であ
る。

【図５ａ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝３：１とし
た耐熱ホルマールＡの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図５ｂ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝３：１とし
た耐熱ホルマールＡの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図６ａ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝１：１とし
た耐熱ホルマールＢの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図６ｂ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝１：１とし
た耐熱ホルマールＢの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図７ａ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝１：３とし
た耐熱ホルマールＣの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図７ｂ】ホルマール：耐熱ポリウレタン＝１：３とし
た耐熱ホルマールＣの場合における熱重量減少曲線と耐
熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図
である。

【図８ａ】ポリウレタン：ポリエステル＝２：１とした
耐熱ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線と耐熱
温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図で
ある。

【図８ｂ】ポリウレタン：ポリエステル＝２：１とした
耐熱ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線と耐熱
温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図で
ある。

【図８ｃ】ポリウレタン：ポリエステル＝２：１とした
耐熱ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線と耐熱
温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示す図で
ある。

【図９ａ】ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図９ｂ】ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図９ｃ】ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図９ｄ】ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図９ｅ】ポリウレタンの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図１０】ポリアミドイミドの場合における熱重量減少
曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データ
を示す図である。

【図１１】ポリエステルの場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図１２】ポリエステルイミドの場合における熱重量減
少曲線と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験デー
タを示す図である。

【図１３】ナイロン６６の場合における熱重量減少曲線
と耐熱温度指数（ＴＧＩ）を表している実験データを示
す図である。

【図１４】ホルマールと耐熱ポリウレタンの２つの樹脂
で被覆したボンディングワイヤについて、ボール径Ｄと
被覆膜溶上り量Ｌとの関係を表す図である。

【図１５】ボール形成時の放電時間と被覆膜溶上り量Ｌ
およびボール偏心量との関係を示す図である。

【図１６】放電時間の被覆膜溶上り量に及ぼす影響を各
放電時間における溶融ボール径Ｄと被覆膜溶上り量Ｌと
の関係について表す図である。

【図１７】ホルマールなどのワイヤ被覆樹脂の温度と平
均寿命との関係を示す図である。

【図１８】ホルマール樹脂の被覆膜厚と耐電圧との関係
を示す図である。

【図１９】(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ、本発明の一実
施の形態であるホルマール被覆ワイヤと、比較例１とし
ての耐熱ポリウレタン被覆ワイヤと、比較例２としての
ポリウレタン被覆ワイヤとの半導体チップのエッジショ
ート発生状態を比較して示す拡大部分断面図である。

【図２０】(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ、被覆ボンディ
ングワイヤのリード端側の接合予定部における被覆膜の
熱分解除去状態を本発明と２つの比較例とで比較して示
す拡大部分断面図である。

【図２１】本発明による半導体素子用被覆ボンディング
ワイヤの製造装置の一実施の形態の概略的説明図であ
る。

【図２２】その製造装置の概略的斜視図である。

【図２３】本発明の一実施の形態であるワイヤボンディ
ング装置を示す説明図である。

【図２４Ａ】実施の形態のワイヤボンディング工程にお
けるボンディング工具等の位置関係を工程順に示す説明
図である。

【図２４Ｂ】実施の形態のワイヤボンディング工程にお
けるボンディング工具等の位置関係を工程順に示す説明
図である。

【図２５】上記ボンディング工程に対応した各機構の動
作タイミングを示す説明図である。

【図２６】本実施の形態によりボンディングが完了した
状態の半導体チップの周辺を示す説明図である。

【図２７】本実施の形態におけるループ高さと配線距離
との関係を示す説明図である。

【図２８】同じくボール形成の必要長さとボール径との
関係を示す説明図である。

【図２９】本実施の形態のボンディング工程を示すフロ
ー図である。

【図３０】エア吹付ノズルと放電電極との位置関係を示
す斜視図である。

【図３１】放電電極の駆動機構を示す斜視図である。

【図３２】放電電極と被覆ワイヤとの位置関係を示す断
面図である。

【図３３】第２クランパのクランプ機構を示す平面図で
ある。

【図３４】ワイヤテンション部を示す斜視図である。

【図３５】そのワイヤ検出機構を示す断面図である。

【図３６】ワイヤスプールを示す斜視図である。

【図３７】上記ワイヤスプールの取付構造を示す一部断
面図である。

【図３８】放電電源回路の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図３９】巻線部分および放電ギャップの電圧降下と印
加電圧との関係を示す説明図である。

【図４０】巻線部分および放電ギャップの電圧降下と印
加電圧との関係を示す説明図である。

【図４１】被覆膜除去のための放電条件を説明するため
の模式図である。

【図４２】実験結果より得られたギャップ降下電圧の一
例を示す説明図である。

【図４３】ギャップ降下電圧の変動量と放電電流との関
係を示す説明図である。

【図４４】被覆膜除去のための放電に先だって、絶縁破
壊用の電圧を印加する状態を示す説明図である。

【図４５】本発明の一実施の形態であるＭＰＳ型の樹脂
封止型半導体集積回路装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【図４６】前記樹脂封止型半導体集積回路装置を構成す
るリードフレームの構成を示す平面図である。

【図４７】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図４８】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図４９】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図５０】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図５１】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図５２】前記樹脂封止型半導体集積回路装置の各製造
工程毎に示す断面図である。

【図５３】本発明の一実施の形態のリードフレームの全
体概略構成を示す平面図である。

【図５４】図５３の要部（１／４象限）の拡大図であ
る。

【図５５】図５３に示すリードフレームを一列に配列し
たリードフレーム部材の概略構成を示す平面図である。

【図５６】図５３に示すリードフレームを使用して半導
体集積回路装置を組み立てる工程を説明するための図で
ある。

【図５７】ワイヤボンディング工程を説明するための説
明図である。

【図５８】半導体集積回路装置の一例の全体概略構成を
示す断面図である。

【図５９】本発明に用いられるリード固定用絶縁テープ
の他の実施の形態の構成を説明するための要部拡大図で
ある。

【図６０】本発明に用いられるリード固定用絶縁テープ
の他の実施の形態の構成を説明するための要部拡大図で
ある。

【図６１】本発明のさらに他の実施の形態による半導体
集積回路装置を一部破断して示す破断斜視図である。

【符号の説明】

１・・・架台、２・・・ボンディングステージ、２ａ・
・・ヒータ、３・・・半導体チップ、３ｂ・・・ボンデ
ィングパッド、４・・・リードフレーム、４ａ・・・タ
ブ、４ｂ・・・インナーリード、４ｇ・・・アウターリ
ード、４ｆ・・・接着剤、４ｊａ・・・巾広部、４ｊｂ
・・・穴、５・・・ＸＹテーブル、６・・・ボンディン
グヘッド、７・・・軸支点、８・・・リニアモータ、９
・・・ボンディングアーム、１０・・・キャピラリ（ボ
ンディング工具）、１１・・・超音波発振器、１２・・
・ワイヤスプール、１３・・・被覆ワイヤ（被覆ボンデ
ィングワイヤ）、１３ａ・・・芯線、１３ｂ・・・被覆
膜、１３ｃ・・・ボール、１３ｄ・・・露出部、１３ｅ
・・・ワイヤ先端、１３ｈ・・・基端部、１４・・・第
１クランパ、１４１ａ・・・発光用ファイバ、１４１ｂ
・・・受光用ファイバ、１５・・・第２クランパ、１５
１ａ・・・クランパチップ、１５１ｂ・・・クランパチ
ップ、１５２ａ・・・板ばね、１５２ｂ・・・板ばね、
１５３ａ・・・ソレノイド、１５３ｂ・・・ソレノイ
ド、１５４ａ・・・ロッド、１５４ｂ・・・ロッド、１
５５・・・圧縮コイルばね、１５６・・・揺動アーム、
１５７・・・軸支点、１５８・・・保持部、１６・・・
エア吹付ノズル、１６ａ・・・ノズル管、１６ｂ・・・
ガス供給口、１６ｃ・・・ガス吹出口、１７・・・放電
電極、１７０ａ・・・電磁片、１７０ｂ・・・電磁片、
１７０ｃ・・・絶縁片、１７０ｄ・・・絶縁片、１７１
・・・軸支点、１７２ａ・・・放電電極用第１ソレノイ
ド、１７２ｂ・・・放電電極用第２ソレノイド、１７３
ａ・・・揺動アーム、１７３ｂ・・・揺動アーム、１７
４ａ・・・電極アーム、１７５・・・保持部、１７６ａ
・・・引張コイルばね、１７６ｂ・・・引張コイルば
ね、１７７・・・ストッパ、１８・・・放電電源回路、
１８ａ・・・高電圧発生部、１８ｂ・・・検出部、１８
ｃ・・・記憶部、１８ｄ・・・電源回路制御部、１８ｅ
・・・スイッチ、１８ｆ・・・スイッチ、１８ｇ・・・
低電圧発生部、１９・・・認識装置、２０・・・制御
部、２１・・・ワイヤガイド、２２・・・ワイヤテンシ
ョン部、２２ａ・・・エア吹付板、２２ｂ・・・検出
孔、２２ｃ・・・孔、２２ｄ・・・保持部、２３・・・
エア供給口、２４・・・光ファイバセンサ、２４ａ・・
・光ファイバケーブル、２５・・・スプールホルダ、２
５２・・・スプール固定部、２５３・・・板ばね、２５
４・・・保持部、２５５・・・電極端子、２６・・・回
転モータ、２６ａ・・・回転軸、ＩＣ・・・樹脂封止型
半導体装置、２０７・・・半田めっき層、５０・・・リ
ード固定用絶縁テープ、５０ａ・・・リード固定用絶縁
テープの端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−16537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194735（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−266541（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−263446（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213146（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146742（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、前記ボールが１回の電気
   スパークで適正形状に形成されることを特徴とする半導
   体集積回路装置の製造方法。
2. 【請求項２】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、ボール形成時の放電時間
   が0.５〜3.０ｍｓであることを特徴とする半導体集積回
   路装置の製造方法。
3. 【請求項３】 ボール形成時の放電時間が0.８〜2.０ｍ
   ｓであることを特徴とする請求項２記載の半導体集積回
   路装置の製造方法。
4. 【請求項４】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、電気スパークにより形成
   されるボールの径が芯線の径の３倍以下であることを特
   徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. 【請求項５】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、前記半導体集積回路装置
   が、タブ部表面に搭載された半導体チップおよびインナ
   ーリード部を樹脂で封止する樹脂封止型半導体集積回路
   装置であり、前記タブ部およびインナーリード部にめっ
   き層を設けずに、アウターリード部に先付半田めっき層
   を設けていることを特徴とする半導体集積回路装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、前記半導体集積回路装置
   が、枠部から連設されたタブ吊りリードによって支持さ
   れたペレット装着用のタブと、前記枠部からタブの近傍
   に延設された複数のインナーリードとを有し、前記イン
   ナーリードとタブ吊りリードを絶縁テープで固定する方
   式のリードフレームを使用してなり、タブ吊りリードの
   中央部が巾広に構成され、このタブ吊りリードの巾広部
   にリード固定用絶縁テープの端が固定されていることを
   特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. 【請求項７】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   し、前記半導体素子を封止する半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記被覆ボンディングワイヤが、電気
   スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上り量が３
   ００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化またはボ
   ールへの付着の少なくとも１つを防止できる被覆樹脂で
   芯線を被覆したものよりなり、前記半導体集積回路装置
   が、リード・オン・チップ（ＬＯＣ）型の半導体集積回
   路装置であることを特徴とする半導体集積回路装置の製
   造方法。
8. 【請求項８】 ボンディング工具に挿通され導電性金属
   からなる芯線の周囲に絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボ
   ンディングワイヤを用い、この被覆ボンディングワイヤ
   の先端部を半導体素子の第１の位置に接合する操作と、
   ボンディング工具から繰り出された被覆ボンディングワ
   イヤの側面を第２の位置に接合する操作とを行うことに
   より、該第１の位置と第２の位置との間を電気的に接続
   する半導体集積回路装置の製造装置であって、前記被覆
   ボンディングワイヤが、電気スパークによるボール形成
   時の被覆樹脂の溶上り量が３００μｍ以下となり、かつ
   樹脂の盛上り、炭化またはボールへの付着の少なくとも
   １つを防止できる被覆樹脂で芯線を被覆したものよりな
   り、ボンディング工具に挿通された被覆ボンディングワ
   イヤの第１の接合予定部位である被覆ボンディングワイ
   ヤの先端の直下位置と、該被覆ボンディングワイヤの第
   ２の接合予定部位である被覆ボンディングワイヤの側面
   の位置との間を変位可能な放電電極を備えてなることを
   特徴とする半導体集積回路装置の製造装置。
9. 【請求項９】 ワイヤスプールより供給されたボンディ
   ング工具に挿通され、導電性金属からなる芯線の周囲に
   絶縁性の被覆膜を被着した被覆ボンディングワイヤを用
   い、この被覆ボンディングワイヤの先端部を半導体素子
   の第１の位置に接合する操作と、ボンディング工具から
   繰り出された被覆ボンディングワイヤの側面を第２の位
   置に接合する操作とを行うことにより、該第１の位置と
   第２の位置との間を電気的に接続する半導体集積回路装
   置の製造装置であって、前記被覆ボンディングワイヤ
   が、電気スパークによるボール形成時の被覆樹脂の溶上
   り量が３００μｍ以下となり、かつ樹脂の盛上り、炭化
   またはボールへの付着の少なくとも１つを防止できる被
   覆樹脂で芯線を被覆したものよりなり、ワイヤスプール
   よりボンディング工具に至るワイヤ経路上に被覆ボンデ
   ィングワイヤを側面より把持するクランパを備えてお
   り、該クランパは少なくとも固定クランプ状態と摩擦ク
   ランプ状態との２段階以上の把持力の制御が可能である
   ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造装置。