JP5115488B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に設けられたボンディングランドに、ウェッジボンディングによってワイヤを接続するワイヤボンディング方法に関し、特に、ボンディングランドを２次ボンディング側として接続を行う場合に関する。

この種のワイヤボンディング方法は、キャピラリを用いて行われるものであり、基板の一面に設けられた電子部品などの被接合部材に、ボールボンディングによってワイヤを接合する１次ボンディング工程を行った後、基板の一面にて当該一面上に突出して設けられたボンディングランドに対して、ウェッジボンディングによってワイヤを接合する２次ボンディング工程を行うものである（たとえば、特許文献１参照）。

具体的には、キャピラリは、その内部から先端部まで貫通する内孔を有しており、この内孔にワイヤが挿入される。そして、１次ボンディング工程では、キャピラリの先端部にて内孔から導出されたワイヤを、被接合部材に押し当てて接合し、その後、キャピラリによって、ボンディングランドまでワイヤを引き回し、２次ボンディング工程では、キャピラリの先端部にてワイヤをボンディングランドに押し当てて接合する。

ここで、上記特許文献１では、ボンディングランドを、一層の銀−白金導体により構成することにより、ボンディングランドとボンディングワイヤとの密着性を良好にするようにしている。

特開２００１−２４４３７８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、ボンディングランドの材料として特殊な銀−白金導体を用いるため、汎用性に劣るなどの問題がある。また、本発明者が、導体ペーストを印刷して焼成することにより形成されるボンディングランドについて、図１０や図１１に示されるように、試作検討を行ったところ、次のような問題が生じることがわかった。

図１０、図１１は、本発明者の試作におけるワイヤボンディング方法を示す概略断面図である。ボンディングランド３０は、印刷・焼成によって基板１０の一面にて当該一面上に突出して形成される。

そして、ここでは、ワイヤ４０は、図示しないキャピラリの内孔に挿入され当該キャピラリの先端部にて当該内孔から導出され、２次ボンディング工程では、当該キャピラリによって、ワイヤ４０をボンディングランド３０に押し当てて振動させて、ワイヤ４０をボンディングランド３０に接合する。

ここで、印刷・焼成によるボンディングランド３０は、たとえば、その突出高さが１０〜３０μｍと厚く、また、平面サイズは１００〜５００μｍと小さい。そのため、ランド３０の形状は、図１０に示されるように、山型の凸状態になり、ウエッジボンディングによるボンディング性が低下する。

そこで、図１１に示されるように、ランド３０の凸状態を小さくするために、ランド３０の膜厚を薄くしたが、この場合、焼成中、または、ボンディング中に、ランド３０と基板１０との剥離が発生した。これは、ランド３０を構成する導体と基板１０との接着に必要なガラス成分が少なくなってしまうことによる。さらに、導体材料にガラス材料量を多く添加した場合は、表面にガラスが析出する量が多くなり、これもボンディング性の低下を招いた。

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、基板上のボンディングランドを２次ボンディング側として、ウェッジボンディングによってワイヤを接続するワイヤボンディング方法において、ボンディングランドの材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板とランドとの剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、まず、キャピラリ（１００）を用いて、基板（１０）の一面に設けられた被接合部材（２０）にボールボンディングによって接合する１次ボンディング工程を行った後、基板（１０）の一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）にウェッジボンディングによってワイヤ（４０）を接合する２次ボンディング工程を行うワイヤボンディング方法において、２次ボンディング工程の前に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における内孔（１０１）の周囲部を、ボンディングランド（３０）に押し付けてボンディングランド（３０）を平坦化するランド平坦化工程を行い、その後、２次ボンディング工程にて、ボンディングランド（３０）の平坦化された部位（３１）に対してワイヤ（４０）の接合を行うことを特徴とする。

それによれば、キャピラリ（１００）によって、凸状のボンディングランド（３０）に平坦化された部位（３１）を形成した後に、その平坦化された部位（３１）に２次ボンディングを行うので、ボンディングランド（３０）の材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板（１０）とランド（３０）との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

さらに、請求項１に記載の発明では、キャピラリ（１００）として、その先端部（１０２）における内孔（１０１）の周囲部に、導出されたワイヤ（４０）が入り込む溝（１０３）が形成されたものを用いる。

そして、本発明では、１次ボンディング工程を行った後、溝（１０３）にワイヤ（４０）を入り込ませた状態で、ワイヤ（４０）をボンディングランド（３０）まで引き回し、続いて行うランド平坦化工程では、溝（１０３）にワイヤ（４０）を入り込ませた状態で、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における内孔（１０１）の周囲部のうち溝（１０３）から外れた部位を、ボンディングランド（３０）に押し付けて平坦化された部位（３１）を形成する。

その後、本発明では、キャピラリ（１００）をボンディングランド（３０）の上方に移動させつつ内孔（１０１）の軸周りに回転させることによって、溝（１０３）からワイヤ（４０）を取り出し、次に、２次ボンディング工程では、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における内孔（１０１）の周囲部のうち溝（１０３）から外れた部位によって、ワイヤ（４０）をボンディングランド（３０）の平坦化された部位（３１）に押し付けて接合する。

この請求項１の方法によれば、１次ボンディング、ランド平坦化、２次ボンディングのサイクルを繰り返し実行することが可能となり、複数本のワイヤボンディングを連続して行うのに適した方法が提供される。

また、請求項２に記載の発明のように、ランド平坦化工程では、ボンディングランド（３０）の突出先端部にキャピラリ（１００）を押し付けて当該突出先端部に平坦化された部位（３１）を形成してもよいし、一方、請求項３に記載の発明のように、ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち被接合部材（２０）とは反対側の部分にキャピラリ（１００）を押し付けて当該部分に平坦化された部位（３１）を形成してもよい。

また、請求項４に記載の発明では、まず、キャピラリ（１００）を用いて、基板（１０）の一面に設けられた被接合部材（２０）にボールボンディングによって接合する１次ボンディング工程を行った後、基板（１０）の一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）にウェッジボンディングによってワイヤ（４０）を接合する２次ボンディング工程を行うワイヤボンディング方法において、２次ボンディング工程の前に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における内孔（１０１）の周囲部を、ボンディングランド（３０）に押し付けてボンディングランド（３０）を平坦化するランド平坦化工程を行い、その後、２次ボンディング工程にて、ボンディングランド（３０）の平坦化された部位（３１）に対してワイヤ（４０）の接合を行う。そして、本発明では、さらに以下の各工程を備えたワイヤボンディング方法が提供される。まず、本発明では、１次ボンディング工程の前に、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて内孔（１０１）から導出されたワイヤ（４０）の先端部に第１のボール（４１ａ）を形成し、続いて、基板（１０）の一面上にて、キャピラリ（１００）を、ボンディングランド（３０）と対向する位置まで移動させた後、ランド平坦化工程を行う。

本発明のランド平坦化工程では、ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち被接合部材（２０）とは反対側の部分にキャピラリ（１００）を押し付けて当該部分に平坦化された部位（３１）を形成するものであり、さらに、このキャピラリ（１００）の押し付けを行うときに、ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち被接合部材（２０）とは反対側の部分に、キャピラリ（１００）に先行して第１のボール（４１ａ）を押し当てることで当該斜面に沿ってワイヤ（４０）を曲げていくようにする。

そして、このランド平坦工程の後、基板（１０）の一面のうちボンディングランド（３０）以外の部位に、第１のボール（４１ａ）を接合して第１のボール（４１ａ）をワイヤ（４０）から切り離す。

その後は、キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて内孔（１０１）から導出されたワイヤ（４０）の先端部に第２のボール（４１）を形成し、続いて、第２のボール（４１）を被接合部材（２０）に押し当てて１次ボンディング工程を行う。以上が、本発明のワイヤボンディング方法であり、本発明によれば、キャピラリ（１００）の内孔（１０１）からワイヤ（４０）を取り外すことなく、ランド平坦化工程が行える。

また、請求項５に記載の発明は、マウンター（２００）によって基板（１０）の一面上に電子部品（２０）を搭載する部品搭載工程と、ワイヤボンディングによって、電子部品（２０）と基板（１０）の一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）とをボンディングするワイヤボンディング工程と、を備える電子装置の製造方法において、平坦面（２１１）を有する平坦部材（２１０）をマウンター（２００）で保持し、マウンター（２００）によって平坦部材（２１０）の平坦面（２１１）を、ボンディングランド（３０）における突出先端部に押し付けて当該突出先端部を平坦化した後、ワイヤボンディング工程では、この平坦化された突出先端部に対してワイヤ（４０）の接合を行うことを特徴とする。

それによれば、マウンター（２００）で保持された平坦部材（２１０）によって、凸状のボンディングランド（３０）に平坦化された部位（３１）を形成した後に、その平坦化された部位（３１）に２次ボンディングを行うので、ボンディングランド（３０）の材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板（１０）とランド（３０）との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

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。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の上面図、（ｃ）は（ｂ）中のＡ−Ａ概略断面図である。 第１実施形態に係るワイヤボンディング方法を示す工程図である。 第１実施形態のワイヤボンディング方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。 図４に続くランド平坦化工程を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。 第３実施形態における捨てボンディング工程を示す工程図である。 第３実施形態の他の例を示すボンディングランドの概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子装置の製造方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。 本発明者の試作におけるワイヤボンディング方法を示す概略断面図である。 本発明者の試作におけるワイヤボンディング方法のもう一つの例を示す概略断面図である。

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、以下の各実施形態相互において、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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置Ｓ１の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）中の上視平面図であり、（ｃ）は（ｂ）中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図であって、（ａ）におけるボンディングランド３０の拡大図である。

本実施形態の電子装置Ｓ１は、大きくは、基板１０と、基板１０の一面上に搭載された被接合部材としての電子部品２０と、基板１０の一面上に設けられたボンディングランド３０と、電子部品２０とボンディングランド３０とを結線するワイヤ４０とを備えて構成されている。

基板１０は、セラミック基板、プリント基板などの配線基板であり、このような配線基板としては単層基板でも多層基板でもよい。さらに、基板１０としては、その一面に被接合部材２０が搭載され、且つ当該一面にボンディングランド３０が設けられたものであればよく、上記した配線基板以外にも、たとえばリードフレーム、ヒートシンクなどが挙げられる。

この基板１０の一面（図１中の上面）には、被接合部材としての電子部品２０が搭載されている。電子部品２０としては、ワイヤボンディングされるものであればよく、ＩＣチップ、モールドＩＣなどが挙げられるが、ここでは、電子部品２０はＩＣチップ２０とされている。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、表面にＡｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）などよりなる図示しない電極を有する。

そして、このＩＣチップ２０と基板１０の一面との間には、ダイボンド材５０が介在されており、このダイボンド材５０によってＩＣチップ２０と基板１０とは接合され固定されている。このようなダイボンド材５０としては、たとえばＡｇペースト、はんだ、導電性接着剤などが挙げられる。

また、ボンディングランド３０は、基板１０の一面においてＩＣチップ２０の近傍に配置されている。このボンディングランド３０は、たとえば金（Ａｕ）銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）あるいはタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）などの導体ペーストを印刷し、これを焼成することにより形成されたものである。また、このボンディングランド３０は、印刷・焼成後にさらにＮｉやＡｕなどがメッキされたものであってもよい。

そして、このボンディングランド３０とＩＣチップ２０の上記図示しない電極とが、ワイヤ３０を介して結線されており、このワイヤ３０を介して電気的に接続されている。このワイヤ３０は、後述する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。

ここで、本実施形態では、図１（ｃ）に示されるように、ボンディングランド３０は、基板１０の一面上に突出して形成されており、基板１０の一面から離れる方向（当該一面の上方）に向かって細くなっていく形状、すなわち山型の凸形状となっている。

さらに、このボンディングランド３０の表面には、当該ランド３０の突出方向と直交する方向、言い換えれば基板１０の一面と平行な方向に沿って位置する平坦面３１が設けられている。ここでは、平坦面３１は、ボンディングランド３０における突出方向の先端部（つまり突出先端部）に設けられており、本実施形態のボンディングランド３０は、突出先端部が平坦に押し潰された形状となっている。

そして、ワイヤ４０は、ＩＣチップ２０の上記電極を１次ボンディング側、ボンディングランド３０を２次ボンディング側として、これらＩＣチップ２０の電極とランド３０とを接続しているが、図１（ｃ）に示されるように、ワイヤ４０は、ボンディングランド３０における平坦面３１に接続されている。

なお、本実施形態では基板１０の一面にて、ＩＣチップ２０の周りに複数個のボンディングランド３０が設けられ、各ランド３０についてＩＣチップ２０との間でワイヤ４０が接続されているが、各ランド３０については、図１（ｃ）のような平坦面３１を有する構成とされている。また、ボンディングランド３０は複数個でなくてもよく、１個であってもよいことはもちろんである。

この本実施形態の電子装置Ｓ１は、基板１０の一面に、ダイボンド材５０を介してＩＣチップ２０を搭載・固定した後、ＩＣチップ２０の上記電極とボンディングランド３０とを、ワイヤボンディングにより結線することによって製造される。

次に、本実施形態のワイヤ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述べるが、まず、図２を参照して、この種の一般的なワイヤボンディング方法に沿って、本方法の全体の流れを述べる。図２は、本実施形態に係るワイヤボンディング方法を示す工程図である。

ここでは、被接合部材であるＩＣチップ２０を、ボールボンディングが行われる１次ボンディング側、ボンディングランド３０をウェッジボンディングが行われる２次ボンディング側として、これら両部材２０、３０がワイヤボンディングされる。

なお、本実施形態におけるワイヤボンディング装置は、この種の一般的なワイヤボンディングを行うことのできる装置であり、超音波などにより振動する図示しないホーンに対して図２に示されるキャピラリ１００を取り付けたものである。

そして、このキャピラリ１００は当該ホーンによって移動・振動させられる。また、キャピラリ１００は、内部から先端部１０２まで貫通し先端部１０２に開口する内孔１０１を有しており、その内孔１０１にワイヤ４０を挿入して当該ワイヤ４０を保持するとともに、キャピラリ１００の先端部１０２にワイヤ４０を繰り出すものである。

まず、図２（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４０において、キャピラリ１００の先端部１０２から導出されたワイヤ４０の部分の先端に、トーチＴを用いた放電加工によって、球形状をなすイニシャルボール４１を形成する。

次に、このイニシャルボール４１をＩＣチップ２０の上記電極に押し当てて、図２（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（１次ボンディング工程）。その後、ワイヤ４０を、キャピラリ１００の先端部１０２から繰り出してボンディングランド３０まで引き回す（図２（ｃ）参照）。

次に、ボンディングランド３０まで引き回されたワイヤ４０を、キャピラリ１００の先端部１０２にてボンディングランド３０に押しつけて、図２（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（２次ボンディング工程）。

そして、図２（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ボンディングランド３０からワイヤ４０を切り離す。以上が、本ワイヤボンディング方法の一連の流れである。

なお、このワイヤ４０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４０が突出してテール４２として残るが、このテール４２に再び上記同様に放電加工を行い、上記ボール４１を形成する。こうして、本実施形態のワイヤボンディングにおけるワイヤ接合の１サイクルが完了し、次のサイクルを行う。そして、このサイクルを複数回繰り返すことにより、本実施形態では、複数個のボンディングランド３０とＩＣチップ２０とがワイヤ４０で接続される。

本実施形態では、このような一連のワイヤ接合のサイクルを有するワイヤボンディング方法において、最初の１サイクルにおける１次ボンディング工程を行う前に、ボンディングランド３０に上記平坦面３１を形成する工程、すなわちランド平坦化工程を実行するものである。

このランド平坦化工程について、図３を参照して述べる。図３は、本実施形態のワイヤボンディング法におけるランド平坦化工程を示す工程図であり、基板１０の一面に直交する方向の断面図である。

この工程では、図３（ａ）に示されるように、先端部１０２にてワイヤ４０の導出がなされていない状態のキャピラリ１００を用いる。具体的には、内孔１０１にワイヤ４０が挿入されていないキャピラリ１００によって、全てのボンディングランド３０に平坦面３１を形成する。このようなキャピラリ１００においても、一般のワイヤボンディング装置では、上下左右方向の移動が可能である。

具体的には、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、キャピラリ１００の先端部１０２における内孔１０１の周囲部を、ランド３０の突出方向に沿ってボンディングランド３０に押し付ける。つまり、キャピラリ１００を、ボンディングランド３０の上方から基板１０の一面に垂直な方向に沿って下降させて、キャピラリ１００の先端部１０２における内孔１０１の開口縁部を、ボンディングランド３０の突出先端部に押し付ける。

そして、この押し付けの荷重により、ボンディングランド３０における当該押し付けられた部分をつぶすように変形させて平坦化する。ここで、キャピラリ１００は、一般のものと同様に、軸方向に延びる内孔１０１を有する略円筒形状をなしており、そのキャピラリ１００の先端部１０２における内孔１０１の開口縁部は、当該円筒の軸に直交する平坦面とされている。

それゆえ、ここでは、キャピラリ１００を、その内孔１０１の軸つまりキャピラリ１００の長手方向の軸に沿って下降させ、その先端面１０２の平坦部分をボンディングランド３０に押し付けることによって、ボンディングランド３０には、平坦化された部位３１、すなわち、ランド３０の突出方向と直交する方向に沿って位置する平坦面３１が形成される。

このようなランド平坦化工程は、本実施形態では、複数個のボンディングランド３０に対して、１個ずつ順番に行われる。そして、すべてのボンディングランド３０に平坦面３１を形成した後に、キャピラリ１００の内孔１０１にワイヤ４０を挿入し、上記図２に示されるワイヤ接合のサイクルを、各ボンディングランド３０について実行する。

ここで、上記ワイヤ接合のサイクルにおける２次ボンディング工程においては、図３（ｃ）に示されるように、ボンディングランド３０の平坦面３１に対してワイヤ４０の接合を行う。こうして、ワイヤボンディングの完了に伴い、本実施形態の電子装置Ｓ１ができあがる。

以上のように、本実施形態のワイヤボンディング方法は、全てのボンディングランド３０に対してランド平坦化工程を行った後、ＩＣチップ２０と各ランド３０の平坦面３１とをワイヤ接合するものである。なお、複数個のボンディングランド３０において、異なる種類のワイヤ４０が混在する場合でも、すべてのランド３０に平坦面３１を形成した後、ワイヤ接合を行うという本実施形態の方法を適用できる。

このように、本実施形態によれば、キャピラリ１００によって、凸状のボンディングランド３０に平坦化された部位としての平坦面３１を形成した後に、その平坦面３１に２次ボンディングを行うようにしている。

そのため、ボンディングランド３０の材料として特殊な材料を用いることなく一般的な材料を用いることができ、また、ボンディングランド３０を薄く形成する必要がないので、基板１０とボンディングランド３０との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ランド平坦化工程では、先端部１０２にてワイヤ４０の導出がなされていない状態のキャピラリ１００を用いて、ボンディングランド３０を押し潰して平坦化している。そして、このランド平坦化工程を、複数個のボンディングランド３０に対して行った後、各ランド３０についてワイヤ接合を行うので、キャピラリ１００を特殊な構成とすることなく、一般的な構成でランド平坦化が行える。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るワイヤボンディング法におけるランド平坦化工程を示す工程図であり、図５は、図４に続くランド平坦化工程を示す工程図である。ここで、図４（ａ）および図５（ａ）はキャピラリ１００の先端部１０２の概略平面図であり、図４（ｂ）、（ｃ）および図５（ｂ）、（ｃ）は基板１０の一面に直交する方向の断面図である。

本実施形態のワイヤボンディング方法は、ランド平坦化工程の実行時期を変更するとともに、この変更に対応するようにキャピラリ１００の構成を変更したものであり、ここでは、その変更点を中心に述べることとする。

本実施形態においても、内孔１０１からキャピラリ１００の先端部１０２に導出されたワイヤ４０へのイニシャルボール４１の形成、ＩＣチップ２０への１次ボンディング、ワイヤ４０のボンディングランド３０までの引き回し、ボンディングランド３０への２次ボンディング、ボンディングランド３０からのワイヤ４０の切り離し、テール４２へのボール４１の形成、といった上記ワイヤ接合のサイクルを行う。

ここで、本実施形態では、このワイヤ接合の１サイクル毎に、ワイヤ４０のボンディングランド３０までの引き回しと、ボンディングランド３０への２次ボンディングとの間にて、ランド平坦化工程を行う。

そのため、本実施形態では、図４に示されるように、キャピラリ１００として、その先端部１０２における内孔１０１の周囲部に、溝１０３が形成されたものを用いる。この溝１０３は、切削や型加工などにより形成され、内孔１０１から先端部１０２に導出されたワイヤ４０が入り込む形状とされている。つまり、溝１０３に入ったワイヤ４０は、キャピラリ１００の先端部１０２よりも突出せず、溝１０３の内部側に引っ込んでいる。

このようなキャピラリ１００を用いて、上記同様に１次ボンディング工程を行った後、図４に示されるように、溝１０３にワイヤ４０を入り込ませた状態で、ワイヤ４０をボンディングランド３０まで引き回す。そして、ランド平坦化工程を行う。

このランド平坦化工程では、溝１０３にワイヤ４０を入り込ませた状態で、キャピラリ１００の先端部１０２における内孔１０１の周囲部のうち溝１０３から外れた部位を、ボンディングランド３０上に位置して当該ランド３０に対向させる。

そして、図４（ｂ）に示されるように、キャピラリ１００を、ボンディングランド３０の上方から基板１０の一面に垂直方向に下降させて、キャピラリ１００の先端部１０２を、ボンディングランド３０の突出先端部に押し付け、その荷重により、ボンディングランド３０をつぶすように変形させて平坦化する。こうして、本工程により、ボンディングランド３０に、上記同様の平坦面３１を形成する。

その後、図４（ｃ）に示されるように、キャピラリ１００をボンディングランド３０の上方に移動させて、ボンディングランド３０から離す。また、このとき、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、キャピラリ１００の先端部１０２を、内孔１０１を中心として回転させる。つまり、キャピラリ１００を、内孔１０１の軸周りに回転させることによって、溝１０３からワイヤ４０を取り出す。

これにより、ワイヤ４０は、キャピラリ１００の先端部１０２における内孔１０１の周囲部のうち溝１０３から外れた部位に出た状態となる。次に、図示しないが、この状態にて上記同様に、キャピラリ１００の先端部１０２にてワイヤ４０を、ボンディングランド３０の平坦面３１に押しつけ、２次ボンディング工程を行う。こうして、図５（ｃ）に示されるように、本実施形態におけるワイヤ接合が完了する。

このように、本実施形態のワイヤボンディング方法によっても、キャピラリ１００によって、凸状のボンディングランド３０に平坦面３１を形成した後に、その平坦面３１に２次ボンディングを行うので、ボンディングランド３０の材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板１０とランド３０との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

また、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、溝１０３を有するキャピラリ１００を採用することで、ボール形成、１次ボンディング、ランド平坦化、２次ボンディング、ボール形成のサイクルを繰り返し実行することが可能となり、複数本のワイヤボンディングを連続して行うのに好ましい。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係るワイヤボンディング方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。上記実施形態では、ランド平坦化工程では、ボンディングランド３０の突出先端部にキャピラリ１００を押し付け、当該突出先端部に平坦面３１を形成していた。

それに対して、本実施形態のランド平坦化工程では、図６に示されるように、ボンディングランド３０における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち被接合部材であるＩＣチップ２０とは反対側の部分（以下、この部分を単に、ランド斜面部分という）に、キャピラリ１００を押し付けて当該ランド斜面部分に平坦面３１を形成する。

本実施形態のワイヤボンディング方法では、上記図２に示したワイヤ接合の１つのサイクルにおける２次ボンディング後のワイヤ４０の切り離しを行った後、次のサイクルにおけるボール４１の形成を行う前に、ランド平坦化工程を行う。

具体的には、まず、１次ボンディング工程の前に、図６（ａ）に示されるように、キャピラリ１００の先端部１０２にて内孔１０１から導出されたワイヤ４０の先端部に第１のボール４１ａを形成する。この第１のボール４１ａは、上記ボール４１と同様に、放電加工により形成する。

続いて、基板１０の一面上にて、キャピラリ１００を、第１のボール４１ａが形成されたワイヤ４０とともに、ボンディングランド３０と対向する位置まで移動させた後、ランド平坦化工程を行う。

このランド平坦化工程では、ボンディングランド３０におけるランド斜面部分にキャピラリ１０の先端部１０２における内孔１０１の周囲部を押し付けて当該ランド斜面部分を凹ませて平坦面３１を形成する。

このキャピラリ１００の押し付けを行うときに、キャピラリ１００はランド斜面部分の上方からランド斜面部分に向かって降りてくるが、内孔１０１よりワイヤ４０が突出しているため、ランド斜面部分には、キャピラリ１００に先行して第１のボール４１ａが当たる。

そのまま、ランド斜面部分に第１のボール４１ａを押し当てて、キャピラリ１００を下降させていくと、図６（ａ）に示されるように、内孔１０１より突出するワイヤ４０は、ランド斜面部分の傾斜に沿って曲げられていく。そして、このようにワイヤ４０が曲がることで、キャピラリ１００の先端部１０２とランド斜面部分とが接触し、その接触部にて平坦面３１が形成される。

このランド平坦化工程の後、ワイヤ接合の１サイクルを行うが、上記曲がったワイヤ４０の延びる方向が、ボールボンディングにおけるＩＣチップ２０へのキャピラリ１００の押し付け方向から外れているので、第１のボール４１ａを切り離す必要がある。

図７は、この第１のボール４１ａの切り離し工程としての捨てボンディング工程を示す工程図である。この捨てボンディング工程では、ランド平坦化工程の後、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、基板１０の一面のうちボンディングランド３０以外の部位に位置する導体１０ａに、ボールボンディングによって第１のボール４１ａを接合して第１のボール４１ａをワイヤ４０から切り離すものである。

その後は、第１のボール４１ａが切り離されキャピラリ１００の先端部１０２にて内孔１０１から導出されたワイヤ４０の先端部に対して、第２のボールとして、上記同様のボール４１を形成する。そして、上記した実施形態と同様に、第２のボール４１をＩＣチップ２０に押し当ててボールボンディングによって１次ボンディング工程を行う。

その後は、本実施形態においても、ワイヤ４０の引き回しを行い、図６（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ランド斜面部分の平坦面３１に２次ボンディング工程を行い、さらにボンディングランド３０からワイヤ４０を切り離せば、ワイヤ接合が完了する。その後は、再び、第１のボール４１ａの形成、ランド平坦化工程、・・・、というように、サイクルを繰り返していけばよい。

このように、本実施形態のワイヤボンディング方法によっても、キャピラリ１００によって、凸状のボンディングランド３０に平坦面３１を形成した後に、その平坦面３１に２次ボンディングを行うので、ボンディングランド３０の材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板１０とランド３０との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

また、本実施形態のワイヤボンディング方法によれば、第１のボール４１ａの形成および捨てボンディング工程とランド平坦化工程とを組み合わせることにより、一般的な構成のキャピラリ１００によって、ボール形成、１次ボンディング、２次ボンディングのサイクルを繰り返し実行することが可能となり、複数本のワイヤボンディングを連続して行うことができる。

また、本実施形態では、キャピラリ１００の内孔１０１からワイヤ４０を取り外すことなく、ランド平坦化工程が行えるため、一般的なキャピラリ１００を用いることが可能である。

一般に、キャピラリ１００は、内孔１０１にワイヤ４０を通した状態で作動させるのが好ましい。それは、内孔１０１に、ワイヤ４０を通したり、外したりする作業に手間がかかるためであり、それらの作業に比べれば、ボール形成や捨てボンディングは、たいした手間もかからず、効率的である。

なお、上記各実施形態のランド平坦化工程においても、ボンディングランド３０における突出先端部ではなく、本実施形態のように、ランド斜面部分に、キャピラリ１００を押し付けて平坦面３１を形成するようにしてもよい。

ここで、図８は、本第３実施形態の他の例を示すボンディングランド３０の概略断面図である。ランド斜面部分に、キャピラリ１００を押し付けて平坦面３１を形成するにあたっては、キャピラリ１００の押し付けは、１回に限るものではなく、複数回行ってもよい。図８は、当該押し付けを２回行った例であり、破線で示される形状は１回目の押し付けによるものであり、２回目の押し付けでは、この破線部分をさらに押し潰して平坦化している。

（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態に係る電子装置の製造方法におけるランド平坦化工程を示す工程図である。図９において、（ａ）はランド平坦化工程の全体を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）中のランド部分を拡大して示す工程図、（ｃ）は（ｂ）に続く工程図、（ｄ）は２次ボンディング工程を示す工程図である。

本実施形態の電子装置は、基板１０の一面にダイボンド材５０を介して電子部品としてのＩＣチップ２０を搭載・固定した後、ワイヤボンディングによって、上記第１実施形態と同様に、ＩＣチップ２０とボンディングランド３０とを接続してなる。

ここで、ＩＣチップ２０を搭載する部品搭載工程は、図９（ａ）に示されるマウンター２００を用いて行われる、このマウンター２００は、一般的な吸引式のものであり、ＩＣチップ２０を吸引して拾い上げ、保持した状態で、基板１０の一面上に搭載する。

また、ワイヤボンディング工程は、上記図２に示したワイヤ接合のサイクルにより行われるものであり、ＩＣチップ２０にワイヤ４０をボールボンディングによって１次ボンディングした後、ボンディングランド３０にワイヤ４０をウェッジボンディングによって２次ボンディングする。

ここで、本実施形態の電子装置の製造方法では、ワイヤボンディング工程の前に、ランド平坦化工程を行う。なお、この場合、ランド平坦化工程は、部品搭載工程の前に行ってもよいし、後に行ってもよい。

本実施形態のランド平坦化工程では、図９（ａ）に示されるように、平坦面２１１を有する平坦部材２１０をマウンター２００で保持し、図９（ｂ）、（ｃ）に示されるように、マウンター２００によって平坦部材２１０の平坦面２１１を、ボンディングランド３０の突出先端部に押し付けて当該突出先端部を平坦化し、ボンディングランド３０の平坦面３１を形成する。

このとき、マウンター２００による平坦部材２１０の保持は、ＩＣチップ２０と同様に行うことができ、また、平坦部材２１０は、上記動作によりボンディングランド３０を押しつぶすことが可能なものであればよく、特に材質は問わない。

このように、本実施形態では、マウンター２００を用いたランド平坦化工程によって、各ボンディングランド３０に平坦面３１を形成した後、ＩＣチップ２０と各ランド３０の平坦面３１との間で、ワイヤボンディング工程を行う。それにより、本実施形態の電子装置ができあがる。

本実施形態によれば、マウンター２００で保持された平坦部材２１０によって、凸状のボンディングランド３０に平坦面３１を形成した後に、その平坦面３１に２次ボンディングを行うので、ボンディングランド３０の材料として特殊な材料を用いることなく、また、基板１０とランド３０との剥離を防止しつつ、ボンディング性を向上させることができる。

（他の実施形態）
なお、被接合部材としては、上記したＩＣチップなどの電子部品以外にも、基板の一面に設けられワイヤボンディングの１次ボンディングによってワイヤが接合されるものであればよく、各種の表面実装部品、あるいは、基板の一面に設けられた他のランドや電極などであってもよい。

１０ 基板
２０ 被接合部材としてのＩＣチップ
３０ ボンディングランド
３１ 平坦面
４０ ワイヤ
４１ ボール
４１ａ 第１のボール
１００ キャピラリ
１０１ 内孔
１０２ キャピラリの先端部
１０３ 溝
２００ マウンター
２１０ 平坦部材
２１１ 平坦部材の平坦面

Claims (5)

1. 先端部（１０２）に開口する内孔（１０１）を有するキャピラリ（１００）の前記内孔（１０１）にワイヤ（４０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記内孔（１０１）から導出された前記ワイヤ（４０）を、基板（１０）の一面に設けられた被接合部材（２０）にボールボンディングによって接合する１次ボンディング工程を行った後、
   次に、前記基板（１０）の一面にて当該一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）まで、前記キャピラリ（１００）によって前記ワイヤ（４０）を引き回し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記ワイヤ（４０）を前記ボンディングランド（３０）に押し当ててウェッジボンディングによって接合する２次ボンディング工程を行うことにより、
   前記ワイヤ（４０）を介して前記被接合部材（２０）と前記ボンディングランド（３０）とを接続するようにしたワイヤボンディング方法において、
   前記２次ボンディング工程の前に、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における前記内孔（１０１）の周囲部を、前記ボンディングランド（３０）に押し付けて前記ボンディングランド（３０）を平坦化するランド平坦化工程を行い、その後、前記２次ボンディング工程にて、前記ボンディングランド（３０）の前記平坦化された部位（３１）に対して前記ワイヤ（４０）の接合を行うものであり、
   前記キャピラリ（１００）として、その先端部（１０２）における前記内孔（１０１）の周囲部に、前記導出されたワイヤ（４０）が入り込む溝（１０３）が形成されたものを用い、
   前記１次ボンディング工程を行った後、前記溝（１０３）に前記ワイヤ（４０）を入り込ませた状態で、前記ワイヤ（４０）を前記ボンディングランド（３０）まで引き回し、続いて、前記ランド平坦化工程を行うものであり、
   このランド平坦化工程では、前記溝（１０３）に前記ワイヤ（４０）を入り込ませた状態で、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における前記内孔（１０１）の周囲部のうち前記溝（１０３）から外れた部位を、前記ボンディングランド（３０）に押し付けて前記平坦化された部位（３１）を形成し、
   その後、前記キャピラリ（１００）を前記ボンディングランド（３０）の上方に移動させつつ前記内孔（１０１）の軸周りに回転させることによって、前記溝（１０３）から前記ワイヤ（４０）を取り出し、
   次に、前記２次ボンディング工程では、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における前記内孔（１０１）の周囲部のうち前記溝（１０３）から外れた部位によって、前記ワイヤ（４０）を前記ボンディングランド（３０）の前記平坦化された部位（３１）に押し付けて接合することを特徴とするワイヤボンディング方法。
2. 前記ランド平坦化工程では、前記ボンディングランド（３０）の突出先端部に前記キャピラリ（１００）を押し付けて当該突出先端部に前記平坦化された部位（３１）を形成する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。
3. 前記ランド平坦化工程では、前記ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち前記被接合部材（２０）とは反対側の部分に前記キャピラリ（１００）を押し付けて当該部分に前記平坦化された部位（３１）を形成する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。
4. 先端部（１０２）に開口する内孔（１０１）を有するキャピラリ（１００）の前記内孔（１０１）にワイヤ（４０）を挿入し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記内孔（１０１）から導出された前記ワイヤ（４０）を、基板（１０）の一面に設けられた被接合部材（２０）にボールボンディングによって接合する１次ボンディング工程を行った後、
   次に、前記基板（１０）の一面にて当該一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）まで、前記キャピラリ（１００）によって前記ワイヤ（４０）を引き回し、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記ワイヤ（４０）を前記ボンディングランド（３０）に押し当ててウェッジボンディングによって接合する２次ボンディング工程を行うことにより、
   前記ワイヤ（４０）を介して前記被接合部材（２０）と前記ボンディングランド（３０）とを接続するようにしたワイヤボンディング方法において、
   前記２次ボンディング工程の前に、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）における前記内孔（１０１）の周囲部を、前記ボンディングランド（３０）に押し付けて前記ボンディングランド（３０）を平坦化するランド平坦化工程を行い、その後、前記２次ボンディング工程にて、前記ボンディングランド（３０）の前記平坦化された部位（３１）に対して前記ワイヤ（４０）の接合を行うものであり、
   前記１次ボンディング工程の前に、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記内孔（１０１）から導出された前記ワイヤ（４０）の先端部に第１のボール（４１ａ）を形成し、
   続いて、前記基板（１０）の一面上にて、前記キャピラリ（１００）を、前記ボンディングランド（３０）と対向する位置まで移動させた後、前記ランド平坦化工程を行うものであり、
   このランド平坦化工程では、前記ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち前記被接合部材（２０）とは反対側の部分に前記キャピラリ（１００）を押し付けて当該部分に前記平坦化された部位（３１）を形成するものであり、
   さらに、このランド平坦化工程では、前記キャピラリ（１００）の押し付けを行うときに、前記ボンディングランド（３０）における突出先端部から根元部へ向かう斜面のうち前記被接合部材（２０）とは反対側の部分に、前記キャピラリ（１００）に先行して前記第１のボール（４１ａ）を押し当てることで前記斜面に沿って前記ワイヤ（４０）を曲げていくようにし、
   前記ランド平坦工程の後、前記基板（１０）の一面のうち前記ボンディングランド（３０）以外の部位に、前記第１のボール（４１ａ）を接合して前記第１のボール（４１ａ）を前記ワイヤ（４０）から切り離し、
   その後、前記キャピラリ（１００）の先端部（１０２）にて前記内孔（１０１）から導出された前記ワイヤ（４０）の先端部に第２のボール（４１）を形成し、
   続いて、前記第２のボール（４１）を前記被接合部材（２０）に押し当てて前記１次ボンディング工程を行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
5. マウンター（２００）によって電子部品（２０）を拾い上げ保持した状態で、基板（１０）の一面上に前記電子部品（２０）を搭載する部品搭載工程と、
   ワイヤボンディングによって、前記電子部品（２０）にワイヤ（４０）をボールボンディングによって１次ボンディングした後、前記基板（１０）の一面にて当該一面上に突出して設けられたボンディングランド（３０）に前記ワイヤ（４０）をウェッジボンディングによって２次ボンディングするワイヤボンディング工程と、を備える電子装置の製造方法において、
   平坦面（２１１）を有する平坦部材（２１０）を前記マウンター（２００）で保持し、前記マウンター（２００）によって前記平坦部材（２１０）の前記平坦面（２１１）を、前記ボンディングランド（３０）における突出先端部に押し付けて当該突出先端部を平坦化した後、
   前記ワイヤボンディング工程では、この平坦化された突出先端部に対して前記ワイヤ（４０）の接合を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。

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