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審決分類 審判 一部申し立て 2項進歩性  H01L
管理番号 1324865
異議申立番号 異議2016-701049  
総通号数 207 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2017-03-31 
種別 異議の決定 
異議申立日 2016-11-11 
確定日 2017-01-26 
異議申立件数
事件の表示 特許第5916814号発明「ボンディング方法及びボンディング装置」の特許異議申立事件について,次のとおり決定する。 
結論 特許第5916814号の請求項1,5に係る特許を維持する。 
理由 1 手続の経緯
特許第5916814号の請求項1および5に係る特許についての出願は,平成26年8月6日の出願であって,平成28年4月15日にその特許権の設定登録がされ,その後,その特許に対し,特許異議申立人 宮園 祐爾 により特許異議の申立てがされたものである。

2 本件発明
特許第5916814号の請求項1および5の特許に係る発明は,それぞれ,その特許請求の範囲の請求項1および5に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。(以下「請求項1」および「請求項5」に係る発明を,「本件特許発明1」および「本件特許発明5」ともいう。)
「【請求項1】
先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部と,当該挿通部に酸化防止ガスを供給するガス供給口を有するガス供給手段を配置し,
前記ワイヤを前記挿通部の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該挿通部内に位置させ,
前記ワイヤの先端が前記挿通部内に位置した状態で前記酸化防止ガスを供給するとともに,当該挿通部内に配置したスパークロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成し,
前記フリーエアボールを介してワイヤを基板にボンディングする
ワイヤボンディング方法において,
前記挿通部に前記酸化防止ガスを供給すると同時に,前記挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから当該挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給し,
前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させ,かつ,前記キャピラリの先端を前記挿通部の外に位置させた状態で前記スパーク放電を生じさせるようにした
ことを特徴とするワイヤボンディング方法。」

「【請求項5】
先端からワイヤを繰り出すキャピラリと,
前記キャピラリが挿通される挿通部と,当該挿通部に酸化防止ガスを供給するガス供給口を有するガス供給手段と,
前記キャピラリとガス供給手段とを相対的に移動させる移動手段と,
前記挿通部の内部に配置されるスパークロッドと,を備え,
前記ワイヤを前記挿通部の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該挿通部内に位置させた状態で,当該挿通部に前記酸化防止ガスを供給し,前記スパークロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成し,当該フリーエアボールを介してワイヤを基板にボンディングする
ワイヤボンディング装置において,
前記挿通部の外部から当該挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給するガス供給ノズルを設け,
前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させるとともに,前記キャピラリの先端を前記挿通部の外に位置させた状態で前記スパーク放電を生じさせるようにした
ことを特徴とするボンディング装置。」

3 申立理由の概要
特許異議申立人は,主たる証拠として米国特許公開第2012/0145770号(以下「甲第1号証」という。)及び従たる証拠として特開昭58-169918号公報(以下「甲第2号証」という。)を提出し,請求項1および請求項5に係る特許は同法第29条第2項の規定に違反してされたものであるから,請求項1および請求項5に係る特許を取り消すべきものである旨主張している。

4 甲号証に記載された事項,および,甲号証に記載された発明
(1)甲第1号証には,以下の事項が記載されている。
・「FIELD OF THE INVENTION
[0001]The invention relates to the forming of electrical connections on electronic components, and in particular to the connection of wires to electronic components during wire bonding.」([発明の分野]本発明は電子部品上に電気的接続の形成に関するものであり,詳細にはワイヤボンディング時の電子部品へのワイヤの接続に関する。)

・「BACKGROUND AND PRIOR ART
[0002]Wire bonding is used to connect electrical contact points of different devices,or different electrical contact points of the same device. When bonding wires made of reactive materials such as copper or aluminum are used for wire bonding, there is a tendency for oxidation of the wire to occur when the heated material reacts with oxygen in the atmosphere. Oxidation of the wire deteriorates the quality of the subsequent wire bonds that are formed. Therefore, it is necessary to provide a shielding gas comprised of a relatively inert gas such as nitrogen, hydrogen or argon gas to cover and protect the wire during ball formation of a wire ball-bonding process.」([背景と従来技術]ワイヤボンディングは,異なるデバイスまたは同じデバイスの異なる電気接点の電気的接点を接続するために使用される。ワイヤボンディングのために使用される銅やアルミニウムなどの反応性材料からなる線材をボンドする際に,加熱された物質が大気中の酸素と反応したときにワイヤが酸化する傾向がある。その後のワイヤボンドの品質を劣化させるワイヤの酸化が形成される。したがって,このようなワイヤボールボンディングプロセスのボール形成時にワイヤを覆って保護するために,窒素,水素またはアルゴンガスのような比較的不活性ガスからなるシールドガスを供給することが必要である。)

・「[0003]The continuing emphasis on better shielding of copper wire during bonding by providing nitrogen and/or hydrogen gas to shield the wire is driving the development of systems that ensure that the gas is captured within the sparking region of the wire, where a molten ball is formed from the wire for copper ball bonding.」(ワイヤをシールドする窒素および/または水素ガスを供給することによりボンディング中に銅ワイヤのより良いシールドに引き続き重要とされる点は,銅ボールボンディング用のワイヤから溶融ボールが形成される位置で溶融ワイヤのスパーク領域内でガスを捕えることを確実にするシステムの開発を推進することにある。)

・「[0004]An apparatus for containing shielding gas when supplying the inert gas to bonding wire is disclosed in U.S. Pat. No. 6,234,376 entitled “Supplying a Cover Gas for Wire Ball Bonding”. The apparatus includes a gas-containment tube to direct shielding gas to the bonding wire. Transverse in-line orifices are made in the tube to allow the capillary of the bonding tool to enter the gas-containing tube for ball formation, and then to pass through the tube to bond the ball onto a bonding surface.」(ボンディングワイヤに不活性ガスを供給する時のシールドガスを含む装置が「ワイヤボールボンディング用のカバーガス供給」と題する米国特許第6,234,376号に開示されている。 その装置はボンディングワイヤに直接シールドガスを導入するガス収容管を含む。直線的に貫く孔がチューブに形成されていて,ボール形成用のガスを含有するそのチューブにボンディングツールのキャピラリを挿入し,その後,チューブを通過してボンディング面上にボールをボンドする。)

・「[0006]A shortcoming of conventional approaches to deliver shielding gas to the capillary is that prior art systems focus on preventing the wire from native oxidation mainly during the sparking of the wire to form a molten ball. There is loss of gas at the openings of the tubes or apparatus such that oxidation protection is not possible outside these openings. Thus, they do not effectively provide gas coverage to prevent oxidation when wire bonding is being performed, or when moving the capillary sideways to various locations unless the capillary is always located inside the gas containment tube during such movement. This limits the versatility of such systems.」(キャピラリにシールドガスを供給するための従来のアプローチの欠点は,従来技術のシステムは,溶融ボールを形成するために,主にワイヤのスパークの間に自然酸化からワイヤを防ぐことに焦点を当てている。チューブまたは装置の開口部の外側では酸化保護出来ないことによりガスの損失がある。したがって,それらはワイヤボンディングが行われる場合や,さまざまな場所にキャピラリを横に移動する場合に,キャピラリが常にこのような動作中のガス収容管の内側に配置されていない限り,酸化を防止するガス範囲を効果的に提供するものではない。これは,システムの汎用性を制限している。)

・「SUMMARY OF THE INVENTION
[0008]It is thus an object of the invention to seek to provide improved gas coverageto bonding wire in order to prevent oxidation of the wire not only during sparking,but also during movement of the capillary and in particular during bonding.」([発明の概要]したがって,スパーク中だけでなく,キャピラリの動作中,特にボンディング中にもワイヤの酸化を防止するためにボンディングワイヤに改良されたガス範囲を提供することを目的とする。)

・「[0009]Accordingly, the invention provides an apparatus for delivering shielding gas during wire bonding of an electronic device, comprising: a main body; a through-hole in the main body which is sized for allowing a capillary tip of a bondins tool to be insertable through the main body when performing wire bonding: at least one gas outlet on a bottom surface of the main body and located adjacent to the through-hole, the gas outlet being operative to direct an inert gas in a direction towards the electronic devbice; and at least one gas inlet in the main body operative to supply the inert gas to the through-hole and the gas outlet.」(したがって,本発明は,電子デバイスをワイヤボンディングする間にシールドガスを供給する装置であって,本体部と,ワイヤボンディングを行なう場合に,ボンディングツールのキャピラリ先端が本体部に挿通可能なサイズの貫通孔と,本体部の底面の貫通孔に隣接して配置された少なくとも1つのガス吐出口であって,そのガス吐出口は電子デバイスに向う方向に不活性ガスを導くように動作され,貫通孔とガス吐出口に不活性ガスを供給するように動作する本体部に少なくとも1つのガス流入口を提供するものである。)

・「[0024]FIG. 1 is a sectional plan view of a gas supplying apparatus according to a first preferred embodiment of the invention illustrating its internal gas channels 14 for providing shielding gas during wire bonding of an electronic device. The gas supplying apparatus comprises a main body 10 having a through-hole 12 passing centrally through the main body, to which is connected a gas inlet which may be in the form of a network of internal gas channels 14. The gas channels 14 are located in the main body 10 and supply an inert gas 20, such as nitrogen gas or a mixture of hydrogen and nitrogen gas, to the region in and around the through-hole 12 and to gas outlets located adjacent to the through-hole 12.」(図1は,本発明の第1の好ましい実施形態に係るガス供給装置であり,電子デバイスのボンディング中にシールドガスを供給する内部ガス流路14を示す部分断面図である。ガス供給装置は,本体部の中心を貫通してガス流入口に接続される貫通孔12を有する本体部10を含み,本体部10の内部ガス流路14はネットワーク状であってもよい。ガス流路14は,本体部10に配置されるとともに,例えば,窒素ガスまたは水素と窒素の混合ガス等の不活性ガス20を貫通孔12の周辺領域および貫通孔12に隣接して配置されたガス吐出口に供給する。)

・「[0025]・・・An electrode rod 16 is arranged inside a main gas inlet or gas channel 14 and is parallel thereto. The electrode rod 16 terminates close to the through-hole 12.」(・・・電極ロッド16は,主ガス流入口またはガス流路14の内部に平行して配置されている。電極ロッド16は貫通孔12に近接して終端する。)

・「[0026]FIG. 2 is a sectional side view of the gas supplying apparatus of FIG.1 illustrating its internal gas channels 14 and a movement range of a capillary 22 holding bonding wire (not shown)for sparking and wire. bonding. The through-hole 12 is sized such that the tip of the capillary 22 is insertable into the through-hole 12 from one side of the main body 10 to protrude from an opposite side of the main body 10 to conduct wire bonding. The capillary tip has a sparking position 22a where a tail end of the bonding wire hanging from the capillary 22 receives a spark from the electrode rod 16 for melting the bonding wire to form a molten ball. Thereafter,the capillary 22 is movable to a bonding position 22b where the molten ball is placed onto an electronic device such as a die 24 to form an initial electrical contact or first ball bond between the bonding wire and the die 24.)「図2は,図1のガス供給装置の内部ガス流路14およびスパークとワイヤボンディングのためのボンディングワイヤ(図示せず)を保持するキャピラリ22の可動範囲を示す側断面図である。貫通孔12は,キャピラリ22の先端がワイヤボンディングを行うために本体部10の反対側から突出するように本体部10のー方側から貫通孔12に挿入可能に設けられている。キャピラリ先端は,ボールを形成するためにキャリラリ22から垂れ下がるボンディングワイヤの末端がボンディングワイヤを溶解させてボールを形成する電極ロッド16からスパークを受ける位置にスパーク位置22aを有する。その後キャピラリ22は,溶解したボールが,例えばボンディングワイヤとダイ24との間に最初の電気的接続または第1ボールボンドを形成するダイ24等の電子デバイス上に配置されたボンディング位置22bに移動する。」

・「[0035]FIG. 7 is a sectional side view of a gas supplying apparatus according to a third preferred embodiment of the invention illustrating its internal gas channels. In addition to the gas channels 14 which are also found in the first preferred embodiment of the invention, there is a secondary gas conduit 40 formed in the main body 38 just above the gas channels 14 and which is also connected to the through-hole 12. The secondary gas conduit 40 increases the supply of inert gas 20 towards the throuh-hole 12 by feeding inert gas 20 to a gas well 42 connected to the secondary gas conduct 40 though secondary nozzles 44. The gas well 42 is located just on top of the through-hole 12. The gas well 42 has a large crosssectional area than the through-hole 12, and provides a reservoir of iner gas 20 surrounding the tip of the capillary 22 at its sparking position to increase protection of the bonding wire against oxidation during sparking.」(図7は本発明の第3の好ましい実施形態に係るガス供給装置の内部のガス流路を示す側断面図である。また,本発明の第1の好ましい実施形態に見られるガス流路14に加えて,二次ガス導管40がガス流路14の真上の本体部38に形成され貫通孔12に接続されている。二次ガス導管40が第2ノズル44を通じて二次ガス導管40に接続するガス井戸42に不活性ガス20を供給することにより貫通孔12に向かって不活性ガスの供給を増加させる。ガス井戸42は貫通孔12の真上に配置されている。ガス井戸42は貫通孔12よりも断面積が大きく,スパークする間の酸化からのボンディングワイヤの保護を強化するために,そのスパーク位置でキャピラリ22の先端を囲む不活性ガス20の貯留部を供給する。)

・「[0036]FIG. 8 is a sectional front view of the gas supplying apparatus of FIG. 7 illustrating its internal gas channels. This view shows the gas well 42 located on top of the through-hole 12 and the gas channels 14. The secondary nozzles 44 provide inert gas 20 to the gas well 42 which contains a reservoir of inert gas 20 to protect the bonding wire from oxidation during sparking. The additional supplement of inert gas 20 from the secondary nozzles 44 to the gas well 42 aids in preventing the loss of gas coverage, especially during sideways movement of the capillary 22 to different bonding locations,during which more inert gas 20 is generally lost to the surroundings. This further ensures that the quality of the bonding wire under the tip of the capillary 22 is maintained during such sideways movement. Increased protection of the bonding wire from oxidation during sparking can thereby be achieved.」(図8は,図7のガス供給装置の内部のガス流路を示す正面断面図である。この図には貫通孔12の上部とガス流路14に配置されたガス井戸42を示している。第2ノズル44は,スパーク中の酸化からのボンディングワイヤを保護するために不活性ガス20の貯留部を含むガス井戸42に不活性ガス20を提供する。第2ノズル44からガス井戸42へ不活性ガス20の追加補充はガス被覆率の損失を防ぐ助けとなる,特に,異なるボンディング位置にキャピラリ22を横向きへの移動させる間に,より多くの不活性ガス20は全体的に周囲に失われる。このような横への移動中でもキャピラリ22の先端の下のボンディングワイヤの品質が維持されることを保証する。スパーク時の酸化からボンディングワイヤの保護強化は達成することができる。)

・「1. An apparatus for delivering shielding gas during wire bonding of an electronic device, the apparatus comprising: a main body; a through-hole in the main body which is sized for allowing a capillary tip of a bonding tool to be insertable through the main body when performing wire bonding; at least one receiving an inert gas into the main body, and at least one gas outlet for discharging the inert gas from the main body, the at least one gas inlet and the at least one gas outlet defining a plurality of gas paths along which the inert gas flows, the plurality of gas paths comprising an inner gas path within the main body extending along the through-hole and an outer gas path external to the main body extending towards the electronic device on which the capillary tip performs wire bonding; and a secondary gas conduit formed separately in the main body from the gas inlet and formed on top of the gas inlet for increasing a suppluy of inert gas towards the top of the through-hole.」([クレーム1]電子デバイスをワイヤボンディングする間にシールドガスを供給する装置であって,本体部と,ワイヤボンディングを行なう場合に,ボンディングツールのキャピラリ先端が前記本体部に挿通可能なサイズの貫通孔と,前記本体部内に不活性ガスを受け入れる少なくとも1つのガス流入口と,前記本体部から不活性ガスを吐出する少なくとも1つのガス吐出口と,前記少なくとも1つのガス流入口と前記少なくとも1つのガス吐出口とが画定する不活性ガスの流れに沿う複数のガス経路と,前記複数のガス経路は,前記貫通孔に沿って延在する前記本体部内の内部ガス流路と,キャピラリ先端がワイヤボンディングを行なう電子デバイスに向かって延在する前記本体部の外側の外部ガス流路と,を含み,前記ガス流入口から前記本体部において別々に形成されるとともに前記貫通孔の上部に向かって不活性ガスの供給を増加させる前記ガス流入口の上部に形成された二次ガス導管と,を含む。)

・「8.The apparatus as claimed in claim 1, further comprising an electrode rod for melting a bonding wire at the capillary tip when the capillary tip when the capillary tip is positioned at the through-hole in the main body.」(【請求項8】クレーム1に記載の装置において,キャピラリ先端が本体部の貫通孔に位置する時にキャピラリ先端にボンディングワイヤを溶融させる電極ロッドをさらに含む。)

・図2は,図1のガス供給装置の内部ガス流路14およびスパークとワイヤボンディングのためのボンディングワイヤ(図示せず)を保持するキャピラリ22の可動範囲を示す側断面図であって,上記各記載に照らして,図2から,
貫通孔12の周辺領域と,本体部の底面の前記貫通孔12に隣接して配置されたガス吐出口18を介して電子デバイスに向う方向とに,例えば,窒素ガスまたは水素と窒素の混合ガス等の不活性ガス20を導くように動作するワイヤボンディング装置において,
キャピラリ先端が,貫通孔12の内に位置するスパーク位置22aと,ボンディング位置22bとの間で可動であることが理解できる。

・図7は,甲第1号証に記載された発明の第3の好ましい実施形態に係るガス供給装置の内部のガス流路を示す側断面図であって,上記各記載に照らして,図7から,
貫通孔12の周辺領域と,本体部の底面の前記貫通孔12に隣接して配置されたガス吐出口18を介して電子デバイスに向う方向と,前記貫通孔12の真上に配置されているガス井戸42に,例えば,窒素ガスまたは水素と窒素の混合ガス等の不活性ガス20を導くように動作するワイヤボンディング装置において,
キャピラリ先端が,貫通孔12の内に位置するスパーク位置22aと,ボンディング位置22bとの間で可動であることが理解できる。

(2)甲1発明
上記(1)により,甲第1号証には,以下の甲1A発明および甲1B発明が記載されていると認められる。

・甲1A発明
「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部と,当該挿通部に酸化防止ガスを供給するガス供給口を有するガス供給手段を配置し,
前記酸化防止ガスを供給するとともに,前記挿通部内に配置したスパークロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて前記ワイヤの先端にフリーエアボールを形成し,前記フリーエアボ一ルを介してワイヤを基板にボンディングするワイヤボンディング方法において,
前記挿通部に前記酸化防止ガスを供給すると同時に,前記挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから前記挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給し,前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させた状態で前記スパーク放電を生じさせるワイヤボンディング方法。」

・甲1B発明
「先端からワイヤを繰り出すキャピラリと,
前記キャピラリが挿通される挿通部と,当該挿通部に酸化防止ガスを供給するガス供給口を有するガス供給手段と,
前記キャピラリとガス供給手段とを相対的に移動させる移動手段と,
前記挿通部の内部に配置されるスパークロッドと,を備え,
当該挿通部に前記酸化防止ガスを供給し,前記スパ-クロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて前記ワイヤの先端にフリーエアボールを形成し,当該フリーエアボールを介してワイヤを基板にボンディングするワイヤボンディング装置において,
前記挿通部の外部から前記挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給するガス供給ノズルを設けたワイヤボンディング装置。」

(3)甲第2号証には,以下の事項が記載されている。
・「発明の詳細な説明
本発明はワイヤボンダに関し,特にアルミニウム線などの酸化しやすい金属の細線を熱圧着法でボンディングできるようにしたワイヤボンダに関するものである。」(第2頁左上欄第1?5行目)

・「半導体装置の製造工程のひとつに素子ペレットの電極パッドとパッケージ側のリ一ドとをワイヤにて接続するワイヤボンディング工程があり,現在では金線(Auワイヤ)を用いた熱圧着法と,アルミニウム線(Alワイヤ)を用いた超音波法が多く使用されている。Auワイヤの熱圧着法は,所謂ネイルヘッドボンディングと称し,Auワイヤの先端を水素トーチや放電アークにて加熱溶融して金ボールを形成し,この金ボールをボンディング部位に押圧させながら圧着させるもので,強固なボンディングを可能すると共にボンディングの方向性が存在しないという利点を有するものの,ボンディング部位がペレット電極パッドのようなアルミニウム材料のときにはパープルブレイク現象が生じてボンディング強度が低下したり,金価格の高騰によってコスト高になる等の問題がある。一方,Alワイヤの超音波法はAlワイヤを超音波振動によって固着させるため,低価格にできるという利点を有するものの,ボンディングの方向性が存在するためにワイヤボンダの構造が複雑になると共にボンディングスピードが低いという問題がある。
このため,近年では両ボンディング法の夫々の利点を生かし得るように,Alワイヤを用いた熱圧着法,即ちAlワイヤの先端にボールを形成してネイルヘッドボンディングを行う方法が考えられている。しかしながら,従来のAuワイヤを使用しているワイヤボンダをそのまま用いてAlワイヤでネイルヘッドボンディングを行ってもAlワイヤの先端に良好なボールを形成することはできず,したがって高信頼性のワイヤボンディングを行うことは困難である。
即ち,本発明者が第1図に示すように,Alワイヤ1と放電用の電極2と夫々高電圧源3の負電位と正電位を加え,かつAlワイヤ先端をArガス雰囲気に保った状態で両者間に放電アークを発生させてAlワイヤのボールを形成したところ,形成されたボールの真球度が悪くかつボール直上のネックくびれが生じた。このため,このような状態でワイヤボンディングを行うと圧着されたボールの円形状が悪くかつ正しい位置へのボンディングが困難になると共に前述したくびれの部分から断線され易くなり,結果的にボンディングの信頼性が低下することになる。
このように,Alワイヤのボールの真球度が悪くかつくびれが生ずる原因としては,Alワイヤの表面に形成されているアルミナ(Al_(2)O_(3))がAlワイヤワイヤの溶融およびボール形成の障害になること,また,放電アークがAlワイヤの先端近傍に広がってエネルギ分散が生じてしまうこと等が大きな原因になると考えられている。
したがって本発明の目的は,Alワイヤなどの酸化しやすい金属からなるワイヤと放電用電極との間を還元性雰囲気に保って両者間に放電アークを生成せしめるように構成することにより,金属ワイヤ表面の酸化物の影響をなくして良好な球形ボールを形成することができるワイヤボンダを提供することにある。
また,本発明の他の目的は,ワイヤと放電電極との間の放電にサーマルピンチ作用が生ずるように両者間のガス雰囲気を構成し,更に好ましくはクリーニング作用が生じないように両者の極性を設定することにより,真球度のよいボール形成を可能にしたワイヤボンダを提供することにもある。
以下,本発明を図示の実施例により説明する。
第2図は本発明のワイヤボンダの要部の構成図であり,XYテーブル10上に搭載したボンディングヘッド11にはボンディングアーム12をその基端において枢支し,キャピラリ13を固設した先端を図外のカム機構によって上下に揺動できるようにしている。」(第2頁左上欄第6行目?右下欄第17行目)

・「更に,23は本発明の特徴とする放電電極部であり,前記キャピラリ13の近傍に独立して設けられている。この放電電極部23は,第3図および第4図に合わせて示すように,全体を略L字状に形成した中空の電極24を有し,その上側の端部に一体的に設けた枢軸25を装置固定部の軸受26に軸支させることにより,電極24全体を図示矢印方向に揺動でき,これにより電極24の下側部24aを前記キャピラリ13の下方位置,つまりAlワイヤ1の先端の直下位置とキャピラリ13の側方位置(退避位置)との間で移動させることができる。この場合,前記枢軸25の一部にクランク27を形成し,このクランク27と新たに設けた電磁ソレノイド28とを連結杆29にて連結することにより,ソレノイド28の往復移動を電極24の前記した揺動に変化できる。更に,前記電極24の下側部24a上面には複数個の透孔30を形成してその中空内部と連通させると共に,この下側部24aを包囲するようにして円筒状のカバー31を取着している。このカバー31は上側一部に略円周の4分の1の切欠き32を形成し,電極24が下動したときにAlワイヤ1の先端がこの切欠き32を通してカバー31内に侵入位置されるようにしている。 一方,前記電極24の基端には中空内部に連通するチューブ33を通して前記電極24内に後述するガスを供給する。」(第3頁左上欄第13行目?右上欄第19行目)

・「以上の構成によれば,最初に電磁ソレノイド28の伸長作用によってクランク27および枢軸25を揺動すれば,電極下側部24aは下方へ揺動してAlワイヤ1の直下位置に揺動位置され,Alワイヤ1の先端をカバー31内に侵入させる。そして,電極24の中空内部を通して透孔30から噴出された還元性ガスにより,カバー31内,つまりAlワイヤ1と電極24との間を還元性ガス雰囲気に保持した上で電源回路34をオン作動すれば,Alワイヤ1と電極24との間で放電アークが発生し,このアークのエネルギによってAlワイヤ1先端が溶融してボールが形成されることになる。」(第3頁左下欄第13行目?右下欄第5行目)

5 判断
(1)本件特許発明1の進歩性について
ア 本件特許発明1と甲1A発明とを対比すると,「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」内に配置したスパークロッドとワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成する際のキャピラリの先端の位置が,本件特許発明1では,前記「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」の「外」であるのに対して,甲1A発明では,このように特定されていない点(相違点1)において相違し,その余の点で両者は一致すると認められる。

イ 相違点1について検討する。
(ア)甲第2号証には,上記4(3)に摘記した事項が記載されている。
そして,上記記載事項からは,甲第2号証に,「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」内に配置したスパークロッドとワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成する際に,キャピラリの先端の位置を,前記「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」の「外」とする発明が記載されているとは認めることができない。
したがって,甲1A発明において,上記相違点1について,本件特許発明1の構成とすることは,甲2号証の記載からは,当業者が容易になし得たこととは認められない。

(イ)特許異議申立人は,異議申立書の第20-21ページにおいて,甲第2号証には,以下の発明(以下「甲2A発明」という。)が記載されていると主張する。
「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部と,当該挿通部に酸化防止ガスを供給するガス供給口を有するガス供給手段を配置し,前記ワイヤを前記挿通部の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該挿通部内に位置させ,前記ワイヤの先端が前記挿通部内に位置した状態で前記酸化防止ガスを供給するとともに,当該挿通部内に配置したスパークロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成し,前記フリーエアボールを介してワイヤを基板にボンディングするワイヤボンディング方法において,前記挿通部に前記酸化防止ガスを供給し,前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させ,かつ,前記キャピラリの先端を前記挿通部の外に位置させた状態で前記スパーク放電を生じさせるようにしたことを特徴とするワイヤボンディング方法。」

(ウ)しかしながら,以下に示すように,甲第2号証に,異議申立人の主張する前記甲2A発明が記載されていると認めることはできないから,甲第2号証に,前記甲2A発明が記載されていることを前提とした,本件特許発明1が進歩性を有さないとする異議申立人の主張は採用することができない。
すなわち,例えば,甲第2号証の異議申立人が摘記した箇所には,異議申立人が主張する甲2A発明の発明特定事項である「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」との文言を有する記載は存在しない。また,当該「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」に相当する技術的事項が,甲第2号証に開示されていると認めることもできない。
加えて,異議申立人は,甲第2号証に記載された発明の,いかなる構成要素が,前記「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」に該当するかを具体的に説明していない。
そして,仮に,異議申立書の第19ページにおいて,「このカバー31は上側一部に略円周の4分の1の切欠き32を形成し,電極24が下動したときにAlワイヤ1の先端がこの切欠き32を通してカバー31内に侵入位置されるようにしている。一方,前記電極24の基端には中空内部に連通するチューブ33を通して前記電極24内に後述するガスを供給する。」と摘記した箇所に下線強調付加がされていることから,異議申立人が,甲第2号証の「切欠き32」を,本件特許発明1の「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」に相当する構成要素であると主張しているものと解したとしても,甲第2号証の前記「切欠き32」は,電極24が下動したときにAlワイヤ1の先端がこの切欠き32を通してカバー31内に侵入位置されるものではあるが,当該「切欠き32」を通して,キャピラリ13が,カバー31を「挿通」するものではないから,甲第2号証の「切欠き32」は,「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」に相当する構成要素であると認めることはできない。
したがって,甲2A発明の他の発明特定事項について検討するまでもなく,甲第2号証に,甲2A発明が記載されていると認めることはできない。

(エ)さらに,仮に,甲第2号証に,甲2A発明が記載されているとしても,甲1A発明において,上記相違点1について,本件特許発明1の構成とする動機を見いだすことができないから,甲1A発明において,上記相違点1について,本件特許発明1の構成とすることは,甲2号証の記載からは,当業者が容易になし得たこととは認められない。
しかも,甲1A発明において,上記相違点1について,本件特許発明1の構成とすることには,以下に示すように阻害事由が認められる。
すなわち,甲第1号証の「ガス井戸42は貫通孔12の真上に配置されている。ガス井戸42は貫通孔12よりも断面積が大きく,スパークする間の酸化からのボンディングワイヤの保護を強化するために,そのスパーク位置でキャピラリ22の先端を囲む不活性ガス20の貯留部を供給する。」および「図8は,図7のガス供給装置の内部のガス流路を示す正面断面図である。この図には貫通孔12の上部とガス流路14に配置されたガス井戸42を示している。第2ノズル44は,スパーク中の酸化からのボンディングワイヤを保護するために不活性ガス20の貯留部を含むガス井戸42に不活性ガス20を提供する。第2ノズル44からガス井戸42へ不活性ガス20の追加補充はガス被覆率の損失を防ぐ助けとなる,特に,異なるボンディング位置にキャピラリ22を横向きへの移動させる間に,より多くの不活性ガス20は全体的に周囲に失われる。このような横への移動中でもキャピラリ22の先端の下のボンディングワイヤの品質が維持されることを保証する。スパーク時の酸化からボンディングワイヤの保護強化は達成することができる。」との記載に照らして,甲1A発明において,「前記挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから前記挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給」するようにした理由は,ワイヤの先端を挿通部内に位置させた状態でスパーク放電を生じさせる際に,「ガス被覆率の損失を防」ぎ,「スパークする間の酸化からのボンディングワイヤの保護を強化」し,特に,「異なるボンディング位置にキャピラリ22を横向きへの移動させる間に,より多くの不活性ガス20は全体的に周囲に失われる」が,「このような横への移動中でもキャピラリ22の先端の下のボンディングワイヤの品質が維持されることを保証する」ためのものと理解することができる。
そして,「ガス被覆率の損失を防」ぐ等の効果を得るために,「前記挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから前記挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給」するような構成を採用した甲1A発明において,キャピラリ先端の位置を,甲第1号証の図7に記載される,貫通孔12の内に位置するスパーク位置22aから,前記貫通孔の「外」,例えば,貫通孔12の真上に配置されているガス井戸42内に変更すると,甲1A発明において,挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給することによって得ようとした,前記「ガス被覆率の損失を防」ぐ等の効果が失われてしまうことは明らかである。
すなわち,甲1A発明において,上記相違点1について,本件特許発明1の構成とすることは,甲1A発明の「前記挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから前記挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給」するという発明特定事項に係る技術的意義を失わせるものであるから,このような変更をなすことには,阻害事由があるといえる。

(オ)発明の効果について
本件特許明細書には,以下の記載がある。
・「【0027】
しかしながら,上述したようにキャピラリの全長が定められていることから,上記チューブの厚みを大きくすることには限界があるため,形成できるFABの大きさが制限されることになる。このことは,ボンディング可能なICチップの種類が制限されることを意味するのである。
【0028】
本件発明は,FABの酸化を抑制しつつ安定的にボール径の大きなFABを形成することが可能なワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング装置を提供することを目的とするものである。」

・「【発明の効果】
【0037】
本発明によれば,ガス供給手段からの挿通部内部への酸化防止ガスの供給に加えて,挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給し,ワイヤの先端を挿通部内に位置させ,かつ,キャピラリの先端を挿通部の外に位置させた状態でスパーク放電を生じさせることによって,FABの酸化を抑制及び安定化を図りながら,ボール径の大きなFABを形成することが可能である。」

そうすると,本件特許明細書の上記記載から,本件特許発明1は,キャピラリの先端を挿通部の外に位置させた状態でスパーク放電を生じさせることによって,ボール径の大きなFABを形成することが可能となるという特段の効果を奏するものと理解される。

すなわち,本件特許発明1は,上記相違点1を備えることによって,特段の効果を奏するものであり,当該効果を,甲第1号証および甲第2号証の記載から予測し得たとは認められない。

ウ 小括
以上の理由により,本件特許発明1は,甲第1号証に記載された発明及び甲第2号証に記載された技術的事項から当業者が容易に発明をすることができたものではない。

(2)本件特許発明5の進歩性について
ア 本件特許発明5と甲1B発明とを対比すると,ワイヤを「キャピラリが挿通される挿通部」の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該「キャピラリが挿通される挿通部」内に位置させた状態で,当該「キャピラリが挿通される挿通部」に酸化防止ガスを供給し,前記スパークロッドと前記ワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成する際のキャピラリの先端の位置が,本件特許発明5では,「前記挿通部」すなわち「キャピラリが挿通される挿通部」の「外」であるのに対して,甲1B発明では,このように特定されていない点(相違点2)において相違し,その余の点で両者は一致すると認められる。

イ 相違点2について検討する。
(ア)甲第2号証には,上記4(3)に摘記した事項が記載されている。
そして,上記記載事項からは,甲第2号証に,スパークロッドとワイヤとの間でスパーク放電を生じさせて当該ワイヤの先端にフリーエアボールを形成する際に,キャピラリの先端の位置を,「キャピラリが挿通される挿通部」の「外」とする発明が記載されているとは認めることができない。
したがって,甲1B発明において,上記相違点2について,本件特許発明5の構成とすることは,甲2号証の記載からは,当業者が容易になし得たこととは認められない。

(イ)特許異議申立人は,異議申立書の第21ページにおいて,甲第2号証には,以下の発明(以下「甲2B発明」という。)が記載されていると主張する。
「前記キャピラリとガス供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを備え,前記ワイヤを前記挿通部の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該挿通部内に位置させた状態で,前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させるとともに,前記キャピラリの先端を前記挿通部の外に位置させた状態で前記スパーク放電を生じさせるようにしたことを特徴とするボンディング装置。」

(ウ)そして,甲2B発明を特定する前記記載は,文頭から「前記キャピラリ」,「前記ワイヤ」,および,「前記挿通部」等と特定するものであって,これ以前の「キャピラリ」,「ワイヤ」,および,「挿通部」等を,当該「前記」によって引用しているものと解されるから,甲2B発明の「前記挿通部」は,甲2B発明を特定する前記記載の直前に記載された,甲1A発明の「前記挿通部」と共通するものであって,「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」という技術的意義を有する構成要素であると理解される。
しかしながら,甲第2号証の異議申立人が摘記した箇所に,「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」との記載は存在せず,また,当該「先端からワイヤを繰り出すキャピラリが挿通される挿通部」に相当する技術的事項が,甲第2号証に開示されていると認めることもできないことは,上記(1)イ(ウ)で検討したとおりである。
したがって,甲2B発明の他の発明特定事項について検討するまでもなく,甲第2号証に,甲第2B発明が記載されているとは認めることはできないから,甲第2号証に,甲2B発明が記載されていることを前提とした,本件特許発明5が進歩性を有さないとする異議申立人の主張は採用することはできない。

(エ)さらに,仮に,甲2B発明の前記記載が誤記であって,正しくは,甲2B発明が「キャピラリとガス供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを備え,ワイヤを挿通部の入口から挿入して当該ワイヤの先端を当該挿通部内に位置させた状態で,前記ワイヤの先端を前記挿通部内に位置させるとともに,前記キャピラリの先端を前記挿通部の外に位置させた状態でスパーク放電を生じさせるようにしたことを特徴とするボンディング装置。」であって,甲第2号証に,当該甲2B発明が記載されているとしても,甲1B発明において,上記相違点2について,本件特許発明5の構成とする動機を見いだすことができないから,甲1B発明において,上記相違点2について,本件特許発明5の構成とすることは,甲2号証の記載からは,当業者が容易になし得たこととは認められない。
しかも,甲1B発明において,上記相違点2について,本件特許発明5の構成とすることには,上記(1)イ(エ)と同様の理由により阻害事由が認められる。

(オ)発明の効果について
本件特許明細書には,以下の記載がある。
・「0027】
しかしながら,上述したようにキャピラリの全長が定められていることから,上記チューブの厚みを大きくすることには限界があるため,形成できるFABの大きさが制限されることになる。このことは,ボンディング可能なICチップの種類が制限されることを意味するのである。
【0028】
本件発明は,FABの酸化を抑制しつつ安定的にボール径の大きなFABを形成することが可能なワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング装置を提供することを目的とするものである。」

・「【発明の効果】
【0037】
本発明によれば,ガス供給手段からの挿通部内部への酸化防止ガスの供給に加えて,挿通部の外部に設けたガス供給ノズルから挿通部の入口を覆うように酸化防止ガスを供給し,ワイヤの先端を挿通部内に位置させ,かつ,キャピラリの先端を挿通部の外に位置させた状態でスパーク放電を生じさせることによって,FABの酸化を抑制及び安定化を図りながら,ボール径の大きなFABを形成することが可能である。」

そうすると,本件特許明細書の上記記載から,本件特許発明5は,キャピラリの先端を挿通部の外に位置させた状態でスパーク放電を生じさせることによって,ボール径の大きなFABを形成することが可能となるという特段の効果を奏するものと理解される。

すなわち,本件特許発明5は,上記相違点2を備えることによって,特段の効果を奏するものであり,当該効果を,甲第1号証および甲第2号証の記載から予測し得たとは認められない。

ウ 小括
以上の理由により,本件特許発明5は,甲第1号証に記載された発明及び甲第2号証に記載された技術的事項から当業者が容易に発明をすることができたものではない。

6 むすび
したがって,特許異議の申立ての理由及び証拠によっては,請求項1および5に係る特許を取り消すことはできない。
また,他に請求項1および5に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって,結論のとおり決定する。
 
異議決定日 2017-01-18 
出願番号 特願2014-160889(P2014-160889)
審決分類 P 1 652・ 121- Y (H01L)
最終処分 維持  
前審関与審査官 小堺 行彦篠原 功一  
特許庁審判長 鈴木 匡明
特許庁審判官 加藤 浩一
河口 雅英
登録日 2016-04-15 
登録番号 特許第5916814号(P5916814)
権利者 株式会社カイジョー
発明の名称 ボンディング方法及びボンディング装置  

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