JP4674970B2 - 金属線のボンディング方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属線のボンディング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、高速動作が要求されるデバイスにおいては、特に、電極配線の電気容量やワイヤインダクタンスを低減するために、金属線をボンディングするための電極パッドの大きさを小さくするとともに、前記電極パッドからアクティブな領域への配線パターンの長さを短くする必要がある。これにより、電極パッドがアクティブな領域に隣接するようなレイアウトになる。また、超ＬＳＩ等においては、多くの電極パッドをチップの外周に沿って配置するようになっているが、該チップの寸法を小さくするためには、電極パッド自体の大きさを小さくする必要がある。
【０００３】
ところが、従来のネイルヘッド型のボンディング方法においては、金属線を押さえ付けるボンディングツールの先端はドーナツ形状をしていて、先端の外径は加工可能な最小寸法を考慮すると、１００ミクロン以上となってしまう。したがって、釘の頭のような形状の金属線の先端部分の径は、１００ミクロン以上となる。
【０００４】
ここで、電極パッドに金属線をボンディングする際（二つの電極間をボンディングする場合）には、まず、金属線の先端をネイルヘッド状、すなわち、釘の頭のような形状にする。
【０００５】
次に、ボンディングツールを垂直に降ろし、第１の電極の電極パッドに前記釘の頭のような形状の金属線の先端を押しつけて、ボンディングする（第１ボンディング）。
【０００６】
その後、金属線をクランプしない状態でボンディングツールを垂直に持ち上げ、半円状に弧を描きながら、次の電極にむけてボンディングツールを降ろす。
【０００７】
続いて、第２の電極の電極パッドに金属線を押しつけてボンディングする（第２ボンディング）。
【０００８】
最後に、金属線をクランプした状態でボンディングツールを垂直に持ち上げることによって、前記金属線を切断する。
【０００９】
この場合、釘の頭のような形状の金属線の先端部分の径が１００ミクロン以上となるので、第１ボンディング用の電極は１００ミクロン角以上の寸法が必要とされ、また、第２ボンディング以降のボンディング面積は１００ミクロン以下にすることができるものの、ボンディングツールの先端部分、すなわち、ツールヘッド自体の大きさ及び形状から、微小電極へのボンディングには不向きである。そして、前述されたように金属線をクランプしない状態でボンディングツールを垂直に持ち上げ、半円状に弧を描きながら次の電極にむけてボンディングツールを降ろす操作においては、半円状の弧を描くようになっているので、電極間の金属線の長さが長くなってしまう。また、第２ボンディング終了後に金属線を切断する操作の際には、金属線はボンディング箇所から直上に数百ミクロン残った状態で切断されてしまうことが多い。
【００１０】
一方、金属線の先端を電極パッド上で押し潰す方式のウェッジ型のボンディング方法の場合、電極パッドに金属線をボンディングする場合（二つの電極間をボンディングする場合）には、まず、ボンディングツールを垂直に降ろし、第１の電極の電極パッドに金属線の先端部分を押しつけてボンディングする（第１ボンディング）。なお、金属線の先端部分はネイルヘッド状になっていない。
【００１１】
続いて、金属線をクランプしない状態でボンディングツールをわずかに持ち上げ、次の電極に向けて、ボンディングツールの奥行き方向にほぼ水平に移動させる。
【００１２】
次に、第２の電極の電極パッドに金属線を押しつけてボンディングする（第２ボンディング）。
【００１３】
最後に、金属線をクランプした状態でボンディングツールを垂直に持ち上げて金属線を切断する。
【００１４】
このようなウェッジ型のボンディング方法の場合、金属線をほぼ水平方向に配線することができる。したがって、前記ネイルヘッド型のボンディング方法と比較して、電極間の金属線の長さを短くすることができる。また、ボンディングツールの先端の金属線を押し潰す部分の形状を電極パッドの形状と合わせることができる。したがって、電極パッドの面積を小さくすることができる。
【００１５】
このようなことから、ウェッジ型のボンディング方法においては、ワイヤインダクタンスを小さくすることができ、また、電極間の容量を小さくすることができる。すなわち、ＬＳＩ等においては、多くの電極を高密度にレイアウトすることができ、また、高速動作が要求される素子に適用する場合には高周波特性を改善することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金属線のボンディング方法においては、ウェッジ型のボンディング方法の場合、押し潰した部分の金属線が薄く平たくなり、その周辺では薄く折れ曲がってしまう。そして、その後金属線を切断する際にその箇所に引張応力が加わることによって、また、通電によって発生する熱や物理的振動などによって、破断強度が低下してしまう。
【００１７】
また、奥行き方向の電極の高さが手前の電極の高さよりも高い場合には、ボンディング時にボンディングツールの先端のワイヤガイドが後ろ側の電極の下地構造にぶつかってしまうことがある。この場合、ボンディングの位置ずれが発生したり、ボンディング部分の強度が不安定になったりしてしまう。さらに、ボンディングツールの破損や、後ろ側の電極の下地構造の破損を引き起こす可能性が高い。このような現象は、特に、三つの電極間を金属線で接続するときに、真ん中の電極の高さが他の二つの電極の高さよりも低く、かつ、それらの電極が互いに近接して配置されている場合に起こりやすい。
【００１８】
さらに、ウェッジ型のボンディング方法の場合、奥行方向にだけしか金属線を這わすことができないので、微小面積の電極パッドが金属線自体で視覚的に遮断されてしまうので、ボンディング箇所やボンディング操作を十分に監視することができなくなる。したがって、ボンディング位置の再現性が低下してしまう。
【００１９】
本発明は、前記従来の金属線のボンディング方法の問題点を解決して、ボンディング部分の金属線の破断強度が低下することがなく、ボンディングツールの先端部分が電極の下地構造等にぶつかってしまうこともなく、ボンディング箇所やボンディング操作を十分に監視することのできる金属線のボンディング方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金属線のボンディング方法においては、先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、ウェッジボンディング方法によって、両端に配設された電極に前記金属線をボンディングする第１の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第２の工程と、先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分を金属線に押し当てる押当てボンディング方法によって、中間に配設された電極に前記金属線の中間部分をボンディングする第３の工程とを有し、三つ以上の電極を一つの金属線によって接続する。
【００２２】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、さらに、前記第３の工程において、前記金属線が前記中間に配設された電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする。
【００２３】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、二つの電極間の距離に相当する長さの金属線を前記第１のボンディングツールの先端部分から飛び出させる第１の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、一方の電極に前記第１のボンディングツールの先端部分に対応する部分の金属線をボンディングする第２の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第３の工程と、先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分で他方の電極に前記金属線の自由端を押し当ててボンディングする第４の工程とを有し、二つの電極を一つの金属線によって接続する。
【００２５】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、さらに、前記第４の工程において、前記金属線が前記他方の電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、ボンディングする電極が三つ又はそれ以上ある場合に適するボンディング方法について説明する。
【００２８】
そして、本実施の形態におけるボンディング方法は、第１の電極、第２の電極、第３の電極、…、第ｎの電極を金属線で接続する場合、まず、ウェッジボンディング方法によって金属線を第１の電極パッドにボンディングし、続いて金属線を第ｎの電極パッドにボンディングした後、前記金属線を切断することによって、前記第１及び第ｎの電極を金属線で接続する第１の工程と、次に、第２〜第（ｎ−１）の電極のうちの一つ又は複数の電極に、それぞれの電極の上方から金属線をそれぞれの電極パッドに押し当ててボンディングする第２の工程（以下「押当てボンディング」という。）とを有する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第１の図、図２は本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第２の図、図３は本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第３の図、図４は本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第４の図、図５は本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第５の図、図６は本発明の第１の実施の形態における様々な電極の配置形態を示す図である。
【００３０】
ここで、第１の電極１１及び第３の電極１３は高周波のマイクロストリップラインの信号線自体であり、第２の電極１２は、例えば、電界吸収型光変調器のチップ表面に形成された電極パッドである。そして、第２の電極１２は微小面積であり、その面積は約２５００平方ミクロン（例えば、本実施の形態においては、５０ミクロン角とする。）である。なお、第１の電極１１は、電極の面積が１００００平方ミクロン以上（例えば、１００ミクロン角）である。
【００３１】
まず、第１のボンディングツール（コレット）１４を使用して第１のボンディングを行い、第３の電極１３に金属線１５の先端をボンディングする。ここで、前記第１のボンディングツール１４は概略楔形、すなわち、ウェッジ形状をしており、図１における右下端部を金属線１５の先端部分の上に位置させて垂直に降ろし、該金属線１５の先端部分を上から電極に押しつけてボンディングさせる。なお、前記第１のボンディングツール１４は超音波振動をボンディング部分に伝達するようにしてもよい。また、前記金属線１４は、通常、金、銅、アルミニウム等より成るが、いかなる材質であってもよい。
【００３２】
次に、図１に示されるように、金属線１５をクランプしない状態で第１のボンディングツール１４を図における左方へ移動させて、金属線１５を第２の電極１２の真上を通過させて第３の電極１３に向けて（矢印ａ方向に）這わしていく。ここで、前記第２の電極１２の位置は、第１の電極１１及び第３の電極１３よりも低い位置にある。
【００３３】
続いて、第２のボンディングを行い、第１の電極１１上に金属線１５をボンディングする。続いて、図２に示されるように、金属線１５をクランプした状態で第１のボンディングツール１４を上方（矢印ｂ方向）に引き上げて金属線１５を切断する。
【００３４】
次に、外径が小さく、かつ先端に行くほど先細りとなる形状を有する第２のボンディングツール（コレット）１６を垂直に降ろし、図３に示されるように、第２の電極１２の真上を這っている金属線１５を前記第２のボンディングツール１６の先端で矢印ｃ方向に押さえるようにしながら、図４に示されるように、前記金属線１５を第２の電極１２の電極パッドに押し付けてボンディングする。ここで、前記第２のボンディングツール１５は超音波振動をボンディング部分に伝達するようにしてもよい。このようにして、押当てボンディングが行われる。
【００３５】
最後に、図５に示されるように、矢印ｄ方向に第２のボンディングツール１６を持ち上げる。
【００３６】
この場合、前述したような押当てボンディングにおいては、部材に引張応力が加わらないことを容易に理解することができる。すなわち、第２の電極１２のパッドには図における横方向に引張応力が加わることがない。同様に、第２の電極１２上に押し当てた金属線１５にも図における左右方向に引張応力が加わらないので、金属線１５の破断強度が低下するのを抑制することができる。
【００３７】
また、本実施の形態においては、微小面積の第２の電極１２を５０ミクロン角としているので、第２のボンディングツール１６の先端の押し当てる部分を同様の寸法の微小な面積のものとすることによって、強固なボンディング強度を得ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態の金属線のボンディング方法は、図１〜５に示された電極の配置形態以外にも、図６に示されるように、マイクロストリップライン、コプレーナライン、その他チップ抵抗等の様々な組合せの電極配置形態のものに適用することができる。また、第２の電極１２を有する素子が、複数の電極を有する集積化素子（例えば、電界吸収型光変調器と半導体レーザとの集積化素子）との組合せであっても、本実施の形態の金属線のボンディング方法を適用することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする場合に、部材に引張応力が加わらないので、ボンディング部分の金属線１５の破断強度が低下することがない。したがって、金属線１５のボンディング強度の長期的な信頼性を確保することができる。
【００４０】
また、低い位置にある第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする押当てボンディングを行うボンディングツールとして、ウェッジボンディング用の第１のボンディングツール１４ではなく、外径が小さくかつ先端に行くほど先細りとなる形状を有する第２のボンディングツール１６を使用する。したがって、低い位置にある第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする時に、ボンディングツールが、第２の電極１２よりも高い位置にある第１の電極１１や第３の電極１３の下地構造等にぶつかってしまうことがなく、ボンディングツールや下地構造等を破損してしまうことがない。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同一の符号を付すことによって、その説明を省略する。
【００４２】
また、前記第１の実施の形態においては、ボンディングする電極が三つ又はそれ以上ある場合に適するボンディング方法について説明したが、本実施の形態においては、ボンディングする電極が二つの場合に適するボンディング方法について説明する。
【００４３】
そして、本実施の形態におけるボンディング方法は、二つの電極（第１の電極及び第２の電極）を金属線によって接続する場合、第１の電極と第２の電極とのの間の距離に相当する分の長さの金属線をボンディングツールの先端から飛び出させる第１の工程と、第１の電極にボンディングツールの先端で金属線をボンディングする第２の工程と、金属線を切断する第３の工程と、同一の又は別のボンディングツールを使用して宙に浮いた金属線の先端を第２の電極に押し当ててボンディングする第４の工程とを有する。
【００４４】
図７は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第１の図、図８は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第２の図、図９は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第３の図、図１０は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第４の図、図１１は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第５の図、図１２は本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第６の図、図１３は本発明の第２の実施の形態における様々な電極の配置形態を示す図である。
【００４５】
まず、図７に示されるように、第１のボンディングツール１４から矢印ｅ方向に金属線１５を所望の長さ分だけフィードする。この所望の長さとは、第１の電極１１のボンディングすべき箇所と第２の電極１２のボンディングすべき箇所との距離に相当する。
【００４６】
次に、図８に示されるように、第１の電極１１に第１ボンディングを行い、第１の電極１１上に金属線１５をボンディングする。続いて、図９に示されるように、金属線１５をクランプした状態で第１のボンディングツール１４を上方（矢印ｆ方向）に引き上げて金属線１５を切断する。
【００４７】
次に、第２のボンディングツール１６を垂直に降ろし、図１０に示されるように、第２の電極１２の真上を這っている金属線１５の先端部分を前記第２のボンディングツール１６の先端で矢印ｇ方向に押さえるようにしながら、図１１に示されるように、前記金属線１５を第２の電極１２の電極パッドに押し付けてボンディングする。このようにして、押当てボンディングが行われる。
【００４８】
最後に、図１２に示されるように、矢印ｈ方向に第２のボンディングツール１６を持ち上げる。
【００４９】
この場合、前述されたような押当てボンディングにおいては、部材に引張応力が加わらないことを容易に理解することができる。すなわち、第２の電極１２のパッドには図における横方向に引張応力が加わることがない。同様に、第２の電極１２上に押し当てた金属線１５にも図における左右方向に引張応力が加わらないので、金属線１５の破断強度が低下するのを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施の形態においては、第２のボンディングツール１６の先端の押し当てる部分を第２の電極１２と同様の寸法の微小な面積のものとすることによって、強固なボンディング強度を得ることができる。
【００５１】
なお、本実施の形態の金属線のボンディング方法は、図７〜１２に示された電極の配置形態以外にも、図１３に示されるように、マイクロストリップライン、コプレーナライン、その他チップ抵抗等の様々な組合せの電極配置形態のものに適用することができる。また、第２の電極１２を有する素子が、複数の電極を有する集積化素子（例えば、電界吸収型光変調器と半導体レーザとの集積化素子）との組合せであっても、本実施の形態の金属線のボンディング方法を適用することができる。また、これらの電極の中で最も小さい電極面積であるのが第２の電極１２である。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする場合に、部材に引張応力が加わらないので、ボンディング部分の金属線１５の破断強度が低下することがない。したがって、金属線１５のボンディング強度の長期的な信頼性を確保することができる。
【００５３】
また、低い位置にある第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする押当てボンディングを行うボンディングツールとして、ウェッジボンディング用の第１のボンディングツール１４ではなく、外径が小さくかつ先端に行くほど先細りとなる形状を有する第２のボンディングツール１６を使用する。したがって、低い位置にある第２の電極１２上に金属線１５をボンディングする時に、ボンディングツールが、第２の電極１２よりも高い位置にある第１の電極１１の下地構造等にぶつかってしまうことがなく、ボンディングツールや下地構造等を破損してしまうことがない。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、前記第１実施の形態におけるボンディング方法に基づいて説明する。
【００５６】
この場合、押当てボンディングの際に別のボンディングツールを使用するとともに、押当てボンディングの際に金属線が第２の電極を視界的に遮断することがないようにワーク固定装置としてのワークホルダーを回転させることによって、第２の電極１２の位置を確認してからボンディングするようになっている。
【００５７】
前述されたように、ウェッジ形状の第１のボンディングツール１４を使用する場合、奥行方向、すなわち、図１等における左右方向にだけしか金属線１５を這わすことができないので、微小面積の第２の電極１２の電極パッドが金属線１５自体で視覚的に遮断されてしまう。そのため、金属線１５を第２の電極１２の電極パッドに押し付ける状態を顕微鏡等を用いて確認することができないので、押当てボンディングの際にボンディング位置の再現性が低下してしまう。
【００５８】
そこで、前記第１の実施の形態を例に説明すると、第１の電極１１と第３の電極１３との間の金属線１５のボンディングと、第２の電極１２のボンディングとを別個の操作として実施する。そして、実際に微小電極である第２の電極１２のボンディングを行う場合には、図３に示されるように、金属線１５を第２のボンディングツール１６の先端で矢印ｃ方向に押さえるようにしながら、図４に示されるように、前記金属線１５を第２の電極１２のパッドに押し付けて押当てボンディングする。
【００５９】
その際、顕微鏡等を用いて観察している視野内において、金属線１５と第２の電極１２とが重ならないように、第１の電極１１から第３の電極１３への金属線１５の這っている方向に対して垂直な方向から観察する必要がある。すなわち、図１等における紙面に垂直な方向から観察する必要がある。
【００６０】
ところで、図１及び２に示されるような第１のボンディング及び第２のボンディングにおいては、通常、図における右手方向からボンディング箇所を観察する。したがって、同一の顕微鏡を使用して金属線１５を第２の電極１２のパッドに押し付ける押当てボンディングを観察する場合には、その顕微鏡又はワークを保持しているワーク固定装置としてのワークホルダーを９０度回転させる。
【００６１】
このように、本実施の形態においては、金属線１５を微小面積の第２の電極１２の電極パッドに押し付ける押当てボンディングを観察する場合には、顕微鏡又はワークを保持しているワークホルダーを９０度回転させる。これにより、第１の電極１１から第３の電極１３への金属線１５の這っている方向に対して垂直な方向から観察することができ、金属線１５と第２の電極１２とが重ならず、微小面積の第２の電極１２の電極パッドが金属線１５自体で視覚的に遮断されてしまうことがないので、押当てボンディングの際にボンディングの位置の再現性が低下してしまうことがない。
【００６２】
したがって、高密度の金属線１５の実装を安定的に実施することができる。
【００６３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金属線のボンディング方法においては、先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、ウェッジボンディング方法によって、両端に配設された電極に前記金属線をボンディングする第１の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第２の工程と、先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分を金属線に押し当てる押当てボンディング方法によって、中間に配設された電極に前記金属線の中間部分をボンディングする第３の工程とを有し、三つ以上の電極を一つの金属線によって接続する。
【００６５】
この場合、中間に配設された電極に金属線をボンディングする場合に、部材に引張応力が加わらないので、ボンディング部分の金属線の破断強度が低下することがない。したがって、金属線のボンディング強度の長期的な信頼性を確保することができる。
【００６７】
この場合、奥行方向の電極の高さが手前の電極の高さよりも高い場合でも、ボンディング時にボンディングツールの先端のワイヤガイドが後ろ側の電極の下地構造にぶつかってしまうことがない。
【００６８】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、さらに、前記第３の工程において、前記金属線が前記中間に配設された電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする。
【００６９】
この場合、前記金属線と中間に配設された電極とが重ならず、微小面積の前記中間に配設された電極が金属線自体で視覚的に遮断されてしまうことがないので、押当てボンディングの際にボンディングの位置の再現性が低下してしまうことがない。
【００７０】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、二つの電極間の距離に相当する長さの金属線を前記第１のボンディングツールの先端部分から飛び出させる第１の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、一方の電極に前記第１のボンディングツールの先端部分に対応する部分の金属線をボンディングする第２の工程と、前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第３の工程と、先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分で他方の電極に前記金属線の自由端を押し当ててボンディングする第４の工程とを有し、二つの電極を一つの金属線によって接続する。
【００７１】
この場合、他方の電極に金属線をボンディングする場合に、部材に引張応力が加わらないので、ボンディング部分の金属線の破断強度が低下することがない。したがって、金属線のボンディング強度の長期的な信頼性を確保することができる。
【００７３】
この場合、奥行方向の電極の高さが手前の電極の高さよりも高い場合でも、ボンディング時にボンディングツールの先端のワイヤガイドが後ろ側の電極の下地構造にぶつかってしまうことがない。
【００７４】
本発明の更に他の金属線のボンディング方法においては、さらに、前記第４の工程において、前記金属線が前記他方の電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする。
【００７５】
この場合、前記金属線と他方の電極とが重ならず、微小面積の前記他方の電極が金属線自体で視覚的に遮断されてしまうことがないので、押当てボンディングの際にボンディングの位置の再現性が低下してしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第１の図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第２の図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第３の図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第４の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第５の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における様々な電極の配置形態を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第１の図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第２の図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第３の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第４の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第５の図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における金属線のボンディング方法の動作を示す第６の図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における様々な電極の配置形態を示す図である。
【符号の説明】
１５ 金属線

Claims (4)

  1. （ａ）先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、ウェッジボンディング方法によって、両端に配設された電極に前記金属線をボンディングする第１の工程と、
    （ｂ）前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第２の工程と、
    （ｃ）先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分を金属線に押し当てる押当てボンディング方法によって、中間に配設された電極に前記金属線の中間部分をボンディングする第３の工程とを有し、三つ以上の電極を一つの金属線によって接続することを特徴とする金属線のボンディング方法。
  2. 前記第３の工程において、前記金属線が前記中間に配設された電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする請求項１に記載の金属線のボンディング方法。
  3. （ａ）先端部分に金属線の供給口を備え、該供給口から金属線を供給する第１のボンディングツールを使用し、二つの電極間の距離に相当する長さの金属線を前記第１のボンディングツールの先端部分から飛び出させる第１の工程と、
    （ｂ）前記第１のボンディングツールを使用し、一方の電極に前記第１のボンディングツールの先端部分に対応する部分の金属線をボンディングする第２の工程と、
    （ｃ）前記第１のボンディングツールを使用し、前記金属線を切断する第３の工程と、
    （ｄ）先端部分に金属線の供給口を備えておらず、前記先端部分が平坦であり、該先端部分の面積が５０〔μｍ〕角より微小な第２のボンディングツールを使用し、前記先端部分で他方の電極に前記金属線の自由端を押し当ててボンディングする第４の工程とを有し、二つの電極を一つの金属線によって接続することを特徴とする金属線のボンディング方法。
  4. 前記第４の工程において、前記金属線が前記他方の電極を視界的に遮断しないようにワーク固定装置又は顕微鏡を回転させてボンディングする請求項３に記載の金属線のボンディング方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303038A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Seiko Epson Corp ワイヤボンディング方法
JPH03263335A (ja) * 1990-03-13 1991-11-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
JPH0511441U (ja) * 1991-07-24 1993-02-12 日立電子株式会社 混成集積回路装置
JPH0621134A (ja) * 1992-07-01 1994-01-28 Seiko Epson Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2000124397A (ja) * 1993-11-16 2000-04-28 Formfactor Inc 半導体アセンブリおよびテスト方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303038A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Seiko Epson Corp ワイヤボンディング方法
JPH03263335A (ja) * 1990-03-13 1991-11-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
JPH0511441U (ja) * 1991-07-24 1993-02-12 日立電子株式会社 混成集積回路装置
JPH0621134A (ja) * 1992-07-01 1994-01-28 Seiko Epson Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2000124397A (ja) * 1993-11-16 2000-04-28 Formfactor Inc 半導体アセンブリおよびテスト方法

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