KR20210053961A - 절연 피복선의 접합 방법, 접속 구조, 절연 피복선의 박리 방법 및 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 절연 피복선의 금속선과 전극을 안정적으로 접합할 수 있는 절연 피복선의 접합 방법을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 일실시형태는 제 1 전극(12)과 제 2 전극을 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선(11)에 의해 도통시키는 절연 피복선의 접합 방법으로서, 상기 절연 피복선(11)을 제 1 전극(12) 상에 재치하는 공정 (a)와, 상기 절연 피복선으로부터 금속선을 노출시키는 공정 (b)와, 상기 노출된 금속선 및 상기 제 1 전극에 걸치는 제 1 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (c)를 구비하는 절연 피복선의 접합 방법이다.

Description

절연 피복선의 접합 방법, 접속 구조, 절연 피복선의 박리 방법 및 본딩 장치
본 발명은 절연 피복선의 접합 방법, 접속 구조, 절연 피복선의 박리 방법 및 본딩 장치에 관한 것이다.
통상, 와이어 본딩은 금속의 나선으로 행해지지만 고밀도 배선에 있어서의 단락 방지나 의료 분야에서 인체에 직접 접촉하는 디바이스의 배선 등에서는 유기물로 절연 피복된 금속선인 절연 피복선이 사용된다.
의료기의 분야에 사용되는 전자 부품으로서, 예를 들면 체내 매입형 센서, 체내 매입형 BMI(brain-machine interface) 장치 등이 있다. 이 센서와 같이 인체에 직접 접촉하는 제품의 경우에 센서의 전극에 선재를 접합하고자 하면 금속제의 선재가 인체로 영향을 주지 않도록 선재를 절연 피막으로 피복한 절연 피복선을 사용할 필요가 있다. 그러나 피복이 있음으로써 절연 피복선의 선단의 피복을 벗기고 나서 절연 피복선과 센서의 전극의 접합을 행할 필요가 있으며, 그 접합은 어려워진다.
의료기의 분야 이외의 반도체 분야의 제품(디바이스)의 전극으로의 배선에 있어서도 절연 피복선을 전극에 고품질, 고생산성으로 본딩할 필요가 있다. 그 디바이스의 전극에 절연 피복선의 선단을 접합하고자 하면 의료기의 분야와 마찬가지로 피복을 벗기고 나서 접합을 행할 필요가 있다.
상술한 바와 같이 피복을 벗기고 나서 접합을 행하는 이유는 다음과 같다. 절연 피복선의 선단의 피복을 벗기지 않고 절연 피복선의 선단을 전극에 접합하면 전극과 절연 피복선의 접합 강도가 약해지거나, 전기적 도통이 충분하게 취해지지 않는 등의 제품 불량이 발생하거나, 제품으로서의 안정성이 결여되는 경우가 있기 때문이다.
그래서 종래는 절연 피복선의 선단의 피복을 사전에 벗기고 나서 전극에 접합하는 방법이 취해지고 있다. 예를 들면, 반도체 분야에서는 도 17에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(101)의 선단에 레이저를 조사하거나 절연 피복선(101)의 선단을 히터에 접촉시켜서 피복을 녹임으로써 안의 심선(금속선)(101a)을 노출시키고, 그 심선(101a)을 전극(102)에 접합하고 있었다.
예를 들면, 디바이스를 히터 플레이트 상에 설치하고, 가열에 의한 초음파 열압착 본딩을 행하는 경우가 있다. 디바이스를 가열함으로써 본딩 툴에서 가압된 절연 피복선의 절연 피복을 유동화시켜서 접합면으로부터 제거한다. 또한, 가열을 병용하는 것에 의한 초음파 열압착 본딩으로 접합 품질과 시간을 단축한다.
그러나 절연 피복이 유동화될 때까지 가열(수백℃ 이상)하면 복수의 절연 피복선을 본딩할 때에 앞서 본딩한 절연 피복선이 계속해서 가열되어 피복이 녹아버린다. 또한, 히터 온도가 지나치게 낮으면 절연 피복을 충분히 제거할 수 없어 접합 불량이 발생한다. 또한, 열에 약한 디바이스는 충분히 가열할 수 없고, 고열 용량의 디바이스에서는 가열과 냉각에 시간이 걸리며, 생산성이 현저하게 저하되어버린다.
상기 방법은 접합 강도가 확보되는 한편, 접합을 행하는 장치에 피복 제거 전용의 레이저나 히터를 탑재할 필요가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이들 기능을 탑재함으로써 장치 자체가 커지며, 장치 비용도 증가한다. 또한, 피복의 재질에 따라서는 히터의 열로 제거하는 것이 곤란한 경우도 있다. 또한, 피복 제거를 위한 열을 가하는 공정에 의한 절연 피복선의 데미지도 우려된다.
또한, 전극과의 접합부 이외의 부분의 절연 피복선의 피복이 벗겨져버리면 절연 상태를 유지할 수 없게 되기 때문에 절연 피복선의 선단의 피복을 안정적으로 벗기는 고도의 기술이 필요하게 되어 있었다. 또한, 전극과의 접합부 이외의 부분의 절연 피복선의 피복이 벗겨지지 않도록 하면서 전극과 금속선을 확실하게 전기적으로 접합하는 것이 어려운 경우가 있다.
또한, 상술한 의료기의 분야에서는 절연 피복선의 선단의 피복을 벗기는 작업, 절연 피복선의 선단과 전극의 접합 작업을 사람의 손으로 행하고 있는 경우도 많다. 그 때문에 생산성이 현저하게 나빠지며, 제품을 소형화하는 것도 곤란하다는 과제가 있었다.
일본 특허공개 2011-28923호 공보
본 발명의 일실시형태는 절연 피복선의 금속선과 전극을 안정적으로 접합할 수 있는 절연 피복선의 접합 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 레이저나 히터를 사용하지 않아도 절연 피복선의 피복을 벗겨서 전극에 안정적으로 접합할 수 있는 절연 피복선의 접합 방법, 접속 구조 또는 본딩 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 전극과의 접합부의 절연 피복선의 피복을 안정적으로 박리할 수 있는 절연 피복선의 박리 방법 또는 본딩 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이하에 본 발명의 여러 가지의 실시형태에 대해서 설명한다.
[1] 제 1 전극과 제 2 전극을 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선에 의해 도통시키는 절연 피복선의 접합 방법으로서,
상기 절연 피복선을 제 1 전극 상에 재치하는 공정 (a)와,
상기 절연 피복선으로부터 금속선을 노출시키는 공정 (b)와,
상기 노출된 금속선 및 상기 제 1 전극에 걸치는 제 1 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[2] 상기 [1]에 있어서,
상기 공정 (b)는 상기 절연 피복선을 툴의 선단에 의해 상기 제 1 전극에 압박함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[3] 상기 [2]에 있어서,
상기 공정 (b)에서는 초음파 혼과, 상기 초음파 혼에 대해서 초음파를 공급하는 초음파 진동자를 구비한 본딩 장치를 사용하고, 상기 초음파 혼에 상기 툴을 유지시키고, 상기 툴에 초음파 진동을 인가함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키고,
상기 공정 (c)에서는 상기 본딩 장치를 사용하고, 상기 초음파 혼에 와이어가 삽입 통과된 캐필러리를 유지시키고, 상기 캐필러리 선단으로부터 돌출된 와이어의 선단과 방전 전극 사이에 고전압을 인가함으로써 방전을 일으키게 하고, 그 방전 에너지에 의해 와이어 선단부를 용융시켜서 상기 제 1 범프를 형성하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 (a)는 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 1 위치에 재치하고, 상기 캐필러리의 선단으로부터 절연 피복선을 조출하면서 상기 캐필러리를 제 2 위치로 이동시킴으로써 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극 상에 재치하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[5] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 (a) 전에
본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 2 전극 상에 재치하고, 상기 절연 피복선을 툴의 선단에 의해 상기 제 2 전극에 압박함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키는 공정과,
상기 노출된 금속선 및 상기 제 2 전극에 걸치는 제 2 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 2 전극에 전기적으로 접속하는 공정을 갖고,
상기 공정 (a)는 상기 캐필러리의 선단으로부터 절연 피복선을 조출하면서 상기 캐필러리를 이동시킴으로써 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극 상에 재치하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[6] 상기 [1]에 있어서,
상기 공정 (a)는 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극에 가압력으로 압박하는 공정이며,
상기 공정 (b)는 상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 검출하고, 그 후 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복을 상기 밀착부의 외로 이동시키고, 상기 절연 피복선으로부터 상기 절연 피복을 박리하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[7] 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 1 전극에 가압해서 압박하는 공정 (a)와,
상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 검출하는 공정 (b)와,
상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복을 상기 밀착부의 외로 이동시키고, 상기 절연 피복선으로부터 상기 절연 피복을 박리하는 공정 (c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 박리 방법.
[8] 상기 [7]에 기재된 절연 피복선의 박리 방법을 사용하여 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리한 후에 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘림과 아울러, 상기 초음파 혼을 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (d)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[9] 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선과 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 절연 피복이 박리되어 노출된 금속선을 상기 캐필러리로 상기 제 1 전극에 압박하는 공정 (c)와,
상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘림과 아울러, 상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (d)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[10] 상기 [8] 또는 [9]에 있어서,
상기 공정 (d) 후에 상기 초음파 진동을 정지하고, 상기 캐필러리에 의해 상기 밀착부의 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 가압하면서 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘림으로써 상기 금속선과 상기 제 1 전극의 합금층을 성장시켜서 접합 강도를 높이는 공정 (e)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[11] 상기 [8] 내지 [10] 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 (d) 또는 상기 공정 (e) 후에
상기 금속선 및 상기 제 1 전극에 걸치는 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 상기 범프에 의해 전기적으로 접속하는 공정 (f)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
[12] 제 1 전극과,
상기 제 1 전극 상에 배치되고, 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선과,
상기 절연 피복선 및 상기 제 1 전극에 걸쳐 형성된 제 1 범프를 구비하고,
상기 제 1 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 1 전극이 상기 제 1 범프에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
[13] 상기 [12]에 있어서,
상기 절연 피복선의 일단은 상기 유기물로 피복되어 있으며,
상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선은 상기 절연 피복선의 일단보다 타단측에 위치하는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
[14] 상기 [12] 또는 [13]에 있어서,
제 2 전극과,
상기 제 2 전극 상에 배치된 상기 절연 피복선과,
상기 절연 피복선 및 상기 제 2 전극 상에 형성된 제 2 범프를 구비하고,
상기 제 2 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 2 전극이 상기 제 2 범프에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
[15] 제 1 전극과,
상기 제 1 전극 상에 배치되고, 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선을 구비하고,
상기 제 1 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 1 전극은 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에서 성장한 합금층에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
[16] 상기 [12] 내지 [15] 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전극이 배치된 기판을 갖고,
상기 기판은 의료용 분야에 사용되는 전자 부품의 기판인 것을 특징으로 하는 접속 구조.
[17] 절연 피복선을 조출하고, 도전성을 갖는 캐필러리와,
상기 캐필러리를 유지하는 초음파 혼과,
상기 초음파 혼에 유지된 캐필러리를 상하 이동시키는 기구와,
상기 초음파 혼에 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동자와,
상기 초음파 진동자에 초음파를 발진하는 초음파 발진기와,
상기 절연 피복선의 금속선을 접합하는 제 1 전극과 상기 캐필러리 사이에 상기 금속선을 통해 전류를 흘리는 전류원과,
상기 전극과, 상기 금속선과, 상기 캐필러리 사이의 저항값을 검출하는 저항 검출기와,
상기 기구, 상기 초음파 발진기, 상기 전류원, 및 저항 검출기를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
[18] 상기 [17]에 있어서,
상기 제어부는 상기 캐필러리의 선단으로부터 조출된 상기 절연 피복선을 상기 기구에 의해 상기 전극에 가압해서 압박하고, 상기 초음파 혼을 상기 초음파 발진기에 의해 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 상기 저항 검출기에 의해 검출한 후에 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 상기 전류원에 의해 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
[19] 상기 [18]에 있어서,
상기 제어부는 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리한 후에 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 상기 전류원에 의해 전류를 흘림과 아울러, 상기 초음파 혼을 상기 초음파 발진기에 의해 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
(발명의 효과)
본 발명의 일실시형태는 절연 피복선의 금속선과 전극을 안정적으로 접합할 수 있는 절연 피복선의 접합 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 레이저나 히터를 사용하지 않아도 절연 피복선의 피복을 벗겨서 전극에 안정적으로 접합할 수 있는 절연 피복선의 접합 방법, 접속 구조, 또는 본딩 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 전극과의 접합부의 절연 피복선의 피복을 안정적으로 박리할 수 있는 절연 피복선의 박리 방법 또는 본딩 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 「본딩 장치」란 본 발명을 적용할 수 있는 여러 가지의 본딩 장치를 포함하는 것으로 한다.
도 1(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 상면도, 도 1(B)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 상면도, 도 3(B)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 상면도, 도 4(B)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 5(A)~도 5(C)는 도 2에 나타내는 전용 툴의 구체예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 전극에 절연 피복선의 선단을 범프로 접합한 상태의 예를 나타내는 측면도이다.
도 7(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 상면도, 도 7(B)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 9(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 도면, 도 9(B)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 상태의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시형태에 의한 의료용의 분야에 사용되는 전자 부품의 기판을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시형태에 의한 반도체 분야에 사용되는 기판을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 접속 구조의 효과를 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시형태에 의한 와이어 본딩 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13에 나타내는 와이어 본딩 장치의 동작을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 16은 웨지 본드 장치의 일부를 모식적으로 나타내는 구성도이다.
도 17은 종래의 반도체 분야의 제품의 전극에 절연 피복선의 선단을 접합하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하는 일 없이 그 형태 및 상세를 여러 가지로 변경할 수 있는 것은 당업자이면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정해서 해석되는 것은 아니다.
[제 1 실시형태]
도 1~도 4는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 1(A), 도 1(B)에 나타내는 바와 같이 피복이 벗겨져 있지 않은 절연 피복선(11)을 전자 부품 또는 기판의 전극(제 1 전극이라고도 한다)(12) 상에 재치 또는 설치한다. 이것은 사람의 손에 의해 행해져도 좋고, 기계에 의해 행해져도 좋다. 또한, 절연 피복선(11)은 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선이다. 금속선의 재질은 금, 은, 구리, 플래티나, 스테인리스, 텅스텐, 로듐, 이리듐이다. 또한, 유기물의 재질은 폴리아미드계(예를 들면, 폴리아미드, 폴리아미드이미드), 폴리에스테르계(예를 들면, 폴리에스테르, 폴리에스테르이미드), 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화비닐, 불소계 수지계(예를 들면, FEP, ETFE, PFA, PVDF, PTFE, PCTFE)이다. 또한, 기판은 의료용의 분야에 사용되는 전자 부품 등의 기판, 의료용의 분야 이외의 반도체 분야에 사용되는 기판 등을 포함한다. 의료용의 분야에 사용되는 전자 부품으로서는 체내 매입형 센서, 체내 매입형 BMI 장치 등을 들 수 있다.
이어서, 도 2에 나타내는 바와 같이 전용 툴(13)의 선단에 의해 절연 피복선(11)의 일단(11a)보다 타단측을 전극(12)으로 압박하고, 전용 툴(13)을 전후로 이동시켜 피복을 벗긴다. 다른 방법으로서 전용 툴(13)의 상부(도시하지 않음)에는 초음파 진동이 인가할 수 있도록 초음파 혼(도시하지 않음)이 부착되어 있으며, 초음파 진동으로 피복을 벗겨내는 방법이어도 좋다. 이 초음파 진동에 의해 피복면의 일부에 열이 가해져 녹는 효과와 전용 툴의 선단으로 벗기는 효과에 의해 피복면이 벗겨진다.
그 후 전용 툴(13)의 선단을 절연 피복선(11)으로부터 분리한다. 이에 따라 도 3(A), 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(11)의 피복이 벗겨지고, 절연 피복선(11)의 일단(11a)보다 타단측의 금속선(14)이 노출된다. 이때 절연 피복선(11)은 전극(12)에 약한 힘으로 접합된 「임시 고정 상태」가 되며, 절연 피복선(11)의 표면에는 약간의 균열이 생기고, 절연 피복선(11) 내의 금속선(심선)(14)이 노출된다.
도 2에 나타내는 공정은 캐필러리를 전용 툴(13)로 교환한 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)를 사용하여 행해지면 좋다. 즉, 전용 툴(13)은 통상의 와이어 본딩 장치에서 사용하는 캐필러리(와이어를 툴 내부에 통과시켜서 사용하는 것)가 아니라 전극(12) 상에 설치한 절연 피복선(11)의 상면을 압접하는 것 같은 탬핑 툴을 사용하면 좋다. 또한, 전용 툴(13)은 금속제 또는 세라믹스제의 툴을 사용하면 좋다. 또한, 와이어 본딩 장치는 공지의 와이어 본딩 장치를 사용하면 좋지만, 예를 들면 와이어 본딩 장치는 초음파 혼과, 상기 초음파 혼에 대해서 초음파를 공급하는 초음파 진동자를 구비하고, 상기 초음파 혼에 전용 툴(13)을 유지시켜서 전용 툴(13)에 초음파 진동을 인가함으로써 절연 피복선(11)으로부터 금속선(14)을 노출시키는 것이 가능해진다.
또한, 전용 툴(13)의 선단은 절연 피복선(11)으로부터 금속선(14)을 노출시킬 수 있을 정도의 형상이 있으면 좋으므로 여러 가지의 형상을 사용할 수 있고, 또한 절연 피복선 및 전극의 재질이나 치수에 맞춰 여러 가지 형상을 사용할 수 있다. 구체예로서는 도 5(A)에 나타내는 바와 같이 전용 툴(13a)의 선단(10a)이 망목형상의 부분(복수의 뾰족해진 부분)을 갖고 있어도 좋고, 도 5(B)에 나타내는 바와 같이 전용 툴(13b)의 선단(10b)이 십자형상의 부분을 갖고 있어도 좋고, 도 5(C)에 나타내는 바와 같이 전용 툴(13)의 선단(10)이 사각형상의 부분을 갖고 있어도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 도 5(C)에 나타내는 전용 툴(13)을 사용하고 있다.
이후 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)를 사용해서 초음파 혼에 금, 은, 구리, 플래티나 등의 금속제의 와이어가 삽입 통과된 캐필러리를 유지시키고, 와이어를 캐필러리로부터 조출하고, 캐필러리 선단으로부터 돌출된 와이어의 선단과 방전 전극 사이에 고전압을 인가함으로써 스파크 방전을 일으키게 하고, 그 방전 에너지에 의해 와이어 선단부를 용융시켜서 볼을 작성하고, 그 볼을 도 3에 나타내는 전극(12) 상에 임시 고정된 절연 피복선(11) 상으로부터 압박하여 와이어를 분리한다. 이에 따라 도 4(A), 도 4(B)에 나타내는 바와 같이 금속선(14)이 노출된 절연 피복선(11)과 전극(12)을 범프(제 1 범프라고도 한다)(15)에 의해 직접 접합한다. 금속제의 볼로 이루어지는 범프(15)를 사용함으로써 절연 피복선(11)과 전극(12)의 접촉 부분이 절연되어 있었다고 해도 피복에 약간의 균열이 생겨 있으면 그곳으로부터 노출된 금속선(14)과 전극(12)의 전기적 도통을 확보하는 것이 가능해진다. 이것과 함께, 절연 피복선(11)과 전극(12)의 접합 강도가 증가하고, 안정된 접합 상태를 유지하는 것이 가능해지며, 안정된 전기적 도통을 확보할 수 있다. 또한, 범프(15)의 재질은 금, 은, 구리, 플래티나 등이다.
이렇게 해서 얻어진 도 4(A), 도 4(B)에 나타내는 접속 구조는 절연 피복선(11) 및 전극(12) 상에는 범프(15)가 형성되고, 전극(12) 상에 위치하는 절연 피복선(11)으로부터 노출된 금속선(14)과 전극(12)이 범프(15)에 의해 전기적으로 접속된 것이다. 절연 피복선(11)의 일단(11a)은 유기물로 피복되어 있으며, 절연 피복선(11)의 일단(11a)보다 타단측으로부터 노출된 금속선과 전극(12)이 범프(15)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도 4에 나타내는 범프(15)를 형성하는 와이어 본딩 장치는 도 2에 나타내는 공정에서 사용되는 와이어 본딩 장치와 동일한 장치를 사용하는 것도 가능하고, 별도의 장치를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 와이어 본딩 장치에 부착하는 툴을 캐필러리로부터 변경함으로써 도 4에 나타내는 범프 형성 공정과 도 2에 나타내는 공정의 동작을 동일한 와이어 본딩 장치로 행하는 것도 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(11)과 전극(12)을 접합한 범프(15)로부터 절연 피복선(11)의 일단(11a)이 노출되어 있지만 도 6에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(11)과 전극(12)을 접합한 범프(15)로부터 절연 피복선(11)의 선단이 노출되지 않도록 해도 좋다.
도 6에 나타내는 접합 방법은 전용 지그를 사용하는 일 없이 통상의 와이어 본딩 장치의 캐필러리를 사용하여 절연 피복선(11)을 전극에 압박하여 잡아 뜯음으로써 절연 피복선(11)의 선단의 피복이 벗겨지고, 절연 피복선(11)의 선단의 금속선을 노출시켜 절연 피복선(11)의 선단과 전극(12)을 범프(15)에 의해 직접 접합하고, 그 범프(15)로부터 절연 피복선(11)의 선단을 노출시키지 않도록 해도 좋다.
범프(15)의 형성 방법은 도 4에 나타내는 범프(15)의 형성 방법과 마찬가지이다. 상세하게는 캐필러리에 통과시키는 선을 절연 피복선으로부터 금, 은, 구리, 플래티나 등의 금속 와이어로 교환하고, 와이어에 방전을 부여하여 볼을 작성해서 절연 피복선(11) 상으로부터 압박하여 와이어를 분리함으로써 도 4의 접합과 마찬가지의 접합을 할 수 있다(도 6 참조).
이 방법이면 와이어 본딩 장치의 캐필러리를 사용하므로 전용 지그를 사용하는 일 없이 접합할 수 있는 이점이 있다.
본 실시형태에 의하면 레이저나 히터를 사용하지 않아도 절연 피복선(11)의 피복을 벗겨서 전극(12)에 안정적으로 접합할 수 있다. 즉, 와이어 본딩 장치의 접합 툴을 교체함으로써 모든 동작을 행하는 것이 가능하기 때문에 레이저 유닛, 히터 유닛 등의 피복을 벗기기 위한 대규모의 기계 구조를 필요로 하지 않고, 절연 피복선(11)의 피복을 벗겨서 전극(12)에 안정적으로 접합할 수 있다.
또한, 접합 전에 피복을 벗기는 공정을 필요로 하지 않기 때문에 조작의 간이화 및 고속화를 실현할 수 있다.
또한, 피복을 완전히 제거하고 있지 않아도 전극(12)과 절연 피복선(11)을 금속제의 범프(15)에 의해 접합함으로써 금속선(14)과 전극(12)의 전기적 도통 및 접합 강도의 양면을 확보할 수 있어 제품의 안정화로 이어진다.
또한, 피복을 필요 이상으로 제거하지 않기 때문에 의료기의 분야에 사용되는 제품에 사용해도 인체로의 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 사람이 행하고 있었던 작업을 기계에 의해 자동화함으로써 생산성의 향상, 품질의 향상, 제품의 품질의 불균일의 억제, 제품의 소형화가 가능해진다.
[제 2 실시형태]
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 1~도 4과 동일 부분에는 동일 부호를 붙인다.
우선, 도 7(A), 도 7(B)에 나타내는 바와 같이 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)의 캐필러리(21)의 선단으로부터 조출된 절연 피복선(11)을 제 1 위치에 재치 또는 고정하고, 캐필러리(21)의 선단으로부터 절연 피복선(11)을 조출하면서 캐필러리(21)를 제 2 위치로 이동시킴으로써 피복이 벗겨져 있지 않은 절연 피복선(11)을 전자 부품의 제 1 전극(12) 상에 재치한다.
이어서, 도 8에 나타내는 바와 같이 전용 툴(13)의 선단에 의해 절연 피복선(11)을 제 1 전극(12)에 압박한다.
그 후의 공정은 도시하고 있지 않지만 전용 툴(13)의 선단을 절연 피복선(11)으로부터 분리한다. 이에 따라 절연 피복선(11)의 피복이 벗겨져 절연 피복선(11)의 금속선이 노출된다. 이때 절연 피복선(11)은 제 1 전극(12)에 약한 힘으로 접합된 「임시 고정 상태」가 되며, 절연 피복선(11)의 표면에는 약간의 균열이 생기고, 절연 피복선(11) 내의 금속선(심선)이 노출된다.
이후 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)에 의해 금, 은, 구리, 플래티나 등의 금속제의 와이어를 사용하여 작성한 볼을 제 1 전극(12) 상에 임시 고정된 절연 피복선(11) 상으로부터 압박함으로써 금속선이 노출된 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12)을 범프에 의해 직접 접합한다.
이후 상기 제 1 위치에 재치 또는 고정된 절연 피복선(11)의 단부측의 노출된 금속선과 제 2 전극을 범프에 의해 접합해도 좋다(도시하지 않음).
본 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제 3 실시형태]
도 9(A)는 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)의 캐필러리(도시하지 않음)의 선단으로부터 조출된 절연 피복선(11)을 전자 부품의 제 1 전극(제 2 전극이라고도 한다)(22) 상에 재치 또는 고정한다.
이어서, 절연 피복선(11)을 도 5(C)에 나타내는 전용 툴(13)의 선단(10)에 의해 제 1 전극(22)에 압박하고, 전용 툴(13)의 선단을 절연 피복선(11)으로부터 분리함으로써 절연 피복선(11)으로부터 금속선을 노출시켜 제 1 전극(22) 상에 절연 피복선(11)을 임시 고정한다.
이후 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)에 의해 금속제의 와이어를 사용하여 작성한 볼을 제 1 전극(22) 상에 임시 고정된 절연 피복선(11) 상으로부터 압박함으로써 금속선이 노출된 절연 피복선(11)과 제 1 전극(22)을 제 1 범프(제 2 범프라고도 한다)(25)에 의해 직접 접합한다. 이에 따라 절연 피복선(11) 내의 금속선이 제 1 전극(22)에 전기적으로 접속된다.
이어서, 캐필러리의 선단으로부터 절연 피복선(11)을 조출하면서 캐필러리를 제 2 전극(제 1 전극이라고도 한다)(32) 상으로 이동시킴으로써 절연 피복선(11)을 제 2 전극(32) 상에 재치 또는 고정한다.
이어서, 절연 피복선(11)을 도 5(C)에 나타내는 전용 툴(13)의 선단(10)에 의해 제 2 전극(32)에 압박하고, 전용 툴(13)의 선단을 절연 피복선(11)으로부터 분리함으로써 절연 피복선(11)으로부터 금속선을 노출시켜 제 2 전극(32) 상에 절연 피복선(11)을 임시 고정한다.
이후 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)에 의해 금속제의 와이어를 사용하여 작성한 볼을 제 2 전극(32) 상에 임시 고정된 절연 피복선(11) 상으로부터 압박함으로써 금속선이 노출된 절연 피복선(11)과 제 2 전극(32)을 제 2 범프(제 1 범프라고도 한다)(35)에 의해 직접 접합한다. 이에 따라 절연 피복선(11) 내의 금속선이 제 2 전극(32)에 전기적으로 접속된다.
이렇게 해서 얻어진 도 9(A)에 나타내는 접속 구조는 다음과 같다. 제 1 전극(22) 상에 절연 피복선(11)의 일단이 배치되고, 절연 피복선(11)의 일단 및 제 1 전극(22) 상에는 제 1 범프(25)가 형성되어 있다. 제 1 전극(22) 상에 위치하는 절연 피복선(11)으로부터 노출된 금속선은 제 1 전극(22)과 제 1 범프(25)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 전극(32) 상에 절연 피복선(11)의 타단이 배치되고, 절연 피복선(11)의 타단 및 제 2 전극(32) 상에는 제 2 범프(35)가 형성되어 있다. 제 2 전극(32) 상에 위치하는 절연 피복선(11)으로부터 노출된 금속선은 제 2 전극(32)과 제 2 범프(35)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 절연 피복선(11)을 제 1 전극(22) 상에 재치 또는 고정할 때 및 절연 피복선(11)을 제 2 전극(32) 상에 재치 또는 고정할 때에 와이어 본딩 장치의 캐필러리를 사용하고 있지만 이들을 사람의 손에 의해 행해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 도 9(A)에 나타내는 바와 같이 제 1 전극(22)과 제 2 전극(32) 사이의 절연 피복선(11)을 직선형상으로 하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이 제 1 전극(22)과 제 2 전극(32) 사이의 절연 피복선(11)을 루프 형상으로 해도 좋다.
[제 4 실시형태]
도 10은 본 발명의 일실시형태에 의한 의료용의 분야에 사용되는 전자 부품의 기판을 나타내는 사시도이다.
이 의료용 제품의 기판은 제 1 기판(16) 및 제 2 기판(26)을 갖고, 제 1 기판(16) 상에는 복수의 제 1 전극(22)이 배치되고, 제 2 기판(26) 상에는 복수의 제 2 전극(32)이 배치되어 있다. 제 1 전극(22) 및 제 2 전극(32) 각각은 본딩 패드이다.
제 1 전극(22)과 제 2 전극(32)은 절연 피복선(11), 제 1 및 제 2 범프(25, 35)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 1 전극(22)과 제 2 전극(32)의 접속 방법 및 접속 구조는 제 1 내지 제 3 실시형태 중 어느 하나의 것을 사용하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제 5 실시형태]
도 11은 본 발명의 일실시형태에 의한 반도체 분야에 사용되는 기판을 나타내는 사시도이다. 반도체용 제품이란 반도체 분야에 사용되는 전자 부품 등을 말한다.
이 반도체 제품의 기판은 제 1 기판(36) 및 제 2 기판(46)을 갖고, 제 1 기판(36) 상에는 복수의 제 1 전극(42)이 배치되고, 제 2 기판(46) 상에는 복수의 제 2 전극(52)이 배치되어 있다.
제 1 전극(42)과 제 2 전극(52)은 절연 피복선(11), 제 1 범프(도시하지 않음) 및 제 2 범프(55)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 1 전극(42)과 제 2 전극(52)의 접속 방법 및 접속 구조는 제 1 내지 제 3 실시형태 중 어느 하나의 것을 사용하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제 1 전극(42)과 제 2 전극(52)의 전기적 접속을 피복되어 있지 않은 금속선이 아니라 절연 피복선(11)을 사용하는 이유는 전극 간의 피치가 좁아지면 도 12에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(11)이 약간 쓰러지는 것만으로 옆의 절연 피복선(11)에 접촉해버리는 경우가 있기 때문이다. 이렇게 옆의 절연 피복선(11)에 접촉했을 경우 피복되어 있지 않은 금속선을 사용하고 있으면 쇼트되어 버리지만 절연 피복선(11)을 사용하면 절연이 유지되기 때문이다.
[제 6 실시형태]
도 13은 본 발명의 일실시형태에 의한 와이어 본딩 장치를 모식적으로 나타내는 도면이며, 도 1~도 4와 동일 부분에는 동일 부호를 붙인다.
도 13의 와이어 본딩 장치는 절연 피복선(11)을 본딩하는 장치이다. 이 장치는 절연 피복선(11)을 조출하는 본딩 툴로서의 캐필러리(61)를 갖고, 캐필러리(61)는 초경합금이나 서멧과 같은 단단한 도전성을 갖는 재료로 만들어져 있으며, 캐필러리(61)의 중앙에는 절연 피복선(11)을 통과시키는 관통 구멍이 형성되어 있다.
캐필러리(61)는 초음파 혼(62)의 선단부의 부착 구멍에 끼워 넣어지고, 도시하지 않은 나사 등에 의해 체결됨으로써 유지되어 있다. 또한, 와이어 본딩 장치는 초음파 혼(62)에 유지된 캐필러리(61)를 상하 이동시키는 기구를 갖고, 이 기구는 모터(63)의 동력을 사용한 도면에 나타내어져 있지 않은 기구이다. 이 기구에 의해 초음파 혼(62)을 화살표(64)의 방향으로 상하 이동시킬 수 있다. 이에 따라 초음파 혼(62)에 부착된 캐필러리(61)를 제 1 전극(12)에 압박하거나 떨어트리거나 할 수 있다. 또한, 상기 기구에 의해 캐필러리(61)를 화살표(65)의 방향으로 소정 가압력으로 제 1 전극(12)에 압박할 수 있다.
초음파 혼(62)에는 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동자(66)가 부착되어 있으며, 초음파 진동자(66)에는 초음파를 발진하는 초음파 발진기(69)가 접속되어 있다. 상세하게는 초음파 진동자(66)에는 진동자 정전극(67)과 진동자 부전극(68)이 접속되어 있으며, 진동자 정전극(67)과 진동자 부전극(68)은 초음파 발진기(69)에 전기적으로 접속되어 있다. 초음파 발진기(69)로부터 진동자 정전극(67)과 진동자 부전극(68)에 정현파 전압이 인가됨으로써 초음파 진동자(66)가 구동되고, 그것에 의해 초음파 진동자(66)가 초음파 진동한다. 상세하게는 이 초음파 진동의 진동 주파수는 초음파 혼(62)의 고유 진동과 일치하도록 제어되고, 초음파 혼(62)의 공진에 의해 진동 진폭이 증폭되고, 캐필러리(61)의 선단부에 기계적 가공을 위한 초음파 진동을 부여할 수 있다.
또한, 와이어 본딩 장치는 절연 피복선(11)의 금속선을 접합하는 전극(제 1 전극이라고도 한다)(12)과 캐필러리(61) 사이에 금속선을 통해 전류를 흘리는 정전류원(70)을 갖고, 이 정전류원(70)은 전류 ON/OFF 기능과 전류값 가변 기능을 갖고 있다. 제 1 전극(12)에 전기적으로 접속된 통전 정전극(71)과, 진동자 부전극(68)과, 공통의 통전 부전극(72)은 정전류원(70)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 따라 화살표(74)로 나타내는 바와 같이 제 1 전극(12)으로부터 절연 피복선(11)의 금속선, 캐필러리(61), 및 초음파 혼(62)에 일정한 통전 전류를 흘릴 수 있다.
또한, 와이어 본딩 장치는 제 1 전극(12)과, 절연 피복선(11)의 금속선과, 캐필러리(61) 사이의 저항값을 검출하는 저항 검출기(73)를 갖고 있다. 이 저항 검출기(73)는 정전류원(70)의 양극에 전기적으로 접속되어 있다. 저항 검출기(73)는 통전 정전극(71)과 통전 부전극(72) 사이의 저항값을 모니터하고, 양전극 간의 절연 파괴를 기점으로 하여 정전류원(70)으로부터 전류를 공급하기 위해서 기능시킨다.
또한, 와이어 본딩 장치는 상기 초음파 혼(62)을 원호 이동시키는 기구, 초음파 발진기(69), 정전류원(70), 및 저항 검출기(73)를 제어하는 제어부로서의 컨트롤러(75)를 갖고 있다. 컨트롤러(75)로부터의 지령에 의해 초음파 발진기(69)에 의해 초음파 진동자(66)를 초음파 진동시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(75)로부터의 지령에 의해 정전류원(70)에 의해 제 1 전극(12)으로부터 캐필러리(61)로 전류를 흘릴 수 있다. 저항 검출기(73)는 컨트롤러(75)에 제 1 전극(12)과 캐필러리(61) 사이의 절연 파괴를 전달한다. 또한, 컨트롤러(75)가 모터(63)를 제어함으로써 초음파 혼(62)을 상하 이동시킬 수 있고, 화살표(65)와 같이 캐필러리(61)를 움직여서 절연 피복선(11)을 제 1 전극(12)에 가압할 수 있다.
이어서, 상기 와이어 본딩 장치의 동작에 대해서 설명하면서 절연 피복선의 접합 방법에 대해서도 설명한다.
우선, 본딩 툴로서의 캐필러리(61)의 선단으로부터 조출된 절연 피복선(11)은 제 1 전극(12)에 소정 가압력으로 압박된다. 이 시점에서는 절연 피복선(11)의 절연 피복은 파괴되지 않고, 도전성을 갖는 캐필러리(61)와, 동일하게 도전성을 갖는 제 1 전극(12) 사이의 전기적 절연은 유지된다. 이어서, 초음파 혼(62)을 초음파 진동시킴으로써 캐필러리(61)와 절연 피복선(11)의 접촉점 및 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12) 사이의 밀착부에 대해서 초음파 진동에 의한 고빈도의 반복 응력이 가해지고, 양접점의 절연 피복에 균열이 발생하여 절연 피복에 부분적인 파괴가 발생한다. 이에 따라 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12)의 밀착부에서 절연 피복선(11)의 금속선(심선)을 통해 캐필러리(61)와 제 1 전극(12)이 도통 상태가 된다. 절연 상태로부터 도통 상태로의 변화는 저항 검출기(73)로 검출되고, 컨트롤러(75)에 전달된다.
이후 저항 검출기(73)로부터 도통 상태를 전달된 컨트롤러(75)는 정전류원(70)에 지령하고, 이 정전류원(70)은 제 1 전극(12)에 설치된 통전 정전극(71)으로부터 초음파 혼(62)에 설치된 통전 부전극(72)까지 미리 설정된 전류를 흘리기 시작한다. 통전 정전극(71)으로부터 제 1 전극(12)까지와, 통전 부전극(72)으로부터 캐필러리(61)의 선단까지의 저항값을 가능한 한 낮게 구성함으로써 그 저항값에 대해서 캐필러리(61)와 절연 피복선(11) 내의 금속선(심선)과의 접점부와, 그 금속선과 제 1 전극(12)의 접점부 사이의 상대적인 저항값이 높아지며, 전력 손실이 집중되는 결과 국소적으로 높은 줄 열이 발생하여 가열된다. 이에 따라 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12)의 밀착부의 외로 절연 피복을 이동시키고, 절연 피복선(11)으로부터 절연 피복을 박리한다.
상세하게 설명하면 이 절연 파괴 직후의 가열에 의해 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12)의 접합면 주위의 열가소성 유기물로 구성되는 절연 피복이 유동화된다. 여기에서 적절한 가압과 초음파 진동을 가함으로써 유동화된 절연 피복은 분산되는 일 없이 접합면의 외측 가장자리로 밀어 보내지고, 열과, 가압과, 초음파 진동의 상호 작용에 의해 접합면으로부터 접합의 장해가 되는 유기물, 산화물, 수분 등이 제거되어 청정한 접합면이 형성된다. 이렇게 해서 절연 피복선(11)으로부터 절연 피복을 박리한다.
이어서, 통전 전류값, 초음파 진동 진폭, 가압력을 스위칭하고, 접합 공정으로 이행한다. 일례로서, 통전 전류값을 내리고, 초음파 진동을 증가, 가압력을 점증하고, 절연 피복선(11) 내의 금속선과 제 1 전극(12)의 표면의 초음파 고상 접합을 행한다. 이에 따라 절연 피복선(11) 내의 금속선이 제 1 전극(12)에 전기적으로 접속된다.
금속선과 제 1 전극(12)의 접합이 완료되면 초음파 진동을 정지하고, 가압을 유지한 채 일정 시간 통전 전류를 증가함으로써 접합부를 가열하고, 금속선과 제 1 전극(12)의 합금층을 성장시켜 보다 강고한 접합 상태를 달성한다. 또한, 통전 전류에 의해 온도나 가열 시간을 제어함으로써 접합면의 합금층과 주변 금속의 재결정 과정에서 결정립의 크기를 컨트롤하고, 접합 강도를 더 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태를 다음과 같이 변경해서 실시하는 것도 가능하다.
절연 피복선(11)으로부터 절연 피복을 박리한 후에 상기와 같이 절연 피복선(11) 내의 금속선과 제 1 전극(12)의 표면의 초음파 고상 접합을 행하는 것이 아니라 도 4에 나타내는 공정을 행한다. 즉, 상기 방법으로 절연 피복선(11)으로부터 절연 피복을 박리한 후에 캐필러리(61)를 제 1 전극(12)으로부터 이동시키고, 다른 초음파 혼(도시하지 않음)에 금, 은, 구리, 플래티나 등의 금속제의 와이어가 삽입 통과된 캐필러리(도시하지 않음)를 유지시켜 와이어를 캐필러리로부터 조출하고, 캐필러리 선단으로부터 돌출된 와이어의 선단과 방전 전극 사이에 고전압을 인가함으로써 스파크 방전을 일으키게 하고, 그 방전 에너지에 의해 와이어 선단부를 용융시켜서 볼을 작성하고, 그 볼을 제 1 전극(12) 상에 임시 고정된 절연 피복선(11) 상으로부터 압박하여 와이어를 분리한다. 이에 따라 금속선이 노출된 절연 피복선(11)과 제 1 전극(12)을 도시하지 않은 범프(제 1 범프라고도 한다)에 의해 직접 접합한다.
또한, 상기와 같이 금속선과 제 1 전극(12)의 합금층을 성장시켜 보다 강고한 접합 상태를 달성한 후에 금속선 및 제 1 전극(12)에 걸치는 범프(도시하지 않음)를 형성함으로써 금속선을 제 1 전극(12)에 범프에 의해 전기적으로 더 접속해도 좋다.
도 14는 도 13에 나타내는 와이어 본딩 장치의 동작을 상세하게 설명하기 위한 모식도이며, 본 발명의 일실시형태에 의한 절연 피복선의 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 15는 도 14에 나타내는 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 15에 나타내는 최초의 툴 하강 단계(81)에서는 본딩 툴 궤적(77)에 나타내는 바와 같이 절연 피복선(11)을 통과시킨 캐필러리(툴)(61)가 제 1 전극(12)의 본딩점을 향해 하강한다. 상세하게는 툴 선단으로부터 와이어링의 기울기 반대 방향으로 절연 피복선(11)이 나온 툴(61)을 화살표(88)와 같이 제 1 전극(12)을 향해 와이어링의 기울기 방향으로 하강시킨다(도 14(A) 참조). 캐필러리(61)의 착지 시의 충격의 완화 및 안정화를 위해 캐필러리(61)의 하강 속도는 일정한 저속으로 행해진다.
이어서, 캐필러리(61)의 착지를 검출하면 절연 파괴 공정(82)으로 이행한다. 약간 약한 가압력(78)과, 강한 초음파 파워(초음파 진동 진폭(79))로 대진폭의 초음파 진동을 가함으로써 접합 전의 절연 피복선(11)의 심선(금속선)의 변형을 억제하면서 절연 피복을 손상시켜 신속한 절연 파괴에 도달시킨다. 상세하게는 절연 피복선(11)을 툴(61)로 제 1 전극(12)에 압박하고, 초음파 혼에서 툴(61)을 초음파 진동시켜서 절연 피복을 파괴한다(도 14(B) 참조). 저항 검출기(73)에 의해 적은 전류에 의한 저항값 변화로 절연 상태(80)를 검출함으로써 접합 전의 의도하지 않은 가열이나 절연 파괴 시의 캐필러리(61)의 표면의 전식 발생을 억제한다.
이어서, 부분적으로 절연 피복이 파괴된 절연 피복선(11)을 통해 캐필러리(61)와 제 1 전극(12)의 도통 상태(80)를 저항 검출기(73)에 의해 검출하면 접합면 정화 활성화 공정(83)으로 이행한다. 조금 낮은 가압력(78)을 계속해서 초음파 진동 진폭(79)을 억제한 상태로 높은 통전 전류(84)를 흘리고, 절연 피복선(11)이 캐필러리(61)의 선단과 제 1 전극(12)의 접합면에 접하는 부분을 재빠르게 가열한다. 즉, 제 1 전극(12)으로부터 툴(61)로 전류를 흘리고, 툴(61)로 제 1 전극(12)에 압박된 절연 피복선(11)의 금속선(심선) 부분에 줄 열을 발생시킨다(도 14(C) 참조). 그것에 의해 그 열과 초음파 진동으로 절연 피복을 유동화해서 접합면의 외측으로 압출함과 아울러, 그 밖의 유기물이나 수분을 접합면으로부터 동시에 제거하고, 다음 접합 동작에 구비해서 청정한 접합면을 형성하면서 가열에 의해 접합부의 영률을 내리고, 접합면의 분자 운동을 활발화하여 제 1 전극(12)의 표면을 활성화시킨다. 가열부의 절연 피복을 구성하는 열가소성 유기물을 유동화시키는 온도(수백℃)가 되도록 통전 전류값과 통전 시간을 설정함으로써 가열 부족에 의한 피복 잔류물이나 과열에 의한 필요 이상의 피복 제거, 또한 피복의 탄화에 의한 접합의 장해가 되는 불순물의 발생을 회피한다. 또한, 가압력(78)과 초음파 진동 진폭(79)을 억제함으로써 접합 전의 절연 피복선의 금속 심선의 변형을 억제하고, 가공 여지를 남김으로써 접합 시에 보다 많은 가압력과 초음파 진동 진폭을 사용해서 강고한 접합이 가능해진다.
접합면의 정화가 완료되면 접합 공정(85)으로 이행한다. 접합 공정(85)에서는 초음파 진동 진폭(79)을 증가시켜 통전 전류(84)를 내림으로써 초음파 열압착의 조건을 형성한다. 즉, 초음파 열압착으로 절연 피복선(11)의 금속선(심선)과 제 1 전극(12)을 접합한다(도 14(C) 참조). 가압력(78)도 점차 증가시킴으로써 절연 피복선(11)의 심선 변형 시의 캐필러리(11)의 추종 하강 지연에 의한 가압 빠짐을 억제하고, 접합을 안정화한다.
초음파 접합이 완료되면 확산 성장 공정(86)으로 이행한다. 가압력(78)을 유지한 채 초음파 진동을 차단하고, 통전 전류(84)로 보열함으로써 접합부의 심선과 제 1 전극(12)의 합금층이 확산 성장하고, 보다 강고한 접합 상태가 실현된다. 그 때 과열에 의한 절연 피복선(11)의 데미지를 회피하면서 접합면의 합금층과 주변 금속의 재결정 과정에서 결정립의 크기를 컨트롤하고, 접합 강도를 더 향상시키기 위해서 통전 전류값와 통전 시간을 최적으로 설정한다. 환언하면 접합면이 형성되고, 충분한 절연 피복선(11)의 금속선(심선)의 변형이 얻어지면 초음파 진동을 정지하고, 가압과 통전 가열로 접합면의 합금층을 최적인 결정립의 크기로 성장시킨다(도 14(D) 참조).
도 5에 나타내는 바와 같이 확산 성장 공정(86) 후 모든 접합 프로세스가 완료되면 툴 상승 단계(87)로 이행한다. 본딩 툴 궤적(77)에 나타내는 바와 같이 캐필러리(11)를 상승시킨다. 상세하게는 통전을 정지하고, 화살표(89)의 와이어링 방향으로 툴(61)을 상승·이동시켜서 절연 피복선(11)의 루프를 형성한다(도 14(E) 참조).
선단으로부터 절연 피복선(11)을 조출하면서 툴(61)을 화살표(92)와 같이 제 2 전극(90)을 향해서 와이어링의 기울기 방향으로 하강시킨다(도 14(F) 참조).
절연 피복선(11)을 툴(61)로 제 2 전극(90)에 압박하고, 초음파 혼으로 툴(61)을 초음파 진동시켜서 절연 피복을 파괴한다(도 14(G) 참조).
저항 검출기로 툴(61)과 제 2 전극(90)의 절연 파괴를 검출하면 제 2 전극(90)으로부터 툴(61)에 화살표와 같이 전류를 흘리고, 툴(61)로 제 2 전극(90)에 압박된 절연 피복선(11)의 금속선(심선) 부분에 줄 열을 발생시키고, 그 열과 초음파 진동으로 절연 피복을 유동시켜서 접합면의 외측으로 밀어 보낸다. 또한, 초음파 열압착으로 절연 피복선(11)의 금속선(심선)과 제 2 전극(90)을 접합한다(도 14(H) 참조).
접합면이 형성되고, 충분한 절연 피복선(11)의 금속선(심선)의 변형이 얻어지면 초음파 진동을 정지하고, 가압과 통전 가열로 접합면의 합금층을 최적인 결정립의 크기로 성장시킨다(도 14(I) 참조).
통전을 정지하고, 와이어링 방향으로 툴(61)을 화살표(93)와 같이 조금 비스듬하게 상승시키고, 툴(61)과 일체의 컷 클램프(94)로 절연 피복선(11)을 클램프한다(도 14(J) 참조).
절연 피복선(11)을 클램프한 채 와이어링 방향으로 툴을 화살표(95)와 같이 상승·이동시키고, 접합면의 경계에서 절연 피복선(11)을 잡아 뜯는다(도 14(K) 참조).
상기 와이어 본딩 장치의 동작은 컨트롤러(75)에 의해 제어된다.
본 실시형태에 의하면 절연 피복선(11)을 전극(12)에 본딩할 때에 접합의 장해가 되는 접합면의 절연 피복을 효과적으로 제거할 수 있고, 고품질이며 또한 고생산성의 본딩 방법을 실현할 수 있다. 또한, 기존의 본딩 프로세스의 대부분을 이용할 수 있고, 와이어 본딩 장치의 구성을 바꾸는 일 없이 실현할 수 있기 때문에 저비용이며, 범용성이 높은 방법이라는 이점도 있다.
또한, 본 실시형태에서는 이하의 효과도 더 갖는다.
(1) 열원 등을 본딩 툴이나 워크 주위에 추가할 필요가 없기 때문에 종래의 와이어 본딩 장치를 그대로 사용할 수 있다. 또한, 작업 에어리어를 좁힐 일도 없다.
(2) 가압, 초음파 진동, 통전 전류의 파워, 시간의 파라미터를 조정함으로써 접합 프로세스에 있어서의 절연 파괴, 접합면 정화 활성화, 접합, 확산 성장의 각 프로세스를 분리하고, 개별적으로 최적화하는 것이 가능해진다.
(3) 정전류 통전에 의한 줄 열로 상대 저항값이 높은 접합점이 자기 발열하기 때문에 저열용량으로 승온, 냉각이 재빠르게 행해진다. 그 결과, 최소의 가열 영역과 단시간의 가열이 가능해지며, 절연 피복의 데미지를 최소화할 수 있다.
(4) 통전 가열의 전원을 정전류 제어함으로써 발열부의 온도를 안정화하고, 가열 부족에 의한 피복 잔류물이나 과열에 의한 피복으로의 데미지를 회피할 수 있다. 또한, 정확한 통전 시간의 설정이나 통전 전류값의 가변 기능은 새로운 피복선접합의 최적화를 초래한다.
(5) 통전 가열에 의한 영역과 시간을 한정한 국소 가열은 히터 플레이트에 의한 디바이스의 가열 없이 초음파 열압착이 가능해진다. 초음파만의 가열에 대해서 초음파 열압착은 접합면의 영률을 저하하고, 접합을 저해하는 수분을 제거하는 효과가 있으며, 접합으로 발생하는 합금층의 확산 성장을 촉진하고, 강고한 접합을 할 수 있다. 또한, 초음파 진폭을 억제함으로써 툴 데미지를 경감하고, 툴의 장기 수명화에 의해 툴 교환에 따르는 생산성의 저하와 러닝 비용의 상승을 억제할 수 있다. 종합적으로 열압착과 초음파 접합에 대해서 초음파 열압착은 와이어와 디바이스로의 데미지를 경감할 수 있다.
(6) 접합 프로세스에 피복선 제거 프로세스를 장착한 본 실시형태는 미리 피복선의 접합 개소의 피복을 제거하는 방법에 대해서 복잡한 기구부를 필요로 하지 않고, 공정을 단순화할 수 있어 생산성이 현저하게 높다.
(7) 통전 가열은 영역과 시간을 최소화함으로써 피복 제거나 접합에 필요한 부분만의 국소 가열이 가능해진다. 이 효과는 피복선으로의 데미지 억제뿐만 아니라 접합 대상에 대한 이하의 효과가 얻어진다.
(a) 열에 약한 재료, 예를 들면 수지 베이스의 필름이나 플렉시블 기판, 갈라지기 쉬운 세라믹 기판을 사용할 수 있다. 그 이유는 전체를 가열하지 않기 때문에 접합부만을 충분히 가열할 수 있기 때문이다.
(b) 열전도성이 나쁜 재료, 예를 들면 수지 기판을 사용할 수 있다. 그 이유는 접합부를 베이스재를 통과시켜서 가열하지 않고, 직접 가열하기 때문에 승온이 빠르고, 주위가 단열 특성도 갖기 때문에 보다 가열 효율이 향상하기 때문이다.
(c) 열용량이 큰 기판을 사용할 수 있고, 히트싱크에 탑재된 파워 디바이스에 적용할 수 있다. 그 이유는 비효율인 전체 가열을 행하지 않고, 국소 가열로 초음파 열압착을 하기 때문이다. 그 결과, 보다 품질이 높은 접합이 가능해진다.
또한, 종래의 접합 방법에 대해서 이하의 효과를 갖는다.
(1) 초음파에 의한 고상 접합은 스폿 용접이나 저항 용접과 같이 재료를 녹이지 않기 때문에 가압력이나 전류값의 파라미터의 설정 범위가 넓다. 또한, 금속을 녹이지 않기 때문에 금속 증기에 의한 흄의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 초음파 접합 어시스트의 가열뿐이므로 대전류를 필요로 하지 않는다.
(2) 초음파 진동뿐인 접합에 대해서 열에 의한 표면 활성화와 접합부의 영률 저하에 의한 상호 교반 및 합금층의 성장에 의해 접합 강도를 향상할 수 있다. 또한, 열 어시스트에 의해 재료 연화, 초음파 진동 진폭의 억제로 마찰에 의한 발진을 방지할 수 있다.
(3) 기존의 설비를 거의 그대로 사용 가능하기 때문에 저비용화를 실현할 수 있다.
[제 7 실시형태]
도 16은 웨지 본드 장치의 일부를 모식적으로 나타내는 구성도이며, 도 13과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
웨지 본드에서는 웨지 본딩 툴(91)을 사용한다. 이 외의 구성은 도 13에 나타내는 와이어 본딩 장치와 마찬가지이며, 본딩 프로세스도 마찬가지이다.
본 실시형태에 있어서도 제 6 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 7 실시형태는 서로 조합해서 실시하는 것도 가능하다.
10, 10a, 10b: 전용 툴의 선단 11: 절연 피복선
11a: 절연 피복선의 일단 12: 제 1 전극
13, 13a, 13b: 전용 툴 14: 금속선(심선)
15: 범프(제 1 범프) 16, 36: 제 1 기판
21: 캐필러리 22, 42: 제 1 전극
25: 제 1 범프 26, 46: 제 2 기판
32, 52: 제 2 전극 35, 55: 제 2 범프
61: 캐필러리 62: 초음파 혼
63: 모터 64, 65: 화살표
66: 초음파 진동자 67: 진동자 정전극
68: 진동자 부전극 69: 초음파 발진기
70: 정전류원 71: 통전 정전극
72: 통전 부전극 73: 저항 검출기
74: 화살표 75: 컨트롤러
77: 본딩 툴 궤적 78: 가압력
79: 초음파 진동 진폭 80: 도통 상태 또는 절연 상태
81: 툴 하강 단계 82: 절연 파괴 공정
83: 접합면 정화 활성화 공정 84: 통전 전류
85: 접합 공정 86: 확산 성장 공정
87: 툴 상승 단계 88, 89, 92, 93, 95: 화살표
90: 제 2 전극 91: 웨지 본딩 툴
94: 컷 클램프 101: 절연 피복선
101a: 심선(금속선) 102: 전극

Claims (19)

  1. 제 1 전극과 제 2 전극을 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선에 의해 도통시키는 절연 피복선의 접합 방법으로서,
    상기 절연 피복선을 제 1 전극 상에 재치하는 공정 (a)와,
    상기 절연 피복선으로부터 금속선을 노출시키는 공정 (b)와,
    상기 노출된 금속선 및 상기 제 1 전극에 걸치는 제 1 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 (b)는 상기 절연 피복선을 툴의 선단에 의해 상기 제 1 전극에 압박함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공정 (b)에서는 초음파 혼과, 상기 초음파 혼에 대해서 초음파를 공급하는 초음파 진동자를 구비한 본딩 장치를 사용하고, 상기 초음파 혼에 상기 툴을 유지시키고, 상기 툴에 초음파 진동을 인가함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키고,
    상기 공정 (c)에서는 상기 본딩 장치를 사용하고, 상기 초음파 혼에 와이어가 삽입 통과된 캐필러리를 유지시키고, 상기 캐필러리 선단으로부터 돌출된 와이어의 선단과 방전 전극 사이에 고전압을 인가함으로써 방전을 일으키게 하고, 그 방전 에너지에 의해 와이어 선단부를 용융시켜서 상기 제 1 범프를 형성하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (a)는 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 1 위치에 재치하고, 상기 캐필러리의 선단으로부터 절연 피복선을 조출하면서 상기 캐필러리를 제 2 위치로 이동시킴으로써 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극 상에 재치하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (a) 전에,
    본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 2 전극 상에 재치하고, 상기 절연 피복선을 툴의 선단에 의해 상기 제 2 전극에 압박함으로써 상기 절연 피복선으로부터 상기 금속선을 노출시키는 공정과,
    상기 노출된 금속선 및 상기 제 2 전극에 걸치는 제 2 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 2 전극에 전기적으로 접속하는 공정을 갖고,
    상기 공정 (a)는 상기 캐필러리의 선단으로부터 절연 피복선을 조출하면서 상기 캐필러리를 이동시킴으로써 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극 상에 재치하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 (a)는 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 상기 절연 피복선을 상기 제 1 전극에 가압력으로 압박하는 공정이며,
    상기 공정 (b)는 상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 검출하고, 그 후 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복을 상기 밀착부의 외로 이동시키고, 상기 절연 피복선으로부터 상기 절연 피복을 박리하는 공정인 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  7. 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선을 제 1 전극에 가압해서 압박하는 공정 (a)와,
    상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 검출하는 공정 (b)와,
    상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복을 상기 밀착부의 외로 이동시키고, 상기 절연 피복선으로부터 상기 절연 피복을 박리하는 공정 (c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 박리 방법.
  8. 제 7 항에 기재된 절연 피복선의 박리 방법을 사용하여 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리한 후에 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 간에 전류를 흘림과 아울러, 상기 초음파 혼을 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (d)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  9. 본딩 장치의 캐필러리의 선단으로부터 조출된 절연 피복선과 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 절연 피복이 박리되어 노출된 금속선을 상기 캐필러리로 상기 제 1 전극에 압박하는 공정 (c)와,
    상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘림과 아울러, 상기 본딩 장치의 초음파 혼을 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하는 공정 (d)를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 공정 (d) 후에 상기 초음파 진동을 정지하고, 상기 캐필러리에 의해 상기 밀착부의 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 가압하면서 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 전류를 흘림으로써 상기 금속선과 상기 제 1 전극의 합금층을 성장시켜서 접합 강도를 높이는 공정 (e)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (d) 또는 상기 공정 (e) 후에,
    상기 금속선 및 상기 제 1 전극에 걸치는 범프를 형성함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 상기 범프에 의해 전기적으로 접속하는 공정 (f)를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 피복선의 접합 방법.
  12. 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극 상에 배치되고, 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선과,
    상기 절연 피복선 및 상기 제 1 전극에 걸쳐 형성된 제 1 범프를 구비하고,
    상기 제 1 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 1 전극이 상기 제 1 범프에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연 피복선의 일단은 상기 유기물로 피복되어 있으며,
    상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선은 상기 절연 피복선의 일단보다 타단측에 위치하는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    제 2 전극과,
    상기 제 2 전극 상에 배치된 상기 절연 피복선과,
    상기 절연 피복선 및 상기 제 2 전극 상에 형성된 제 2 범프를 구비하고,
    상기 제 2 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 2 전극이 상기 제 2 범프에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
  15. 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극 상에 배치되고, 금속선이 유기물로 피복된 절연 피복선을 구비하고,
    상기 제 1 전극 상에 위치하는 상기 절연 피복선으로부터 노출된 금속선과 상기 제 1 전극은 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에서 성장한 합금층에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극이 배치된 기판을 갖고,
    상기 기판은 의료용 분야에 사용되는 전자 부품의 기판인 것을 특징으로 하는 접속 구조.
  17. 절연 피복선을 조출하고, 도전성을 갖는 캐필러리와,
    상기 캐필러리를 유지하는 초음파 혼과,
    상기 초음파 혼에 유지된 상기 캐필러리를 상하 이동시키는 기구와,
    상기 초음파 혼에 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동자와,
    상기 초음파 진동자에 초음파를 발진하는 초음파 발진기와,
    상기 절연 피복선의 금속선을 접합하는 제 1 전극과 상기 캐필러리 사이에 상기 금속선을 통해 전류를 흘리는 전류원과,
    상기 전극과 상기 금속선과 상기 캐필러리 사이의 저항값을 검출하는 저항 검출기와,
    상기 기구, 상기 초음파 발진기, 상기 전류원, 및 저항 검출기를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 캐필러리의 선단으로부터 조출된 상기 절연 피복선을 상기 기구에 의해 상기 전극에 가압해서 압박하고, 상기 초음파 혼을 상기 초음파 발진기에 의해 초음파 진동시킴으로써 상기 절연 피복선과 상기 제 1 전극의 밀착부에서 상기 절연 피복선의 금속선을 통해 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극이 도통 상태가 된 것을 상기 저항 검출기에 의해 검출한 후에 상기 캐필러리와 상기 제 1 전극 사이에 상기 전류원에 의해 전류를 흘려서 상기 밀착부의 상기 금속선을 가열함으로써 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 절연 피복선의 상기 절연 피복을 박리한 후에 상기 밀착부의 상기 금속선과 상기 제 1 전극 사이에 상기 전류원에 의해 전류를 흘림과 아울러, 상기 초음파 혼을 상기 초음파 발진기에 의해 초음파 진동시켜서 상기 캐필러리를 통과시켜서 상기 금속선과 상기 제 1 전극에 초음파 진동을 가함으로써 상기 금속선을 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
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