本发明专利技术的引线接合装置(10)包括插通有导线(30)的毛细管(28)与控制部(80)。控制部(80)为可执行包括以下各个处理的构成：在第2接合处理之后，使导线处于挟持状态，并使插通有导线的毛细管向垂直于毛细管的轴方向的水平面内移动，并从第2接合点切断导线的切断处理；使导线从第2接合点延展到规定的预接合点，并在预接合点进行预接合的预接合处理；以及，在预接合处理之后，将从毛细管的前端凸出的导线整形成规定的弯曲形状的整形处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用毛细管进行引线接合的装置以及方法。
技术介绍
引线接合(wire bonding)装置例如是用于通过细线的导线(wire)使基板的引线(lead)与半导体晶片的焊垫(pad)之间连接。引线接合是以如下的方式进行。亦即，使引线接合用的工具与导线一同朝着引线下降。一开始以高速下降，接近引线后则转换为低速。此低速下降称为第I查找(search) (1st查找)。接着，通过工具的前端将导线压接至引线，并一面施加超声波振动一面使两者接合，以完成第I接合(bond) (1st接合)。在第I接合后，将工具拉升以使导线延展(extend)，并一面形成适当的回路(loop) —面移动至焊垫的上方。若来到焊垫的上方，则使工具下降。一开始以高速下降，接近焊垫后则转换为低速。此低速下降为第2查找(search) (2nd查找)。接着，通过工具的前端将导线压接至焊垫，并一面施加超声波振动一面使两者接合，以进行第2接合(bond) (2nd接合)。在第2接合后，一面通过导线夹钳(clamper)停止导线的移动一面拉升工具并在第2接合点的地方将导线切断。重复上述步骤，以进行基板的多个引线与半导体晶片的多个焊垫之间的连接。另外，在第I接合、第2接合时，亦可进行适当的加热。另外，亦可对接合焊垫进行第I接合，并对引线进行第2接合。如上所述，在引线接合中进行第I接合与第2接合的两个接合，但此第I接合或第2接合却有不会正常进行的情况。而且，会有因为第I接合不充分而在移至第2接合的形成回路的阶段等发生导线从引线剥落的情况，而且，即使第I接合正常，在形成回路的过程中也会有导线断开的情况。若总结上述现象并称为未附着，则有必要在早期进行未附着的检测。在未附着的检测中，在基板侧与工具的导线侧之间施加电压，或使电流流通，并进行基板侧与工具的导线侧之间的电阻成分、二极体(d1de)成分、电容(capacitance)成份正常与否的判断(例如，专利文献1、2)。此外，作为引线接合的方式，目前已知有球形接合法(ball bonding)与楔形接合法(wedge bonding)。关于球形接合法，使用可通过高电压火花等以形成自由空气球(free airball，FAB)的金线等，并使用在前端具有对工具的长边方向轴的周边呈现旋转对称形的倒角(chamfer)部的毛细管(capillary)作为工具。关于楔形接合法，其不使用铝线等以形成FAB，且并非使用毛细管作为接合用的工具，而是使用在前端具有导线导引元件(wire guide)与压接面的楔形接合用的工具。在楔形接合中，在工具前端，倾斜地沿着导线导引元件将导线放出到压接面侧，并通过压接面将导线侧面压接至接合对象物以进行接合。因此，在工具的前端，导线成为从压接面来看呈现水平的型态，工具的前端对其长边方向轴的周边并没有呈现旋转对称形(例如，专利文献3)。楔形接合用的工具的前端并没有呈现旋转对称形，因此随着焊垫、引线的配置，在不做任何更动的状态下会产生导线导引元件的方向与导线的连接方向不一致的情形。因此，目前进行了将保持工具的接合头(bonding head)设为旋转式(例如，专利文献4)，或使保持接合对象物的接合平台(bonding stage)旋转。于此，目前提出了使用前端为旋转对称形的毛细管，并通过毛细管前端压接导线侧面以进行接合的方法(例如，专利文献5)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3335043号公报专利文献2:日本专利特开2000-306940号公报专利文献3:日本专利特开昭58-9332号公报专利文献4:日本专利特开昭55-7415号公报专利文献5:美国专利申请公开第2005/0167473号说明书
技术实现思路
专利技术欲解决的课题通过使用前端为旋转对称形的毛细管，无论导线的连接方向为何，皆可通过毛细管前端压接导线侧面以进行接合。在此情形，若在进行于第2接合点的接合后，将导线沿着导线的连接方向切断，则在接下来的引线接合的第I接合点中，被压接的导线侧面的延伸方向朝着之前的引线接合的导线的连接方向。于此若导线在朝向接下来的引线接合的第2接合点的连接方向延伸，则在第I接合点中，在被压接的导线侧面的延伸方向与导线的连接方向之间具有一角度。若在第I接合点中，导线在角度改变的状态下延伸，则在此第I接合点的接合强度下降。在第I接合点中，较佳为被压接的导线侧面的延伸方向与导线的连接方向一致。无论之前的引线接合的导线的连接方向为何，可使在接下来的引线接合的第I接合点中，被压接的导线侧面的延伸方向与导线的连接方向一致的一个方法为，在于第2接合点的接合结束后，在垂直方向从第2接合点移动毛细管，并切断导线。若以上述的方式，则被切断的导线的前端的延伸方向笔直沿着毛细管的轴方向，因此变得与导线的连接方向无关。于此，将笔直沿着毛细管的轴方向延伸的导线的前端以与接下来的引线接合的连接方向一致的方式弯曲即可。然而，若在垂直方向从第2接合点拉升导线并切断，则在第2接合点会有导线从接合对象物翻转朝上的情况，且视情形会发生剥离。如上所述，若在垂直方向从第2接合点切断导线，则第2接合点的接合强度下降。本专利技术的目的在于提供可确保第I接合点的接合强度与第2接合点的接合强度的。解决课题采用的手段本专利技术的引线接合装置包括插通有导线的毛细管、使导线相对于毛细管呈现挟持(clamp)状态的夹钳以及控制毛细管的移动与夹钳的动作的控制部。控制部为可执行包括以下各个处理的构成:在引线接合的第I接合点使用插通有导线的毛细管并通过楔形接合法使第I接合对象物与导线之间接合的第I接合处理；在第I接合处理之后，使导线从第I接合点延展规定的回路长，并在引线接合的第2接合点使第2接合对象物与导线之间接合的第2接合处理；在第2接合处理之后，使导线处于挟持状态，并使插通有导线的毛细管向垂直于毛细管的轴方向的水平面内移动，并从第2接合点切断导线的切断处理；使导线从第2接合点延展到规定的预接合(preliminary bond)点，并在预接合点进行预接合的预接合处理；以及，在预接合处理之后，将从毛细管的前端凸出的导线整形成规定的弯曲形状的整形处理。本专利技术的引线接合装置亦可适宜地进一步包括用于将从毛细管的前端凸出的导线整形成规定的折叠(folding)形状的折叠站(folding stat1n)。而且，作为本专利技术的引线接合装置，预接合处理亦可适宜地进一步包括在预接合之后，使导线处于挟持状态，并使插通有导线的毛细管在平行于毛细管的轴方向的方向移动，并从预接合点切断导线的切断处理，在预接合处理的切断处理之后，整形处理亦可适宜地为以下处理:将处于从前端凸出有导线的状态的毛细管移动到预先决定的折叠站的位置，将毛细管的前端压接到折叠站的上表面，并将从毛细管的前端凸出的导线整形成规定的弯曲形状。而且，作为本专利技术的引线接合装置，预接合处理亦可适宜地进一步包括在预接合之后，使导线处于挟持状态，并使插通有导线的毛细管在平行于毛细管的轴方向的方向移动，并从预接合点切断导线的切断处理，在预接合处理的切断处理之后，整形处理亦可适宜地为以下处理:使导线处于挟持状态，并使插通有导线的毛细管在垂直于毛细管的轴方向的水平方向仅移动规定的距离，并从预接合点切断导线，藉此将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种引线接合装置，包括：插通有导线的毛细管；使所述导线相对于所述毛细管呈现挟持状态的夹钳；以及控制所述毛细管的移动与所述夹钳的动作的控制部，所述控制部为可执行各个处理的构成，所述各个处理包括：在引线接合的第1接合点使用插通有所述导线的所述毛细管并通过楔形接合法使第1接合对象物与所述导线之间接合的第1接合处理；在所述第1接合处理之后，使所述导线从所述第1接合点延展规定的回路长，并在所述引线接合的第2接合点使第2接合对象物与所述导线之间接合的第2接合处理；在所述第2接合处理之后，使所述导线处于所述挟持状态，并使插通有所述导线的所述毛细管向垂直于所述毛细管的轴方向的水平面内移动，并从所述第2接合点切断所述导线的切断处理；使所述导线从所述第2接合点延展到规定的预接合点，并在所述预接合点进行预接合的预接合处理；以及在所述预接合处理之后，将从所述毛细管的前端凸出的所述导线整形成规定的弯曲形状的整形处理。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：关根直希，中泽基树，长岛康雄，
申请(专利权)人：株式会社新川，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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