球形成装置、打线装置以及球形成方法制造方法及图纸

一种球形成装置50，在炬电极48与金属线42的前端部之间产生放电而在金属线42的前端部形成球43，且所述球形成装置50包括：电流供给部54，对电极48与金属线42的前端部之间供给球形成电流；以及电流控制部57，以规定期间内的球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间与包含三角波的第2期间的方式，对电流供给部54进行控制。由此，提供一种可抑制异形球的形成的球形成装置、打线装置以及球形成方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的若干实施方式涉及一种球形成装置、打线(wirebonding)装置以及球形成方法。
技术介绍
在半导体装置的制造方法中，例如广泛使用通过金属线(wire)将半导体元件(device)的电极与基板的配线进行电性连接的打线。作为打线的典型例，可列举所谓的球形接合(ballbonding)方式。即，在电极与插通接合工具(bondingtool)(例如毛细管(capillary))的金属线的前端部之间产生放电，而在金属线的前端部形成球。然后，使接合工具朝向半导体元件的电极下降，并对所述球赋予负荷及超声波振动，而在半导体元件的电极上对金属线的球部分进行接合。作为球形接合方式的打线装置，已知有如下技术：为了在金属线的前端形成均匀的球，将通过在电极与金属线的前端部之间所产生的放电电压及放电电流来形成球时的焦耳(joule)热相当值与预先设定的热量设定值进行比较而控制放电条件(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平2-181943号公报另外，现有的打线装置是以在电极与金属线的前端部之间流动的电流成为一定电流值的方式进行定电流控制，从而在金属线的前端部形成规定径(直径)的球。然而，若如现有的打线装置的球形成方法那样对电极与金属线的前端部之间供给一定电流值的电流，则存在如下情况：根据金属线的材料的不同，会形成气泡、缩孔、偏心等形状变形的异形球。
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]本专利技术的若干实施方式是鉴于所述问题而完成，目的之一在于提供一种可抑制异形球的形成的球形成装置、打线装置以及球形成方法。[解决问题的技术手段]本专利技术的一实施方式的球形成装置是在电极与金属线的前端部之间产生放电而在金属线的前端部形成球的球形成装置，其特征在于包括：电流供给部，对电极与金属线的前端部之间供给球形成电流；以及电流控制部，以规定期间内的球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间与包含三角波的第2期间的方式，对电流供给部进行控制。在所述球形成装置中，第2期间也可包含三角波，所述三角波具有规定的最大电流值及规定的最小电流值。在所述球形成装置中，第2期间也可包含三角波，所述三角波的电流值随时间而降低。在所述球形成装置中，金属线也可包含多种金属材料。本专利技术的一实施方式的打线装置包括所述球形成装置。本专利技术的一实施方式的球形成方法是在电极与金属线的前端部之间产生放电而在金属线的前端部形成球的球形成方法，其特征在于包括电流供给步骤，所述电流供给步骤是对电极与金属线的前端部之间供给球形成电流，且规定期间内的球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间与包含三角波的第2期间。[专利技术的效果]根据本专利技术，规定期间内的球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间。由此，在第1期间内对电极与金属线的前端部之间供给规定的电流值，因此，可抑制球径(直径)的不均，从而可在金属线的前端部形成规定径(直径)的球。而且，规定期间内的球形成电流的信号还包括包含三角波的第2期间。由此，在第1期间内所形成的球的表面通过所述三角波的球形成电流而重复熔融(熔解)与凝固，由此产生多次表面张力，故而可使表面的凹凸或变形平坦化。因此，可稳定地形成具有规定径(直径)的球，并且可抑制气泡、缩孔、偏心等的异形球的形成。附图说明图1是用以说明本实施方式的打线装置的一例的概略构成图。图2是用以说明本实施方式的球形成装置的一例的概略构成图。图3是用以说明本实施方式的球形成方法的一例的流程图(flowchart)。图4是与现有的球形成方法相关的电流信号的曲线图(graph)。图5(A)至图5(D)是用以说明形成于金属线的前端部的球的图。图6是与本实施方式的球形成方法的一例相关的时序图(timingchart)。图7是与本实施方式的球形成方法的另一例相关的时序图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，相同或类似的部分以相同或类似的符号表示。然而，附图为示意性。因此，具体尺寸等应对照以下的说明而进行判断。而且，在附图彼此之间，当然也包含彼此的尺寸关系或比率不同的部分。进而，本申请专利技术的技术范围不应限定于所述实施方式而解释。另外，在以下的说明中，将附图的上侧称为“上”，将下侧称为“下”，将左侧称为“左”，将右侧称为“右”。图1至图7用于表示本专利技术的球形成装置、打线装置以及球形成方法的一实施方式。图1是用以说明本实施方式的打线装置的一例的概略构成图。本实施方式的打线装置1是为了实施打线而使用的装置。作为一例，所述打线装置1包括本实施方式的球形成装置50。如图1所示，打线装置1包括XY驱动机构10、接合臂(bondingarm)20、超声波焊头(ultrasonichorn)30、接合工具(bondingtool)40、球形成装置50、超声波振动元件60、及控制部80。XY驱动机构10构成为可沿XY轴方向(平面方向)移动，在XY驱动机构(线性马达(linearmotor))10，设置有使接合臂20可沿Z轴方向(上下方向)移动的Z驱动机构(线性马达)12。接合臂20由支轴14支撑，相对于XY驱动机构10而摆动自如地构成。接合臂20是以自XY驱动机构10延伸出的方式呈大致长方体地形成，且在打线时，接近至距载置有作为接合对象的半导体元件100的接合台(bondingstage)16为规定距离。超声波焊头30通过焊头固定螺钉32而安装于接合臂20的前端部。超声波焊头30在其前端部保持有接合工具40。通过超声波振动元件60产生超声波振动，所述超声波振动通过超声波焊头30而传递至接合工具40，从而可通过接合工具40对接合对象赋予超声波振动。超声波振动元件60例如为压电式(piezo)振动元件。接合工具40用于供金属线42插通，例如为设置有插通孔的毛细管。此时，构成为在接合工具40的插通孔中插通有用于接合的金属线42，且可将金属线42的一部分自所述接合工具40的前端抽出。接合工具40利用弹簧力等而可更换地安装于超声波焊头30。而且，在接合工具40的上方设置有线夹(wireclamper)44，线夹44构成为在规定的时序将金属线42束紧或释放。在线夹44的更上方设置有线张力器(wiretensioner)46，线张力器46构成为供金属线42插通，且对接合中的金属线42赋予适度的张力。金属线42的材料自容易加工与电阻低等方面适当选择，例如使用金(Au)、铜(Cu)、或银(Ag)等。另外，金属线42的材料并不限定于单一金属的情况，也可使用包含多种金属的材料，例如铜钯(Cu-Pd)等。炬(torch)电极48用于产生放电(火花(spark))。炬电极48构成为通过放电的热而可在自接合工具40的前端抽出的金属线42的前端部(一端部)形成球43。而且，炬电极48的位置固定，在放电时，接合工具40接近至距炬电极48为规定距离，从而在炬电极48与金属线42的前端部(一端部)之间进行适当的放电。球形成装置50为用于本实施方式的球形成方法的装置。而且，球形成装置50与控制部80之间构成为可收发信号，以使其中一个可使另一个的功能运作或停止。控制部80连接于XY驱动机构10、Z驱动机构12、超声波焊头30(超声波振动元件60)、及放电检查装置50，通过控制部80而对这些构成的动作进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形成装置，在电极与金属线的前端部之间产生放电，而在所述金属线的前端部形成球，且所述球形成装置包括：电流供给部，对所述电极与所述金属线的前端部之间供给球形成电流；以及电流控制部，以规定期间内的所述球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间与包含三角波的第2期间的方式，对所述电流供给部进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 JP 2014-0254871.一种球形成装置，在电极与金属线的前端部之间产生放电，而在所述金属线的前端部形成球，且所述球形成装置包括：电流供给部，对所述电极与所述金属线的前端部之间供给球形成电流；以及电流控制部，以规定期间内的所述球形成电流的信号具有规定电流值的第1期间与包含三角波的第2期间的方式，对所述电流供给部进行控制。2.根据权利要求1所述的球形成装置，其中所述第2期间包含三角波所述三角波具有规定振幅。3.根据权利要求1所述的球形成装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原美仁，笹仓一正，砂田辰之，
申请(专利权)人：株式会社新川，
类型：发明
国别省市：日本;JP