打线接合装置制造方法及图纸

本发明专利技术包括：超声波焊头(14)，输入有两个超声波振动且能够以不同的频率在Y方向及X方向上对安装于前端的焊针(15)进行加振；以及控制部(50)，调整两个超声波振动的各振动的大小，Y方向是超声波焊头(14)的延伸方向，控制部(50)通过调整两个超声波振动的各振动的大小来调整焊针(15)的Y方向与X方向上的振幅的比率(ΔY/ΔX)。由此，抑制打线与引线的接合品质的下降。的下降。的下降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打线接合装置


[0001]本专利技术涉及一种打线接合装置的构造。

技术介绍

[0002]通过打线将半导体裸片(die)的电极与引线框架(lead frame)的引线之间加以连接的打线接合装置被广泛使用。打线接合装置是在通过焊针(capillary)将打线压在电极上的状态下，使焊针超声波振动，而将打线与电极加以接合后，将打线架设于引线，在将经架设的打线压在引线上的状态下，使焊针超声波振动，而将打线与引线加以连接的装置(例如参照专利文献1)。
[0003]在专利文献1中记载的打线接合装置中，焊针的超声波振动的方向是超声波焊头的延伸方向(Y方向)。另一方面，引线呈放射状地配置于半导体裸片的周围，因此有时引线的延伸方向与焊针的超声波振动的方向不一致。在此情况下，架设于电极与引线之间的打线因将打线连接于引线时的超声波振动而产生共振，从而存在半导体裸片的电极与打线的接合部剥落的问题。因此，在专利文献1中，提出了如下的方法：通过使半导体裸片的载置台旋转，或利用两个超声波焊头使一个焊针在XY方向上振动，使从电极朝向引线的打线的延伸方向与超声波振动的方向一致。
[0004]另外，近年来，提出了一种进行XY混合加振的接合装置，所述XY混合加振使焊针的超声波振动的方向不仅在Y方向上而且在与Y方向正交的X方向上也同时振动(例如参照专利文献2、专利文献3)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利特开2008-60210号公报
[0008]专利文献2：国际申请公开2017/094558号手册
[0009]专利文献3：日本专利第6180736号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的问题
[0011]此外，近年来，由于集成电路(Integrated Circuit，IC)小型化的要求，引线的宽度有变窄的倾向。在此种宽度窄的引线中，当引线的延伸方向与焊针超声波振动的方向不同时，引线会因由超声波振动施加至引线的宽度方向上的力而变形，从而有时打线与引线的接合品质会下降。在此情况下，在如专利文献1所记载那样的使半导体裸片的载置台旋转，或利用两个超声波焊头使一个焊针在XY方向上振动的方法中，存在结构变得复杂，同时接合的节拍时间(takt time)变长的问题。另外，在专利文献2、专利文献3所记载的接合装置中，虽然进行了XY混合加振，但没有对引线的延伸方向与超声波振动的方向的关系进行研究，从而存在由超声波加振而产生引线的变形，而导致接合品质下降的问题。
[0012]因此，本专利技术的目的在于通过简单的结构来抑制打线与电极的接合品质的下降。
[0013]解决问题的技术手段
[0014]本专利技术的打线接合装置的特征在于包括：超声波焊头，输入有两个超声波振动且能够以不同的频率在Y方向及与Y方向正交的X方向上对安装于前端的接合工具进行加振；以及控制部，调整两个超声波振动的各振动的大小，Y方向是超声波焊头的延伸方向，控制部通过调整两个超声波振动的各振动的大小来调整接合工具的Y方向与X方向上的振幅的比率。
[0015]由此，能够以简单的结构减小施加至电极的宽度方向上的振动能量，而抑制打线与电极的接合品质的下降。
[0016]在本专利技术的打线接合装置中，也可设为接合工具将打线连接于相对于Y方向倾斜地配置的带状的电极，且包括对电极的图像进行拍摄的摄像装置，控制部对由摄像装置拍摄的电极的图像进行处理并计算电极的延伸方向相对于Y方向的角度，且根据所计算出的角度来调整两个超声波振动的各振动的大小。另外，也可设为控制部调整各振动的大小，以使所计算出的角度越大，接合工具的Y方向上的振幅相对于X方向上的振幅的比率越小。
[0017]由此，电极的延伸方向相对于Y方向的角度越大，越能够减小接合工具的前端施加至电极的Y方向上的振动能量，而能够抑制打线与电极的接合品质的下降。
[0018]在本专利技术的打线接合装置中，也可设为控制部调整各振动的大小，以使接合工具的Y方向与X方向上的振幅的比率成为电极的延伸方向的Y方向与X方向的比率。
[0019]由此，接合工具的前端的振动范围的对角线的延伸方向成为电极的延伸方向，能够将输入至电极的超声波振动的能量的方向设为电极的延伸方向，从而能够抑制电极的变形而抑制接合品质的下降。
[0020]在本专利技术的打线接合装置中，也可设为控制部对由摄像装置所拍摄的电极的图像进行处理并计算电极的与延伸方向成直角的方向上的电极的宽度，且调整两个超声波振动的各振动的大小，以使接合工具的电极的与延伸方向成直角的方向上的振幅不超过所计算的电极的宽度。
[0021]由此，能够进一步减少施加至电极的宽度方向上的力，而抑制电极的变形，从而能够以简单的结构抑制打线与电极的接合品质的下降。
[0022]在本专利技术的打线接合装置中，也可设为超声波焊头包括：振动放大部，连接有能够以两个不同的频率在Y方向上振动的超声波振动器，将从超声波振动器输入的Y方向上的超声波振动放大并传递至前端；以及振动转换部，将Y方向上的超声波振动转换为超声波焊头的扭转振动。控制部调整超声波振动器的各振动的大小。另外，也可设为振动放大部在俯视下为多边形形状，振动转换部是相对于Y方向倾斜地配置的狭缝。进而，在本专利技术的打线接合装置中，也可设为超声波焊头连接有第一超声波振动器及第二超声波振动器，第一超声波振动器使超声波焊头在Y方向上振动，第二超声波振动器使超声波焊头扭转振动，控制部调整第一超声波振动器的振动的大小及第二超声波振动器的振动的大小。
[0023]能够以简单的结构使接合工具的前端能够在XY方向上振动。
[0024]专利技术的效果
[0025]本专利技术可以通过简单的结构来抑制打线与电极的接合品质的下降。
附图说明
[0026]图1是表示实施方式的打线接合装置的结构的系统图。
[0027]图2是表示图1所示的打线接合装置的超声波焊头、安装有半导体裸片的引线框架、和将半导体裸片的电极与引线框架的引线加以连接的打线的位置关系的平面图。
[0028]图3A是表示由图1所示的打线接合装置进行的接合动作的说明图。
[0029]图3B是表示由图1所示的打线接合装置进行的接合动作的说明图。
[0030]图3C是表示由图1所示的打线接合装置进行的接合动作的说明图。
[0031]图3D是表示由图1所示的打线接合装置进行的接合动作的说明图。
[0032]图4是表示超声波振动器的振动频率及振动的大小的曲线图。
[0033]图5A是表示焊针前端的振动轨迹的图。
[0034]图5B是表示焊针前端的振动范围的图。
[0035]图6是表示使超声波振动器的X方向及Y方向上的振动的大小变化时的焊针前端的振动轨迹及振动范围的变化的图。
[0036]图7是图1所示的打线接合装置的控制部的功能方块图。
[0037]图8是表示实施方式的打线接合装置的动作的流程图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种打线接合装置，其特征在于包括：超声波焊头，输入有两个超声波振动且能够以不同的频率在Y方向及与Y方向正交的X方向上对安装于前端的接合工具进行加振；以及控制部，调整两个所述超声波振动的各振动的大小，Y方向是所述超声波焊头的延伸方向，所述控制部通过调整两个所述超声波振动的各振动的大小来调整所述接合工具的Y方向与X方向上的振幅的比率。2.根据权利要求1所述的打线接合装置，其特征在于，所述接合工具将打线连接于相对于Y方向倾斜地配置的带状的电极，且包括对所述电极的图像进行拍摄的摄像装置，所述控制部对由所述摄像装置拍摄的所述电极的图像进行处理并计算所述电极的延伸方向相对于Y方向的角度，且根据所计算出的所述角度来调整两个所述超声波振动的各振动的大小。3.根据权利要求2所述的打线接合装置，其特征在于，所述控制部调整所述各振动的大小，以使所计算出的所述角度越大，所述接合工具的Y方向上的振幅相对于X方向上的振幅的比率越小。4.根据权利要求2所述的打线接合装置，其特征在于，所述控制部调整所述各振动的大小，以使所述接合工具的Y方向与X方向上的振幅的比率成为所述电极的延伸方向的Y方向与X方向的比率。5.根据权利要求3所述的打线接合装置，其特征在于，所述控制部调整所述各振动的大小，以使所述接合工具的Y方向与X方向上的振幅的比率成为所述电极的延伸方向的Y方向与X方向的比率。6.根据权利要求3所述的打线接合装置，其特征在于，所述控制部对由所述摄像装置所拍摄的所述电极的图像进行处理并计算所述电极的与延伸方向成直角的方向上的所述电极的宽度，且调整两个所述超声波振动的各振动的大小，以使所述接合工具的所述电极的与延伸方向成直角的方向上的振幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：青柳伸幸，雨宫茂，
申请(专利权)人：株式会社新川，
类型：发明
国别省市：