专利摘要:
[課題]提供進行高速楔形打線之打線裝置。[解決手段]一種打線裝置10,包含具有貫通孔16b、按壓金屬線之按壓面16a之接合工具16、把持前述金屬線81之夾持具17、控制部30,前述控制部30具有對第1引線框架174將前述金屬線81接合後使前述接合工具16上升並沿從後續之第2墊部273往後續之第2引線框架274之第2直線93移動,從前述接合工具16之前述貫通孔16b使前述金屬線81往沿前述從第2墊部273往第2引線框架274之第2直線93之方向延出之金屬線尾部延出手段、在使前述金屬線尾部82延出後使前述夾持具17為閉並使前述接合工具16往沿從第2墊部273往第2引線框架274之第2直線93之方向移動以將前述金屬線尾部82切斷之尾部切斷手段。
公开号:TW201314801A
申请号:TW101116483
申请日:2012-05-09
公开日:2013-04-01
发明作者:Yoshihito Hagiwara;Naoki Sekine;Koichi Takahashi;Yasuo Nagashima;Motoki Nakazawa
申请人:Shinkawa Kk;
IPC主号:H01L24-00
专利说明:
打線裝置及接合方法
本發明係關於打線裝置之構造及使用該接合裝置之接合方法。
於半導體晶片與基板之連接係大量使用打線裝置。於打線裝置有球體打線裝置與楔形打線裝置2種。球體打線裝置係重複將於毛細管之前端部延出之金屬線以火花放電等形成為初始球體,將此初始球體往半導體晶片之墊部之上按壓並施加超音波振動而做為壓接球接合於墊部,其後從毛細管將金屬線送出同時往基板之引線框架彎曲,對基板之引線框架之上將金屬線按壓並接合,其後使毛細管上升而於毛細管之前端部使金屬線尾部延出後,將金屬線切斷,將其金屬線尾部以火花放電等形成為初始球體接合於後續之墊部,將半導體晶片之複數之墊部與基板之複數之引線框架逐漸分別連接者。
此外,楔形打線裝置係使用具有金屬線導引具與按壓面之工具不形成初始球體而在以金屬線導引具保持金屬線之方向之狀態下以按壓面將金屬線之側面往半導體晶片之墊部之上按壓並施加超音波振動將金屬線接合於半導體晶片之墊部,其後使工具上升並往基板之引線框架之上彎曲,以工具之按壓面將金屬線之側面往引線框架之表面按壓而接合,其後使工具往金屬線之接合連接方向傾斜上升而將金屬線切斷並於工具之按壓面之下使金屬線尾部延出。之後,重複使工具往後續之墊部之上移動,將於按壓面之下延出之金屬線尾部之側面往半導體晶片之墊部之上按壓並接合,將半導體晶片之複數之墊部與基板之複數之引線框架逐漸分別連接者(例如參照專利文獻1)。
在如記載於專利文獻1之楔形打線裝置係在以金屬線導引具保持金屬線之方向之狀態下以按壓面將金屬線之側面往半導體晶片之墊部之上按壓,故金屬線持續於朝向金屬線之連接方向之方向延伸為必要。然而,將半導體晶片之墊部與基板之引線框架連結之方向千變萬化,故使用例如使接合頭為旋轉式以使接合工具之金屬線導引具之方向能配合金屬線之連接方向(例如參照專利文獻2),或使保持半導體晶片或基板之接合載台旋轉之方法。
然而,使接合頭或接合載台旋轉有接合裝置全體成為大型、接合速度慢、無法高速接合之問題。因此,有提案使用毛細管且不形成初始球體而對半導體晶片之墊部、基板之引線框架將金屬線接合之方法(例如參照專利文獻3)。記載於專利文獻3之楔形打線方法係有提案對第2接合點之接合之後,使毛細管暫時上升而使金屬線尾部延出之後,往沿著後續之金屬線之連接方向之方向使毛細管水平移動,其次使毛細管下降至毛細管之前端部稍微接觸接合於第2接合點之金屬線之程度之位置,最後往沿著後續之金屬線之連接方向之方向使毛細管再度水平移動而將金屬線尾部切斷之方法(同文獻,參照段落0040~0049)。根據此方法,可預先將金屬線尾部於毛細管之前端部往後續之金屬線之連接方向折彎,故於後續之接合時可藉由將此金屬線之折彎部分以毛細管之前端部按壓而不使接合頭旋轉亦不進行初始球體之形成便將金屬線楔形打線。此外,於同文獻有記載於最初接合時係形成初始球體並將球體對基板之適當之位置球體打線,於金屬線尾部之切斷時將金屬線之方向朝向沿後續之金屬線之連接方向之方向折彎後進行楔形打線(同文獻,參照段落0050)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開昭58-9332號公報
專利文獻2:日本特開昭55-7415號公報
專利文獻3:美國發明專利申請公開2005-0167473號
記載於專利文獻3之先前技術之楔形打線方法係使用進行球體打線之毛細管進行楔形打線者,如顯示於專利文獻3之圖4A至圖4E、圖7A至圖7D,於毛細管之前端部係設有為了將初始球體接合於墊部等之第1接合點之錐狀倒角部。因此,為了將於毛細管之前端部延出之金屬線尾部往沿毛細管之前端部之面之方向折彎以使可楔形打線,先使毛細管下降將金屬線尾部按壓於毛細管之前端部成為必要。因此,在記載於專利文獻3之楔形打線方法有不太能將接合速度提高之問題。
此外,以記載於專利文獻3之先前技術之楔形打線方法係如顯示於專利文獻3之圖3,於鄰接之金屬線之連接方向之變化角度小之場合可對應,但於例如金屬線之連接方向為反轉之場合,其方向大幅變化之場合,毛細管或金屬線尾部會卡到將已經接合終了之墊部與引線框架連接之連接金屬線,有無法將金屬線尾部往後續之金屬線之連接方向折彎之問題。
本發明係以提供進行高速楔形打線之打線裝置為目的。
本發明之打線裝置係一種打線裝置,包含為棒狀體且具有於其長度方向有金屬線插通之貫通孔、設於其前端之前述貫通孔之周緣且往接合對象按壓前述金屬線之按壓面之接合工具、把持前述金屬線之夾持具、規定前述接合工具之移動並開閉前述夾持具之控制部,將複數之第1接合點與複數之第2接合點分別以前述金屬線連接,其特徵在於:前述控制部具有對先前之第2接合點將前述金屬線接合後使前述夾持具為開而使前述接合工具上升並沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線移動既定距離之量且從前述接合工具之前述貫通孔使前述金屬線往沿前述從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線之方向延出之金屬線尾部延出手段、在使前述金屬線尾部延出後使前述夾持具為閉並使前述接合工具往沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線之方向移動以將前述金屬線尾部切斷之尾部切斷手段。
本發明之打線裝置中,可係包含包含將從前述接合工具之前端延出之前述金屬線尾部鉤掛之段部之折彎站,控制部係包含使前述接合工具往折彎站移動,在將前述金屬線尾部配置於沿前述段部之位置後,沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線往前述後續之第2接合點之方向使前述接合工具移動以將前述金屬線尾部往朝向前述後續之第1接合點之方向折彎之金屬線尾部折彎手段。
本發明之打線裝置中,可係前述控制部係於將先前之第1接合點與前述先前之第2接合點連結之第1直線與將前述後續之第1接合點與前述後續之第2接合點連結之第2直線之夾角比既定之角度小之場合係以前述金屬線尾部延出手段、前述尾部切斷手段進行金屬線尾部之形成,於前述第1直線與前述第2直線之夾角比前述既定之角度大之場合係以前述金屬線尾部折彎手段進行金屬線尾部之形成。
本發明之打線裝置中,可係前述貫通孔之前述按壓面側之端部係直孔,前述直孔之內面與前述按壓面之夾角係大致直角。
本發明之打線裝置中,可係前述按壓面係圓環狀之平面,前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具移動為前述金屬線尾部之長度比前述按壓面之外半徑稍長。
本發明之打線裝置中,可係前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具上升既定之Z方向距離之量後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離之量。
本發明之打線裝置中,可係前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線往斜上方移動既定之斜方向距離之量。
本發明之打線裝置中,可係前述複數之第1接合點係基板之引線框架,前述複數之第2接合點係半導體晶片之墊部。
本發明之打線裝置中,可係前述折彎站之段部具有將前述金屬線尾部鉤掛之壁面、連結於前述壁面之上平面,前述金屬線尾部折彎手段係在前述接合工具之前述按壓面比前述折彎站之前述段部之前述上平面高比前述金屬線之直徑稍多之高度使前述接合工具移動。
本發明之打線方法係一種打線方法,以包含為棒狀體且具有於其長度方向有金屬線插通之貫通孔與設於其前端之前述貫通孔之周緣且往接合對象按壓前述金屬線之按壓面之接合工具、把持前述金屬線之夾持具之打線裝置將複數之第1接合點與複數之第2接合點分別以前述金屬線連接,其特徵在於:具有對先前之第2接合點將前述金屬線接合後使前述夾持具為開而使前述接合工具上升並沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線移動既定距離之量且從前述接合工具之前述貫通孔使前述金屬線往沿前述從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線之方向延出之金屬線尾部延出步驟、在前述金屬線尾部延出步驟之後使前述夾持具為閉並使前述接合工具往沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線之方向移動以將前述金屬線尾部切斷之尾部切斷步驟。
本發明之打線方法中,可係包含包含將從前述接合工具之前端延出之前述金屬線尾部鉤掛之段部之折彎站,包含使前述接合工具往折彎站移動,在將前述金屬線尾部配置於沿前述段部之位置後,沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線往前述後續之第2接合點之方向使前述接合工具移動以將前述金屬線尾部往朝向前述後續之第1接合點之方向折彎之金屬線尾部折彎步驟。
本發明之打線方法中,可係於將先前之第1接合點與前述先前之第2接合點連結之第1直線與將前述後續之第1接合點與前述後續之第2接合點連結之第2直線之夾角比既定之角度小之場合係以前述金屬線尾部延出步驟、前述尾部切斷步驟進行金屬線尾部之形成,於前述第1直線與前述第2直線之夾角比前述既定之角度大之場合係以前述金屬線尾部折彎步驟進行金屬線尾部之形成。
本發明之打線方法中,可係前述按壓面係圓環狀之平面,前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具移動為前述金屬線尾部之長度比前述按壓面之外半徑稍長。
本發明之打線方法中,可係前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具上升既定之Z方向距離之量後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離之量。
本發明之打線方法中,可係前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線往斜上方移動既定之斜方向距離之量。
本發明之打線方法中,可係前述複數之第1接合點係基板之引線框架,前述複數之第2接合點係半導體晶片之墊部。
本發明之打線裝置中,可係控制部係於於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將先前之半導體晶片之最後之墊部與對應於該墊部之基板之引線框架以金屬線連接後,沿從該墊部往該引線框架之方向從配置有墊部與對應於該墊部之引線框架之後續之半導體晶片之該墊部與該引線框架之組開始金屬線之連接。
本發明之打線裝置中,可係控制部係於於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將各墊部與對應於各墊部之各引線框架連結之線之方向相同之各墊部與各引線框架之組分別依序以金屬線連接。
本發明之打線裝置中,可係前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具上升既定之Z方向距離之量並往從第2接合點往第1接合點之方向水平移動既定之XY方向距離之量後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離之量。
本發明之打線方法中,可係於於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將先前之半導體晶片之最後之墊部與對應於該墊部之基板之引線框架以金屬線連接後,沿從該墊部往該引線框架之方向從配置有墊部與對應於該墊部之引線框架之後續之半導體晶片之該墊部與該引線框架之組開始金屬線之連接。
本發明之打線方法中,可係控制部係於於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將各墊部與對應於各墊部之各引線框架連結之線之方向相同之各墊部與各引線框架之組分別依序以金屬線連接。
本發明之打線方法中,可係前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具上升既定之Z方向距離之量並往從第2接合點往第1接合點之方向水平移動既定之XY方向距離之量後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離之量。
本發明係發揮可提供進行高速楔形打線之打線裝置之效果。
以下,參照圖面同時針對為本發明之實施之形態之打線裝置10說明。於圖1中,信號線係以1點鏈線表示。如於圖1顯示,打線裝置10係於XY平台20之上設置有接合頭19,於接合頭19係安裝有接合臂13。接合臂13係以Z方向馬達於旋轉中心之周圍驅動,於其前端安裝有超音波放大器13b,構成為超音波放大器13b之前端對為接合面之半導體晶片72之墊部面弧狀地接離動作。超音波放大器13b之前端係在半導體晶片72之墊部面或基板71之表面之附近係於為上下方向之Z方向移動。於超音波放大器13b之前端係安裝有接合工具16。XY平台20與接合頭19係構成移動機構18,移動機構18係可藉由XY平台20將接合頭19在沿著接合面之面內(XY面內)往任意之位置移動,藉由使安裝於此接合頭19之接合臂13以Z方向馬達驅動,可使安裝於接合臂13之前端之超音波放大器13b之前端與安裝於該前端之接合工具16於XYZ方向自由移動。於XY平台20之接合臂13之前端係設有將基板71吸著固定之接合載台14。此外,於接合載台14之上部係設有用來將基板71往接合載台14之表面按壓固定之捲繞夾持具75。
如於圖2(a)顯示,接合工具16係前端平坦之圓錐體,係於中心部可使以鋁線或金線等製造之金屬線81插通設於長度方向之貫通孔16b之構造。接合工具16之前端之貫通孔16b之周緣係將金屬線81往為接合對象之半導體晶片72之墊部或基板71之引線框架按壓之按壓面16a。如於圖2(b)顯示,按壓面16a於中心有貫通孔16b之圓環狀之平面。如於圖2(a)顯示,前述貫通孔16b係從前述按壓面16a大致垂直延伸之直狀之孔,前述按壓面16a與前述貫通孔16b之內面之夾角係大致直角。此外,貫通孔16b之內面與按壓面16a之角部16c係比起貫通孔16b或金屬線81之直徑非常小之半徑之曲面,按壓面16a與接合工具16之外面之角部16d亦係同樣之曲面。
如於圖1顯示,金屬線81係從安裝於接合頭19之線圈11供給。超音波放大器13b係將在超音波振動子15發生之超音波能量對接合工具16供給,具有將插通於接合工具16之金屬線81往為接合對象之半導體晶片72之墊部面與基板71之引線框架之表面按壓而以楔形接合使接合之機能。
於接合頭19係設有將插通於接合工具16之金屬線81把持、開放之夾持具17。夾持具17係與接合臂13連動於XYZ方向移動。打線裝置10係具備夾持具開閉機構27,夾持具17係構成為藉由夾持具開閉機構27之動作開閉驅動。
如於圖1顯示,打線裝置10係以於內部具有CPU之控制部30進行各部之位置之檢出與動作控制,將半導體晶片72與基板71之間以金屬線81連接。於XY平台20係設有將接合頭19之XY方向位置檢出之XY位置檢出手段。此外,於接合頭19係設有藉由將接合臂13之旋轉中心之周圍之旋轉角度檢出而將接合工具16前方之Z方向高度檢出之接合工具高度檢出器29。接合工具高度檢出器29不是檢出旋轉角度者而是將接合臂13前端或接合工具16前端之位置直接檢出者亦可。此外,接合工具高度檢出器29亦可為非接觸式或接觸式。
於接合頭19係安裝有將半導體晶片72、基板71等之影像取得之為攝影手段之攝影機28,構成為基於以攝影機28攝影之影像進行接合工具16之XY方向之定位。攝影機28只要是可取得影像信號者,為以沒有光圈機構或快門機構等之攝影元件透鏡等構成者亦可。
上述接合工具高度檢出器29之檢出信號係透過接合工具高度檢出介面42從資料匯流排31往控制部30輸入。此外,以XY平台20與接合頭19構成之移動機構18、夾持具開閉機構27、超音波振動子15係分別透過移動機構介面44、夾持具開閉機構介面41、超音波振動子介面43從資料匯流排31往控制部30連接,構成為根據來自包含CPU之控制部30之指令而各機器動作。
於資料匯流排31係連接有記憶部32。記憶部32係保持有於控制部30進行之位置檢出處理或控制指令輸出動作必要之控制資料,根據來自控制部30之指令將控制資料往控制部30輸出,或將輸入之信號資料紀錄、保持。控制部30、資料匯流排31、記憶部32、夾持具開閉機構介面41、接合工具高度檢出介面42、超音波振動子介面43、移動機構介面44係做為一體構成之電腦60,於記憶部32係除控制資料38以外還保存有控制接合控制全面之控制程式37、為金屬線尾部延出手段之金屬線尾部延出程式34、為尾部切斷手段之尾部切斷程式35、為金屬線尾部折彎手段之金屬線尾部折彎程式36。此外,於記憶部32係保存有計算接合之時之在XY面內之接合工具16之移動方向之接合方向計算程式33。
如於圖1與圖3顯示,為了將基板71往接合載台14之表面按壓固定之捲繞夾持具75係平板狀且於中央開有四角之開口77者。捲繞夾持具75之底面之開口77之周緣係按壓於基板71之上而將基板71固定於如於圖1顯示之接合載台14。如於圖3顯示,在本實施形態係基板71為引線框架。此外,係接合工具16之前端從開口77往半導體晶片72之墊部73之表面或基板71之引線框架74之表面移動而進行接合者。於捲繞夾持具75之表面之開口77之四角係設有圓筒形之孔76。此孔76之直徑係比金屬線81之直徑大。如於圖5A~圖5C顯示,捲繞夾持具75之上面75a係平面,孔76之內面76a係圓筒面,捲繞夾持具75之上面75a與孔76之內面76a係構成段部,此部分為折彎站78。
針對如以上構成之打線裝置10將半導體晶片72之墊部73與基板71之引線框架74以金屬線連接之步驟。如於圖3顯示,在本實施形態係針對沿著半導體晶片72之上下之各邊以等節距配置有各墊部73,對應於此各墊部73之各引線框架74於半導體晶片72之上下以比各墊部73寬廣之節距配置,將各墊部73與各引線框架74連接之連接金屬線84從半導體晶片72之中心往上方向、下方向分別傾斜地延伸而將各墊部73與各引線框架74連接之場合說明。在本實施形態係於最初將於圖3顯示之半導體晶片72之右上之第1墊部173與第1引線框架174以第1連接金屬線184連接(第1接合),其次將位於第1墊部173之左鄰之第2墊部273與位於第1引線框架174之左鄰之第2引線框架274以第2連接金屬線284連接(第2接合)。以下同樣如於圖3顯示之箭頭將各墊部73與各引線框架74逆時針依序連接(第n接合,n係整數)。之後將各墊部73與各引線框架74逆時針旋轉一圈後將接合終了。
首先,控制部30係將保存於記憶部32之控制程式37、為金屬線尾部延出手段之金屬線尾部延出程式34、為尾部切斷手段之尾部切斷程式35、為金屬線尾部折彎手段之金屬線尾部折彎程式36、接合方向計算程式33、控制資料38讀出,儲存於內部之記憶體。此外,如於圖5A顯示,接合工具16係在捲繞夾持具75之開口77之外側位於比孔76外側。之後參照圖7A、圖7B說明,在初期狀態係從接合工具16之前端之按壓面16a有金屬線尾部82直線狀地延出延出長度Ds之量,夾持具17係使為閉。金屬線尾部82之延出長度Ds係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量。此外,控制部30係如於圖4之步驟S101顯示,將整數n初期設定為1。整數n為1之場合,第1墊部173、第1引線框架174、第2墊部273、第2引線框架274係分別成為於各請求項記載之先前之第1接合點、先前之第2接合點、後續之第1接合點、後續之第2接合點。
如於圖4之步驟S102顯示,控制部30係將將接合工具16往折彎站78移動之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,如於圖5A顯示,XY平台20係使接合頭19移動為接合工具16之中心來到捲繞夾持具75之孔76之上方最近處。之後,如於圖5B顯示,接合工具16來到孔76之上方最近處後,控制部30係將使下降至接合工具16之前端之按壓面16a從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而接合工具16之前端之按壓面16a下降至從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置。此高度H1係比金屬線81之直徑稍高之高度。接合工具16之前端之按壓面16a下降至高度H1後,從接合工具16之前端直線狀地延出之金屬線尾部82之前端係位於捲繞夾持具75之孔76之中。
由於n係設定為整數,故如於圖4之步驟S103顯示,控制部30係計算於最初連接之將第1墊部173與第1引線框架174連結之第1接合之接合方向。於記憶部32之控制資料38之中係保存有進行接合之半導體晶片72之各墊部73之XY方向位置之資料與各基板71之引線框架74之XY方向位置之資料。控制部30係從此控制資料38讀出於圖3顯示之第1墊部173之XY方向位置與第1引線框架174之XY方向位置,如於圖6(b)顯示,將將第1墊部173與第1引線框架174連結之第1接合之接合方向做為第1之直線91之方向計算。
如於圖4之步驟S104顯示,控制部30係將進行金屬線折彎動作之指令輸出。根據此指令,來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,如於圖5C、圖6(a)顯示,XY平台20係使接合工具16之中心沿著第1之直線91之方向往第1引線框架174之側水平移動。之後,如於圖7A顯示,位於孔76之中之金屬線尾部82係鉤掛於孔76之內面76a與捲繞夾持具75之上面75a之角部,伴隨接合工具16之水平移動往橫方向逐漸折彎。之後,接合工具16之中心移動至孔76之外側後,金屬線尾部82係成為夾於按壓面16a與上面75a之間。接合工具16之貫通孔16b係從按壓面16a往垂直方向延伸之直狀之孔,故金屬線尾部82係相對於插通於貫通孔16b之金屬線81往大致直角方向折彎。之後,如於圖6(a)、圖7B顯示,折彎之金屬線尾部82之前端係沿著第1之直線91之方向朝向第1墊部173之側。在初期狀態係從接合工具16之前端之按壓面16a有金屬線尾部82直線狀地延出延出長度Ds之量,金屬線尾部82之延出長度Ds係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量。因此,如於圖7A、圖7B顯示,往沿著按壓面16a之方向彎曲之金屬線尾部82之前端係從接合工具16之前端之按壓面16a往外側突出突出部82a之長度D82之量(金屬線尾部折彎步驟)。
在金屬線尾部82之折彎結束後,由於整數n係設定為1,故控制部30係如於圖4之步驟S105顯示,將往第1墊部173之上移動之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,如於圖5D顯示,XY平台20係使接合頭19移動為接合工具16之中心來到第1墊部173之上方最近處。
接合工具16之中心移動至第1墊部173之上方最近處後,控制部30係如於圖4之步驟S106顯示,將往第1墊部173之上接合之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而使接合工具16之前端往第1墊部173之上下降。之後,如於圖5E顯示,將從接合工具16之前端延出且沿著於圖6(b)顯示之第1之直線91之方向折彎之金屬線尾部82之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第1墊部173之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線尾部82往第1墊部173之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第1墊部173之上面係形成第1接合部183。第1接合部183係將金屬線尾部82之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,如於圖6(b)、圖8A顯示,為薄橢圓板狀或圓板狀。如於圖8A顯示,金屬線尾部82之長度係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量,故橢圓狀或圓形狀之第1接合部183之長度係比按壓面16a之寬度長若干,成為良好之楔形接合。此外,如於圖6(b)顯示,於第1接合部183之與第1引線框架174相反側係沒有成為薄板狀之突出部82a而做為端部183a殘留。
往第1墊部173之金屬線尾部82之連接終了後,控制部30係如於圖4之步驟S107顯示將使接合工具16上升之信號輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而使接合工具16之前端上升,並且來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,XY平台20係使接合工具16之中心沿著於圖6(b)顯示之第1之直線91之方向移動。此外,根據此指令而來自夾持具開閉機構介面41之信號往夾持具開閉機構27輸出,藉由夾持具開閉機構27而夾持具17成為開。藉此,如於圖5F顯示,接合工具16係沿著於圖6(b)顯示之第1之直線91之方向往斜上方向上升。如上述,藉由往斜上方向上升,不將於第1墊部173之上連結於側面以楔狀接合接合之金屬線尾部82之金屬線81以急角度折彎而可順利地使從接合工具16之前端延出。
由於整數n係設定為1,故控制部30係在使接合工具16上升至既定之高度後如於圖4之步驟S108顯示,將將接合工具16往第1引線框架174彎曲之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉,在如於圖5G顯示使接合工具16往上方向上升既定之距離之量之後,來自移動機構介面44之信號往XY平台20與接合頭19輸出,XY平台20與安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,如於圖5H顯示接合工具16之前端沿著彎曲形狀移動。藉由此動作而接合工具16之中心係從第1墊部173往第1引線框架174沿著於圖6(b)顯示之第1之直線91逐漸移動。
之後,接合工具16之中心移動至第1引線框架174之上方最近處後,控制部30係如於圖4之步驟S109顯示,將對第1引線框架174進行接合之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而使接合工具16之前端往第1引線框架174之上下降。之後,如於圖5J顯示,將從接合工具16之前端延出之金屬線81之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第1引線框架174之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線81之側面往第1引線框架174之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第1引線框架174之上面係形成第2接合部185。第2接合部185係將彎曲之金屬線81之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,與第1接合部183同樣為薄橢圓板狀或圓板狀。如上述對第1引線框架174將金屬線81以楔狀接合方式接合後,如於圖5K顯示,第1墊部173與第1引線框架174之間係山形之彎曲狀,如於圖6(b)顯示在XY平面上係以沿著第1之直線91延伸之直線狀之第1連接金屬線184連接。
在往第1引線框架174之接合終了後,控制部30係如於圖4之步驟S110顯示,判斷有無後續接合之墊部73、引線框架74。整數n係設定為1,(n+1)係成為2,在本實施形態係有將第2墊部273、第2引線框架274接合之第2接合,故控制部30係判斷為於圖4之步驟S110顯示之有第(n+1)接合,往於圖4顯示之步驟S111前進,計算後續連接之將第2墊部273、第2引線框架274接合之第2接合之接合方向。控制部30係從控制資料38讀出於圖3顯示之第2墊部273之XY方向位置與第2引線框架274之XY方向位置,如於圖6(b)顯示,將將第2墊部273與第2引線框架274連結之第2接合之接合方向做為第2之直線93之方向計算。
之後,如於圖4之步驟S112顯示,控制部30係計算於圖6(b)顯示之第2之直線93與第1之直線91之角度差θ 1,將此角度差θ 1與既定之角度比較。在此既定之角度係之後說明之於使金屬線尾部82延出之場合接合工具16或延出之金屬線尾部82不會對前一個接合之連接金屬線184干涉之程度之角度,例如可為90度程度,或使為使在延出之金屬線尾部82與接合於第1引線框架174之第2接合部185之間破斷不會產生之程度之角度,例如30度或45度亦可。
如於圖4之步驟S112顯示,於角度差θ 1比既定之角度小之場合,控制部30係由於整數n係設定為1,故如於圖4之步驟S113顯示,將往與為將第2墊部273與第2引線框架274連結之第2接合之接合方向第2之直線93之方向平行之於圖6(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向使接合工具16往斜上方移動之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉,使接合工具16往上方向上升,來自移動機構介面44之信號往XY平台20與接合頭19輸出,XY平台20與安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動。藉此動作而接合工具16之前端係從第1引線框架174之面往於圖6(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向如於圖5K顯示往斜上方逐漸移動。
參照圖8A、圖8B同時針對接合工具16之前端從第1引線框架174往斜上方逐漸移動之狀態詳細說明。於圖8A、圖8B中,一點鏈線係接合工具16對第1引線框架174將金屬線81以楔狀接合方式接合之狀態。在此狀態下係以圖8A之一點鏈線顯示之接合工具16之前端之按壓面16a係將金屬線81之側面往第1引線框架174之上按壓而使變形為橢圓形狀之薄板之第2接合部185,將第2接合部185對第1引線框架174之上以楔狀接合方式接合之狀態。金屬線81係從第2接合部185之端部往接合工具16之貫通孔16b彎曲為大致直角。
如於圖8A顯示,接合工具16往斜上方上升後,如於圖8B顯示,接合工具16係往平行於第2接合之方向之第2之直線93之第1之金屬線尾部拉出線92之方向逐漸移動。此方向與顯示將第1墊部173與第1引線框架174連結之第1接合之方向之第1之直線91係偏離角度差θ 1之量。因此,接合工具16往斜上方上升後,從接合工具16之前端延出之金屬線尾部82係在與第2接合部185之端部之境界部分彎曲角度差θ 1之量。之後,進一步如於圖8A、圖8B之實線顯示接合工具16之前端往斜上方移動後,藉由接合工具16之貫通孔16b與按壓面16a之角部16c而延出之金屬線尾部82係往橫方向按壓,藉由角部16c擠壓,形成為相對於接合工具16之前端之按壓面16a折彎之形狀。在垂直面內之折彎方向係相對於按壓面16a而以與接合工具16之上升角度同樣之角度或者比該角度更深之角度往按壓面16a彎曲。
之後,控制部30係如於圖4之步驟S114顯示,基於從於圖1顯示之接合工具高度檢出器29取得之於圖8A顯示之Z方向移動距離H11與從於圖1顯示之XY平台20取得之於圖8A顯示之XY方向移動距離L11如於圖8A顯示計算接合工具16之前端之往斜上方向之移動距離,亦即金屬線尾部82之延出長度D11,判斷金屬線尾部82之往斜上方向之延出長度D11是否已成為既定之斜方向。在此,既定之斜方向移動距離Ds只要是比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量者即可。此係為了使可於後續之接合之時金屬線尾部82往接合工具16之前端之按壓面16a之外側突出突出部82a之長度D82之量,以接合工具16之前端之按壓面16a全面將金屬線尾部82往墊部73按壓而變形為薄板狀而以楔狀接合方式使接合以確保接合之強度與接合性(金屬線尾部延出步驟)。
在此,接合工具16之Z方向移動距離H11與XY方向移動距離L11之比率係決定從接合工具16往斜下方延出之金屬線尾部82之往斜上方向之彎曲角度α亦即相對於接合工具16之前端之按壓面16a之彎曲角度α。金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之彎曲角度α只要是於後續之接合之時從接合工具16往斜下方延出之金屬線尾部82藉由接合工具16之下降而順利地往按壓面16a折彎之角度即可,例如可為5度~50度程度,亦可為10度~45度程度,亦可為30度~45度程度。例如,於使角度α為30度之場合只要使接合工具16往斜上方上升為接合工具16之Z方向移動距離H11與XY方向移動距離L11之比率成為1:√ 3即可,於使角度α為45度之場合只要使接合工具16往斜上方上升為接合工具16之Z方向移動距離H11與XY方向移動距離L11之比率成為1:1即可。此角度α與接合工具16之Z方向移動距離H11與XY方向移動距離L11之比率係可由接合之金屬線81之直徑、材質等自由選擇。
之後,金屬線尾部82之往斜上方向之延出長度D11成為既定之斜方向移動距離Ds之後,如於圖4之步驟S115顯示,將使夾持具17為閉之指令輸出。根據此指令而來自夾持具開閉機構介面41之信號往夾持具開閉機構27輸出,藉由夾持具開閉機構27而夾持具17成為閉。之後,如於圖5L顯示,接合工具16繼續往斜上方移動後,如於圖9A、圖9B顯示金屬線尾部82係在強度最低之第1引線框架174與第2接合部185之境界面切斷,金屬線尾部82係從第1引線框架174切離(尾部切斷步驟)。即使金屬線尾部82切斷,金屬線尾部82係於接合工具16往斜上方移動之時藉由接合工具16之前端之按壓面16a與貫通孔16b之角部16c擠壓,於圖8A顯示之金屬線尾部82之折彎部塑性變形,故從接合工具16之前端之按壓面16a往斜下方向之折彎角度α保持。從接合工具16延出之金屬線尾部82係在XY面內係與為第2接合方向之第2之直線93平行之第1之金屬線尾部拉出線92之方向。
控制部30係在將金屬線尾部82切斷後,如於圖4之步驟S116顯示,將整數n增加1之量,返回圖4之步驟S105。此時,整數n增加1之量而為2,故如於圖5M顯示控制部30係使接合工具16之中心往第2墊部273之上方最近處移動。接合工具16之中心來到第2墊部273之上方最近處後,如於圖6(b)顯示,從接合工具16之前端延出之金屬線尾部82係朝向為為第2接合方向之將第2墊部273與第2引線框架274連結之直線之第2之直線93之方向,朝向與第2引線框架274相反方向。
控制部30係如於圖4之步驟S106顯示,將往第2墊部273之上接合之指令輸出。與先前說明同樣地,根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而使接合工具16之前端往第2墊部273之上下降。之後,將從接合工具16之前端延出之金屬線尾部82之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第2墊部273之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線尾部82往第2墊部273之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第1墊部173之上面係形成第1接合部183。如於圖6(b)顯示,接合之部分係薄之橢圓形狀或圓形狀之第1接合部283。金屬線尾部82之長度係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度長少許,故比按壓面16a突出之突出部82a係不藉由按壓面16a壓潰,於第1接合部283之與第2引線框架274相反側係做為沒有成為薄板狀之端部283a殘留。如上述,以按壓面16a全體將金屬線尾部82之側面往第2墊部273之上按壓而以楔狀接合方式接合,故抑制接合不良而可使為以良好之楔狀接合方式進行之接合。
控制部30在對第2墊部273將金屬線尾部82接合後,如於於圖4顯示之步驟S107~S109顯示,使接合工具16上升,往第2引線框架274彎曲,將金屬線81之側面往第2引線框架274按壓而形成第2接合部285,將第2墊部273與第2引線框架274以第2之連接金屬線284連接。之後,控制部30係如於圖4之步驟S110顯示,判斷有無第3接合,於有第3接合之場合係如於圖4之步驟S112~S115顯示,計算第3接合之方向。如於圖6(b)顯示,與第3接合之方向平行之第2之金屬線尾部拉出線94之方向係與為第2接合之方向之第2之直線93呈角度差θ 2,角度差θ 2係比既定之角度差小,故控制部30係沿著為平行於第3接合方向之方向之於圖6(b)顯示之第2之金屬線尾部拉出線94之方向使接合工具16往斜上方上升。之後,控制部30係如於圖4之步驟S114~S115顯示,使金屬線尾部82延出既定之長度之量後使夾持具17為閉而將金屬線尾部82切斷。之後,如於圖4之步驟S116顯示,再度將整數n增加1之量,返回圖4之步驟S105繼續接合。
在整數n成為5後,於圖3顯示之第5墊部573、第5引線框架574、第6墊部673、第6引線框架674係分別成為於各請求項紀載之先前之第1接合點與先前之第2接合點、後續之第1接合點與後續之第2接合點。此外,在整數n成為5後,如於圖4之步驟S105顯示,控制部30係將往於圖3顯示之第5墊部573之上移動之指令輸出,根據此指令而打線裝置10係與先前說明同樣將XY平台20驅動而移動為接合工具16之中心來到第5墊部573之上方最近處,如於圖4之步驟S106顯示,將往第5墊部573之上接合之指令輸出。根據此指令而如先前已說明,打線裝置10係將安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,使接合工具16之前端往第5墊部573之上下降,將金屬線尾部82往第5墊部573之上以楔形接合方式接合。往第5墊部573之金屬線尾部82之接合終了後,控制部30係如於圖4之步驟S108顯示,將使接合工具16往第5引線框架574彎曲之指令輸出。根據此指令而打線裝置10係如先前已說明,XY平台20與安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,從第5墊部573往第5引線框架574將接合工具16彎曲。連結第5墊部573與第5引線框架574之彎曲之方向係第5接合之方向,係於圖10(b)顯示之第5之直線95之方向。
整數n為5,(n+1)係成為6,故控制部30係如於圖4之步驟S110顯示判斷後續之第6接合之有無。在本實施型態係如於圖3顯示,第6接合係將半導體晶片72之左下側之第6墊部673、第6引線框架674連接之接合,故控制部30係判斷為於圖4之步驟S110顯示之有第(n+1)接合,往於圖4顯示之步驟S111前進,計算後續連接之將第6墊部673、第6引線框架674接合之第6接合之接合方向。控制部30係從控制資料38讀出於圖3顯示之第6墊部673之XY方向位置與第6引線框架674之XY方向位置,如於圖10(b)顯示,將將第6墊部673與第6引線框架674連結之第6接合之接合方向做為第6之直線96之方向計算。
之後,如於圖4之步驟S112顯示,控制部30係計算於圖10(b)顯示之第6之直線96與第5之直線95之角度差θ 5,將此角度差θ 5與既定之角度比較。角度差θ 5係與先前說明之第1之接合之接合方向與第2之接合之接合方向之角度差θ 1不同,為90度以上,比既定之角度大,故在XY面內之金屬線尾部82之折彎方向過度變大。因此,控制部30係判斷為角度差θ 5係既定值以上,如於於圖4顯示之步驟S118顯示,將使接合工具16大致垂直上升之指令輸出。
根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉,使接合工具16之前端往第5引線框架574之上方上升。在先前之說明係以於往第1引線框架174之接合之後係使接合工具16往斜上方上升來說明,但在第5引線框架574之接合之後係如於圖11A顯示,使接合工具16大致垂直上升。此係為了使金屬線尾部82從接合工具16之前端直線狀地延出。之後,在使接合工具16上升至既定之高度後,控制部30係如於圖4之步驟S119顯示,將使夾持具17為閉之指令輸出。與先前之說明同樣,根據此指令而夾持具17成為閉,如於圖11B顯示,金屬線尾部82係在從接合工具16之前端直線狀地延出之狀態下切斷。之後,如於圖4之步驟S120顯示,將整數n增加1之量,返回圖4之步驟S102。
如於圖4之步驟S102顯示,控制部30係將將接合工具16往折彎站78移動之指令輸出。根據此指令而與先前之說明同樣,如於圖11C顯示,來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,XY平台20驅動而使合工具16之中心來到於圖3顯示之捲繞夾持具75之位於左下之孔76之上方最近處。之後,接合工具16來到孔76之上方最近處後,控制部30係將使下降至接合工具16之前端之按壓面16a從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置之指令輸出。根據此指令而如先前已說明,接合工具16之前端之按壓面16a下降至從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置。此高度H1係比金屬線81之直徑稍高之高度。接合工具16之前端之按壓面16a下降至高度H1後,如於圖11D顯示,從接合工具16之前端直線狀地延出之金屬線尾部82之前端係位於捲繞夾持具75之孔76之中。
由於n係從5增加1之量而為6,故如於圖4之步驟S103顯示,控制部30係計算第6接合之接合方向。控制部30係從控制資料38讀出於圖3顯示之第6墊部673之XY方向位置與第6引線框架674之XY方向位置,如於圖10(b)顯示,將將第6墊部673與第6引線框架674連結之第6接合之接合方向做為第6之直線96之方向計算。
如於圖4之步驟S104顯示,控制部30係將進行金屬線折彎動作之指令輸出。根據此指令,來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,如於圖11E、圖10(a)顯示,XY平台20係使接合工具16之中心沿著第6之直線96之方向往第6引線框架674之側水平移動。之後,如先前參照圖7A說明,位於孔76之中之金屬線尾部82係鉤掛於孔76之內面76a與捲繞夾持具75之上面75a之角部,金屬線尾部82係相對於插通於貫通孔16b之金屬線81往大致直角方向折彎。之後,如於圖10(a)顯示,折彎之金屬線尾部82之前端係沿著第6之直線96之方向朝向第6墊部673之側。
在金屬線尾部82之折彎結束後,由於整數n係設定為6,故控制部30係如於圖4之步驟S105顯示,將往第6墊部673之上移動之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,如於圖11F顯示,XY平台20係使接合頭19移動為接合工具16之中心來到第6墊部673之上方最近處。
接合工具16之中心移動至第6墊部673之上方最近處後,控制部30係如於圖4之步驟S106顯示,將往第6墊部673之上接合之指令輸出。根據此指令而與先前之說明同樣,使接合工具16之前端往第6墊部673之上下降。之後,如於圖11G顯示,將從接合工具16之前端延出且沿著於圖10(b)顯示之第6之直線96之方向折彎之金屬線尾部82之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第6墊部673之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線尾部82往第6墊部673之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第6墊部673之上面係形成第1接合部683。第1接合部683係將金屬線尾部82之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,故為薄橢圓板狀或圓板狀。金屬線尾部82之長度係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度稍長,故橢圓狀或圓形狀之第1接合部683之長度係比按壓面16a之寬度長若干,成為良好之楔形接合。此外,如於圖10(b)顯示,於第1接合部683之與第6引線框架674相反側係沒有成為薄板狀之突出部82a而做為端部683a殘留。
往第6墊部673之金屬線尾部82之連接終了後,控制部30係如於圖4之步驟S107顯示將使接合工具16上升之信號輸出。根據此指令而與先前之說明同樣,使接合工具16之中心沿著於圖10(b)顯示之第6之直線96之方向移動。此外,根據此指令而夾持具17成為開。藉此,如於圖11H顯示,接合工具16係沿著於圖10(b)顯示之第6之直線916之方向往斜上方向上升。
控制部30係在使接合工具16上升至既定之高度後如於圖4之步驟S108顯示,將將接合工具16往第6引線框架674彎曲之指令輸出。根據此指令而與先前說明同樣,在如於圖11J顯示夾持具17成為開且接合頭19驅動,使接合工具16往上方向上升既定之距離之量之後,如於圖11K顯示接合工具16之前端沿著彎曲形狀移動。藉由此動作而接合工具16之中心係從第6墊部673往第6引線框架674沿著於圖10(b)顯示之第6之直線96逐漸移動。
之後,接合工具16之中心移動至第6引線框架674之上方最近處後,控制部30係如於圖4之步驟S109顯示,將對第6引線框架674進行接合之指令輸出。根據此指令而如於圖11L顯示,將金屬線81之側面往第6引線框架674之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第6引線框架674之上面係形成第2接合部685。第2接合部685係將彎曲之金屬線81之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,與第1接合部683同樣為薄橢圓板狀或圓板狀。如上述對第6引線框架674將金屬線81以楔狀接合方式接合後,如於圖11L顯示,第6墊部673與第6引線框架674之間係山形之彎曲狀,如於圖10(b)顯示在XY平面上係以直線狀之第6連接金屬線684連接。
在往第6引線框架674之接合終了後,控制部30係如於圖4之步驟S110顯示,判斷有無後續之第7接合。在本實施形態係如於圖3、圖10(b)顯示有將第7墊部773、第7引線框架774接合之第7接合,故控制部30係如於圖4之步驟S112~S115顯示,計算第7接合之方向。如於圖10(b)顯示,為第6接合之方向之第6之直線96係與為第7接合之方向之第7直線98呈角度差θ 6,角度差θ 6係比既定之角度差小,故控制部30係沿著於圖10(b)顯示之為平行於第7接合方向之方向之第6之金屬線尾部拉出線97之方向使接合工具16往斜上方上升。之後,控制部30係如於圖4之步驟S114~S115顯示,使金屬線尾部82延出既定之長度之量後使夾持具17為閉而將金屬線尾部82切斷。之後,如於圖4之步驟S116顯示,再度將整數n增加1之量,返回圖4之步驟S105繼續接合。
之後,在圖4之步驟S110控制部30判斷為所有之墊部73與引線框架74之接合終了,沒有後續之接合之場合,控制部30係如於圖4之步驟S117顯示,使夾持具17為閉並使接合工具16上升而將金屬線尾部82切斷,使接合工具16之中心返回初期位置,進行將打線裝置10停止之接合裝置停止動作。
如以上說明,在本實施型態係藉由不使接合載台或接合工具旋轉便將金屬線81或金屬線尾部82之側面往墊部73與引線框架74而以楔狀接合方式接合,可將各墊部73與各引線框架74之間以連接金屬線84連接,故可比以往之使用楔狀工具之接合裝置進行高速楔狀接合。此外,使接合載台或接合工具旋轉變為不必要,故可使為簡便之裝置。此外,在本實施型態係使接合工具之前端為平面狀之按壓面16a與相對於按壓面16a設為垂直之直之貫通孔16b之構成,藉由使按壓面16a與貫通孔16b之角部為半徑非常小之曲面,於往引線框架74之接合之後使接合工具傾斜上升之際可以該角部對金屬線尾部82附加往橫方向之折彎趨勢。因此,沒有如先前技術為了將從接合工具16延出之金屬線尾部82往橫方向彎曲而使使一端上升之接合工具16之前端下降至接觸金屬線尾部82之必要,故可將接合工具16之動作步驟單純化。藉此,可進行更高速之楔狀接合。另外,在本實施型態係於先前之接合之方向與後續之接合之方向之角度差大,以對引線框架74接合後之接合工具16之移動無法將金屬線尾部82往適切之方向彎曲之場合可以另外設置之折彎站78將金屬線尾部82往配合後續之接合之方向折彎,故即使為接合之方向變化大之場合亦可連續進行楔狀接合,可圖楔狀接合之高速化。
在以上說明之實施型態係以接合工具16係開有貫通孔16b之圓筒形且按壓面16a係圓環形狀來說明,但接合工具16並不限於圓筒形,為例如四角形等多角形之剖面亦可,為橢圓形之剖面亦可。此外,貫通孔16b雖係以直孔來說明,但只要按壓面16a之附近部分為直形狀,比該部分上方係例如椎狀孔或有段差之孔亦可。
此外,在本實施型態係以使按壓面16a與貫通孔16b之角部為半徑非常小之曲面來說明,但此角部只要是可於往引線框架74之接合之後使接合工具傾斜上升之際可以該角部對金屬線尾部82附加往橫方向之折彎趨勢者即可,例如於圖12顯示構成為設置小之導角部16e亦可。另外,按壓面16a只要是可於接合之際係與墊部73或引線框架74之表面平行且將金屬線81或金屬線尾部82薄板狀地接合者即可,為平緩之曲面亦可,如於圖12顯示使為於接合之際相對於墊部73或引線框架74之面具有少許角度β之平面亦可。
此外,在本實施型態係以於金屬線尾部折彎動作中使接合工具16之前端之按壓面16a與捲繞夾持具75之上面75a之高度為比金屬線81之直徑稍高之高度H1來說明,但高度H1只要是可將從接合工具16之前端直線狀延出之金屬線尾部82往橫方向折彎之程度之高度即可,例如,使為前端之延出之金屬線尾部82之長度之一半程度之高度而折彎為與按壓面16a之角度成為30度程度亦可。
另外,在本實施型態係以於金屬線尾部延出步驟、尾部切斷步驟中從引線框架74使接合工具16直線狀地往斜上方移動來說明,但如於圖13A顯示沿著使非直線狀而曲線狀地朝向斜上方之接合工具上升軌跡50移動亦可,如於圖13B顯示沿著將接合工具之垂直上升與水平移動重複進行而階梯狀地朝向斜上方之接合工具上升軌跡51移動亦可。曲線狀地朝向斜上方使接合工具16移動之場合,例如以最初係垂直上升之後角度α逐漸變小之方式圓弧狀移動亦可。此外,階梯狀地朝向斜上方使接合工具16移動之場合,使每一段之接合工具16之垂直上升量與水平方向之移動量為一定而每一段之接合工具16之按壓面16a與金屬線尾部82間之角度係保持為一定亦可,使垂直上升量與水平方向之移動量變化亦可。此外,使每一段之接合工具16之垂直上升量與水平方向之移動量之比率成為一定亦可,垂直上升量與水平方向之移動量之比率變化亦可。
以下,參照圖14A、圖14B針對本發明之其他之實施型態說明。針對與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣之部分係給予同樣之符號並將說明省略。
在先前說明之各實施型態係以以金屬線尾部延出步驟從引線框架74使接合工具16直線狀地往斜上方移動,從接合工具16往斜下方使金屬線尾部82延出既定之長度之量,以尾部切斷步驟將金屬線尾部82切斷後,進行後續之接合來說明,但在相對於接合工具16之按壓面16a之金屬線尾部82之彎曲角度α大之場合,例如,於角度α為45度以上之場合,於對後續之墊部73進行接合之際不是金屬線尾部82之側面而是切斷面會接觸後續之墊部73之表面,故無法將金屬線尾部82之側面往後續之墊部73按壓,可能無法進行良好之楔狀接合。
針對上述問題,本實施型態係如於圖14A顯示,在將金屬線尾部延出步驟、尾部切斷步驟終了後,將接合工具16之前端輕輕按壓於引線框架74之表面並使從接合工具16之前端以角度α往斜下方向延伸之金屬線尾部82為沿著接合工具16之按壓面16a之方向者。另外,在本實施型態係在XY平面內(水平面內)之接合工具16之前端之移動方向係與先前參照圖1至圖11L說明之實施型態為同樣。
如於圖14A顯示,將接合工具16按壓於引線框架74上之點p並進行接合之後,在使接合工具16之前端沿著於圖14A顯示之移動軌跡52往斜上方上升至點q再從接合工具16往斜下方以角度α使金屬線尾部82延出既定之長度之量之狀態下將金屬線尾部82切斷。其後,如於圖14之移動軌跡53顯示使接合工具16之前端從點q往點r下降。之後,將接合工具16之前端輕輕按壓於引線框架74之上並使金屬線尾部82之彎曲角度α為大致0,使金屬線尾部82成為沿著接合工具16之按壓面16a之方向。其後,使接合工具16之前端從點r如於移動軌跡54顯示上升至點q,其後如於移動軌跡55顯示往後續之墊部73移動。
在本實施型態係在金屬線尾部82往沿著接合工具16之按壓面16a之方向折彎之狀態下往後續之墊部73之上移動,可對後續之墊部73進行接合,故於進行往後續之墊部73之接合之際可將金屬線尾部82之側面確實按壓於墊部73之上,可進行良好之楔狀接合。
此外,將尾部切斷步驟終了之際之金屬線尾部82之相對於接合工具16之按壓面16a之折彎角度α更大之場合,例如,於角度α為80度以上之場合係如於圖14B顯示,如於移動軌跡56顯示從點q往點s往斜下方向使接合工具16之前端移動至引線框架74之上並將接合工具16之前端輕輕按壓於引線框架74之上之後,如於移動軌跡57顯示從點s使接合工具16之前端上升至點t,如於移動軌跡58顯示往後續之墊部73移動亦可。藉由如上述往斜下方向使接合工具16之前端移動,可在將金屬線尾部82更確實往沿著接合工具16之按壓面16a之方向移動後再往後續之墊部73移動,故於進行往後續之墊部73之接合之際可將金屬線尾部82之側面確實按壓於墊部73之上,可進行更良好之楔狀接合。另外,在本實施型態係在XY平面內(水平面內)之接合工具16之前端之移動方向係與先前參照圖1至圖11L說明之實施型態為同樣。
以下,參照圖15A、圖15B針對本發明之其他之實施型態說明。針對與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣之部分係給予同樣之符號並將說明省略。
於圖15A、圖15B顯示之實施型態係使折彎站78為於捲繞夾持具75之表面突出之突起79者。如於圖15A顯示,突起79係配置於與孔76同樣之位置。個數係使為與孔76同樣於捲繞夾持具75之開口77之四角之外側各1個而合計4個亦可,1個亦可,數量更多亦可。突起79之形狀為圓筒形亦可,為多角形亦可。突起79係具備大致垂直之側面79b、大致垂直之上面79a,側面79b與上面79a係形成段部。
如於圖15A顯示,控制部30係驅動XY平台而將接合工具16之位置移動從接合工具16之前端直線狀延出之金屬線尾部82位於突起79之側面79b之附近。此外,控制部30係驅動安裝於接合頭19之中之Z方向馬達將接合工具16之高度調節為接合工具16之按壓面16a與突起79之上面79a之間隙成為高度H1。此高度H1係比金屬線81之直徑稍高之高度。
之後,控制部30係如於圖15B顯示,使接合工具16水平移動,將從接合工具16之前端延出之金屬線尾部82折彎。金屬線尾部82之折彎方向等係與先前參照圖1至圖11L說明之實施型態為同樣。
本實施型態除了發揮與先前說明之實施型態同樣之效果外,沒有為了將金屬線尾部82折彎而使接合工具16下降以使金屬線尾部82進入一端孔76之中之必要,故發揮可更高速進行接合之效果。
以下,參照圖16A~圖16C針對本發明之其他之實施型態說明。針對與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣之部分係給予同樣之符號並將說明省略。
如於圖16A顯示,本實施型態係使折彎站78為設於捲繞夾持具75之周圍之段部者。如於圖16A顯示,捲繞夾持具75係於其周圍具備比上面75a低之周邊部75c。此周邊部75c與上面75a之間係以大致垂直之周面75b連接。因此,形成上面75a與周面75b之段部。周邊部75c係設於繞夾持具75之全周亦可,設於一部亦可。此外,周面75b係例如設於四角之中心角為90度之圓筒面亦可,設於四角之中心角為45度之導角部等亦可。
如於圖16A顯示,控制部30係驅動XY平台而將接合工具16之位置移動從接合工具16之前端直線狀延出之金屬線尾部82位於周面75b之附近。此外,控制部30係如於圖16B顯示,驅動安裝於接合頭19之中之Z方向馬達將接合工具16之高度調節為接合工具16之按壓面16a與突起79之上面79a之間隙成為高度H1。此高度H1係比金屬線81之直徑稍高之高度。
之後,控制部30係如於圖16C顯示,使接合工具16水平移動,將從接合工具16之前端延出之金屬線尾部82折彎。金屬線尾部82之折彎方向等係與先前參照圖1至圖11L說明之實施型態為同樣。
本實施型態係發揮與參照圖15A、圖15B說明之實施型態同樣之效果。
以下,參照圖17、圖18A至圖18C、圖19針對本發明之其他之實施型態說明。針對與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣之部分係給予同樣之符號並將說明省略。在參照圖1至圖11L說明之實施型態係以於金屬線尾部延出步驟、尾部切斷步驟之際係使接合工具16往斜上方移動,但本實施型態係使接合工具16垂直上升之後在XY面內使於水平方向移動而將金屬線尾部82延出,其後更使接合工具16在XY面內使於水平方向移動而進行尾部切斷者。於本實施型態中,於圖17之從步驟S201至步驟S205顯示之從始動至往第1墊部173之上之接合為止之步驟係與參照圖4之從步驟S101至步驟S105與圖5A至圖5E先前說明之實施型態同樣,於圖17之從步驟S206至步驟S207顯示之往第1引線框架174之彎曲與往第1引線框架174之接合之步驟係與參照圖4之從步驟S106至步驟S109與圖5F至圖5J先前說明之實施型態同樣。此外,於圖17之從步驟S208至步驟S210顯示之計算第2接合之步驟係與參照圖4之從步驟S110至步驟S112與圖6(a)至圖6(b)先前說明之實施型態同樣。
控制部30係於角度差θ 1比既定之角度小之場合係如於圖17之步驟S211顯示,將使接合工具16垂直上升之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉,如於圖18A顯示,使接合工具16往上方向上升。之後,控制部30係如於圖17之步驟S212顯示,比較從於圖1顯示之接合工具高度檢出器29取得之於圖19顯示之Z方向移動距離H11與既定之Z方向距離Hs,使接合工具16垂直上升至成為既定之Z方向距離Hs為止。之後,接合工具16之高度從以圖19之一點鏈線顯示之狀態至以虛線顯示之狀態如朝上之粗箭頭垂直上升既定之Z方向距離Hs後,控制部30係將接合工具16之上升停止,往於圖17顯示之步驟S213前進。
由於整數n係設定為1,故控制部30係如於圖17之步驟S213顯示,將往與為將第2墊部273與第2引線框架274連結之第2接合之接合方向第2之直線93之方向平行之於圖6(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向使接合工具16在XY面內水平移動之指令輸出。根據此指令而來自於圖1顯示之移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,XY平台20驅動。藉此動作而接合工具16之前端係從第1引線框架174之面往於圖6(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向如於圖18B顯示在XY面內逐漸水平移動。接合工具16之前端在XY面內水平移動後,藉由接合工具16之貫通孔16b與按壓面16a之角部16c而延出之金屬線尾部82係往橫方向按壓,形成折彎之形狀。
之後,控制部30係比較從於圖1顯示之XY平台20取得之XY方向移動距離L11與既定之XY方向距離Ls,使接合工具16往於圖6(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向水平移動至成為既定之XY方向距離Ls為止。之後,接合工具16從以圖19之虛線顯示之狀態至以實線顯示之狀態如衡之橫向之粗箭頭水平移動,接合工具16之XY方向移動距離L11成為既定之XY方向距離Ls後,控制部30係將接合工具16之水平移動停止。
如於圖19顯示,接合工具16之垂直上升與XY面內之水平移動終了後,如於圖19顯示,接合工具16之前端係從第2接合部185之端部於Z方向移動距離Hs且於XY方向移動距離Ls之量之位置。從接合工具16之前端係金屬線尾部82往斜下方向延出長度Ds之量。金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之角度係角度α(金屬線尾部延出步驟)。
在此,金屬線尾部82之延出長度Ds與相對於接合工具16之前端之按壓面16a之角度α係由接合工具16之前端之移動之Z方向移動距離Hs與XY方向移動距離Ls之大小決定。亦即,金屬線尾部82之延出長度Ds=√(Hs2+Ls2),角度α=tan-1(Hs/Ls)。與先前說明之實施型態同樣,金屬線尾部82之延出長度Ds有比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量以使可於後續之接合之時金屬線尾部82往接合工具16之前端之按壓面16a之外側突出突出部82a之長度D82之量,以接合工具16之前端之按壓面16a全面將金屬線尾部82往墊部73按壓而變形為薄板狀而以楔狀接合方式使接合之必要。
此外,金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之角度α係以於後續之接合之時從接合工具16往斜下方延出之金屬線尾部82藉由接合工具16之下降而順利地往按壓面16a折彎之角度為必要,例如可為5度~50度程度,亦可為10度~45度程度,亦可為30度~45度程度。此角度α可由金屬線81之直徑、材質等自由選擇。
因此,控制部30係對應於由接合之金屬線81之直徑、材質等自由選擇之金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之彎曲角度α,將接合工具16之前端之移動之Z方向移動距離Hs與XY方向移動距離Ls分別以Hs=Dssin(α)、Ls=Dscos(α)設定,進行於圖17顯示之從步驟S211至步驟S214之動作。
控制部30係在使接合工具16之前端從第2接合部185之端部於Z方向移動距離Hs且於XY方向移動距離Ls之量,金屬線尾部82之延出長度成為長度Ds後,如於圖17之步驟S215顯示,將使夾持具17為閉之指令輸出。根據此指令而來自夾持具開閉機構介面41之信號往夾持具開閉機構27輸出,藉由夾持具開閉機構27而夾持具17成為閉。之後,如於圖18C顯示,接合工具16繼續在XY面內水平移動後,金屬線尾部82係在強度最低之第1引線框架174與第2接合部185之境界面切斷,金屬線尾部82係從第1引線框架174切離(尾部切斷步驟)。即使金屬線尾部82切斷,於圖19顯示之金屬線尾部82之折彎部82c塑性變形,故從接合工具16之前端之按壓面16a往斜下方向之折彎角度α保持。從接合工具16延出之金屬線尾部82係如於圖6(b)顯示,在XY面內係與為第2接合方向之第2之直線93平行之第1之金屬線尾部拉出線92之方向。
控制部30係在將金屬線尾部82切斷後,如於圖17之步驟S216顯示,將整數n增加1之量,返回圖17之步驟S205,與先前說明之實施型態同樣地繼續第2接合以後之接合動作。
以上說明之實施型態係發揮與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣之效果。此外,本實施型態係在使接合工具16於Z方向上升後在XY面內使水平移動,故接合工具16之動作單純化,可使打線裝置10之Z方向、XY方向之移動機構18之構成簡便。
參照圖20~圖22針對本發明之其他之實施型態說明。在參照圖1至圖11L說明之實施型態係針對從半導體晶片72之墊部73往為引線框架之基板71之引線框架74進行接合之場合說明,但本實施型態係相反從基板71之引線框架74往半導體晶片72之墊部73進行接合者,係進行所謂之逆接合者。在本實施型態係最初將於圖3顯示之半導體晶片72之右上之第1引線框架174與第1墊部173以第1連接金屬線184連接(第1接合),其次將位於第1引線框架174之左鄰之第2引線框架274與位於第1墊部173之左鄰之第2墊部273以第2連接金屬線284連接(第2接合)。以下同樣如於圖3顯示之箭頭將各引線框架74與各墊部73逆時針依序連接(第n接合,n係整數)。之後將各引線框架74與各墊部73逆時針旋轉一圈後將接合終了。
與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣地,控制部30係將保存於記憶部32之控制程式37、為金屬線尾部延出手段之金屬線尾部延出程式34、為尾部切斷手段之尾部切斷程式35、為金屬線尾部折彎手段之金屬線尾部折彎程式36、接合方向計算程式33、控制資料38讀出,儲存於內部之記憶體。與參照圖1至圖11L說明之實施型態同樣,如於圖21A顯示,在初期狀態係從接合工具16之前端之按壓面16a有金屬線尾部82直線狀地延出延出長度Ds之量,夾持具17係使為閉。金屬線尾部82之延出長度Ds係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量。此外,控制部30係如於圖20之步驟S301顯示,將整數n初期設定為1。整數n為1之場合,第1引線框架174、第1墊部173、第2引線框架274、第2墊部273係分別成為於各請求項記載之先前之第1接合點、先前之第2接合點、後續之第1接合點、後續之第2接合點。
如於圖20之步驟S302顯示,控制部30係將將接合工具16往折彎站78移動之指令輸出。如於圖21B顯示,接合工具16來到孔76之上方最近處後,控制部30係將使下降至接合工具16之前端之按壓面16a從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉而接合工具16之前端之按壓面16a下降至從捲繞夾持具75之上面75a高出高度H1之位置。此高度H1係比金屬線81之直徑稍高之高度。接合工具16之前端之按壓面16a下降至高度H1後,從接合工具16之前端直線狀地延出之金屬線尾部82之前端係位於捲繞夾持具75之孔76之中。
由於n係設定為1,故如於圖20之步驟S303顯示,控制部30係計算於最初連接之將第1引線框架174與第1墊部173連結之第1接合之接合方向。控制部30係從控制資料38讀出於圖3顯示之第1引線框架174之XY方向位置與第1墊部173之XY方向位置,如於圖22(b)顯示,將將第1引線框架174與第1墊部173連結之第1接合之接合方向做為第1之直線91之方向計算。
如於圖20之步驟S304顯示,控制部30係如於圖21C、圖22(a)顯示,使接合工具16之中心沿著第1之直線91之方向從第1引線框架174之側往第1墊部173之側水平移動。之後,位於孔76之中之金屬線尾部82係鉤掛於孔76之內面76a與捲繞夾持具75之上面75a之角部,往橫方向折彎。之後,如於圖22(a)顯示,折彎之金屬線尾部82之前端係沿著第1之直線91之方向朝向第1引線框架174之側。在初期狀態係從接合工具16之前端之按壓面16a有金屬線尾部82直線狀地延出延出長度Ds之量,金屬線尾部82之延出長度Ds係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量。因此,如於圖22(a)顯示,往沿著按壓面16a之方向彎曲之金屬線尾部82之前端係從接合工具16之前端之按壓面16a往外側突出突出部82a之長度D82之量。
在金屬線尾部82之折彎結束後,由於整數n係設定為1,故控制部30係如於圖20之步驟S305、圖21D顯示,使接合工具16之中心來到第1引線框架174之上方最近處,使接合工具16之前端往第1引線框架174之上下降,如於圖21E顯示,將從接合工具16之前端延出且沿著於圖22(b)顯示之第1之直線91之方向折彎之金屬線尾部82之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第1引線框架174之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線尾部82往第1引線框架174之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第1引線框架174之上面係形成第1接合部183。第1接合部183係將金屬線尾部82之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,如於圖22(b)、圖21E顯示,為薄橢圓板狀或圓板狀。與先前參照圖8說明之實施型態同樣,金屬線尾部82之長度係比接合工具16之圓環狀之按壓面16a之寬度或按壓面16a之外半徑r11長突出部82a之長度D82之量,故橢圓狀或圓形狀之第1接合部183之長度係比按壓面16a之寬度長若干,成為良好之楔形接合。此外,如於於圖22(b)、圖21E顯示,於第1接合部183之與第1墊部173相反側係沒有成為薄板狀之突出部82a而做為端部183a殘留。
往第1引線框架174之金屬線尾部82之連接終了後,控制部30係如於圖20之步驟S306顯示使接合工具16之中心沿著於圖22(b)顯示之第1之直線91之方向移動,根據此指令而來自夾持具開閉機構介面41之信號往夾持具開閉機構27輸出,藉由夾持具開閉機構27而夾持具17成為開。藉此,如於圖21F顯示,接合工具16係沿著於圖22(b)顯示之第1之直線91之方向往斜上方向上升。之後,控制部30係在如於圖21G顯示使接合工具16往上方向上升既定之距離之量之後,如於圖21H顯示使接合工具16之前端沿著彎曲形狀往第1墊部173移動。
之後,接合工具16之中心移動至第1墊部173之上方最近處後,控制部30係如於圖20之步驟S307顯示,如於圖21J顯示,將從接合工具16之前端延出之金屬線81之側面以接合工具16之前端之按壓面16a往第1墊部173之上按壓,並且以來自超音波振動子介面43之信號將超音波振動子15驅動而使接合工具16振動,將金屬線81之側面往第1墊部173之上以楔形接合方式接合。藉由此接合而於第1墊部173之上面係形成第2接合部185。第2接合部185係將彎曲之金屬線81之側面以接合工具16之平面狀之按壓面16a壓潰者,與第1接合部183同樣為薄橢圓板狀或圓板狀。如上述對第1墊部173將金屬線81以楔狀接合方式接合後,如於圖21K顯示,第1引線框架174與第1墊部173之間係山形之彎曲狀,如於圖22(b)顯示在XY平面上係以沿著第1之直線91延伸之直線狀之第1連接金屬線184連接。
在往第1墊部173之接合終了後,控制部30係如於圖20之步驟S308顯示,判斷有無後續接合之墊部73、引線框架74。整數n係設定為1,(n+1)係成為2,在本實施形態係有將第2引線框架274、第2墊部273接合之第2接合,故控制部30係判斷為於圖20之步驟S308顯示之有第(n+1)接合,往於圖20顯示之步驟S309前進,計算後續連接之將第2引線框架274、第2墊部273接合之第2接合之接合方向。控制部30係從控制資料38讀出於圖3顯示之第2引線框架274之XY方向位置與第2墊部273之XY方向位置,如於圖22(b)顯示,將將第2引線框架274與第2墊部273連結之第2接合之接合方向做為第2之直線93之方向計算。
之後,如於圖20之步驟S310顯示,控制部30係計算於圖22(b)顯示之第2之直線93與第1之直線91之角度差θ 1,將此角度差θ 1與既定之角度比較。在此既定之角度係之後說明之於使金屬線尾部82延出之場合接合工具16或延出之金屬線尾部82不會對前一個接合之連接金屬線184干涉之程度之角度,例如可為90度程度,或使為使在延出之金屬線尾部82與接合於第1墊部173之第2接合部185之間破斷不會產生之程度之角度,例如30度或45度亦可。
控制部30係於角度差θ 1比既定之角度小之場合,如於圖20之步驟S311顯示,將使接合工具16垂直上升之指令輸出。根據此指令而來自移動機構介面44之信號往接合頭19輸出,安裝於接合頭19之中之Z方向馬達驅動,接合臂13旋轉,如於圖5K顯示使接合工具16往上方向上升。之後,控制部30係與先前參照圖19說明之實施型態同樣,如於圖20之步驟S312顯示,比較從於圖1顯示之接合工具高度檢出器29取得之Z方向移動距離H11與既定之Z方向距離Hs,使接合工具16垂直上升至成為既定之Z方向距離Hs為止。之後,接合工具16之高度垂直上升既定之Z方向距離Hs後,控制部30係將接合工具16之上升停止,往於圖20顯示之步驟S313前進。
由於整數n係設定為1,故控制部30係如於圖20之步驟S313顯示,將往與為將第2引線框架274與第2墊部273連結之第2接合之接合方向第2之直線93之方向平行之於圖22(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向使接合工具16在XY面內水平移動之指令輸出。根據此指令而來自於圖1顯示之移動機構介面44之信號往XY平台20輸出,XY平台20驅動。藉此動作而接合工具16之前端係從第1墊部173之面往於圖22(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向如於圖21L顯示在XY面內逐漸水平移動。接合工具16之前端在XY面內水平移動後,藉由接合工具16之貫通孔16b與按壓面16a之角部16c而延出之金屬線尾部82係往橫方向按壓,形成折彎之形狀。
之後,控制部30係與參照圖19說明之實施型態同樣比較從於圖1顯示之XY平台20取得之XY方向移動距離L11與既定之XY方向距離Ls,使接合工具16往於圖22(b)顯示之第1之金屬線尾部拉出線92之方向水平移動至成為既定之XY方向距離Ls為止。之後,接合工具16水平移動,接合工具16之XY方向移動距離L11成為既定之XY方向距離Ls後,控制部30係將接合工具16之水平移動停止。
與參照圖19說明之實施型態同樣,接合工具16之垂直上升與XY面內之水平移動終了後,接合工具16之前端係從第1墊部173之上之第2接合部185之端部於Z方向移動距離Hs且於XY方向移動距離Ls之量之位置。從接合工具16之前端係金屬線尾部82往斜下方向延出長度Ds之量。金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之角度係角度α(金屬線尾部延出步驟)。
與先前參照圖19說明之實施型態同樣,控制部30係對應於由接合之金屬線81之直徑、材質等自由選擇之金屬線尾部82之相對於接合工具16之前端之按壓面16a之彎曲角度α,將接合工具16之前端之移動之Z方向移動距離Hs與XY方向移動距離Ls分別以Hs=Dssin(α)、Ls=Dscos(α)設定,進行於圖20顯示之從步驟S311至步驟S314之動作。
控制部30係在使接合工具16之前端從第2接合部185之端部於Z方向移動距離Hs且於XY方向移動距離Ls之量,金屬線尾部82之延出長度成為長度Ds後,如於圖20之步驟S315顯示,使夾持具17為閉。之後,如於圖21M顯示,接合工具16繼續在XY面內水平移動後,金屬線尾部82係在強度最低之第1墊部173與第2接合部185之境界面切斷,金屬線尾部82係從第1墊部173切離(尾部切斷步驟)。金屬線尾部82切斷後,於第1墊部173之上雖係有第2接合部185,但與往第1引線框架174之接合之際不同,不成為薄板狀之端部183a不會殘留。
即使金屬線尾部82切斷,與參照圖19說明之實施型態同樣,金屬線尾部82之折彎部82c塑性變形,故從接合工具16之前端之按壓面16a往斜下方向之折彎角度α保持。從接合工具16延出之金屬線尾部82係在XY面內係與為第2接合方向之第2之直線93平行之第1之金屬線尾部拉出線92之方向。
控制部30係在將金屬線尾部82切斷後,如於圖20之步驟S316顯示,將整數n增加1之量,返回圖20之步驟S305,如於圖21N顯示使接合工具16之中心往第2引線框架274之上方最近處移動,與先前說明之實施型態同樣繼續第2接合以後之接合動作。此外,於於圖20之步驟S310中第n接合之方向與第(n+1)接合之方向之角度差為既定之角度以上之場係如於圖20之步驟S318顯示,使接合工具16上升,如於圖20之步驟S319顯示,使夾持具17為閉,金屬線尾部82係在從接合工具16之前端直線狀地延出之狀態下切斷,之後,如於圖20之步驟S320顯示,將整數n增加1之量,返回圖20之步驟S302,往折彎站78移動進行金屬線尾部82之折彎。之後,在圖20之步驟S308判斷為所有之墊部73與引線框架74之接合終了,沒有後續之接合之場合,控制部30係如於圖20之步驟S317顯示,使夾持具17為閉並使接合工具16上升而將金屬線尾部82切斷,使接合工具16之中心返回初期位置,進行將打線裝置10停止之接合裝置停止動作。
以上說明之本實施型態係除了發揮與先前參照圖17至圖19說明之實施型態同樣之效果外,由於從基板71之引線框架74往半導體晶片72之墊部73進行接合,故於墊部73之上沒有從第2接合部85突出之端部殘留,即使為墊部73以狹窄間隔配置之小節距之場合,亦可有效抑制因接合而導致之連接金屬線之間接觸,故可使接合品質向上。
參照圖23針對本發明之其他之實施型態說明。先前說明之各實施型態係針對將本發明適用於如於圖3顯示,各墊部73沿著半導體晶片72之上下之各邊以等節距配置,對應於各墊部73之各引線框架74於半導體晶片72之上下以比各墊部73寬之節距配置,將各墊部73與各引線框架74連接之連接金屬線84從半導體晶片72之中心往上方向、下方向分別傾斜延伸而將各墊部73與各引線框架74連接之場合說明者,但本發明係亦可適用於如於圖23顯示半導體晶片72之墊部73之節距與基板71之引線框架74之節距相等而各連接金屬線84係全部平行延伸而將各墊部73與各引線框架74連接之場合。如圖23各墊部73與各引線框架74配置之場合係第1接合之方向與第2接合之方向為同一方向,於圖6(b)、圖22(b)顯示之角度差θ 1、θ 2與於圖10(b)顯示之角度差θ 6、θ 7皆為0,於圖10(b)顯示之角度差θ 5相當於為180度之場合。
此外,θ 1、θ 2、θ 6、θ 7皆為0,故控制部30係於於圖4顯示之步驟S112、於圖17顯示之步驟S210、於圖20顯示之步驟S310中判斷為各角度差θ 1、θ 2、θ 6、θ 7係皆比既定值小,往圖23之上側之各墊部73與各引線框架74之後續之接合前進,在將圖23之上側之各墊部73與各引線框架74以連接金屬線84連接之後,角度差θ 5為180度,故控制部30係於於圖4顯示之步驟S112、於圖17顯示之步驟S210、於圖20顯示之步驟S310中判斷為角度差θ 5為既定值以上,往折彎站78移動進行金屬線尾部82之折彎之後,逐漸進行圖23之下側之各墊部73與各引線框架74之接合。
如以上說明,本發明係亦可適用於各墊部73與各引線框架74以各種態樣配置之場合。
以下,參照圖24、圖25針對本發明之其他之實施型態說明。圖24係於一個之捲繞夾持具75之開口之中之基板71之表面配置複數,在本實施型態係3個之半導體晶片1072、2072、3072,將第1之半導體晶片1072之複數之墊部1073與對應於各墊部1073之基板71之各引線框架1074以金屬線1084連接,將第2之半導體晶片2072之複數之墊部2073與對應於各墊部2073之基板71之各引線框架2074以金屬線2084連接,將第3之半導體晶片3072之複數之墊部3073與對應於各墊部3073之基板71之各引線框架3074以金屬線3084連接,於一個之基板71之上將複數之半導體晶片1072、2072、3072實裝者。
在本實施型態之場合,最初將第1之半導體晶片1072之各墊部1073與各引線框架1074以金屬線1084連接。此打線係例如進行第1之半導體晶片1072之右下角之墊部與對應於該墊部之引線框架接合,其次進行與先前之接合之墊部與引線框架之方向同樣之方向之墊部與引線框架,亦即鄰接於右下角之墊部之左之墊部與對應於該墊部之引線框架之接合。之後,如於圖24顯示之箭頭A顯示,右旋地進行下側之墊部與引線框架之接合。在將下側之最左(左下角)之墊部與引線框架接合後,其次進行左上角之墊部與引線框架之接合。在此場合,從墊部往引線框架之方向係180反轉,故左下角之接合之終了後,如以圖21A至圖21C說明將金屬線之前端插入捲繞夾持具75之孔76,使毛細管16水平移動以使從毛細管16突出之金屬線尾部82之彎曲方向反轉。在使金屬線尾部82之彎曲方向反轉後,進行第一之半導體晶片1072之左上角之墊部與引線框架之接合。之後,往右側將墊部與引線框架逐漸接合。之後,最後進行第一之半導體晶片1072之右上角之墊部1073與引線框架1074之接合。於此接合之結束之際係從右上角之墊部1073往引線框架1074之方向從毛細管16之前端有金屬線尾部82延出。
其次,進行第2之半導體晶片2072之各墊部2073與各引線框架2074之接合。此時,於最初將配置於金屬線尾部82之彎曲之方向之墊部2073與引線框架2074之例如第2之半導體晶片2072之右上角之墊部2073與引線框架2074接合。其次,將墊部2073與引線框架2074之方向與右上角之墊部2073與引線框架2074為同樣之墊部2073之左鄰(左上角)之墊部2073與引線框架2074接合。之後,與先前說明同樣,在使從毛細管16突出之金屬線尾部82之彎曲方向反轉後,依照左下角、右下角之順序如於圖24B以箭頭B顯示左旋地逐漸接合。
再其次,進行第3之半導體晶片3072之各墊部3073與各引線框架3074之接合。此時亦與先前說明同樣,將配置於與第2之半導體晶片2072之最後接合之墊部2073與引線框架2074之方向同樣之方向之墊部3073與引線框架3074之例如第3之半導體晶片3072之右下角之墊部3073與引線框架3074接合。之後,如於圖24以箭頭C顯示右旋地逐漸將墊部3073與引線框架3074接合。
在以上敘述之實施型態係於先前之半導體晶片之最後之墊部與引線框架之接合之後不進行使金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作即可開始將後續之半導體晶片之墊部與引線框架之接合開始,故可使使從毛細管16突出之金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作之次數少,可有效率地進行接合。此外,在本實施型態係以各半導體晶片1072、2072、3072之各上側、下側之墊部與引線框架之方向係分別同樣之方向來說明,但如參照圖3說明之實施型態以金屬線尾部82之彎曲方向之變更不成為必要之比既定之角度小之角度差配置亦可發揮同樣之效果。
於接合之際各半導體晶片1072、2072、3072之各墊部1073、2073、3073與對應之各引線框架1074、2074、3074之接合之際之順序係不限於上述之實施型態,只要將先前之半導體晶片之最後之墊部與對應於該墊部之基板之引線框架以金屬線連接後,從沿著從該墊部往該引線框架方向配置有墊部與對應於該墊部之基板之引線框架之後續之半導體晶片之該墊部與對應於該墊部之基板之引線框架開始金屬線之連接即可,例如於圖25顯示,在第1之半導體晶片1072係右旋,在第2之半導體晶片2072亦係右旋,在第3之半導體晶片3072亦係右旋地依序接合亦可。
在先前敘述之實施型態係針對於先前之半導體晶片之最後之墊部與引線框架之接合之後不進行使金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作即可開始將後續之半導體晶片之墊部與引線框架之接合開始之接合方法說明,但其次參照圖26、圖27針對可使金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作之次數減少之其他之接合方法說明。
於圖26中,以虛線包圍之各半導體晶片1072、2072、3072之上側之各墊部1073、2073、3073與對應之各引線框架1074、2074、3074之組係各引線框架與各墊部之方向為大致同樣之方向。此外,下側之各墊部1073、2073、3073與對應之各引線框架1074、2074、3074之組係各引線框架與各墊部之方向與上側之組為相反方向。因此,藉由將各引線框架與各墊部之方向為同樣之領域之引線框架與墊部連續接合,可使金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作之次數減少。
例如,依照領域1101、2101、3101之順序進行引線框架與墊部之接合之後,將金屬線之前端插入捲繞夾持具75之孔76,使毛細管16水平移動以使從毛細管16突出之金屬線尾部82之彎曲方向反轉,依照領域1101、2101、3101之順序進行引線框架與墊部之接合可使金屬線尾部82之彎曲方向反轉之動作之次數減少至一次。
此外,在本實施型態係以各領域1101、2101、3101之各引線框架與各墊部之方向係分別完全同樣之方向來說明,但如參照圖3說明之實施型態以金屬線尾部82之彎曲方向之變更不成為必要之比既定之角度小之角度差配置亦可發揮同樣之效果。
此外,如於圖27顯示,半導體晶片基層,將各層之間以金屬線連接之場合,將各墊部於同樣之方向排列之於圖27顯示之領域4101、5101、6101連續且最初接合,將金屬線之前端插入捲繞夾持具75之孔76,使毛細管16水平移動以使從毛細管16突出之金屬線尾部82之彎曲方向反轉,連續將領域4101、5101、6101接合亦可。於此場合亦可發揮與先前說明之實施型態同樣之效果。
其次,參照圖28針對將金屬線尾部82切斷之際之其他之動作說明。關於金屬線尾部82之切斷係先前參照圖5L以使毛細管往斜上方向移動而以金屬線尾部82從毛細管16之前端往斜下方向延出之方式切斷之動作說明。但在使用近年來逐漸大量使用之鋁線之接合係比使用金線之場合更於金屬線尾部82之切斷需要較大之力,隨狀況不同金屬線尾部82之切斷可能難以進行。因此,要求於使用鋁線之接合中亦確實進行金屬線尾部82之切斷。
如於圖28顯示,在本實施型態係對第2接合點P接合後使夾持具為開並使毛細管如於於圖28顯示之移動線1051顯示從第2接合點先垂直上升至既定高度後,往第1接合點之方向如於於圖28顯示之移動線1052顯示於水平方向移動,其後,使毛細管16沿著後續進行接合之第1接合點與第2接合點之方向於水平方向移動,於點S使夾持具為閉,進一步使水平移動而以金屬線尾部82往斜下方向延出之方式切斷。此切斷方法係藉由使毛細管16水平往復動作而使第2接合點附近之金屬線尾部82加工硬化,故發揮可將金屬線尾部82容易切斷之效果。
10‧‧‧打線裝置
11‧‧‧線圈
13‧‧‧接合臂部
13b‧‧‧超音波放大器
14‧‧‧接合載台
15‧‧‧超音波振動子
16‧‧‧接合工具
16a‧‧‧按壓面
16b‧‧‧貫通孔
16c、16d‧‧‧角部
16e‧‧‧倒角部
16g‧‧‧中心線
17‧‧‧夾持具
18‧‧‧移動機構
19‧‧‧接合頭部
20‧‧‧XY平台
27‧‧‧夾持具開閉機構
28‧‧‧攝影機
29‧‧‧接合工具高度檢出器
30‧‧‧控制部
31‧‧‧資料匯流排
32‧‧‧記憶部
33‧‧‧接合方向計算程式
34‧‧‧金屬線尾部延出程式
35‧‧‧尾部切斷程式
36‧‧‧金屬線尾部折彎程式
37‧‧‧控制程式
38‧‧‧控制資料
41‧‧‧夾持具開閉機構介面
42‧‧‧接合工具高度檢出器介面
43‧‧‧超音波振動子介面
44‧‧‧移動機構介面
50、51‧‧‧接合工具上升軌跡
52~58‧‧‧移動軌跡
60‧‧‧電腦
71‧‧‧基板
72‧‧‧半導體晶片
1072‧‧‧半導體晶片
2072‧‧‧半導體晶片
3072‧‧‧半導體晶片
73‧‧‧墊部
1073‧‧‧墊部
2073‧‧‧墊部
3073‧‧‧墊部
74‧‧‧引線框架
1074‧‧‧引線框架
2074‧‧‧引線框架
3074‧‧‧引線框架
75‧‧‧捲繞夾持具
75a、79a‧‧‧上面
75b‧‧‧周面
75c‧‧‧周邊部
76‧‧‧孔
76a‧‧‧內面
77‧‧‧開口
78‧‧‧折彎站
79‧‧‧突起
79b‧‧‧側面
81‧‧‧金屬線
82‧‧‧金屬線尾部
82a‧‧‧突出部
82c‧‧‧折彎部
84‧‧‧連接金屬線
91‧‧‧第1之直線
92、94、97‧‧‧金屬線尾部拉出線
93‧‧‧第2之直線
95‧‧‧第5之直線
96‧‧‧第6之直線
98‧‧‧第7之直線
173‧‧‧第1墊部
174‧‧‧第1引線框架
183、185‧‧‧接合部
283、285‧‧‧接合部
683、685‧‧‧接合部
183a‧‧‧端部
283a‧‧‧端部
683a‧‧‧端部
184、284、684‧‧‧連接金屬線
273‧‧‧第2墊部
274‧‧‧第2引線框架
573‧‧‧第5墊部
574‧‧‧第5引線框架
673‧‧‧第6墊部
674‧‧‧第6引線框架
773‧‧‧第7墊部
774‧‧‧第7引線框架
1051~1053‧‧‧移動線
1101~6102‧‧‧領域
n‧‧‧整數
圖1係顯示本發明之實施形態中之打線裝置之構成之系統圖。
圖2係顯示本發明之實施形態中之打線裝置之接合工具之前端部之說明圖。
圖3係顯示本發明之實施形態中之打線裝置之捲繞夾持具與楔狀接合後之半導體晶片與基板與連接金屬線之說明圖。
圖4係顯示本發明之實施形態中之打線裝置之動作之流程圖。
圖5A係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖5B係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖5C係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖5D係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往半導體晶片之墊部之楔狀接合動作之說明圖。
圖5E係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往半導體晶片之墊部之楔狀接合動作之說明圖。
圖5F係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之接合工具之上升動作之說明圖。
圖5G係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之從半導體晶片之墊部往基板之引線框架之彎曲動作之說明圖。
圖5H係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之從半導體晶片之墊部往基板之引線框架之彎曲動作之說明圖。
圖5J係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往基板之引線框架之楔狀接合動作之說明圖。
圖5K係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖5L係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖5M係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往次一墊部之移動動作之說明圖。
圖6係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線折彎動作、金屬線尾部延出動作、尾部切斷動作之說明圖。
圖7A係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線折彎動作之說明圖。
圖7B係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線折彎動作之說明圖。
圖8A係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖8B係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖9A係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖9B係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖10係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線折彎動作、金屬線尾部延出動作、尾部切斷動作之說明圖。
圖11A係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖11B係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖11C係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖11D係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖11E係顯示本發明之實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖11F係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往半導體晶片之墊部之楔狀接合動作之說明圖。
圖11G係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往半導體晶片之墊部之楔狀接合動作之說明圖。
圖11H係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之接合工具之上升動作之說明圖。
圖11J係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之從半導體晶片之墊部往基板之引線框架之彎曲動作之說明圖。
圖11K係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之從半導體晶片之墊部往基板之引線框架之彎曲動作之說明圖。
圖11L係顯示以本發明之實施形態之打線裝置進行之往基板之引線框架之楔狀接合動作之說明圖。
圖12係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之接合工具之前端部之說明圖。
圖13A係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之接合工具之上升軌跡之說明圖。
圖13B係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之接合工具之上升軌跡之說明圖。
圖14A係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之接合工具之軌跡之說明圖。
圖14B係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之接合工具之軌跡之說明圖。
圖15A係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖15B係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖16A係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖16B係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖16C係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖17係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之動作之流程圖。
圖18A係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖18B係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖18C係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖19係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖20係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之動作之流程圖。
圖21A係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖21B係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖21C係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之金屬線折彎動作之說明圖。
圖21D係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之往基板之引線框架之楔狀接合動作之說明圖。
圖21E係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之往基板之引線框架之楔狀接合動作之說明圖。
圖21F係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之接合工具之上升動作之說明圖。
圖21G係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之從基板之引線框架往半導體晶片之墊部之彎曲動作之說明圖。
圖21H係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之從基板之引線框架往半導體晶片之墊部之彎曲動作之說明圖。
圖21J係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之往半導體晶片之墊部之楔狀接合動作之說明圖。
圖21K係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖21L係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線尾部延出動作之說明圖。
圖21M係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之尾部切斷動作之說明圖。
圖21N係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之往次一引線框架之移動動作之說明圖。
圖22係顯示以本發明之其他實施形態之打線裝置進行之金屬線折彎動作、金屬線尾部延出動作、尾部切斷動作之說明圖。
圖23係顯示本發明之其他實施形態中之打線裝置之捲繞夾持具與楔狀接合後之半導體晶片與基板與連接金屬線之說明圖。
圖24係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之接合之順序之說明圖。
圖25係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之接合之順序之說明圖。
圖26係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之接合之順序之說明圖。
圖27係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之接合之順序之說明圖。
圖28係顯示本發明之其他實施形態之打線裝置之接合工具之軌跡之說明圖。
16‧‧‧接合工具
16a‧‧‧按壓面
16b‧‧‧貫通孔
76‧‧‧孔
81‧‧‧金屬線
82‧‧‧金屬線尾部
91‧‧‧第1之直線
92、94‧‧‧金屬線尾部拉出線
93‧‧‧第2之直線
173‧‧‧第1墊部
174‧‧‧第1引線框架
183、185‧‧‧接合部
283、285‧‧‧接合部
183a‧‧‧端部
283a‧‧‧端部
184、284‧‧‧連接金屬線
273‧‧‧第2墊部
274‧‧‧第2引線框架
θ 1‧‧‧角度差
θ 2‧‧‧角度差
权利要求:
Claims (22)
[1] 一種打線裝置,包含為棒狀體且具有於其長度方向有金屬線插通之貫通孔、設於其前端之前述貫通孔之周緣且往接合對象按壓前述金屬線之按壓面之接合工具、把持前述金屬線之夾持具、規定前述接合工具之移動並開閉前述夾持具之控制部,將複數之第1接合點與複數之第2接合點分別以前述金屬線連接,其特徵在於:前述控制部具有對先前之第2接合點將前述金屬線接合後使前述夾持具為開而使前述接合工具上升並沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線移動既定距離且從前述接合工具之前述貫通孔使前述金屬線往沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線之方向延出之金屬線尾部延出手段、在使前述金屬線尾部延出後使前述夾持具為閉並使前述接合工具往沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線之方向移動以將前述金屬線尾部切斷之尾部切斷手段。
[2] 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,包含折彎站,該折彎站包含將從前述接合工具之前端延出之前述金屬線尾部鉤掛之段部,控制部係包含使前述接合工具往折彎站移動,在將前述金屬線尾部配置於沿前述段部之位置後,沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線往前述後續之第2接合點之方向使前述接合工具移動以將前述金屬線尾部往朝向前述後續之第1接合點之方向折彎之金屬線尾部折彎手段。
[3] 如申請專利範圍第2項之打線裝置,其中,前述控制部係於將先前之第1接合點與前述先前之第2接合點連結之第1直線與將前述後續之第1接合點與前述後續之第2接合點連結之第2直線之夾角比既定之角度小之場合係以前述金屬線尾部延出手段、前述尾部切斷手段進行金屬線尾部之形成,於前述第1直線與前述第2直線之夾角比前述既定之角度大之場合係以前述金屬線尾部折彎手段進行金屬線尾部之形成。
[4] 如申請專利範圍第1至3項中任一項之打線裝置,其中,前述貫通孔之前述按壓面側之端部係直孔,前述直孔之內面與前述按壓面之夾角係大致直角。
[5] 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,前述按壓面係圓環狀之平面,前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具移動為前述金屬線尾部之長度比前述按壓面之外半徑稍長。
[6] 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具上升既定之Z方向距離後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離。
[7] 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線往斜上方移動既定之斜方向距離。
[8] 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,前述複數之第1接合點係基板之引線框架,前述複數之第2接合點係半導體晶片之墊部。
[9] 如申請專利範圍第2項之打線裝置,其中,前述折彎站之段部具有將前述金屬線尾部鉤掛之壁面、連結於前述壁面之上平面,前述金屬線尾部折彎手段係在前述接合工具之前述按壓面比前述折彎站之前述段部之前述上平面高比前述金屬線之直徑稍多之高度使前述接合工具移動。
[10] 一種打線方法,以包含為棒狀體且具有於其長度方向有金屬線插通之貫通孔與設於其前端之前述貫通孔之周緣且往接合對象按壓前述金屬線之按壓面之接合工具、把持前述金屬線之夾持具之打線裝置將複數之第1接合點與複數之第2接合點分別以前述金屬線連接,其特徵在於:具有對先前之第2接合點將前述金屬線接合後使前述夾持具為開而使前述接合工具上升並沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線移動既定距離且從前述接合工具之前述貫通孔使前述金屬線往沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線之方向延出之金屬線尾部延出步驟、在前述金屬線尾部延出步驟之後使前述夾持具為閉並使前述接合工具往沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線之方向移動以將前述金屬線尾部切斷之尾部切斷步驟。
[11] 如申請專利範圍第10項之打線方法,其中,包含折彎站,該折彎站包含將從前述接合工具之前端延出之前述金屬線尾部鉤掛之段部,包含使前述接合工具往折彎站移動,在將前述金屬線尾部配置於沿前述段部之位置後,沿從前述後續之第1接合點往前述後續之第2接合點之直線往前述後續之第2接合點之方向使前述接合工具移動以將前述金屬線尾部往朝向前述後續之第1接合點之方向折彎之金屬線尾部折彎步驟。
[12] 如申請專利範圍第11項之打線方法,其中,於將先前之第1接合點與前述先前之第2接合點連結之第1直線與將前述後續之第1接合點與前述後續之第2接合點連結之第2直線之夾角比既定之角度小之場合係以前述金屬線尾部延出步驟、前述尾部切斷步驟進行金屬線尾部之形成,於前述第1直線與前述第2直線之夾角比前述既定之角度大之場合係以前述金屬線尾部折彎步驟進行金屬線尾部之形成。
[13] 如申請專利範圍第10至12項中任一項之打線方法,其中,前述按壓面係圓環狀之平面,前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具移動為前述金屬線尾部之長度比前述按壓面之外半徑稍長。
[14] 如申請專利範圍第10或12項之打線方法,其中,前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具上升既定之Z方向距離後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離。
[15] 如申請專利範圍第10或12項之打線方法,其中,前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線往斜上方移動既定之斜方向距離。
[16] 如申請專利範圍第10至12項中任一項之打線方法,其中,前述複數之第1接合點係基板之引線框架,前述複數之第2接合點係半導體晶片之墊部。
[17] 如申請專利範圍第3或5至7項中任一項之打線裝置,其中,控制部係在於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將先前之半導體晶片之最後之墊部與對應於該墊部之基板之引線框架以金屬線連接後,沿從該墊部往該引線框架之方向從配置有墊部與對應於該墊部之引線框架之後續之半導體晶片之該墊部與該引線框架之組開始金屬線之連接。
[18] 如申請專利範圍第3或5至7項中任一項之打線裝置,其中,控制部係在於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將各墊部與對應於各墊部之各引線框架連結之線之方向相同之各墊部與各引線框架之組分別依序以金屬線連接。
[19] 如申請專利範圍第1、3、5項中任一項之打線裝置,其中,前述金屬線尾部延出手段係使前述接合工具上升既定之Z方向距離並往從第2接合點往第1接合點之方向水平移動既定之XY方向距離後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離。
[20] 如申請專利範圍第12項之打線方法,其中,於於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將先前之半導體晶片之最後之墊部與對應於該墊部之基板之引線框架以金屬線連接後,沿從該墊部往該引線框架之方向從配置有墊部與對應於該墊部之引線框架之後續之半導體晶片之該墊部與該引線框架之組開始金屬線之連接。
[21] 如申請專利範圍第12項之打線方法,其中,控制部係在於共通之基板配置複數之半導體晶片並將各半導體晶片之複數之墊部與對應於各墊部之基板之各引線框架分別以金屬線連接時,將各墊部與對應於各墊部之各引線框架連結之線之方向相同之各墊部與各引線框架之組分別依序以金屬線連接。
[22] 如申請專利範圍第10或12項之打線方法,其中,前述金屬線尾部延出步驟係使前述接合工具上升既定之Z方向距離並往從第2接合點往第1接合點之方向水平移動既定之XY方向距離後,沿從後續之第1接合點往後續之第2接合點之直線水平移動既定之XY方向距離之量。
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同族专利:
公开号 | 公开日
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法律状态:
优先权:
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