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TWI539541B - Threading device and wire method - Google Patents

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Publication number
TWI539541B
TWI539541B TW102115383A TW102115383A TWI539541B TW I539541 B TWI539541 B TW I539541B TW 102115383 A TW102115383 A TW 102115383A TW 102115383 A TW102115383 A TW 102115383A TW I539541 B TWI539541 B TW I539541B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wire
bonding
joint
protruding length
capillary
Prior art date
Application number
TW102115383A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201421591A (zh
Inventor
秋山真一
關根直希
中澤基樹
Original Assignee
新川股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新川股份有限公司 filed Critical 新川股份有限公司
Publication of TW201421591A publication Critical patent/TW201421591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI539541B publication Critical patent/TWI539541B/zh

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    • H10P74/207
    • H10W72/07141
    • H10W72/07163
    • H10W72/07183
    • H10W72/075
    • H10W72/07502
    • H10W72/07521
    • H10W72/07531
    • H10W72/07533
    • H10W72/07536
    • H10W72/531
    • H10W72/5363
    • H10W72/5449
    • H10W72/552
    • H10W72/5522
    • H10W72/5524
    • H10W72/932

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Description

打線裝置及打線方法
本發明係關於一種使用毛細管進行打線之裝置及方法。
打線裝置係例如用於利用較細的導線將基板之引線與半導體晶片之焊墊之間連接。打線係以如下方式進行。亦即,使導線與打線用工具一同向引線下降。最初為高速下降,當接近引線時成為低速。該低速下降係稱為第1搜索(1st搜索)。然後,以工具前端將導線按壓於引線,一方面施加超音波振動一方面使兩者接合進行第1接合(1st接合)。第1接合之後,提拉工具而使導線延伸出,一方面形成適當的環路一方面移動至焊墊之上方。當到達焊墊之上方時使工具下降。最初係以高速下降,當接近焊墊時成為低速。該低速下降為第2搜索(2nd搜索)。然後,以工具前端將導線按壓於焊墊,一方面施加超音波振動一方面使兩者接合進行第2接合(2nd接合)。於第2接合之後,一方面利用導線夾持器使導線停止移動一方面提拉工具而將導線於第2接合點處切斷。反復進行上述操作,而將基板之多個引線與半導體晶片之多個焊墊之間連接。另外,於第1接合、第2接合時,亦可進行適當的加熱。另外,亦可針對焊墊進行第1接合,針對引線進行第2接合。
如此,於打線中係進行第1接合及第2接合該兩種接合,但有時該第1接合或第2接合未正常進行。又,於第1接合不充分便欲轉移 至第2接合的環路形成之階段等,導線有時會自引線剝離,且,即便第1接合正常,導線有時亦會在環路形成之中途切斷。若將該等現象籠統地稱為未連,則需要提前進行未連檢測。未連檢測中,向基被側與工具之導線側之間施加電壓,或者通入電流,而判斷其間之電阻成分、二極體成分、電容成分是否正常(例如,專利文獻1、2)。
然而,作為打線之方式,已知有球形接合方式及楔形接合方式。
球形接合方式係使用能利用高電壓火花等形成FAB(Free Air Ball,無空氣球)的金線等,作為工具,使用前端具有圍繞長度方向軸呈旋轉對稱形狀之倒角部的毛細管。此處,為了不論導線之前端的方向如何均將FAB形成為無方向性的球形,而提出使用以包圍導線前端之方式形成為環狀的高電壓放電電極(例如,專利文獻3)。
楔形接合方式中,使用鋁線等且未形成FAB,作為接合用工具,並非使用毛細管,而是使用前端具有導線導件及按壓面的楔形接合用工具。楔形接合中,於工具前端,沿著導線導件使導線傾斜地向按壓面側伸出,且利用按壓面將導線側面按壓於接合對象物進行接合。因此,形成為導線於工具之前端自按壓面橫向地伸出的形態,工具之前端未成為圍繞其長度方向軸呈旋轉對稱的形狀(例如,專利文獻4)。
楔形接合用工具之前端未成為旋轉對稱形狀,因此,根據焊墊、引線之配置,於原狀態下導線導件之方向會與導線之連接方向不一致。因此,使保持工具之接合頭成為旋轉式(例如專利文獻5),或者使保持接合對象物之接合台旋轉。因此,提出使用前端為旋轉對稱形狀的毛細管, 以毛細管前端按壓導線側面進行接合的方法(例如專利文獻6)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]專利第3335043號公報
[專利文獻2]特開2000-306940號公報
[專利文獻3]專利第2817314號公報
[專利文獻4]特開昭58-9332號公報
[專利文獻5]特開昭55-7415號公報
[專利文獻6]美國專利申請公開第2005/0167473號說明書
於楔形接合方式中,係使用延伸性小於金線之鋁導線。因此,當第1接合點之打線正常進行之後,第2接合點之打線不充分且為未連,若直接夾緊導線而切斷導線,則於第1接合點與第2接合點之間的環路處導線可能被切斷。
關於導線之未連或切斷,可藉由向接合對象物與導線之間賦予電訊號且根據其回應來判斷。然而,於對第2接合點之打線進行未連判斷之前,若第1接合點與第2接合點之間的環路處之導線被切斷,則接合對象物與導線之間未通電,該方面係與第2接合點之打線正常且導線於第2接合點正常切斷時相同。因此,若於第2接合點之接合之後關於未連及切斷進行判斷,則會將第2接合點之接合未連且第1接合點與第2接合點之 間的環路處之導線被切斷的情況,誤判斷為第2接合點之接合正常且導線亦正常切斷。
若於第2接合點之接合未連且第1接合點與第2接合點之間的環路處之導線被切斷,則成為較長的導線自接合用工具之前端突出之狀態。若將該狀態誤判斷為第2接合點之打線正常,則在該狀態下進行下一接合處理。亦即,於較長的導線自接合用工具之前端突出之狀態下,進行下一第1接合點之打線,從而會產生不合格品。若如此對第2接合點之接合是否正常作出誤判斷,則會成為產生不合格品的原因。
本發明之目的在於提供一種能準確地判斷第2接合點之接合是否正常的打線裝置及打線方法。
本發明之打線裝置之特徵在於,具備:毛細管,其供導線通插;圓環狀的導線突出長度檢測環,其與毛細管同軸地配置;及突出長度判斷部,其根據向導線突出長度檢測環與導線之間施加既定的檢查電壓時通電有無的檢測,而判斷自毛細管之前端突出之導線之突出長度是否適當。
又,於本發明之打線裝置中,較佳為,就通電而言,當向導線突出長度檢測環與導線之間既定的檢查電壓而檢測為非導通狀態時,向導線突出長度檢測環與導線之間施加既定的檢查高電壓而檢測放電火花的有無。
又,本發明之打線裝置中,較佳為,突出長度判斷部預先獲得關於導線之突出長度與檢查高電壓與火花之有無的檢測關係,根據打線之接合條件而設定檢查高電壓,判斷導線之突出長度是否適於接合條件。
又,本發明之打線裝置中,較佳為,具備切斷判斷部,該判斷部係於第1接合點之打線後進行第2接合點之打線之後,藉由使導線成為夾緊狀態且使毛細管移動,從進行將導線自第2接合點切斷的處理之後,向接合對象物與處於夾緊狀態之導線之間施加既定的電訊號,且根據其回應而判斷導線是否被切斷;並且,突出長度判斷部係於切斷判斷部判斷為導線被切斷時,判斷導線之突出長度是否適當,當導線之突出長度不適當時,不進行第2接合點之接合,視為導線於第1接合點與第2接合點之間被切斷,且輸出異常訊號。
又,本發明之打線裝置中,較佳為,具備捨棄接合處理部,其當判斷為導線之突出長度不適當時,使用預先決定的捨棄接合點,使導線之已切斷之前端部分成為適當的突出長度。
又,本發明之打線裝置中,較佳為,第1接合點及第2接合點之打線係以楔形接合方式進行。
又,本發明之打線方法之特徵在於具有如下步驟:第1打線處理步驟,其係於打線之第1接合點,使用供導線通插之毛細管以楔形接合方式將第1接合對象物與導線之間接合;第2打線處理步驟,其係於第1接合點之打線之後,使導線自第1接合點以既定的導線長度延伸出,且於打線之第2接合點,將第2接合對象物與導線之間接合;移動處理步驟,其係於第2接合點之打線之後,為了將導線自第2接合點切斷,而使導線成為夾緊狀態,使通插有導線之毛細管移動;切斷判斷處理步驟,其係於為了切斷導線而使毛細管移動後,向第2接合對象物與導線之間施加既定的電訊號,且根據其回應而判斷導線是否被切斷;突出長度判斷步驟,其 係於判斷為導線被切斷的情況下,根據向與毛細管同軸地配置之圓環狀的導線突出長度檢測環與導線之間施加既定的檢查電壓時通電有無的檢測,而判斷導線自毛細管之前端突出之突出長度是否適當;及輸出處理步驟,其係當導線之突出長度不適當時,不進行第2接合點之接合,且視為第1接合點與第2接合點之間的導線被切斷,且輸出異常訊號。
又,本發明之打線方法中,較佳為,就通電而言,當向導線突出長度檢測環與導線之間施加既定的檢查電壓而檢測為非導通狀態時,向導線突出長度檢測環與導線之間施加既定的檢查高電壓且檢測放電火花的有無。
又,本發明之打線方法中,較佳為,具有捨棄接合處理步驟,其係於判斷為導線之突出長度不適當時,使用預先決定之捨棄接合點,使導線之已切斷之前端部分成為適當的突出長度。
根據本發明之打線裝置及打線方法,能準確地判斷第2接合點之接合是否正常。
5‧‧‧焊墊
6‧‧‧半導體晶片
7、9‧‧‧引線
8‧‧‧電路基板
10‧‧‧打線裝置
12‧‧‧架台
14‧‧‧接合台
16‧‧‧XY平台
18‧‧‧接合頭
20‧‧‧Z馬達
22‧‧‧Z驅動臂
24‧‧‧超音波轉換器
26‧‧‧超音波振盪器
28‧‧‧毛細管
30、130、136‧‧‧導線
32‧‧‧導線夾持器
33‧‧‧導線捲軸
34‧‧‧夾持器開閉部
36‧‧‧未連判斷電路
38‧‧‧突出長度判斷電路
40‧‧‧突出長度檢測環
50‧‧‧窗式夾持器
60‧‧‧電腦
62‧‧‧XY平台I/F
64‧‧‧Z馬達I/F
66‧‧‧超音波振盪器I/F
68‧‧‧夾持器開閉I/F
70‧‧‧切斷判斷電路I/F
72‧‧‧突出長度判斷電路I/F
80‧‧‧控制部
82‧‧‧記憶體
84‧‧‧第1接合程式
86‧‧‧第2接合程式
88‧‧‧移動處理程式
90‧‧‧切斷判斷處理程式
92‧‧‧突出長度判斷處理程式
94‧‧‧異常輸出處理程式
95‧‧‧捨棄接合程式
96‧‧‧控制程式
98‧‧‧控制資料
100、132‧‧‧第1接合點
102、134‧‧‧第2接合點
103、104、105、128‧‧‧切斷狀態
106‧‧‧施加電源
107‧‧‧捨棄接合點
108‧‧‧測定部
110、120、122、124、140‧‧‧導線尾部
112‧‧‧檢查高電壓
114‧‧‧檢測部
116‧‧‧特性線
126‧‧‧放電火花
圖1係本發明之實施形態之打線裝置的構成圖。
圖2係表示本發明之實施形態之打線裝置中之切斷判斷電路的圖。
圖3(a)~(f)係說明本發明之實施形態之打線裝置及方法中,關於第2接合點之打線是否正常可能產生誤判斷的圖。
圖4(a)~(c)係表示於打線上形成短且低的環路時,容易產生圖3之 誤判斷的情況的圖。
圖5(a)~(c)係表示與圖4相比,於打線上形成長且高的環路時,難以產生圖3之誤判斷的情況的圖。
圖6係表示本發明之實施形態之打線裝置中的突出長度判斷電路的圖。
圖7係表示本發明之實施形態之打線裝置中,關於導線之突出長度、檢查高電壓及火花有無的檢測關係的圖。
圖8係表示本發明之實施形態之打線方法的順序的流程圖。
圖9(a)~(e)係表示於圖8之流程圖中,以導線之切斷判斷、通電有無之檢測、及放電火花有無之檢測該3階段中進行第2接合點的未連判斷的情況的圖。
圖10係表示於圖8之流程圖中,當第2接合點之打線正常時未產生放電火花的情況的圖。
圖11係表示於圖8之流程圖中,當導線之突出長度不適當時產生放電火花的情況的圖。
圖12係表示於本發明之實施形態之打線裝置中,在捨棄接合點進行捨棄接合處理的情況的圖。
圖13係表示使毛細管移動至捨棄接合點之正上方的圖。
圖14係表示繼圖13之後進行捨棄接合的圖。
圖15係表示繼圖14之後,於捨棄接合點切斷導線的圖。
以下,使用圖式對本發明之實施形態進行詳細說明。以下,作為打線之對象物,於第1接合點係就電路基板之引線進行敘述,而於第2 接合點係就半導體晶片的焊墊進行敘述,此係用於說明之示例,亦可對第1接合點以半導體晶片之焊墊進行敘述,而對第2接合點以電路基板之引線進行敘述。亦可對第1接合點及第2接合點均以半導體晶片之焊墊進行敘述,且亦可對第1接合點及第2接合點均以電路基板之引線進行敘述。焊墊、引線係導線接合之對象物的示例,亦可為除此以外之部件。又,作為接合之對象物,除了半導體晶片之外,亦可為電阻晶片、電容器晶片等普通的電子零件;作為電路基板,除了環氧樹脂基板等之外,亦可為引線框等。
以下所述之尺寸、材質等係用於進行說明之示例,且可根據打線裝置之規格適當地變更。
以下,於所有圖式中對於同一個或對應之要素標注相同的符號,且省略重複說明。
圖1係打線裝置10之構成圖。該打線裝置10中,使用毛細管28作為打線用工具,使用鋁線作為導線30,且以楔形接合方式,利用導線30將2個接合對象物連接。圖1中,表示有作為接合對象物之半導體晶片6及電路基板8,其等並非是打線裝置10之構成要素。另外,本發明之實施形態中,作為楔形接合方式,係指於導線前端未形成FAB,且使用超音波、壓力進行的接合方式。
打線裝置10係包含保持於架台12上之接合台14、XY平台16、電腦60而構成。
接合台14係搭載作為2個接合對象物之半導體晶片6及電路基板8的接合對象物保持台。接合台14係於搭載或排出電路基板8等時 可相對於架台12移動,但於接合處理期間相對於架台12為固定狀態。作為該接合台14,可使用金屬製之移動台。接合台14係連接於打線裝置10之接地電位等基準電位。接合台14連接於後述之未連判斷電路36之接地側端子。當必需與半導體晶片6或電路基板8之間絕緣時,於接合台14之必要的部分實施絕緣處理。
半導體晶片6係將電晶體等積體化於矽基板上而成為電子電路的部件,且作為電子電路之輸入端子及輸出端子等在半導體晶片6之上表面上作為多個焊墊(未圖示)而引出。半導體晶片6之下表面為矽基板之背面,且成為電子電路之接地電極。
電路基板8係於環氧樹脂基板上形成所需的配線圖案而成的部件,且具有:電性及機械性地連接半導體晶片6之下表面且加以固定的晶片焊墊(未圖示)、配置於其周圍之多個引線(未圖示)、以及自晶片焊墊或多個引線引出之作為電路基板的輸入端子及輸出端子。打線係藉由利用導線30將半導體晶片6之焊墊與電路基板8之引線之間連接進行。
設於接合台14上之窗式夾持器(window clamper)50係於中央部具有開口之平板狀構件,且為保持電路基板8之構件。窗式夾持器50係以在中央部的開口中配置有欲進行打線的電路基板8之引線與半導體晶片6的方式定位,且藉由以開口之周緣部按住電路基板8,而將電路基板8固定於接合台14。
當如下文所述導線30之突出長度被不適當地切斷時,為了以後的步驟進行捨棄接合處理。
XY平台16係搭載接合頭18、且使接合頭18相對於架台12 及接合台14移動至XY平面內之所需的位置的移動台。XY平面係與架台12之上表面平行的平面。Y方向係與安裝於後述之接合臂(未圖示)上的超音波轉換器24之長度方向平行的方向。圖1中表示有X方向、Y方向、及垂直於XY平面之方向即Z方向。
接合頭18係固定且搭載於XY平台16上,內設有Z馬達20,且藉由該Z馬達20之旋轉控制而經由Z驅動臂22、超音波轉換器24使毛細管28於Z方向上移動的移動機構。作為Z馬達20,可使用線性馬達。
Z驅動臂22係安裝有超音波轉換器24及導線夾持器32,且可藉由Z馬達20之旋轉控制而圍繞設在接合頭18上之旋轉中心旋轉的構件。作為設在接合頭18上之旋轉中心,未必為Z馬達20之輸出軸,考慮到包含Z驅動臂22、超音波轉換器24、導線夾持器32在內之整體的重心位置,可設在可減輕旋轉負載的位置。
超音波轉換器24係根部安裝於Z驅動臂22,且前端部安裝有供導線30通插之毛細管28的細長的棒構件。超音波轉換器24上安裝有超音波振盪器26,且將藉由驅動超音波振盪器26而產生之超音波能量傳遞至毛細管28。因此,超音波轉換器24係形成為越位於前端側越尖細的喇叭形狀,以能夠將來自超音波振盪器26之超音波能量高效地傳遞至毛細管28。作為超音波振盪器26,可使用壓電元件。
毛細管28係前端面平坦的圓錐體,且為於中心部具有能供導線30沿著長度方向通插之貫通孔的接合工具。作為該毛細管28,可直接使用球形接合中採用的陶瓷製之毛細管。作為球形接合中採用的毛細管,為了容易保持FAB,而於貫通孔之前端面側設有適當的被稱作倒角的角部 形狀,但於本實施形態的楔形接合方式中,使用球形接合用毛細管,且於該毛細管之貫通孔的前端面側之下表面具備被稱作表面的平面。該表面成為於打線裝置10中進行楔形接合時之按壓面。
楔形接合用工具係於前端部具有相對於長度方向傾斜地設置的導線導件、及用於按壓導線之側面的按壓面,因此,並未圍繞工具之長度方向軸呈旋轉對稱,且導線具有沿導線導件之方向的方向性而橫向地突出。若使用此種楔形接合用工具,則根據引線、焊墊的配置情況,於原狀態下導線導件之方向與導線之連接方向會產生不一致。
例如,於半導體晶片6搭載於電路基板8之中央部,且以繞半導體晶片6之周邊部一圈的方式配置有多個焊墊,電路基板8上,亦以繞半導體晶片6之外側一圈的方式設有多個引線的情況下,多個打線各自中的將引線與焊墊連結之導線之連接方向不同。於使導線導件之方向與導線之連接方向一致時,須要使楔形接合用工具繞長度方向軸旋轉、或者使電路基板8旋轉。
對此,毛細管28之前端面側之表面係繞毛細管28之長度方向軸呈旋轉對稱的形狀,因此,即便各打線各自中的將焊墊與引線連結之導線之連接方向不同,僅藉由稍微變更自毛細管28之前端突出的導線30之方向的整形處理便可。因此,楔形接合中使用毛細管28。
通插於毛細管28內之導線30係鋁的細線。導線30係捲繞於設在自接合頭18延伸之導線架之前端的導線捲軸33上,自導線捲軸33經由導線夾持器32而通插於毛細管28之中心部的貫通孔內,且自毛細管28之前端突出。作為該導線30之材質,除了純鋁細線之外,亦可使用將矽、 鎂等適當地混合而成之細線等。導線30之直徑可根據接合對象物而選擇。作為導線30之直徑的一例,可例舉30μm。
導線夾持器32係安裝於Z驅動臂22上且配置於導線30之兩側的1組夾板,藉由使相向之夾板之間打開而使導線30成為自由移動狀態,且藉由使相向之夾板之間閉合而使導線30停止移動的導線夾持裝置。導線夾持器32係安裝於Z驅動臂22上,因此,即便毛細管28於XYZ方向上移動,亦可適當地夾持導線30。導線夾持器32之開閉可藉由使用壓電元件之夾持器開閉部34的運作進行。
未連判斷電路36係於打線之各階段,判斷接合對象物與導線30之間的連接是否適當的電路。未連判斷電路36係向接合對象物與導線30之間施加既定的電訊號,且根據其回應而判斷接合對象物與導線30之間的連接是否適當。
作為打線之各階段,存在如下步驟:第1打線處理步驟,其係於將導線30自電路基板8之引線連接至半導體晶片6之焊墊時,將電路基板8之引線作為第1接合點,將半導體晶片6之焊墊作為第2接合點,而將導線30連接至第1接合點;環路形成處理步驟,其係使導線30自第1接合點向第2接合點延伸出而形成環路;第2打線處理步驟,其係使導線30連接至第2接合點;及移動處理步驟,其係於第2打線處理之後,為了於第2接合點切斷導線30而使毛細管28移動。
未連判斷電路36係於各個步驟之時間點判斷導線30與引線是否於第1接合點接合、導線30與焊墊是否於第2接合點接合、導線30是否於第2接合點切斷等。
此處,尤其是,未連判斷電路36係判斷在第2打線處理之後導線30是否於第2接合點切斷。此即意味著,未連判斷電路36可稱作切斷判斷電路。
圖2係表示未連判斷電路36作為切斷判斷電路發揮功能時之圖。圖2中表示:在第1打線處理步驟中,確認於第1接合點100上已適當地進行打線,其後,經過導線30之環路形成處理步驟而轉移至第2打線處理步驟,且確認第2打線處理步驟中亦於第2接合點102上已適當地進行打線,然後,進行毛細管28之移動處理步驟,於第2接合點102,導線30成為切斷狀態104。
未連判斷電路36係由施加電源106及測定部108構成,一端子連接於接合台14,另一端子連接於導線夾持器32或導線捲軸33。將施加電源106設為直流電壓電源,利用未圖示之阻抗測定電路對於測定部108之內部測定阻抗值,藉此可知導線30與接合台14之間的電阻成分。將施加電源106設為交流電壓電源,利用未圖示之阻抗測定電路對於測定部108之內部測定阻抗值,藉此可知導線30與接合台14之間的電容成分。
打線中,直流或交流下之已連、未連的檢查會根據作為對象之設備而有所不同,且即便是同一設備亦會根據各焊墊而有所不同。於施加直流電壓電源的情況下,當導線30與半導體晶片6之焊墊處於連接狀態(已連狀態)時,電阻成分成為有限值。於施加交流電壓電源的情況下,當導線30與半導體晶片6之焊墊處於連接狀態(已連狀態)時、與處於非連接狀態(未連狀態)時的電容成分存在較大差異。當施加交流電壓電源,使導線30與半導體晶片6之焊墊處於連接狀態(已連狀態)時,電容成分 變得大於導線30與非連接狀態(未連狀態)時的電容成分。另一方面,於施加直流電壓電源的情況下,當導線30為切斷狀態104時,導線30與接合台14之間於電性上成為斷開狀態,故電阻成分變得無限大。又,於施加交流電壓電源的情況下,當導線30與半導體晶片6之焊墊處於切斷狀態(未連狀態)時,電容成分變得小於連接狀態(已連狀態)時的電容成分。如此,根據測定部108中電阻成分或電容成分之變化,未連判斷電路36可判斷導線30與接合台14之間為連接狀態或開放狀態,藉此,可判斷導線30是否為切斷狀態104。
突出長度判斷電路38與突出長度檢測環40係為了以下目的而設:於未連判斷電路36中判斷導線30為切斷狀態時,判斷該切斷狀態是否如圖2之說明所示,於第2接合點102之打線為正常且導線30於第2接合點102切斷。
其原因在於:即便第2打線處理不適當,導線30於第2接合點102為未連狀態,且導線30於第1接合點100與第2接合點102之間切斷,但因為導線30與接合台14之間為開放狀態,故而,未連判斷電路36亦可能會誤判斷為導線30在處於已連狀態之第2接合點102切斷。
對此,使用圖3進行說明。圖3係表示根據未連判斷電路36之判斷的時間點及導線切斷的時間點,若直接獲取未連判斷電路36之結果,則會產生誤判斷的說明圖。
圖3(a)~(c)係表示於第2接合點102之第2打線處理正常進行,且藉由用於切斷之移動處理而使導線30於第2接合點102正常切斷的情況的圖。
圖3(a)係表示於時間t=t0、第2接合點102上之第2打線處理結束,毛細管28略微向+Z方向上升的狀態。此處,第2打線處理正常進行,於第2接合點102,導線30與半導體晶片6之焊墊之間正常接合。圖3(b)係表示於時間t=t1,為了切斷導線而使毛細管28於XY平面內進行既定的移動後的狀態。作為既定的移動,此處係表示毛細管28向+X方向移動X1移動後的狀態。於該t=t1,導線30在第2接合點102處正常地成為切斷狀態103。圖3(c)係表示毛細管28進一步向+X方向移動至X3的位置後之時間t=t4的狀態的圖。
此情形時,第2接合點102上之未連判斷可根據t=t0及t=t4時之未連判斷電路36之判斷結果進行。亦即,於t=t0時導線30未切斷、t=t4時導線30為切斷狀態的情況下,在第2接合點102上導線30之接合正常進行,且在第2接合點102上導線30正常切斷;而於t=t0時導線30未切斷,t=t4時導線30亦未切斷的情況下,可判斷為在第2接合點102上導線30為未連狀態,且導線30仍然未切斷。
圖3(d)~(f)係表示第2打線處理不適當、於第2接合點102上導線30與半導體晶片6之焊墊之間未接合而成為未連,且導線30於第1接合點100與第2接合點102之間切斷的情況的圖。
圖3(d)中,與圖3(a)同樣地表示第2打線處理結束且毛細管28略微向+Z方向提升時的情況,但此處,第2打線處理未正常進行,導線30與半導體晶片6之焊墊未接合,成為未連狀態。圖3(e)中表示,與第2打線處理正常進行時相同地,藉由使毛細管28向+X方向移動X2,而使導線30於第1接合點100與第2接合點102之間成為切斷狀態105。圖 3(f)係表示毛細管28進一步向+X方向移動至X3的位置之後的時間t=t4的狀態的圖。圖3(f)中之t4、X3係與圖3(c)相同。另外,滿足X1<X2<X3。此處,第2接合點102係意味著於導線30與焊墊之間為未連,但預定實施第2打線處理。
此時,關於第2接合點102上之未連判斷,若根據t=t0與t=t4時之未連判斷電路36之判斷結果進行,則會作出誤判斷。亦即,t=t0時導線30未切斷,t=t4時導線30處於切斷狀態,該狀態係與圖3(a)~(c)中所說明之正常處理時的情況相同。因此,若根據t=t0與t=t4時之未連判斷電路36之判斷結果進行第2接合點102上之未連判斷,則無法區分圖3(a)~(c)之正常處理的情況與圖3(d)~(f)之未連的情況,從而作出誤判斷。
圖3(a)~(c)之正常處理的情況與圖3(d)~(f)之未連的情況之差異在於t=t1之圖3(b)及t=t2之圖3(e)。因此,若要利用未連判斷電路36來區分圖3(a)~(c)之正常處理的情況、與圖3(d)~(f)之未連的情況,則需要判斷在t=t1與t=t2之間導線30是否產生切斷。就t=t1與t=t2而言,因受到環路形狀或切割速度等的影響,故而,每當打線之參數有變更其等均會改變。若t=t1與t=t2之間充分長,則未連判斷電路36能區分圖3(a)~(c)的情況與圖3(d)~(f)的情況,但若t=t1與t=t2之間較短,則對該2種情況作出誤判斷之可能性變高。
圖4係表示作為打線條件,第1接合點100與第2接合點102之間的距離短、其間形成之環路之高度低、而且環路長度短的情況。於如此形成短且低的環路的情況下,當第2接合點102未連時,導線30容易提前切斷,圖3中t=t1與t=t2之差別消失,對上述2種情況作出誤判斷之可 能性變高。
圖4(a)係表示在較之圖3(d)之t=t0略微早的時間點,第2打線處理結束而毛細管28稍微向+Z方向提拉時的狀態。此處,於第2接合點102成為未連狀態。圖4(b)中,於t=t1時,毛細管28自圖4(a)向+Z方向稍微提拉,當已向X方向移動X1移動時,導線30仍未切斷。圖4(c)中,於t=t2時,毛細管28向+X方向移動至X4,此處,導線30於第1接合點100與第2接合點102之間成為切斷狀態105。圖4係表示形成有短且低的環路的情況,因此,圖4(c)所示之時刻t2、X4係短於圖3(e)之時刻t2、X2且為較小的值,且以較早的時間切斷導線30。
圖5係表示作為打線條件,第1接合點100與第2接合點102之間的距離長、其間形成之環路的高度高、而且環路長度長的情況。於如此形成長且高的環路的情況下,即便於第2接合點102未連的情況下,直至導線30切斷為止時間上亦較寬裕,圖3中之t=t1與t=t2變長,對上述2種情況作出誤判斷之可能性變低。
圖5(a)係表示於t=t0的狀態下,與圖4(a)相同地結束第2打線處理且使毛細管28向+Z方向稍微提拉時的狀態。此處,於第2接合點102亦為未連狀態。圖5(b)係表示於t=t1時,與圖4(b)相同,毛細管28自圖5(a)向+Z方向稍微提拉且已向X方向移動X1時的情況,且與圖4(b)相比環路形成得較高。此時,導線30仍未切斷。圖5(c)係表示於t=t3時,毛細管28已向+X方向移動至X5時的情況。X=X5係大於圖3(c)、(f)中之t=t3時的X=X3,又,t=t3、X=X5長於圖4(c)中之t=t2、X=X4,為較大的值。此處,導線30亦仍未切斷。於如此形成長且高的環路的情況下,即便於第 2接合點102為未連狀態,直至導線30切斷為止時間上亦寬裕,對上述2種情況作出誤判斷之可能性變低。另外,圖3~圖5所示之向+X方向之各移動距離的關係係X1<X4<X2<X3<X5
如此,越形成短且低的環路,則未連判斷電路36越無法區分上述2種情況。突出長度判斷電路38及突出長度檢測環40可準確地區分該2種情況。
於導線30在第2接合點102被切斷的情況下,自毛細管28之前端突出之導線30的突出長度短,為適當的值。相對於此,於導線30在第1接合點100與第2接合點102之間被切斷的情況下,自毛細管28之前端突出之導線30的突出長度長,為不適當的值。突出長度判斷電路38及突出長度檢測環40係判斷自毛細管28之前端突出之導線30的突出長度是否適當,且以此區分未連判斷電路36無法判斷的2種情況。
圖6係表示突出長度判斷電路38及突出長度檢測環40之構成的圖。此處,表示有自毛細管28突出之導線尾部110的突出長度LT
安裝於接合頭18上之突出長度檢測環40係與毛細管28同軸地配置的圓環狀構件。突出長度檢測環40之圓環狀開口部係具有如下研缽狀形狀:自-Z方向朝向+Z方向、即當自接合台14觀察時朝向上方側,最初為固定的內徑,其後,內徑逐漸擴大。若使用圖6之符號進行說明,則突出長度檢測環40之外徑為DO,Z方向之尺寸即高度為HR。自-Z方向之端部即底面至高度HI的範圍內之內徑為DI,內逕自此處起向上表面側以角度a之傾斜度逐漸擴大。
作為突出長度檢測環40之尺寸的一例,外徑DO約為4mm, 總高HR約為1mm,相同內徑部分之高度HI約為0.2mm,相同內徑DI約為2.5mm,角度α約為45度。該突出長度檢測環40可使用由適當的金屬材料加工成既定的形狀而成之部件。
突出長度檢測環40係安裝於接合頭18上,因此,與毛細管28之XY平面內之移動同樣地移動,且相對於毛細管28之Z方向上的移動而位於固定位置。亦即,突出長度檢測環40之圓環狀開口部的中心軸係配置成與毛細管28之長度方向軸一致,且毛細管28係沿著突出長度檢測環40之圓環狀開口部的中心軸而於Z方向上移動。於在第1接合點100、第2接合點102進行打線處理時,毛細管28之前端較之突出長度檢測環40之底面更靠-Z方向。
當進行突出長度判斷時,毛細管28向+Z方向提拉。圖6中,進行突出長度判斷時之毛細管28的前端位置係表示為自突出長度檢測環40之相同內徑DI部分之上端起的高度HG。高度HG係以如下方式設定:使得導線30自毛細管28之前端突出之導線尾部110的延長端部處於突出長度檢測環40之相同內徑DI部分之高度HI的範圍內。藉由如此設定高度HG,可準確地檢測突出長度檢測環40與導線尾部110之間有無放電火花。
突出長度判斷電路38係根據向檢測環40與導線30之間施加既定的檢查電壓時通電有無的檢測、及向其間施加既定的檢查高電壓時之放電火花之有無的檢測,來判斷自毛細管28之前端突出之導線尾部110的突出長度LT是否適當。突出長度判斷電路38係由檢查高電壓112及檢測部114構成,一端子連接於突出長度檢測環40,另一端子連接於導線夾持器32。檢查高電壓112為直流電壓,檢測部114檢測電流值。
當導線尾部110之突出長度LT短時,突出長度檢測環40與導線尾部110之間不會產生放電火花,因此,檢測部114中未檢測到電流值。若導線尾部110之突出長度LT適當地變長,則突出長度檢測環40與導線尾部110之間會產生放電火花,因此檢測部114中檢測到突發的脈衝狀的電流值。若導線尾部110之突出長度LT過長而接觸於突出長度檢測環40,則導線尾部110與突出長度檢測環40之間電性導通,檢測部114中確認已通電。如此,可根據檢測部114檢測到之電流值,來判斷導線尾部110之突出長度LT的長度。
當區分如圖3(a)~(c)所示第2打線處理正常進行且導線30於第2接合點102被切斷、及如圖3(d)~(f)所示第2打處理不適當且於第2接合點102為未連狀態下導線30在第1接合點100與第2接合點102之間被切斷該2種情況時,能以使圖3(c)之正常情況下的導線尾部110之突出長度LT設為適當的突出長度而使此時不產生火花放電、且當為超出適當的突出長度的突出長度LT時會產生火花放電的方式,設定檢查高電壓112。當1個打線處理步驟正常結束時,自毛細管28之前端突出之導線尾部110的突出長度LT固定。相對於此,當於1個打線步驟中發生異常時,自毛細管28之前端突出之導線尾部110的突出長度LT有不均,一般而言有其長度較之正常的導線尾部110之突出長度LT更長的傾向。
圖7係表示產生火花放電之檢查高電壓與導線長度LL之關係的圖。圖7之橫軸為導線長度LL,縱軸為檢查高電壓Hv。產生火花放電之檢查高電壓係由特性線116表示。如特性線116所示,若導線長度LL變短則產生火花放電時所需的檢查高電壓Hv升高,若導線長度LL變長則產生 火花放電時所需的檢查高電壓Hv變低。
因此,使用特性線116,獲得與導線長度LL對應的檢查高電壓Hv,且若將其設定為突出長度判斷電路38之檢查高電壓112,則只要不產生火花放電,突出長度LT均適當,且成為圖3(c)所示之正常狀態。相反,若在如此設定之檢查高電壓112下產生火花放電,則突出長度LT不適當,且可判斷導線30在第1接合點100與第2接合點102之間被切斷。
另外,若檢查高電壓Hv過高,則即便突出長度LT為適當的突出長度時亦會產生火花放電。亦即,於該檢查高電壓下,會對於是否是適當的突出長度作出誤檢測。若將其作為誤檢測之區域,則圖7之示例中,Hv為3300V以上時為誤檢測之區域。
若檢查高電壓Hv過低,則即便在突出長度LT超過適當的突出長度時亦不會產生火花放電。亦即,於該檢查高電壓下,無法關於是否是適當的突出長度進行檢測。若將其作為不檢測之區域,則於圖7之示例中,當Hv為2400V以下時為不檢測之區域。
圖7中表示為可進行切斷檢測之區域係導線長度LL充分長時。當導線長度LL充分長時,形成於第1接合點100與第2接合點102之間的環路的形狀較寬裕,甚至即便於第2接合點102未連時,亦可藉由拉長導線30而使導線30切斷。因此,於導線30切斷之前,未連判斷電路36能判斷第2接合點102上之未連。圖7之示例中,當導線長度LL成為1000μm以上時為可進行切斷檢測之區域。
特性線116係於由如此的誤檢測之區域、不檢測之區域、可進行切斷檢測之區域包圍,且在對應於導線尾部110之突出長度LT而產生 火花放電之區域中,與當為適當的突出長度時不會產生火花放電、當超過適當的突出長度時會產生火花放電之檢查高電壓的值相關聯而獲得的特性線。
重新返回至圖1,電腦60係整體上控制打線裝置10之各要素之動作。電腦60係包含作為CPU之控制部80、控制部80、各種介面電路及記憶體82而構成。其等彼此係由內部匯流排連接。
各種介面電路係設於作為CPU之控制部80與打線裝置10之各要素之間的驅動電路或緩衝電路。圖1中將介面電路簡單地表示為I/F。各種介面電路係連接於XY平台16之XY平台I/F62、連接於Z馬達20之Z馬達I/F64、連接於超音波振盪器26之超音波振盪器I/F66、連接於夾持器開閉部34之夾持器開閉I/F68、連接於作為切斷判斷電路發揮功能之未連判斷電路36的切斷電路I/F70、及連接於突出長度判斷電路38之突出長度判斷電路I/F72。
記憶體82係儲存各種程式及各種控制資料之記憶裝置。各種程式係關於第1打線處理之第1接合程式84、關於第2打線處理之第2接合程式86、關於用於切斷導線之毛細管移動處理之移動處理程式88、關於導線30之切斷判斷處理之切斷判斷處理程式90、關於導線30之突出長度判斷處理之突出長度判斷處理程式92、關於表示導線切斷異常之異常輸出處理之異常輸出處理程式94、關於當出現異常輸出時為了下一步驟之捨棄接合處理的捨棄接合程式95、以及關於其他控制處理之控制程式96。作為控制資料98,例如為關於圖7中所說明之導線之突出長度、檢查高電壓及火花有無的檢測關係資料等。
關於上述構成之作用、尤其是電腦60之各功能,以下使用圖8進行更詳細的說明。圖8係表示打線方法之順序之流程圖。圖9係表示圖8之流程圖之3個判斷順序之內容的圖。圖10與圖11係表示突出長度檢測環40上有無火花放電的圖。
圖8係表示打線方法之順序之流程圖,各順序係與電腦60之記憶體82中儲存之各程式的處理順序對應。當向打線裝置10通入電源等時,對包含電腦60在內的打線裝置10之各構成要素進行初始化。
然後,暫時抽出接合台14,將搭載有作為接合對象物之半導體晶片6的電路基板8定位於接合台14上,且利用窗式夾持器50壓住且固定。接合台14重新返回至初始狀態之位置。另外,接合台14被加熱至於接合條件下所決定之既定溫度。該接合對象物設定步驟係使用電路基板8之自動搬送裝置而自動進行。
然後,藉由控制部80執行第1接合程式84,於第1接合點100實施第1打線處理(S10)。第1打線處理係,首先在導線夾持器32打開之狀態下,將導線30通插於毛細管28中使導線30成為突出於毛細管28之前端的狀態。繼而,按照控制部80之指令,經由XY平台I/F62及Z馬達I/F64,移動驅動XY平台16及Z馬達20,使處於導線30突出於前端之狀態的毛細管28向第1接合點100移動。第1接合點100係設定於電路基板8之1個引線上。第1接合點100之設定係使用圖1中未圖示之定位相機等進行。
於第1接合點100,將導線30夾入毛細管28之前端部與電路基板8之引線之間且進行按壓,按照控制部80之指令經由超音波振盪器 I/F66使超音波振盪器26運作,且藉由該超音波振動能量及Z馬達20之驅動控制對毛細管28的按壓力、及來自接合台14之加熱溫度,使導線30與引線之間接合。如此進行第1接合點100上之第1打線處理。
當第1打線處理結束時,進行環路形成處理。亦即,當第1打線處理結束之後,在導線夾持器32打開之狀態下使毛細管28向上方上升,接著,移動至第2接合點102之正上方。第2接合點102設定於半導體晶片6之1個焊墊上。於毛細管28移動期間,導線30自導線捲軸33陸續抽出,自毛細管28之前端以必要的導線長度延伸出。毛細管28之移動係藉由按照控制部80之指令對XY平台16及Z馬達20實施移動驅動進行。
於環路形成處理之後,進行第2打線處理(S12)。該處理順序係藉由控制部80執行第2接合程式86進行。亦可使環路形成處理順序包含於第2接合程式86中,而包含環路形成處理在內作為第2打線處理。
於第2接合點102,與第1打線處理相同,將導線30夾入至毛細管28之前端部與半導體晶片6之焊墊之間且進行按壓,按照控制部80之指令經由超音波振盪器I/F66使超音波振盪器26運作,且藉由該超音波振動能量及Z馬達20之驅動控制對毛細管28的按壓力、及來自接合台14之加熱溫度,使導線30與焊墊之間接合。如此,進行第2接合點102上之第2打線處理。
若第2打線處理結束,則接著進行用於切斷導線之移動處理(S14)。該處理順序係藉由控制部80執行移動處理程式88進行。用於切斷導線之移動處理係以如下方式進行。
當進行第2接合點102上之接合處理之後,按照控制部80 之指令,經由Z馬達I/F64而對Z馬達20進行旋轉控制,使毛細管28稍微上升。然後,按照控制部80之指令,經由XY平台I/F62而移動驅動XY平台16,藉此,向斜上方抽出導線尾部,進而,按照控制部80之指令,經由夾持器開閉I/F68向夾持器開閉部34賦予指令從而將導線夾持器32關閉,於此狀態下,經由XY平台I/F62而移動驅動XY平台16,且藉此使毛細管28於XY平面內移動。
亦即,於由導線夾持器32夾住導線30之狀態下使導線30在XY平面內拉長。因係以使第2接合點102上之接合強度充分大於導線30之斷裂強度的方式對第2打線處理進行條件設定,故而,導線30於第2接合點102被切斷。
若進行用於切斷導線之毛細管28的移動處理,則判斷導線是否被切斷(S16)。該處理順序係藉由控制部80執行切斷判斷處理程式90進行。關於是否已進行導線切斷,係按照控制部80之指令,經由切斷判斷電路I/F70而使未連判斷電路36運作,且使控制部80收到將其結果後進行判斷。當S16中判斷為導線30未切斷時,視為第2接合點102存在未連且輸出異常訊號(S26)。即便於S16中判斷為導線30被切斷時,若直接於第2接合點102正常地進行接合,則如圖3之說明所述,存在誤判斷之可能性。
因此,導線切斷之判斷的S16中,若判斷為導線30被切斷,則繼而,關於自毛細管28之前端突出的導線尾部110之突出長度LT進行判斷(S18)。突出長度LT之判斷係使用突出長度判斷電路38及突出長度檢測環40進行。突出長度LT之判斷係以如下之2個階段進行:是否檢測到自毛細管28之前端突出之導線尾部110接觸於突出長度檢測環40的通電 (S20);當未檢測到通電時,在既定的檢查高電壓下是否檢測到放電火花(S22)。該等處理順序係藉由控制部80執行突出長度判斷處理程式進行。
如此,第2接合點102上之未連判斷係經過S16、S20、S22該等3階段之判斷進行,若S16中判斷為導線30被切斷、S20中判斷為未檢測到通電、S22判斷為未檢測到放電火花,則判斷為第2接合點102上之第2打線正常進行,導線30於第2接合點102正常切斷(S24)。
另一方面,當S16中判斷為導線30未切斷時,視為第2接合點102上導線30為未連且導線30未切斷。若S16之判斷為肯定且於S20中檢測到通電,則判斷為,於第2接合點102導線未連,導線30在第1接合點100與第2接合點102之間被切斷,導線尾部110自毛細管28之突出長度遠遠超過適當的突出長度。若S20之判斷為肯定且於S22中檢測到放電火花,則判斷為導線尾部110自毛細管28之突出長度LT超過適當的突出長度。該等各情況下均輸出異常訊號(S26)、使打線裝置10停止動作(S28)。該處理順序係藉由控制部80執行異常輸出處理程式94進行。
圖9中表示關於第2接合點102之未連判斷的3階段之判斷的情況。圖9(a)及(b)係表示進行第2打線處理時的毛細管28、突出長度檢測環40之配置關係的剖面圖及俯視圖。
圖9(c)係表示於第2接合點102正常接合、導線30於第2接合點102正常切斷的情況的圖,且係與圖8中S16之判斷為肯定時相對應。此情形時,自毛細管28之前端突出之導線尾部120的突出長度為適當的突出長度,當向導線夾持器32之導線30與突出長度檢測環40之間施加既定的檢查高電壓時,自毛細管28之前端突出之導線尾部120與突出長度 檢測環40之間未產生放電火花。
圖9(d)中,於第2接合點102,導線30為未連,導線30在第1接合點100與第2接合點102之間被切斷,自毛細管28之前端突出之導線尾部122的突出長度LT過長。其係表示此時自毛細管28之前端突出之導線尾部122接觸於突出長度檢測環40、突出長度判斷電路38已進行通電檢測的圖,且與圖8中S20的判斷為否定時相對應。
圖9(e)中,導線30於第2接合點102為未連,導線30於第1接合點100與第2接合點102之間被切斷,且自毛細管28之前端突出之導線尾部124的突出長度LT超過預先決定的適當的突出長度。此時,當向導線夾持器32之導線30與突出長度檢測環40之間施加既定的檢查高電壓時,在自毛細管28之前端突出之導線尾部124與突出長度檢測環40之間產生放電火花。亦即,於突出長度判斷電路38檢測到放電火花的情況下,係與圖9中之S22之判斷為否定時相對應。
圖10及圖11係表示於突出長度判斷電路38中設定為既定的檢查高電壓時,自毛細管28之前端突出之導線尾部與突出長度檢測環40之間的放電有無之示例的圖。既定的檢查高電壓係以如下方式設定:當為根據自打線之第1接合點100至第2接合點102之間的導線長度或導線徑等各種設定條件所預先獲得之適當的突出長度之範圍內的導線尾部之突出長度LT時,不會產生放電火花,當為超出適當的突出長度之突出長度LT時會產生放電火花。
圖10係與圖9(c)的情況相對應,當自毛細管28之前端突出之導線尾部120的突出長度LT為適當的突出長度時,自毛細管28之前端 突出之導線尾部120與突出長度檢測環40之間未產生放電火花。
圖11係與圖9(e)的情況相對應,當自毛細管28之前端突出之導線尾部124的突出長度LT超出與檢查高電壓對應的適當的突出長度時,自毛細管28之前端突出之導線尾部124與突出長度檢測環40之間產生放電火花126。
藉由如此不僅使用未連判斷電路36,亦使用突出長度檢測環40及突出長度判斷電路38,從而,即便於使用毛細管28之楔形接合中採用展伸性小於金線的鋁線,亦能準確地判斷第2接合點102上的未連。
上文中,若於S26中輸出異常訊號,則於S28使打線裝置10停止動作。當輸出異常訊號時,自毛細管28之前端突出之導線尾部的突出長度LT變得不適當。因此,可於S26與S28之間進行捨棄接合處理(S27),使導線30之突出長度變得適宜。捨棄接合處理係藉由控制部80執行捨棄接合程式95進行。捨棄接合處理中,亦可將電路基板8之引線中具有適當寬度之引線去除後用作接合用引線,又,於半導體晶片6中,只要為作為製品而言無實際損害之部分,則對進行捨棄接合之場所或位置亦無限定。以下,作為進行捨棄接合處理之示例,關於針對圖9(d)中之導線尾部122使其突出長度LT變得適當的情況進行敘述。
圖12係表示於第1打線與第2打線之間進行捨棄接合處理的圖,且係自毛細管28之側向-Z方向觀察接合台14的局部圖。此處,表示有電路基板8之5個引線7、捨棄接合中使用之引線9、及半導體晶片6之5個焊墊5。
此處,第1個進行之打線係藉由導線130將電路基板8之引 線7上所設之第1接合點100、與半導體晶片6之焊墊5上所設之第2接合點102之間連接。第2個進行之打線係藉由導線136將電路基板8之引線7上所設之第1接合點132、與半導體晶片6之焊墊5上所設之第2接合點134之間連接。導線130之連接方向與導線136之連接方向彼此具有約70度的角度差。
引線9上所設之捨棄接合點107係位於如下位置:於第1個打線上之導線130的第2接合點102上,即便自毛細管28突出之導線尾部122的突出長度LT不適當,亦能以順利轉移至第2打線之方式,進行捨棄接合。捨棄接合係於第1打線之第2接合點102上之處理結束、而第2打線之第1接合點132上之處理開始之前進行。
亦即,於圖8中,若進行異常訊號輸出處理(S26),則接著進行捨棄接合處理(S27)。該處理順序係藉由控制部80執行捨棄接合程式95進行。捨棄接合處理係經由XY平台I/F62及Z馬達I/F64而使毛細管28移動,且經由夾持器開閉I/F68而使導線夾持器32開閉,且經由超音波振盪器I/F66使超音波振盪器26運作,並且以如下方式進行。
保持導線尾部122自毛細管28之前端突出的導線30,且使毛細管28移動至捨棄接合用引線9上所設之捨棄接合點107之正上方。圖13係表示毛細管28已移動至電路基板8之捨棄接合點107之正上方的圖。
然後,於將導線尾部122保持於前端之狀態下使毛細管28向-Z方向下降,且於捨棄接合點107進行打線。亦即,按照控制部80之指令經由超音波振盪器I/F66而使超音波振盪器26運作,且藉由該超音波振動能量及Z馬達20之驅動控制對毛細管28的按壓力、且根據需要亦藉由 來自接合台14之加熱溫度,而使導線尾部122與電路基板8之引線9之間相接合。圖14係表示於捨棄接合點107,導線尾部122與電路基板8之間相接合的圖。
若導線尾部122與電路基板8於捨棄接合點107接合,則然後,作為導線尾部動作及導線切割動作,於已使導線夾持器32關閉之狀態下使毛細管28自捨棄接合點107向正上方即+Z方向上升。因係以使捨棄接合點107上之接合強度充分大於導線30之斷裂強度的方式對捨棄接合處理進行條件設定,故而,導線30於捨棄接合點107被切斷。如此,藉由毛細管28之移動處理,使得導線30自捨棄接合點107拉長,從而切斷導線30。
圖15係表示使毛細管28自圖14之狀態於XY平面方向移動既定距離移動且向+Z方向即表示為Z2之斜上方上升,且導線30於捨棄接合點107處成為切斷狀態128的圖。圖15中表示殘留於捨棄接合點107之側的部分、及自毛細管28之前端突出之導線尾部140。
如此,即便於自毛細管28之前端突出之導線尾部的突出長度LT不適當且輸出異常訊號時,亦藉由進行捨棄接合處理,而使自毛細管28之前端突出之導線尾部的突出長度LT變得適當,且成為適於下一打線處理的狀態。圖8之流程圖中,係表示為緊隨異常訊號輸出後進行捨棄接合處理(S27),但亦可於打線裝置10停止(S28)之後進行捨棄接合處理。進而,圖8之流程圖中,打線裝置10停止(S28)之後便結束(END),但亦可直接進入下一打線處理。
6‧‧‧半導體晶片
8‧‧‧電路基板
10‧‧‧打線裝置
12‧‧‧架台
14‧‧‧接合台
16‧‧‧XY平台
18‧‧‧接合頭
20‧‧‧Z馬達
22‧‧‧Z驅動臂
24‧‧‧超音波轉換器
26‧‧‧超音波振盪器
28‧‧‧毛細管
30‧‧‧導線
32‧‧‧導線夾持器
33‧‧‧導線捲軸
34‧‧‧夾持器開閉部
36‧‧‧未連判斷電路
38‧‧‧突出長度判斷電路
40‧‧‧突出長度檢測環
50‧‧‧窗式夾持器
60‧‧‧電腦
62‧‧‧XY平台I/F
64‧‧‧Z馬達I/F
66‧‧‧超音波振盪器I/F
68‧‧‧夾持器開閉I/F
70‧‧‧切斷電路I/F
72‧‧‧突出長度判斷電路I/F
80‧‧‧控制部
82‧‧‧記憶體
84‧‧‧第1接合程式
86‧‧‧第2接合程式
88‧‧‧移動處理程式
90‧‧‧切斷判斷處理程式
92‧‧‧突出長度判斷處理程式
94‧‧‧異常輸出處理程式
95‧‧‧捨棄接合程式
96‧‧‧控制程式
98‧‧‧控制資料

Claims (8)

  1. 一種打線裝置,其特徵在於具備:毛細管,其供導線通插;圓環狀的導線突出長度檢測環,其與該毛細管同軸地配置;及突出長度判斷部,其根據向該導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查電壓時通電有無的檢測,而判斷自該毛細管之前端突出之該導線的突出長度是否適當;該通電,當向該導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查電壓而檢測為非導通狀態時,向該導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查高電壓而檢測放電火花的有無。
  2. 如申請專利範圍第1項之打線裝置,其中,該突出長度判斷部係預先獲得關於該導線之突出長度、該檢查高電壓及該火花之有無的檢測關係,根據打線之接合條件而設定該檢查高電壓,且判斷該導線之突出長度是否適於該接合條件。
  3. 如申請專利範圍第2項之打線裝置,其具備切斷判斷部,於第1接合點之打線後進行第2接合點之打線之後,藉由使該導線成為夾緊狀態且使該毛細管移動,進行將該導線自該第2接合點切斷的處理之後,向接合對象物與該夾緊狀態之該導線之間施加既定的電訊號,且根據其回應而判斷該導線是否被切斷;該突出長度判斷部係於該切斷判斷部判斷為該導線被切斷時,判斷該導線之突出長度是否適當,當該導線之突出長度不適當時,不進行該第2接合點之接合,視為該導線於該第1接合點與該第2接合點之間被切斷, 且輸出異常訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項之打線裝置,其具備捨棄接合處理部,當判斷為導線之突出長度不適當時,使用預先決定之捨棄接合點,使導線之已切斷的前端部分成為適當的突出長度。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之打線裝置,其中,該第1接合點及該第2接合點之該打線係以楔形接合方式進行。
  6. 一種打線方法,其特徵在於具有如下步驟:第1打線處理步驟,其係於打線之第1接合點,使用供導線通插之毛細管以楔形接合方式將第1接合對象物與該導線之間接合;第2打線處理步驟,其係於該第1接合點之該打線之後,使該導線自該第1接合點以既定的導線長度延伸出,且於該打線之該第2接合點,將第2接合對象物與該導線之間接合;移動處理步驟,其係於該第2接合點之該打線之後,為了將該導線自該第2接合點切斷,而使該導線成為夾緊狀態,且使通插有該導線的毛細管移動;切斷判斷處理步驟,其係於為了切斷該導線而使該毛細管移動後,向該第2接合對象物與該導線之間施加既定的電訊號,且根據其回應而判斷該導線是否被切斷;突出長度判斷步驟,其係於判斷為該導線被切斷的情況下,根據向與該毛細管同軸地配置之圓環狀的導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查電壓時通電有無的檢測,而判斷自該毛細管之前端突出之該導線的突出長度是否適當;及 輸出處理步驟,其係當該導線之突出長度不適當時,不進行該第2接合點之接合,視為該導線於該第1接合點與該第2接合點之間被切斷,且輸出異常訊號。
  7. 如申請專利範圍第6項之打線方法,其中,該通電,當向該導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查電壓而檢測為非導通狀態時,向該導線突出長度檢測環與該導線之間施加既定的檢查高電壓且檢測放電火花的有無。
  8. 如申請專利範圍第6項之打線方法,其中,具有捨棄接合處理步驟,該捨棄接合處理步驟係於判斷為導線之突出長度不適當時,使用預先決定之捨棄接合點,使導線之已切斷的前端部分成為適當的突出長度。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG187721A1 (en) * 2010-08-10 2013-03-28 Kulicke & Soffa Ind Inc Wire loops, methods of forming wire loops, and related process
JP5426000B2 (ja) * 2012-11-16 2014-02-26 株式会社新川 ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
US9165842B2 (en) * 2014-01-15 2015-10-20 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Short tail recovery techniques in wire bonding operations
TWI517277B (zh) * 2014-02-14 2016-01-11 新川股份有限公司 打線裝置以及半導體裝置的製造方法
TWI557821B (zh) * 2014-02-21 2016-11-11 新川股份有限公司 半導體裝置的製造方法以及打線裝置
TWI555104B (zh) * 2014-09-11 2016-10-21 矽品精密工業股份有限公司 打線裝置及排除不良銲線之方法
JP5950994B2 (ja) * 2014-12-26 2016-07-13 株式会社新川 実装装置
TWI643276B (zh) * 2016-08-23 2018-12-01 Shinkawa Ltd. 夾線裝置的校準方法以及打線裝置
US10600756B1 (en) * 2017-02-15 2020-03-24 United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Wire bonding technique for integrated circuit board connections
KR102375893B1 (ko) * 2017-10-24 2022-03-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
JP7077650B2 (ja) * 2018-02-16 2022-05-31 トヨタ自動車株式会社 ボンディング装置、及びボンディング方法
WO2020112635A1 (en) * 2018-11-28 2020-06-04 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Ultrasonic welding systems and methods of using the same
CN112640068B (zh) * 2019-03-08 2024-06-25 株式会社新川 打线接合装置
US11420287B2 (en) * 2019-09-29 2022-08-23 Ningbo Shangjin Automation Technology Co., Ltd. Wire clamping system for fully automatic wire bonding machine
KR102793253B1 (ko) 2020-05-14 2025-04-08 삼성전자주식회사 반도체 패키지의 와이어 본딩 방법
CN114453753A (zh) * 2022-01-26 2022-05-10 芜湖固高自动化技术有限公司 一种电阻片自动焊接设备
TWI848292B (zh) * 2022-05-20 2024-07-11 日商新川股份有限公司 打線接合系統、打線接合檢查裝置、打線接合方法以及電腦程式產品
CN115621141A (zh) * 2022-10-13 2023-01-17 重庆平创半导体研究院有限责任公司 一种铝线键合方法
JP7515216B1 (ja) * 2023-06-16 2024-07-12 株式会社新川 ワイヤボンディング装置及びリカバリ方法
US20250162060A1 (en) * 2023-11-21 2025-05-22 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Wire bonding systems, wire replacement systems, and related methods
US20250201765A1 (en) * 2023-12-15 2025-06-19 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Methods of operating wire bonding systems, including methods of detecting and/or preventing wire fly-out on such systems

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS557415A (en) 1978-06-30 1980-01-19 Toyo Kagaku Sangyo Kk Faucet molding mold in fiber reinforcing plastic material
US4213556A (en) * 1978-10-02 1980-07-22 General Motors Corporation Method and apparatus to detect automatic wire bonder failure
US4422568A (en) 1981-01-12 1983-12-27 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Method of making constant bonding wire tail lengths
JPS5834938A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Nec Corp ボンデイング装置
US4586642A (en) * 1985-05-13 1986-05-06 Kulicke And Soffa Industries Inc. Wire bond monitoring system
JP2817314B2 (ja) 1990-02-15 1998-10-30 松下電器産業株式会社 ワイヤボンダおよびワイヤボンディング方法
JP2814154B2 (ja) * 1991-04-16 1998-10-22 株式会社新川 ボンデイング装置
JP3192761B2 (ja) * 1992-06-17 2001-07-30 芝浦メカトロニクス株式会社 ワイヤボンディング方法
US5302836A (en) * 1992-07-16 1994-04-12 Bernard Siu High speed image acquisition for microelectronics inspection
JP2714339B2 (ja) * 1993-01-19 1998-02-16 ローム株式会社 ワイヤボンディング装置
US5402927A (en) * 1994-06-09 1995-04-04 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Adjustable wire tensioning apparatus
JP3335043B2 (ja) 1995-03-27 2002-10-15 株式会社カイジョー 半導体デバイスの状態判定方法及び状態判定装置
US5645210A (en) * 1996-02-09 1997-07-08 Kulicke And Soffa Investments, Inc. High speed bonding tool contact detector
JPH1056034A (ja) * 1996-08-12 1998-02-24 Hitachi Ltd ボンディング装置
JP2000137026A (ja) 1998-10-30 2000-05-16 Suzuki Motor Corp 異常検査方法およびワイヤボンディング装置の接合良否検査システム
JP3201371B2 (ja) * 1999-02-02 2001-08-20 日本電気株式会社 ワイヤボンディング装置
US6082657A (en) * 1999-02-11 2000-07-04 Powerchip Semiconductor Corp. Wire-feeding device using logical circuitry and multiple sensors
JP2000306940A (ja) 1999-04-21 2000-11-02 Shinkawa Ltd バンプボンディングにおける不着検査方法及び装置
JP2001189340A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Shinkawa Ltd ワイヤボンデイング方法及びその装置
DE10061691B4 (de) * 2000-12-12 2004-12-30 Agie S.A., Losone Vorrichtung und Verfahren zur Detektion einer Bearbeitungselektrode einer Werkzeugmaschine
SG106126A1 (en) * 2002-03-08 2004-09-30 Esec Trading Sa Method and apparatus for dispensing solder on a substrate
TWI248186B (en) 2004-01-09 2006-01-21 Unaxis Internat Tranding Ltd Method for producing a wedge-wedge wire connection
JP4098274B2 (ja) * 2004-05-18 2008-06-11 株式会社カイジョー ワイヤボンディング装置
JP4530984B2 (ja) * 2005-12-28 2010-08-25 株式会社新川 ワイヤボンディング装置、ボンディング制御プログラム及びボンディング方法
US8302841B2 (en) * 2008-03-17 2012-11-06 Kulicke And Soffa Industries Wire payout measurement and calibration techniques for a wire bonding machine
JP5338759B2 (ja) * 2010-07-12 2013-11-13 株式会社デンソー ワイヤボンディング方法
US20120032354A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 National Semiconductor Corporation Wirebonding method and device enabling high-speed reverse wedge bonding of wire bonds
SG189657A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-31 Asm Tech Singapore Pte Ltd Automatic wire tail adjustment system for wire bonders
JP5426000B2 (ja) * 2012-11-16 2014-02-26 株式会社新川 ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
CN105849881A (zh) * 2013-12-11 2016-08-10 飞兆半导体公司 集成的引线接合器和具有缺陷剔除的三维测量系统
US9165842B2 (en) * 2014-01-15 2015-10-20 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Short tail recovery techniques in wire bonding operations

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