[實(shí)用新型]超聲波楔形接合構(gòu)造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420696919.4
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204204803U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加治敏晴;多田一夫
• 申請（專利權(quán)）人: 康奈可關(guān)精株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超聲波楔形接合(wedge?bonding)構(gòu)造。

背景技術(shù)

例如，為了利用接合線(日文：ボンディングワイヤ)將半導(dǎo)體芯片上的電極與配線基板上的配線圖案之間電連接(接合)而進(jìn)行超聲波楔形接合。如圖9所示，用于進(jìn)行該超聲波楔形接合的超聲波接合裝置1是使加壓接合工具5、接合線引導(dǎo)構(gòu)件6以及刀具7能夠一體地移動、行進(jìn)的裝置，該加壓接合工具5用于自上方將接合線4壓下而使該接合線4與所述電極、配線圖案等被接合構(gòu)件2成為線接觸狀態(tài)并進(jìn)行超聲波接合，該接合線引導(dǎo)構(gòu)件6呈噴嘴狀，用于向該加壓接合工具5的下側(cè)輸送接合線4，該刀具7能夠通過自上方進(jìn)行的下降動作而將利用所述加壓接合工具5進(jìn)行了超聲波接合后的接合線4切斷。

在此，接合線4在形成于接合結(jié)束位置E的超聲波接合部8的靠接合線配線方向下游側(cè)(接合線引導(dǎo)構(gòu)件6側(cè)或圖中右側(cè))的位置處被切斷。在切斷接合線4的處理中，為了不劃傷被接合構(gòu)件2，在利用刀具7將接合線4半切割至1/2～2/3左右的深度之后，使超聲波接合裝置1整體向下游側(cè)移動而將接合線4扯斷(拉切)。這樣的接合線4的配線處理以在1秒鐘內(nèi)進(jìn)行多次這樣程度的較快的速度連續(xù)地進(jìn)行。

并且，在所述半導(dǎo)體芯片是構(gòu)成例如用于控制電動汽車的馬達(dá)(電動機(jī))等的所謂功率模塊等的大功率半導(dǎo)體裝置的芯片的情況下，需要在接合線4的局部流過大電流。為此，研究使接合線4在上下方向上多層化。

此外，在將接合線4的頂端部熔融成球狀而使接合線4的頂端部與被接合構(gòu)件2相連接的球形接合技術(shù)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使接合線4在上下方向上多層化(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在該情況下，為了防止因上層接合線4與下層接合線4相干涉而使下層接合線4、下層接合部變形、損傷等，還在接合結(jié)束位置E處，使上層接合部相對于下層接合部向外側(cè)(接合線配線方向下游側(cè))偏移而使該上層接合部與下層接合部重疊。此外，在超聲波楔形接合過程中，由于無需將具有圓形截面的接合線4的頂端部熔融成球狀，而將該接合線4以橫向的線接觸狀態(tài)朝向上方重疊，因此，與球形接合的情況相比，在超聲波楔形接合過程中，多層化的難度較高，現(xiàn)階段還無法實(shí)施。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009－124075號公報

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型要解決的問題

然而，在要沿上下方向多層地形成所述超聲波楔形接合構(gòu)造的情況下，會產(chǎn)生如下問題。

即，與上述球形接合的情況同樣地，在使上層超聲波接合部8(H)相對于下層超聲波接合部8(L)向外側(cè)(接合線配線方向下游側(cè)或圖中右側(cè))偏移以使該上層超聲波接合部8(H)與下層超聲波接合部8(L)重疊的情況下，在上層超聲波接合部8(H)的靠接合線配線方向下游側(cè)的端部附近的、由刀具7切斷的位置的下側(cè)不存在下層超聲波接合部8(L)，即，在上層接合線4(H)的切斷位置沒有任何下方的支承(或者說由于產(chǎn)生空間部9)，因此，在由刀具7進(jìn)行半切割時，上層接合線4(H)變形(退避)很大，從而有可能產(chǎn)生如下問題。

問題模式之一

由于半切割時的上層接合線4(H)的變形，因此半切割深度會在左右兩側(cè)產(chǎn)生偏差。在該情況下，在拉切時，上層接合線4(H)被向張力較大的一側(cè)拉拽而以朝向橫向傾斜的方式變形，因此，上層接合線4(H)成為自加壓接合工具5的中心偏離的狀態(tài)。這樣，在進(jìn)行接下來的接合時，上層接合線4(H)會在被供給至在左右方向上自下層接合線4(L)的中心偏離的位置的狀態(tài)下進(jìn)行超聲波接合，因此會產(chǎn)生接合偏差、無法接合的狀態(tài)。因此，會產(chǎn)生不能進(jìn)行穩(wěn)定接合的情況。

問題模式之二

由于半切割時的上層接合線4(H)的變形，半切割深度產(chǎn)生偏差或切割不足。在該情況下，在拉切時，會發(fā)生上層接合線4(H)無法切斷而導(dǎo)致超聲波接合裝置1停止的故障。另外，即使能夠?qū)⑸蠈咏雍暇€4(H)切斷，在半切割時，上層接合線4(H)也會以向下側(cè)傾斜的方式變形，因此，上層接合線4(H)成為自加壓接合工具5偏離的狀態(tài)。這樣，在進(jìn)行接下來的接合時，上層接合線4(H)不會被收納在加壓接合工具5內(nèi)，因而，該上層接合線4(H)會相對于下層接合線4(L)產(chǎn)生很大的位置偏移，從而出現(xiàn)無法接合的狀態(tài)。因此，會發(fā)生不能進(jìn)行穩(wěn)定接合的故障。

并且，如上所述，若頻繁出現(xiàn)不能穩(wěn)定地將層疊形成的超聲波接合部8切斷的狀況，則在超聲波楔形接合過程中，將不能實(shí)現(xiàn)接合線4的多層化。

因此，本實(shí)用新型是為了解決上述問題點(diǎn)而提出的，其主要目的在于，提供一種能夠通過提高上層接合線切斷時的穩(wěn)定性、可靠性而實(shí)現(xiàn)接合線多層化的超聲波楔形接合構(gòu)造。