半導體裝置及楔形接合裝置的制造方法
【專利說明】半導體裝置及楔形接合裝置
[0001][相關(guān)申請案]
[0002]本申請案享有以日本專利申請案2014-48845號(申請日:2014年3月12日)為基礎(chǔ)申請案的優(yōu)先權(quán)。本申請案通過參照該基礎(chǔ)申請案而包含基礎(chǔ)申請案的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實施方式涉及一種半導體裝置及楔形接合裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]在使用楔形接合法的楔形接合中，在將導線接合在焊墊等時，有時因半導體芯片上的接合點與電路基板上的接合點的位置關(guān)系或拉繞導線的方向，而產(chǎn)生焊墊間短路或?qū)Ь€的開路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種抑制導線、焊墊間的開路、短路的產(chǎn)生的半導體裝置及制造其的楔形接合裝置。
[0006]本實施方式的半導體裝置包括電路基板以及搭載在電路基板上的半導體芯片。半導體芯片在其上表面將具有長方形的第I連接區(qū)域以使其長邊對向的方式在第I方向排列有至少兩個以上。電路基板在所述第I方向排列有至少兩個以上的第2連接區(qū)域。第I連接區(qū)域的第I及第2接合點和對應于所述第I連接區(qū)域的第2連接區(qū)域的第3接合點利用一導線而連接。第I及第2接合點在第I連接區(qū)域上排列形成在與第I方向交叉的第2方向。第I接合點的長度方向朝向第2方向。在將連接第2接合點與第3接合點的方向作為第3方向的情形時，第2接合點的長度方向以成為比第2方向朝向第3方向的方向的方式形成。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實施方式中的楔形接合裝置的構(gòu)成圖的一例。
[0008]圖2是示意性地表示楔形接合的概要的俯視圖的一例。
[0009]圖3(a)?(C)是用以按照步驟順序說明本實施方式中的楔形接合的程序的圖的一例。
[0010]圖4是用以示意性地說明楔形工具的構(gòu)造的縱剖面圖的一例。
[0011]圖5(a)?(e)是用以按照步驟順序說明本實施方式中的楔形接合的程序的圖的一例。
[0012]圖6是表示楔形接合方法的程序的流程圖的一例。
[0013]圖7(a)及(b)是在焊墊形成有一個接合點的情形時的俯視圖的一例。
【具體實施方式】
[0014]以下，一面參照圖式一面對實施方式進行說明。再者，圖式是示意性者，厚度與平面尺寸的關(guān)系、各層的厚度的比率等未必與實際情況一致。即便在表示相同部分的情形時，也有根據(jù)圖式而相互的尺寸或比率不同地表示的情形。此外，關(guān)于上下左右的方向，也表示以半導體基板中的電路形成面?zhèn)葹樯系那樾螘r的相對性的方向，未必與以重力加速度方向為基準者一致。在本案說明書與各圖中，關(guān)于已經(jīng)記述的圖，對于與所述者相同的要素標注相同的符號并適當省略詳細的說明。在以下的說明中，為說明的方便起見，存在使用XYZ正交座標系的情形。在該座標系中，將相對于半導體基板的表面而平行的方向且相互正交的2個方向設為X方向及Y方向，將相對于該等X方向及Y方向的兩者而正交的方向設為Z方向。此外，在接合裝置中，將平行于平臺移動面的方向且相互正交的2個方向設為X方向及Y方向，將相對于該等X方向及Y方向的兩者而垂直的方向設為Z方向。
[0015](實施方式)
[0016]以下，參照圖1?圖7對實施方式進行說明。圖1是本實施方式中所使用的楔形接合裝置50的構(gòu)成圖的一例。楔形接合裝置50是使用楔形工具34作為楔形接合用的工具，以楔形接合方式形成連接多個接合對象物的楔形接合的裝置。在本發(fā)明的實施方式中，所謂楔形接合法是導線接合的一方法，是指在不于導線前端形成FAB(Free Air Ball，無空氣焊球)的情況下，使用壓力(壓接)、及由超聲波振動所產(chǎn)生的能量而將導線接合在焊墊等的接合方式。
[0017]如圖1所示，楔形接合裝置50具有架臺52、保持在架臺52上的接合平臺54及XY平臺56、以及電腦100。接合平臺54是載置作為接合對象物的半導體芯片10與電路基板14的接合對象物保持臺。圖1表示載置有作為接合對象物的半導體芯片10與電路基板14的狀態(tài)。
[0018]接合平臺54在載置或排出電路基板14等時，可相對于架臺52移動。接合平臺54在接合處理的期間固定在架臺52。作為接合平臺54，可使用例如金屬制的移動臺。接合平臺54例如連接在楔形接合裝置50的接地電位等基準電位。在與半導體芯片10或電路基板14之間需要絕緣的情形時，可對接合平臺54的必要部分實施絕緣處理。
[0019]半導體芯片10是將晶體管等積體化在硅基板而形成電子電路者。在半導體芯片10的上表面，作為電子電路的輸入端子與輸出端子等是作為多個焊墊而引出。半導體芯片10的下表面是硅基板的背面，且是作為電子電路的接地電極。
[0020]電路基板14例如是將所期望的配線在環(huán)氧樹脂基板上圖案化而成者。電路基板14具有將半導體芯片10的下表面電性及機械性地連接并固定的芯片焊墊、配置在該芯片焊墊的周圍的多條引線、及自芯片焊墊或多條引線引出的作為電路基板的輸入端子與輸出端子。楔形接合是通過以導線連接半導體芯片10上的焊墊與電路基板14上的引線之間而進行。
[0021]窗式夾具68設置在接合平臺54上。窗式夾具68是在中央部具有開口的平板狀的構(gòu)件，用于保持電路基板14。窗式夾具68以電路基板14的引線及半導體芯片10配置在中央部的開口中的方式定位，并且利用開口的周緣部按壓電路基板14，由此將電路基板14固定在接合平臺54。
[0022]XY平臺56搭載接合頭58。XY平臺56是使接合頭58移動至XY平面內(nèi)的所期望的位置的移動臺。XY平面是與架臺52的上表面平行的平面。Y方向是與下述的安裝在接合臂(未圖不)的超聲波換能器64的長度方向平行的方向。
[0023]接合頭58固定并搭載在XY平臺56。接合頭58內(nèi)置有Z電動機60。接合頭58是通過Z電動機60的驅(qū)動而被進行移動控制，且經(jīng)由Z驅(qū)動臂62及超聲波換能器64而使楔形工具34向Z方向移動的移動機構(gòu)。作為Z電動機60，可使用例如線性電動機。
[0024]Z驅(qū)動臂62具有超聲波換能器64及導線夾70。超聲波換能器64是根部安裝在Z驅(qū)動臂62。在超聲波換能器64的前端部，安裝有插通導線18的楔形工具34。在超聲波換能器64安裝有超聲波振動子66。超聲波換能器64將通過超聲波振動子66驅(qū)動而產(chǎn)生的超聲波能量傳送至楔形工具34。作為超聲波振動子66，可使用例如壓電組件。
[0025]導線18卷繞在導線卷軸72，該導線卷軸72設置在自接合頭58延伸的導線固持器的前端。導線18自導線卷軸72經(jīng)由導線夾70而插通至楔形工具34的貫通孔，且自楔形工具34的前端突出。
[0026]導線夾70是安裝在Z驅(qū)動臂62、且配置在導線18的兩側(cè)的I組夾板。通過將該對向的夾板之間打開而使導線18為可自由地延伸的狀態(tài)，通過將對向的夾板之間閉合而可使導線18的延伸停止。
[0027]電腦100是整體控制楔形接合裝置50的各要素的動作。電腦100具有作為CPU (Central Processing Unit，中央處理器)的控制部76、各種界面電路、及存儲器78。該等相互利用內(nèi)部總線96連接。
[0028]各種界面電路是設置在作為CPU的控制部76與楔形接合裝置50的各要素之間的驅(qū)動電路或緩沖電路。圖1中，將界面電路記載為I/F。電腦100具有