[发明专利]超声波接合装置、超声波接合检查方法以及超声波接合部的制造方法

说明书

超声波接合装置(50)具备：超声波接合机(20)，具有对装配到固定于夹具(24)的被固定物(1)的被接合部件(10)一边按压接合部件(4、5)一边施加超声波的超声波工具(21)；以及接合检查装置(30)，检查被接合部件(10)和接合部件(4、5)的接合质量。接合检查装置(30)具备：接合状态测定装置(31)，检测夹具(24)或者搭载有夹具(24)的超声波接合机(20)的框体(28)中的振动，输出检测信号(sig1)；以及接合状态判定装置(32)，在被接合部件(10)和接合部件(4、5)的接合工序中，根据由接合状态测定装置(31)输出的检测信号(sig1)，判定被接合部件(10)和接合部件(4、5)的接合状态。

技术领域

本发明是涉及将接合部件超声波接合到被接合部件的超声波接合装置、以及检查超声波接合到被接合部件的接合部件的接合质量的超声波接合检查方法的发明。

背景技术

在专利文献1中，公开了检查装配到半导体装置的半导体元件的电极和键合用的带被超声波接合的接合部的接合检查方法。专利文献1的接合检查方法是用于正确地辨别如无法根据接合时的波形数据等立即判断为接合不良的几μm单位的空隙部等的检查方法。具体而言，专利文献1的接合检查方法是如下检查方法：在接合完成后，对接合部附近施加超声波，用热或者声音(AE(Acoustic Emission，声发射))检测从超声波施加部传递的超声波所致的振动，根据得到的检测数据掌握接合状态。

在专利文献2中，公开了用布线超声波接合IGBT元件和布线用端子，检查布线用端子和布线的超声波接合部中的接合质量的接合质量检查装置以及接合质量检查方法。专利文献2的接合质量检查方法是根据由接合装置(超声波接合装置)得到的接合工具的押入量等的接合波形检查接合质量的方法。

在专利文献3中，公开了一种超声波接合控制装置，在通过超声波接合装置施加超声波来接合接合部件和被接合部件时，判定在接合部件或者被接合部件的至少一方中是否发生龟裂破损或者接合剥离异常。专利文献3的超声波接合控制装置根据来自抵接到被接合部件的振动传感器或者安装于按压接合部件的接触件的振动传感器的输出信号，判定接合部件或者被接合部件的接合状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-83246号公报(0016段～0027段、图3、图4)

专利文献2：国际公开WO2010/113250号公报(0045段～0058段、0089段、图1、图4、图5)

专利文献3：日本特开2012-35299号公报(0044段、0045段、0082段、0083段、图1、图8)

发明内容

在专利文献1的接合检查方法中，由于在接合结束后施加超声波，所以存在产生施加超声波的时间，在半导体装置的制造中花费时间这样的课题。另外，专利文献1的接合检查方法存在如下课题：在接合结束之后的超声波施加部的表面具有凹凸、异物等的情况下，无法正常地施加超声波，检测数据变得异常，尽管接合质量没有问题，仍误判定为有问题。

在专利文献2的接合质量检查方法中，根据由接合装置得到的接合工具的押入量等的接合波形检查接合质量。然而，在超声波接合中，施加载重和施加移位量(押入量)是主要的接合参数，但关于施加移位量，即使在设定了某个值的情况下，取决于被接合部件或接合部件的刚性，实际上施加的移位量也不同。另外，根据接合部界面的异物、氧化膜的影响，接合质量也变化。因此，专利文献2的接合质量检查方法存在仅通过由接合装置(超声波接合装置)得到的波形无法正确地检查接合质量的课题。