CN113574642A - 半导体装置、半导体装置的制造方法及打线接合装置 - Google Patents

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朴善基
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Shinkawa Ltd
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Abstract

半导体装置10包括：电路基板11，包含电极垫13；半导体芯片12，包含对电极垫13电性连接的电极垫14；以及导线20，一端连接于电极垫13，另一端连接于电极垫14。导线20具有：第一导线部24，沿着电极垫13延伸，一部分被按压而与电极垫13电性接合；第二导线部26，以不接触第一导线部24的方式，沿与电极垫13交叉的方向延伸；第三导线部27，向电极垫13延伸；第一弯曲部28，将第一导线部24连接于第二导线部26；以及第二弯曲部29，将第二导线部26连接于第三导线部27。

Description

半导体装置、半导体装置的制造方法及打线接合装置
技术领域
本发明涉及一种半导体装置、半导体装置的制造方法及打线接合装置。
背景技术
设于电路基板的电极通过金属制的极细导线而电性连接于设于电路基板的半导体芯片的电极。此种连接技术被称为所谓的打线接合。作为打线接合的一种的楔形接合(wedge bonding)在将导线按压于电极的状态下赋予热及超声波等能量，由此将导线物理及电性连接于电极。例如，专利文献1、专利文献2公开与楔形接合有关的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-273991号公报
专利文献2：日本专利特开2016-062962号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于导线，要求维持连接于导线的两端的电极间的电性连接。例如，在导线被切断的情形及导线自电极剥离的情形时，无法维持电性连接。因此，对于经接合的导线，要求被称为拉力强度的机械强度。所谓拉力强度，为在将两端连接于电极的导线拉伸的状态下，产生导线的切断或导线与电极的剥离的荷重。
所述技术领域中，期望提高拉力强度。因此，本发明的目的在于提供一种拉力强度经提高的半导体装置、所述半导体装置的制造方法、以及制造所述半导体装置的打线接合装置。
解决问题的技术手段
本发明的一实施例的半导体装置包括：第一电极；第二电极，与第一电极电性连接；以及接合导线，一端接合于第一电极，另一端接合于第二电极。接合导线具有：第一导线部，沿着第一电极的表面延伸，一部分被按压而与第一电极电性接合；第二导线部，以不接触第一导线部的方式，沿自第一电极的表面立起的方向延伸；第三导线部，向第二电极延伸，端部被按压而与第二电极电性接合；第一弯曲部，将第一导线部延伸的方向弯曲成第二导线部延伸的方向；以及第二弯曲部，将第二导线部延伸的方向弯曲成第三导线部延伸的方向。
接合导线在接合于第一电极的部位与接合于第二电极的部位之间，设有第一导线部的一部分、第二导线部、第一弯曲部以及第二弯曲部。即，在接合于第一电极的部位与接合于第二电极的部位之间，抽出有充分长度的接合导线。而且，接合导线包含第一弯曲部以及第二弯曲部。进而，接合导线具有沿着第一电极延伸的第一导线部。根据这些结构，在拉应力作用于接合导线时，负荷并未直接作用于接合于第一电极的部位。负荷由第一导线部的一部分、第二导线部、第三导线部、第一弯曲部以及第二弯曲部负担。这些部位并未如接合于第一电极的部位那样受到剖面形状变化那样的加工，故而至少维持接合导线原本具有的强度。因此，接合导线可提高拉力强度。
所述半导体装置中，第一导线部也可含有接合部以及延伸部，所述接合部与第一电极电性接合，所述延伸部与接合部及第二导线部连续。延伸部的长度可较接合部的长度更长。根据所述结构，可优选地提高接合导线的拉力强度。
所述半导体装置的第一弯曲部中，第一导线部延伸的第一方向与第二导线部延伸的第二方向所成的角度也可为90度以下。根据所述结构，可优选地提高接合导线的拉力强度。
所述半导体装置的第二弯曲部中，第二导线部延伸的第二方向与第三导线部延伸的第三方向所成的角度也可为90度以下。根据所述结构，可优选地提高接合导线的拉力强度。
所述半导体装置的第一弯曲部也可为接合导线塑性变形而成的部分。根据所述结构，可优选地提高接合导线的拉力强度。
所述半导体装置的第二弯曲部也可为接合导线塑性变形而成的部分。根据所述结构，可优选地提高接合导线的拉力强度。
本发明的另一实施例为一种半导体装置的制造方法，为包括第一电极、与第一电极电性连接的第二电极、以及一端接合于第一电极且另一端接合于第二电极的半导体装置的制造方法。半导体装置的制造方法包括：第一步骤，使用焊针将接合导线的一端接合于第一电极后，一边抽出接合导线，一边使焊针的前端移动至较接合导线的接合部更靠第二电极侧且较接合部更靠上方的位置；第二步骤，使焊针的前端向第一电极下降并将接合导线的一部分按压于第一电极，由此形成第一弯曲部；第三步骤，一边抽出接合导线，一边使焊针的前端移动至较第一弯曲部更靠接合部侧且较接合部更靠上方的位置；以及第四步骤，使焊针的前端向第一电极下降，由此形成第二弯曲部。
根据所述制造方法，可形成包含第一弯曲部以及第二弯曲部的接合导线的端部。因此，可提高半导体装置的接合导线的拉力强度。
在本发明的另一实施例中，第一步骤也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的步骤；以及一边沿着与第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝第二电极侧抽出接合导线，一边使焊针移动的步骤。根据这些步骤，能够可靠地形成第一导线部。
在本发明的另一实施例中，第三步骤也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的步骤；以及一边沿着与第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝接合部侧抽出接合导线，一边使焊针移动的步骤。根据这些步骤，能够可靠地形成第二导线部。
本发明的另一实施例也可在第四步骤后，还具有：第五步骤，使用焊针将接合导线的另一端接合于第二电极。第五步骤也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的步骤；使焊针的前端移动至第二电极上的位置的步骤；以及将接合导线的另一端接合于第二电极的步骤。根据这些步骤，可形成将第一电极连接于第二电极的接合导线。
本发明的进而另一实施例也可为一种打线接合装置，制造包括第一电极、与第一电极电性连接的第二电极、及一端接合于第一电极且另一端接合于第二电极的接合导线的半导体装置。打线接合装置包括：接合单元，包含可移动地构成的焊针；以及控制单元，控制接合单元的动作。控制单元将下述控制信号提供给接合单元：第一控制信号，使用焊针将接合导线的一端接合于第一电极后，一边抽出接合导线，一边使焊针的前端移动至较接合导线的接合部更靠第二电极侧且较接合部更靠上方的位置；第二控制信号，使焊针的前端向第一电极下降，将接合导线的一部分按压于第一电极，由此形成第一弯曲部；第三控制信号，一边抽出接合导线，一边使焊针的前端移动至较第一弯曲部更靠接合部侧且较接合部更靠上方的位置；以及第四控制信号，使焊针的前端向第一电极下降，由此形成第二弯曲部。
根据所述打线接合装置，可形成包含第一弯曲部以及第二弯曲部的接合导线的端部。因此，可提高半导体装置的接合导线的拉力强度。
在进而另一实施例中，第一控制信号也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的控制信号；以及一边沿着与第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝第二电极侧抽出接合导线，一边使焊针移动的控制信号。根据所述结构，能够可靠地形成第一导线部。
在进而另一实施例中，第三控制信号也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的控制信号；以及一边沿着与第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝接合部侧抽出接合导线，一边使焊针移动的控制信号。根据所述结构，能够可靠地形成第二导线部。
在进而另一实施例中，控制单元也可进而将第五控制信号提供给接合单元，所述第五控制信号使用焊针将接合导线的另一端接合于第二电极。第五控制信号也可包含：一边沿着第一电极的表面的法线方向抽出接合导线，一边使焊针上升的控制信号；使焊针的前端移动至第二电极上的位置的控制信号；以及使接合导线的另一端接合于第二电极的控制信号。根据所述结构，可形成将第一电极连接于第二电极的接合导线。
发明的效果
根据本发明，提供一种拉力强度经提高的半导体装置、所述半导体装置的制造方法、以及制造所述半导体装置的打线接合装置。
附图说明
图1为表示打线接合装置的结构的图。
图2为将半导体装置的一部分放大表示的图。
图3为将图2所示的导线的端部放大表示的图。
图4为表示导线的形状及焊针的目标点的图。
图5为表示半导体装置的制造方法的主要步骤的流程图。
图6的(a)部分、(b)部分及(c)部分为表示半导体装置的制造方法所具有的主要步骤的图。
图7的(a)部分、(b)部分及(c)部分为表示半导体装置的制造方法所具有的继图6之后的主要步骤的图。
图8的(a)部分及(b)部分为表示半导体装置的制造方法所具有的继图7之后的主要步骤的图。
图9为表示半导体装置的制造方法所具有的继图8之后的主要步骤的图。
图10为将实施例的导线的端部放大拍摄的照片。
图11为将比较例的导线的端部放大表示的图。
具体实施方式
以下，一方面参照附图一方面对本发明的实施方式加以详细说明。在附图的说明中对相同要素标注相同符号，省略重复的说明。
[打线接合装置]
图1所示的打线接合装置1例如使用细径的金属导线将设于印刷基板的半导体元件的电极电性连接于所述印刷基板等的电极。打线接合装置1对导线提供热、超声波或压力而将导线连接于电极。打线接合装置1具有搬送单元2、接合单元3以及控制单元4。
搬送单元2将作为被处理零件的半导体装置10搬送至接合区域。接合单元3包含移动机构6、接合工具7以及焊针8。移动机构6使焊针8移动。在接合工具7的前端，可装卸地设有焊针8。焊针8对导线提供热、超声波或压力。控制单元4控制包含接合单元3的动作的、打线接合装置1整体的动作。控制单元4将若干控制信号提供给接合单元3。例如，控制信号包含：用以控制焊针8相对于半导体装置10的位置的信号；以及用以开始及停止提供热、超声波或压力的信号。关于控制单元4，将于后述。
[半导体装置]
图2将图1所示的半导体装置10的一部分放大表示。半导体装置10例如具有电路基板11(第一电子零件)、半导体芯片12(第二电子零件)以及导线20(接合导线)。半导体芯片12通过固晶等而固定于电路基板11的主面11a。电路基板11具有一个或多个电极垫13(第一电极)。电极垫13设于电路基板11的主面11a。另外，半导体芯片12也具有一个或多个电极垫14(第二电极)。电极垫14设于半导体芯片12的主面12a。
导线20将电极垫13电性连接于电极垫14。例如，导线20由金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)及这些金属的合金形成。另外，作为一例，导线20的直径为20微米。导线20的其中一个端部21(一端)物理及电性连接于电路基板11的电极垫13。导线20的另一个端部22(另一端)物理及电性连接于半导体芯片12的电极垫14。
图3将导线20的端部21放大而示意性地表示。作为一体物的导线20包含基于其形状及机械性质的若干部分。
导线20包含第一导线部24、第二导线部26、第三导线部27、第一弯曲部28以及第二弯曲部29。
第一导线部24沿着电极垫13的表面延伸。第一导线部24的一部分被按压。被按压的部分与电极垫13电性连接。第一导线部24包含与电极垫13电性连接的接合部24a(接合部)、以及自接合部24a连续至第二导线部26的延伸部24b。
接合部24a对电极垫13物理及电性连接。此处所谓物理连接，是指导线20接合于电极垫13。例如，接合部24a也可定义为产生针对拉伸力的阻力(反作用力)的部分。另外，所谓电性连接，是指导线20与电极垫13之间的电阻极小的状态。
接合部24a由所谓的楔形接合形成。楔形接合中，焊针8对电极垫13按压导线20。在所述按压状态下，焊针8对导线20提供能量(热、超声波等)。其结果为，经按压的部分被压扁而变形为扁平状。其结果为，导线20被压接至电极垫13。即，接合部24a也可定义为具有较导线20的直径更小的厚度的部分。
延伸部24b为第一导线部24的一部分。延伸部24b自接合部24a连续地延伸。延伸部24b保持导线20的剖面形状。延伸部24b的剖面形状为大致圆形。延伸部24b沿着电极垫13的主面13a延伸。延伸部24b的长度例如可与焊针8的前端的直径相同。另外，延伸部24b的长度例如可较焊针8的前端的直径更大。延伸部24b在无需对电极垫13物理及电性连接的方面而言，与接合部24a不同。例如，延伸部24b也可接触电极垫13。根据所述状态，延伸部24b对电极垫13电性连接。另一方面，延伸部24b无法对朝向主面13a的法线方向的拉伸力进行抵抗。因此不可谓物理连接。然而，延伸部24b的状态并不排除对电极垫13物理连接的状态。即，延伸部24b也可对电极垫13物理连接。再者，延伸部24b也可不对电极垫13进行接触，而是延伸部24b自电极垫13的主面13a稍许远离。根据已远离的状态，延伸部24b对电极垫13并未电性连接。另外，根据已远离的状态，延伸部24b也未对电极垫13物理连接。
第二导线部26经由后述的第一弯曲部28而与第一导线部24的延伸部24b连续。第二导线部26沿与电极垫13的主面13a交叉的方向D2延伸。例如，第二导线部26也可定义为沿主面13a的法线方向延伸。即，第二导线部26为自主面13a竖起的导线20的一部分。第二导线部26延伸的方向D2(第二方向)与第一导线部24的延伸部24b延伸的方向D1(第一方向)所成的角度A1可为直角以下(90度以下)。换言之，方向D1、方向D2所成的角度A1为锐角。作为一例，角度A1作为一例，可设为20度以上且60度以下。即，第二导线部26延伸的方向D2包含主面13a的法线方向的成分、以及与第一导线部24的延伸部24b延伸的方向D1为相反方向的成分。因此，第二导线部26延伸的方向D2相对于主面13a的法线方向而倾斜。另一方面，方向D1、方向D2所成的角度大于0度。即，方向D2相对于方向D1不平行。换言之，第二导线部26不对第一导线部24的延伸部24b进行接触。第二导线部26的长度例如可设为与第一导线部24的延伸部24b相同程度。第二导线部26与第一导线部24的延伸部24b同样地保持导线20的剖面形状。第二导线部26的剖面形状为大致圆形。
第三导线部27经由后述的第二弯曲部29而与第二导线部26连续。第三导线部27的端部连接于半导体芯片12的电极垫14。因此，第三导线部27的长度与自电极垫13至电极垫14为止的距离大致相同。第三导线部27的形状为圆弧状。因此，第三导线部27的形状较自电极垫13至电极垫14为止的直线距离更长。第三导线部27自电路基板11的电极垫13向半导体芯片12的电极垫14延伸。例如，第二导线部26延伸的方向D2与第三导线部27延伸的方向D3(第三方向)所成的角度A2大于直角(90度以上)。即，角度A2为钝角。作为一例，角度A2可设为90度以上且120度以下。第三引线部27除了连接于电极垫14的端部以外，也与第一导线部24的延伸部24b同样地保持导线20的剖面形状。即，第三引线部27的剖面形状为大致圆形。
第一弯曲部28设于第一导线部24与第二导线部26之间。即，第一弯曲部28使第一导线部24的延伸部24b延伸的方向D1变化为第二导线部26延伸的方向D2。第一弯曲部28的形状为圆弧。第一弯曲部28为经实施弯曲加工的导线20的一部分。关于形成第一弯曲部28的弯曲加工的详细内容，将于后述。所述弯曲加工使导线20发生塑性变形。根据所述塑性变形，在第一弯曲部28产生加工硬化。因此，第一弯曲部28的强度有时高于原本的导线20所具有的强度。
第二弯曲部29设于第二导线部26与第三导线部27之间。即，第二弯曲部29使第二导线部26延伸的方向D2变化为第三导线部27延伸的方向D3。第二弯曲部29的形状与第一弯曲部28同样地为圆弧。第二弯曲部29为经实施弯曲加工的导线20的一部分。关于形成第二弯曲部29的弯曲加工的详细内容，将于后述。因此，与第一弯曲部28同样地，第二弯曲部29为发生塑性变形的部位，产生加工硬化。
[半导体装置的制造方法]
所述半导体装置10是由打线接合装置1制造。以下，一方面参照图3、图4、图5以及图6，一方面对打线接合装置1的控制单元4的控制动作进行说明。进而，对半导体装置10的制造方法进行说明。
图4表示导线20的形状及焊针9的目标点。控制单元4具有与预先设定的第一目标点P1～第九目标点P9(第九目标点参照图9)有关的信息。控制单元4以焊针8依序移动至第一目标点P1～第九目标点P9的方式，向接合单元3提供控制信号。另外，控制单元4也将下述控制信号提供给接合单元3，所述控制信号控制移动中的导线20的抽出的允许与抽出的停止。进而，控制单元4也将下述控制信号提供给接合单元3，所述控制信号控制自焊针8的超声波等的提供的允许与停止。
第一目标点P1表示将导线20接合于电极垫13的位置。换言之，第一目标点P1为形成接合部24a的位置。在导线20的接合时，将导线20按压于电极垫13的主面13a。因此，第一目标点P1设定于电极垫13的主面13a上。更详细而言，自主面13a至第一目标点P1为止的距离与导线20的直径同等，或略小于导线20的直径。
第二目标点P2为用以形成延伸部24b的一部分的位置。第二目标点P2设定于第一目标点P1的正上方。以下的说明中，将沿着主面13a的法线远离主面13a的方向称为“上方向”。另外，将沿着法线靠近主面13a的方向称为“下方向”。第二目标点P2设定于通过第一目标点P1的主面13a的法线上。自主面13a至第二目标点P2为止的距离较自主面13a至第一目标点P1为止的距离更大。自第一目标点P1至第二目标点P2为止的距离例如可基于延伸部24b的长度而决定。
第三目标点P3也为用以形成延伸部24b的一部分的位置。第三目标点P3设定于相对于第二目标点P2沿着与法线正交的轴线远离的位置。以下的说明中，将相对于第二目标点P2与法线正交的轴线称为“平行轴线”。将沿着平行轴线自电极垫13朝向电极垫14的方向称为“顺向”。将沿着平行轴线自电极垫14朝向电极垫13的方向称为“逆向”。即，第三目标点P3设定于自第二目标点P2顺向远离既定距离的位置。例如，自第二目标点P2至第三目标点P3为止的距离例如可基于延伸部24b的长度而决定。即，自第二目标点P2至第三目标点P3为止的距离可与自第一目标点P1至第二目标点P2为止的距离同等，或也可更大，或也可更短。
第四目标点P4为用以形成第一弯曲部28的位置。第四目标点P4是以相对于第三目标点P3朝下方向远离的方式设定。因此，所谓自第三目标点P3向第四目标点P4的移动，是指朝下方向的移动。第四目标点P4较第一目标点P1更接近电极垫14。第四目标点P4可含有于主面13a上，或也可自主面13a远离既定距离。自主面13a至第四目标点P4为止的距离也可与自主面13a至第一目标点P1为止的距离无关。即，自主面13a至第四目标点P4为止的距离可与自主面13a至第一目标点P1为止的距离同等。自主面13a至第四目标点P4为止的距离也可较自主面13a至第一目标点P1为止的距离更小。自第三目标点P3至第四目标点P4为止的距离例如可基于第二导线部26的长度而决定。
第五目标点P5为用以形成第二导线部26的位置。第五目标点P5位于第四目标点P4的上方向。因此，在法线方向，第三目标点P3、第四目标点P4及第五目标点P5设定于同一线上。即，所谓自第四目标点P4向第五目标点P5的移动，为朝上方向的移动。另外，第五目标点P5设定于较第四目标点P4更靠上方。例如，自主面13a至第五目标点P5为止的距离较自主面13a至第四目标点P4为止的距离更大。另一方面，图7的(b)部分例示自主面13a至第五目标点P5为止的距离较自主面13a至第三目标点P3为止的距离更小的情形。自主面13a至第五目标点P5为止的距离可与自主面13a至第三目标点P3为止的距离相同。自主面13a至第五目标点P5为止的距离也可较自主面13a至第三目标点P3为止的距离更大。自第四目标点P4至第五目标点P5为止的距离例如可基于第二导线部26的长度而决定。
第六目标点P6也为用以形成第二导线部26的位置。第六目标点P6相对于第五目标点P5逆向远离。即，所谓自第五目标点P5向第六目标点P6的移动，为朝逆向的移动。再者，图7的(c)部分例示下述情形，即：在水平方向，自第五目标点P5至第六目标点P6为止的距离较自第五目标点P5至第一目标点P1或第二目标点P2为止的距离更大。自第五目标点P5至第六目标点P6为止的距离可与自第五目标点P5至第一目标点P1或第二目标点P2为止的沿着平行轴线的距离相同。自第五目标点P5至第六目标点P6为止的距离也可较自第五目标点P5至第一目标点P1或第二目标点P2为止的沿着平行轴线的距离更小。自第五目标点P5至第六目标点P6为止的距离例如可基于第二导线部26的长度而决定。
第七目标点P7为用以形成第二弯曲部29的位置。第七目标点P7是以相对于第六目标点P6朝下方向远离的方式设定。即，第七目标点P7较第六目标点P6更接近电极垫13。即，所谓自第六目标点P6向第七目标点P7的移动，为朝下方向的移动。例如，自主面13a至第七目标点P7为止的距离较自主面13a至第六目标点P6为止的距离小。自第六目标点P6至第七目标点P7为止的距离也可基于使导线20发生塑性变形所要求的移动量而决定。所谓使所述导线20发生塑性变形所要求的移动量，例如也可基于导线20的直径而决定。作为一例，自第六目标点P6至第七目标点P7为止的距离也可设为导线20的直径的1.5倍左右。
第八目标点P8为用以形成第三导线部27的位置。第八目标点P8位于第七目标点P7的上方向。因此，在法线方向，第六目标点P6、第七目标点P7及第八目标点P8设定于同一线上。即，所谓自第七目标点P7向第八目标点P8的移动，为朝上方向的移动。另外，第八目标点P8设定于较第七目标点P7更靠上方。例如，自主面13a至第八目标点P8为止的距离较自主面13a至第七目标点P7为止的距离更大。自第七目标点P7至第八目标点P8为止的距离例如可基于第三导线部27的长度而决定。
第九目标点P9(参照图9)也为用以形成第三导线部27的位置。第九目标点P9设定于半导体芯片12上。更详细而言，设定于半导体芯片12的电极垫14上。因此，所谓自第八目标点P8向第九目标点P9的移动，为朝顺向的移动。
＜第一步骤＞
控制单元4将第一控制信号提供给接合单元3(参照图5的步骤S10以及图6的(a)部分、(b)部分及(c)部分)。第一控制信号包含：使焊针8移动至第一目标点P1的动作、自焊针8以既定期间放射超声波的动作(步骤S11)、使焊针8移动至第二目标点P2的动作(步骤S12)、使焊针8移动至第三目标点P3的动作(步骤S13)、以及允许抽出导线20的动作。
接受第一控制信号的接合单元3首先使焊针8移动至第一目标点P1。此时，焊针8的前端对电极垫13按压导线20。继而，接合单元3自焊针8的前端以既定期间放射超声波。于是，被按压于焊针8的前端的导线20的一部分变形为扁平状。通过所述变形，导线20对电极垫13进行接合。其结果为，形成接合部24a。
继而，接合单元3使焊针8自第一目标点P1移动至第二目标点P2(参照步骤S12、图6的(b)部分)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第一目标点P1移动至第二目标点P2。此处抽出的导线20构成延伸部24b。
继而，接合单元3使焊针8自第二目标点P2移动至第三目标点P3(参照步骤S13、图6的(c)部分)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第二目标点P2移动至第三目标点P3。此处抽出的导线20也构成延伸部24b。
再者，步骤S12、步骤S13只要可使焊针8自第一目标点P1移动至第三目标点P3即可。例如，作为相当于步骤S12、步骤S13的步骤，也可使焊针8自第一目标点P1直接移动至第三目标点P3。换言之，焊针8也可不经由第二目标点P2。例如，也可使焊针8沿着将第一目标点P1与第三目标点P3连结的直线的轨迹移动。另外，也可使焊针8沿着通过第一目标点P1及第三目标点P3的圆弧的轨迹移动。
＜第二步骤＞
控制单元4将第二控制信号提供给接合单元3(参照图5的步骤S20及图7的(a)部分)。第二控制信号包含使焊针8移动至第四目标点P4的动作。
接受第二控制信号的接合单元3使焊针8自第三目标点P3下降至第四目标点P4(步骤S20)。此时，接合单元3也可禁止自焊针8抽出导线20。此时，存在于焊针8内的导线20的一部分与步骤S12、步骤S13中自焊针8抽出的导线20的另一部分具有既定的弯曲角度而连续。具体而言，存在于焊针8的内部的导线20的一部分与主面13a的法线方向一致。另一方面，自焊针8抽出的导线20的另一部分相对于所述法线方向而倾斜。例如，导线20的另一部分可设为沿着将第一目标点P1与第三目标点P3连结的假想线。因此，导线20的一部分与导线20的另一部分的连接部分弯曲。所述连接部分在焊针8的前端部分产生。
若在所述状态下使焊针8下降，则导线20的一部分与导线20的另一部分之间的角度变小。具体而言，导线20的一部分与导线20的另一部分之间的角度接近直角。即，对导线20的一部分与导线20的另一部分的连接部分实施弯曲加工。而且，若所述弯曲的程度变大，则导线20的一部分与导线20的另一部分的连接部分的变形由弹性变形向塑性变形过渡。若连接部分塑性变形，则连接部维持形状而不恢复成原本的形状。所述状态为所谓的使导线20带有“曲度”的状态。即，由第二控制信号所致的焊针8的下降为使导线20带有“曲度”的步骤。而且，包含通过第二控制信号所致的焊针8的下降而带有的“曲度”的部分为本实施方式的第一弯曲部28。
＜第三步骤＞
控制单元4将第三控制信号提供给接合单元3(参照图5的步骤S30以及图7的(b)部分及(c)部分)。第三控制信号包含：使焊针8移动至第五目标点P5的动作(步骤S31)、使焊针8移动至第六目标点P6的动作(步骤S32)、及允许抽出导线20的动作。
接受第三控制信号的接合单元3使焊针8自第四目标点P4移动至第五目标点P5(参照步骤S31、图7的(b)部分)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第四目标点P4移动至第五目标点P5。此处抽出的导线20构成第二导线部26。
继而，接合单元3使焊针8自第五目标点P5移动至第六目标点P6(参照步骤S32、图7的(c)部分)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第五目标点P5移动至第六目标点P6。此处抽出的导线20也构成第二导线部26。
再者，所述步骤S30中，只要可使焊针8自第四目标点P4移动至第六目标点P6即可。例如，步骤S30也可使焊针8自第四目标点P4直接移动至第六目标点P6。换言之，在步骤S30中，焊针8也可不经由第五目标点P5。例如，步骤S30中，也可使焊针8沿着将第四目标点P4与第六目标点P6连结的直线的轨迹移动。
＜第四步骤＞
控制单元4将第四控制信号提供给接合单元3(参照图5的步骤S40及图8的(a)部分)。第四控制信号包含使焊针8移动至第七目标点P7的动作。
接受第四控制信号的接合单元3使焊针8自第六目标点P6下降至第七目标点P7(步骤S40)。接合单元3也可禁止自焊针8抽出导线20。此时，存在于焊针8内的导线20的一部分、与步骤S30中自焊针8抽出的导线20的另一部分具有既定的弯曲角度而连续。即，导线20的一部分与抽出的部分的关系与步骤S20中说明的关系类似。于是，若将焊针8下降，则导线20的一部分、与抽出的部分之间的连接部分的角度变小。而且，若弯曲的程度达到构成导线20的材料所具有的塑性区域，则导线20的一部分、与抽出的部分之间的连接部分发生塑性变形。发生所述塑性变形的部分也与步骤S12、步骤S13同样地，可称为带有“曲度”的部分。因此，导线20的一部分与抽出的部分之间保持经弯曲的形状。其结果为，在导线20的一部分与抽出的部分之间产生第二弯曲部29。
＜第五步骤＞
控制单元4将第五控制信号提供给接合单元3(参照图5的步骤S50以及图8的(b)部分及图9)。第五控制信号包含：使焊针8移动至第八目标点P8的动作(步骤S51)、使焊针8移动至第九目标点P9的动作(步骤S52)、允许抽出导线20的动作、以及自焊针8以既定期间放射超声波的动作(步骤S53)。
接受第五控制信号的接合单元3使焊针8自第七目标点P7移动至第八目标点P8(参照步骤S51、图8的(b)部分)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第七目标点P7上升至第八目标点P8。此处抽出的导线20构成第三导线部27的一部分。
继而，接合单元3使焊针8自第八目标点P8移动至第九目标点P9(参照步骤S52、图9)。进而，接合单元3允许自焊针8抽出导线20。即，接合单元3一边抽出导线20，一边使焊针8自第八目标点P8移动至第九目标点P9。此处抽出的导线20也构成第二导线部26的另一部分。
继而，接合单元3自焊针8的前端以既定期间放射超声波(参照步骤S52、图9)。于是，被按压于焊针8的前端的导线20的一部分变形为扁平状。通过所述变形，导线20对电极垫14进行接合。
根据经过所述步骤形成的导线20，可提高拉力强度。以下，与比较例的半导体装置110进行比较，并且对本实施方式的半导体装置10的作用效果进行说明。
图11表示比较例的半导体装置110所具有的导线120的端部。导线120具有连接于电极垫113的接合部123、以及向另一电极垫延伸的导线部124。即，导线120不具有相当于第一导线部24、第二导线部26、第三导线部27、第一弯曲部28以及第二弯曲部29的部位。若对此种导线120施加拉应力，则其负荷作用于自接合部123向斜上方延伸的部分(所谓的颈部125)。所述颈部125包含接合部123的一部分，故而其厚度薄。因此，颈部125的强度低于导线120所具有的强度。
另一方面，本实施方式的导线20在接合部24a与第三导线部27之间，设有延伸部24b、第二导线部26、第一弯曲部28以及第二弯曲部29。即，在接合部24a与第三导线部27之间，抽出有充分长度的导线。而且，导线20包含产生加工硬化的第一弯曲部28以及第二弯曲部29。进而，导线20具有自接合部24a沿着电极垫13延伸的延伸部24b。根据这些结构，在拉应力作用于导线20时，负荷并未直接作用于接合部24a与延伸部24b的连接部分。负荷由在接合部24a与第三导线部27之间抽出的导线、以及产生加工硬化的第一弯曲部28及第二弯曲部29负担。这些部位并未如接合部24a那样受到剖面形状变化那样的加工，故而至少维持导线20原本所具有的强度。进而，这些部位中的第一弯曲部28以及第二弯曲部29也可通过加工硬化而强度进一步提高。因此，导线20可提高拉力强度。
作为比较例，将直径为20微米的导线设为图11所示那样的形状而架设于电极垫间。另外，导线是以金、银、铝、以及铜分别准备。其结果表明，拉力强度的最低值为1.0gf。继而，使用实施方式的制造方法将相同的导线架设于电极垫间。图10表示其一例。其结果表明，拉力强度的最低值为2.5gf。即得知，在使用实施方式的打线接合装置1进行利用实施方式的制造方法的打线接合的情形时，可使拉力强度提高2.5倍左右。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但不限定于所述实施方式，也可以各种实施例实施。
符号的说明
1：打线接合装置
2：搬送单元
3：接合单元
4：控制单元
6：移动机构
7：接合工具
8：焊针
10：半导体装置
11：电路基板(第一电子零件)
12：半导体芯片(第二电子零件)
13：电极垫(第一电极)
14：电极垫(第二电极)
20：导线(接合导线)
21：端部(一端)
22：端部(另一端)
24：第一导线部
24a：接合部(接合部)
24b：延伸部
26：第二导线部
27：第三导线部
28：第一弯曲部
29：第二弯曲部
110：半导体装置
120：导线
113：电极垫
123：接合部
124：导线部
125：颈部

Claims (16)

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
第一电极；
第二电极，与所述第一电极电性连接；以及
接合导线，一端接合于所述第一电极，另一端接合于所述第二电极，
所述接合导线具有：
第一导线部，沿着所述第一电极的表面延伸，一部分被按压而与所述第一电极电性接合；
第二导线部，以不接触所述第一导线部的方式，沿自所述第一电极的表面立起的方向延伸；
第三导线部，向所述第二电极延伸，端部被按压而与所述第二电极电性接合；
第一弯曲部，将所述第一导线部延伸的方向弯曲成所述第二导线部延伸的方向；以及
第二弯曲部，将所述第二导线部延伸的方向弯曲成所述第三导线部延伸的方向。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一导线部包含接合部以及延伸部，所述接合部与所述第一电极电性接合，所述延伸部与所述接合部及所述第二导线部连续，
所述延伸部的长度较所述接合部的长度更长。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
在所述第一弯曲部中，所述第一导线部延伸的第一方向与所述第二导线部延伸的第二方向所成的角度为90度以下。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在所述第二弯曲部中，所述第二导线部延伸的第二方向与所述第三导线部延伸的第三方向所成的角度为90度以上。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一弯曲部为所述接合导线塑性变形的部分。
6.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一弯曲部为所述接合导线塑性变形的部分。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第二弯曲部为所述接合导线塑性变形的部分。
8.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
所述第二弯曲部为所述接合导线塑性变形的部分。
9.一种半导体装置的制造方法，为包括第一电极、与所述第一电极电性连接的第二电极、以及一端接合于所述第一电极且另一端接合于所述第二电极的接合导线的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
第一步骤，使用焊针将所述接合导线的一端接合于所述第一电极后，一边抽出所述接合导线，一边使所述焊针的前端移动至较所述接合导线的接合部更靠所述第二电极侧且较所述接合部更靠上方的位置；
第二步骤，使所述焊针的前端向所述第一电极下降并将所述接合导线的一部分按压于所述第一电极，由此形成第一弯曲部；
第三步骤，一边抽出所述接合导线，一边使所述焊针的前端移动至较所述第一弯曲部更靠所述接合部侧且较所述接合部更靠上方的位置；以及
第四步骤，使所述焊针的前端向所述第一电极下降，由此形成第二弯曲部。
10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述第一步骤包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的步骤；以及
一边沿着与所述第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝所述第二电极侧抽出所述接合导线，一边使所述焊针移动的步骤。
11.根据权利要求9或10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述第三步骤包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的步骤；以及
一边沿着与所述第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝所述接合部侧抽出所述接合导线，一边使所述焊针移动的步骤。
12.根据权利要求9或10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述第四步骤之后，还具有：第五步骤，使用所述焊针将所述接合导线的另一端接合于所述第二电极，
所述第五步骤包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的步骤；
使所述焊针的前端移动至所述第二电极上的位置的步骤；以及
将所述接合导线的另一端接合于所述第二电极的步骤。
13.一种打线接合装置，制造包括第一电极、与所述第一电极电性连接的第二电极、以及一端接合于所述第一电极且另一端接合于所述第二电极的接合导线的半导体装置，其特征在于，所述打线接合装置包括：
接合单元，包含以能够移动的方式构成的焊针；以及
控制单元，控制所述接合单元的动作，
所述控制单元将下述控制信号提供给所述接合单元：
第一控制信号，使用所述焊针将所述接合导线的一端接合于所述第一电极后，一边抽出所述接合导线，一边使所述焊针的前端移动至较所述接合导线的接合部更靠所述第二电极侧且较所述接合部更靠上方的位置；
第二控制信号，使所述焊针的前端向所述第一电极下降并将所述接合导线的一部分按压于所述第一电极，由此形成第一弯曲部；
第三控制信号，一边抽出所述接合导线，一边使所述焊针的前端移动至较所述第一弯曲部更靠所述接合部侧且较所述接合部更靠上方的位置；以及
第四控制信号，使所述焊针的前端向所述第一电极下降，由此形成第二弯曲部。
14.根据权利要求13所述的打线接合装置，其特征在于，
所述第一控制信号包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的控制信号；以及
一边沿着与所述第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝所述第二电极侧抽出所述接合导线，一边使所述焊针移动的控制信号。
15.根据权利要求13或14所述的打线接合装置，其特征在于，
所述第三控制信号包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的控制信号；以及
一边沿着与所述第一电极的表面的法线方向交叉的方向朝所述接合部侧抽出所述接合导线，一边使所述焊针移动的控制信号。
16.根据权利要求13或14所述的打线接合装置，其特征在于，
所述控制单元进而将第五控制信号提供给所述接合单元，所述第五控制信号使用所述焊针将所述接合导线的另一端接合于所述第二电极，
所述第五控制信号包含：
一边沿着所述第一电极的表面的法线方向抽出所述接合导线，一边使所述焊针上升的控制信号；
使所述焊针的前端移动至所述第二电极上的位置的控制信号；以及
使所述接合导线的另一端接合于所述第二电极的控制信号。
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