接合良好与否判定系统和接合良好与否判定方法与流程

本发明涉及一种接合良好与否判定系统和接合良好与否判定方法。

背景技术：

1、在专利文献1中公开了一种超声波接合控制装置，该超声波接合控制装置具备与被接合构件抵接的第一振动传感器、设置于接触件侧的第二振动传感器、以及监视第一振动传感器或第二振动传感器的输出信号的异常检测单元。

2、在专利文献1的发明中，通过将第一振动传感器或第二振动传感器的输出信号的信号振幅与第一判定阈值或第二判定阈值进行比较来判定为发生了接合不良、龟裂破损或接合剥离异常。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利第514873号公报

技术实现思路

1、然而，例如，在将设置于作为第一构件的半导体芯片的多个凸块超声波接合于作为第二构件的基板的电极焊盘的情况下，有可能在半导体芯片的面内的规定的位置发生凸块接合不良。

2、在此，作为凸块接合不良的原因，例如考虑接合界面的微粒、凸块高度的偏差、搭载有被接合构件的台、半导体芯片的倾斜等。

3、然而，在专利文献1的发明中，仅能够判定接合剥离异常的有无、龟裂破损等接合良好与否，无法判定半导体芯片的面内的接合状态良好与否。

4、本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

5、第一发明是一种接合良好与否判定系统，对第一构件与第二构件进行超声波接合，判定接合状态良好与否，其中，所述接合良好与否判定系统具备：工具，其保持所述第一构件；振子，其对所述工具提供超声波能量；传感器，其在超声波接合过程中获取在所述工具与所述第一构件之间产生的振动的信号波形；以及运算部，其基于所述信号波形来判定所述第一构件与所述第二构件的接合状态良好与否。

6、在第一发明中，在超声波接合过程中，通过获取在工具与第一构件之间产生的振动的信号波形，能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

7、具体而言，当在第一构件以倾斜的姿势保持于工具的状态下对第一构件与第二构件进行超声波接合时，施加于第一构件的接合面的载荷产生偏差，由此有可能在第一构件的接合面的面内接合强度产生偏差而发生接合不良。

8、与此相对，在本实施方式中，通过监视并分析在工具与第一构件之间产生的振动、具体而言因工具与第一构件的滑动而产生的摩擦振动的信号波形，能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

9、第二发明在第一发明的接合良好与否判定系统中，所述运算部在所述信号波形的振幅大于规定的基准值的情况下，判定为所述第一构件与所述第二构件的接合状态良好。

10、在第二发明中，在信号波形的振幅大于规定的基准值的情况下，能够估计为，第一构件与第二构件通过金属扩散而正常地进行超声波接合，在工具与第一构件之间较多地产生摩擦振动。由此，能够判定为接合状态良好。

11、在此，在第一构件与第二构件在接合面均匀地接合的情况下，基准值根据由传感器获取的信号波形计算即可。

12、第三发明在第二发明的接合良好与否判定系统中，所述运算部获取所述信号波形的波峰成分以及波谷成分的频率特性。

13、在第三发明中，通过将由传感器获取到的信号波形分割为波峰成分和波谷成分来进行分析，能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

14、第四发明在第三发明的接合良好与否判定系统中，所述工具在超声波接合过程中交替地进行朝向振动方向的一端侧移动的第一动作及朝向所述振动方向的另一端侧移动的第二动作，所述运算部进行以下处理：基于所述振子的电流值的变化，判定所述工具是处于所述第一动作中还是处于所述第二动作中，使所述第一动作与所述信号波形的波峰成分或波谷成分中的一方的成分同步，使所述第二动作与另一方的成分同步。

15、在第四发明中，通过使工具的第一动作与信号波形的波峰成分或波谷成分的一方的成分同步并使工具的第二动作与另一方的成分同步，能够判定在第一构件的接合面的振动方向的一端侧或另一端侧是否发生了接合不良。

16、第五发明在第一~第四发明中任一项的接合良好与否判定系统中，所述传感器设置有多个，多个所述传感器配置于相对于沿着所述工具的振动方向延伸的中心线呈线对称的位置。

17、在第五发明中，通过使用多个传感器监视并分析多个信号波形，能够提高判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否的精度。

18、第六发明是一种接合良好与否判定方法，将第一构件超声波接合于第二构件，判定接合状态良好与否，其中，所述接合良好与否判定方法包括以下工序：通过工具吸附保持所述第一构件，将所述第一构件超声波接合于所述第二构件；在超声波接合过程中，获取在所述工具与所述第一构件之间产生的振动的信号波形；以及基于所述信号波形，判定所述第一构件与所述第二构件的接合状态良好与否。

19、在第六发明中，在超声波接合过程中，通过获取在工具与第一构件之间产生的振动的信号波形，能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

20、根据本发明，能够判定第一构件与第二构件的接合状态良好与否。

1.一种接合良好与否判定系统，对第一构件与第二构件进行超声波接合，判定接合状态良好与否，其中，

2.根据权利要求1所述的接合良好与否判定系统，其中，

3.根据权利要求2所述的接合良好与否判定系统，其中，

4.根据权利要求3所述的接合良好与否判定系统，其中，

5.根据权利要求1~4中任一项所述的接合良好与否判定系统，其中，

6.一种接合良好与否判定方法，将第一构件超声波接合于第二构件，判定接合状态良好与否，其中，