[發明專利]用于導線鍵合機的自動線尾調節系統

有效

• 申請號: 201210403263.8
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103077903A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 宋景耀;李衛華;王屹濱;郭文華;張鑫偉
• 申請（專利權）人: 先進科技新加坡有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 周春發

技術領域

本發明涉及導線鍵合機，更具體地涉及導線鍵合機的導線饋送系統。

背景技術

在半導體裝配和封裝過程中，導線鍵合機被用來在半導體芯片上的電性接觸盤（contact?pads）和襯底之間，或者在不同半導體芯片的電性接觸盤之間形成電性導線連接。導線從包含有鍵合導線的線圈（wire?spool）處被饋送至鍵合工具，如尖管（capillary），以在該鍵合工具處完成導線鍵合。最廣泛使用的導線材料為金、銅或鋁。電性接觸盤可能包括位于半導體芯片上的和位于互連襯底上的噴涂有金屬的鍵合區域。

用于將導線鍵合或者焊接至連接盤的通用方法是通過組合熱能、壓力和/或超聲波能量。它是一個固態的焊接方法，其中兩種金屬材料（導線和連接盤表面）進入了密切接觸。一旦這些表面進入了密切接觸，那么電子共享或者原子的相互擴散將會發生，而導致導線鍵合形成。鍵合力能夠導致材料形變、污染層的破裂和表面粗糙度的平滑，這可能通過應用超聲波能量而得以強化。熱量能夠加速原子之間的相互擴散，從而形成導線鍵合。

一種類型的導線鍵合形成是使用球形導線鍵合（ball?wire?bond：球焊）。該方法包括在一段由尖管所固定的導線上熔融球形的導線材料，其被降低并焊接到第一鍵合位置。其后，尖管拉出一段線弧（loop），然后使用通常為月牙形的鍵合，通常謂之為鍥形導線鍵合（wedge?wire?bond：鍥焊）將導線連接到第二鍵合位置。再后，另一個焊球被再次形成以進行后續的第一球形導線鍵合。目前，金或銅球鍵合是最為廣泛使用的鍵合方法。其優點是：一旦球形導線鍵合被形成在器件的連接盤上，那么導線在其上沒有應力的情形下可以在任一方向上移動，這一點非常有助于自動導線鍵合。

在球形鍵合操作過程中，第二鍵合是在第二鍵合位置以鍥形導線鍵合的形成出現。在鍥形形成以后，當導線仍然連接在鍥形導線鍵合時，鍵合頭將會向上移動，以致于在尖管和鍥形導線鍵合塊之間一段導線被送出（paid?out）。鍵合頭將會提升至線尾高度位置，在那里當鍵合頭移動至電子火焰熄滅?(Electronic?Flame-Off：EFO)水平面時導線鍵合裝置的導線夾具將會閉合。在導線夾具閉合時的進一步向上移動過程中，導線將會在鍥形導線鍵合位置處斷開，藉此形成自由地伸展在尖管之外的線尾（wire?tail）。EFO設備將會產生火花以將線尾熔融而產生熔融的焊球，其被用于形成下一個球形導線鍵合。

線尾必須具有足夠的長度，以便為下一次球形鍵合形成合適的熔融的焊球。然而，由于各種原因，線尾可能太短或者缺少。例如，如果用于鍥形形成的鍵合參數不是良好地優化，或者被鍵合的材料被污染了，那么導線可能較早地從鍥形導線鍵合處斷開。然后導線可能不期望地從導線路徑或者尖管自身上突然飛出。如果存在較短的線尾或者根本上不存在線尾，那么熔融的焊球不可能被恰當地形成以完成下一個球形鍵合。如果該裝置檢測到合適的線尾沒有被形成，表明了一個操作錯誤，那么機器將會停止，并且由人工操作員手動干預通常被需要以致于通過尖管重新進給鍵合導線。所以，在線尾形成中這種錯誤導致了不必要的機器停車時間，并降低了生產率。

發明內容

所以，本發明的目的在于尋求提供一種在導線鍵合操作過程中防止延伸自尖管的線尾不足和/或使其恢復的方法，以便于減少人工干預的操作并提高導線鍵合裝置的生產率。

本發明相關聯的目的在于尋求提供一種測量延伸自尖管的線尾的方法，以保證該線尾具有合適的長度而有助于實施后續的導線鍵合操作。

因此，本發明提供一種用于形成導線互連的導線鍵合方法，其包括鍥形導線鍵合，該方法包含有以下步驟：使用尖管以形成鍥形導線鍵合；使用設置在導線夾具和尖管上方的導線固定設備以在導線夾具打開和沒有夾持在導線上的同時鎖固該導線；在遠離鍥形導線鍵合和朝向導線固定設備的方向上相對于導線提升導線夾具和尖管，以便于自該尖管送出一段導線；在尖管的預定高度處，閉合導線夾具以夾持在導線上；其后移動尖管和導線夾具更進一步遠離鍥形導線鍵合，而引起導線自該鍥形導線鍵合處斷開，以致于形成從尖管延伸的、具有期望長度的線尾。

參閱后附的描述本發明實施例的附圖，隨后來詳細描述本發明是很方便的。附圖和相關的描述不能理解成是對本發明的限制，本發明的特點限定在權利要求書中。

附圖說明

現在參考附圖描述本發明所述的導線鍵合裝置和方法較佳實施例的示例，其中。

圖1所示為本發明較佳實施例所述的導線鍵合裝置的立體示意圖。