[發明專利]一種引線成弧方法及裝置

有效

• 申請號: 201310033085.9
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103077905A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王福亮;陳云;唐偉東;李軍輝;韓雷
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種引線成弧方法及裝置。

背景技術

集成電路（IC）制造是高新技術產業最核心的產業之一。微電子封裝是IC中非常重要的一道環節。隨著微電子行業不斷地朝小型化，高性能和低成本方向的發展，迫使微電子封裝開發先進的3D疊層封裝。引線鍵合由于其成本低且適應性強，具有在3D疊層封裝中廣泛運用的前景。這為引線鍵合技術提供了應對BGA挑戰的機會，同時也提出了新的挑戰。在3D疊層封裝中，不僅僅要完成同一塊芯片內電信號點之間的互連，還要實現不同的芯片之間的互連。這樣，就會導致電信號點之間的距離急劇增加。要實現這樣超大跨度的互連，就要求在引線成弧過程中能夠實現低弧超大跨度的引線。

在此之前，為了解決微電子封裝中的低弧大跨度問題，美國專利US7262124、US2005/0072833和US7464854提出，在形成第一焊點后，劈刀朝遠離第二焊點的方向反向運動或者做復雜軌跡運動，從而對第一個焊點附近的引線進行多次折彎，達到降低弧高的目的。美國專利US5989995提出了一種通過復雜劈刀軌跡在引線上形成多個不同位置的折點從而構成具有較強支撐能力的M引線。美國專利US6222274在此基礎上提出一種具有更大跨度的M引線成形方法。美國專利US7547626、US6222274和US7851347則提出了通過劈刀復雜軌跡形成多個折點從而降低弧高的成形方法。美國專利US2009/0081829提出在二焊結束后，通過其他工具強制壓低引線，從而達到降低弧高的目的。

綜上所述，現有技術在解決低弧大跨度問題上的思路大部分都是通過劈刀的復雜軌跡來形成特定的折點，從而形成滿足要求的特定形狀的引線。但是這種方法的缺點是劈刀軌跡復雜，整個過程中劈刀的移動消耗了大量的時間，導致整個引線成弧時間延長。且參數多，引線控制困難。對于不同的封裝場合，調試合適的劈刀軌跡所需要的時間長，增加了產品的開發周期和成本。至于通過其他工具來強制壓低已經成形的引線，雖然對降低弧高有一定的幫助，但是可能導致引線損傷或者斷裂，從而給后續的使用帶來隱患。

因此，提出一種快速的引線成弧的成形方法及裝置，滿足日新月異的IC封裝要求，變得越來越重要。通過改善劈刀的軌跡運動，并提高劈刀的運動速度，這是一種解決辦法，也是目前IC封裝研究的一個重要領域。另外，利用新的原理，提出新的快速成形方法則可能是另外一種更好的選擇。

發明內容

本發明提出了一種引線成弧方法及裝置，在引線成弧的過程中，利用擋塊與劈刀孔接觸，使引線形成折點，得到低弧超大跨度的弧線，解決傳統引線成弧方法劈刀軌跡復雜、工作效率低的問題。

本發明采用如下技術方案：

一種引線成弧的方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：在劈刀后方設置一個水平移動擋塊；

步驟二：在芯片焊盤上形成第一焊點后，劈刀垂直上升距離X，同時釋放引線；接著劈刀朝第二焊點的反方向運動水平距離Y，在引線上形成第一個折點；然后，劈刀垂直上升距離Z，其距離Z為第一焊點和第二焊點之間的水平距離；

其中，所述距離X為需要成弧的高度的0.8～1倍，距離Y與距離X相同；

步驟三：當劈刀垂直上升距離Z后，劈刀朝第二焊點方向橫向運動；與此同時，水平移動擋塊運動至劈刀孔下方，引線與擋塊接觸，引線在劈刀橫向運動的帶動下，由于擋塊的阻礙接觸形成第二折點；

步驟三：在引線形成第二折點后，水平移動擋塊退回原來位置，同時劈刀帶動引線將引線的自由端焊接在第二焊點上，完成引線成弧的過程。

上述方法中的擋塊為十字架形狀。

形成所述第二折點的引線成弧裝置，包括鍵合系統、超聲變幅桿及劈刀，鍵合系統與超聲變幅桿連接，鍵合系統包括劈刀驅動模塊和劈刀控制模塊，劈刀安裝于超聲變幅桿的前端孔中，劈刀內部設有供引線穿過的劈刀孔，還包括推桿、轉軸、旋轉臂、安裝塊、擋塊、擋塊水平驅動模塊、擋塊水平控制模塊、電機及電機控制模塊；

所述安裝塊上設有螺孔；

推桿和轉軸分別安裝于超聲變幅桿底部的安裝塊的螺孔中，電機固定在推桿的端部，轉軸左端固定有旋轉臂，與電機相連的轉軸驅動旋轉臂旋轉；

所述旋轉臂的一端固定在轉軸上，旋轉臂的另一端設有所述的擋塊；擋塊水平驅動裝置與推桿的右端相連，位于安裝塊的右側，用于驅動推桿水平移動，推桿水平移動帶動旋轉臂進行水平移動，擋塊水平驅動模塊與擋塊水平控制模塊相連。