[發(fā)明專利]打線工具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710261140.8
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN108735617A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳泰甲;古峰锜;何嘉哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國砂輪企業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

本發(fā)明公開了一種打線工具，包含一工作座；一結(jié)合層，設(shè)置在該工作座的一側(cè)；一第一鉆石層，以一化學(xué)氣相沉積法形成在該結(jié)合層遠(yuǎn)離該工作座的一側(cè)并直接接觸該結(jié)合層，該第一鉆石層具有一單一層結(jié)構(gòu)；以及一打線頭，設(shè)置在該第一鉆石層遠(yuǎn)離該結(jié)合層的一側(cè)并直接接觸該第一鉆石層，且該打線頭是由一鉆石微粉與一碳化硅微粉經(jīng)由一燒結(jié)處理而形成。該第一鉆石層不僅有助強化該工作座與該打線頭之間的接合，同時減少高溫下該打線工具的工作面變形程度，進而提升該打線工具的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種打線工具，尤指一種耐磨耗性提升，接合強度改善，且在高溫下不易變形的打線工具。

背景技術(shù)

打線接合(wire bonding)是目前業(yè)界將芯片與外部電路進行連接的方法之一。許多因素都會影響接合良莠，舉例來說，透過熱壓接合技術(shù)的打線接合所使用的打線工具，其表面應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性及耐磨耗特性，方能在打線接合制程的加熱過程中不致發(fā)生打線工具熱變形等不良結(jié)果。為了追求更好的質(zhì)量，許多的研究團隊致力在提升打線接合的工藝水平，同時，也對于打線工具進行各種研發(fā)改良。

譬如，本發(fā)明申請人所申請的中國臺灣新型專利公告號M539149提出一種打線工具，其包含一工作座、一設(shè)置在該工作座的一側(cè)的結(jié)合層、以及一打線頭，且在此新型中，該打線頭是由一鉆石微粉及一碳化硅微粉透過一燒結(jié)處理而形成。

或者，在美國發(fā)明專利號US6,840,424B2揭示的打線工具中，包含一工具主體、一連接該工具主體且由超硬材料形成的支撐構(gòu)件、以及一連接該支撐構(gòu)件的加壓構(gòu)件，并透過化學(xué)氣相沉積法在該加壓構(gòu)件形成一鉆石膜。

又或者，如美國發(fā)明專利號US6,270,898B1提出的接合工具，包含一工具本體以及一組設(shè)在該工具本體的該前端的工具尖端。該工具尖端包含一基板、一透過化學(xué)氣相沉積法形成的多晶鉆石膜、以及一與該多晶鉆石膜接觸且用在導(dǎo)電的金屬層。其中，該多晶鉆石膜可形成在該工具尖端的一裝設(shè)面、一接合面、或者至少兩相交在該裝設(shè)面與該接合面的側(cè)面上，并具有一介在1×10^-4Ωcm至1×10³Ωcm間的電阻，且該多晶鉆石膜為一包含具有相對高硼含量的第一導(dǎo)電多晶鉆石膜以及具有相對低硼含量的第二導(dǎo)電多晶鉆石膜的多層結(jié)構(gòu)。

在以上現(xiàn)有技術(shù)中，中國臺灣新型專利公告號M539149的打線工具，僅透過一焊料來接合該工作座及該打線頭，其打線頭的一工作面(也就是該打線頭遠(yuǎn)離該工作座的面)及一非工作面(也就是該打線頭靠近該工作座的面)均未形成有進一步輔助接合的材料，除了該工作面的耐磨耗度較差外，在接合強度上仍有不足；美國發(fā)明專利號US6,840,424B2的打線工具僅揭示在一打線頭的一工作面透過化學(xué)氣相沉積法形成一膜層，但在其非工作面未有輔助接合的材料，因此仍存在上述接合強度的問題；美國發(fā)明專利號US6,270,898B1雖然暗示在其打線頭的一工作面以及一非工作面均可透過化學(xué)氣相沉積法形成該多晶鉆石膜，然從圖中和內(nèi)文可發(fā)現(xiàn)，該專利雖揭示在該非工作面上可形成該多晶鉆石膜，但在具體揭示的內(nèi)容中，形成在該非工作面上的該多晶鉆石膜并未和一工作座或類似于該工作座的基材做接合，而是和一金屬電極接合，藉此提供工作時需要的電流和熱，因此，實際上該專利揭示的該多晶鉆石膜并無法幫助該工作座及該打線頭之間的接合強度，除前述問題外，其打線工具在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，將推升打線工具的生產(chǎn)制造成本。

當(dāng)該工作座及該打線頭之間的接合強度不佳時，在工作時的高溫循環(huán)下容易因熱變形而發(fā)生界面破壞，導(dǎo)致該打線工具的壽命降低，甚或影響制程良率。有鑒于此，亟需一種耐磨耗性提升，接合強度改善，且在高溫下不易變形的打線工具，以利產(chǎn)業(yè)在打線接合步驟的進行上更為順暢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的是在強化現(xiàn)有技術(shù)的打線工具中打線頭與工作座之間的接合強度，同時解決該打線工具之工作面在高工作溫度下常發(fā)生的變形問題。