[發明專利]焊接劈刀

有效

• 申請號: 201711121799.X
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN108115267B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 石塚祐司;大西惇平;下原優一;中村飛鳥
• 申請（專利權）人: TOTO株式會社
• 主分類號: B23K20/26
• 分類號: B23K20/26;B23K20/10;H01L21/607
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周善來;王玉玲

本發明提供一種可得到高接合強度的焊接劈刀。具體而言，所提供的焊接劈刀具備：第1本體部，在軸向上延伸；第2本體部，設置于所述第1本體部的頂端側，且截面面積朝向頂端變小；瓶頸部，設置于所述第2本體部的頂端側；及穿通孔，在所述軸向上延伸，貫穿所述第1本體部、所述第2本體部及所述瓶頸部，可以穿通細絲，其特征在于，所述瓶頸部具有第1部分、設置于所述第1部分的頂端側的第2部分，所述第2部分在頂端上具有按壓所述細絲的按壓面，所述第1部分比所述第2本體部的切線更向內側凹下，所述第2部分的最大截面面積比所述第1部分的最小截面面積更大。

技術領域

本發明的形態通常涉及焊接劈刀。

背景技術

在半導體裝置的制造工序中，進行有通過焊接細絲(以下稱為“細絲”)來連接半導體元件和引線框的絲焊(例如專利文獻1～3)。在絲焊中，使用焊接劈刀將細絲的一端與半導體元件的電極(電極墊)接合(第一焊點)。接下來，拉著細絲與其他電極(引線)接合(第二焊點)。

在第二焊點上，例如形成有細絲與引線的實接合部(針腳式焊接)、細絲與引線的預接合部(收尾焊接)。在這樣的第二焊點之后，將從收尾焊接延伸的細絲分斷(切斷)。其后，通過利用包封樹脂對被細絲連接的半導體元件和引線框進行包封，來制造半導體裝置。

此外，在絲焊中進行有下述內容，即，利用焊接劈刀將細絲壓到電極墊、引線，并一邊施加負荷一邊將超聲波外加到焊接劈刀上。由此，即使在以高速進行接合的情況下，也能夠得到牢固的接合強度，且能夠縮短焊接循環。

然而，在半導體元件上，配線間隔的微細化、層間絕緣膜的薄膜化等在發展，因而在絲焊時，因施加于半導體元件的應力，而使半導體元件損傷的可能性增高。尤其，在電極墊的正下存在有IC(Integrated Circuit集成電路)的BOAC(Bond Over Active Circuit有源電路上焊接)裝置上，導致在電極墊的正下的ILD(Inter Layer Dielectric層間介質隔離)層(層間絕緣膜)上產生裂紋的可能性增高。

因此，希望焊接劈刀在降低施加于半導體元件的應力的同時，可得到高接合強度。

專利文獻1：日本特開平7-99202號公報

專利文獻2：日本特表2003-531729號公報

專利文獻3：日本特開2011-97042號公報

發明內容

本發明是基于這樣的課題的認識而進行的，所要解決的技術問題是提供一種可得到高接合強度的焊接劈刀。

第1發明為一種焊接劈刀，具備：第1本體部，在軸向上延伸；第2本體部，設置于所述第1本體部的頂端側，截面面積朝向頂端變小；瓶頸部，設置于所述第2本體部的頂端側；及穿通孔，在所述軸向上延伸，貫穿所述第1本體部、所述第2本體部及所述瓶頸部，可以穿通細絲，其特征在于，所述瓶頸部具有第1部分、設置于所述第1部分的頂端側的第2部分，所述第2部分在頂端上具有按壓所述細絲的按壓面，所述第1部分比所述第2本體部的切線更向內側凹下，所述第1部分的直徑朝向頂端變小，所述第1部分的外形形狀為圓錐臺狀，所述第2部分的最大截面面積比所述第1部分的最小截面面積更大，所述第1部分的所述軸向的長度相對于所述第2部分的所述軸向的長度的比例為3.20以上7.76以下。

在絲焊中，對半導體元件進行加熱，并通過熱和超聲波來進行擴散接合。此時，根據該焊接劈刀，由于在瓶頸部上設置了比第2本體部的切線更向內側凹下的第1部分及具有比第1部分的最小截面面積更大的截面面積的第2部分，因此在能夠從半導體元件適當地接收熱的同時，與第1部分較細的情況相結合，能夠適當地將熱留在第2部分上。由此，能夠提高細絲和電極之間的溫度，進而提高接合強度。因而，能夠在降低施加于半導體元件的應力的同時，得到高接合強度。

第2發明為一種焊接劈刀，其特征在于，在第1發明中，所述第2部分的最大截面面積相對于所述第1部分的最小截面面積的比例為1.12以上2.79以下。