[發明專利]引線鍵合方法和系統

在審

• 申請號: 201810890032.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109048028A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 余定展;鄭斌;莫婷;黃德蘭;都科;武哲宇;黃肅林
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;H01L21/60
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 孫新國;金楊

本發明公開了一種用于毫米波收發組件中的引線鍵合的方法和引線鍵合系統。該方法包括利用圖像識別系統在鍵合焊盤上選擇并且實時校正鍵合點的位置，以便選定待鍵合的鍵合點；以及在對選定的所述鍵合點進行引線鍵合過程中，利用氣浮隔離裝置來隔離鍵合機與振動源，從而實現在鍵合過程中對振動的干擾控制。通過本發明的技術方案，可以實現鍵合點的定位精度控制和鍵合過程的抗振動干擾控制，從而實現超細間距(通常在40μm以下)的引線鍵合。

技術領域

本發明總體上涉及引線鍵合制造工藝。更具體地，本發明涉及毫米波收發組件內等超細間距工況下的引線鍵合。

背景技術

引線鍵合是微波、毫米波部組件及器件等后道工藝中的關鍵工序，直接影響其質量一致性和可靠性。傳統的鍵合方法已經無法滿足一些電子器件或設備對于小型化、輕量化和高集成度的設計要求。

以毫米波收發組件為例，其是相控陣雷達等設備的核心單元并且其內部需要包括集成放大器、開關器件、衰減器、移相器、限幅器、低噪聲放大器、多功能芯片等高密度布局的裸芯片單元及陶瓷基片單元等。隨著此類電子設備向小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向的迫切發展需要，當前的引線鍵合技術無法實現高密度布局下的超細引線鍵合，并且這已成為影響毫米波收發組件產品高集成度、研制質量和大批量生產能力的主要問題。特別地，毫米波收發組件體積越來越小、內部引線越來越多，導致焊盤在整個芯片中所占的面積比不斷上升。因此，如何實現超細間距的引線鍵合是毫米波收發組件等小型化微波產品必須解決的一個關鍵問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于針對上述鍵合技術存在的無法實現高密度布局下超細間距引線鍵合的問題，提出新的引線鍵合技術。

根據本發明的一個方面，提供一種用于毫米波收發組件中的引線鍵合的方法，包括利用圖像識別系統在鍵合焊盤上選擇并且實時校正鍵合點的位置，以便選定待鍵合的鍵合點；以及在對選定的所述鍵合點進行引線鍵合過程中，利用氣浮隔離裝置來隔離鍵合機與振動源，從而實現在鍵合過程中對振動干擾的控制。

在一個實施例中，所述利用圖像識別系統校正并且選定鍵合點包括：利用圖像識別系統對焊盤上的預定區域進行搜索以獲得實時影像信息；將所述實時影像信息與存儲的參照影像信息進行比較以將具有最高相關性的位置選定為鍵合點；將所述選定的鍵合點的位置信息傳送到XY工作臺，以實現在鍵合過程中在所述鍵合點進行鍵合操作。

在一個實施例中，利用所述氣浮隔離裝置實現振動干擾控制包括根據檢測到的振動強度對所述氣浮隔離裝置執行充氣操作或放氣操作之一來實現對振動的干擾控制。

在一個實施例中，其中還包括將下列工藝(或工況)參數中的一個、多個或全部應用于所述引線鍵合過程：金絲規格為25μm；將用于夾持所述鍵合機的夾具的溫度控制在152±2℃；將鍵合機的劈刀壓力控制在16±2gf；將超聲功率控制在155±5W；以及將超聲時間控制在42±3ms。

在一個實施例中，利用上述方法對毫米波收發組件內的祼芯片之間或者裸芯片與陶瓷基片之間等工況進行引線鍵合，以便將前述工況下規格為25μm的金絲引線的鍵合間距控制在40um以下。

在一個實施例中，利用上述方法對毫米波收發組件內的裸芯片之間或者裸芯片與陶瓷基片之間等工況進行引線鍵合，以便將前述工況下規格為25μm的金絲引線的鍵合間距控制在35μm～40μm之間。

在一個實施例中，利用上述方法對所述毫米波收發組件內的裸芯片之間及裸芯片與陶瓷基片之間等工況進行引線鍵合，以便將前述工況下規格為25μm的金絲引線的鍵合間距控制在29.6μm～35.1μm之間。

在一個實施例中，氣浮隔離裝置的固有頻率可以控制在小于或等于2.5Hz的范圍內。

根據本發明的另一方面，提供一種引線鍵合系統，包括引線鍵合機、圖像識別系統和氣浮隔離裝置，當所述引線鍵合系統操作時，執行上述的方法及其上述的一個或多個實施例。