[發明專利]用于校準超聲鍵合機的方法

有效

• 申請號: 201910693605.6
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110773409B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: F·伊科克;M·查恩塔;S·托費恩科
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: B06B3/02
• 分類號: B06B3/02;B23K20/10;H01L21/607
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;郭星

本公開涉及用于校準超聲鍵合機的方法。第一鍵合機包括第一超聲換能器。第二鍵合機包括第二超聲換能器和電源。該方法包括：由第一機械阻尼抑制第一超聲換能器；向第一超聲換能器提供第一校準電力，第一校準電力引起第一超聲換能器在被第一機械阻尼抑制時以第一校準幅度振蕩；向第二超聲換能器提供第二校準電力，其中第二校準電力被配置為引起第二超聲換能器在被與第一機械阻尼相同的第二機械阻尼抑制時以與第一校準幅度相同的第二校準幅度振蕩。第二鍵合機被適配為：基于第一校準電力的第一電參數和第二校準電力的第二電參數來修改第二控制信號以生成經修改的第二控制信號；將經修改的第二控制信號提供給電源以引起第二電源生成第二電力。

技術領域

本公開總體上涉及超聲鍵合技術。

背景技術

超聲鍵合技術被廣泛用于機械連結兩個鍵合伙伴。因此，以超聲頻率振蕩的鍵合工具利用壓力將第二鍵合伙伴機械地壓靠在第一鍵合伙伴上。例如，第一鍵合伙伴可以是半導體芯片或電子電路板，第二鍵合伙伴可以是鍵合線。然而，兩個鍵合伙伴之間的連結質量可能取決于很多參數，例如鍵合伙伴的技術設計、鍵合工具的技術設計、鍵合工具的振蕩頻率、壓力等。例如，將不同類型(例如，不同材料、不同直徑/橫截面)的鍵合線鍵合到特定類型的半導體芯片可能需要不同的生產參數(例如，振蕩頻率、壓力)以便實現可靠的接合。因此，第一類型鍵合伙伴和第二類型鍵合伙伴的每個特定組合可能需要大量實驗(例如，改變壓力和振蕩頻率的測試序列)以便找到適當的生產參數。

然而，使用被發現能夠提供合適的鍵合結果以使用第一鍵合機連結第一類型鍵合伙伴和第二類型鍵合伙伴的特定組合的鍵合伙伴的一個或多個控制信號可能不合適于使用不同的鍵合機連結相同類型的鍵合伙伴。換言之，優化利用不同鍵合機生產的相同接頭質量可能需要對每個所使用的鍵合機重復上述大量實驗。因此，需要改進的解決方案。

發明內容

一方面涉及一種用于基于經校準的第一鍵合機來校準第二鍵合機的方法。第一鍵合機包括第一超聲換能器，第二鍵合機包括第二超聲換能器和電源。該方法包括：通過第一機械阻尼來抑制第一超聲換能器；向第一超聲換能器提供第一校準電力，第一校準電力引起第一超聲換能器在被第一機械阻尼抑制時以第一校準幅度振蕩；向第二超聲換能器提供第二校準電力，其中第二校準電力被配置為在被與第一機械阻尼相同的第二機械阻尼抑制時以與第一校準幅度相同的第二校準幅度振蕩。第二鍵合機被適配為基于第一校準電力的第一電參數和第二校準電力的第二電參數來修改第二控制信號，以便生成經修改的第二控制信號；將經修改的第二控制信號提供給電源以便引起電源生成第二電力(electricalsupply)；并且將第二電力提供給第二超聲換能器。

參考以下描述和附圖可以更好地理解本發明。附圖中的組件不一定按比例繪制，而是將重點放在說明本發明的原理上。此外，在附圖中，相同的附圖標記表示對應的部件。在本說明書和權利要求書中，一些元素被指定為“第一元素”、“第二元素”、“第三元素”等。應當指出，諸如“第一”、“第二”、“第三”等名稱并非旨在枚舉，而是僅用于標識個體“元素”。也就是說，例如，“第三元素”的存在不需要“第一元素”和“第二元素”的存在。

附圖說明

圖1示出了第一鍵合機的正常操作；

圖2示出了由第一鍵合機的電源直接輸出到第一鍵合機的超聲換能器的第一換能器電壓和第一換能器電流；

圖3示出了第二鍵合機的正常操作；

圖4示出了由第二鍵合機的電源直接輸出到第二鍵合機的超聲換能器的第二換能器電壓和第二換能器電流；

圖5示出了圖1的第一鍵合機的校準操作；

圖6示出了直接施加到圖1的第一鍵合機的第一超聲換能器的第一校準電壓和所得到的第一交流電流；

圖7示出了圖3的第二鍵合機的校準操作；

圖8示出了直接施加到圖3的第二鍵合機的第二超聲換能器的第二校準電壓和所得到的第二交流電流；