[發(fā)明專利]超聲接合方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145479.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111659996B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·特羅斯卡;O·西蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26;B23K37/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文

一種用于接合至少兩個接合配對件(10、20)的方法，包括：執(zhí)行直接連續(xù)的多個超聲接合操作，其中，執(zhí)行超聲接合操作包括使用第二接合工具(42)向與第一接合配對件(10)相鄰布置的第二接合配對件(20)施加壓力，由此使所述第二接合配對件(20)壓靠所述第一接合配對件(10)，并且，利用所述第二接合工具(42)，向所述接合配對件(10、20)施加高頻超聲振動。所述方法還包括在兩個直接連續(xù)的超聲接合操作之間的至少一個中間時間間隔期間，執(zhí)行以下至少之一：主動冷卻和加熱所述第二接合工具(42)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及一種超聲接合方法和裝置。

背景技術(shù)

超聲接合技術(shù)，例如超聲焊接或結(jié)合，被廣泛地用于機械地連接兩個接合配對件(partner)。從而，以超聲頻率振動的接合工具以壓力將第二接合配對件機械地壓靠第一接合配對件。例如，第一接合配對件可以是半導(dǎo)體襯底或電子電路板，而第二接合配對件可以是接觸銷或允許電接觸襯底或電路板的任何種類的連接元件。通常，使用相同的接合設(shè)備直接連續(xù)執(zhí)行多個接合操作。但是，一個或多個工藝參數(shù)可能會在連續(xù)的接合操作中意外改變。通常，需要在兩個(或更多)接合配對件之間建立可靠的機械和電氣連接。然而，當(dāng)一個或多個工藝參數(shù)改變時，這可能導(dǎo)致連接質(zhì)量的下降。

因此，需要一種方法和設(shè)備，即使使用相同的接合裝置直接連續(xù)地形成多個連接，也允許在接合配對件之間創(chuàng)建可靠的連接。

發(fā)明內(nèi)容

一個方面涉及一種用于接合至少兩個接合配對件的方法。所述方法包括：執(zhí)行直接連續(xù)的多個超聲接合操作，其中，執(zhí)行超聲接合操作包括使用第二接合工具向與第一接合配對件相鄰布置的第二接合配對件施加壓力，由此使所述第二接合配對件壓靠所述第一接合配對件，并且，利用所述第二接合工具，向所述接合配對件施加高頻超聲振動。并且所述方法還包括在兩個直接連續(xù)的超聲接合操作之間的至少一個中間時間間隔期間，執(zhí)行以下至少之一：主動冷卻和加熱所述第二接合工具。

另一個方面涉及一種超聲接合裝置，該超聲接合裝置包括：第一接合工具，包括第一支撐表面；以及第二接合工具，被配置成執(zhí)行直接連續(xù)的多個超聲接合操作，其中，執(zhí)行超聲接合操作包括向在所述第一支撐表面上堆疊在彼此上的第二接合配對件和第一接合配對件施加壓力，從而使所述第二接合配對件壓靠所述第一接合配對件，并向所述接合配對件施加高頻超聲振動。所述第二接合工具包括溫度單元，所述溫度單元被配置為至少在兩個直接連續(xù)的超聲接合操作之間的一個中間時間間隔期間，執(zhí)行以下至少之一：主動冷卻和加熱所述第二接合工具。

參考以下附圖和描述可以更好地理解本發(fā)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(fā)明的原理上。此外，在附圖中，貫穿不同的視圖，相似的附圖標記指代對應(yīng)的部分。

附圖說明

圖1示意性地示出了用于在兩個接合配對件之間形成連接的超聲接合裝置。

圖2示出了當(dāng)執(zhí)行多個連續(xù)的接合操作時，接合工具的溫度隨時間的變化。

圖3示出了當(dāng)執(zhí)行多個連續(xù)的接合操作時，加熱的接合工具相對于常規(guī)接合工具的溫度隨時間的變化。

圖4示出了當(dāng)執(zhí)行多個連續(xù)的接合操作時，冷卻的接合工具相對于常規(guī)接合工具的溫度隨時間的變化。

圖5(包括圖5A至5C)示意性地示出了示例性接合工具的不同視圖。

圖6示出了示例性的接合工具。

圖7示出了超聲接合方法。

具體實施方式