[發明專利]一種位置多維度高適配鍵合工裝及使用方法

在審

• 申請號: 202011046454.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112185884A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 楊帆;聶要要;王亞松;鄺小樂;許紅祥
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明設計了一種位置多維度高適配鍵合工裝及使用方法，屬于機械加工技術領域。其中一種位置多維度高適配鍵合工裝主要包括夾持系統、旋轉傾斜系統，可以自由旋轉、傾斜和固定鍵合模塊。采用金屬材質制作，定位平臺采用可自動選擇位置的金屬圓柱體進行定位。工裝平面傾斜設定采用機械傳動的方式進行，為深腔鍵合提供多維度的鍵合方式。本發明通過增加鍵合工裝功能改變了常規鍵合的加工工藝，有效解決了深腔鍵合無法下刀問題以及非平面鍵合劈刀無法打絲問題。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，應用在深腔金絲鍵合中。

背景技術

微電子組裝工藝是生產微波組件過程中的重要工藝，其所達到的技術水平，直接影響整機產品能否實現裝配。微組裝工藝中封裝半導體芯片時，需要使用鍵合工藝。鍵合工藝指利用鍵合設備通過施加壓力、超聲、熱能將金絲壓接在半導體芯片及載體基板上實現裸芯片、電容元器件與微帶線互連的一種工藝方法。現有的鍵合工裝不能夠做到夾持范圍可調，鍵合平面的角度可調，只是將產品固定在鍵合機上，進行鍵合。在鍵合過程中，由于劈刀有一定的長度，顯微鏡和劈刀之間又存在一定的角度，當微波模塊中的芯片比較靠近盒體，或者鍵合的區域存在深腔結構時，在鍵合時會出現深腔鍵合無法下刀問題以及非平面鍵合劈刀無法打絲問題。

本發明對現有工裝進行改進，增加夾持范圍調節功能，使鍵合工裝能夠適配多種尺寸的模塊安裝，并增加工裝傾斜功能，使鍵合工裝能夠滿足深腔非平面鍵合要求。

發明內容

本發明針對以上問題，提供了一種結構精巧、使用方便，可在鍵合時有效解決深腔內非平面鍵合難的鍵合工裝及使用方法。

本發明提出的位置多維度高適配鍵合工裝包括工作臺，固定定位柱，伸縮定位卡簧和傾斜調節系統。其中所述工作臺頂面開設有多個固定定位柱，對角處設有伸縮定位卡簧通過定位柱和伸縮定位卡簧加緊需要鍵合的模塊；平臺下方是傾斜調節系統。固定定位柱的位置可以自由選擇，這樣可以增加固定裝夾的尺寸范圍。伸縮定位卡簧可以局部伸縮，這樣可以局部調節裝夾的尺寸范圍。底部的傾斜系統可以根據需要調節平臺的傾斜角度，傾斜通過機械齒輪結構，用旋轉進給桿的方式對平臺進行傾斜設置。

進一步的，所述固定定位柱的位置可以自由選擇，用于增加固定裝夾的尺寸范圍。

進一步的，所述伸縮定位卡簧可以局部伸縮，用于局部調節裝夾的尺寸范圍。

進一步的，所述平臺下方的高適配傾斜系統根據需要調節平臺的傾斜角度；通過機械齒輪結構，用旋轉進給桿的方式完成平臺傾斜角度設置。

本發明提出的位置多維度高適配鍵合工裝通過機械運動的方式將傾斜角度用旋轉刻度的形式展現出來。在鍵合的過程中，將模塊固定在鍵合工裝上，可以自由控制移動和空間旋轉。可以完成鍵合過程中的深腔鍵合無法下刀問題和非平面鍵合劈刀無法打絲等問題。

本發明提出的位置多維度高適配鍵合工裝的使用方法步驟如下：

1)、固定柱位置選取：根據需要夾持模塊的大小選擇定位柱的位置，并根據伸縮卡簧確定夾持力度；

2)、安裝工裝：將鍵合工裝安裝在模塊的下方；

3)、定位：通過鍵合設備的顯微鏡對微波模塊鍵合區域進行定位；

4)、調整傾斜角并放入劈刀：通過調節夾具下方的旋鈕，改變平臺的傾斜角度，放入劈刀并調整鍵合區域達鍵合要求；

5)、鍵合：通過施加壓力、超聲、熱能將金絲兩端鍵合在對應的鍵合點上；

6)、調整傾斜角并取出劈刀：通過調節工裝下方的旋鈕，恢復平臺的傾斜角度，達到劈刀自由取下的要求；

7)、拆卸模塊：調整伸縮卡簧力度，從工裝上取下模塊；完畢。