[发明专利]在导线键合过程中用于增强保护气体覆盖的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件上电气连接的形成，特别是涉及在导线键合过程中导线至电子元件的连接。

背景技术

导线键合被用作为连接不同器件的电气触点，或者同一器件的不同电气触点。当由活性材料如铜或铝制成的键合导线被用作为导线键合时，在加热的材料和环境中的氧气发生反应之际导线存在出现导线氧化的趋势。导线的氧化使得后续所形成的导线键合的质量变坏。因此，有必要提供一种包括相对惰性气体如氮气、氢气或氩气的保护气体，以在导线球形键合工序的焊球形成过程中覆盖和保护导线。

在键合过程中通过提供保护导线的氮气和/或氢气，关于更好地保护铜线的持续着重点在于驱动保证在导线点火区域以内获得气体的系统的发展，在该区域中熔融的焊球从导线处得以形成，以进行铜焊球的键合。

将惰性气体提供给键合导线时用于容置保护气体的一种装置公开在专利号为6,234,376、发明名称为“用于导线球形键合的遮盖气体的供应”的美国专利中。该装置包含有气体容置导管，以将保护气体引导至键合导线。横截的串联口形成于该导管中以使得键合工具的毛细尖管能够进入该气体容置导管中进行焊球形成，然后穿过该导管而将焊球键合在键合表面上。

另一个用于容置保护气体的现有装置公开在专利号为7,628,307、发明名称为“用于在导线键合期间传送保护气体的装置”的美国专利中。在将导线键合至电子元件期间，保护气体通过使用一种装置被供应，该装置包含有带有延展槽孔的主体，该延展槽孔具有通常在第一方向从主体的一侧延展进入主体之中的宽度，该延展槽孔在第二方向上还从主体的上表面延伸至下表面，该第二方向垂直于延展槽孔宽度所在的第一方向。当气体出口供应保护气体进入延展槽孔的同时，毛细尖管的端部可用于在第二方向上穿越延展槽孔。

将保护气体传送至毛细尖管的传统方法的缺点是：现有系统着重于主要阻止导线在导线点火以形成熔融焊球的过程中出现自然氧化。在导管或装置的开口处由于气体损耗，以致于在这些开口的外侧氧化保护是不可能的。因此，它们没有有效地提供气体的覆盖，以防止在执行导线键合时或者将毛细尖管侧向移动至不同的位置时氧化，除非毛细尖管在这种移动中总是位于气体容置导管以内。这样限制了这种系统的灵活性。

因此，开发一种用于供应保护气体至键合导线的装置是令人期望的，该装置保证导线不仅在点火区域之内，而且沿着毛细尖管朝向键合盘的移动路径上被保护气体所保护，因此在熔融焊球键合以前和键合过程中保证熔融焊球的质量得以实现。

发明内容

本发明的目的在于提供增强后的气体覆盖至键合导线，以便于不仅在点火期间，而且在毛细尖管移动过程中尤其是在键合过程中防止导线氧化。

因此，本发明提供一种用于在电子器件的导线键合过程中传送保护气体的装置，该装置包含有：主体；位于主体中的通孔，该通孔被成形以当执行导线键合时允许键合工具的毛细尖管的端部插置穿过该主体；至少一个气体出口，其位于主体的底面并相邻于通孔设置，该气体出口被操作来在朝向电子器件的方向上引导惰性气体；以及至少一个气体入口，其位于主体上，该气体入口被操作来将惰性气体供应至通孔和气体出口。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

根据本发明所述的气体供应装置的较佳实施例的示例现结合附图详细介绍，其中：

图1为根据本发明第一较佳实施例所述的气体供应装置的平面剖面示意图，其表明了内部气体通道，以在电子器件的导线键合过程中提供保护气体。

图2为图1中的气体供应装置的侧视剖面示意图，其表明了内部气体通道和固定有用于点火与导线键合的键合导线的毛细尖管的移动范围。

图3为图1中的气体供应装置的前视剖面示意图，其表明了内部气体通道。

图4为根据本发明第二较佳实施例所述的气体供应装置的平面剖面示意图，其具有第一内部气体通道和第二内部气体通道。

图5为根据本发明第二较佳实施例所述的气体供应装置的平面剖面示意图，其表明了气体出口，如沿着其淋浴环（shower ring）分布的多个孔洞。

图6为图5中的气体供应装置的前视剖面示意图，其表明了内部气体通道。

图7为根据本发明第三较佳实施例所述的气体供应装置的侧视剖面示意图，其表明了内部气体通道。

图8为图7中的气体供应装置的前视剖面示意图，其表明了内部气体通道。