[发明专利]利用线夹制造折点的快速引线成弧方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用线夹制造折点的快速引线成弧方法及装置，特别是利用线夹的动作在金丝等引线上制造一个或多个折点从而形成特定弧线形状的引线成弧方法和装置。

背景技术

集成电路(IC)制造是高新技术最核心的产业之一。微电子封装中的热超声引线键合是IC制造产业的最耗时、耗成本的环节之一。以复杂的M弧线为例，典型的引线键合过程如图2中的传统劈刀轨迹，它是指利用超声、热、力等外场能量将引线(典型为金线)键合到芯片焊盘上，然后，利用劈刀在空间中的移动轨迹(图中虚线表示的劈刀轨迹)，在引线中制造折点①-④，形成具有一定空间几何形貌的弧线(Wire loop)，最后将引线另外一端，利用超声、热、力等外场能量，键合到框架焊盘上，实现芯片和框架间的电互连。这种热超声引线键合是当前最主要的封装互连技术。其中，劈刀在空间轨迹移动，形成特定弧线的过程称为引线成形(或引线成弧)。

引线成弧是引线键合设备的核心技术指标之一，键合设备的优劣往往以所提供的弧线的数量和形成弧线的速度来衡量。为此，各引线键合设备商提出了各种形成大跨度引线的方法。美国专利US 7262124、US 2005/0072833和US 7464854提出，在形成第一个焊点后，通过劈刀朝远离第二焊点的方向反向运动或者复杂的运动的轨迹，对第一个焊点附近的引线反复折弯，从而降低弧高。美国专利US 5989995提出了一种有较强的弧线形状支持能力的M弧成形方法，美国专利US 6222274在此基础上提出了另一种跨度更大的类M弧成形方法。美国专利US 7547626、US 6222274和US 7851347提出，通过复杂的轨迹使引线形成多个折点，从而形成大跨度的线弧。该类专利存在的问题是，复杂的劈刀轨迹大大降低了效率和成品率。美国专利US 2009/0081829提出在第二焊结束后，通过其他工具强制压低弧高，从而形成低弧引线。

上述所有引线成形方法的共同特点是：通过劈刀轨迹来制造引线中的一个或多个折点，形成特定形状的引线。尽管对于不同的引线形状要求，所需的折点数量、位置和变形不同，劈刀轨迹有所不同，但是，劈刀移动占用了形成一条引线的90％以上时间。

而正是劈刀移动耗费了大量时间，降低了引线成形的速度，越来越难以满足日益增长的引线键合需求。因此，提出一种新的快速引线成弧方法，提高引线成形的速度，变得越来越重要。提高劈刀移动速度是一种解决方法，因此，如何提高劈刀移动速度和精度，是当前引线键合技术发展的一个重要方向。但是，避免劈刀的移动，采用新的折点制造和快速引线成弧方法，可能是另外一种更好的选择。为此，本发明提出了一种利用线夹制造折点，避免复杂劈刀轨迹，从而提高引线成弧速度的新方法，可以解决目前引线成弧速度慢的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用线夹制造折点的快速引线成弧方法及装置，本发明的利用线夹制造折点的快速引线成弧方法及装置能解决传统引线成形方法中劈刀轨迹复杂、工作效率低的问题。

发明的技术解决方案如下：

一种利用线夹制造折点的快速引线成弧方法，包括以下步骤：

步骤1：在芯片焊盘上形成第一焊点后，劈刀固定引线的自由端(固定时暂时固定，后续劈刀上升时需要先松开再上升)，通过线夹夹持并弯折在劈刀与第一焊点之间的引线；所述的线夹为至少一个，线夹上总共设有至少2个固定臂和至少2个活动臂；

步骤2：在弯折引线的操作过程中，2个固定臂上下错位，2个固定臂分设在线夹两侧以夹持引线；2个活动臂上下错位，2个活动臂分设在线夹两侧通过2个活动臂相向运动或2个活动臂同向运动或保持一个活动臂不动另一个活动臂平移运动以弯折引线，使引线形成折点或弧线；

步骤3：松开线夹，劈刀带动引线的将引线的自由端焊接在第二焊盘上，完成引线成弧过程。

线夹为悬臂式线夹。

先将引线焊接在第一焊盘上；然后，随着劈刀上升制造一个左凹折点或一个右凸折点；

或者随着劈刀上升依次制造或一系列左凹折点和右凸折点，并通过不同方向的左凹折点和右凸折点的组合，形成不同的线弧形状。

形成M线弧的过程为：先将引线焊接在第一焊盘上；然后，随着劈刀上升依次制造一个左凹折点(A)、右凸折点(B)、左凹折点(C)和右凸折点(D)；

劈刀继续上升到最高位置，然后停止供线，线夹移走，劈刀按照椭圆轨迹下降到第二焊盘上，将引线的自由端焊接到框架焊盘上，完成引线成弧过程；