[实用新型]用于键合绝缘引线的键合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于引线键合的键合装置，更具体地讲，涉及一种用于键合绝缘引线的键合装置。

背景技术

目前，在半导体器件的生产过程中，需要从芯片中引线到管脚，也就是将引线的两端焊接到引出电极和管脚上。现有的芯片一般都采用铝丝、金线等作为键合引线，通过超声波进行焊接。来自超声波发生器的超声波(一般为40KHz-140KHz)经过换能器产生高频振动，通过变幅杆传送到劈刀，当劈刀与键合引线及被焊接件接触时，在压力和振动的作用下，待焊金属表面相互摩擦，氧化膜被破坏，并发生塑性变形，致使两个纯净的金属表面紧密接触，达到了离子距离的结合，最终形成牢固的机械连接。

图1是示出了现有技术中的绝缘劈刀的结构的示意图，图2是图1中的A部分的放大图，图3是示出了利用现有技术中的劈刀的引线键合工艺流程的示意图。

参照图1，现有的焊接设备所用的绝缘劈刀包括过线通孔101和劈刀的工作平台102，其中，过线通孔101设置在绝缘劈刀中间并且键合引线从过线通孔101中穿出。

下面将参照图3来详细描述引线键合的工艺流程。具体地讲，在图3中的步骤A，键合引线303垂直穿入劈刀301的过线通孔302，引线303在电火花的作用下受热熔成液态，并由于表面张力的作用而形成球形；在图3中的步骤B，在视觉系统和精密仪器的控制下，劈刀301下降，使引线303的球形部分接触晶片的键合区(焊盘304)，然后对球形部分加压，同时在超声波的作用下使球形部分和焊盘304的金属形成冶金结合，从而完成焊接过程；在图3中的步骤C，劈刀301提起，然后沿着预定的轨道移动(弧形走线)；在图3中的步骤D，当劈刀301到达第二个键合点(焊盘305)时，利用压力和超声能量形成月牙式焊点；在图3中的步骤E，劈刀301垂直运动并截断键合引线303的尾部，这样就完成两次焊接和一个弧形循环。

在传统的引线键合工艺和劈刀结构的基础上，已经提出通过对劈刀的改良来提高引线键合的质量。例如，在第CN 101712097A号发明专利申请中描述了一种新型引线键合劈刀(如图4所示)。该新型劈刀包括：传统绝缘劈刀401，该劈刀401设置有供键合引线403穿过的过线通孔402；静电发生装置404，设置在该劈刀401外围，该静电发生装置404产生静电并吸住劈刀401的过线通孔402内的一段键合引线403。在引线键合的过程中，设置在劈刀外围的静电发生装置404发生的静电对键合引线403产生吸附，使键合引线403与过线通孔402内壁的摩擦力增大，可避免键合过程中拱丝运功时键合引线403在过线通孔402内滑动造成拱形不稳定的情况，从而使拱丝的成型稳定且一致性好。

此外，为了克服绝缘引线键合过程中第二点的导通问题，第US 7,261,230B2号美国专利公开了一种用于键合绝缘引线的劈刀结构(如图5所示)。在图5中的步骤A，绝缘键合引线501经由劈刀502压在第二点焊盘503上；在图5中的步骤B，由于劈刀502在紧密接触焊盘503的状态下水平往复运动，所以由于摩擦作用会导致绝缘键合引线501与焊盘502紧密接触的部分的绝缘层被去除，随后采用热压焊技术，使得键合引线501与焊盘503完成键合；在图5中的步骤Step C，第二点键合完成后，劈刀502上抬拉断键合引线501，准备进行下一次第一点键合。为了增加键合引线501和焊盘503之间的摩擦力，劈刀502底部工作平面特意制作成粗糙平面，如图6所示。

随着技术的发展，目前芯片的引线密度越来越大，由于引线过密，或者塑封过程中线型被冲弯，所以会造成焊线的短路问题。为了引线键合产品的可靠性且减少引线短路的现象，在导电的键合引线外层包裹绝缘层的绝缘焊线被应用到现代引线键合工艺。由于绝缘键合引线外层完全包裹绝缘层，所以采用传统引线键合工艺时，容易造成第二点键合不导电。虽然第US7,261,230B2号美国专利通过对键合工艺的改进，在第二点键合前增加一个绝缘键合引线和第二点焊盘间接触式的水平往复运动，去除部分绝缘键合引线的绝缘层，来满足键合后的导电性要求，但是在使用过程中，不易控制和操作该工艺，因此，产品的可靠性不稳定。

因此，亟待提出一种能够改善绝缘引线键合后的导电性能的键合装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够有效地避免引线短路问题的用于键合绝缘引线的键合装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种还能保证键合后的元器件的导电性能的用于键合绝缘引线的键合装置。