[发明专利]一种焊接一体键合劈刀

说明书

本发明提供的一种焊接一体键合劈刀，包括劈刀主体，所述劈刀主体内部开设有引线腔，所述引线腔由上至下形成锥形，所述引线腔的上端缠绕第一电热丝，在所述引线腔的下端缠绕有第二电热丝，所述劈刀主体的中间连接臂部分开设有伸缩腔室，所述伸缩腔室内分别设置有劈刀嘴的连接臂，和劈刀嘴的连接臂固定连接的簧片，以及和簧片末端连接的压力传感器，所述劈刀嘴末端开设有焊线槽，所述焊线槽外端面设置有刀头。本发明在键合引线过程中，使第一键合点和第二键合点完全键合，且在第二键合点键合时施加较大的压力，使引线完全断开，以完成下一组键合工作，避免引线粘连。

技术领域

本发明引线键合装置领域，尤其涉及一种焊接一体键合劈刀。

背景技术

在半导体设备的生产和封装中，引线键合一直是在封装内的两个位置之间提供电互连的主要方法。其中劈刀是引线键合过程中的重要工具,其结构与性能决定了键合的灵活性、可靠性与经济性。

然而，现有的键合劈刀在第一键合点和第二键合点上压力一致，且由于刀嘴部分温度不够，常出现引线键合强度不够、引线粘连等问题。

因此，对于引线键合工艺来说，有必要开发一种能够提高引线键合强度、减少键合失误率的劈刀。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种焊接一体键合劈刀，该键合劈刀通过设置第一键合点和第二键合点压力不一致，使第一键合点和第二键合点完全键合，且在第二键合点键合时施加较大的压力，使引线完全断开，以完成下一组键合工作，避免引线粘连，通过刀嘴温度可控，使引线能够形成饱满的球星键合，键合强度更高。

本发明提供的一种焊接一体键合劈刀，包括劈刀主体，所述劈刀主体内部开设有引线腔，所述引线腔由上至下形成锥形，且在所述引线腔内穿过引线丝，所述引线腔的上端缠绕第一电热丝，在所述引线腔的下端缠绕有第二电热丝，所述劈刀主体的中间连接臂部分开设有伸缩腔室，所述伸缩腔室内分别设置有劈刀嘴的连接臂，和劈刀嘴的连接臂固定连接的簧片，以及和簧片末端连接的压力传感器，所述劈刀嘴末端开设有焊线槽，所述焊线槽外端面设置有刀头，所述压力传感器固定在伸缩腔室的内壁上，所述劈刀嘴的内侧安装有防氧化保护装置，所述劈刀嘴的末端设置有所述引线腔的末端外壁设置有温度传感器。

优选的，所述第一电热丝和第二电热丝分别均匀缠绕在引线腔的外壁上，且所述第一电热丝和第二电热丝串联连接，所述第二电热丝的缠绕密度是第一电热丝缠绕密度的二倍。

优选的，所述压力传感器、温度传感器和控制器电连接，所述第一电热丝和第二电热丝和电源模块电连接。

优选的，在键合引线过程中，所述刀头接触第一键合点时，压力传感器的压力反馈阈值为N1, 所述刀头（602）接触第二键合点时，压力传感器的压力反馈阈值为N2，且 3/2N1≤N2≤2N1。

优选的，在键合引线过程中，劈刀嘴的连接臂在伸缩腔室的伸缩量和引线丝直径一致。

优选的，所述防氧化保护装置通过在烧球过程和键合过程中氢气和氮气的混合还原性气体来保护铜球不被氧化，其中气体比例为：95％N2，5％H2。

优选的，所述引线腔末端口径和引线丝直径一致。

优选的，所述刀头的截面形状为圆弧形。

优选的，所述劈刀刀体采用陶瓷材质。

本发明的有益效果在于：

1. 本发明的一种焊接一体键合劈刀通过引线腔由上至下形成锥形，且在引线腔的上端缠绕第一电热丝，在引线腔的下端缠绕有第二电热丝，通过温度传感器和控制器控制调节加热温度，使引线腔内由上至下温度逐渐提高，使得引线至刀嘴末端完全烧结成球，避免了传统顶部加热或电火花加热造成底部烧结不透造成刀嘴堵塞的现象，使刀嘴吐球稳定连续。