[发明专利]半导体元件靠在焊线机上的支撑结构上的夹持的优化方法及相关方法

说明书

提供一种调整半导体元件靠在焊线机上的支撑结构上的夹持的方法。方法包括：(a)检测在所述半导体元件的多个位置处的半导体元件相对于支撑结构的悬浮指标；以及(b)基于步骤(a)的结果，调整半导体元件靠在支撑结构上的夹持。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月29日提交的美国临时申请号63/001,415的权益，所述美国临时申请的内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及焊线操作，且更具体地涉及用于将半导体元件夹持(clamp)在焊线机上的技术。

背景技术

在半导体器件的制程和封装中，焊线一直是在封装内的两个位置之间(例如，在半导体管芯的管芯焊盘与引线框的引线之间)提供电互连的主要方法。更具体地，利用焊线器(也称为焊线机)，线弧(wire loop)在要电互连的相应位置之间被形成。形成线弧的主要方法是球形焊接和楔形焊接。在形成(a)线弧的端部与(b)焊接部位(例如，管芯焊盘、引线等)之间的焊接部中，各种相异类型的焊接能量可被使用，包括例如超声波能量、热超声波能量、热压能量等。焊线机(例如，柱形凸块机)也用于由线材的部分形成传导性凸块。

这样的焊线机通常包括器件夹持系统(有时也称为“器件夹持器”、“夹持插入件”、“窗口式夹持器”等)(下文中称为“器件夹持器”)。器件夹持器使半导体元件(例如，包括多个半导体管芯的引线框)靠在焊线机的支撑结构上固定在位。以这样的方式，半导体元件准备好进行焊线操作。

然而，有时候半导体元件靠在支撑结构上的夹持不良。例如，半导体元件的一部分会被宽松地夹持、紧紧地夹持或两者皆有。焊线机的操作员常利用反复试验来使半导体元件靠在支撑结构上夹持。这种反复试验的方法导致焊线操作中的缺陷。

因此，将会期望的是，提供用于控制焊线机上的器件夹持的改进的技术。

发明内容

根据本发明的示例性实施例，提供一种调整半导体元件靠在焊线机上的支撑结构上的夹持的方法。方法包括：(a)在半导体元件的多个位置处检测半导体元件相对于支撑结构的悬浮指标；以及(b)基于步骤(a)的结果，调整半导体元件靠在支撑结构上的夹持。

根据本发明的另一示例性实施例，提供一种确定将半导体元件夹持在焊线机上的所需夹持力分布(desired clamping force profile)的方法。方法包括：(a)利用焊线机的器件夹持器，以多种夹持力分布使半导体元件靠在焊线机的支撑结构上夹持；(b)检测在所述多种夹持力分布中的每种下的半导体元件的多个位置的悬浮值；以及(c)利用从步骤(b)获取的数据，确定将半导体元件夹持在焊线机上的所需夹持力分布。

根据本发明的仍另一示例性实施例，提供一种检测在焊线机上的半导体元件的一部分的悬浮指标的方法。方法包括：(a)使半导体元件靠在焊线机的支撑结构上夹持；以及(b)检测半导体元件的所述一部分相对于支撑结构的悬浮指标。

本发明的方法也可具体实施为一种设备(例如，作为焊线机的智能型组件的部分)，或具体实施为计算机可读载体(例如，包含与焊线机结合使用的焊线程序的计算机可读载体)上的计算机程序指令。

附图说明

当结合附图来阅读时，从以下的详细描述最佳地理解本发明。强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。附图中包含以下这些图：

图1A是侧视方块图，图示出用于实施根据本发明的示例性实施例的方法的焊线机；

图1B是图1A的焊线机的顶视方块图；

图2A-2C是侧视方块图，图示出待根据本发明的示例性实施例进行检测的半导体元件的悬浮；

图3A-3C是侧视方块图，图示出根据本发明的示例性实施例的对半导体元件悬浮指标的检测；