焊线设备及焊线方法技术

本发明专利技术提供一种焊线设备及焊线方法。焊线设备包括劈刀、焊线夹、第一驱动装置及焊线垫；劈刀为中空结构且具有进线口和出线口，焊线通过进线口进入劈刀内并经出线口延伸至与待封装器件相连接；焊线夹与进线口相邻，用于夹持焊线与进线口相邻的一端；第一驱动装置与劈刀相连接，用于驱动劈刀移动；焊线垫位于劈刀一侧，用于在劈刀移动至预设位置时承载焊线。本发明专利技术的焊线设备通过优化的结构设计，可以将焊线过程中的第二焊点设置在芯片以外的区域，从而可以有效避免芯片表面污染和焊点之间相互接触，以及减小焊线的弯曲度，有利于焊线的后续拉直。本发明专利技术的焊线方法有利于形成垂直焊线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
焊线设备及焊线方法


[0001]本专利技术属于半导体芯片封装领域，特别是涉及一种焊线设备及焊线方法。

技术介绍

[0002]焊线(wire bonding)是半导体芯片封装过程中的关键工序之一，它是使芯片与封装基板或引线框架等完成电路连接，以使芯片实现电子信号传输的功能。现有的焊线过程如图1及图2所示，焊线11被穿设到劈刀12上，自劈刀12的一端引到芯片13表面并在芯片13表面形成第一焊点14(1
st bond，也即bond ball)，之后劈刀12被提起以将焊线11拉伸至预定弧度后再次被引至芯片13表面形成第二焊点15(2
nd bond，也即wedge)，此后焊线11被切断，焊线11被自第二焊点15端拉起以拉成所需形状并连接至外部电连接结构。这种传统的焊线工艺存在不少问题。比如，由于现有焊线设备的结构所限，第二焊点15需形成在芯片13或引线框架表面，故芯片13或引线框架上需预留出第二焊点15的位置，影响了器件的进一步小型化；焊线11被自第二焊点15处拉起后第二焊点15处难以避免地留下印记(由于焊球切断过程中有受力施压，该印记通常为月牙形)，造成器件表面污染；此外，由于芯片13尺寸持续小型化，第一焊点14和第二焊点15的间距被不断压缩，不仅容易导致焊点之间的接触，而且因焊线的弯曲度增大导致后续很难被完全拉直。随着芯片关键尺寸的不断缩小以及器件封装密集度的不断增加，尤其是叠层封装中对垂直焊线的需求不断增加，因现有焊线设备及焊线方法的不足引发的问题越来越突出，亟需提出解决对策。

技术实现思路
<br/>[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种焊线设备，用于解决现有技术中因焊线设备的限制，第二焊点需形成在芯片表面，容易导致芯片表面污染和焊点之间相互接触，以及因焊线弯曲度增大导致后续难以完全拉直等问题。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种焊线设备，其包括：
[0005]劈刀，所述劈刀为中空结构且具有进线口和出线口，焊线通过所述进线口进入所述劈刀内并经所述出线口延伸至与待封装器件相连接；
[0006]焊线夹，与所述进线口相邻，用于夹持所述焊线与所述进线口相邻的一端；
[0007]第一驱动装置，与所述劈刀相连接，用于驱动所述劈刀移动；
[0008]焊线垫，位于所述劈刀一侧，用于在所述劈刀移动至预设位置时承载所述焊线。
[0009]可选地，所述焊线设备还包括打火杆，位于所述劈刀一侧，所述打火杆用于将所述焊线烧结成球。
[0010]可选地，所述焊线设备还包括第一气体供应装置，所述第一气体供应装置包括第一气体供应管路及第一气体喷嘴，所述第一气体供应管路一端与气体源相连接，另一端与所述第一气体喷嘴相连接；自所述第一气体喷嘴喷出的气体朝向所述劈刀的所述出线口。
[0011]可选地，所述第一气体供应装置为多个，多个所述第一气体供应装置供应的气体自不同方向朝向所述劈刀的所述出线口。
[0012]可选地，所述焊线设备还包括第二驱动装置，与所述焊线垫相连接，用于驱动所述焊线垫移动。
[0013]可选地，所述焊线垫表面具有凹槽，所述凹槽用于承载所述焊线。
[0014]可选地，所述焊线设备还包括第二气体供应装置，所述第二气体供应装置包括第二气体供应管路及第二气体喷嘴，所述第二气体供应管路一端与气体源相连接，另一端与所述第二气体喷嘴相连接，自所述第二气体喷嘴喷出的气体朝向所述凹槽处，以保护位于所述凹槽内的焊线不被污染。
[0015]本专利技术还提供一种焊线方法，包括步骤：
[0016]提供如前述任一方案中所述的焊线设备，将待封装器件放置于所述劈刀的下方；
[0017]将焊线放入所述劈刀的进线口，然后自所述劈刀的出线口将所述焊线牵引至所述待封装器件的表面并拉伸至所需弧度；
[0018]将与所述出线口相邻且远离所述待封装器件的焊线放至所述焊线垫上；
[0019]切断所述焊线。
[0020]可选地，将所述焊线切断的过程包括：
[0021]在将与所述出线口相邻且远离所述待封装器件的焊线放至所述焊线垫上后，施加压力在所述焊线和所述焊线垫的接合处形成切口；
[0022]将所述劈刀向上提升以使所述焊线完全切断。
[0023]可选地，所述焊线方法还包括将所述焊线切断后将与所述待封装器件相连接的焊线拉直的步骤。
[0024]如上所述，本专利技术的焊线设备通过优化的结构设计，可以将焊线过程中的第二焊点设置在芯片以外的区域，从而可以有效避免芯片表面污染和焊点之间相互接触，以及减小焊线的弯曲度，有利于焊线的后续拉直。本专利技术的焊线设备结构简单，使用方便，尤其适用于对焊线垂直程度高的器件封装，比如尤其适用于叠层封装。采用本专利技术的焊线方法，有利于形成垂直焊线，有助于减少焊线间的接触短路从而有助于生产良率的提高。
附图说明
[0025]图1及图2显示为现有技术中的焊线工艺示意图。
[0026]图3显示为本专利技术的焊线设备的结构示意图。
[0027]图4显示为本专利技术的焊线设备中的焊线垫的俯视结构示意图。
[0028]图5显示为本专利技术的焊线方法的流程图。
[0029]图6及图7显示为本专利技术的焊线方法的实施过程示意图。
[0030]组件标号说明
[0031]11
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焊线
[0032]12
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劈刀
[0033]13
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芯片
[0034]14
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第一焊点
[0035]15
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第二焊点
[0036]21
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劈刀
[0037]22
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焊线
[0038]221
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焊线源
[0039]23
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待封装器件
[0040]24
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焊线夹
[0041]25
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第一驱动装置
[0042]26
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焊线垫
[0043]261
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焊线垫本体
[0044]262
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凹槽
[0045]263
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沟道
[0046]27
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打火杆
[0047]28
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第一气体供应装置
[0048]281
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第一气体供应管路
[0049]282
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第一气体喷嘴
[0050]29
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第二驱动装置
[0051]30...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊线设备，其特征在于，包括：劈刀，所述劈刀为中空结构且具有进线口和出线口，焊线通过所述进线口进入所述劈刀内并经所述出线口延伸至与待封装器件相连接；焊线夹，与所述进线口相邻，用于夹持所述焊线与所述进线口相邻的一端；第一驱动装置，与所述劈刀相连接，用于驱动所述劈刀移动；焊线垫，位于所述劈刀一侧，用于在所述劈刀移动至预设位置时承载所述焊线。2.根据权利要求1所述的焊线设备，其特征在于：所述焊线设备还包括打火杆，位于所述劈刀一侧，所述打火杆用于将所述焊线烧结成球。3.根据权利要求1所述的焊线设备，其特征在于：所述焊线设备还包括第一气体供应装置，所述第一气体供应装置包括第一气体供应管路及第一气体喷嘴，所述第一气体供应管路一端与气体源相连接，另一端与所述第一气体喷嘴相连接；自所述第一气体喷嘴喷出的气体朝向所述劈刀的所述出线口。4.根据权利要求3所述的焊线设备，其特征在于：所述第一气体供应装置为多个，多个所述第一气体供应装置供应的气体自不同方向朝向所述劈刀的所述出线口。5.根据权利要求1所述的焊线设备，其特征在于：所述焊线设备还包括第二驱动装置，与所述焊线垫相连接，用于驱动所述焊线垫移动。6.根据权利要求1至5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡汉龙，林正忠，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：