键合劈刀制造技术

本实用新型专利技术提供了一种键合劈刀，包括：刀柄以及设置在刀柄末端的刀头；刀柄包括一体连接的上端部、下端部以及位于上端部和下端部之间的夹持部；夹持部具有至少一组夹持面，每组夹持面均包括低于刀柄上端部的侧面且相对设置的两个夹持面；每个夹持面与刀柄的上端部侧面及下端部侧面之间通过限位面连接，其中，每个夹持面与对应的限位面及刀柄侧面均构成台阶结构。本实用新型专利技术可以使得劈刀在被夹取时不易掉落，同时也能够改善劈刀安装不到位的问题，确保键合机的超声波的稳定输出，有利于提高产品质量和良率。高产品质量和良率。高产品质量和良率。

【技术实现步骤摘要】
键合劈刀


[0001]本技术涉及半导体封装
，具体涉及一种键合劈刀。

技术介绍

[0002]半导体封装内部芯片和外部管脚之间的连接起着确立芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入/输出畅通的重要作用，是整个后道封装过程中的关键。引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式而在连接方式中占主导地位。引线键合是封装中的主要互连技术之一。其他的技术还包括倒装芯片、晶圆级封装和硅通孔技术。引线键合是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。引线键合的结合点形状主要有球形(ball Bond)和楔形。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。
[0003]其中，劈刀是引线键合过程中的重要工具。具体地，在超声波金属焊接工艺中，利用焊接设备如键合机的劈刀，将焊接设备所产生的高频振动波传递到两个需要互相焊接在一起的金属表面之间，如果施以一定的压力，这两个待焊接金属表面相互之间产生机械摩擦，进而使引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，促使两种金属表面间实现原子量级上的键合，以实现焊接在一起的目的。这种超声波焊接技术焊接时间短、对焊接金属表面的要求低、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工，因此是一种理想的金属焊接方式。
[0004]现有的键合机在安装劈刀时，需要操作人员用一只手拿镊子夹取劈刀，另一只手拿扭力扳手紧固螺丝来将劈刀固定安装在超声波换能器上。然而，由于劈刀(如陶瓷劈刀)大体呈圆柱体状，表面光洁度高，在安装时存在以下风险：
[0005]1、镊子在夹取劈刀时，因为没有夹取受力点，劈刀容易掉落，安装难度大；
[0006]2、使用镊子将劈刀放进超声波换能器里面时，需要用力将劈刀往上抬，以使劈刀顶到限位块，因为劈刀圆柱体表面光滑，镊子会有滑动，安装时会有劈刀顶不到限位块的问题，导致键合机的超声波输出不稳定，容易发生焊球脱落、焊盘断裂、楔形结合点断裂/脱落等问题，影响产品质量。
[0007]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种键合劈刀，可以使得劈刀在被夹取时不易掉落，同时也能够改善劈刀安装不到位的问题，确保键合机的超声波的稳定输出，有利于提高产品质量和良率。
[0009]根据本技术第一方面，提供了一种键合劈刀，包括：刀柄以及设置在刀柄末端的刀头；
[0010]所述刀柄包括一体连接的上端部、下端部以及位于所述上端部和所述下端部之间
的夹持部；
[0011]所述夹持部具有至少一组夹持面，每组夹持面均包括低于所述刀柄上端部的侧面且相对设置的两个夹持面；
[0012]每个夹持面与所述刀柄的上端部侧面及下端部侧面之间通过限位面连接，其中，每个夹持面与对应的限位面及刀柄侧面均构成台阶结构。
[0013]可选地，所述夹持部仅具有一组夹持面，且该组夹持面中的两个夹持面为关于所述键合劈刀中心对称的两个曲面。
[0014]可选地，所述夹持部仅具有一组夹持面，该组夹持面中的两个夹持面为具有一定夹角的两个平面。
[0015]可选地，每组夹持面中的两个夹持面均为关于所述键合劈刀中心对称的两个平面。
[0016]可选地，所述夹持部的横截面形状为正2N边形，N为大于1的整数。
[0017]可选地，N的取值为2至6中的一个。
[0018]可选地，所述刀柄的上端部和下端部均为圆柱体，所述正2N边形的最大对角线的长度等于所述刀柄的上端部的底面直径。
[0019]可选地，每个限位面均为与所述键合劈刀的轴向垂直的平面。
[0020]可选地，每个限位面均为向所述键合劈刀的两端部方向凹陷的曲面。
[0021]可选地，所述刀柄和所述刀头中的至少之一上设置有引线孔。
[0022]可选地，所述刀柄和所述刀头均为硬质合金、钛合金和陶瓷材料中的一种。
[0023]本技术的有益效果至少包括：
[0024]本技术实施例在键合劈刀(本文中简称为劈刀)上设置有夹持部，该夹持部具有至少一组低于劈刀侧面的夹持面，且每个夹持面与劈刀侧面与夹持面之间形成了限位面，从而使得在使用镊子夹取劈刀时劈刀不易掉落，同时基于限位面对镊子在竖直方向上的移动限制，也使得在使用镊子夹着劈刀往上顶的时候，镊子与劈刀之间不会发生相对位移，从而能够改善劈刀安装不到位的问题，确保了键合机的超声波输出的稳定性，有利于提高产品质量和良率。
[0025]应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
[0026]图1示出根据本技术实施例提供的键合机的结构示意图；
[0027]图2示出根据本技术实施例提供的键合劈刀的正视图；
[0028]图3示出根据本技术实施例提供的键合劈刀的侧视图；
[0029]图4a
‑
图4e分别示出根据本技术不同实施例提供的。
具体实施方式
[0030]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本技术的公
开内容的理解更加透彻全面。
[0031]如图1所示，该键合机包括超声波换能器(未示出)和变幅杆1，变幅杆1的一端与超声波换能器连接，变幅杆1的另一端与夹持机构2连接。夹持机构2包括一头部，该头部具有用于安装键合劈刀(本文中简称为劈刀)4的安装孔，且安装孔的直径大于略大于劈刀4的直径。夹持机构2还设有一用于调整安装孔大小的紧固件3，以及位于安装孔上方的限位块5。劈刀4穿过安装孔，由紧固件3将劈刀4固定在夹持机构2中，从而将劈刀4装配在变幅杆1的一端。在工作时，由超声波换能器带动变幅杆1产生振动，再由变幅杆1带动劈刀4产生振动。
[0032]在安装劈刀4时，通常会使用镊子6夹取劈刀4后，将劈刀4的上端穿过超键合机的安装孔，并控制紧固件3对劈刀4进行固定，且为保证超声波能量能够被准确的传递至劈刀4上，还需要控制将劈刀4的顶端顶到限位块5。在此过程中，由于劈刀4的侧壁光滑度很高，因此为保证在使用镊子6夹取劈刀4时劈刀4不会掉落，同时使用镊子6往上顶劈刀4时劈刀4与镊子6之间不会因滑动而使得劈刀4顶不到限位块5，进而导致键合机的超声波输出不稳定，本技术实施例公开了一种新的劈刀结构。
[0033]如图2和图3所示，劈刀4包括刀柄41以及设置在刀柄41末端的刀头42。在安装劈刀4时，其刀柄41的上端部分会穿过键合机的安装孔，从而实现对劈刀4的装配。
[0034]为提高对引线的键合效率和质量，在刀柄41和刀头42中的至少之一上会设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键合劈刀，其特征在于，包括：刀柄以及设置在刀柄末端的刀头；所述刀柄包括一体连接的上端部、下端部以及位于所述上端部和所述下端部之间的夹持部；所述夹持部具有至少一组夹持面，每组夹持面均包括低于所述刀柄上端部的侧面且相对设置的两个夹持面；每个夹持面与所述刀柄的上端部侧面及下端部侧面之间通过限位面连接，其中，每个夹持面与对应的限位面及刀柄侧面均构成台阶结构。2.根据权利要求1所述的键合劈刀，其中，所述夹持部仅具有一组夹持面，且该组夹持面中的两个夹持面为关于所述键合劈刀中心对称的两个曲面。3.根据权利要求1所述的键合劈刀，其中，所述夹持部仅具有一组夹持面，该组夹持面中的两个夹持面为具有一定夹角的两个平面。4.根据权利要求1所述的键合劈刀，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉清，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：