【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种电子行业微型元器件的键合技术。
技术介绍
1、物体由于发生弹性形变，各部分之间存在着弹性力的相互作用而具有的势能叫做“弹性势能”。例如，被压缩的气体、拉弯了的弓、卷紧了的发条、拉长或压缩了的弹簧都具有弹性势能。
2、弹性势能是存储在材料或物理系统的构造中的潜在机械能，因为执行工作以扭曲其体积或形状。当需要压缩和拉伸或大体上以任何方式发生变形时，弹性能量就会发生。同一弹性物体在一定范围内形变量越大，具有的弹性势能就越大，反之，则越小。弹簧在传统的键合设备中有所应用。
3、键合工具从晶圆wafer上拾取切割后芯片的时候，高速下降的键合头与芯片接触的瞬间不仅会回弹，还可能造成芯片表面损伤这样的不良情况。因此需要采用减低冲击接触的手段，比如键合设备改变设计来减小上述问题。
4、申请号：2020114353589的专利技术提供了一种带有减振功能的mems器件热压键合方法及工装，该方法包括：1)将载带支撑板固定在工装底板上；2)将载带放置在载带支撑板上；3)将载带压板放置在载带上；4)将载带金属腿压板放置在载带压板上以对载带的金属腿整形；5)取出整形后的载带；6)将传感器敏感结构固定在工装底板上；7)在传感器敏感结构上进行植球；8)对金球进行墩压；9)对准整形后的载带与顶部平整的金球；10)进行热压键合。该专利技术的零部件较多，工艺较复杂。
技术实现思路
1、专利技术目的：
2、提供一种对芯片冲击小、具有缓冲效果的带减震器件的键合工
3、技术方案：
4、传统的键合工具，通常用一根负载弹簧下端连接键合头，键合头在铅垂轨道上往返运动：拾取芯片，向下移动，释放芯片，加热键合，向上移动，再拾取芯片，如此周期性运动。键合头具有连接的配重块（或者可局部分拆的部件，该配重块可以位于键合头的上端、中部或者下端）。
5、本专利技术的带减震器件键合工具，把通常用的一根负载弹簧（弹性系数为k，弹簧自由状态长度为l）换成两根在铅垂方向串联的弹性系数都为k的弹簧a与弹簧b，在弹簧a与弹簧b之间连接配重块（弹簧a自由状态长度与弹簧b自由状态长度之和与原来的负载弹簧的自由长度相同），弹簧b的下方连接减除配重块的键合头。键合头的下方能够拾取或者释放芯片（或其他微电子元器件）。
6、键合头的一侧或两侧滑动连接在键合轨道上。假设键合头的重量为g,（芯片的重量很轻，可以忽略不计，弹簧为轻质弹簧，质量也忽略不计）。
7、优选，配重块为质量相同、自由状态高度相同的具有弹性的减震器，即能够弹性变形。所述的减震器是弹簧或者弹性材料的块材，优选为高分子弹性材料，而且其弹性系数大于k，使得其做相同的拉伸或压缩时，具有比上述弹簧更大的弹性势能。
8、根据能量守恒定律，键合头（含配重块）的动能与重力势能以及弹簧的弹性势能之和是恒定的。假设键合头（含配重块）在最低位置（即键合芯片时）的重力势能为零，键合头（含配重块）的动能与弹簧的弹性势能之和恒定。
9、当配重块与键合头拆分，并上移至上述两根弹簧之间后，键合头（不含配重块）在最低位置时重力势能为零；由于两根弹簧的弹性势能基本相同，配重块的重力势能变大，键合头（不含配重块）的动能将减少，键合头下行到底进行键合的时候，其对芯片的冲击力会有效缓和，从而达到减震的预期效果，对芯片有较好的保护作用。
10、当配重块更换为减震器，且上移至上述两根弹簧之间后，键合头（不含减震器）在最低位置时重力势能为零；由于两根弹簧的弹性势能基本相同，减震器的重力势能变大，减震器被上下两根弹簧牵拉，会发生弹性变形，其弹性势能大于相同长度弹簧的弹性势能，键合头（不含配重块）的动能将减少更多，键合头下行到底进行键合的时候，其对芯片的冲击力将显著减缓，从而达到高效的减震效果，对芯片有更好的保护作用。
11、本专利技术有益效果：
12、本专利技术使得键合头拾取芯片或键合芯片时，对底部芯片（基板、或引线框架）的冲击力减小，键合头的回弹力减小，从而达到保护芯片的目的。
13、通过调节配重块的重量或高度、减震器的弹性系数，可以按照设计要求获得相应减振效果的键合工具。
14、本专利技术适合用做半导体制造设备中的多种芯片或元件的拾取或键合过程，制造成本较低，使用和维护方便。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种带减震器件的键合工具，具有键合头（2），键合头（2）的一侧或两侧滑动连接在键合轨道（4）上，键合头（2）的下方能够拾取或者释放芯片（3），键合头（2）与配重块（12）能够分开、也能够连接为一起；其特征在于：另具有两根在铅垂方向串联的弹性系数都为K的弹簧A（1A）与弹簧B（1B），在弹簧A（1A）与弹簧B（1B）之间连接配重块（12），弹簧B（1B）的下方连接键合头（2）。
2.如权利要求1所述的带减震器件的键合工具，其特征在于：配重块（12）为质量相同、自由状态时高度相同的具有弹性的减震器（13）。
3.如权利要求1所述的带减震器件的键合工具，其特征在于：减震器（13）的弹性系数大于弹簧（1A、1B）的弹性系数。
【技术特征摘要】
1.一种带减震器件的键合工具，具有键合头（2），键合头（2）的一侧或两侧滑动连接在键合轨道（4）上，键合头（2）的下方能够拾取或者释放芯片（3），键合头（2）与配重块（12）能够分开、也能够连接为一起；其特征在于：另具有两根在铅垂方向串联的弹性系数都为k的弹簧a（1a）与弹簧b（1b），在弹簧a（1a）与弹簧b（1b）之间连...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴华，藤野昇，辻正人，成益卿，金鹏程，
申请(专利权)人：鑫益邦半导体江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。