导电凸部、引线环及导电凸部、引线环的形成方法技术

提供了形成导电凸部的方法。所述方法包括步骤：(1)使用焊接工具将无空气球焊接至焊接位置以形成焊接球；(2)在引线夹具打开的情况下将所述焊接工具提升至期望高度，同时放出与所述焊接球接续的引线；(3)闭合所述引线夹具；(4)在所述引线夹具仍然闭合的情况下将所述焊接工具降低至平滑化高度；(5)在所述引线夹具仍然闭合的情况下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述引线夹具仍然闭合的情况下提升所述焊接工具以使所述焊接球与接合至所述焊接工具的引线分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及导电凸部和利用导电凸部的引线环，还涉及形成导电凸部和引线环的改进方法。
技术介绍
在半导体器件的加工和封装中，导电凸部被形成以用于提供电互连。例如，可以提供这种凸部以⑴用于倒装芯片应用，⑵用作支座导体，⑶引线成环应用，⑷测试应用的测试点，等等。这种导电凸部可由不同技术形成。一种技术是使用引线诸如在线焊机或接线柱球焊机(stud bumping machine)上形成导体凸部。在第7，229，906 号美国专利(题为 “METHOD AND APPARATUS FOR FORMING BUMPS FOR SEMICONDUCTOR INTERCONNECTIONS USING A WIRE BONDING MACHINE (使用线焊机形成用于半导体互连的凸部的方法和装置)”)和第7，188，759号美国专利(题为“METHOD FOR FORMING CONDUCTIVE BUMPS AND WIRE LOOPS(形成导电凸部和引线环的方法)”)中公开了在线焊机或球焊机上形成导电凸部的多种技术，二者的全部内容通过引用并入本文。图1示出了在线焊机或球焊机上形成导电凸部的示例性顺序。在步骤1中，使无空气球100a位于焊接工具102的尖端。如本领域技术人员所理解，在步骤1之前，无空气球 100a已经使用电子打火熄灭(electronic flame-off)装置等形成于悬挂在焊接工具102 的尖端下方的引线100的端部。在步骤1中还示出了处于打开状态的引线夹具104。如本领域技术人员所理解，引线100通过机器上的引线线轴(未示出)提供。引线100自引线线轴穿过引线夹具104(并且穿过其他未示出的结构)并穿过焊接工具102延伸。在形成无空气球100a(在步骤1之前)之后，向上牵引引线100(例如，使用真空控制拉紧器等)，使得无空气球100a位于如图1的步骤1所示的焊接工具102的尖端。在步骤2中，降低焊接工具102(以及包含引线夹具104的焊接头组件的其他元件)，并且将无空气球100a焊接至焊接位置106(例如，半导体芯片106的芯片焊盘)。如本领域技术人员所理解，可以利用超声波能量、热超声波能量、热压能量、XY工作台擦拭器、它们的组合、以及其他技术将无空气球100a焊接至焊接位置106。在步骤2中将无空气球100a焊接至焊接位置106之后(其中，被焊接的无空气球此时可以称为焊接球100b)，在引线夹具104仍然打开的情况下，将焊接工具102提升至期望高度。这个高度可以称为分离高度(从图1的步骤3来看，可以看出已经提升了焊接工具102，使得焊接球100b不再位于焊接工具102的尖端)。在步骤4中，在引线夹具104仍然打开的情况下，使焊接工具102在至少一个水平方向上移动(例如，沿着机器的X轴或Y 轴)以使焊接球100b的上表面平滑化。这种平滑化为导电凸部提供了期望的上表面，并且还削弱了焊接球IOOb和剩余引线之间的连接，从而有助于它们之间的分离。在步骤5中， 将焊接工具102提升到另一高度(可以称为引线尾迹高度)，然后闭合引线夹具104。然后在步骤6中，提升焊接工具102以断开焊接球IOOb(现在可以称为导电凸部100c)和剩余引线100之间的连接。例如，可以将焊接工具102提升到EFO高度，EFO高度是电子打火熄灭装置在引线100的引线尾迹IOOd上形成无空气球的位置。使用这些传统技术形成导电凸部具有某些缺陷。例如，在步骤4的平滑化运动期间，削弱了焊接球IOOb和剩余引线之间的连接；然而，在某些处理中，该连接可能被削弱为一点，在该点处连接过早地断开(即，在夹具104闭合之前，该连接可能就在提升至步骤5 所示的尾迹高度期间分离)。如果这种过早分离发生，那么提供给下一个无空气球的引线尾迹(即，引线尾迹IOOd)可能很短(即，短尾现象)。为了避免这个问题，可以减少步骤4 中的平滑化，从而该连接不会被过分削弱；然而，平滑化的这种减少可能对所产生的凸部表面造成有害影响。可能产生的另一个问题是长尾，即在引线尾迹上存在太多引线。这些问题往往导致产量损失，以及导电凸部之间的不一致性。另外，在传统凸部上形成第二焊接(例如，通过SSB型处理)具有某些挑战，这些挑战涉及，例如，凸部的兼容性质以及凸部的上表面的物理结构。这些挑战往往导致不良成形的第二/针脚焊接以及潜在的短尾现象。因此，期望提供改进的导电凸部，以及形成导电凸部的改进方法。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施方式，提供了形成导电凸部的方法。所述方法包括步骤 (1)使用焊接工具将无空气球焊接至焊接位置以形成焊接球；( 在引线夹具打开的情况下将所述焊接工具提升至期望高度，同时放出与焊接球接续的引线；C3)闭合所述引线夹具；(4)在所述引线夹具仍然闭合的情况下将所述焊接工具降低至平滑化高度；( 在所述引线夹具仍然闭合的情况下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述引线夹具仍然闭合的情况下提升所述焊接工具以使所述焊接球与接合至所述焊接工具的引线分离。根据本专利技术的另一示例性实施方式，提供了形成引线环的方法。所述方法包括步骤(1)根据本专利技术的形成导电凸部的步骤，在焊接位置上形成导电凸部；( 使用所述焊接工具将引线的一部分焊接至另一焊接位置；(3)自引线的焊接部向所述导电凸部延伸一段引线；以及(4)将所述一段引线的端部焊接至所述导电凸部。附图说明 当结合附图阅读下面的详细描述时，本专利技术可以得到最好的理解。需要强调的是， 根据通常实践，附图的各种特征没有成比例绘制。相反地，为了清晰起见，各种特征的尺寸被任意的扩大或缩小。附图中包含下列图示 图1是示出形成导电凸部的常规方法的一系列图解； 图2是示出根据本专利技术的示例性实施方式的形成导电凸部的方法的一系列图解； 图3A至图;3B是根据图1的技术所形成的导电凸部的侧视图和俯视图； 图3C至图3D是根据图2的专利技术技术所形成的导电凸部的侧视图和俯视图；以及 图4A至图4B是示出根据本专利技术的示例性实施方式形成引线环的方法的图示。具体实施例方式在本专利技术的某些示例性实施方式中，形成了导电凸部。导电凸部的上表面被平滑化，例如，使用焊接工具的XY平滑化运动。在沉积并且焊接无空气球以形成导电凸部之后， 但在使上表面平滑之前，在引线夹具打开的情况下将焊接工具提升至期望高度(例如，尾迹高度)。然后闭合引线夹具并降低焊接工具以进行导电凸部上表面的平滑化。该处理在焊接工具顶部和引线夹具底部之间产生一段松弛引线。在完成凸部上表面的平滑化之后， 提升焊接工具以使剩余引线与导电凸部分离。在这个处理中，该一段松弛引线此时有助于提供期望的引线尾迹长度，由此基本上减少了短尾和相关问题的可能性。因此，根据本专利技术，在“平滑化”处理(见图2的步骤6)期间，引线夹具仍然闭合， 这基本上减少(或者甚至避免)在处理过程中引线穿过焊接工具产生阻塞的可能性(这可能产生短尾误差)。相比于常规技术(其中，引线尾迹形成于平滑化完成之后)，引线尾迹形成于平滑化发生之前。另一个优势在于，由于没有出现削弱引线尾迹的平滑化运动，故引线尾迹往往比常规处理的引线尾迹更坚固，因此降低了额外误差的可能性。图2示出了根据本专利技术在线焊机或球焊机上形成导电凸部本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种形成导电凸部的方法，所述方法包括步骤：（１）使用焊接工具将无空气球焊接至焊接位置以形成焊接球；（２）在引线夹具打开的情况下将所述焊接工具提升至期望高度，放出与所述焊接球接续的引线；（３）闭合所述引线夹具；（４）在所述引线夹具仍然闭合的情况下将所述焊接工具降低至平滑化高度；（５）在所述引线夹具仍然闭合的情况下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及（６）在所述引线夹具仍然闭合的情况下提升所述焊接工具以使所述焊接球与接合至所述焊接工具的引线分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.01 US 61/165,6791.一种形成导电凸部的方法，所述方法包括步骤(1)使用焊接工具将无空气球焊接至焊接位置以形成焊接球；(2)在引线夹具打开的情况下将所述焊接工具提升至期望高度，放出与所述焊接球接续的引线；(3)闭合所述引线夹具；(4)在所述引线夹具仍然闭合的情况下将所述焊接工具降低至平滑化高度；(5)在所述引线夹具仍然闭合的情况下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述弓I线夹具仍然闭合的情况下提升所述焊接工具以使所述焊接球与接合至所述焊接工具的引线分离。2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)包括使用超声波能量、热超声波能量、以及热压能量中的至少一种将所述无空气球焊接至所述焊接位置。3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)包括使用(1)超声波能量、热超声波能量、 以及热压能量中的至少一种，以及(2)线焊机的XY工作台的擦拭运动将所述无空气球焊接至所述焊接位置。4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤( 包括将所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度是球焊处理的尾迹高度。5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤( 包括将所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度处于所述焊接球的上表面上方5mil至20mil之间。6.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)包括将所述焊接工具降低至所述平滑化高度，使得所述焊接工具的尖端部与所述焊接球的上表面接触。7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)包括将所述焊接工具降低至所述平滑化高度，所述平滑化高度比所述焊接工具在步骤(1)期间的高度高0. Imil至anil。8.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)包括在所述引线夹具仍然闭合的情况下， 通过将所述焊接工具降低至所述平滑化高度而在所述引线夹具和所述焊接工具之间形成一段松弛引线。9.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(6)包括在所述焊接工具的提升期间施加超声波能量，以使所述一段松弛引线的至少一部分穿过所述焊接工具以形成引线尾迹。10.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(6)包括在所述焊接工具的提升期间施加超声波能量。11.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)和(5)至少部分同时进行。12.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)和(5)通过所述焊接工具的向下并具有角度的运动而进行。13.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤( 期间，通过所述焊接工具的水平运动来使所述焊接球的上表面平滑化。14.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤( 期间，通过所述焊接工具的具有向下和水平分量的运动来使所述焊接球的上表面平滑化。15.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤( 期间，通过所述焊接工具的具有向上和水平分量的运动来使所述焊接球的上表面平滑化。16.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(5)的至少一部分期间对所述焊接工具施加超声波能量。17.一种形成引线环的方法，包括步骤(1)在焊接位置上形成导电凸部，形成所述导电凸部的步骤包括(a)使用焊接工具将无空气球焊接至焊接位置以形成焊接球；(b)在引线夹具打开的情况下将所述焊接工具提升至期望高度，放出与所述焊接球接续的引线；(c)闭合所述引线夹具；(d)在所述引线夹具仍然闭合的情况下将所述焊接工具降低至平滑化高度；(e)在所述引线夹具仍然闭合的情况下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(f)在所述弓I线夹具仍然闭合的情况下提升所述焊接工具以使所述焊接球与接合至所述焊接工具的引线分离，从而在所述焊接位置上形成导电凸部；(2)使用所述焊接工具将引线的一部分焊接至另一焊接位置；(3)自引线的焊接部向所述导电凸部延伸一段引线；以及(4)将所述一段引线的端部焊接至所述导电凸部。18.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(3)包括自所述焊接部延伸所述一段引线， 使得所述一段弓I线与所述焊接部分接续。19.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(a)包括使用超声波能量、热超声波能量、以及热压能量中的至少一种将所述无空气球焊接至所述焊接位置。20.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(a)包括使用⑴超声波能量、热超声波能量、以及热压能量中的至少一种，以及(2)线焊机的XY工作台的擦拭运动将所述无空气球焊接至所述焊接位置。21.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(b)包括将所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度是球焊处理的尾迹高度。22.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(b)包括将所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度处于所述焊接球的上表面上方5mil至20mil之间。23.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(d)包括将所述焊接工具降低至所述平滑化高度，使得所述焊接工具的尖端部与所述焊接球的上表面接触。24.如权利要求17所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里·S·吉洛蒂，
申请(专利权)人：库力索法工业公司，
类型：发明
国别省市：US