CN201298540Y - 引线加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体封装工艺中用于引线键合的引线加热装置。该引线加热装置包括：焊针部，其具备中空的焊针和焊针固定夹，以用于引导所述引线进行键合；引线夹，其位于所述焊针固定夹的上端，以用于夹紧所述引线；加热部，其用于加热引线。

Description

引线加热装置

技术领域

本实用新型涉及半导体封装工艺，尤其涉及半导体封装工艺中用于引线键合的引线加热装置。

背景技术

在半导体芯片的封装过程中，需要在芯片和引线框架(lead frame)之间进行引线键合(wire bonding)。引线键合主要有三种形式：热压键合、超声键合和热声键合。热压键合是引线在键合劈刀的压力和在高温键合表面(>250℃)下产生形变而使引线与被键合的表面黏附在一起形成的键合；超声键合是键合引线在键合劈刀的超声频振动和劈刀的压力下产生形变而使键合引线与被键合表面黏附在一起形成的键合：热声键合是键合引线在键合劈刀的超声频振动、劈刀的压力以及键合表面较高温度(典型温度是150℃)下而使键合引线和被键合表面黏附在一起形成的键合。引线键合又可分成两大类：球焊键合和楔焊键合。球焊键合属无方向性的工艺，即第二键合位置可以在第一键合的任一方向上，目前，球焊键合使用的引线几乎是金引线，并且差不多占全部引线键合的98％，球焊键合的方式可以是热压键合或热声键合，它比楔焊键合要快得多。楔焊键合是一个单一方向键合，即第二键合的位置必须在第一键合点的轴线上，并且在第一键合点的后面，当然，也有＂S＂形引线的键合，它的第二键合点的位置可以不在第一键合点的轴线上，第二键合点的方向仍然受到很大的限制，楔焊键合的引线可以是铝引线、铜引线或金引线。楔焊键合比球焊键合要慢得多，但它具有更小间距键合能力，并且可以键合带状引线，楔焊键合通常是在室温环境下的超声键合，也可以是热压或热声键合，楔焊键合得优点包括：焊盘间距窄、引线弧线低、引线长度可控以及可以进行低温键合。

一般来说，引线键合通过键合机来完成，其中直接与焊点接触的部分是焊针与引线。键合过程中，焊盘通常被基台加热到较高温度，由此可以增加键合时的强度。

引线在焊针的引导下将高压放电形成的球形线头压在焊盘上，同时超声能量通过焊针尖端传递到焊球与焊盘上，两者之间瞬间形成金属间化合物达到联接的目的。放置材料的基台通常有加热块提高焊盘工作温度，高温可以增加焊盘表面的活性，改善键合效果。

同时，随着电子产品尤其是便携式消费产品(例如移动电话、个人数字助理等)向着轻薄的方向发展，对电子器件的封装越来越注重于小型化和低成本。由于电路密度的增加，焊盘以及焊盘间距都在成倍地缩小，促使引线的直径也日益减小，这就影响了微细键合时的强度。而保证在极小尺寸下的键合强度也成为当今封装行业的热点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种引线加热装置，其使得引线在高速键合的过程中仍被加热至较高温度，从而提高键合的效果。

为了达到目的，本实用新型提供用于引线键合工艺的引线加热装置，包括：焊针部，其具备中空的焊针和焊针固定夹，以用于引导所述引线进行键合；引线夹，其位于所述焊针固定夹的上端，以用于夹紧所述引线；加热部，其用于加热引线。

所述加热部为设置于所述引线夹内侧的加热片。

靠近所述加热片设有绝热层，以防止所述加热片的热量传递到引线夹的其他部件。

所述加热部为嵌入于所述焊针内壁的加热线。

所述加热线为钨丝线。

所述焊针固定夹内侧与所述焊针接触的部分设有绝热层，以用于防止所述焊针的热量传递到焊针固定夹的其他部分。

所述加热部为设置于所述引线夹内侧的加热片和嵌入于所述焊针内壁的加热线。

通过本实用新型，可以提高半导体封装键合时的引线的温度，从而改善引线键合的效果，改变了单一对焊盘加热的模式，为引线键合的持续精细化提供一定的技术保障。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1为现有技术的引线夹和焊针部的剖视图；

图2为本实用新型提供的引线加热装置的第一实施例的剖视图；

图3为本实用新型提供的引线加热装置的第二实施例的剖视图；

图4为本实用新型提供的引线加热装置的第三实施例的剖视图。

主要符号说明：10为引线；20为加热片；30为绝热层；40为引线夹；50为绝热层；60为焊针固定夹；70为焊针；80为加热线；90为电源线；100为焊针部。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明根据本实用新型的实施例的引线加热装置。然而，本实用新型可以以许多不同的方式来实施，而不应被理解为限于下面的实施例。在附图中，为了清晰起见，夸大尺寸进行表示，并且不同的附图中使用相同的标号表示相同的部件。

图2为本实用新型提供的引线加热装置的第一实施例的剖视图。在本实施例中，加热部为设置于引线夹内侧的加热片。如图2所示，根据本实用新型第一实施例的引线加热装置包括：焊针部100、引线夹40、加热片20、绝热层30、50。所述焊针部100具备中空的焊针70和焊针固定夹60，以用于在引线键合工艺中引导引线。所述焊针70形成中空结构引导引线10的同时其尖端在引线键合工艺中直接与焊盘(未图示)接触而将所述引线10联接到焊盘(未图示)。所述焊针固定夹60具有夹紧固定所述焊针70的作用，在其内侧的与所述焊针70接触的部位设有绝热层50，以用于防止高温热量传递到所述焊针固定夹60的其他部分而影响对焊针70的夹紧力。所述引线夹40位于所述焊针部100的上方，以用于夹紧固定引线10。在所述引线夹40内侧与所述引线10接触的部位设有加热片20，以用于加热所述引线10，由此在引线键合工艺中提高引线10的温度，从而改善键合的效果。所述加热片20通过固定在所述引线夹40上的电源线(未图示)连接设备电源而被加热升至预设定温度，由此在所述引线10被夹紧时将热量传递至引线10，由于引线10通常采用地热阻金属材料制作，因而引线头(未图示)也得以被加热至高温。靠近所述加热片20设有绝热层30，以用于防止高温传递到引线夹的其他部件而影响工作精度。

图3为本实用新型提供的引线加热装置的第二实施例的剖视图。在本实施例中，加热部为设置于焊针上的加热线。如图3所示，根据本实用新型的第二实施例的引线加热装置包括：焊针部100、引线夹40、加热线80、绝热层30、50。所述焊针部100具备中空的焊针70和焊针固定夹60，以用于在引线键合工艺中引导引线10。所述焊针70形成中空结构引导引线10的同时其尖端在引线键合工艺中直接与焊盘(未图示)接触而将所述引线10联接到焊盘(未图示)。为了在引线键合时提高引线10的温度，以改善键合的效果，在所述焊针70内壁嵌入加热线80。所述加热线80通过固定在所述焊针固定夹60上的电源线90连接到设备电源而被加热升至预设定温度，由此以辐射方式对焊针70内的引线段加热，由于所述引线10通常采用低热阻金属材料制作，并且因焊针70的尖端即为引线头，因而在引线键合工艺中可迅速提高引线10的温度，从而改善引线键合效果。优选地，所述加热线为等间距缠绕于所述焊针70的加热线圈。在此，本领域的技术人员应该了解所述加热线并不局限于等间距布置的结构，还可以采用其他的各种分布方式，只要将引线加热至预设定温度即可。优选地，所述加热线80采用钨丝。所述焊针固定夹60具有夹紧固定所述焊针70的作用，在其内侧与所述焊针70接触的部位设有绝热层50，以用于防止焊针70的高温热量传递到所述焊针固定夹60的其他部分而影响对焊针70的夹紧力。所述引线夹40位于所述焊针部100的上方，以用于夹紧固定引线10。在所述引线夹40内侧与所述引线10接触的部位设有绝热层30，以用于防止被所述加热线80加热的引线10的高温热量传递到引线夹40的其他部件而影响工作精度。

图4为本实用新型提供的引线加热装置的第三实施例的剖视图。在本实施例中，加热部为设置于引线夹内侧的加热片和设置于焊针上的加热线。本实施例中的加热片20和加热线80的设置方式和作用与本实用新型的第一及第二实施例相同，由此通过所述加热片20和加热线80共同将所述引线10加热至预设定温度，从而改善引线键合的效果。本实施例中的其他部件的作用和组成都与第一及第二实施例相同，因此不再详述。

本实用新型不限于上述实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以进行各种变形和修改。

Claims (7)

1、一种用于引线键合工艺的引线加热装置，其特征在于包括：

焊针部，其具备中空的焊针和焊针固定夹，以用于引导所述引线进行键合；

引线夹，其位于所述焊针固定夹的上端，以用于夹紧所述引线；

加热部，其用于加热引线。

2、根据权利要求1所述的引线加热装置，其特征在于所述加热部为设置于所述引线夹内侧的加热片。

3、根据权利要求2所述的引线加热装置，其特征在于靠近所述加热片设有绝热层，以防止所述加热片的热量传递到引线夹的其他部件。

4、根据权利要求1所述的引线加热装置，其特征在于所述加热部为嵌入于所述焊针内壁的加热线。

5、根据权利要求4所述的引线加热装置，其特征在于所述加热线为钨丝线。

6、根据权利要求1所述的引线加热装置，其特征在于所述焊针固定夹内侧与所述焊针接触的部分设有绝热层，以用于防止所述焊针的热量传递到焊针固定夹的其他部分。

7、根据权利要求1所述的引线加热装置，其特征在于所述加热部为设置于所述引线夹内侧的加热片和嵌入于所述焊针内壁的加热线。

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