TWM539149U - 打線工具 - Google Patents

Description

打線工具

本新型為有關一種打線工具，尤指一種熱穩定性高、耐磨耗、且不易變形的打線工具。

打線接合(Wire bonding)係目前積體電路封裝產業中用於使晶片與外部電路電性連接而傳遞電子訊號常見的方式。一般來說，在打線接合製程中，係需要使用打線工具(或稱打線頭或接合頭)將金屬線引導至銲墊上來進行接合。

由於打線接合製程需要加熱至一溫度來進行，且會和金屬線直接接觸，故打線工具的熱穩定性和耐磨耗性均影響打線接合的品質和成本。有鑑於此，亟需一種穩定性高、耐磨耗、且不易變形的打線工具，以利產業在打線接合步驟的進行上更為順暢。

本新型的主要目的，在於解決習知由單一或多層的鑽石和陶瓷所形成的多層結構的打線頭、或者是形成有薄膜結構的打線頭，在實際應用時會由於熱應力的拉扯而造成打線頭大幅變形的問題。

為達上述目的，本新型提供一種打線工具，包含有一工作座；一結合層，係設置於該工作座一側；以及一打線頭，係設置於該結合層遠離該工作座一側且透過該結合層與該工作座固定；其中，該打線頭係由一鑽石微粉及一碳化矽微粉混合而形成之單一層結構。

於本新型的一實施例中，該工作座之材料擇自於鐵鎳合金、鐵鎳鈷合金、鐵鎳鉻合金及鐵鈷鉻所組成之群組。

於本新型的一實施例中，該結合層之材料為一銲料。

於本新型的一實施例中，該銲料包含至少一金屬，該金屬選自由銀、銅、銦、鈦、鉻、硼、矽、鐵、碳、鎳及其組合所組成之群組。

於本新型的一實施例中，該鑽石微粉或該碳化矽微粉具有一介於10 nm至100 μm之間的粒徑，較佳為該鑽石微粉或該碳化矽微粉具有一介於0.1μm至50 μm之間的粒徑，更佳為該鑽石微粉或該碳化矽微粉具有一介於1μm至20μm之間的粒徑。

於本新型的一實施例中，以該鑽石微粉及該碳化矽微粉的總體積為基準，該鑽石微粉具有一介於70 vol.%至98 vol.%的體積百分比，較佳為該鑽石微粉具有一介於75 vol.%至90 vol.%的體積百分比，更佳為該鑽石微粉具有一介於78 vol.%至85 vol.%的體積百分比，最佳為該鑽石微粉具有一為80 vol.%的體積百分比。

由以上可知，本新型相較於習知技藝可達到之功效在於，由於該打線頭由該鑽石微粉及該碳化矽微粉混合燒結形成之單一層結構，並非習知利用氣相沉積方式形成的薄膜結構，故可形成較厚的厚度，因而增加了耐磨耗性，並避免薄膜脫落之問題；其次，基於前述特徵，本新型之打線頭為均勻的單一層結構，故熱穩定性較高。

有關本新型的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請搭配參閱『圖1』所示，為本新型一實施例的打線工具示意圖，本新型為一種打線工具1，包含有一工作座10、一結合層20以及一打線頭30，該工作座10之材料可選自鐵鎳合金、鐵鎳鈷合金、鐵鎳鉻合金、鐵鈷鉻或上述組合，例如商標名稱為Invar或Kovar之合金，亦可為其他低熱膨脹係數的金屬或合金。

該結合層20設置於該工作座10的一側，其中該結合層20之材料為一銲料，該銲料包含至少一金屬，該金屬選自由銀、銅、銦、鈦、鉻、硼、矽、鐵、碳、鎳及其組合所組成之群組，例如可選用由Morgan Advanced Materials所提供商標名為Incusil ^®-ABA™的合金或商標名為Nicrobraz ^®LM的合金。其中，於本新型之一實施例中，該結合層20較佳地採用銀-銅-銦-鈦合金，然本新型並不限於此。

該打線頭30設置於該結合層20遠離該工作座10一側且透過該結合層20與該工作座10固定，其中，該打線頭30係由一鑽石微粉及一碳化矽(Silicon carbide，簡稱SiC)微粉透過一燒結製程形成。其中，該鑽石微粉或該碳化矽微粉可採用具有一介於10 nm至100μm之間的粒徑，較佳地為該鑽石微粉或該碳化矽微粉具有一介於0.1μm至50μm之間的粒徑，更佳地為該鑽石微粉或該碳化矽微粉具有一介於1μm至20μm之間的粒徑。

在該打線頭30中，以該鑽石微粉及該碳化矽微粉的總體積為基準做計算，該鑽石微粉具有一介於70 vol.%至98 vol.%之間的體積百分比，其餘為該碳化矽微粉。在本新型之一實施例中，該鑽石微粉的含量較佳地介於75 vol.%至90 vol.%之間，更佳地介於78 vol.%至85 vol.%之間，最佳地為80 vol.%。本新型所提供的該打線頭30，係由該鑽石微粉以及該碳化矽微粉所混合形成之一單一層結構，並非由單一或多層的鑽石和陶瓷所形成的多層結構，亦非薄膜結構。

於實際應用時，該打線頭30係固定於該工作座10，並且對一工作平台40上之一待加工物50進行一打線接合作業。於本新型之一實施例中，該待加工物50包含一晶片及一外部電路，但可配合打線需求會有不同的待加工元件，不以本實施例之舉例為限。請繼續參閱『圖2』和『圖3』，為本新型另一實施例及又一實施例的打線工具示意圖，『圖2』和『圖3』係顯示將該工作座10、該結合層20以及該打線頭30製作為不同形狀，但本新型並不限於此，依照實際使用需求，該打線工具1亦可製作為其他形狀。

綜上所述，由於該打線頭由該鑽石微粉及該碳化矽微粉燒結形成，並非習知利用氣相沉積方式形成的薄膜結構，故可形成較厚的厚度，因而增加了耐磨耗性，並避免薄膜脫落之問題；其次，基於前述特徵，本新型之打線頭為均勻的單一層結構，故熱穩定性較高；此外，本新型係採用燒結方式製作該打線頭，捨棄了氣相沉積方式，故製造和設備成本均可大幅降低。

以上已將本新型做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本新型的一較佳實施例而已，當不能限定本新型實施的範圍。即凡依本新型申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本新型的專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧打線工具
10‧‧‧工作座
20‧‧‧結合層
30‧‧‧打線頭
40‧‧‧工作平台
50‧‧‧待加工物

『圖1』，為本新型一實施例的打線工具示意圖。 『圖2』，為本新型另一實施例的打線工具示意圖。 『圖3』，為本新型又一實施例的打線工具示意圖。

1‧‧‧打線工具

10‧‧‧工作座

20‧‧‧結合層

30‧‧‧打線頭

40‧‧‧工作平台

50‧‧‧待加工物

Claims (6)

1. 一種打線工具，包含有： 一工作座； 一結合層，係設置於該工作座一側；以及 一打線頭，係設置於該結合層遠離該工作座一側且透過該結合層與該工作座固定； 其中，該打線頭係一由一鑽石微粉及一碳化矽微粉混合形成之單一層結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的打線工具，其中該工作座之材料擇自於鐵鎳合金、鐵鎳鈷合金、鐵鎳鉻合金及鐵鈷鉻所組成之群組。
3. 如申請專利範圍第1項所述的打線工具，其中該結合層之材料為一銲料。
4. 如申請專利範圍第3項所述的打線工具，其中該銲料包含至少一金屬，該金屬選自由銀、銅、銦、鈦、鉻、硼、矽、鐵、碳、鎳及其組合所組成之群組。
5. 如申請專利範圍第1項所述的打線工具，其中該鑽石微粉及該碳化矽微粉具有一介於0.1μm至50μm之間的粒徑。
6. 如申請專利範圍第1項所述的打線工具，其中以該鑽石微粉及該碳化矽微粉的總體積為基準，該鑽石微粉具有一介於70 vol.%至98 vol.%之間的體積百分比。