飞线的键合方法技术

一种飞线的键合方法，能够有效地将飞线超声键合至基板焊盘，并且提高两者间的键合可靠性。该方法包括如下步骤：将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘。其中飞线的宽度大于焊盘的宽度，并且对正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种飞线(flying lead)的键合方法，更具体地，涉及一种利用超声振动将飞线键合至基板(board)的焊盘的方法。
技术介绍
在图8中示出磁盘驱动单元的承载(carriage)组件。该承载组件包括多个承载臂10，其数量与磁盘的数量相对应；悬架12，其上安装有磁头，该悬架12设置于承载臂10的前端。承载臂10的基部(base end)设置在传动轴14上，承载臂10随着传动轴14转动，并且平行于磁盘表面移动。安装在悬架12上的磁头可通过多种方式电连接至信号传输电路。图8示出一种使用所谓的长尾(long tail)悬置板的连接结构，其中悬架12的悬置板的端部延伸至设置挠性板16的位置，该挠性板16设置于承载臂10基部的侧面。在使用长尾悬置板的连接结构中，将挠性板16的焊盘和长尾悬置板的飞线18(参见图9)正确定位，然而通过超声波键合工具将飞线18键合至焊盘。图9中，通过键合工具20将飞线18超声键合至挠性板16的焊盘17。超声键合方法已用于通过倒装芯片连接将半导体芯片键合至电路板，将导线键合至引线，等等。为了可靠地进行超声键合，人们提出了多种构思。例如，日本特开平10-150137公开了一种导线的键合方法，其中通过振动抑制部件压住引线框，以防止引线框共振。日本特开2005-136399公开了一种键合电极的形成方法，其中在电路板的电极上应用导电材料，以扩展键合区。日本特开平08-146451和10-189657公开了一种两个部件的键合方法，其中在两个部件之间设置各向异性的导电薄膜，并且在进行相互接触的方向上施加超声波。日本特开平05-63038公开了一种两个部件的键合方法，其中使两个部件的键合面粗糙化。日本特开2005-93581公开了一种两个部件的键合方法，其中在键合面上应用不导电的粘合剂。在图8所示的使用长尾悬置板的连接结构中，多个飞线18以微小的间距平行排列。可以将飞线18逐个超声键合至焊盘17，但是，同时超声键合多个飞线18更有效率，如图9所示。图9中，键合工具20接触并键合两个飞线18。但是，当键合工具20接触多个飞线18时，则键合工具20的工作面为平坦表面。因此，如果键合面凸凹不平，则每个键合点的键合力都不同，从而必然降低键合的可靠性。图10为已相互键合的飞线18和焊盘17的剖面图键合。界面处存在三种区域(1)完全键合区，其中凸点被压平并且氧化膜被破坏，因此键合面有效地相互键合；(2)弱键合区，其中在键合面之间存在氧化膜；以及(3)未键合区“A”，其中键合面没有相互键合。飞线18和焊盘17的外表面镀金，因此它们通过金-金键合相连接。镀金层能够消除在飞线18和焊盘17的键合面上形成的凸凹不平。但是，镀金层的厚度为大约3μm，因此不是所有的凸凹不平都可以被完全消除。
技术实现思路
构思本专利技术是为了解决上述问题。本专利技术的一个目的是提供一种，该键合方法能够有效地将飞线超声键合至基板的焊盘，并提高两者间的键合可靠性。为了达到上述目的，将飞线键合至基板焊盘的第一种方法包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，飞线的宽度大于焊盘的宽度，并且对正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。采用这种方法，因为使飞线的宽度大于焊盘的宽度，所以当键合工具将飞线超声键合至焊盘时，焊盘的侧边咬合住飞线。因此可将飞线可靠地超声键合至焊盘。第二种方法包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，被键合工具按压的每个飞线的一个侧面被绝缘层覆盖，并且对经由绝缘层正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。采用这种方法，在飞线的一个侧面上形成的绝缘层用作缓冲层，其能够消除焊盘厚度的差异和键合面上的凸凹不平。因此，能够可靠地进行超声键合。第三种方法包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，每个飞线的端部沿厚度方向折叠，并且对沿厚度方向正在将折叠的飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。采用这种方法，因为飞线的折叠端部具有弹性，所以其能够消除焊盘厚度的差异和键合面上的凸凹不平。因此，能够可靠地进行超声键合。第四种方法包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，每个飞线被镀层包覆而且具有椭圆形的截面形状，并且对正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。采用这种方法，因为镀层具有椭圆形的截面形状，因此当进行超声键合时镀层被压平。这样，被压平的镀层能够消除焊盘厚度的差异和键合面上的凸凹不平，并且能够可靠地进行超声键合。采用本专利技术的方法，能够消除焊盘厚度的差异和键合面上的凸凹不平，因此能够将飞线可靠地超声键合至焊盘。附图说明以下通过实例并参考附图，描述本专利技术的实施例。在附图中图1A和1B为显示第一实施例的方法的示意图，其中通过键合工具将飞线超声键合至焊盘；图2A为第二实施例中采用的飞线的剖面图；图2B为传统飞线的剖面图；图3为显示第二实施例的方法的示意图，其中通过键合工具将飞线超声键合至焊盘；图4为第三实施例中采用的飞线的侧视图；图5为显示第三实施例的方法的示意图，其中通过键合工具将飞线超声键合至焊盘；图6为从端部观察，第四实施例中采用的飞线的剖面图；图7为显示第四实施例的方法的示意图，其中通过键合工具将飞线超声键合至焊盘；图8为具有长尾悬置板的传统承载组件的透视图；图9为显示将飞线键合至焊盘的传统方法的示意图；以及图10为相互键合的飞线和焊盘的界面的剖面图。具体实施例方式以下参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。在下述实施例中，在组装承载组件时，飞线18被键合至挠性板16，该飞线18形成于长尾悬置板上。(第一实施例)参考图1A和1B，解释本专利技术的第一实施例。图1A中，将长尾悬置板的飞线18定位，以使其对应于设置在承载臂10上的挠性板16。飞线18分别对应于挠性板16的焊盘17。本实施例中，暴露于挠性板16表面的每个焊盘17的宽度小于每个飞线18的宽度。当将飞线18定位以使其分别对应于焊盘17时，每个飞线18的两个侧边都分别位于每个焊盘17的两个侧边之外。飞线18平行排列，以对应于以规则的间隔平行排列在挠性板16上的焊盘17。焊盘17和飞线18的表面镀有金。图1B中，键合工具20按压飞线18，并且对键合工具20施加超声振动，以将飞线18超声键合至焊盘17。本实施例中，因为每个飞线18的宽度大于每个焊盘17的宽度，所以当经由键合工具对飞线18施加超声振动时，每个焊盘17的两个侧边咬合住每个飞线18的键合面(底面)。因此飞线18能够可靠地键合至焊盘17。由于每个焊盘17的两个侧边咬合住每个飞线18的键合面，因此即使焊盘17的平面度不规则，飞线18也能够可靠地键合至焊盘17。焊盘17的平面度及厚度的不规则性能够被消除，因此能可靠地进行超声键合。即使底部工作面为平面的键合工具20同时将多个飞线18压至焊盘17上，也能可靠地进行超声键合。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将飞线键合至基板焊盘的方法，包括如下步骤：将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，飞线的宽度大于焊盘的宽度，并且对正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-20 2005-3663421.一种将飞线键合至基板焊盘的方法，包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，飞线的宽度大于焊盘的宽度，并且对正在将飞线压至焊盘上的键合工具施加超声振动，从而将飞线分别超声键合至焊盘。2.一种将飞线键合至基板焊盘的方法，包括如下步骤将飞线定位，以使其与平行排列的焊盘相对应；以及对键合工具施加超声振动，以将飞线分别键合至焊盘，其中，被键合工具按压的每个飞线的一个侧面被绝缘层覆盖，并且对经由绝缘层正在将飞线压至焊盘上的键合...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田崇，小八重健二，中村公保，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]