具挑高柱身的金属凸块的制作方法及其制作装置制造方法及图纸

一种具挑高柱身的金属凸块的制作方法及其制作装置，该装置主要具有中央贯穿的内径及内壁部的硬管状焊针，焊针内壁部断面为底部较宽的微锥柱状：本发明专利技术的方法是：当焊针内的金属线末端烧结成球状时，用超声波振动及加压改变引线垫金属表面而促使金属接合；因该焊针硬管内壁部断面为底部较宽的微锥状，金属线在内壁部填满后与芯片引线垫接合并成为钟状金属凸块，而钟状金属凸块的底部可形成凸缘座，有助于稳定金属凸块；钟状金属凸块具有较高的柱身，并因本发明专利技术焊针内部断面形状的设计，使金属凸块的柱身高度可轻易、准确地加高，有助于芯片与基板间接合间距的增加；当金属凸块上焊锡球时，本发明专利技术可防止该锡球接触铝制的引线垫，影响接合的可靠度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片上的金属凸块的制作方法及其制作装置。
技术介绍
芯片上的金属凸块及其制作装置(见图1所示)主要是在该焊针内壁部装填金属线的位置设一钟状造形，使形成的该金属凸块限定在该钟形开口范围内，可制作出更细小的金属凸块并因该金属凸块的底面外围设有一凸缘座，能增加金属凸块与芯片引线垫的结合度，而此焊针可作出钟形金属凸块，此形状的金属凸块可提供一较挑高的柱身，使将来焊上锡球后与其他基板或芯片的接合性更优异。而由于焊针内部因呈钟形断面，因此由该焊针制作成形的金属凸块仅被限定在该钟形断面的高度内，无法依实际需要作高度的变更调整。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具挑高柱身的金属凸块的制作方法及其制作装置，其可依需要调整该焊针内部的金属线扯断时间，以作出不同柱身高度的金属凸块。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种具挑高柱身的金属凸块的制作方法，先在该焊针内孔内置入金属线，在该金属线位于焊针内壁部的下颈部位置的末端点火烧结成球；在焊针靠近芯片引线垫的适当位置时，在球状金属线接触引线垫后予以适当载荷，并辅以超声波振动与加热，使该金属线变形而填满整个内壁部的下缘；待适当时间后移走该焊针，并由该下颈部的颈部扯断该金属线的再结晶区而留下一钟状金属凸块。本专利技术还提供了一种具挑高柱身的金属凸块的制作装置，其为一中心设有内孔的锥形硬管构成的焊针，所述内孔微呈锥孔状，即内孔的下颈部的内径稍大于上颈部的内径。所述下颈部设有倒角。本专利技术的优点是本专利技术可形成接触面积更细小的金属凸块，提升金属凸块的柱身高度，增加该金属凸块与芯片引线垫间的焊接力，使金属凸块与锡球的接触面积扩大，使金属凸块具有更好的焊接力，并可有限度地调整金属凸块的柱身。并因本专利技术焊针内部断面形状的设计，使金属凸块的柱身高度可轻易、准确地加高，有助于芯片与基板间接合间距的增加；当金属凸块上焊锡球时，本专利技术可防止该锡球接触铝制的引线垫，影响接合的可靠度。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明图1是现有焊针结构示意图；图2是本专利技术的焊针结构示意图；图3A是本专利技术的金属线烧结成球示意图；图3B是图3A的金属线与芯片接合示意图；图3C是图3B的扯断金属线而留下凸块形状；图4A～4B是公知金属凸块与锡球接合示意图；图5A～5B是本专利技术的金属凸块与锡球接合示意图。图中符号说明现有技术部份1’ 芯片11’引线垫2’ 焊针20’硬管21’内径22’内壁部3’ 金属线31’球32’凸块33’焊接接触面积4’ 锡球 5’基板焊接引线垫6’接触面本专利技术部份1 芯片11 引线垫2 焊针20 硬管21 内径22 内壁部23 下颈部231倒角24 上颈部3 金属线31 球32 金属凸块321凸缘座33 焊接接触面积4 锡球5 基板焊接引线垫具体实施方式请参照图2所示，本专利技术的制作装置是在一坚固的锥形硬管20构件中心设一内径21，该内径21微呈锥孔状的焊针2，即该焊针2内径21、下方的内壁部22是以下颈部23内径稍大于上颈部24的结构来设计。续请参照图3A-图3C依据上述的装置，本专利技术的制造方法是先在该焊针2的内径21内穿入金属线3，该金属线3的未端位于焊针20内壁部22的下颈部23位置处点火熔融烧结成球31，并在焊针2的球状金属线3接触芯片1引线垫11时加以适当的载荷、并辅以超声波振动与加热，使该金属线3产生变形而填满整个内壁部23的下缘，待时间算对后移走该焊针2，由该下颈部23的颈部再结晶区扯断该金属线3，留下一钟状金属凸块32。由于本专利技术的毛细管2内壁面22的下颈部23处设有倒角231结构以及底面与水平呈一特殊角可根据不同应用设计适当大小，使由本焊针2作出的金属凸块32底部面积在该焊针2靠近该引线垫11时可形成在金属凸块32底部凸出的凸缘座321。由本专利技术的焊针2作出的金属凸块32具有挑高柱身232，可提升与芯片1引线垫11间的焊接力、并能使将来金属凸块32与锡球4的接触面积33扩大，能有更好的焊接力，而当本专利技术与锡球4接合后(如图4A-图5所示)，由于加热的锡球4受基板焊接引线垫5(如金手气指、导线架，金属凸块等)压迫作用而变形，使该变形的锡球4会稍往下扩散，此时将会被本专利技术的金属凸块32凸缘座321阻挡住而不溢到引线垫11的部位；此可改善现有技术(如图5A-图5B中)结合时，该加热的锡球4’被基板焊接引线垫5’(如金手指，导线架，金属凸块等)下压变形后，该锡球4’会溢至芯片1’上的引线垫11’，盖因该引线垫11’、凸块32’与锡球4’的金属特性使然，原本的设计是引线垫11’与金凸块32’接合；而金凸块32’与锡球4’接合可呈最稳定的状态，若该锡球4’溢至铝质的引线垫11’时，其金属接合的匹配度就变差，而本专利技术中可完全避免此情形的发生。由上所述，本专利技术已符合专利技术专利的要求，特依法提请专利技术专利的请求，而虽然本专利技术以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本专利技术的保护范围应以权利要求书并结合说明书及附图所界定者为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具挑高柱身的金属凸块的制作方法，其特征在于：先在该焊针内孔内置入金属线，在该金属线位于焊针内壁部的下颈部位置的末端点火烧结成球；在焊针靠近芯片引线垫的适当位置时，在球状金属线接触引线垫后予以适当载荷，并辅以超声波振动与加热，使该 金属线变形而填满整个内壁部的下缘；待适当时间后移走该焊针，并由该下颈部的颈部扯断该金属线的再结晶区而留下一钟状金属凸块。

【技术特征摘要】
1.一种具挑高柱身的金属凸块的制作方法，其特征在于先在该焊针内孔内置入金属线，在该金属线位于焊针内壁部的下颈部位置的末端点火烧结成球；在焊针靠近芯片引线垫的适当位置时，在球状金属线接触引线垫后予以适当载荷，并辅以超声波振动与加热，使该金属线变形而填满整个内壁部的下缘；待适当时间后移...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文乐，庄永成，黄宁，陈慧萍，蒋华文，张衷铭，涂丰昌，黄富裕，张轩睿，胡嘉杰，吕文隆，
申请(专利权)人：华泰电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]