一种硅铝丝键合工装及键合方法技术

本发明专利技术属于硅铝丝键合技术领域，公开了一种硅铝丝键合工装及键合方法；安装板上开设有若干芯片槽，若干芯片槽内均放置有芯片；安装板顶部设有可与其贴合的定位垫板，定位垫板上开设有焊接操作孔，焊接操作孔与芯片的焊盘位置相对应；底座两侧均设有支撑块，支撑块内转动安装有安装块，安装块顶部设有固定压板，相邻固定压板之间留有操作空间；安装块的侧部设有螺杆，螺杆的螺柱部分贯穿安装块并抵在支撑块侧部，螺杆的螺柱部分与安装块螺纹连接；旋转螺杆，固定压板的底部可抵在定位垫板上表面。通过旋转螺杆使固定压板压紧定位垫板，对放置在芯片槽内的芯片进行压紧固定，规避了因芯片固定不佳导致焊点的形成的不可控的问题。芯片固定不佳导致焊点的形成的不可控的问题。芯片固定不佳导致焊点的形成的不可控的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种硅铝丝键合工装及键合方法


[0001]本专利技术属于硅铝丝键合
，涉及一种硅铝丝键合工装及键合方法。

技术介绍

[0002]硅铝丝键合是集成电路制造过程中的关键工艺之一，其主要目的是在芯片的焊盘与硅片之间形成电气连接；随着现代芯片业的发展，芯片表面焊盘材质多采用铝质，从理论上而言，同质金属键合比异质金属键合更加稳定。在键合过程中，常使用固定夹具将芯片固定在键合机的机台上，再通过键合机使用硅铝丝对芯片的焊盘与硅片之间进行键合。
[0003]目前市场上常见的固定夹具为具有特制产品槽、底部带有真空吸洞、使用压缩空气使底部产生负压从而固定产品，此类固定夹具对产品的光滑度有要求，针对陶瓷底部不平整的芯片，由于其无法被很好的吸附，键合机的楔形劈刀在冲击硅铝丝的过程中芯片会产生位移导致焊点的形成的不可控，在一定程度上增加了脱焊、脱铝的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题在于提供一种硅铝丝键合工装及键合方法，通过旋转螺杆使固定压板压紧定位垫板，对放置在芯片槽内的芯片进行压紧固定，规避了因芯片固定不佳导致焊点的形成的不可控的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种硅铝丝键合工装，包括顶部开设有放置槽的底座，以及放置于放置槽内的安装板；
[0007]安装板上开设有若干芯片槽，若干芯片槽内均放置有芯片；
[0008]安装板顶部设有可与其贴合的定位垫板，定位垫板上开设有焊接操作孔，焊接操作孔与芯片的焊盘位置相对应；/>[0009]底座两侧均设有支撑块，支撑块内转动安装有安装块，安装块顶部设有固定压板，相邻固定压板之间留有操作空间；
[0010]安装块的侧部设有螺杆，螺杆的螺柱部分贯穿安装块并抵在支撑块侧部，螺杆的螺柱部分与安装块螺纹连接；旋转螺杆，固定压板的底部可抵在定位垫板上表面。
[0011]进一步地，所述固定压板上开设有贯穿槽，贯穿槽内设有压紧螺钉；旋转压紧螺钉，可将固定压板固定于安装块顶部。
[0012]进一步地，所述底座上设有位于放置槽端部的挡板，挡板与安装板贴合；安装板的端部设有抽取螺钉。
[0013]进一步地，所述底座上开设有多个连接孔，连接孔位于放置槽内；底座通过连接孔安装于键合机的机台上。
[0014]一种硅铝丝键合方法，包括以下具体步骤：
[0015]S1、将硅铝丝键合工装的底座通过连接孔安装于键合机的机台上；
[0016]S2、将芯片放置于安装板上的芯片槽内，使芯片的焊盘与定位垫板上的焊接操作
孔位置对应；
[0017]S3、旋转螺杆，将压紧件的压紧端抵在定位垫板上表面，将芯片固定在安装板与定位垫板之间；
[0018]S4、通过控制单元将键合机内的键合参数初始化；
[0019]键入与芯片类型相适应的初始力、键合时间、脉冲功率、脉冲时间、劈刀停止位置和力的增量时间，脉冲时间长于力的增量时间；
[0020]S5、键合机依据键入的初始力牵引硅铝丝使其靠近芯片的焊盘并产生形变；楔形劈刀在移动至劈刀停止位置后停止移动；
[0021]S6、键合机依据键入的脉冲功率来控制超声波发生器产生超声波信号，超声波发生器将超声波信号发送至换能器，由换能器将超声波信号转换成机械振动；楔形劈刀将机械振动传导至硅铝丝表面；
[0022]同时，键合机依据键入的初始力和力的增量时间建立键合压力曲线；同时，键合机提取键合压力曲线的压力参数控制楔形劈刀冲击硅铝丝；
[0023]S7、力的增量时间截止后，键合机以提取到的键合压力曲线的最终压力参数控制楔形劈刀冲击硅铝丝；
[0024]脉冲时间截止后，关闭超声波发生器；楔形劈刀停止振动并以最终压力参数持续挤压硅铝丝至键合时间截止，以完成硅铝丝与芯片的焊盘之间的键合。
[0025]进一步地，所述S4中，初始力为24
‑
28g；键合时间为18
‑
23ms；脉冲功率为142.5W
‑
172.5W；脉冲时间为9
‑
12ms；劈刀停止位置为焊盘上方180
‑
220μm；力的增量为2.4
‑
5.6g；力的增量时间为8
‑
10ms。
[0026]进一步地，所述S6中，楔形劈刀将机械振动传导至硅铝丝表面时，楔形劈刀的振动频率为20
‑
70kHz。
[0027]进一步地，所述S6中，楔形劈刀在振动过程中的位移量为硅铝丝丝径的一半，硅铝丝的丝径为40
‑
60μm。
[0028]进一步地，所述S6中，键合压力曲线为：y＝kt+x；其中，y为压力；k为初始力与时间的比值；t为力的增量时间，x为初始力的值。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0030]1、本专利技术提供的硅铝丝键合工装及键合方法，安装板放置在底座的放置槽内，在将芯片槽内的芯片硅铝丝键合完毕后，可更换其他的装满未进行硅铝丝键合的芯片的安装板，有助于提升硅铝丝键合的效率；通过设置螺杆和压紧件，旋转螺杆可以使压紧件的压紧端抵在定位垫板的上表面上，实现对定位垫板和安装板在底座上位置的固定，同时能够使定位垫板将放置在安装板的芯片槽内的带焊接的芯片进行固定；使芯片在夹具内固定，不会因芯片晃动而导致焊接产生废品。
[0031]2、本专利技术提供的硅铝丝键合工装及键合方法，通过使用硅铝丝键合工装对芯片进行固定，再根据键入的与芯片类型相适应的初始力、键合时间、脉冲功率、脉冲时间、劈刀停止位置和力的增量时间对芯片的焊盘与硅片进行键合；在硅铝丝键合工装的固定作用下，在牵引硅铝丝、楔形劈刀冲击硅铝丝的过程中，芯片不会在键合机上产生位移，保障了在键合过程中硅铝丝在芯片焊盘上的焊点的一致性，降低脱焊、脱铝的风险。同时，在键合过程中，依据键合压力曲线中变化的压力参数对硅铝丝进行冲击，可以帮助提高键合质量和键
合速度，从而提高整体的键合效率和稳定性。
附图说明
[0032]图1为硅铝丝键合工装的整体结构示意图；
[0033]图2为硅铝丝键合工装的俯视图；
[0034]图3为硅铝丝键合工装中定位垫板的结构图；
[0035]图4为硅铝丝键合工装的中底座的结构示意图；
[0036]图5为硅铝丝键合方法的工艺流程图；
[0037]附图标记：1、底座；2、放置槽；3、安装板；4、芯片槽；5、支撑块；6、安装块；7、固定压板；8、贯穿槽；9、螺杆；10、压紧螺钉；11、旋钮；12、定位垫板；13、焊接操作孔；14、橡胶圈；15、挡板；16、抽取螺钉；17、连接孔。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0039]参见图1至图4；本专利技术公开了一种硅铝丝键合工装，包括顶部开设有放置槽2的底座1，以及放置于放置槽2内的安装板3。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅铝丝键合工装，其特征在于，包括顶部开设有放置槽(2)的底座(1)，以及放置于放置槽(2)内的安装板(3)；安装板(3)上开设有若干芯片槽(4)，若干芯片槽(4)内均放置有芯片；安装板(3)顶部设有可与其贴合的定位垫板(12)，定位垫板(12)上开设有焊接操作孔(13)，焊接操作孔(13)与芯片的焊盘位置相对应；底座(1)两侧均设有支撑块(5)，支撑块(5)内转动安装有安装块(6)，安装块(6)顶部设有固定压板(7)，相邻固定压板(7)之间留有操作空间；安装块(6)的侧部设有螺杆(9)，螺杆(9)的螺柱部分贯穿安装块(6)并抵在支撑块(5)侧部，螺杆(9)的螺柱部分与安装块(6)螺纹连接；旋转螺杆(9)，固定压板(7)的底部可抵在定位垫板(12)上表面。2.根据权利要求1所述的硅铝丝键合工装，其特征在于，所述固定压板(7)上开设有贯穿槽(8)，贯穿槽(8)内设有压紧螺钉(10)；旋转压紧螺钉(10)，可将固定压板(7)固定于安装块(6)顶部。3.根据权利要求1所述的硅铝丝键合工装，其特征在于，所述底座(1)上设有位于放置槽(2)端部的挡板(15)，挡板(15)与安装板(3)贴合；安装板(3)的端部设有抽取螺钉(16)。4.根据权利要求1所述的硅铝丝键合工装，其特征在于，所述底座(1)上开设有多个连接孔(17)，连接孔(17)位于放置槽(2)内；底座(1)通过连接孔(17)安装于键合机的机台上。5.一种基于权利要求1至4任一项所述的硅铝丝键合工装的键合方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、将硅铝丝键合工装的底座(1)通过连接孔(17)安装于键合机的机台上；S2、将芯片放置于安装板(3)上的芯片槽(4)内，使芯片的焊盘与定位垫板(12)上的焊接操作孔(13)位置对应；S3、旋转螺杆(9)，将压紧件的压紧端抵在定位垫板(12)上表面，将芯片固定在安装板(3)与定位垫板(12)之间；S4、通过控制单元将键合机内的键合参数初始化；键入与芯片类型相适应的初始力、键合时间、脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：景一凡，
申请(专利权)人：西安天光半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：