键合劈刀制造技术

本申请涉及一种键合劈刀。键合劈刀包括主体，主体包括沿其轴线贯穿其中的通孔和位于其远端侧的端面。端面包括：与通孔的内表面相接的、环形的内侧子端面和位于内侧子端面的径向外侧且构造成与内侧子端面相接的环形的外侧子端面。内侧子端面相对于与主体的轴线垂直的平面具有介于

【技术实现步骤摘要】
键合劈刀


[0001]本申请主要涉及半导体芯片封装超声波焊接工具
更具体地，本申请涉及一种键合劈刀，用于将引线两端分别焊接至晶粒和引脚的焊盘，从而实现晶粒与引脚之间的电联接。

技术介绍

[0002]目前，在半导体芯片的生产过程中，封装工序是至关重要的一步。引线键合技术是封装工序中最常使用的技术之一，用于将引线的两端分别焊接在晶粒的焊盘和引脚的焊盘上，实现晶粒与引线的电联接。
[0003]通常引线键合的步骤包括：通过电打火加热穿过键合劈刀的通孔伸出的金属引线末端而使之熔融形成焊接金属球，使键合劈刀和金属引线下降而将金属引线末端的焊接金属球送至晶粒/引脚的焊盘。然后通过键合劈刀向焊接金属球施加能量的同时向端子按压金属球，从而将引线末端焊接至晶粒/引脚的焊盘上，形成第一键合点(也称“球键合点”)。随后，将键合劈刀提起以形成引线弧，并将引线的另一端送至引脚/晶粒的焊盘处。接着，通过键合劈刀向引线施加能量以将引线的另一端焊接至引脚/晶粒的焊盘上，从而形成第二键合点，由此完成一次引线键合。焊接完成后，向上提起键合劈刀以在第二键合点附近拉断引线。然后，再通过电打火使引线末端的部分熔融成金属球，以进行下一次引线键合。
[0004]可见，键合劈刀是引线键合工艺的关键工具，其对键合质量有决定性的影响。因此本领域存在持续改进键合劈刀的各个方面以实现更优化的键合性能的需求。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种新型的键合劈刀，其能够改善键合的性能。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种键合劈刀。所述键合劈刀包括主体，所述主体包括：沿所述主体的轴线贯穿所述主体的通孔，以及位于所述主体的远端侧的端面，所述端面包括：与所述通孔的内表面相接的、环形的内侧子端面，其中所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有介于
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90度至0度之间的夹角BSA，且所述内侧子端面的直径在朝所述主体的远端侧的方向上逐渐增大；所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA和其在最远端处的最大直径BSD设置为使得内侧子端面能够在球键合期间包覆焊接金属球顶部的最外侧边缘；以及位于所述内侧子端面的径向外侧且构造成与所述内侧子端面相接的环形的外侧子端面，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有介于0度至90度之间的夹角FA，且所述外侧子端面的直径在朝向所述主体的近侧端的方向上逐渐增大。
[0007]可选地，所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA的范围是
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20度至
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4度。
[0008]可选地，所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA的范围为
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15度至
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4度。
[0009]可选地，所述通孔包括靠近所述主体的近端侧的、直径为H的圆柱形表面以及靠近所述主体的远端侧的第一内锥形表面，所述第一内锥形表面的直径在朝向所述主体的远端侧的方向上逐渐增大且具有内锥角ICA1，其中所述第一内锥形表面的在其最远端处的最大直径ICD1比所述圆柱形表面的直径H大。
[0010]可选地，所述内侧子端面的最大直径BSD比所述第一内锥形表面的最大直径ICD1大3微米至60微米。
[0011]可选地，所述内侧子端面的最大直径BSD为所述第一内锥形表面的最大直径ICD1的1.1倍至1.7倍。
[0012]可选地，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角FA的范围为0度至20度。
[0013]可选地，所述圆柱形表面与所述第一内锥形表面相接。
[0014]可选地，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1比所述圆柱形表面的直径H大2微米至50微米。
[0015]可选地，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1为所述圆柱形表面的直径H的1.1倍至2.2倍。
[0016]可选地，所述第一内锥形表面的内锥角ICA1的范围为50度至120度。
[0017]可选地，所述圆柱形表面与所述第一内锥形表面相接处具有弧形过渡部分。
[0018]可选地，所述通孔进一步包括第二内锥形表面，所述第二内锥形表面的直径在朝向所述主体的远端侧的方向上逐渐增大，所述第二内锥形表面的近端侧和远端侧分别与所述圆柱形表面和所述第一内锥形表面相接，所述第二内锥形表面具有内锥角ICA2，其中所述第一内锥形表面的内锥角ICA1大于所述第二内锥形表面的内锥角ICA2。
[0019]可选地，所述第一内锥形表面的内锥角ICA1的范围为90度至120度，所述第二内锥形表面的内锥角ICA2的范围为40度至90度。
[0020]可选地，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1比所述圆柱形表面的直径H大2微米至50微米。
[0021]可选地，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1为所述圆柱形表面的直径H的1.1倍至2.2倍。
[0022]可选地，所述第一内锥形表面与所述内侧子端面相接处具有弧形过渡部分，和/或所述内侧子端面与所述外侧子端面相接处具有弧形过渡部分。
[0023]根据本申请的另一方面，提供了一种键合劈刀。所述键合劈刀包括主体，所述主体包括：沿所述主体的轴线贯穿所述主体的通孔，以及位于所述主体的远端侧的端面，所述端面包括：与所述通孔的内表面相接的、环形的内侧子端面，其中所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有
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20度至
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4度之间的夹角BSA，且所述内侧子端面的直径在朝所述主体的远端侧的方向上逐渐增大；其中，所述内侧子端面在其最远端处的最大直径BSD为所述通孔的内表面的最大直径的1.1倍至2.5倍；以及，位于所述内侧子端面的径向外侧且构造成与所述内侧子端面相接的环形的外侧子端面，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有介于0度至20度之间的夹角FA，且所述外侧子端面的直径在朝向所述主体的近侧端的方向上逐渐增大。
[0024]应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，而不是
对本技术的限制。此外，并入并构成本说明书一部分的附图示出了本技术的实施例并且与说明书一起用于解释本技术的原理和构思。
附图说明
[0025]通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本技术的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过参考附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
[0026]图1示例性地示出了现有技术中的一种键合劈刀的透视图。
[0027]图2示例性地示出了根据本申请一实施例的键合劈刀的远端的纵剖视图；
[0028]图3示例性示出了使用图2的键合劈刀进行第一键合点焊接的示意图；
[0029]图4示例性示出了图3中所示步骤形成的第一键合点的侧视图；
[0030]图5示例性示出了使用图2的键合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键合劈刀，包括主体，其特征在于，所述主体包括：沿所述主体的轴线贯穿所述主体的通孔，以及位于所述主体的远端侧的端面，所述端面包括：与所述通孔的内表面相接的、环形的内侧子端面，其中所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有介于
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90度至0度之间的夹角BSA，且所述内侧子端面的直径在朝所述主体的远端侧的方向上逐渐增大；所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA和其在最远端处的最大直径BSD设置为使得内侧子端面能够在球键合期间包覆焊接金属球顶部的最外侧边缘；以及，位于所述内侧子端面的径向外侧且构造成与所述内侧子端面相接的环形的外侧子端面，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面具有介于0度至90度之间的夹角FA，且所述外侧子端面的直径在朝向所述主体的近侧端的方向上逐渐增大。2.根据权利要求1所述的键合劈刀，其特征在于，所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA的范围是
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20度至
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4度。3.根据权利要求2所述的键合劈刀，其特征在于，所述内侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角BSA的范围为
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15度至
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4度。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的键合劈刀，其特征在于，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角FA的范围为0度至20度。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的键合劈刀，其特征在于，所述通孔包括靠近所述主体的近端侧的、直径为H的圆柱形表面以及靠近所述主体的远端侧的第一内锥形表面，所述第一内锥形表面的直径在朝向所述主体的远端侧的方向上逐渐增大且具有内锥角ICA1，其中所述第一内锥形表面的在其最远端处的最大直径ICD1比所述圆柱形表面的直径H大。6.根据权利要求5所述的键合劈刀，其特征在于，所述内侧子端面的最大直径BSD比所述第一内锥形表面的最大直径ICD1大3微米至60微米。7.根据权利要求5所述的键合劈刀，其特征在于，所述内侧子端面的最大直径BSD为所述第一内锥形表面的最大直径ICD1的1.1倍至1.7倍。8.根据权利要求5所述的键合劈刀，其特征在于，所述外侧子端面相对于与所述主体的轴线垂直的平面的夹角FA的范围为0度至20度。9.根据权利要求5所述的键合劈刀，其特征在于，所述圆柱形表面与所述第一内锥形表面相接。10.根据权利要求9所述的键合劈刀，其特征在于，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1比所述圆柱形表面的直径H大2微米至50微米。11.根据权利要求9所述的键合劈刀，其特征在于，所述第一内锥形表面的最大直径ICD1为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏振军，耿艳玲，王川，
申请(专利权)人：小精密工具有限公司，
类型：新型
国别省市：