本发明专利技术公开了一种导线键合机，其包含有：键合工具，其用于形成导线键合；气动设备，其用于将导线馈送至键合工具；上夹具和下夹具，该上夹具和下夹具沿着位于气动设备和键合工具之间的导线馈送路径对齐定位，以在各自的夹持点处夹持导线；以及固定的中间引导室，其大体从上夹具延伸至下夹具，该中间引导室沿着导线馈送路径将导线封闭并被使用来保护和引导导线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导线键合机，特别是涉及在导线键合机中用于馈送和引导导线的导线馈送装置和方法。
技术介绍
在半导体装配和封装过程中，导线键合机被用来在晶粒和衬底上的电气接触盘 (contact pads)之间或者在不同晶粒的电气接触盘之间形成电性导线连接。导线从包含有键合导线，通常为金线或铜线，的线圈(wire spool)处被馈送至键合工具，如尖管 (capillary),以在该键合工具处完成导线键合。沿着位于线圈和尖管之间的导线馈送路径，导线穿越不同的设备，其可能包括用于在导线键合期间控制导线馈送的气动设备和导线夹具。图1所示为传统的导线键合机的侧视示意图。键合导线100，如金线或铜线，从线圈(图中未示)处被馈送进入气动设备102， 该气动设备被使用来施加向上或向下的垂直方向上的真空吸附力，以促使键合导线100在这些方向上移动。导线引导器104被设置离开该气动设备102—段距离，其具有小孔以便于键合导线100沿着馈送路径延伸和引导。导线夹具106设置在导线引导器104的下方， 以当键合导线100的移动将要被限制时而夹持在键合导线100上。其后，键合导线100穿过设置在换能器角体(transducer horn) 110 一端的尖管108。在该尖管108的底部末端处开始进行导线键合。这种传统的导线键合机结构的缺点是气动设备102和导线引导器104之间的相对很长的一段导线100暴露在汹涌的空气流中，这引起导线弯曲和形成扭结(kinks)。 另外，导线也暴露在键合区域中的污染物下。结果，出现了不良的导线回圈状况(wire looping performance)，这导致了有缺陷的导线键合。图2是包含有上导线夹具112和下导线夹具106的传统的导线键合机的侧视示意图，其表明了空气中不期望的干扰对馈送通过导线夹具的导线100的影响。在导线键合过程中，馈送通过并固定在导线夹具之间的导线100被暴露，因此遭受到汹涌的空气流和污染。而且，由于导线键合过程中导线键合机的移动，所以导线100还承受加速力。如果其足够大，那么该加速力在上导线夹具112和下导线夹具106之间暴露的一段导线100中引起导线100弯曲和形成扭结。这可能影响导线回圈，和导线键合可能不会良好地形成。图3是传统的导线键合机的侧视示意图，其表明了在导线键合过程中已经被馈送进入导线键合机的导线偏离了垂直的馈送路径。导线引导器104和导线夹具106布置在一起，而该导线夹具106设置在导线引导器104和尖管108之间。这样在导线引导器104和尖管108之间形成了巨大的间隙，以致于导线100明显地偏离了垂直的馈送路径，影响了导线回圈和以后所形成的导线键合。因此，减小导线100自垂直的馈送路径的偏离以改善导线键合的性能，这是令人期望的。在没有由于使用如上所述的引起汹涌空气流和污染的传统导线键合机而出现的不便的干扰的情形下，提高导线键合机的性能也同样是令人期望的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种导线键合系统和方法，其高效地将导线馈送至导线键合机，减少了导线键合操作的中断和提高了良好质量的导线键合的形成。于是，本专利技术提供一种导线键合机，其包含有键合工具，其用于形成导线键合； 气动设备，其用于将导线馈送至键合工具；上夹具和下夹具，该上夹具和下夹具沿着位于气动设备和键合工具之间的导线馈送路径对齐定位，以在各自的夹持点处夹持导线；以及固定的中间引导室，其大体从上夹具延伸至下夹具，该中间引导室沿着导线馈送路径将导线封闭并被使用来保护和引导导线。参阅后附的描述本专利技术实施例的附图，随后来详细描述本专利技术是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本专利技术的限制，本专利技术的特点限定在权利要求书中。附图说明通过参考根据本专利技术所述导线键合机的较佳实施例具体实施方式的详细介绍，并参考附图很容易理解本专利技术。其中图1所示为传统的导线键合机的侧视示意图。图2是包含有上导线夹具和下导线夹具的传统的导线键合机的侧视示意图，其表明了空气中不期望的干扰对馈送通过导线夹具的导线的影响。图3是传统的导线键合机的侧视示意图，其表明了在导线键合过程中已经被馈送进入导线键合机的导线偏离了垂直的馈送路径。图4是根据本专利技术较佳实施例所述的包含有导线馈送装置的晶粒键合机的立体示意图。图5是图4中的导线键合机的侧视示意图，其表明了环绕固定于该导线键合机中的键合导线周围的不期望的干扰。图6是图4中的导线键合机的侧视示意图，其表明了导线键合期间和垂直的馈送路径对齐定位的导线。图7A至图7C所示为用于将键合导线馈送进入导线键合机内的气动设备的侧视示意图。具体实施例方式图4是根据本专利技术较佳实施例所述的包含有导线馈送装置的晶粒键合机10的立体示意图。上导线夹具12和下导线夹具14沿着一段键合导线18的导线馈送路径设置，以在它们各自的夹持点处夹持键合导线18。气动设备16沿着该导线馈送路径布置，并相邻于上导线夹具12和在上导线夹具12上方设置。键合导线18，例如金线或铜线，从导线供应如线圈(图中未示)处被提供，并被馈送进入气动设备16。气动设备16被操作来施加垂直方向上的力以促使键合导线18向上移动而在键合导线18上施加拉力，或者向下移动而将键合导线18朝向键合工具或尖管20馈送通过气动设备16的出口以形成导线键合。从尖管 20的较低的端部凸伸的键合导线18被用来完成在尖管20端部的导线键合。下导线夹具14和设置在诸如超声波换能器之类的换能器沈上方的导线引导器M 一起沿着导线馈送路径布置。导线引导器M可装配在下导线夹具14的基座上，并具有小孔以便于键合导线18沿着导线馈送路径通过该小孔延伸和引导至尖管20。这种布置减小了导线引导器M和尖管20之间的间隙，以便于键合导线18自垂直的馈送路径偏离得更少 (参见图6)。在这种布置下，改善后的导线回圈和更好的导线键合是可能的。上导线夹具12和下导线夹具14是可有效地在它们各自的夹持点处夹持在键合导线18上，以在导线键合期间限制导线的移动。当气动设备16被激活时，向下的吸附力被施加在键合导线18上以促使键合导线朝向尖管20馈送通过下导线夹具14的夹持点。包含有固定的上导线引导室观、固定的中间导线引导室30和固定的下导线引导室32的多个腔室分别设置在气动设备16和上导线夹具12，上导线夹具12和下导线夹具 14，下导线夹具14和导线引导器M之间。上导线引导室观大体上从气动设备16处延伸至上导线夹具12，中间导线引导室30大体上从上导线夹具12处延伸至下导线夹具14，下导线引导室32大体上从下导线夹具14处延伸至尖管20。这些均是导线引导的腔室，其为键合导线18提供了封闭的导线馈送路径，否则沿着导线馈送路径键合导线将会暴露在不期望的干扰下。也就是说，当键合导线18从气动设备16处被馈送在上导线夹具12、下导线夹具14和尖管20之间时，该键合导线18被保护和引导。结果，该键合导线18与环境隔离，并且基本上没有暴露在汹涌的空气流和键合头处出现的污染中。同时键合导线18也由多个腔室所引导，不会出现弯曲或形成扭结。使用导线引导室观、30、32隔离和引导键合导线18的好处参见图5所示。图5是本专利技术较佳实施例所述的导线键合机10的侧视示意图，其表明了环绕固定于该导线键合机10中的键合导线18周本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，陈小亮，宋景耀，
申请(专利权)人：先进科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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