[发明专利]形成线环期间控制键合工具的轨迹的方法

说明书

对相关申请的交叉引用 

本申请要求享有于2006年10月27日提交的美国临时申请No.60/863148的权益，通过引用将其内容并入在本文中。 

技术领域

本发明涉及半导体器件的引线键合，更具体而言涉及引线键合过程中的受控运动。 

背景技术

在半导体器件的处理和封装中，引线键合一直是在封装内的两个位置之间(例如，在半导体管芯的管芯焊盘和导线框架(leadframe)的导线之间)提供电互连的主要方法。更具体而言，利用引线键合器(又被称为引线键合机)在要电互连的相应位置之间形成线环。 

一种示例性的常规引线键合工序包括：(1)在从键合工具延伸的引线的末端上形成自由空气球；(2)利用自由空气球在半导体管芯的管芯焊盘上形成第一键合；(3)使一段引线以期望的形状在管芯焊盘和导线框架(leadframe)的导线之间延伸；(4)将引线针脚式键合(stitch bond)到导线框架的导线上；以及(5)切断引线。 

当使一段引线在第一键合位置(例如管芯焊盘)和第二键合位置(例如导线框架的导线)之间延伸时，承载引线的键合工具会进行一系列的运动，其中所述运动是为了提供具有期望形状、长度等的线环。键合工具的这一系列运动中通常包括特定的“弧”运动。希望在环形成期间在两点之间保持适当的弧，如果未能恰当地保持弧，则可能会导致若干问题，包括引线倾斜、引线翘曲(wire buckling)和引线中的弯折的位置不可控。于是，希望能够在环形成期间保持两点间的适当的弧。 

以来自预定义查找表等的数据形式向引线键合机提供常规的弧运动。 这种预定义数据也可以采取一些预定义(即固定)的时基位置函数的形式。不论提供弧运动的常规方法实际形式如何(例如查找表、预定义函数等)，都可能出现一定的不足。例如，希望在线环中形成弧的用户选择可能是最近似于所期望的弧运动的预定义查找表之一。令人遗憾的是，即使选择了最接近的近似，所选的预定义查找表也可能无法为很多弧运动提供所期望的轨迹或所选的预定义查找表可能无法提供对轨迹的足够控制。于是，可能会导致一个或多个前述问题(例如，尤其是引线倾斜、引线屈曲、引线中的弯折的位置不可控)。 

因此，希望提供确定在线环的形成中使用的引线的弧运动轨迹的改进方法和相关的引线键合方法。 

发明内容

根据本发明的示例性实施例，提供一种实时确定在线环形成中使用的引线的弧运动的轨迹的方法。所述弧运动位于所述轨迹的第一点和第二点之间。所述方法包括：(1)相对于所述第一点和所述第二点定义枢轴点；(2)确定用于产生所述轨迹的多个数据点，每个所述数据点包括作为时间函数的半径值和角度值，每个所述角度值介于(a)由所述枢轴点和所述第一点定义的第一角度和(b)由所述枢轴点和所述第二点定义的第二角度之间；以及(3)将所述多个数据点转换成可以由引线键合机使用的轨迹数据。 

根据本发明的示例性实施例，提供了一种利用引线键合机形成线环以在半导体器件的第一键合位置和第二键合位置之间提供互连的方法。所述方法包括如下步骤：(1)利用键合工具在第一键合位置形成第一键合，使得与所述键合工具接合的引线与所述第一键合是连续的；(2)使一段引线从所述第一键合位置向所述第二键合位置延伸；以及(3)在第二键合位置形成第二键合，使得所述引线从所述第一键合到所述第二键合是连续的。步骤(2)包括在弧运动中移动所述一段引线的至少一部分。步骤(2)还包括实时确定所述弧运动的轨迹，所述弧运动位于所述轨迹的第一点和第二点之间。确定所述轨迹的步骤包括：(a)相对于所述第一点和所述第二点定义枢轴点；(b)确定用于产生所述轨迹的多个数据点，每个所述数据点包括作为时间函数的半径值和角度值，每个所述角度值介于(a)由所述 枢轴点和所述第一点定义的第一角度和(b)由所述枢轴点和所述第二点定义的第二角度之间；以及(c)将所述多个数据点转换成可以由引线键合机使用的轨迹数据。 

本发明的方法还可以实现为设备(例如，作为引线键合机智能的一部分)或计算机可读载体上的计算机程序指令(例如，与引线键合机结合使用的计算机可读载体)。 

附图说明

通过结合附图阅读以下详细说明可以对本发明有最好的理解。要强调的是，根据惯例，附图中的各个特征不是成比例的。相反，为了清晰起见而任意放大或缩小了各个特征的尺寸。附图中包括以下各图： 

图1为线环轮廓的示图，示出了可以根据本发明的示例性实施例确定其轨迹的多个示例性弧；