[发明专利]增强基板与半导体芯片间打线接合的方法及焊接控制系统

权利要求书

1.一种增强基板与半导体芯片间的打线接合的方法：

提供一基板，在该基板上形成至少一第一焊垫；

提供一半导体芯片于该基板上，该半导体芯片具有至少一第二焊垫；

分别形成一第一、第二焊接球于该第一焊垫及该第二焊垫上；

打一焊线于该第一、第二焊接球之间；以及

对该第一焊接球与该第一焊垫间的接合界面进行摩擦搅拌焊接(Friction Stir Welding)，以强化该第一焊接球与该第一焊垫的接合。

2.如权利要求1所述的方法，其中该摩擦搅拌焊接方式是通过一摩擦搅拌装置的一钻头，倾斜插入该第一焊垫与该第一焊接球间的接合界面，并摩擦旋转搅拌位在该接合界面处的部分该第一焊接球与该第一焊垫表面。

3.如权利要求2所述的方法，其中该钻头相对于该接合界面的倾斜角度介于10～80度之间。

4.如权利要求2所述的方法，其中该钻头的转速范围为每分钟20～8000转之间。

5.如权利要求2所述的方法，其中该钻头的材质包括钨钢或碳钢。

6.如权利要求2所述的方法，其中该钻头的外径小于该第一焊接球的外径。

7.如权利要求1所述的方法，其中该第一、第二焊接球的材质选自由镍、金、铜、锡、铅或其组合所组成的群组。

8.如权利要求1所述的方法，其中该第一焊垫、第二焊垫的材质为金属。

9.如权利要求1所述的方法，其中该钻头沿着该第一焊垫与该第一焊接球的接合界面做圆周运动或半圆周运动。

10.如权利要求1所述的方法，其中该半导体芯片是一发光二极管芯片。

11.一种焊接控制系统，用于加强一基板与一半导体芯片之间的打线接合，该系统包括：

工作平台，用以承载该基板，其中该基板上包括至少一第一焊垫以及一包括有至少一第二焊垫的半导体芯片；

打线装置，可在该第一焊垫及该第二焊垫上分别形成一第一、第二焊接球，并在该第一、第二焊接球间形成一焊线；

摩擦搅拌装置，包括：

钻头，用以摩擦旋转搅拌该第一焊接球与该第一焊垫间的接合界面；

马达，耦接该钻头，用以控制该钻头转速；以及

机械手臂，耦接该钻头，用以调整该钻头的三维位置；以及

控制装置，其耦接该工作平台、该马达与该机械手臂，其中该控制装置用以控制该工作平台的位置，该马达根据该控制装置决定该钻头转速，该机械手臂根据该控制装置决定该钻头的位置。

12.如权利要求11所述的焊接控制系统，还包括一摄像装置，耦接该控制装置，该摄像装置位于该工作平台上方，用以撷取该钻头与打线的位置影像。

13.如权利要求11的焊接控制系统，还包括一压力感测器，耦接该控制装置，用以感测该接合界面处受到该钻头摩擦旋转搅拌时的所承受的作用压力。

14.如权利要求13的焊接控制系统，其中该压力感测器位在该钻头上端。

15.如权利要求11的焊接控制系统，还包括一温度感测器，耦接该控制装置，用以感测该接合界面处在该钻头进行摩擦旋转搅拌时，产生软化变形的温度。

16.如权利要求15的焊接控制系统，其中该温度感测器是一红外线温度感测器。

17.如权利要求11的焊接控制系统，其中该半导体芯片是一发光二极管芯片。

18.如权利要求11的焊接控制系统，还包括一电脑，耦接该控制装置。

19.如权利要求13的焊接控制系统，其中当该作用压力大于一预设的临界压力时，该控制系统可发出一控制信号给该摩擦搅拌装置，降低该钻头转速或移动该钻头位置以离开该接合界面处。

20.如权利要求15的焊接控制系统，其中当该温度大于一预设的临界温度时，该控制系统可发出一控制信号给该摩擦搅拌装置，降低该钻头转速，或移动该钻头位置以离开该接合界面处。