[发明专利]用于导线键合机的自动线尾调节系统

说明书

技术领域

本发明涉及导线键合机，更具体地涉及导线键合机的导线馈送系统。

背景技术

在半导体装配和封装过程中，导线键合机被用来在半导体芯片上的电性接触盘（contact pads）和衬底之间，或者在不同半导体芯片的电性接触盘之间形成电性导线连接。导线从包含有键合导线的线圈（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。最广泛使用的导线材料为金、铜或铝。电性接触盘可能包括位于半导体芯片上的和位于互连衬底上的喷涂有金属的键合区域。

用于将导线键合或者焊接至连接盘的通用方法是通过组合热能、压力和/或超声波能量。它是一个固态的焊接方法，其中两种金属材料（导线和连接盘表面）进入了密切接触。一旦这些表面进入了密切接触，那么电子共享或者原子的相互扩散将会发生，而导致导线键合形成。键合力能够导致材料形变、污染层的破裂和表面粗糙度的平滑，这可能通过应用超声波能量而得以强化。热量能够加速原子之间的相互扩散，从而形成导线键合。

一种类型的导线键合形成是使用球形导线键合（ball wire bond：球焊）。该方法包括在一段由尖管所固定的导线上熔融球形的导线材料，其被降低并焊接到第一键合位置。其后，尖管拉出一段线弧（loop），然后使用通常为月牙形的键合，通常谓之为锲形导线键合（wedge wire bond：锲焊）将导线连接到第二键合位置。再后，另一个焊球被再次形成以进行后续的第一球形导线键合。目前，金或铜球键合是最为广泛使用的键合方法。其优点是：一旦球形导线键合被形成在器件的连接盘上，那么导线在其上没有应力的情形下可以在任一方向上移动，这一点非常有助于自动导线键合。

在球形键合操作过程中，第二键合是在第二键合位置以锲形导线键合的形成出现。在锲形形成以后，当导线仍然连接在锲形导线键合时，键合头将会向上移动，以致于在尖管和锲形导线键合块之间一段导线被送出（paid out）。键合头将会提升至线尾高度位置，在那里当键合头移动至电子火焰熄灭 (Electronic Flame-Off：EFO)水平面时导线键合装置的导线夹具将会闭合。在导线夹具闭合时的进一步向上移动过程中，导线将会在锲形导线键合位置处断开，藉此形成自由地伸展在尖管之外的线尾（wire tail）。EFO设备将会产生火花以将线尾熔融而产生熔融的焊球，其被用于形成下一个球形导线键合。

线尾必须具有足够的长度，以便为下一次球形键合形成合适的熔融的焊球。然而，由于各种原因，线尾可能太短或者缺少。例如，如果用于锲形形成的键合参数不是良好地优化，或者被键合的材料被污染了，那么导线可能较早地从锲形导线键合处断开。然后导线可能不期望地从导线路径或者尖管自身上突然飞出。如果存在较短的线尾或者根本上不存在线尾，那么熔融的焊球不可能被恰当地形成以完成下一个球形键合。如果该装置检测到合适的线尾没有被形成，表明了一个操作错误，那么机器将会停止，并且由人工操作员手动干预通常被需要以致于通过尖管重新进给键合导线。所以，在线尾形成中这种错误导致了不必要的机器停车时间，并降低了生产率。

发明内容

所以，本发明的目的在于寻求提供一种在导线键合操作过程中防止延伸自尖管的线尾不足和/或使其恢复的方法，以便于减少人工干预的操作并提高导线键合装置的生产率。

本发明相关联的目的在于寻求提供一种测量延伸自尖管的线尾的方法，以保证该线尾具有合适的长度而有助于实施后续的导线键合操作。

因此，本发明提供一种用于形成导线互连的导线键合方法，其包括锲形导线键合，该方法包含有以下步骤：使用尖管以形成锲形导线键合；使用设置在导线夹具和尖管上方的导线固定设备以在导线夹具打开和没有夹持在导线上的同时锁固该导线；在远离锲形导线键合和朝向导线固定设备的方向上相对于导线提升导线夹具和尖管，以便于自该尖管送出一段导线；在尖管的预定高度处，闭合导线夹具以夹持在导线上；其后移动尖管和导线夹具更进一步远离锲形导线键合，而引起导线自该锲形导线键合处断开，以致于形成从尖管延伸的、具有期望长度的线尾。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

现在参考附图描述本发明所述的导线键合装置和方法较佳实施例的示例，其中。

图1所示为本发明较佳实施例所述的导线键合装置的立体示意图。