[实用新型]用于固定衬底的设备和用于减少衬底中的翘曲的设备有效

专利信息
申请号: 201620941550.8 申请日: 2016-08-25
公开(公告)号: CN206210755U 公开(公告)日: 2017-05-31
发明(设计)人: 小内伸久;田口孝行 申请(专利权)人: 半导体元件工业有限责任公司
主分类号: H01L21/67 分类号: H01L21/67;H01L21/683;B23K3/00
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038 代理人: 金晓
地址: 美国亚*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 固定 衬底 设备 减少 中的
【说明书】:

相关申请的交叉引用

专利申请要求提交于2015年9月15日的美国临时专利申请No.62/218,735的权益,并且该专利申请的公开内容全文以引用的方式并入本文。然而,当本公开与任何引用的专利申请冲突时,本公开应当被赋予优先权。

技术领域

本申请涉及微电子制造和封装,更具体地涉及引线接合。

背景技术

引线接合是微电子制造和封装行业常用的互连技术。更具体地讲,引线接合器(也称为引线接合机)在要电互连的相应位置之间形成引线互连,例如,用以将半导体器件的焊盘连接至引线框架或载体。引线接合机还可用于形成导电凸块(在与引线环的连接当中可以采用,也可以不采用所述凸块)。

引线接合器的超声系统包括超声发生器和换能器。发生器在给定频率下向换能器提供电能。换能器通常包括驱动器,,例如,压电元件(例如,压电晶体、压电陶瓷等)的叠堆。将电能施加于驱动器,驱动器将电能转化为机械能。机械能传输到焊接工具尖端,该焊接工具尖端以所施加的电能对应的振幅振荡。

常规引线接合工艺涉及以下步骤:(1)将引线设置为与焊盘接触,并且将焊接工具放置到引线上面;(2)焊接工具对引线施加压力,迫使引线紧靠焊盘;(3)超声发生器将高频功率信号施加于换能器,换能器将该信号转换为超声波振动,从而使焊接工具在焊盘的平面内振荡;(4)引线和焊盘之间的摩擦被克服,并且引线刮擦焊盘的表面,从而导致引线和/或焊盘的局部软化和塑性流动;(5)在刮擦几毫秒后,切断换能器的电源,这使焊接工具和引线的运动停止,并且允许在引线和焊盘之间形成焊接;以及(6)提起焊接工具,使之离开目前接合的引线。

某些因素可导致接合存在缺陷。例如,如果焊盘或引线不干净,换能器可能通电时间太长(可导致材料过热或衬底断裂),或可能存在衬底不对齐或弯曲,则不能适当地形成接合。衬底弯曲可导致焊接工具尖端的振荡振幅减小,衬底弯曲的原因可能在于衬底层之间的热失配所导致的翘曲。衬底翘曲时形成的气隙可使超声波振动分散于整个衬底和气隙,这减少了引线焊接工具尖端的摩擦力,降低了压力接合强度和/或促使不适当的接合发生。因此,引线可能从焊盘或衬底的表面剥离。诸如半导体芯片、集成电路(IC)、电阻器、晶体管、电容器等的电组件和衬底之间的不当或错误电连接可导致发生所述错误连接的装置或设备的功能故障。

实用新型内容

本实用新型技术的各种实施例可包括用于改善接合的方法和设备,并且可与被构造成支撑衬底的主平台相结合进行操作。可移动构件在旋转到第一位置时可允许衬底被置于主平台上,并且在旋转到第二位置时可将力施加于衬底的朝上表面上的预定区域。

本实用新型的一个方面的目的是提供用于固定衬底的设备或用于减少衬底中的翘曲的设备。

本实用新型涉及一种用于固定衬底的设备,其特征在于,包括:被构造成支撑所述衬底的主平台;置于所述主平台之上并且可在第一位置和第二位置之间旋转的多个可移动构件,其中每个可移动构件:在旋转到所述第一位置时允许将所述衬底置于所述主平台上;并且在旋转到所述第二位置时将力施加于所述衬底的朝上表面上的预定区域。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于:来自所述多个可移动构件的第一可移动构件在旋转到所述第二位置时将第一力施加于所述衬底的朝上表面的第一表面区域;并且来自所述多个可移动构件的第二可移动构件在旋转到所述第二位置时将第二力施加于所述衬底的所述朝上表面的第二表面区域。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,所述第一表面区域包括充分靠近并且包括所述衬底的中心线的区域。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,所述第二表面区域包括沿所述衬底的边缘部分的区域。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,来自所述多个可移动构件的第一可移动构件在第一预定时间固定所述衬底,并且来自所述多个可移动构件的第二可移动构件在第二预定时间固定所述衬底。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,所述主平台包括:沿所述主平台设置的多个开口;以及与所述开口连通的真空源。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,所述开口以行模式布置。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,所述多个可移动构件中的至少两个基本上彼此偏心布置。

优选地,所述用于固定衬底的设备其特征在于,每个可移动构件联接到弹簧偏置的铰链。

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