專利名稱：導(dǎo)電凸部、引線環(huán)及導(dǎo)電凸部、引線環(huán)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電凸部和利用導(dǎo)電凸部的引線環(huán)，還涉及形成導(dǎo)電凸部和引線環(huán)的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的加工和封裝中，導(dǎo)電凸部被形成以用于提供電互連。例如，可以提供這種凸部以⑴用于倒裝芯片應(yīng)用，⑵用作支座導(dǎo)體，⑶引線成環(huán)應(yīng)用，⑷測(cè)試應(yīng)用的測(cè)試點(diǎn)，等等。這種導(dǎo)電凸部可由不同技術(shù)形成。一種技術(shù)是使用引線諸如在線焊機(jī)或接線柱球焊機(jī)(stud bumping machine)上形成導(dǎo)體凸部。
在第7，229，906 號(hào)美國(guó)專利(題為 “METHOD AND APPARATUS FOR FORMING BUMPS FOR SEMICONDUCTOR INTERCONNECTIONS USING A WIRE BONDING MACHINE (使用線焊機(jī)形成用于半導(dǎo)體互連的凸部的方法和裝置)”)和第7，188，759號(hào)美國(guó)專利(題為“METHOD FOR FORMING CONDUCTIVE BUMPS AND WIRE LOOPS(形成導(dǎo)電凸部和引線環(huán)的方法)”)中公開(kāi)了在線焊機(jī)或球焊機(jī)上形成導(dǎo)電凸部的多種技術(shù)，二者的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
圖1示出了在線焊機(jī)或球焊機(jī)上形成導(dǎo)電凸部的示例性順序。在步驟1中，使無(wú)空氣球100a位于焊接工具102的尖端。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，在步驟1之前，無(wú)空氣球 100a已經(jīng)使用電子打火熄滅(electronic flame-off)裝置等形成于懸掛在焊接工具102 的尖端下方的引線100的端部。在步驟1中還示出了處于打開(kāi)狀態(tài)的引線夾具104。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，引線100通過(guò)機(jī)器上的引線線軸(未示出)提供。引線100自引線線軸穿過(guò)引線夾具104(并且穿過(guò)其他未示出的結(jié)構(gòu))并穿過(guò)焊接工具102延伸。
在形成無(wú)空氣球100a(在步驟1之前)之后，向上牽引引線100(例如，使用真空控制拉緊器等)，使得無(wú)空氣球100a位于如圖1的步驟1所示的焊接工具102的尖端。在步驟2中，降低焊接工具102(以及包含引線夾具104的焊接頭組件的其他元件)，并且將無(wú)空氣球100a焊接至焊接位置106(例如，半導(dǎo)體芯片106的芯片焊盤(pán))。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，可以利用超聲波能量、熱超聲波能量、熱壓能量、XY工作臺(tái)擦拭器、它們的組合、以及其他技術(shù)將無(wú)空氣球100a焊接至焊接位置106。
在步驟2中將無(wú)空氣球100a焊接至焊接位置106之后(其中，被焊接的無(wú)空氣球此時(shí)可以稱為焊接球100b)，在引線夾具104仍然打開(kāi)的情況下，將焊接工具102提升至期望高度。這個(gè)高度可以稱為分離高度(從圖1的步驟3來(lái)看，可以看出已經(jīng)提升了焊接工具102，使得焊接球100b不再位于焊接工具102的尖端)。在步驟4中，在引線夾具104仍然打開(kāi)的情況下，使焊接工具102在至少一個(gè)水平方向上移動(dòng)(例如，沿著機(jī)器的X軸或Y 軸)以使焊接球100b的上表面平滑化。這種平滑化為導(dǎo)電凸部提供了期望的上表面，并且還削弱了焊接球IOOb和剩余引線之間的連接，從而有助于它們之間的分離。在步驟5中， 將焊接工具102提升到另一高度(可以稱為引線尾跡高度)，然后閉合引線夾具104。然后在步驟6中，提升焊接工具102以斷開(kāi)焊接球IOOb(現(xiàn)在可以稱為導(dǎo)電凸部100c)和剩余引線100之間的連接。例如，可以將焊接工具102提升到EFO高度，EFO高度是電子打火熄滅裝置在引線100的引線尾跡IOOd上形成無(wú)空氣球的位置。
使用這些傳統(tǒng)技術(shù)形成導(dǎo)電凸部具有某些缺陷。例如，在步驟4的平滑化運(yùn)動(dòng)期間，削弱了焊接球IOOb和剩余引線之間的連接；然而，在某些處理中，該連接可能被削弱為一點(diǎn)，在該點(diǎn)處連接過(guò)早地?cái)嚅_(kāi)(即，在夾具104閉合之前，該連接可能就在提升至步驟5 所示的尾跡高度期間分離)。如果這種過(guò)早分離發(fā)生，那么提供給下一個(gè)無(wú)空氣球的引線尾跡(即，引線尾跡IOOd)可能很短(即，短尾現(xiàn)象)。為了避免這個(gè)問(wèn)題，可以減少步驟4 中的平滑化，從而該連接不會(huì)被過(guò)分削弱；然而，平滑化的這種減少可能對(duì)所產(chǎn)生的凸部表面造成有害影響?？赡墚a(chǎn)生的另一個(gè)問(wèn)題是長(zhǎng)尾，即在引線尾跡上存在太多引線。這些問(wèn)題往往導(dǎo)致產(chǎn)量損失，以及導(dǎo)電凸部之間的不一致性。
另外，在傳統(tǒng)凸部上形成第二焊接(例如，通過(guò)SSB型處理)具有某些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)涉及，例如，凸部的兼容性質(zhì)以及凸部的上表面的物理結(jié)構(gòu)。這些挑戰(zhàn)往往導(dǎo)致不良成形的第二/針腳焊接以及潛在的短尾現(xiàn)象。
因此，期望提供改進(jìn)的導(dǎo)電凸部，以及形成導(dǎo)電凸部的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，提供了形成導(dǎo)電凸部的方法。所述方法包括步驟 (1)使用焊接工具將無(wú)空氣球焊接至焊接位置以形成焊接球；( 在引線夾具打開(kāi)的情況下將所述焊接工具提升至期望高度，同時(shí)放出與焊接球接續(xù)的引線；C3)閉合所述引線夾具；(4)在所述引線夾具仍然閉合的情況下將所述焊接工具降低至平滑化高度；( 在所述引線夾具仍然閉合的情況下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述引線夾具仍然閉合的情況下提升所述焊接工具以使所述焊接球與接合至所述焊接工具的引線分離。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，提供了形成引線環(huán)的方法。所述方法包括步驟(1)根據(jù)本發(fā)明的形成導(dǎo)電凸部的步驟，在焊接位置上形成導(dǎo)電凸部；( 使用所述焊接工具將引線的一部分焊接至另一焊接位置；(3)自引線的焊接部向所述導(dǎo)電凸部延伸一段引線；以及(4)將所述一段引線的端部焊接至所述導(dǎo)電凸部。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明可以得到最好的理解。需要強(qiáng)調(diào)的是， 根據(jù)通常實(shí)踐，附圖的各種特征沒(méi)有成比例繪制。相反地，為了清晰起見(jiàn)，各種特征的尺寸被任意的擴(kuò)大或縮小。附圖中包含下列圖示 圖1是示出形成導(dǎo)電凸部的常規(guī)方法的一系列圖解； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的形成導(dǎo)電凸部的方法的一系列圖解； 圖3A至圖;3B是根據(jù)圖1的技術(shù)所形成的導(dǎo)電凸部的側(cè)視圖和俯視圖； 圖3C至圖3D是根據(jù)圖2的發(fā)明技術(shù)所形成的導(dǎo)電凸部的側(cè)視圖和俯視圖；以及 圖4A至圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式形成引線環(huán)的方法的圖示。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方式中，形成了導(dǎo)電凸部。導(dǎo)電凸部的上表面被平滑化，例如，使用焊接工具的XY平滑化運(yùn)動(dòng)。在沉積并且焊接無(wú)空氣球以形成導(dǎo)電凸部之后， 但在使上表面平滑之前，在引線夾具打開(kāi)的情況下將焊接工具提升至期望高度(例如，尾跡高度)。然后閉合引線夾具并降低焊接工具以進(jìn)行導(dǎo)電凸部上表面的平滑化。該處理在焊接工具頂部和引線夾具底部之間產(chǎn)生一段松弛引線。在完成凸部上表面的平滑化之后， 提升焊接工具以使剩余引線與導(dǎo)電凸部分離。在這個(gè)處理中，該一段松弛引線此時(shí)有助于提供期望的引線尾跡長(zhǎng)度，由此基本上減少了短尾和相關(guān)問(wèn)題的可能性。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在“平滑化”處理(見(jiàn)圖2的步驟6)期間，引線夾具仍然閉合， 這基本上減少(或者甚至避免)在處理過(guò)程中引線穿過(guò)焊接工具產(chǎn)生阻塞的可能性(這可能產(chǎn)生短尾誤差)。相比于常規(guī)技術(shù)(其中，引線尾跡形成于平滑化完成之后)，引線尾跡形成于平滑化發(fā)生之前。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，由于沒(méi)有出現(xiàn)削弱引線尾跡的平滑化運(yùn)動(dòng)，故引線尾跡往往比常規(guī)處理的引線尾跡更堅(jiān)固，因此降低了額外誤差的可能性。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明在線焊機(jī)或球焊機(jī)上形成導(dǎo)電凸部的示例性順序。在步驟 1中，無(wú)空氣球200a位于焊接工具202的尖端。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，在步驟1之前，無(wú)空氣球200a已經(jīng)使用電子打火熄滅裝置等形成于懸掛在焊接工具的尖端下方的引線200 的端部。在步驟1中還示出了處于打開(kāi)狀態(tài)的引線夾具204。
在形成無(wú)空氣球200a(在步驟1之前)之后，向上牽引引線200(例如，使用真空控制拉緊器等)，使得無(wú)空氣球200a位于如圖2的步驟1所示的焊接工具202的尖端。在步驟2中，降低焊接工具202 (以及包含引線夾具204的焊接頭組件的其他元件)，并且將無(wú)空氣球200a焊接至焊接位置206 (例如，半導(dǎo)體芯片206的芯片焊盤(pán))。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，可以利用超聲波能量、熱超聲波能量、熱壓能量、XY工作臺(tái)擦拭器、它們的組合、以及其他技術(shù)將無(wú)空氣球200a焊接至焊接位置206。
在步驟2中焊接無(wú)空氣球200a之后(但在步驟3之前)，可以根據(jù)需要完成其他運(yùn)動(dòng)。例如，在步驟3之前可以在焊接球200b上形成一疊引線，諸如在第7，229，906號(hào)美國(guó)專利中所描述的。當(dāng)然，焊接球200b的其他運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)也是預(yù)期的。
在步驟2中將無(wú)空氣球200a焊接至焊接位置206之后(其中，焊接的無(wú)空氣球此時(shí)可以稱為焊接球200b)，在引線夾具204仍然打開(kāi)的情況下，在步驟3中將焊接工具202 提升至期望高度。這個(gè)高度可以稱為尾跡高度(從圖2的步驟3來(lái)看，可以看出焊接工具的尖端與焊接球200b在這個(gè)高度處分離)；然而，應(yīng)理解，可以選擇不同的高度。雖然本發(fā)明對(duì)此沒(méi)有限制，但是這個(gè)高度的示例性范圍在5mil至20mil之間，并且處于被焊接的無(wú)空氣球200b的頂部上方10至20mil之間。在步驟4中，閉合引線夾具204。在步驟5中， 將焊接工具202降低至期望高度。這個(gè)高度可以稱為分離高度(從圖2的步驟5來(lái)看，可以看出已經(jīng)降低了工具，使得焊接工具202的尖端剛好與焊接球200b的上表面接觸)。雖然本發(fā)明對(duì)此沒(méi)有限制，但是這個(gè)高度的示例性范圍在0. Imil至anil之間，并且處于步驟 2中的焊接工具202的高度上方Imil至^iiil之間。在步驟5中，通過(guò)在引線夾具閉合的情況下降低焊接工具202，已經(jīng)提供了一段松弛引線200e，引線200e位于引線夾具204底部的下方并位于焊接工具的上方。在步驟6中，在引線夾具依然閉合的情況下，使焊接工具 202在至少一個(gè)水平方向上(例如，沿著X軸、沿著Y軸、同時(shí)沿著X軸和Y軸、沿著其他水平方向等)移動(dòng)以使焊接的無(wú)空氣球200a的上表面平滑化。這種平滑化為導(dǎo)電凸部提供期望的上表面，并且還削弱了焊接球和剩余引線之間的連接，從而有助于它們之間的分離。 在步驟7中，提升焊接工具202以斷開(kāi)焊接球200b (此時(shí)可以稱為導(dǎo)電凸部200c)和剩余引線200之間的連接。例如，可以將焊接工具202提升到EFO高度，EFO高度是電子打火熄滅裝置在引線200的引線尾跡200d上形成無(wú)空氣球的位置。與步驟7的提升焊接工具202 以斷開(kāi)連接有關(guān)，超聲波能量等也可被應(yīng)用以有助于使該一段松弛引線200e穿過(guò)焊接工具202的尖端以提供引線尾跡200d。
在圖2中，在步驟5和步驟6中的焊接工具202的高度是相同的；然而，應(yīng)理解，可以根據(jù)需要從一個(gè)步驟到下一個(gè)步驟改變?cè)摳叨纫詫?shí)現(xiàn)期望的平滑化。
在扯動(dòng)引線200以將剩余引線200與導(dǎo)電凸部200b分離之前，通過(guò)在該處理中提供一段松弛引線200e，從而提供期望的引線尾跡長(zhǎng)度200d。因此，基本上減少了短尾的可能性(其中，沒(méi)有足夠的引線來(lái)形成懸掛在焊接工具202尖端下方的下一個(gè)無(wú)空氣球)。因此，在圖2的步驟6中，可以在不存在與過(guò)早分離有關(guān)的并發(fā)問(wèn)題的大量風(fēng)險(xiǎn)的情況下完成期望級(jí)別的水平平滑化。
可以顯著地改變圖2的步驟6的平滑化。例如，平滑化操作可以包括焊接工具202 在圖2所示的焊接球200b的上表面上的單一水平運(yùn)動(dòng)。然而，在平滑化操作中可以提供多種運(yùn)動(dòng)(例如，來(lái)回運(yùn)動(dòng)、在不同方向上運(yùn)動(dòng)等)。此外，平滑化運(yùn)動(dòng)可以如步驟6所示是完全水平的，或者可以同時(shí)具有水平和垂直(例如，向上或向下)分量。因此，平滑后的表面可以根據(jù)需要在給定方向上傾斜。而且，步驟6的平滑化步驟可以與步驟5的焊接工具 202的降低結(jié)合成單一(例如，同步)運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，焊接工具202的運(yùn)動(dòng)可以沿著具有角度的路徑(例如，如圖2所示向下且向右)，由此在單一運(yùn)動(dòng)中完成步驟5的降低和步驟 6的平滑化。
由于現(xiàn)在能夠完成導(dǎo)電凸部上表面的期望級(jí)別的水平平滑化，故提供了一種更加期望的導(dǎo)電凸部。參照?qǐng)D3A至圖;3B，提供了根據(jù)常規(guī)技術(shù)所形成的導(dǎo)電凸部IOOc的側(cè)視圖和俯視圖。這些圖只是示意性的，并且并不旨在示出導(dǎo)電凸部的實(shí)際形狀。導(dǎo)電凸部IOOc 包括焊接至焊接位置(諸如圖1中的焊接位置106)的下表面100c2，以及已經(jīng)平滑化(例如，使用圖1的步驟4)的上表面lOOcl。正如觀察導(dǎo)電凸部IOOc的俯視圖所看到的，上表面IOOcl的面積顯著小于下表面100c2的面積。例如，上表面IOOcl的表面積可以在下表面100c2的表面積的50%至80%之間。
參照?qǐng)D3C至圖3D，提供了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式所形成的導(dǎo)電凸部200c 的側(cè)視圖和俯視圖。這些圖只是示意性的，并且并不旨在示出導(dǎo)電凸部的實(shí)際形狀。導(dǎo)電凸部200c包括焊接至焊接位置(諸如圖2中的焊接位置206)的下表面200c2，以及已經(jīng)平滑化(例如，使用圖2的步驟6)的上表面200cl。正如觀察導(dǎo)電凸部200c的俯視圖所看到的，上表面200cl所占據(jù)的面積與下表面100c2所占據(jù)的面積幾乎相同。例如，上表面 200c 1可以在下表面100c2的表面積的80%至98%之間，甚至在下表面100c2的表面積的 90%至98%之間。與導(dǎo)電凸部的下表面相比，該凸部的上表面的相關(guān)表面積的增加至少部分地歸因于根據(jù)本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的增加的水平平滑化。
本發(fā)明可用于在許多應(yīng)用中形成導(dǎo)電凸部。例如，凸部可用于連接倒裝芯片互連。 另一個(gè)示例性應(yīng)用是與裝置的晶圓測(cè)試相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電凸部。導(dǎo)電凸部的另一示例性用途是作為支座。例如，本發(fā)明的導(dǎo)電凸部可以用作與堆疊的芯片引線焊接相連的支座。此外，本發(fā)明的導(dǎo)電凸部可以用作與諸如圖4A至圖4B所示的支座針腳焊接(即，SSB焊接)連接的支座。
圖4A示出已經(jīng)形成于焊接位置406a上(例如，半導(dǎo)體芯片406的芯片焊盤(pán)406a) 的導(dǎo)電凸部400c。半導(dǎo)體芯片406由基板408(例如，引線架408)支撐。例如，已經(jīng)根據(jù)圖2中所描述的方法或者根據(jù)本發(fā)明的其他方法形成了導(dǎo)電凸部400c?，F(xiàn)在期望將焊接位置408a(例如，引線架408的引線指408a)與導(dǎo)電凸部400c電連接。圖4B示出在引線指 408a和導(dǎo)電凸部400c之間提供電互連的連續(xù)引線環(huán)410。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在引線指408a上形成焊接部410a(例如，第一焊接410a)。然后，朝著導(dǎo)電凸部400c延伸一段引線410b (與第一焊接410a相連)。然后，將引線部410c焊接(例如，將第二焊接410c形成為針腳焊接)至導(dǎo)電凸部400b。因此，導(dǎo)電凸部400b作為引線環(huán)410的支座。
引線部分410c(例如，第二焊接410c)至導(dǎo)電凸部400c的焊接可以是閉環(huán)控制處理。例如，可以監(jiān)控焊接工具的ζ-位置，其中一旦焊接工具達(dá)到預(yù)定的ζ-位置，則關(guān)閉將引線部分410c焊接至導(dǎo)電凸部400c期間所施加的超聲波能量。更具體地，在第二焊接 410c形成于導(dǎo)電凸部400c上之前，焊接工具朝著導(dǎo)電凸部400c下降。在焊接工具(包括由焊接工具承載的引線部410c)和導(dǎo)電凸部400c之間的某一 ζ-位置處壓緊之后，可以建立參考位置(其中，參考位置可以是，例如，壓緊的ζ-位置、稍高于壓緊位置的ζ-位置、平滑化ζ-位置、在第二焊接形成期間施加超聲波能量的ζ-位置、在焊接工具和凸部之間壓緊之后預(yù)定時(shí)間的ζ-位置等)。然后，施加超聲波能量以形成第二焊接410c，S卩，將焊接引線部410c焊接至導(dǎo)電凸部400c (其中，可在壓緊之前、壓緊時(shí)、焊接工具到達(dá)參考位置時(shí)等， 打開(kāi)超聲波能量)。
然后，一旦焊接工具到達(dá)預(yù)定ζ-位置(例如，有或沒(méi)有預(yù)定的時(shí)間延遲)，則關(guān)閉超聲波能量(或減少例如至少50%的能量水平)，使得焊接工具不會(huì)過(guò)深地進(jìn)入導(dǎo)電凸部 400c。例如，可以相對(duì)于參考ζ-位置選擇預(yù)定ζ-位置。也就是說(shuō)，在焊接工具到達(dá)所選擇的參考位置后，監(jiān)控ζ-位置(例如，使用ζ-軸編碼器或其他技術(shù))以確定焊接工具到達(dá)預(yù)定位置的時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)確定預(yù)定ζ-位置(和/或參考ζ-位置)的其他技術(shù)的考慮也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本文所公開(kāi)的發(fā)明技術(shù)特別適用于銅引線焊接。銅引線具有某些物理特性，即使用常規(guī)球焊技術(shù)時(shí)往往增加短尾誤差的可能性。因此，本發(fā)明提供了銅引線球焊和焊接處理的特別優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，本發(fā)明技術(shù)也適用于其他類型的引線焊接，包括例如，金、鋁、涂敷銅的鈀引線焊接。
雖然主要關(guān)于某些示例性方法步驟按照預(yù)定順序描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，某些步驟可以重新排列或者省略，或者可以添加額外步驟。
雖然文中關(guān)于具體實(shí)施方式
示出并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不打算被限制為示出的細(xì)節(jié)。相反，在本權(quán)利要求書(shū)的等效內(nèi)容和范圍內(nèi)，以及在不脫離本發(fā)明的情況下，可以對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種形成導(dǎo)電凸部的方法，所述方法包括步驟(1)使用焊接工具將無(wú)空氣球焊接至焊接位置以形成焊接球；(2)在引線夾具打開(kāi)的情況下將所述焊接工具提升至期望高度，放出與所述焊接球接續(xù)的引線；(3)閉合所述引線夾具；(4)在所述引線夾具仍然閉合的情況下將所述焊接工具降低至平滑化高度；(5)在所述引線夾具仍然閉合的情況下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述弓I線夾具仍然閉合的情況下提升所述焊接工具以使所述焊接球與接合至所述焊接工具的引線分離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)包括使用超聲波能量、熱超聲波能量、以及熱壓能量中的至少一種將所述無(wú)空氣球焊接至所述焊接位置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)包括使用(1)超聲波能量、熱超聲波能量、 以及熱壓能量中的至少一種，以及(2)線焊機(jī)的XY工作臺(tái)的擦拭運(yùn)動(dòng)將所述無(wú)空氣球焊接至所述焊接位置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟( 包括將所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度是球焊處理的尾跡高度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟( 包括將所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度處于所述焊接球的上表面上方5mil至20mil之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)包括將所述焊接工具降低至所述平滑化高度，使得所述焊接工具的尖端部與所述焊接球的上表面接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)包括將所述焊接工具降低至所述平滑化高度，所述平滑化高度比所述焊接工具在步驟(1)期間的高度高0. Imil至anil。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)包括在所述引線夾具仍然閉合的情況下， 通過(guò)將所述焊接工具降低至所述平滑化高度而在所述引線夾具和所述焊接工具之間形成一段松弛引線。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟(6)包括在所述焊接工具的提升期間施加超聲波能量，以使所述一段松弛引線的至少一部分穿過(guò)所述焊接工具以形成引線尾跡。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(6)包括在所述焊接工具的提升期間施加超聲波能量。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)和(5)至少部分同時(shí)進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)和(5)通過(guò)所述焊接工具的向下并具有角度的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟( 期間，通過(guò)所述焊接工具的水平運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟( 期間，通過(guò)所述焊接工具的具有向下和水平分量的運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟( 期間，通過(guò)所述焊接工具的具有向上和水平分量的運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(5)的至少一部分期間對(duì)所述焊接工具施加超聲波能量。
17.一種形成引線環(huán)的方法，包括步驟(1)在焊接位置上形成導(dǎo)電凸部，形成所述導(dǎo)電凸部的步驟包括(a)使用焊接工具將無(wú)空氣球焊接至焊接位置以形成焊接球；(b)在引線夾具打開(kāi)的情況下將所述焊接工具提升至期望高度，放出與所述焊接球接續(xù)的引線；(c)閉合所述引線夾具；(d)在所述引線夾具仍然閉合的情況下將所述焊接工具降低至平滑化高度；(e)在所述引線夾具仍然閉合的情況下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(f)在所述弓I線夾具仍然閉合的情況下提升所述焊接工具以使所述焊接球與接合至所述焊接工具的引線分離，從而在所述焊接位置上形成導(dǎo)電凸部；(2)使用所述焊接工具將引線的一部分焊接至另一焊接位置；(3)自引線的焊接部向所述導(dǎo)電凸部延伸一段引線；以及(4)將所述一段引線的端部焊接至所述導(dǎo)電凸部。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(3)包括自所述焊接部延伸所述一段引線， 使得所述一段弓I線與所述焊接部分接續(xù)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(a)包括使用超聲波能量、熱超聲波能量、以及熱壓能量中的至少一種將所述無(wú)空氣球焊接至所述焊接位置。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(a)包括使用⑴超聲波能量、熱超聲波能量、以及熱壓能量中的至少一種，以及(2)線焊機(jī)的XY工作臺(tái)的擦拭運(yùn)動(dòng)將所述無(wú)空氣球焊接至所述焊接位置。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(b)包括將所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度是球焊處理的尾跡高度。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(b)包括將所述焊接工具提升至所述期望高度，所述期望高度處于所述焊接球的上表面上方5mil至20mil之間。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(d)包括將所述焊接工具降低至所述平滑化高度，使得所述焊接工具的尖端部與所述焊接球的上表面接觸。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(d)包括將所述焊接工具降低至所述平滑化高度，所述平滑化高度比所述焊接工具在步驟(1)期間的高度高0. Imil至anil。
25.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(d)包括在所述引線夾具仍然閉合的情況下，通過(guò)將所述焊接工具降低至所述平滑化高度，在所述引線夾具和所述焊接工具之間形成一段松弛引線。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，步驟(f)包括在提升所述焊接工具期間施加超聲波能量以使所述一段松弛引線的至少一部分穿過(guò)所述焊接工具以形成引線尾跡。
27.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(f)包括在所述焊接工具的提升期間施加超聲波能量。
28.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(d)和(e)至少部分地同時(shí)進(jìn)行。
29.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(d)和(e)包括通過(guò)所述焊接工具的向下并具有角度的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行。
30.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(e)期間，通過(guò)所述焊接工具的水平運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
31.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(e)期間，通過(guò)所述焊接工具的具有向下和水平分量的運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
32.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(e)期間，通過(guò)所述焊接工具的具有向上和水平分量的運(yùn)動(dòng)來(lái)使所述焊接球的上表面平滑化。
33.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(e)的至少一部分期間對(duì)所述焊接工具施加超聲波能量。
34.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(4)期間，監(jiān)控所述焊接工具的ζ-位置， 一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就關(guān)閉在步驟的所述焊接期間施加的超聲波能量。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是所述焊接工具在步驟(e)期間的平滑化高度。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在步驟(4)期間打開(kāi)超聲波能量的初始ζ-位置。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在(1)所述焊接工具和所述一段引線的端部，與( 所述導(dǎo)電凸部之間壓緊變形之后預(yù)定時(shí)間的所述焊接工具的位置。
38.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(4)期間，監(jiān)控所述焊接工具的ζ-位置， 一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就在預(yù)定的時(shí)間延遲后關(guān)閉在步驟(4)的所述焊接期間施加的超聲波能量。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是所述焊接工具在步驟(e)期間的平滑化高度。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在步驟(4)期間打開(kāi)超聲波能量的初始ζ-位置。
41.如權(quán)利要求38所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在(1)所述焊接工具和所述一段引線的端部，與( 所述導(dǎo)電凸部之間壓緊變形之后預(yù)定時(shí)間的所述焊接工具的位置。
42.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(4)期間，監(jiān)控所述焊接工具的ζ-位置， 一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就減少在步驟(4)的所述焊接期間施加的超聲波能量水平。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就將所述超聲波能量水平減少至少50%。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是所述焊接工具在步驟(e)期間的平滑化高度。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在步驟(4)期間打開(kāi)超聲波能量的初始ζ-位置。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在(1)所述焊接工具和所述一段引線的端部，與( 所述導(dǎo)電凸部之間壓緊變形之后預(yù)定時(shí)間的所述焊接工具的位置。
47.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(4)期間，監(jiān)控所述焊接工具的ζ-位置， 一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就在預(yù)定的時(shí)間延遲后減少在步驟(4)的所述焊接期間施加的超聲波能量水平。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，一旦所述焊接工具達(dá)到預(yù)定ζ-位置，就將所述超聲波能量水平減少至少50%。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是所述焊接工具在步驟(e)期間的平滑化高度。
50.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在步驟(4)期間打開(kāi)超聲波能量的初始ζ-位置。
51.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，相對(duì)于參考ζ-位置選擇所述預(yù)定ζ-位置，所述參考ζ-位置是在(1)所述焊接工具和所述一段引線的端部，與( 所述導(dǎo)電凸部之間壓緊變形之后預(yù)定時(shí)間的所述焊接工具的位置。
全文摘要
提供了形成導(dǎo)電凸部的方法。所述方法包括步驟(1)使用焊接工具將無(wú)空氣球焊接至焊接位置以形成焊接球；(2)在引線夾具打開(kāi)的情況下將所述焊接工具提升至期望高度，同時(shí)放出與所述焊接球接續(xù)的引線；(3)閉合所述引線夾具；(4)在所述引線夾具仍然閉合的情況下將所述焊接工具降低至平滑化高度；(5)在所述引線夾具仍然閉合的情況下使用所述焊接工具使所述焊接球的上表面平滑化；以及(6)在所述引線夾具仍然閉合的情況下提升所述焊接工具以使所述焊接球與接合至所述焊接工具的引線分離。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102187444SQ201080002737
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者加里·S·吉洛蒂 申請(qǐng)人:庫(kù)力索法工業(yè)公司