專利名稱：加熱塊及利用其的引線鍵合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于引線鍵合工藝的真空型加熱塊及一種利用該真空型 加熱塊的引線鍵合方法，更具體地講，涉及一種用以改善引線框架引腳在引 線鍵合過程中的振動和不穩(wěn)定現(xiàn)象的真空型加熱塊以及一種利用該真空型加 熱塊的引線鍵合方法。
背景技術(shù)：
芯片的封裝是為了使芯片免受機械應力、熱應力、濕氣、有害氣體以及 放射線等外部環(huán)境的影響，這樣做， 一方面保證了半導體器件最大限度地發(fā) 揮它的電學特性而正常工作，另一方面通過封裝殼體將會使應用更加方便。
封裝中必要的裝配工藝包括滑片(管芯分割)、芯片粘貼、引線鍵合和 模壓塑封等。
近來，微電子超大規(guī)模集成電路設(shè)計與制造工藝不斷進步，芯片尺寸越 來越小型化，這樣也就推進封裝技術(shù)的不斷改進和提高。而封裝技術(shù)中的引 線鍵合工藝也成為了整個封裝技術(shù)提高的關(guān)鍵。引線鍵合是指將大規(guī)模集成 電路芯片上的壓焊區(qū)和引線框架上的內(nèi)引腳部位用金屬絲通過鍵合的方式連 接起來的工序。
在引線鍵合過程中，傳送部件將引線框架載入至持續(xù)加熱的加熱塊和壓 板位置之間。當引線框架的位置對準后，將壓板下壓，使引線框架固定在加 熱塊上。然后，通過超聲熱壓焊來執(zhí)行引線鍵合過程。鍵合結(jié)束后，松開壓 板，通過傳送部件將引線框架導出，從而完成引線4建合工藝。
然而，隨著芯片焊盤的小型化，促使與之配套的引線框架的引腳和鍵合 間距越做越小。引線鍵合過程中引腳頂端的振動對引線鍵合過程的影響非常 大，這就對引線鍵合過程中壓板和加熱塊提出了更高的要求。
圖1是傳統(tǒng)的加熱塊結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
如圖l所示，在封裝工藝的引線鍵合過程中，為了保證引線框架4在鍵 合過程中的穩(wěn)定性，在加熱塊2對引線框架4進行加熱的同時對引線框架4
起到支撐作用，并且通過壓板1下壓使引線框架4固定在加熱塊2上，并且
暴露出引線框架4的引腳部分4，。加熱設(shè)備(未示出)通過加熱孔3對引線 框架4進行加熱。然后，利用超聲熱壓焊原理，執(zhí)行引線鍵合工藝。
在如圖1所示的傳統(tǒng)的引線鍵合過程中，引線框架4是通過壓板1下壓 的方法被固定在加熱塊2上。然而，在實際的生產(chǎn)工藝中，僅利用壓板壓合 來固定引線框架的效果并不好，并不能將引線框架牢固地固定在加熱塊上。 在現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝中，由于引線鍵合設(shè)備的工作頻率快，所以在實際的生 產(chǎn)中容易造成引線框架的引腳部分產(chǎn)生小幅度振動。在引腳尺寸非常小的情 況下，這種振動很容易影響整個工藝，并導致產(chǎn)品良率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以能夠使引線框架更牢固地固定在加熱塊 上的加熱塊以及利用該加熱塊的引線鍵合方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除引線框架的引腳部分在引線鍵合過 程中的振動和不穩(wěn)定現(xiàn)象的加熱塊及利用該加熱塊的引線鍵合方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于引線鍵合工藝的加熱塊，包 括加熱孔，形成在加熱塊的中心部分，用于對所要鍵合的引線框架進行加 熱；真空吸孔，對應于引線框架的引腳部分分布在加熱孔的周圍并貫穿整個 加熱塊，用于吸附引線框架。
優(yōu)選地，所述加熱塊的背面可設(shè)置有真空部分，所述真空部分與真空吸 孔連通，用于使真空吸孔處于真空狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述真空部分的背面可設(shè)置有真空泵接口，用于與真空泵連接， 以使真空部分和真空吸孔處于真空狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述真空部分可呈環(huán)狀。
優(yōu)選地，所述真空吸孔可呈^:射狀分布。
優(yōu)選地，所述真空吸孔的布局可由引線框架的引腳部分的布局確定。 優(yōu)選地，在加熱塊的上表面上可形成有第一凸臺和第二凸臺，第一凸臺
形成在加熱塊的中心部分，用于支撐將被貼合的芯片，第二凸臺形成在第一
凸臺的周圍，用于支撐引線框架。
優(yōu)選地，所述加熱孔可形成在第一凸臺上，所述真空吸孔可形成在第二
凸臺上。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種引線鍵合的方法，包括的步驟
有確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空吸孔重合;將壓板下壓，固定 引線框架；利用加熱塊的真空吸孔吸附引線框架的引腳部分；執(zhí)行引線鍵合 過程；釋放引線框架的引腳部分。
優(yōu)選地，所述加熱塊的背面可設(shè)置有真空部分，所述真空部分與真空吸 孔連通，用于使真空吸孔處于真空狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述真空部分的背面可設(shè)置有真空泵接口 ，用于與真空泵連接， 以使真空部分和真空吸孔處于真空狀態(tài)。
優(yōu)選地，利用加熱塊的真空吸孔吸附引線框架的引腳部分的步驟可包括 打開真空泵，使真空吸孔處于真空狀態(tài)來吸附引線框架的引腳部分。
優(yōu)選地，釋放引線框架的引腳部分的步驟可包括關(guān)閉真空泵，去除真空 吸孔的真空狀態(tài)，從而釋放引線框架的引腳部分。
優(yōu)選地，可在釋放引線框架的引腳部分之后，松開壓板，去除對引線框 架的固定。
優(yōu)選地，可在松開壓板之后，將引線框架載入到引線框架盒中。
優(yōu)選地，該方法還可包括在確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空 吸孔重合的步驟之前，將引線框架從引線框架盒載入至芯片鍵合區(qū)域。
優(yōu)選地，確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空吸孔重合的步驟可包 括確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空吸孔是否重合，如果重合，則將 壓板下壓；如果不重合，則繼續(xù)調(diào)整位置直到重合為止。
優(yōu)選地，所述真空吸孔可呈放射狀分布。
優(yōu)選地，所述真空吸孔的布局可由引線框架的引腳部分的布局確定。
優(yōu)選地，所述真空部分可呈環(huán)狀。
優(yōu)選地，所述引線鍵合過程可利用金屬線進行鍵合。
優(yōu)選地，所述金屬線可為金線。


通過結(jié)合附圖對實施例進行下面的描述，本發(fā)明這些和/或其他方面和優(yōu) 點將會變得清楚和更易于理解，其中 圖1是傳統(tǒng)的加熱塊結(jié)構(gòu)的剖視圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的正面示意圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的剖面示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的背面示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的引線鍵合的方法。 將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點，還有一部分 通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實施而得知。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地描述本發(fā)明的實施例，其例子顯示在附圖中，其中，相同 的標號始終表示同一部件。以下，通過參考附圖來描述實施例以解釋本發(fā)明。 為了清晰，省略對公知結(jié)構(gòu)和功能的詳細描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的正面示意圖。圖3是 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的剖面示意圖。
參照圖2和圖3， #4居本發(fā)明示例性實施例的加熱塊2包括加熱孔3和 真空吸孔5。在加熱塊2的上表面上，形成有凸臺2a和2b。凸臺2b形成在 加熱塊2的上表面的中心部分處，用于支撐將被貼合的芯片(未示出)。凸臺 2a形成在凸臺2b的周圍，用于支撐引線框架4。加熱塊2的加熱孔3位于加 熱塊2的中心部分處，即，形成在凸臺2b上，而加熱塊2的真空吸孔5位于 加熱孔3的周圍，即形成在凸臺2a上。并且，優(yōu)選地，真空吸孔5呈放射狀 分布。更具體地講，真空吸孔5的位置與壓板1 (見圖3)下壓后所暴露出來 的引線框架4的引腳部分4，的位置相對應(見圖3)。
由于真空吸孔5的作用是將引線框架4的引腳部分4，牢固地吸附在加熱 塊2上，具體地講，吸附在加熱塊2的凸臺2a上，所以真空吸孔5的布局取 決于引線框架4的引腳部分4，的布局。
從圖3中可以清楚地看出，通過壓板l的下壓，引線框架4被固定在加 熱塊2的凸臺2a上并暴露出引腳部分4，。 在加熱塊2對引線框架4進行加 熱的同時，加熱塊2的凸臺2a支撐引線框架4。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的 加熱塊2包括加熱孔3和真空吸孔5。具體地講，加熱孔3形成在加熱塊2 的中心部分處，真空吸孔5形成在加熱孔3的周圍并與壓板1下壓后所暴露 出來的引線框架4的引腳部分4'對應。
如圖3所示，加熱孔3和真空吸孔5在加熱塊2的厚度方向上貫穿整個 加熱塊2形成。具體地講，加熱孔3和真空吸孔5的上端與加熱塊2的凸臺
2a和2b的上表面連通，加熱孔3和真空吸孔5的下端與加熱塊2的下表面連 通。真空部分6設(shè)置在加熱塊2的下部，更具體地講，真空部分6對應于真 空吸孔5設(shè)置在加熱塊2的下部。真空吸孔5的下端分別通過加熱塊2的下 表面連通于真空部分6。在工作狀態(tài)(即，在打線過程中)下，真空部分6 內(nèi)的空間處于真空狀態(tài)，從而使真空吸孔5處于真空狀態(tài)。
這樣，在引線4建合過程中，傳送部件將引線框架4載入至持續(xù)加熱的加 熱塊3和壓板1之間。當引線框架4的引腳部分4，與真空吸孔5對準后，將 壓板1下壓，使引線框架4固定在加熱塊上。隨后，在控制設(shè)備(未示出) 的控制下，使真空部分6處于真空狀態(tài)，從而使真空吸孔5也處于真空狀態(tài)。 這樣，引線框架4的引腳部分4，在真空吸孔5的吸附力的作用下，被牢固地 吸附在加熱塊2的凸臺2a上。然后，通過超聲熱壓焊來執(zhí)行打線工藝。打線 結(jié)束后，松開壓板，通過傳送部件將引線框架導出，從而完成引線鍵合工藝。 圖4是才艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊的背面示意圖。 如圖4所示，加熱塊2背面的與真空吸孔5對應的區(qū)域與真空部分6連 通，并在真空部分6的背部設(shè)置有真空泵接口 7，用于與真空泵(未示出) 連接。在執(zhí)行打線工藝之前，在控制設(shè)備的控制下，打開真空泵，使真空部 分6和真空吸孔5處于真空狀態(tài)。真空部分6可呈環(huán)狀，從而可以保證真空 吸孔內(nèi)真空度的一致性，以確保用于吸附引線框架的引腳的吸附力的強度和 均勻性。
下面，通過參照圖5來描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的引線鍵合的方法。
首先，在步驟101,通過載入系統(tǒng)將引線框架4從引線框架盒(未示出) 中載入至芯片鍵合區(qū)域。
然后，在步驟102，通過識別設(shè)備(未示出)確認引線框架4的引腳部 分4，是否與加熱塊2的真空吸孔5重合。如果引線框架4的引腳部分4，與加 熱塊2的真空吸孔5重合，則該方法進行到下一個步驟103;如果沒有重合， 則返回到步驟101直到引線框架4的引腳部分4，與加熱塊2的真空吸孔5重 合為止。引線框架4的引腳部分4'與加熱塊2的真空吸孔5的重合是為了保 證在真空吸孔5處于真空狀態(tài)時，對引腳部分4，具有吸附作用。
在確認引腳部分4，與真空吸孔5重合的情況下，將壓板1下壓，以固定 引線框架4，如步驟103所示。
接下來，在步驟104，通過控制設(shè)備(未示出)來打開真空泵，使真空
部分6內(nèi)部的空間和真空吸孔5處于真空狀態(tài)，從而使引線框架4的引腳部 分4，牢固地吸附在加熱塊2上，即，吸附在加熱塊2的凸臺2a上。在壓板l 的壓力和真空吸孔5的吸附力的作用下，引線框架4的引腳部分4，可被更穩(wěn) 定和牢固地固定在加熱塊2上，即，固定在加熱塊2的凸臺2a上。
在已經(jīng)完成引腳部分4'的固定的情況下，在步驟105，執(zhí)行打線過程。 通常，打線過程中所使用的引線為金屬線，優(yōu)選地，可選用金線。由于打線 過程為本領(lǐng)域:技術(shù)人員所公知的，所以將省略對打線過程的詳細描述。
在步驟106，打線過程結(jié)束后，通過控制設(shè)備關(guān)閉真空泵，通過使真空 部分6和真空吸孔5恢復到初始狀態(tài)來釋放吸附引腳部分4'的吸附力。然后 在步驟107,松開壓板l,從而完全去除對引線框架4的固定。
接下來，利用載出系統(tǒng)，將已經(jīng)完成打線過程的引線框架載出至引線框 架盒中，從而完成引線4建合工藝。
通過利用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的真空型加熱塊，可以消除引線框架 的引腳部分在引線鍵合過程中的振動和不穩(wěn)定的現(xiàn)象，從而能夠提高引線鍵 合工藝的作業(yè)性和作業(yè)品質(zhì)。尤其是在51線框架的51腳寬度和《1腳間距細小 的情況下，改善尤為明顯。
盡管已經(jīng)結(jié)合示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應該清楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 以做出修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種用于引線鍵合工藝的加熱塊，包括加熱孔，形成在加熱塊的中心部分，用于對所要鍵合的引線框架進行加熱；真空吸孔，對應于引線框架的引腳部分分布在加熱孔的周圍，并貫穿整個加熱塊，用于吸附引線框架的引腳部分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱塊，其中，所述加熱塊的背面設(shè)置有真空 部分，所述真空部分與真空吸孔連通，用于使真空吸孔處于真空狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱塊，其中，所述真空部分的背面設(shè)置有真 空泵接口，用于與真空泵連接，以使真空部分和真空吸孔處于真空狀態(tài)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱塊
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱塊
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱塊 架的引腳部分的布局確定。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱塊 一凸臺和第二凸臺，第一凸臺形成在加熱塊的中心部分，用于支撐將被貼合 的芯片，第二凸臺形成在第一凸臺的周圍，用于支撐引線框架。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱塊，其中，所述加熱孔形成在第一凸臺上， 所述真空吸孔形成在第二凸臺上。
9、 一種引線鍵合的方法，包括的步驟有 確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空吸孔重合； 將壓板下壓，固定引線框架； 利用加熱塊的真空吸孔吸附引線框架的引腳部分； 執(zhí)行打線過程； 釋放引線框架的引腳部分。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，其中，所述加熱塊的背面 設(shè)置有真空部分，所述真空部分與真空吸孔連通，用于使真空吸孔處于真空 狀態(tài)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的引線鍵合的方法，其中，所述真空部分的背 面設(shè)置有真空泵接口，用于與真空泵連接，以使真空部分和真空吸孔處于真,其中，所述真空部分呈環(huán)狀。，其中，所述真空吸孔呈放射狀分布。，其中，所述真空吸孔的布局由引線框,其中，在加熱塊的上表面上形成有第空狀態(tài)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的引線鍵合的方法，其中，利用加熱塊的真空 吸孔吸附引線框架的引腳部分的步驟包括打開真空泵，使真空吸孔處于真空 狀態(tài)來吸附引線框架的引腳部分。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的引線鍵合的方法，其中，釋放引線框架的引 腳部分的步驟包括關(guān)閉真空泵，去除真空吸孔的真空狀態(tài)，從而釋放引線框 架的引腳部分。 ，
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，還包括在釋放引線框架 的引腳部分之后，松開壓板，去除對引線框架的固定。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的引線鍵合的方法，還包括在松開壓板之后， 將引線框架載入到引線框架盒中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，還包括在確認引線框架 的引腳部分與加熱塊的真空吸孔重合的步驟之前，將引線框架從引線框架盒 載入至芯片鍵合區(qū)域。
17、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，其中，確認引線框架的引 腳部分與加熱塊的真空吸孔重合的步驟包括確認引線框架的引腳部分與加熱塊的真空吸孔是否重合，如果重合，則將壓板下壓；如果不重合，則繼續(xù)調(diào) 整位置直到重合為止。
18、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，其中，所述真空吸孔呈放 射狀分布。
19、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，其中，所述真空吸孔的布 局由引線框架的引腳部分的布局確定。
20、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的引線鍵合的方法，其中，所述真空部分呈環(huán)狀。
21、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線鍵合的方法，其中，所述引線鍵合過程 利用金屬線進行鍵合。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的引線鍵合的方法，其中，所述金屬線為金線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于引線鍵合工藝的加熱塊以及一種利用該加熱塊的鍵合方法。所述加熱塊包括加熱孔，形成在加熱塊的中心部分，用于對所要鍵合的引線框架進行加熱；真空吸孔，對應于引線框架的引腳部分分布在加熱孔的周圍并貫穿整個加熱塊，用于吸附引線框架。所述加熱塊能夠使引線框架更牢固地固定在加熱塊上，從而消除引線框架的引腳部分在引線鍵合過程中的振動和不穩(wěn)定現(xiàn)象。
文檔編號H01L21/60GK101369545SQ20071014360
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者劉一波, 強 陳 申請人:三星電子株式會社;三星半導體(中國)研究開發(fā)有限公司