[发明专利]打线工具

说明书

本发明公开了一种打线工具，包含一工作座；一结合层，设置在该工作座的一侧；一第一钻石层，以一化学气相沉积法形成在该结合层远离该工作座的一侧并直接接触该结合层，该第一钻石层具有一单一层结构；以及一打线头，设置在该第一钻石层远离该结合层的一侧并直接接触该第一钻石层，且该打线头是由一钻石微粉与一碳化硅微粉经由一烧结处理而形成。该第一钻石层不仅有助强化该工作座与该打线头之间的接合，同时减少高温下该打线工具的工作面变形程度，进而提升该打线工具的寿命。

技术领域

本发明涉及一种打线工具，尤指一种耐磨耗性提升，接合强度改善，且在高温下不易变形的打线工具。

背景技术

打线接合(wire bonding)是目前业界将芯片与外部电路进行连接的方法之一。许多因素都会影响接合良莠，举例来说，透过热压接合技术的打线接合所使用的打线工具，其表面应具有良好的热稳定性及耐磨耗特性，方能在打线接合制程的加热过程中不致发生打线工具热变形等不良结果。为了追求更好的质量，许多的研究团队致力在提升打线接合的工艺水平，同时，也对于打线工具进行各种研发改良。

譬如，本发明申请人所申请的中国台湾新型专利公告号M539149提出一种打线工具，其包含一工作座、一设置在该工作座的一侧的结合层、以及一打线头，且在此新型中，该打线头是由一钻石微粉及一碳化硅微粉透过一烧结处理而形成。

或者，在美国发明专利号US6,840,424B2揭示的打线工具中，包含一工具主体、一连接该工具主体且由超硬材料形成的支撑构件、以及一连接该支撑构件的加压构件，并透过化学气相沉积法在该加压构件形成一钻石膜。

又或者，如美国发明专利号US6,270,898B1提出的接合工具，包含一工具本体以及一组设在该工具本体的该前端的工具尖端。该工具尖端包含一基板、一透过化学气相沉积法形成的多晶钻石膜、以及一与该多晶钻石膜接触且用在导电的金属层。其中，该多晶钻石膜可形成在该工具尖端的一装设面、一接合面、或者至少两相交在该装设面与该接合面的侧面上，并具有一介在1×10^-4Ωcm至1×10³Ωcm间的电阻，且该多晶钻石膜为一包含具有相对高硼含量的第一导电多晶钻石膜以及具有相对低硼含量的第二导电多晶钻石膜的多层结构。

在以上现有技术中，中国台湾新型专利公告号M539149的打线工具，仅透过一焊料来接合该工作座及该打线头，其打线头的一工作面(也就是该打线头远离该工作座的面)及一非工作面(也就是该打线头靠近该工作座的面)均未形成有进一步辅助接合的材料，除了该工作面的耐磨耗度较差外，在接合强度上仍有不足；美国发明专利号US6,840,424B2的打线工具仅揭示在一打线头的一工作面透过化学气相沉积法形成一膜层，但在其非工作面未有辅助接合的材料，因此仍存在上述接合强度的问题；美国发明专利号US6,270,898B1虽然暗示在其打线头的一工作面以及一非工作面均可透过化学气相沉积法形成该多晶钻石膜，然从图中和内文可发现，该专利虽揭示在该非工作面上可形成该多晶钻石膜，但在具体揭示的内容中，形成在该非工作面上的该多晶钻石膜并未和一工作座或类似于该工作座的基材做接合，而是和一金属电极接合，藉此提供工作时需要的电流和热，因此，实际上该专利揭示的该多晶钻石膜并无法帮助该工作座及该打线头之间的接合强度，除前述问题外，其打线工具在结构上较为复杂，将推升打线工具的生产制造成本。

当该工作座及该打线头之间的接合强度不佳时，在工作时的高温循环下容易因热变形而发生界面破坏，导致该打线工具的寿命降低，甚或影响制程良率。有鉴于此，亟需一种耐磨耗性提升，接合强度改善，且在高温下不易变形的打线工具，以利产业在打线接合步骤的进行上更为顺畅。

发明内容

本发明的一目的是在强化现有技术的打线工具中打线头与工作座之间的接合强度，同时解决该打线工具之工作面在高工作温度下常发生的变形问题。