[实用新型]一种引线键合用劈刀

说明书

本实用新型是一种引线键合用劈刀，包括刀身和设置在所述刀身一端的刀头，以及贯穿整个刀身及刀头中心位置的线孔，其中，所述刀头为球形或非球形的凸面，在该凸面上设有条形沟槽，所述条形沟槽的分布使得该劈刀在键合第一焊点时，让所述第一焊点的至少部分底部表面受所述条形沟槽覆盖。通过在刀头凸面上设计条形沟槽，能够解决现有的引线键合过程中，第一焊点出现球形不良的问题，从而提高焊接质量，降低产品的不良率。

技术领域

本实用新型涉及半导体焊接技术领域，尤其是涉及一种能够改善焊球球形不良的引线键合用劈刀。

背景技术

随着集成电路的发展，先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。半导体封装内部芯片和外部管脚之间以及芯片之间的连接大部分都是靠金属线来连接，目前工艺包括金线，铜线，铝线等等，是整个封装过程中的关键。

超声波焊接技术对芯片引脚和芯片引线框架进行焊接。具体地，在超声波金属焊接工艺中，通过焊接设备的劈刀焊接针头将焊接设备所产生的高频振动波传递到两个需要互相焊接在一起的金属表面之间，在加压的情况下，使两个待焊接金属表面相互之间产生机械摩擦，从而导致两个金属表面各自分子层之间的熔合，这种熔合促使两个金属表面互相接合，进而将两个金属构件互相焊接在一起。这种超声波焊接技术的焊接时间短、对焊接金属表面的要求低、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工，因此是一种理想的金属焊接方式。目前所有封装管脚的90％以上采用超声波焊接技术连接。

另一方面，由于现在为了减少重新流片节约成本，会使用RDL工艺在芯片表面重新布线，RDL通常是由铜镍金组成，就是在厚铜上面镀一层镍，再镀一层薄金，各种金属层之间的熔点不一样，在球焊接过程中会容易出现球形不良现象。

请参见图1，图1是现有技术中通常引线键合的过程步骤，如图所示，该步骤包括：形成第一焊点100(例如在芯片的表面上)，形成线弧110，最后形成第二焊点120(例如在引线框架/基板上)。在上述引线键合过程中，在完成第一次键合(形成第一键合点100)后，劈刀1’运动到第二个键合位置，通过劈刀1’外壁(即劈刀刀头的外壁)对金属线施加压力来完成第二次键合，焊接之后再拉尾线是为下一个键合循环金属球的形成做准备。

请参见图2，图2展示出了现有技术中形成第一焊点的示意图。参照图1可知，第一焊点100由颈部101和口部102以及底部103组成，其中口部102和底部103是第一焊点的主要部分。在形成该第一焊点100时，传统的劈刀1’对一些框架不会晃动的产品，不会出现球形不好的情况。但是在一些框架有晃动，加上RDL工艺的芯片，因为RDL本身比较硬，需要较大的压力和超声波作用才能焊接上，加上框架的晃动，引起共震，产生球形不好控制，出现球形不良。

请参见图3，图3是一种球形不良的示意图。如图所示，在劈刀下压形成该第一焊点时，由于框架晃动，会导致劈刀和框架之间出现相对位移，此时第一焊点的底部呈现挤压不匀而导致的球形不良，使得底部往挤压力小的方向膨胀，在一些集成度比较高的器件中，由于芯片或引线框架表面的焊盘之间间隔较短，第一焊点的不匀膨胀就导致该第一焊点有可能接触到相邻的焊盘上造成器件短路而烧毁。

因此如何预防这种不良，成为本领域技术人员普遍关注的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种引线键合用劈刀，能够解决现有的引线键合过程中，第一焊点出现球形不良的问题，从而提高焊接质量，降低产品的不良率。

根据本实用新型的目的提出的一种引线键合用劈刀，所述劈刀包括刀身和设置在所示刀身一端的刀头，以及贯穿整个刀身及刀头中心位置的线孔，其中，所述刀头的端面为球形或非球形的凸面，在该凸面上设有条形沟槽，所述条形沟槽的分布使得该劈刀在键合第一焊点时，让所述第一焊点的至少部分底部表面受所述条形沟槽覆盖。

优选的，所述线孔在所述刀头处设有开口，所述开口的口径大于所述线孔在所述刀身内部的孔径。