專利名稱：用于引線鍵合的劈刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于引線鍵合的劈刀，更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠減小第二鍵合點的寬度并提高鍵合密度的劈刀。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的發(fā)展，先進封裝技術(shù)不斷發(fā)展變化以適應(yīng)各種半導(dǎo)體新工藝和新材料的要求和挑戰(zhàn)。半導(dǎo)體封裝內(nèi)部芯片和外部管腳之間以及芯片之間的連接起著確立芯片和外部的電氣連接、確保芯片和外界之間的輸入/輸出暢通的重要作用，是整個后道封裝過程中的關(guān)鍵。引線鍵合以工藝實現(xiàn)簡單、成本低廉、適用多種封裝形式而在連接方式中占主導(dǎo)地位，目前所有封裝管腳的90 %以上采用引線鍵合連接。
通常引線鍵合的步驟包括形成第一鍵合點(例如在芯片的表面上)，形成線弧， 最后形成第二鍵合點(例如在引線框架/基板上)。在上述引線鍵合過程中，在完成第一次鍵合(形成第一鍵合點)后，劈刀運動到第二個鍵合位置，通過劈刀外壁(即，劈刀端部的外壁)對金屬線施加壓力來完成第二次鍵合，焊接之后再拉尾線是為下一個鍵合循環(huán)金屬球的形成做準(zhǔn)備。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中形成第二鍵合點的示意圖。參照圖1可知，第二鍵合點10 由尾絲部11和針腳部12組成。尾絲部11在劈刀100上升階段防止鍵合被拉開。使劈刀 100上升到一定高度，形成尾絲，尾絲拉斷后，尾絲部只殘存部分，對鍵合強度不起作用。針腳部12是第二次鍵合的主要部分，并且第二鍵合點10的尺寸與劈刀100的端部的直徑和形狀有關(guān)。
圖2A至圖2C示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀的結(jié)構(gòu)圖。圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀的俯視圖，圖2B根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀的側(cè)視圖；圖2C是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀的剖視圖。
根據(jù)圖2A至圖2C所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀包括劈刀主體4 ；劈刀端部5，與劈刀主體4結(jié)合；線孔1，貫穿劈刀主體4和劈刀端部5的中心部分；斜切部3，形成在線孔1 的靠近劈刀端部5的端部表面的端部。更具體地講，劈刀端部5包括端部表面7和連接表面6，連接表面6連接劈刀主體4和劈刀端部5。
圖3示出了利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀進行引線鍵合的效果圖。在利用劈刀的第二次鍵合過程中，引線14與端部表面7 (見圖2B和圖2C)碾磨后，形成結(jié)合的鍵合區(qū)域9。引線 14通過斜切部3(見圖2A至圖2C)的邊界截斷，并施加外拉力后扯斷。如圖3所示，標(biāo)號 11表示在引線鍵合過程中的斜切部(對應(yīng)于圖2C中的內(nèi)切直徑)，標(biāo)號12表示在鍵合過程中的劈刀端部，標(biāo)號13表示在引線鍵合過程中的劈刀的端部表面。
如圖3所示，第二鍵合點的寬度10( S卩，鍵合點的最大寬度)較大，鍵合寬度10和斜切部3的直徑和劈刀端部5的直徑直接相關(guān)。更具體地講，最大鍵合寬度10位于鍵合點的中部。
圖4示出了引線鍵合過程中形成具有大的ILP(打線引腳間距)的針腳的示意圖。 在圖4中，標(biāo)號9表示鍵合區(qū)域，標(biāo)號14表示引線，標(biāo)號16表示引腳，標(biāo)號17表示引腳寬3度，標(biāo)號18表示引腳間距，標(biāo)號15表示引腳間的間隙。
圖5示出了在引線鍵合過程中形成具有小的ILP的針腳的示意圖。結(jié)合圖4和圖 5可知，當(dāng)鍵合引腳的間距18和引腳寬度17不斷減小時，大的第二鍵合點的寬度會導(dǎo)致相鄰的鍵合點短路。
第WO 03/009335A2號發(fā)明專利申請公開了一種劈刀設(shè)計。在該申請中，在劈刀的部分處，減小了劈刀端部的直徑，來達到減小第二鍵合點尺寸的目的。但是根據(jù)該申請可知，上述劈刀僅簡單地減小了劈刀的端部直徑，而所述劈刀的部分的結(jié)構(gòu)和形狀與現(xiàn)有技術(shù)中的劈刀的端部的結(jié)構(gòu)和形狀相同。
因此，本發(fā)明提出了一種改變劈刀端部的結(jié)構(gòu)來減小第二鍵合點的寬度并提高鍵合密度的劈刀。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以減小第二鍵合點的面積以提高鍵合密度并防止相鄰的弓I腳之間的短路的劈刀結(jié)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于引線鍵合的劈刀，所述劈刀包括劈刀主體；劈刀端部，與劈刀主體結(jié)合；線孔，貫穿劈刀主體和劈刀端部的中心部分，其中，劈刀端部的側(cè)面形成有凹槽。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例中，所述凹槽可為弧形凹槽?？蛇x地，所述凹槽可為棱柱凹槽，所述棱柱的截面可為大致三角形或四邊形。凹槽的數(shù)量可為二個、三個、四個或五個。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例中，斜切部可形成在線孔的靠近劈刀端部的端部表面的端部。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例中，劈刀端部具有端部表面和與劈刀主體連接的端部表面，凹槽可從劈刀端部的端部表面延伸到劈刀端部的連接表面。


通過下面結(jié)合附圖進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中形成第二鍵合點的示意圖2A至圖2C示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的劈刀的結(jié)構(gòu)圖3示出了利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀進行引線鍵合的效果圖4示出了引線鍵合過程中形成具有大的ILP的針腳的示意圖5示出了在引線鍵合過程中形成具有小的ILP的針腳的示意圖6A是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀結(jié)構(gòu)的俯視圖6B是沿圖6A中的A_A’線截取的剖視圖6C是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀結(jié)構(gòu)的示意圖7至圖12示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的形成有不同形狀和數(shù)量的凹槽的劈刀結(jié)構(gòu)的俯視圖13示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的外形；
圖14示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的外形與利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀形成的第二結(jié)合點的外形的比較圖15示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀進行鍵合時的示意圖16示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀形成的鍵合區(qū)域的示意圖。
具體實施方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖6A至圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，圖6A 是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖6B是沿圖6A中的A-A’線截取的剖視圖，圖6C是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖6A至圖6C所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀包括劈刀主體4 ；劈刀端部5，與劈刀主體4結(jié)合；線孔1，貫穿劈刀主體4和劈刀端部5的中心部分；凹槽8，形成在劈刀端部的側(cè)面處。此外，斜切部3可形成在線孔1的靠近劈刀端部5的端部表面的端部處。更具體地講，劈刀端部5包括端部表面7和連接表面6 (也位于劈刀主體4的端部)， 連接表面6連接劈刀主體4和劈刀端部5。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例中，在劈刀端部5 形成有四個凹槽8，凹槽8從端部表面7豎直地延伸到連接表面6。在本發(fā)明的示例性實施例中，凹槽的數(shù)量為4個，并且凹槽的形狀為弧形凹槽，但是本發(fā)明的凹槽數(shù)量和形狀不限于此。
圖7至圖12示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的形成有不同形狀和數(shù)量的凹槽的劈刀結(jié)構(gòu)的俯視圖。在圖7中，劈刀端部形成有四個凹槽8，且凹槽8為弧形凹槽；在圖8 中，劈刀端部形成有四個凹槽8，且凹槽8為截面為三角形的棱柱體的凹槽；在圖9中，劈刀端部形成有四個凹槽8，且凹槽8為截面為四邊形的棱柱體的凹槽；在圖10中，劈刀端部形成有兩個凹槽8，且凹槽8為弧形凹槽；在圖11中，劈刀端部形成有五個凹槽8，且凹槽8為弧形凹槽；在圖12中，劈刀端部形成有三個凹槽8，且凹槽8為弧形凹槽。
圖13示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的外形。圖14示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的外形與利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀形成的第二結(jié)合點的外形的比較圖。
如圖13和14所示，利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的寬度10’ 小于利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀形成的第二結(jié)合點的寬度10。更具體地講，在圖14中，區(qū)域9-2 表示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀進行鍵合時引線14被凹槽8擠壓出的部分，區(qū)域9-4 表示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀與現(xiàn)有技術(shù)的劈刀進行鍵合時形成的相同部分。因此，利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀形成的第二鍵合點的面積比利用現(xiàn)有技術(shù)的劈刀形成的第二結(jié)合點的面積減小了陰影部分9-3的面積的兩倍大。
圖15示出了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的劈刀進行鍵合時的示意圖。如圖15所示， 當(dāng)引腳16的寬度17和引腳間距18不斷減小時，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀形成的鍵合區(qū)域9的面積減小，從而可以防止相鄰的弓I腳之間的短路。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀形成的鍵合區(qū)域的示意圖。所形成的鍵合區(qū)域9的最大寬度10’位于鍵合部分的尾部(如圖16所示)或者所形成的鍵合區(qū)域9的最大寬度10’位于鍵合部分的頭部(如圖14所示)，從而可有效減少鍵合區(qū)域的整體寬度，并且最大寬度10’小于圖3中示出的最大寬度10。
因此，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的劈刀可以減小第二鍵合點的面積，從而提高鍵合密度并防止相鄰的弓I腳之間的短路。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述實施例。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進行各種變形和修改。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于引線鍵合的劈刀，所述劈刀包括 劈刀主體；劈刀端部，與劈刀主體結(jié)合；線孔，貫穿劈刀主體和劈刀端部的中心部分，其中，劈刀端部的側(cè)面形成有凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，所述凹槽為弧形凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，所述凹槽為棱柱凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，所述棱柱的截面是大致三角形或四邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，凹槽的數(shù)量為二個、三個、四個或五個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，斜切部形成在線孔的靠近劈刀端部的端部表面的端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的劈刀，其中，劈刀端部具有端部表面和與劈刀主體連接的端部表面，凹槽從劈刀端部的端部表面延伸到劈刀端部的連接表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于引線鍵合的劈刀，所述劈刀包括劈刀主體；劈刀端部，與劈刀主體結(jié)合；線孔，貫穿劈刀主體和劈刀端部的中心部分，其中，劈刀端部的側(cè)面形成有凹槽。通過改變劈刀端部的外形和大小，可以改變第二鍵合點的鍵合面積和尺寸，從而提供鍵合密度。
文檔編號B23K20/00GK102522349SQ20111042124
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者夏一凡 申請人:三星半導(dǎo)體(中國)研究開發(fā)有限公司, 三星電子株式會社