專利名稱：用于承載導(dǎo)線架的加熱治具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱治具 線架的加熱治具。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體封裝制程中， 片。該導(dǎo)線架 金，而電鍍?cè)?用銀或金等， 成本較低，因 銀。特別是關(guān)于 一 種用于承載導(dǎo)一導(dǎo)線架通常用于承載芯 電性金屬，如銅或銅合 的金屬層，其材料可采 與金相比較，銀的材料 引腳的金屬層通常使用的材料可采用導(dǎo) 該導(dǎo)線架內(nèi)引腳 以增強(qiáng)導(dǎo)電性。 此，該導(dǎo)線架內(nèi)參考圖la與lb,現(xiàn)有導(dǎo)線架120包括復(fù)數(shù)個(gè)外引 腳1 2 2 、內(nèi)引腳1 2 4以及 一 芯片承座1 2 6 。該導(dǎo)線架1 2 ( 還包括復(fù)數(shù)個(gè)支撐肋條1 2 8 ,用于支撐該芯片承座12 6' 一含銀金屬層以及 一 含錫金屬層可藉由電鍍制程分別 形成在該內(nèi)引腳 1 2 4以及外引腳 1 2 2上。 一 般而言， 該導(dǎo)線架120以銅為主要金屬成份，摻雜有其它微量 金屬成分，并經(jīng)由蝕刻或沖壓成型。 具有導(dǎo)線架的封裝構(gòu)造的制造方法包括下列步驟提供一導(dǎo)線架120，該導(dǎo)線架具有一芯片承座126以及復(fù)數(shù)內(nèi)引腳1 2 4以及外引腳1 2 2 ;將該導(dǎo)線架120的芯片承座 126以及內(nèi)引腳 124電鍍一層銀合金， 以增強(qiáng)導(dǎo)電性；在該導(dǎo)線架120的外引腳 122上電鍍 一 層錫合金, 使該導(dǎo)線架 12 0具有抗高溫以及高潤(rùn)濕性等特性將 一 芯片1 1 0黏固在該芯片承座 1 2 6上，并藉由一現(xiàn)有的打線接合制程，即利用復(fù)數(shù)條焊線1 1 6 C如金線),將該芯片1 1 0電性連接于該內(nèi)引腳 124;藉由一封膠體1 3 0封裝該芯片1 1 0 、該芯片承座12 6以及該內(nèi)引腳12 4; 以及沖切該外引腳122, 使其成為單 一 封裝構(gòu)造10 0, 如圖 2所示。參考圖3 ,在進(jìn)行上述打線接合制程時(shí)，通常將該 導(dǎo)線架 120以及芯片 IIO放置在一具有空穴202的加 熱塊(heatblock)200上。該導(dǎo)線架120的芯片承座126 方文入該力口熱塊2 0 0的空穴2 0 2內(nèi)，4口 jt匕4吏該力口熱塊2 0 0 完全地承載該導(dǎo)線架1 2 0的芯片承座12 6、內(nèi)引腳124 以及外引腳1 2 2 。如果將該加熱塊2 0 0的溫度盡量提高 (如，約攝氏2 0 0度)，則可增力。該內(nèi)引腳1 2 4的溫度， 從而提高焊接焊線116時(shí)的共晶效果，而使焊線 116 易連接到該內(nèi)引腳1 24上。
由于該力卩熱塊2 0 0是 一 體成型制造的，因此在增加 該內(nèi)引腳1 2 4的溫度時(shí)，同時(shí)也增力。了該芯片承座12 6 的溫度。然而，如該芯片承座 1 2 6底面 1 2 7的溫度超 過(guò)約攝氏 1 80 200度，則可能會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象。這一 氧化現(xiàn)象將導(dǎo)致封裝后該封膠體1 3 0與該芯片承座12 6 底面1 2 7之間出現(xiàn)脫層。此外，受限于該芯片承座12 6 的底面溫度不得超過(guò)約攝氏 180~200度這一條件，因 此，該力。熱塊2 0 0的溫度只能提高到約攝氏2 0 0度而 已，如此將限制焊接焊線1 1 6時(shí)取得較佳的共晶效果。因此，極有必要提供 一 種打線接合力口熱治具以解決上述缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于承載導(dǎo)線架的加熱治具，用于將該導(dǎo)線架的芯片承座以及引腳同時(shí)加熱在將內(nèi)引腳增加到 一 預(yù)定溫度值時(shí)， 不會(huì)同時(shí)增加該芯片承座到相同的預(yù)定溫度值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于承載導(dǎo)線架的加熱治具，該導(dǎo)線架包括 一 芯片承座以及復(fù)數(shù)條引腳該加熱治具包括 一 治具本體以及一隔熱元件該治具本體用于承載該導(dǎo)線架的引腳。該隔熱元件固定于該治具本體，并用于承載該導(dǎo)線架的心承座，其中該隔熱元件的熱導(dǎo)系數(shù)低于該治具本體的熱導(dǎo)系數(shù)< 與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的治具本體與隔熱元件 并非 一 體成型制造(即，該隔熱元件的熱導(dǎo)系數(shù)低于該治具本體的熱導(dǎo)系數(shù))，因此在增力。該內(nèi)引腳的溫度到 一預(yù)定溫度值時(shí)，不會(huì)同時(shí)增力。該芯片承座到相同的 預(yù)定溫度值。雖然受限于該芯片承座的底面溫度不得超過(guò)約攝氏1 8 0度這 一 條件，但是該治具本體的T 1溫 度仍可提高到約大于攝氏 2 0 0度，如此將大幅度提升 焊接焊線時(shí)的共晶效果。以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步的說(shuō)明。


圖la與lb為現(xiàn)有導(dǎo)線架的剖面示意圖。圖2 為現(xiàn)有的 一 具有導(dǎo)線架的封裝構(gòu)造的剖面示意圖。圖3為現(xiàn)有的打線接合制程的剖面示意圖。圖4 為本發(fā)明第 一 實(shí)施例的加熱治具的剖面示意 圖，顯示其承栽一導(dǎo)線架以及一芯片。圖5a與5b為本發(fā)明 以及組合的剖面示意6a與6b為本發(fā)明 以及組合的剖面示意7a與7b為本發(fā)明第 一 實(shí)施例的力口熱治具的分解 第二實(shí)施例的力。熱治具的分解 第三實(shí)施例的加熱治具的分解
以及組合的剖面示意圖。圖8 a與8 b為本發(fā)明的隔熱元件的平面以及剖面示意圖。圖 9為利用本發(fā)明加熱治具進(jìn)行打線接合制程的 剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就結(jié)合

如下圖 4顯示了本發(fā)明第 一 實(shí)施例的打線接合加熱治 具300, 可用于承載一導(dǎo)線架 120以及一芯片 110。 該 加熱治具 3 0 0 包4舌 一 治具本體 3 10 以及 一 隔熱元件 3 2 0 ,該治具本體3 1 0設(shè)有 一 空穴3 1 2 。該隔熱元件3 2 0 固定于該治具本體3 1 0 。該隔熱元件3 2 0的熱導(dǎo)系數(shù)需 低于該治具本體 3 1 0的熱導(dǎo)系數(shù)。該治具本體3 1 0可 以是由金屬制成的 一 力。熱塊(heat block), 并且該隔熱 元件3 2 0由 一 低熱導(dǎo)材料(高熱阻材料)所制成，如鐵氟 龍(Teflon)或塑鋼等。通常，該隔熱元件3 20的熱導(dǎo)系 數(shù)(Thermal Conductivity)小于 10BTU.in/hr.ft2.。F。 較 佳地，該隔熱元件3 2 0的熱導(dǎo)系數(shù)介于1與5之間。參考圖5 a與5 b ， 本實(shí)施例的力口熱治具3 0 0的治具 本體310可具有一貫穿開(kāi)口 314，其位于該空穴312下 方。該隔熱元件 320固定于該貫穿開(kāi)口 314內(nèi)，并延 伸至該空穴3 1 2內(nèi)。8
如圖 6 a與 6 b所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的力。熱治具 300的治具本體 310a可具有一凹處 316， 位于該空穴 312下方。該隔熱元件320a嵌入并且固定于該凹處316 內(nèi)，并延伸至該空穴312內(nèi)。如圖7a與7b所示，本發(fā)明第三實(shí)施例的加熱治具 300的治具本體310b的空穴312可具有一表面 318。 該隔熱元件320b配置在該空穴312內(nèi)，并固定于該空 穴312的表面318上。如圖8 a與8 b所示，本發(fā)明的隔熱元件3 2 0具有一 上表面322以及一下表面324，并包括一貫穿通孔326 以及復(fù)數(shù)個(gè)凹槽328。該貫穿通孔326連接于該上表面 322以及下表面324。 該復(fù)數(shù)個(gè)凹槽328位于該上表面 322, 并與該貫穿通孔326相連通。該貫穿通孔326可 連通 一 外部真空源(未圖示)，如此可^f吏該隔熱元件3 2 0 的上表面 3 2 2具有 一 真空吸引力，用于吸住該導(dǎo)線架 并暫時(shí)固定該導(dǎo)線架。參考圖9,該治具本體310的空穴312用于置入導(dǎo) 線架1 2 0的芯片承座1 2 6 ，如此使該治具本體3 1 0承載 該導(dǎo)線架 1 2 0的內(nèi)引腳 1 2 4以及外引腳1 2 2 ,并且使該 隔熱元件3 2 0的上表面3 2 2承載該導(dǎo)線架1 2 0的芯片 承座1 2 6 。如將該治具本體3 1 0的溫度T 1盡量提高(如， 大于攝氏2 0 0度，較佳地約攝氏2 3 0度)，則可增加該 內(nèi)引腳1 24的溫度，從而提高焊接焊線時(shí)的共晶效果， 而使焊線更容易地連接到該內(nèi)引腳上。
沖艮據(jù)本發(fā)明，由于該治具本體與該隔熱元件并非一 體成型制造而成(即，該隔熱元件的熱導(dǎo)系It ^f氐于該治 具本體的熱導(dǎo)系數(shù))，因此在增加該內(nèi)引腳的溫度到一 預(yù)定溫度值時(shí)，不會(huì)同時(shí)增加該芯片承座到相同的預(yù) 定溫度值。舉例而言，當(dāng)提供 一 熱源給該力口熱治具時(shí)，如該治具本體的溫度T 1提高到約攝氏2 0 0度，則本實(shí)施例的 該芯片承座的底面溫度以及該隔熱元件的溫度T 2不會(huì) 超過(guò)約攝氏 1 8 0度，因此該芯片承座不會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn) 象，如此可避免封裝后封膠體與該芯片承座底面之間 出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象，而該治具本體與該隔熱元件的溫度 差(T1-T2)約大于攝氏20度。再舉例而言，當(dāng)提供一熱 源給該加熱治具時(shí)，如該治具本體的溫度T 1提高到約 攝氏2 3 0度，通過(guò)選擇 一 具有低熱導(dǎo)系數(shù)的隔熱元件， 則該芯片承座的底面溫度以及該隔熱元件的溫度T 2不會(huì)超過(guò)約攝氏 1 8 0度，因此該芯片承座不會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象,如此可避免封裝后封膠體與該芯片承座底面之間出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象，而該治具本體與該隔熱元件的,-曰 /皿度差(Tl-T2)約為攝氏50度。通過(guò)選擇另一具有更低熱導(dǎo)系數(shù)的隔熱元件，該治具本體與該隔熱元件的、'曰 勝度差(Tl-T2)可提高到約攝氏80度。如上所述，雖然受限于該芯片承座的底面溫度不得超過(guò)約攝氏18 0度這 一 條件，但是該治具本體的,'曰 /皿度T 1仍可提高到約大于攝氏2 0 0度，如此將大幅度提升焊接焊線時(shí)的共晶效杲。
權(quán)利要求
1 、 一種用于承栽導(dǎo)線架的加熱治具，該導(dǎo)線架包括 一 芯片承座以及復(fù)數(shù)條引腳，其特征在于該加熱治具包括 一治具本體，用于承載該導(dǎo)線架的引腳；以及一隔熱元件，固定于該治具本體，并用于承載該 導(dǎo)線架的芯片承座，該隔熱元件的熱導(dǎo)系數(shù)低于該治 具本體的熱導(dǎo)系數(shù)。
2、如權(quán)利要求1所述的加熱治具，其特征在于該隔熱元件的熱 導(dǎo)系數(shù)小于 10 BTU.in/hr.ft2.°F。
3 、如權(quán)利要求1所述的加熱治具，其特征在于該隔熱元件的熱 導(dǎo)系數(shù)介于1與5之間。
4 、如權(quán)利要求1所述的加熱治具，其特征在于該治具本體設(shè)有 一空穴，用于置入該芯片承座，并且該隔熱元件緊鄰 于該空穴。
5 、如權(quán)利要求4所述的加熱治具，其特征在于該治具本體還具 有一貫穿開(kāi)口位于該空穴下方，并且該隔熱元件固定 于該貫穿開(kāi)口內(nèi)，并延伸至該空穴內(nèi)。
6、如權(quán)利要求4所述的加熱治具，其特征在于該治具本體 還具有一凹處位于該空穴下方，并且該隔熱元件嵌入并且固定于該凹處內(nèi)，并延伸至該空穴內(nèi)。
7 、如權(quán)利要求4所述的加熱治具， 穴具有 一 表面，并且該隔熱 固定千該空穴的表面上。
8、 如權(quán)利要求1所述的加熱治具，一上表面以及一下表面，并 個(gè)凹槽，該貫穿通孔連接于 復(fù)It個(gè)凹槽位于該上表面，該貫穿通孑L 。
9、 如權(quán)利要求1所述的加熱治具，隔熱元件的溫度差大于攝氏權(quán)利要求書(shū)第2/2員其特征在于該治具本體的工元件配置在該么穴內(nèi)并其特征在于該隔熱元件具有包括 一 貫穿通孔以及復(fù)數(shù)i亥上表面以及下表面，該并且該復(fù)數(shù)個(gè)凹槽連通于其特征在于該治1本體與該20度。
10、如權(quán)利要求1所述的加熱治具，其特征在于該治具本體與 該隔熱元件的溫度差介于攝氏2 0度與攝氏8 0度之間。
全文摘要
一種用于承載導(dǎo)線架的加熱治具，該導(dǎo)線架包括一芯片承座以及復(fù)數(shù)條引腳。該加熱治具包括一治具本體以及一隔熱元件。該治具本體用于承載該導(dǎo)線架的引腳。該隔熱元件固定于該治具本體，并用于承載該導(dǎo)線架的芯片承座，其中該隔熱元件的熱導(dǎo)系數(shù)低于該治具本體的熱導(dǎo)系數(shù)。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101123197SQ20061011102
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者呂岱烈, 洪志明 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司