專利名稱：用于引線鍵合的加熱塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種用來防止鍵合區(qū)域氧化的加熱塊。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體封裝過程用來提供封裝構(gòu)造以保護(hù)半導(dǎo)體芯片，使半導(dǎo)體芯片在通電工作時(shí)能夠避免發(fā)生外力碰撞、灰塵污染、受潮或氧化等問題，從而利用封裝構(gòu)造來提高半導(dǎo)體的使用可靠性并延長半導(dǎo)體的使用壽命。在現(xiàn)有的半導(dǎo)體封裝過程中，通常先制得半導(dǎo)體晶片并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，接著將通過測(cè)試的半導(dǎo)體晶片切割成多個(gè)半導(dǎo)體芯片，然后將各半導(dǎo)體芯片固定到引線框架(lead frame)或封裝基板上，以執(zhí)行引線鍵合(wire bonding) 工藝。最后，利用包封材料包覆半導(dǎo)體芯片、焊線以及引線框架或封裝基板的部分表面，從而完成半導(dǎo)體封裝過程。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的引線框架的封裝過程的示意性剖視圖。參照?qǐng)D1，芯片102固定在引線框架104上，并通過焊線103與引線框架104電連接，引線框架104置于并固定在壓板101和加熱塊105之間，加熱塊105中設(shè)置有通孔106， 通過通孔106引入保護(hù)氣體來吸住引線框架104以加強(qiáng)引線框架104的穩(wěn)定性。圖1所示的普通加熱塊的設(shè)計(jì)并沒有保護(hù)鍵合區(qū)域的作用，這樣在高溫下執(zhí)行引線鍵合時(shí)，引線框架容易被氧化，從而影響鍵合質(zhì)量。圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的加熱塊的示意性結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D2，該加熱塊具有支撐芯片安裝板132的第一平面IOOa以及圍繞且高于第一平面IOOa的第二平面100b，其中，注入孔114形成在第一平面IOOa的外圍，用來注入保護(hù)氣體(例如，N2)以保護(hù)引線框架104免受空氣的影響，吸收孔110形成在第一平面IOOa 的中心，用來將注入的保護(hù)氣體吸收到吸收孔110中而排出。在圖2中，保護(hù)氣體通過進(jìn)氣通道116流入引線框架104與加熱塊之間的空間中，并通過排氣通道112排出到引線框架 104外部。如圖2所示，保護(hù)氣體位于引線框架與加熱塊之間的空間中，從而保護(hù)引線框架免受空氣或氧氣的影響而不被氧化，但是保護(hù)氣體不能保護(hù)焊線。當(dāng)焊線不是金線而是銅線或者銀線時(shí)，保護(hù)氣體就起不到保護(hù)整個(gè)鍵合區(qū)域的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種新型的能夠防止鍵合區(qū)域被氧化的用于引線鍵合的加熱塊。本發(fā)明提供了一種用于引線鍵合的加熱塊，其中，將要被鍵合的芯片和引線框架放置在所述加熱塊上，所述加熱塊具有第一表面和圍繞所述第一表面且高于所述第一表面的第二表面，所述將要被鍵合的芯片位于所述第一表面上，所述引線框架位于所述第二表面上，其中，所述加熱塊設(shè)置有進(jìn)氣口和與進(jìn)氣口流體連通的氣體通道以及出氣口，使得保護(hù)氣體經(jīng)所述進(jìn)氣口通過所述氣體通道進(jìn)入鍵合區(qū)域然后經(jīng)所述出氣口排到所述加熱塊的外部。 根據(jù)本發(fā)明，所述氣體通道設(shè)置在所述加熱塊的內(nèi)部并位于所述第二表面下方。根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)置在所述加熱塊外部的氣體源提供所述保護(hù)氣體。根據(jù)本發(fā)明，所述進(jìn)氣口可以設(shè)置在所述加熱塊的側(cè)面。根據(jù)本發(fā)明，所述進(jìn)氣口可以設(shè)置在所述加熱塊的背面。根據(jù)本發(fā)明，所述出氣口至少為兩個(gè)，并且對(duì)稱地布置在所述加熱塊的外圍。根據(jù)本發(fā)明，所述保護(hù)氣體為氮?dú)饣蛘叩獨(dú)夂蜌錃獾幕旌蠚?。根?jù)本發(fā)明，通過在加熱塊中設(shè)計(jì)氣體通道，使保護(hù)氣體通過氣體通道進(jìn)入鍵合區(qū)域，從而保護(hù)鍵合區(qū)域的引線框架與將要鍵合的焊盤不被氧化，因此能夠提高鍵合質(zhì)量。


包括附圖來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且附圖包含在該說明書中并且構(gòu)成該說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的引線框架的封裝過程的示意性剖視圖；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的加熱塊的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性平面圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在下面的描述中，僅僅提供諸如詳細(xì)構(gòu)造和組件的具體細(xì)節(jié)來幫助對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的整體理解。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下對(duì)在此描述的實(shí)施例做出各種改變和修改。此外，為了清晰和簡潔起見，省略了對(duì)公知功能和構(gòu)造的描述。在附圖中，為了清晰起見，會(huì)夸大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。根據(jù)本發(fā)明，為了防止在執(zhí)行引線鍵合時(shí)鍵合區(qū)域的氧化，在加熱塊中設(shè)置了進(jìn)氣口和氣體流動(dòng)通道，從而保護(hù)氣體通過進(jìn)氣口和氣體流動(dòng)通道進(jìn)入鍵合區(qū)域以防止鍵合區(qū)域的引線框架與將要鍵合的焊線被氧化。下面將結(jié)合附圖來詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的用于引線鍵合的加熱塊。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。參照?qǐng)D3和圖4，芯片2和引線框架4放置在加熱塊5上。如圖3所示，加熱塊5 具有第一表面如和圍繞第一表面如且高于第一表面fe的第二表面5b，芯片2位于加熱塊 5的第一表面fe上，引線框架4位于加熱塊5的第二表面恥上，其中，芯片2和引線框架4 通過焊線3電連接。根據(jù)本發(fā)明，參照?qǐng)D3，加熱塊3設(shè)置有進(jìn)氣口 80和與進(jìn)氣口 80流體連通的氣體通道8，使得保護(hù)氣體沿圖3中的箭頭所指的方向從進(jìn)氣口 80通過氣體通道8進(jìn)入鍵合區(qū)域，從而防止鍵合區(qū)域的引線框架8與將要鍵合的焊線3被氧化。此外，與現(xiàn)有技術(shù)一樣， 在加熱塊3中還設(shè)置有真空孔6，用于吸住引線框架4，以固定引線框架4。如圖3所示，氣體通道8可以位于加熱塊5的第二表面恥的下方，并且設(shè)置在加熱塊5的內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)氣口 80可以位于加熱塊5的側(cè)面，從而保護(hù)氣體通過設(shè)置在加熱塊5的側(cè)面的進(jìn)氣口 80經(jīng)氣體通道8進(jìn)入鍵合區(qū)域。雖然在圖3中未示出，但是可以在加熱塊5的外部設(shè)置氣體源，用來向加熱塊5提供保護(hù)氣體(例如，氮?dú)?N2))。參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明的加熱塊還可以包括設(shè)置在加熱塊5的外圍上的出氣口 9， 以在引線鍵合完成后將鍵合區(qū)域中的保護(hù)氣體排到加熱塊5的外部。如圖4所示，可以設(shè)置至少兩個(gè)出氣口 9，并且所述至少兩個(gè)出氣口 9可以對(duì)稱地設(shè)置在加熱塊5的外圍。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以設(shè)置三個(gè)出氣口，使得這三個(gè)出氣口對(duì)稱地布置在加熱塊的外圍。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可以設(shè)置四個(gè)出氣口，使得這四個(gè)出氣口對(duì)稱地布置在加熱塊的外圍。然而，本發(fā)明不限于此；出氣口的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。下面將參照?qǐng)D3和圖4來描述利用根據(jù)本發(fā)明的加熱塊執(zhí)行引線鍵合的方法。在執(zhí)行引線鍵合時(shí)，將加熱塊5加熱到執(zhí)行引線鍵合所需的溫度，然后通過設(shè)置在加熱塊5外部的氣體源(未示出)通過進(jìn)氣口 80向加熱塊內(nèi)部通入保護(hù)氣體(例如， N2),從而保護(hù)氣體通過氣體通道8進(jìn)入鍵合區(qū)域，然后利用劈刀11執(zhí)行引線鍵合。這樣， 在執(zhí)行引線鍵合的過程中，由于引線框架4和焊線3處于保護(hù)氣體的氣氛下，從而能夠保護(hù)鍵合區(qū)域的引線框架4與將要鍵合的焊線3不被氧化。另外，由于保護(hù)氣體會(huì)被加熱塊5加熱，如果保護(hù)氣體為還原性氣體，則被加熱后氣體的還原效果更好，對(duì)于鍵合區(qū)域的保護(hù)更好，從而提高鍵合質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，保護(hù)氣體可以為氮?dú)?N2)，或者可以為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚?。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。除了進(jìn)氣口 80的位置之外，圖5中示出的根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)與圖3中示出的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱塊的結(jié)構(gòu)基本相同。因此，為了避免冗余，將省略對(duì)相同部分的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，進(jìn)氣口 80可以設(shè)置在加熱塊5的背面，從而保護(hù)氣體通過設(shè)置在加熱塊5的背面的進(jìn)氣口 80經(jīng)氣體通道8進(jìn)入鍵合區(qū)域。利用圖5中示出的加熱塊進(jìn)行引線鍵合的方法與圖3中示出的加熱塊進(jìn)行引線鍵合的方法基本相同，為了簡潔起見，這里不再進(jìn)行贅述。根據(jù)本發(fā)明，通過在加熱塊中設(shè)計(jì)氣體通道，使保護(hù)氣體通過氣體通道進(jìn)入鍵合區(qū)域，從而保護(hù)鍵合區(qū)域的引線框架與將要鍵合的焊盤不被氧化，因此能夠提高鍵合質(zhì)量。已經(jīng)在此公開了示例性實(shí)施例，雖然采用了特定的術(shù)語，但是僅在一般的、描述的意義上而不是出于限制的目的來使用和解釋這些特定的術(shù)語。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于引線鍵合的加熱塊，將要被鍵合的芯片和引線框架放置在所述加熱塊上， 其特征在于所述加熱塊具有第一表面和圍繞所述第一表面且高于所述第一表面的第二表面，所述將要被鍵合的芯片位于所述第一表面上，所述引線框架位于所述第二表面上，其中，所述加熱塊設(shè)置有進(jìn)氣口和與進(jìn)氣口流體連通的氣體通道以及出氣口，使得保護(hù)氣體經(jīng)所述進(jìn)氣口通過所述氣體通道進(jìn)入鍵合區(qū)域然后經(jīng)所述出氣口排到所述加熱塊的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于所述氣體通道設(shè)置在所述加熱塊的內(nèi)部并位于所述第二表面下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于通過設(shè)置在所述加熱塊外部的氣體源提供所述保護(hù)氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述加熱塊的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述加熱塊的背面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于所述出氣口至少為兩個(gè)，并且對(duì)稱地布置在所述加熱塊的外圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引線鍵合的加熱塊，其特征在于所述保護(hù)氣體為氮?dú)饣蛘叩獨(dú)夂蜌錃獾幕旌蠚狻?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于引線鍵合的加熱塊，將要被鍵合的芯片和引線框架放置在所述加熱塊上，所述加熱塊具有第一表面和圍繞所述第一表面且高于所述第一表面的第二表面，所述將要被鍵合的芯片位于所述第一表面上，所述引線框架位于所述第二表面上，其中，所述加熱塊設(shè)置有進(jìn)氣口和與進(jìn)氣口流體連通的氣體通道以及出氣口，使得保護(hù)氣體經(jīng)所述進(jìn)氣口通過所述氣體通道進(jìn)入鍵合區(qū)域然后經(jīng)所述出氣口排到所述加熱塊的外部。根據(jù)本發(fā)明，能夠保護(hù)鍵合區(qū)域的引線框架與將要鍵合的焊盤不被氧化，從而提高了鍵合質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102569135SQ20121002648
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者張成敬 申請(qǐng)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(huì)社