铜制焊线、焊线接合结构及焊线加工及接合方法
专利汇可以提供铜制焊线、焊线接合结构及焊线加工及接合方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 铜 制焊线包含一线状部及一非球形 块 状部。该非球形块状部连接于该线状部，且该非球形块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积。本 发明 还涉及一种焊线接合结构、一种焊线加工方法和一种焊线接合方法。，下面是铜制焊线、焊线接合结构及焊线加工及接合方法专利的具体信息内容。
1.一种铜制焊线，包含：
一线状部；以及
一非球形块状部，连接于该线状部，其中该非球形块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积。
2.依权利要求1所述的铜制焊线，其中该非球形块状部具有一平坦的底面。
3.依权利要求1所述的铜制焊线，其中该非球形块状部具有一粗糙的底面。
4.依权利要求1所述的铜制焊线，其中该非球形块状部具有两个平坦的侧面。
5.一种焊线接合结构，包含：
一铜制焊线，包含一线状部及一非球形块状部，其中该非球形块状部连接于该线状部，且该非球形块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积；以及一接垫，接合于该非球形块状部，其中该接垫与该非球形块状部之间的接合接口为非圆形剖面。
6.一种焊线加工方法，包含下列步骤：
提供一铜制焊线，其包含一线状部及一块状部，其中该块状部连接于该线状部，且该块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积；以及将该块状部施压而变形成一非球形块状部。
7.依权利要求6所述的焊线加工方法，其中该非球形块状部的形成步骤包含下列步骤：将该块状部接触于一外部工具的非黏性表面，并施压而变形成该非球形块状部。
8.依权利要求7所述的焊线加工方法，其中该非球形块状部具有一平坦的底面。
9.依权利要求7所述的焊线加工方法，其中该非球形块状部具有一粗糙的底面。
10.一种焊线接合方法，包含下列步骤：
提供一铜制焊线，其包含一线状部及一块状部，其中该块状部连接于该线状部，且该块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积；
将该块状部施压而变形成一非球形块状部；以及
将该非球形块状部接合于一接垫。
技术领域
本发明有关于一种铜制焊线，更特别有关于一种焊线接合结构，其中铜制焊线包含一非球形块状部，该接垫与铜制焊线之间的接合面积可充分地被维持或被增加。
背景技术
目前，铜制焊线只能应用在大尺寸的芯片接垫或低介电值材料(low-K)晶圆的芯片接垫，其原因在于铜制焊线接合工艺的成功将取决于芯片接垫的结构强度。为了避免铜制焊线接合工艺的失败，小尺寸芯片接垫将被限制。
参考图2至4，其显示已知铜制焊线接合方法。参考图2，经由一打线机，提供一铜制焊线20，其包含一铜线22及一铜球24。该铜球24是利用放电的方法或氢焰烧结成球而连接于该铜线22的一端。参考图3，将该铜球24施压而变形。参考图4，经由一振动工艺，将该铜球24接合于一铝制接垫32。然而，在施压工艺时，由于铜的硬度较大，因此施压时铜制焊线20所造成的力将可能损坏铝制接垫32的结构。再者，参考图5，先前技术的铝制接垫32与铜制焊线20之间的接合接口80为圆形剖面。若该铝制接垫32所裸露的表面为矩形时，则该圆形剖面的面积无法趋近于该铝制接垫32所裸露的表面面积，亦即铝制接垫32与铜制焊线20之间的接合面积将无法充分地被维持。
因此，便有需要提供一种铜制焊线，能够解决前述的缺点。
发明内容
本发明的另一目的在于提供一种焊线接合结构，其中铜制焊线包含一非球形块状部，该接垫与铜制焊线之间的接合面积可充分地被维持或被增加，进而保持充分的键结力。
为达上述目的，本发明提供一种焊线接合结构，包含一铜制焊线及一接垫。该铜制焊线包含一线状部及一非球形块状部，其中该非球形块状部连接于该线状部，且该非球形块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积。该接垫接合于该非球形块状部。
本发明另提供一种焊线接合方法，包含下列步骤：提供一铜制焊线，其包含一线状部及一块状部，其中该块状部连接于该线状部，且该块状部的剖面面积大于该线状部的剖面面积；将该块状部施压而变形成一非球形块状部；以及将该非球形块状部接合于一接垫。
根据本发明的焊线接合方法，在施压、夹挤、模造或图案化工艺时，铜制焊线所造成的力乃作用于一外部工具或模具，因此将不会损坏芯片接垫的结构。再者，根据本发明的焊线接合结构，该接垫与铜制焊线之间的接合面积可充分地被维持或被增加，进而保持充分的键结力。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图标，作详细说明如下。
附图说明
图2至4为先前技术的铜制焊线接合方法的剖面示意图。
图5为先前技术的铜制焊线接合结构的铝制接垫与铜制焊线之间的接合接口的剖面示意图。
图6至7a-7c为本发明的一实施例的铜制焊线加工方法的剖面示意图。
图8及9为本发明的该实施例的铜制焊线的非球形块状部形成步骤的剖面示意图。
图10为本发明的另一实施例的铜制焊线的非球形块状部形成步骤的剖面示意图。
图11至13为本发明的又一实施例的铜制焊线的非球形块状部形成步骤的剖面示意图。
图14为本发明的第一实施例的铜制焊线接合方法的剖面示意图。
图15为本发明的第一实施例的铜制焊线接合结构的铝制接垫与铜制焊线之间的接合接口的剖面示意图。
图16为本发明的第二实施例的铜制焊线接合方法的剖面示意图，其显示接垫与非球形块状部的图案为三角形锯齿状。
图17为本发明的第二实施例的铜制焊线接合方法的剖面示意图，其显示接垫与非球形块状部的图案为矩形锯齿状。
主要组件符号说明：
10芯片 11接垫
12基板 13接垫
14焊线
20焊线 22铜线
24铜球 32接垫
80接合接口 202打线机
220焊线 222线状部
224块状部 224’非球形块状部
224”非球形块状部 224”’非球形块状部
225第一图案 226底面
228侧面 232接垫
233第二图案
250表面 252工具
254工具 260内部
262模具 270图案化表面
272工具 280接合接口
282非圆形剖面 284直线
286弧线 282’非圆形剖面
284’直线 286’弧线
具体实施方式
在本实施例的非球形块状部形成步骤中，该块状部224先利用放电的方法或氢焰烧结成球而连接于该线状部222的一端。然后，经由一施压工艺，将该块状部224接触于一外部工具252的非黏性表面250，并施压而变形成该非球形块状部224’，如图8所示。该非球形块状部224’具有一平坦或粗糙的底面226，如图7a所示。或者，另经由一夹挤工艺，利用一夹挤工具254将该非球形块状部224’沿左右方向(如箭头所示)夹挤而变形成另一种非球形块状部224”，图9所示。该非球形块状部224”具有两个或四个平坦的侧面228，如图7b所示。
在另一实施例的非球形块状部形成步骤中，该块状部224亦先利用放电的方法或氢焰烧结成球而连接于该线状部222的一端。然后，经由一模造工艺，将该块状部224接触于一外部模具262的内部260，使该块状部224变形成该非球形块状部224”，如图10所示。该非球形块状部224”具有一平坦或粗糙的底面226，且可具有两个或四个平坦的侧面228，如图7b所示。应注意的是，须在高温软化时将该块状部224插入该模具262的内部260，使该块状部224变形成该非球形块状部224”，且及时将该非球形块状部224”抽离该模具252外，以避免脱模不易。该模具262的熔点须大于该铜制焊线220的熔点。
在又一实施例的非球形块状部形成步骤中，该块状部224亦先利用放电的方法或氢焰烧结成球而连接于该线状部222的一端。然后，参考图11至13，其显示一块状部图案化工艺。将该块状部224接触于一外部工具272的图案化表面270。施压时，若该铜制焊线220的块状部224的硬度小于该外部工具272的硬度，则该外部工具272的图案化表面270会使该块状部224的底面形成有至少一第一图案225，其对应于该外部工具272的图案化表面270，如此以形成具有第一图案225的非球形块状部224”’，如图7c所示。
参考图14，其显示本发明的第一实施例的铜制焊线接合方法。首先，经由施压、夹挤或模造工艺形成本发明的铜制焊线220，该铜制焊线220包含一非球形块状部224’、224”，如图7a、7b所示。再参考图14，在本实施例中，可经由一振动工艺，将该非球形块状部224”接合于一接垫232，如此以形成本发明的焊线接合结构。该非球形块状部224”的剖面为非圆形剖面282，亦即该接垫232与该非球形块状部224”之间的接合接口280为非圆形剖面282。当该非球形块状部224”具有两个平坦的侧面时，则该非圆形剖面282包含两直线284及两弧线286，如图15a所示。较佳地，当该非球形块状部224”具有四个平坦的侧面时，则该非圆形剖面282’包含四直线284’及四弧线286’，如图15b所示。若该接垫232所裸露的表面为矩形时，则该非圆形剖面282’的面积可趋近于该接垫232所裸露的表面面积，亦即该接垫232与铜制焊线220之间的接合面积可充分地被维持。
根据本发明的焊线接合方法，在施压、夹挤或模造工艺时，铜制焊线所造成的力乃作用于一外部工具或模具，因此将不会损坏芯片接垫的结构。再者，根据本发明的焊线接合结构，该接垫与铜制焊线之间的接合面积可充分地被维持，进而保持充分的键结力。
另外，本发明的焊线接合结构可应用于一半导体封装构造，亦即该接垫232可为一芯片接垫，且该铜制焊线的一端电性连接于该芯片接垫，该铜制焊线的另一端电性连接于一基板接垫(如图1所示)。
参考图16，其显示本发明的第二实施例的铜制焊线接合方法。首先，经由一图案化工艺形成本发明的铜制焊线220，该铜制焊线220包含一非球形块状部224”’，如图7c所示。再参考图16，可经由一振动工艺，将该非球形块状部224”’接合于该接垫232，如此以形成本发明的焊线接合结构。
当该非球形块状部224”’接合于该接垫232时，若该铜制焊线220的非球形块状部224”’的硬度大于该接垫232(诸如铝制接垫)的硬度，则该非球形块状部224”’的底面的第一图案225会使该接垫232的顶面形成有至少一第二图案233，且使该第二图案233接合于该第一图案225。该第一及第二图案可为锯齿状，诸如三角形锯齿状(如图16所示)或矩形锯齿状(如图17所示)。由于该接垫232的第二图案233接合于该非球形块状部224”’的第一图案225，因此可增加该接垫232与铜制焊线220之间的接合面积，亦即该接垫232与铜制焊线220之间具有较大的接合面积。
根据本发明的焊线接合方法，在施压工艺时，铜制焊线所造成的力乃作用于一外部工具，因此将不会损坏该接垫的结构。再者，根据本发明的焊线接合结构，该接垫与铜制焊线之间具有较大的接合面积，进而具有较大的键结力，进而保持充分的键结力。
虽然本发明已以前述实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所介定者为准。
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