在焊线操作中未粘接状况下的自动返工过程的制作方法
【专利摘要】提供了一种焊线操作的执行方法。所述方法包括以下步骤：a）利用焊接工具执行一部分线材和焊接位置之间的焊线操作；b）将焊接工具抬升到期望高度；c）执行测试，以确定所述一部分线材是否被充分焊接到焊接位置；以及d）如果在步骤c）期间确定在步骤a）中所述一部分线材未充分焊接到焊接位置，则利用焊接工具自动执行所述一部分线材和焊接位置之间的另一焊线操作。
【专利说明】在焊线操作中未粘接状况下的自动返工过程
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月4日提交的美国临时专利申请N0.61/772，456的优先权，其内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及焊线操作(例如，形成线环、形成导电凸块，等等)，并且涉及改进的焊线操作。
【背景技术】
[0004]在处理和封装半导体器件时，焊线接合一直是在封装体内的两个位置之间(例如，半导体晶片的晶片垫和引线框架的引线之间)设置电互连的主要方法。更具体地，通过利用焊线器(也被称为焊线机)，线环被形成在待电互连的各个位置之间。形成线环的主要方法是球形焊接和楔形焊接。在(a)线环端部和(b)焊接位置(例如，晶片垫、引线等)之间的形成焊点时，可以使用各种类型的焊接能量，例如包括超声能、热超声能、热压缩能等。焊线机(例如，柱形凸块式焊接机)也被用于由一部分线材形成导电凸块。
[0005]在球形焊接操作期间，利用来自电子火焰熄灭(EFO)装置的火花将从焊接工具梢端(例如，毛细管头(capillary))延伸的线材/焊线尾部熔化成无空气焊球(free airball)。无空气焊球然后被用于形成第一焊接位置的第一焊点(例如，球形焊点)，并且线材从球形焊点延伸到第二焊接位置，通过利用焊接工具将一部分线材焊接至第二焊接位置，第二焊点(例如，针脚焊点)被形成在第二焊接位置。例如，第一焊接位置可以是半导体芯片的焊接垫，而第二焊接位置可以是与半导体芯片邻近的引线框架的引线。焊接工具继而可以被抬升到短尾检查高度，在所述短尾检查高度测试线材(例如，利用电导通测试)，以确保所述线材仍在第二焊接位置上与针脚焊点相连。如果检测到没有短尾，则焊头(即，携载焊接工具和线材夹具，现在闭合)被抬升以在针脚焊点处撕切线材。剩余尾部长度继而可以被用于形成用于另一线环的另一无空气焊球。
[0006]现在具体参考图1A-1J，示出形成线环的传统方法。图1A示出部分的焊线机100，其包括焊接工具102 (例如，毛细管头102)、线材夹具104 (在图1A中处于打开位置)、线材106、以及在焊接工具102的梢端102a处形成和坐置的无空气焊球108。在图1A中，焊接工具102被示出为如向下箭头所指示地朝向第一焊接位置114(例如，半导体晶片的焊接垫114)移动。线材106与无空气焊球108相连，并且穿过焊接工具102且回到焊线机100上的供线装置(例如，线材卷轴，未示出)。在图1B中，第一焊点112a (例如，球形焊点112a)通过利用无空气焊球108被形成在第一焊接位置114上。在所示实施例中，第一焊点112a在线材夹具104处于打开位置的情况下形成。在图1C中，焊接工具102如向上箭头指示地在第一焊接位置114上方被抬升(在线材夹具104处于打开位置的情况下)。在图1C和图1D中示出的位置之间，可以按给定应用情况中的需要执行各种环线运动。在任何情况下，在图1D中，焊接工具102被抬升到位置118 (例如，环顶(TOL)位置)。在图1E中，线材夹具104被闭合，并且可以执行导通测试以确认第一焊点112a被焊接到第一焊接位置114。在图1E的测试之后，焊接工具102如图1F中的向下箭头指示地朝向第二焊接位置120(例如，引线框架的引线120)移动。在大约图1F中示出的位置处，线材夹具104可以被打开，以使得在图1G中示出的形成第二焊点期间，可以打开线材夹具104。在线材夹具104仍然打开的图1H中，焊接工具102被抬升到高度124(例如，尾部高度，其被用于形成线材尾部，所述线材尾部被用于形成用于后续的线环的无空气焊球)。线材夹具104继而被闭合，以如图1I所示地接触线材106，并且可以执行导通测试，以确认在图1G处形成的第二焊点被焊接到第二焊接位置120。在图1J中，焊接工具102已经在线材夹具104仍然闭合的情况下抬升(如向上箭头所示)，以从第二焊点112b (例如，针脚焊点)撕切线材，由此将当前形成的线环112与在焊接工具102梢端102a下方延伸的线材尾部128分离。
[0007]在形成焊线(例如，线环的第一焊点、线环的第二焊点、由线材形成的导电凸块，等等)期间，可能发生未粘接(即，没有焊点)的状况。例如，这种未粘接状况包括:(a)未充分焊接到焊接垫的无空气焊球(即，未粘接到垫上(NSOP));和(10线材未能充分焊接到引线(即，未粘接到引线上(NS0L))。任何这些在形成线环(或导电凸块)期间的状况可能导致后续操作的推迟和高成本的操作员介入。这种状况可能例如由以下情况造成:焊接位置的污染；用于形成焊接位置的材料的变化；等等。
[0008]因此，期望提供执行焊线操作的改进的方法，包括形成线环和导电凸块的改进的方法。
【发明内容】
[0009]根据本发明的示例性实施方式，提供了一种执行焊线操作的方法。所述方法包括以下步骤:(a)利用焊接工具执行一部分线材和焊接位置之间的焊线操作；(b)将焊接工具抬升到期望高度；(C)执行测试，以确定所述一部分线材是否被充分焊接到焊接位置；以及
(d)如果在步骤(C)期间确定在步骤(a)中所述一部分线材未充分焊接到焊接位置，则利用焊接工具自动执行所述一部分线材和焊接位置之间的另一焊线操作。
[0010]根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种线环的形成方法。所述方法包括以下步骤:Ca)利用焊接工具执行由线材形成的无空气焊球和第一焊接位置之间的焊接操作；(b)将焊接工具抬升到期望高度；(C)执行测试，以确定无空气焊球是否被充分焊接到第一焊接位置；以及(d)如果在步骤(C)期间确定在步骤(a)中无空气焊球未充分焊接到第一焊接位置，则自动执行无空气焊球和第一焊接位置之间的另一焊接操作。
[0011]根据本发明的又一示例性实施方式，提供了一种线环的形成方法。所述方法包括以下步骤:(a)利用焊接工具在第一焊接位置处形成线材的第一焊点；(b)将与第一焊点相连的一段长度的线材延伸到第二焊接位置；(C)利用焊接工具执行所述一段长度的线材的一部分和第二焊接位置之间的焊接操作；(d)将焊接工具抬升到期望高度；(e)执行测试，以确定所述一段长度的线材的所述部分是否被充分焊接到第二焊接位置；(f)如果在步骤
(e)期间确定所述一段长度的线材的所述部分未充分焊接到第二焊接位置，则自动执行所述一段长度的线材的所述部分和第二焊接位置之间的另一焊接操作。
[0012]根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种导电凸块的形成方法。所述方法包括以下步骤:(a)利用焊接工具执行由线材形成的无空气焊球到焊接位置之间的焊接操作；(b)将焊接工具抬升到期望高度；(c)执行测试，以确定无空气焊球是否被充分焊接到焊接位置；以及(d)如果在步骤(C)期间确定无空气焊球未充分焊接到焊接位置，则自动执行无空气焊球和焊接位置之间的另一焊接操作。
[0013]本发明的方法也可以实施为设备(例如，作为智能焊线机的一部分)、或实施为计算机可读载体(例如，包括了连同焊线机使用的焊线程序的计算机可读载体)上的计算机程序命令。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]结合附图阅读以下详细说明更好地理解本发明。应该强调的是，根据常规实践，附图中的各种特征并不是成比例的。相反，各种特征的尺寸出于清晰的目的而被任意扩展或者缩小。例如，在此示出的线材夹具和焊接工具的相对位置未示出为成比例。在附图中包括以下视图:
[0015]图1A-1J是示出传统的形成线环的过程的框图系列；
[0016]图2A-20是示出依据本发明的示例性实施方式的线环形成方法的框图系列；
[0017]图3A-3P是示出依据本发明的另一示例性实施方式的另一线环形成方法的框图系列；以及
[0018]图4A-4L是示出依据本发明的示例性实施方式的导电凸块形成方法的框图系列。【具体实施方式】
[0019]结合本发明的各个方面，测试/检查尝试的焊线(例如，线环的第一焊点、线环的第二焊点、线环的其它被焊接部分、导电凸块，等等)，以确定焊点是否被“充分焊接”。如在此使用的，术语“充分焊接”旨在表示如下状况，在所述状况下线材部分被确定根据在特定应用情况下确定的预先设定标准焊接。在此示出的实施例中，没有被充分焊接的尝试的焊点被示出为线材的未接触预期焊接位置的部分(例如，图2C中示出的NS0P，图31中示出的NSOL,以及图4C中示出的NS0P)。应该理解的是，被焊接的一部分线材可能接触期望焊接位置，但焊点可能仍然不充分(例如，虚弱地形成的焊点)。
[0020]为了确定一部分线材是否已经被充分焊接到预期焊接位置，可以执行各种测试。结合图2A-20、3A-3P、和4A-4L中示出的各种示例性实施方式在此描述的示例性测试是电导通测试。换言之，可以执行电导通测试，以确定这部分线材是否已经足够地焊接到预期焊接位置。为了进行这种电导通测试，会检查导电路径。例如，可以使用检测系统(诸如下文引用的BITS系统)，在所述检测系统中，导电路径包括:线材夹具(处于闭合位置);从线材夹具朝向已经被焊接(或尝试被焊接)的这部分线材延伸的一段长度的线材；已经被焊接(或尝试被焊接)的这部分线材；以及预期焊接位置。如果使用这种检测系统，并且沿导电路径建立了导通，则大体上认定已经形成焊点。当然，不同的测试系统可以利用不同的参数，以确定所述一部分线材是否被充分焊接到预期焊接位置。
[0021]依据本发明的各种示例性实施方式，自动返工过程(例如，在焊线器上的原位)被设置用于凸块接合和焊线接合。例如，所述过程可以使用现存系统，以检测诸如NSOP和NSOL状况的焊点缺陷。示例性缺陷检测系统使用电导通检测方法(例如，焊点完整性测试系统，诸如设置在由宾夕法尼亚的华盛顿堡的Kulicke and Soffa Industries, Inc.销售的机器上的“BITS”系统)，以确定一部分线材是否被充分焊接到焊接位置。如果这部分线材(例如，球形焊点、针脚焊点，等等)未充分焊接到焊接位置，则(包括在由包含于或连接到焊线机的计算机运行的焊线程序中的)自动重新焊接过程可以被用于将未充分焊接部分重新焊接到焊接位置。重新焊接过程可以在焊接位置的相同区域执行；可替换地，可以使用与焊接位置的原始区域偏离的区域。例如，重新焊接过程可以包含参数，所述参数用于在与原始区偏离预先设定XY的偏离区处执行重新焊接操作。虽然可以改变一个或多个焊接参数，但是可以利用与原始焊接过程相同的焊接参数(例如，焊接力、超声能等级/特性曲线、焊接时间、XY台擦洗等)执行重新焊接过程。
[0022]通过从未粘接错误(例如，NSOP, NS0L，等等)自动恢复，可以显著减小操作员人工执行返工(或另外介入焊接过程中)的需要。与返工相结合地，事件(例如，被检测到的未粘接状况和/或后续重新焊接过程)可以记录或另外存储在计算机(例如，焊线器计算机)的存储器。如下文将说明的，当在线材否则将被撕切之前(例如，在第二焊点形成之后，线材被撕切之前)检测到未粘接状况时，本发明可以是尤其有益的。
[0023]现在具体参考图2A-20 (其涉及NSOP状况的检测)，图2A示出部分的焊线机100，其包括焊接工具102 (例如，毛细管头102)、线材夹具104 (图1A处于打开位置)、线材106、以及已经形成和坐置在焊接工具102梢端102a的无空气焊球108。在图2A中，焊接工具102被示出为如向下箭头指示地朝向第一焊接位置114(例如，半导体晶片的焊接垫114)移动。线材106与无空气焊球108相连，延伸穿过焊接工具102并且回到焊线机100上的供线装置(例如，线材卷轴，未示出)。在图2B中，执行焊线操作/过程(例如，在线材夹具104处于打开位置的情况下)，以尝试利用无空气焊球108形成第一焊接位置114上的第一焊点(例如，球形焊点)。因为图2A-20涉及从NSOP状况的自动恢复，所以无空气焊球108没有被正确地焊接到焊接位置114。未充分焊接的无空气焊球利用图2B中的附图标记212a'标记。在图2C中，焊接工具102 (以及线材夹具104，两者都被未示出的焊头组件携载)在第一焊接位置114上方(如向上箭头指示的)被抬升到图2D中示出的检查高度216。在检查高度216处，线材夹具104被闭合，以接触如图2D中所示的一部分线材106。在检查高度216处，执行测试以用于确定球形焊点是否被充分焊接到焊接位置114。如果球形焊点被充分焊接到焊接位置114 (例如，通过电导通测试确定，在所述电导通测试中，线材夹具104是用于执行电导通测试的导电路径的一部分)，所述过程后续是环线过程，在所述环线过程中，焊接工具102将最终被抬升到环顶(即，“T0L”)位置(例如，参见图21)。然而，由于检测到的NSOP状况(S卩，因为未充分焊接的无空气焊球212a'没有被焊接到焊点位置114)，将启动本发明的自动重新焊接过程。在这整个过程中，在自动执行的另一焊线操作(例如，通过包含在焊线程序中的计算机程序命令指示)期间，未充分焊接的无空气焊球212a'将重新焊接到焊接位置114。更具体地，在图2E中，焊接工具102朝向焊接位置114下降。恰好在未充分焊接的无空气焊球212a'与焊接位置114的接触表面之间接触之前的一段时间(或按需要地在接触当时、或恰好在接触之后)，线材夹具104如图2F所示地打开。在图2F中，未充分焊接的无空气焊球212a'被重新焊接到焊接位置114，以形成第一焊点212a(参见图2G)。这个重新焊接过程可以在焊接位置114的相同区域执行，或可以使用与焊接位置114的原始区域偏离的区域。可以利用在图2B中示出的原始焊接过程期间使用的相同焊接参数执行重新焊接过程，或可以改变一个或多个焊接参数(例如，以焊线程序列出的方式改变，所述焊线程序能够被包含于或连接到焊线机的计算机访问)。
[0024]在图2G中，焊接工具102 (以及线材夹具104)在第一焊接位置114上方(如向上箭头所指示)被抬升，并且在如图2H所示的检查高度216处停止。在检查高度216处，线材夹具104被闭合，以接触如图2H所示的一部分线材106。在检查高度216处，执行测试以确定未充分焊接的无空气焊球(212a')是否被充分焊接到焊接位置114。由于在图2H中球形焊点被充分焊接到焊接位置114(例如，通过电导通测试确定，在所述电导通测中，线材夹具104被包含在电路的导电路径中)，所述过程后续是环线过程，在所述环线过程中，焊接工具102被最终抬升到环顶(S卩，“T0L”)位置(例如，参见图21)。如果未充分焊接的无空气焊球(212a,)通过图2H的测试确定现在没有充分焊接到焊接位置114(例如，类似于图2D中示出的情况)，则重新焊接过程可以重复(在相同或不同焊接参数的情况下，在焊接位置114的相同区域或不同区域处)，和/或操作员可以注意到(例如，自动焊线机操作在何处可被中断)。
[0025]因为在图2H中确定球形焊点被充分焊接到焊接位置114，所以环线过程以焊接工具102抬升到图21中示出的TOL位置218的方式继续。继而线材夹具104如图2J所示在TOL位置218处闭合，并且可选性地执行导通测试，以确认第一焊点212a被焊接到第一焊接位置114。在图2J的测试之后，焊接工具102如图2K中向下箭头指示地朝向第二焊接位置120 (例如，引线框架的引线120)移动。在大约图2K中示出的位置处，线材夹具104可以被打开，以使得在图2L中示出的第二焊点的形成期间线材夹具104是打开的。在图2M中，在线材夹具104仍然打开的情况下，焊接工具102被抬升到高度224 (例如，尾部高度，其被用于形成线材尾部，所述线材尾部被用于形成用于后续的线环的无空气焊球)。线材夹具104继而被闭合，以如图2N所示地接触线材106，并且可以执行导通测试，以确认在图2N中形成的第二焊点被充分焊接到第二焊接位置120。在图20中，焊接工具102在线材夹具104仍然闭合的情况下已经被抬升(如向上箭头所指示)，以从第二焊点212b (例如，针脚焊点)撕切线材，由此将当前形成的线环212与在焊接工具102梢端102a下方延伸的线材尾部128分离。线环212包括第一焊点212a、第二焊点212b、以及两者之间的一段长度线材。
[0026]图3A-3P示出NSOL状况的检测和其矫正。图3A示出部分的焊线机100，其包括焊接工具102 (例如，焊接工具102)、线材夹具104 (处于打开位置)、线材106、以及已经形成和坐置在焊接工具102梢端102a处的无空气焊球108，其中焊接工具102如向下箭头指示地朝向第一焊接位置114移动。线材106与无空气焊球108相连，并且延伸穿过焊接工具102和回到焊线机上的供线装置(例如，未示出的线材卷轴)。在图3B中，在线材夹具104处于打开位置的情况下，第一焊点312a (例如，球形焊点312a)被形成在第一焊接位置114(例如，半导体晶片的焊接垫114)上。在图3C中，焊接工具102和线材夹具104 (仍然处于打开位置)如向上箭头所指示地(例如，由未示出的焊头组件携载)在第一焊接位置114上方被抬升。依据本发明，焊接工具102和线材夹具104被抬升到如图3D所示的检查高度316。在检查高度316处，线材夹具104围绕一部分线材106闭合以完成电路，并且执行测试以确定尝试的球形焊点312a是否被充分焊接到第一焊接位置114。如所示，无空气焊球108已经被充分焊接到第一焊接位置114，以形成被焊接的无空气焊球312a(S卩，球形焊点312a)。在特定的环线运动之后，焊接工具102 (在线材夹具104处于打开位置的情况下)如图3E所示地被抬升到TOL位置318。如图3F所示，线材夹具104被闭合，继而在图3G处焊接工具102如向下箭头指示地朝向第二焊接位置120 (例如，引线框架的引线120)移动。恰好在这部分线材106与第二焊接位置120之间接触之前，线材夹具104被打开，并且尝试如图3H所示地结合焊接操作将这部分线材106焊接到第二焊接位置120。如图31所示，在线材夹具104处于打开位置的情况下，焊接工具102继而在第二焊接位置120上方被抬升(如箭头所指示)。如所示，这部分线材106未充分焊接到线材120。如图3J所示，焊接工具102被抬升到尾部高度124。当然，如果需要，可以利用与尾部高度124不同的高度。在到达尾部高度124之后，线材夹具104如图3K所示地围绕一部分线材106闭合。执行用于确定这部分线材106是否被充分焊接到第二焊接位置120的测试(例如，电导通测试，在所述电导通测试中，线材夹具104是用于执行测试的电路的导电路径的一部分)。如所示，如由导通测试检测到还没有形成充分的焊接(即，有NSOL状况)。因此，将尝试经由另一焊接操作将所述一部分线材106重新焊接到第二焊接位置120。如图3L所示，在线材夹具104处于闭合位置的情况下，焊接工具102如向下箭头指示地朝向第二焊接位置120下降。恰好在(焊接工具)与第二焊接位置120接触之前，线材夹具104打开。图3M示出尝试将一部分线材106重新焊接到第二焊接位置120的另一焊接操作。这个重新焊接过程可以在第二焊接位置120的相同区域处执行，或可以使用与第二焊接位置120的原始区域偏离的区域。可以利用与在图3H示出的原始焊接过程期间使用的相同焊接参数执行重新焊接过程，或可以改变一个或多个焊接参数(例如，以焊线程序列出的方式改变，所述焊线程序能够被包含于或连接到焊线机的计算机访问)。
[0027]如图3N所示，焊接工具102已经朝向尾部高度324抬升(在线材夹具104处于打开位置的情况下)。当到达尾部高度324时，线材夹具104如图30所示地被闭合，并且执行测试(例如，先前描述的电导通测试)，以确定重新焊接/焊接过程是否已经提供这部分线材106和第二焊接位置120之间的充分连接。如果重新焊接过程未成功，则可以尝试后续重新焊接，或可以为协助操作员中断焊线程序。然而，如图30所示，重新焊接成功且已经形成理想的第二焊点。在图3P处，焊接工具102如向上箭头所指示地被进一步抬升(如在线材夹具104处于闭合位置的情况下由焊头组件携载)，以从针脚焊点312b撕切线材，由此将当前形成的线环312与在焊接工具102梢端102a下方延伸的线材尾部128分离。线环312包括第一焊点312a、第二焊点312b、以及两者之间的一段长度线材。
[0028]图4A-4L涉及依据本发明的示例性实施方式在形成导电凸块期间NSOP状况的检测。图4A示出部分的焊线机100，其包括焊接工具102(例如，毛细管头102)、线材夹具104(处于打开位置)、线材106、以及已经形成和坐置在焊接工具102梢端102a的无空气焊球108，其中焊接工具102如箭头所指示地朝向焊接位置114(例如，半导体晶片的晶片垫114)移动。线材106与无空气焊球108相连，并且延伸穿过焊接工具102且回到焊线机上的供线装置(例如，未示出的线材卷轴)。在图4B中，在无空气焊球108和焊接位置114之间形成焊点的尝试中执行焊接操作(例如，在线材夹具104打开的情况下)。在图4C中，焊接工具102和线材夹具104 (仍然处于打开位置)在第一焊接位置114上方如箭头所指示地被抬升。然而，如图4B-4C所示，尝试的球形焊点412a'如例如由电导通测试(例如，在所述电导通测试中，线材夹具104被包含在电导通测试中使用的导电路径中)确定地未充分焊接/粘接到焊接位置114。依据本发明，焊接工具102和线材夹具104如图4D所示地被抬升到尾部高度424 (或按需要的另一高度)。在尾部高度424处，线材夹具104围绕一部分线材106闭合以完成电路，并且执行测试以确定尝试的球形焊点412a'是否被充分焊接到焊接位置114。然而，如图4D所示，在尾部高度424处，尝试被焊接的无空气焊球412a'与焊接位置114之间未检测到充分连接(存在NSOP状况)。换言之，例如在电导通测试中，未检测到被完成的电路(其中，电路的一部分导电路径位于闭合线材夹具104和焊接位置114之间)。因此，尝试的球形焊点412a'将通过另一焊接操作重新焊接到第一焊接位置114。如图4E所示，在线材夹具104打开的情况下，焊接工具102如箭头所指示地朝向焊接位置114下降，并且图4F示出被重新焊接到焊接位置114以形成球形焊点412a (充分焊接的无空气焊球412a)的尝试的球形焊点412a'。可以在焊接位置114相同(S卩，与图4B中相同)的区域执行这个重新焊接过程，或可以使用与焊接位置114的原始区域偏离的区域。可以利用与在图4B示出的原始焊接过程期间使用的焊接参数相同的焊接参数执行重新焊接过程，或一个或多个焊接参数可以改变(例如，以焊线程序列出的方式改变，所述焊线程序能够被包含于或连接到焊线机的计算机访问)。
[0029]如图4G所示，焊接工具102再次如箭头所指示地朝向尾部高度424 (在打开夹具104的情况下)抬升，以确定重新焊接过程是否提供尝试的球形焊点412a'和焊接位置114之间的充分连接(即，球形焊点412a是否被充分焊接)。图4H示出在尾部高度424处的焊接工具102，其中夹具104围绕一部分线材106处于闭合位置。可以执行另一测试以确定球形焊点412a与焊接位置114之间是否充分焊接/连接。如图4H所示，由于被焊接的无空气焊球412a被充分焊接到焊接位置114，这个测试将会成功。如果测试未成功(即，如果被焊接的无空气焊球412a未被充分焊接到焊接位置114)，则重新焊接过程可以重复(在相同或不同的焊接参数下，在焊接位置114的相同区域或不同区域处)，和/或操作员可以注意至IJ (例如，自动焊线机操作可能被中断的位置)。
[0030]由于测试成功，所以过程继续到图41，在所述附图中，焊接工具102已经下降到平整高度430，并且可选的凸块平整过程在图4J中执行(例如，如箭头指向右方的指示)。在图4K中，焊接工具102已经被抬升(由焊头组件携载)到尾部高度424。在图4L中，在线材夹具104仍然闭合的情况下，焊接工具102被进一步抬升(如向上箭头所指示)，以撕切靠近导电凸块436的线材，由此将当前形成的导电凸块436 (即，被焊接的无空气焊球108)与从焊接工具102梢端102a下方延伸的线材尾部428分离。当然，如果未执行凸块平整，则可以省略由图41、4J、以及4K示出的步骤。
[0031]如同将被本领域技术人员理解的，在特定应用中，期望的是做出考虑到有关重新焊接过程已经使用的一段长度线材的调整。
[0032]虽然本发明对于简单线环和导电凸块进行主要描述，但并非受限于此。例如，在此公开的方法也能够应用于逆向焊接操作(例如，间接式针脚凸块操作，SSB操作)和更复杂的线环(例如，包括多于两个被焊接部分的线环、多层焊接、阶叠焊接、堆叠晶片焊接，等等)。
[0033]虽然本发明对于球形焊接进行主要描述，但并非受限于此。本发明能够应用于其它形式的焊线接合，诸如楔形焊接。
[0034]虽然本发明已经示出为用于NSOP检测和返工(例如，图1)的独立方法、以及NSOL检测和返工(例如，图2)的独立方法，应该理解的是，两种技术可以结合在单一焊线操作中，在所述焊线操作中，第一焊点和第二焊点中的每个按需被检查和重新焊接。
[0035]虽然本发明参照具体实施例在此示出并说明，但是本发明旨在不限于已示出的细节。而且，在本权利要求相等同的范围内以及不脱离本发明的各种改进可被详细实现。
【权利要求】
1.一种执行焊线操作的方法，所述方法包括以下步骤: a)利用焊接工具执行一部分线材和焊接位置之间的焊线操作； b)将焊接工具抬升到期望高度； c)执行测试，以确定所述一部分线材是否被充分焊接到焊接位置；以及 d)如果在步骤c)期间确定在步骤a)中所述一部分线材未充分焊接到焊接位置，则利用焊接工具自动执行所述一部分线材和焊接位置之间的另一焊线操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一部分线材被包括在线环的第一焊点中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一部分线材被包括在线环的第二焊点中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一部分线材是被配置成形成为导电凸块的无空气焊球。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c)包括执行所述一部分线材和焊接位置之间的电导通测试。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，焊线机的线材夹具在电导通测试期间被闭合，所述线材夹具是用于执行电导通测试的导电路径的一部分。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用从焊线机可访问的计算机程序命令自动执行步骤d)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用安装在焊线机的计算机上的计算机程序命令自动执行步骤d)。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在没有操作员介入的情况下执行步骤d)。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，焊线操作被配置成在焊线机上执行，并且焊线机被配置成运行由计算机控制的焊线程序，并且步骤a)至步骤d)被包含在焊线程序中，以使得在不中断焊线程序的情况下执行步骤d)中的重新焊接。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一部分线材在步骤d)中被焊接到与在步骤a)中尝试将一部分焊线焊接到的焊接位置区相比不同的焊接位置区。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用与在步骤a)的焊接操作期间使用的焊接参数相同的焊接参数执行步骤d)。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用至少一个与在步骤a)的焊接操作期间使用的焊接参数不同的焊接参数执行步骤d)。
14.如权利要求1所述的方法，还包括步骤e)，所述步骤e)执行用于确定所述一部分线材在步骤d)之后是否被充分地重新焊接到焊接位置的另一测试。
15.如权利要求14所述的方法，还包括步骤f)，如果在步骤e)期间确定所述一部分线材未充分地重新焊接到焊接位置，则所述步骤f)警告操作员。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行步骤C)，以使得所述一部分线材与焊线机的供线装置相连。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在球形焊接机上执行所述方法。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在楔形焊接机上执行所述方法。
19.一种线环的形成方法，所述方法包括以下步骤:a)利用焊接工具执行由线材形成的无空气焊球和第一焊接位置之间的焊接操作； b)将焊接工具抬升到期望高度； c)执行测试，以确定无空气焊球是否被充分焊接到第一焊接位置；以及 d)如果在步骤c)期间确定在步骤a)中无空气焊球未充分焊接到第一焊接位置，则自动执行无空气焊球和第一焊接位置之间的另一焊接操作。
20.一种线环的形成方法，所述方法包括以下步骤: a)利用焊接工具在第一焊接位置处形成线材的第一焊点； b)将与第一焊点相连的一段长度的线材延伸到第二焊接位置； c)利用焊接工具执行所述一段长度的线材的一部分和第二焊接位置之间的焊接操作； d)将焊接工具抬升到期望高度； e)执行测试，以确定所述一段长度的线材的所述部分是否被充分焊接到第二焊接位置；以及 f )如果在步骤e)期间确定所述一段长度的线材的所述部分未充分焊接到第二焊接位置，则自动执行所述一段 长度的线材的所述部分和第二焊接位置之间的另一焊接操作。
21.一种导电凸块的形成方法，所述方法包括以下步骤: a)利用焊接工具执行由线材形成的无空气焊球到焊接位置之间的焊接操作； b)将焊接工具抬升到期望高度； c)执行测试，以确定无空气焊球是否被充分焊接到焊接位置；以及 d)如果在步骤c)期间确定无空气焊球未充分焊接到焊接位置，则自动执行无空气焊球和焊接位置之间的另一焊接操作。
【文档编号】H01L21/60GK104037099SQ201410076990
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】G·S·吉洛蒂, J·福利 申请人:库利克和索夫工业公司