[發明專利]一種降低潮氣等級的半導體封裝工藝

無效

• 申請號: 201110325231.6
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN103065986A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 無錫世一電力機械設備有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/56
• 代理公司: 蘇州市新蘇專利事務所有限公司 32221
• 代理人: 楊曉東

技術領域

本發明涉及芯片封裝領域，尤其涉及半導體芯片封裝中有關潮氣等級等技術領域。

背景技術

半導體封裝流程為：芯片圓片切割；芯片鍵合在引線框架或者基板上；導線鍵合，使芯片和外部電路連接導通；環氧樹脂包覆芯片，芯片座，導線及導線連接的引線框架的內部引腳或基板上的焊墊；分割成單顆及外部引腳成型。環氧樹脂包封的主要作用是給其內部的芯片，導線及導線連接提供機械支撐，散熱，電氣絕緣，抵抗潮氣或酸堿引起的腐蝕。

自從20世紀80年代以來，如何提高潮氣敏感度的工作就沒有停止過。隨著表面貼裝技術的廣泛應用，一種比較嚴重的失效模式就是封裝體在客戶端進行表面貼裝SMT時，芯片封裝體從界面處開裂，界面處的導線鍵合受到分離應力作用容易開路而導致產品失效，界面處的芯片建立了與外界的潮氣通路，其失效機理就是由于有些工序中溫度比較高，界面所吸收的潮氣在高溫下體積迅速膨脹，產生的應力高于界面的結合力導致的開裂。為此JEDEC固態技術協會公布了針對SMD器件的潮氣敏感度標準，對此給了明確的潮氣敏感度定義、實驗方法、等級劃分。

等離子處理也是一種較為常見的處理方法，通過等離子氣體沖擊塑封前的產品獲得清潔，活化的表面，通常對清潔表面的淺層污染物或氧化較為有效，但是產生能增加粘結效果的活性基團功能比較弱，而且由于空氣中存在一些油氣等污染物，其效果會隨處理后放置的時間衰減，通常不能超過12小時。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種降低潮氣等級的半導體封裝工藝，其能夠防止工藝過程中分層、開裂；降低潮氣等級數；延長產品使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種降低潮氣等級的半導體封裝工藝，芯片切割，芯片鍵合，導線鍵合，其中：對引線框架，連接導線，芯片需要處理的部分進行等離子清洗處理，然后對引線框架，連接導線，芯片需要加強的表面均勻施用復合助粘劑混合溶液，其中含有兩種活性成分，分別是三異硬脂酸基鈦酸異丙酯與乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇；常溫風干或者烘干，活性成分涂層厚度控制在10-90nm厚度，然后進行后道封裝工序。

作為本發明所述的降低潮氣等級的半導體封裝工藝的一種優選方案，其中：用氮氣對引線框架，連接導線，芯片進行等離子處理，然后使用三異硬脂酸基鈦酸異丙酯與乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇復合助粘劑進行處理，所述助粘劑中兩種活性成分重量百分比為90∶10-99.5∶0.5。

作為本發明所述的降低潮氣等級的半導體封裝工藝的一種優選方案，其中：先使用氬氣對引線框架，連接導線，芯片進行等離子處理，然后再使用三異硬脂酸基鈦酸異丙酯與3-氨丙基硅三醇助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分兩者重量百分比為96∶4-99.9∶0.1。

目前所普遍使用的塑封前等離子處理流程，其粘結力加強的效果僅僅體現在抵抗后續工藝，如，電鍍，切筋成型，切割中的應力，而不能達到降低潮氣等級的效果；而且存放的時間有限，一般為12小時以內。

采用本發明有益的技術效果包括：能夠提高多個關鍵界面的結合強度，防止分層、開裂的出現，消除產品在客戶端使用時潛在的缺陷，避免相關的客戶投訴，產品召回，賠償；避免由于高潮氣等級數高所需的工藝控制成本及防潮包裝費用；使封裝體達到工業，汽車等對產品耐潮濕，耐高溫要求苛刻的客戶要求。

具體實施方式

一種降低潮氣等級的半導體封裝工藝，芯片切割，芯片鍵合，導線鍵合，產品在實施塑封前，用氮氣對引線框架，連接導線，芯片進行等離子處理，然后使用三異硬脂酸基鈦酸異丙酯與乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇復合助粘劑進行處理，所述助粘劑中兩種活性成分重量百分比為90∶10-99.5∶0.5。；常溫風干或者烘干，活性成分涂層厚度控制在10-90nm厚度，然后進行后道封裝工序。

本發明的另外一種實施方式，先使用氬氣對引線框架，連接導線，芯片進行等離子處理，然后用氮氣對引線框架，連接導線，芯片進行等離子處理，然后再使用三異硬脂酸基鈦酸異丙酯與3-氨丙基硅三醇助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分兩者重量百分比為96∶4-99.9∶0.1。

普通流程的產品，潮氣等級為JEDEC?MSL3，需要使用防潮包裝，包裝前需要烘烤以去除潮氣，真空包裝，真空袋需要放置潮氣檢測卡，開封后必須在168小時內用完。