[發明專利]基于BGA封裝的銅線焊接裝置及銅線焊接實現方法

無效

• 申請號: 201210055863.X
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103311136A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 黃青;王智;劉坤;李海波
• 申請（專利權）人: 深圳賽意法微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉耿

1.一種基于BGA封裝的銅線焊接裝置，用于產生焊球將鍵合基板上的芯片引腳與半導體器件外部進行銅線鍵合連接，其中，銅線的純度大于等于99.99%，所述銅線焊接裝置包括下列組件：

真空加熱塊，用于放置鍵合基板，包括多個均勻分布的真空吸孔，所述真空吸孔的形狀為十字星狀；

劈刀，其在所述銅線直徑為0.7mil時,倒角直徑CD為28~30um,內倒角孔角CA為48~52°,端面角FA為7~9°,孔徑H為22~23um,頭部直徑T為60~63um，主錐角MTA為28~32?um，內主錐角ITA為28~32?um，劈刀頸高BNH為130~145?um，頸角BNA為9~11°；

內置電火花發生器，用于產生電打火花，設置于臨近所述鍵合基板的焊盤且將形成焊球的位置；

合成氣體噴嘴，用于提供焊接時的混合保護氣，設置于臨近所述電火花發生器的位置；

數字流量計和流量調節裝置，用于控制所述合成氣體噴嘴噴出的混合保護氣流流速，混合保護氣流的成分為95%氮氣和5%氫氣，流速為0.4~0.6L/min。

2.根據權利要求1所述的基于BGA封裝的銅線焊接裝置，其特征在于，所述劈刀表面經表面粗糙化處理。

3.根據權利要求1所述的基于BGA封裝的銅線焊接裝置，其特征在于，所述劈刀的材料為紅寶石。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的基于BGA封裝的銅線焊接裝置，其特征在于，所述混合保護氣的流速為0.5?L/min。

5.一種基于BGA封裝的銅線焊接實現方法，其采用權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的實現方法包括下列操作條件：

1）、為保護保護銅線上機之前不被氧化，在焊接前，所述銅線表面涂覆一層5~10?A的超薄有機表面薄膜，且真空包裝之后存放在純度大于等于99．99%的氮氣環境中；

2）、在銅線鍵合過程中，數字流量計和流量調節裝置控制所述合成氣體噴嘴噴出的混合保護氣流的成分為95%氮氣和5%氫氣，流速為0.4~0.6L/min；

3）劈刀，其在所述銅線直徑為0.7mil時，倒角直徑CD為28~30um，內倒角孔角CA為48~52°，端面角FA為7~9°，孔徑H為22~23um，頭部直徑T為60~63um，主錐角MTA為28~32?um，內主錐角ITA為28~32?um，劈刀頸高BNH為130~145?um，頸角BNA為9~11°；

4）芯片上的最小焊線區域間距為50?um。

6.根據權利要求5所述的銅線焊接實現方法，其特征在于，所述混合保護氣的流速為0.5?L/min。

7.根據權利要求5銅線焊接實現方法，其特征在于，所述的操作條件還包括采用綠色環氧樹脂模封料封裝芯片。

8.根據權利要求5銅線焊接實現方法，其特征在于，所述的操作條件還包括芯片引腳端上的第一焊點的焊線區域大小為44×108?um。