[發(fā)明專利]一種金絲與銅箔的連接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310076360.5
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103151280A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 張鵬;欒冬;王春雨;陳剛;杜海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學(威海)
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/607
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及材料加工技術領域中金屬間的連接方法，尤其涉及一種金絲與銅箔的連接方法。

背景技術

集成電路及半導體器件向著封裝多引線化、高集成度和小型化發(fā)展，對連接材料的技術指標要求越來越高。目前，引線材料主要有金、銅等，由于金的使役性能最佳而被廣泛應用；基板材料主要有鐵鎳合金、樹脂或陶瓷覆銅等，由于基板引線密度需求提高，基板向短、輕、薄、高精細度、多引線、小節(jié)距的方向發(fā)展，厚度需求相應減薄，已從0.25mm減至0.08-0.1mm。銅箔較目前的基板材料具有高電阻率、高導熱率、低成本等優(yōu)點，但由于銅箔在空氣中極易氧化，以及銅與金的原子擴散嵌合性能并不理想，采用真空狀態(tài)下連接，工藝復雜且成本高，因此，需要行之有效的連接方法保證連接后部件的可靠性。

發(fā)明內容

為了解決金絲與銅箔的可靠連接問題，本發(fā)明的目的在于提供一種金絲與銅箔的連接方法，實現(xiàn)金絲與銅箔的連接，以獲得性能良好的連接部件，具有工藝操作簡便、成本低、適合于推廣應用的特點。

本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一：將銅箔片待連接表面用質量濃度為5％-20％的鹽酸進行清洗5-20分鐘；

步驟二：用質量濃度為5％-10％的丙酮進行超聲清洗10-20分鐘，超聲清洗頻率為20-30KHz，再用超純水沖洗后，吹干，備用；

步驟三：清洗加熱臺，并將加熱臺加熱至50-200℃，加熱速度為5-20℃/分鐘；

步驟四：清洗移動工作臺，并將金絲纏繞固定在移動工作臺側面的轉動卷軸上，金絲一端穿過轉動卷軸下面帶有中心孔的針頭，然后將金絲裸露端部點火燒制成球狀；

步驟五：將步驟二中處理后的銅箔片放置于加熱臺上并固定，保持時間3-5分鐘；

步驟六：將移動工作臺下移至針頭底端金絲球與銅箔表面接觸，然后移動工作臺施加180-240克力下壓，并同時以180-210毫瓦的功率進行前后或左右振動，整個過程時間為170-200毫秒；

步驟七：將移動工作臺上移合適位置后，剪斷金絲，完成金絲與銅箔的點連接，然后取出連接部件，也可將移動工作臺水平移動合適位置后，重復步驟四后，剪斷金絲，完成一個金絲與銅箔的線連接，然后取出連接部件。

本發(fā)明中的銅箔材料可以是純銅或銅合金。

本發(fā)明中的銅箔可以是壓延銅箔、電解銅箔或覆銅箔。

本發(fā)明中的銅箔如采用壓延銅箔，其表面壓延流線的處理方式有兩種：一、可以將待連接表面用金相砂紙打磨至1600-2000#，然后進行步驟一至步驟七的操作；二、可以進行步驟一至步驟四的操作后，將步驟五中銅箔壓延流線方向與移動工作臺振動方向以45-90范圍內的角度進行固定，然后再進行步驟六、步驟七的操作。

本發(fā)明中的銅箔如采用電解銅箔，選擇毛面作為連接表面時，其處理方式有兩種：一、可以用質量濃度為20％-30％的鹽酸進行清洗1-3分鐘，然后進行步驟二至步驟七的操作；二、可以將待連接表面用金相砂紙打磨至1600-2000#，然后進行步驟一至步驟七的操作。

本發(fā)明中的銅箔如采用覆銅箔，可以是有機樹脂覆銅箔、金屬基覆銅箔、陶瓷基覆銅箔、聚酯基覆銅箔、聚酰亞胺基覆銅箔、電子玻纖布基覆銅箔或復合基覆銅箔等，其銅箔面的處理方式按照所采用的是壓延銅箔或電解銅箔進行處理。

本發(fā)明方法工藝操作簡便、成本低、使金絲與銅箔連接失效率降低，提高了合格品率，為金絲與銅箔連接開辟了新的途徑，可以應用于封裝技術領域中金與銅的芯片鍵合，也可應用于其他領域中金與銅的異種金屬部件互連，具有很好的社會效益和經濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中設備工作示意圖

圖中：

1加熱臺

2銅箔片

3針頭

4轉動卷軸

5移動工作臺

具體實施方式

具體實施方式一

下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式包括以下步驟：

步驟一：將尺寸為10×10×0.08mm的壓延純銅箔片待連接表面用質量濃度為15％的鹽酸進行清洗10分鐘；

步驟二：用質量濃度為10％的丙酮進行超聲清洗10分鐘，超聲清洗頻率為20KHz，再用超純水沖洗后，吹干，備用；

步驟三：清洗加熱臺(1)，并將加熱臺加熱至50℃，加熱速度為10℃/分鐘；