[發明專利]一種粗金絲鍵合方法

有效

• 申請號: 201310669384.1
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103824786A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王斌;李紅偉;劉金現
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明屬于粗金絲鍵合技術領域，尤其涉及的是一種粗金絲鍵合方法。

背景技術

在微波毫米波模塊的有些應用場合中，需要用直徑100微米以上的金屬絲實現模塊內外電路之間的信號互通，一方面粗金屬絲具有較高的強度，適合于模塊內外電路之間的互聯；另一方面，粗金屬絲具有較低的串聯電阻，適用于大功率或大電流情況。

目前采用較多的是粗銅絲錫焊互聯方式，互聯示意圖如圖1所示,10為介質基片，20為鍍金導帶，30為焊錫，40為紫銅導線。現有技術中銅絲與鍍金微波毫米波電路基片錫焊互聯時金和錫容易形成金屬間化合物而造成“金脆”，從而降低互聯可靠性；另外，因存在“接觸電勢差”，銅絲與電路基片的鍍金焊盤互聯后，互聯界面處存在一個接觸電勢差，微波毫米波模塊的電氣性能指標及其對信號處理的靈敏度下降。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種粗金絲鍵合方法。

本發明的技術方案如下：

一種粗金絲鍵合方法，其中，包括如下步驟：

步驟1：設置焊具鍵合端面采用槽型結構，并且槽邊緣應具有圓角形結構；

步驟2：將長度加工好的金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處；

步驟3：將薄膜電路基片連同金絲一起放置到150℃加熱臺上加熱，同時打開鍵合設備，焊具用加熱線圈進行加熱，加熱溫度150℃，加熱穩定后進行鍵合；

步驟4：鍵合時采用手工鍵合方式，施加壓力進行鍵合，以使金絲變形到預定范圍。

所述的粗金絲鍵合方法，其中，所述步驟1中槽型結構為圓弧結構。

所述的粗金絲鍵合方法，其中，所述槽型結構的槽直徑是所鍵合金絲直徑的110%—120%，所述槽型結構的槽深度是鍵合金絲直徑的30%--40%。

所述的粗金絲鍵合方法，其中，所述步驟4中預定范圍為金絲原直徑的60—70%。

所述的粗金絲鍵合方法，其特征在于，所述鍵合點為3個。

采用上述方案，解決了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯時因“金脆”現象的存在而引起的可靠性下降問題，同時減小了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯帶來的“接觸電勢差”對電氣性能指標的影響。

附圖說明

圖1為現有技術中粗銅絲錫焊互聯結構示意圖。

圖2為本發明焊具焊接端面的三維立體示意圖。

圖3為本發明焊具焊接端面示意圖。

圖4為本發明將金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處示意圖。

圖5為本發明加熱步驟示意圖。

圖6為本發明手工鍵合方式示意圖。

圖7為使用本發明方法完成后的結構示意圖。

圖8為使用本發明方法完成3個鍵合點后的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。

實施例1

本發明中的粗金絲鍵合采用熱壓鍵合方式，其主要技術方案如下：

1、鍵合焊具的選用

如圖2所示，為了能方便對金絲進行限位和施壓操作，焊具鍵合端面采用槽型結構101，并且為保證將鍵合過程對金絲表面的損傷減小到最小應該選用帶槽型焊具，并且槽邊緣應具有圓角形結構102，如圖2所示是焊具焊接端面的三維立體示意圖，在圖2中，焊具鍵合端面的槽型結構101采用圓弧結構，槽直徑D是所鍵合金絲直徑d的110%—120%，槽深度H是鍵合金絲直徑d的30%--40%，焊具結構示意圖如圖3所示。以200微米直徑的鍵合金絲為例，所選焊具的鍵合端面槽直徑D應在220—240微米范圍內，槽深H應在60—80微米。

2、熱壓鍵合過程

首先，將長度加工好的金絲201放置到薄膜電路基片的焊盤處，也就是鍍金導帶202的焊盤處，鍍金導帶202設置在介質基片203上方，并在顯微鏡下進行對準操作,如圖4所示；

其次，將薄膜電路基片203連同金絲201一起放置到150℃加熱臺204上加熱，同時打開鍵合設備，焊具用加熱線圈進行加熱，加熱溫度150℃，加熱穩定后進行鍵合，如圖5所示；

再次，鍵合時采用手工鍵合方式，施加壓力進行鍵合，以金絲變形到原直徑的60—70%為最佳，如圖6所示，圖6中將加熱線圈206纏繞在焊具205上。

鍵合完成后的鍵合結構示意圖如圖7所示，圖7中金絲201鍵合在鍍金導帶202的焊盤處，金絲變形到原直徑的60-70%，本示意圖中僅有一個鍵合點207。