[實用新型]一種芯片封裝中銅球焊接的控制結構

有效

• 申請號: 201420473524.8
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN204075494U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張建國;伍江濤;左福平;張航;朱紅星
• 申請（專利權）人: 深圳電通緯創微電子股份有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;H01L21/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電子信息技術領域的半導體封裝領域，具體涉及一種芯片封裝中銅球焊接的控制結構。

背景技術

隨著芯片制造技術的不斷提高，完成同樣功能的芯片面積越來越小，相應的芯片制造成本也越來越低，但封裝所需要的材料成本和制程卻沒有較大的改善，因此半導體行業中，封裝成本所占的比例也越來越凸顯出來。以金線為材料的封裝產品中，金線所占的成本比例達到了30%，而目前國際金價持續上漲，09年08年相比金線價格有30%的增長，就封裝行業10%的利潤計算，這樣的漲幅會吃掉封裝行業的所有利潤。為了減少封裝成本，銅線焊接工藝作為封裝行業的救命稻草被廣泛研究。銅線價格只有金線成本1/3-1/10，在封裝成本中的比例也只有6%左右，極大的減少了封裝成本，為半導體封裝行業帶來新的希望所以銅線焊接目前都作為重點研發方向。但是目前的焊接主要依賴人工經驗，對操作人員的要求很高，同時，關于銅球焊接的人工經驗并不多，給銅球焊接的推廣帶來一定的不便。

實用新型內容

因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種芯片封裝中銅球焊接的控制結構，對銅線焊接過程進行控制，以獲取達到更高質量的芯片封裝結構。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是，一種芯片封裝中銅球焊接的控制結構，包括測量芯片焊盤窗口尺寸和焊接后銅球大小的測量器、實現焊接的焊接設備以及對整個裝置進行控制的控制器；所述焊接設備包括換能桿、打火桿以及劈刀，所述測量器電性連接至控制器。所述測量器可選擇影像測量儀實現。

進一步的，所述控制結構還包括提供保護氣體的保護裝置，所述保護裝置包括容納保護氣體的腔體以及將保護氣體噴出的噴嘴，所述保護裝置固定設置于焊接設備的一端部，其噴嘴的口徑大小選擇范圍：直徑為1.5-2.5mm。優選選擇直徑為2mm的噴嘴。其中，腔體和噴嘴一體制成。

進一步的，所述控制器設有顯示單元，用于顯示測量的各項參數以及操作提示。

進一步的，所述焊接設備還包括連接在換能桿的端部的超聲波發生裝置，即該焊接設備為超聲波焊接設備。

現有技術中，焊盤一般為Al-Si1%-Cu0.5%,相對銅球硬度來說較軟，銅球與其接觸后會將鋁擠出焊區，造成相鄰焊區短路，而本實用新型提供一種集成的焊接設備，通過設置控制器參數實現對銅線焊接過程的有效控制，減少鋁飛濺(擠出)現象的發生，以獲取更高質量的芯片封裝結構；另外，使用本實用新型的控制結構，還可以降低鋁墊的厚度（由原來的3um減至2.6um），進而在保證質量的情況下降低了芯片制造成本；本實用新型結構簡單，具有很好的實用性。

附圖說明

圖1為實施例1的控制結構平面示意圖；

圖2為實施例1的控制結構立體示意圖；

圖3為實施例2的控制結構立體示意圖；

圖4為本實用新型的劈刀示意圖。

具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

實施例1

本實用新型主要減少和解決半導體封裝中銅線焊接對芯片的傷害，為了解決這些問題，本實用新型所采用的技術方案是，參照圖1和圖2，一種芯片封裝中銅球焊接的控制結構，包括測量芯片焊盤窗口尺寸和焊接后銅球大小的測量器101、提供保護氣體的保護裝置、實現焊接的焊接設備以及對整個裝置進行控制的控制器102；所述焊接設備包括換能桿103、打火桿110以及劈刀104，所述測量器101電性連接至控制器102。所述焊接設備還包括超聲波發生裝置108，即該焊接設備為超聲波焊接設備。超聲波發生裝置108通過安裝座109接于換能桿103的一端部。其中，測量器101和控制器102可以與焊接設備、保護裝置一體制成，也可以是分開設置的，本實施例中，上述結構分開設置。所述測量器可選擇影像測量儀實現。其中，所述保護裝置包括將保護氣體噴出的噴嘴106。所述保護裝置固定設置于焊接設備的一端部，其噴嘴106的口徑大小一般選擇直徑為1.5-2.5mm，優選選擇直徑為2mm的噴嘴。

另外，本實施例中，為了方便觀察，所述控制器102設有與其電性連接的顯示器107，用于顯示測量的各項參數以及操作提示。

實施例2