[發明專利]一種提高塑封引線鍵合可靠性的方法

在審

• 申請號: 201510738901.5
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN106653631A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 蔡佳媛
• 申請（專利權）人: 蔡佳媛
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于芯片封裝技術領域，涉及到提高塑封引線鍵合可靠性的方法。

背景技術

在IC封裝技術的蓬勃發展的今天，根據不同電子器件的功能以及使用環境，越來越多的封裝形式出現在了龐大的封裝市場中，不同的封裝形式也因為各自所特有的優勢而有相應的應用。引線鍵合工藝由于其成本低廉、工藝成熟、靈活性好、可靠性高等優勢，仍然占據這大部分的封裝市場，并將維持較長的一段時間。芯片塑封也由于成本低廉，工藝簡單，形式多樣和靈活性好等優勢，廣泛應用于各種封裝市場中。

塑封引線鍵合技術的廣泛應用中，線弧的穩定性、焊點的可靠性以及封裝壽命等都是芯片產品可靠性所面臨的主要問題。金屬引線之間短路也成為了塑封引線鍵合失效的一個重要原因。金屬引線之間的短路，可能是引線鍵合拉弧（looping）時，金屬焊線傾斜（wire sway）導致的；也可能是后期注塑（molding）時，塑封料沖擊導致的。為了避免短路而引起的失效，絕緣線也出現在了人們的視野之中，克服了眾多問題之后，飛思卡爾半導體公司（Freescale）也首先實現了絕緣線應用于生產，但也沒有得到大規模的推廣。絕緣線大規模生產中仍然有許多問題亟待解決，如由于絕緣層的引入，絕緣層將很大程度影響燒球的穩定性；而且劈刀（capillary）口將很容易堆積絕緣層材料，從而使線弧的穩定性以及焊點的可靠性降低；由于絕緣層將影響金屬線和引線框架之間的粘合，導致第二焊點不粘（non-stick on lead）或焊點結合力（still pull）不夠。而燒球、劈刀壽命、焊線可靠性等問題的亟待解決，也使得絕緣線對鍍層材料的選擇以及鍍層工藝都有很高的要求，這也導致了絕緣線的生產成本相應增加。

本發明將在增加較少成本的情況下，降低線弧短路的幾率，提高塑封引線鍵合的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于減少拉弧金屬焊線傾斜或注塑沖擊而導致的短路，進而提高塑封引線鍵合的可靠性。為實現以上目的，本發明提供一種提高塑封引線鍵合可靠性的方法，其中，在引線鍵合完成以后對金屬線進行噴涂一層有機物酒精溶液，在金屬線表面直接或簡介形成一層絕緣層，經過注塑成型后，減少金屬線之間短路的幾率，提高產品的可靠性。

本發明噴涂材料優先選用可溶于酒精的有機物高分子（如聚乙烯，聚乙烯亞胺等及其衍生物）或可溶于酒精的塑封材料固化劑（如脂肪族胺類，咪唑類等）等，噴涂后有機物等包附于線弧上，注塑成型后，在金屬線表面直接或間接形成絕緣層，從而降低線弧短路的幾率，提高產品的成品率和可靠性。

隨著自動焊線機技術的成熟，在焊線機上增加液體噴涂的配件（如庫利克和索夫工業公司）已經能應用于大規模生產，而這些配件的引入，也為本發明提供了很大的便利，而且也不需要額外的設備來實現本發明。這樣也節約了成本，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為引線鍵合完成后的示意圖

圖2為等離子體處理金屬焊線表面的示意圖

圖3為噴涂形成絕緣層所需的有機物酒精溶液的示意圖

圖4為傾斜金屬焊線之間形成絕緣層的示意圖

各圖中，101為芯片，102為金屬電極，103為連接芯片和引線框架的金屬焊線，104為金屬框架的電極，201為等離子體發射裝置，202為等離子體，301為酒精溶液噴頭，302為噴涂的酒精溶液，401為金屬焊線之間形成的絕緣層。

具體實施方式

附圖的詳細描述意在為本發明的實例進行描述，并不代表本發明實施的唯一方式。結合圖1到圖4與具體實施方式對本發明做進一步詳細的描述：

首先利用自動焊線機，經過燒球、第一焊點連接、拉弧、第二焊點連接、做線尾等工藝，完成芯片電極（102）與引線框架（104）的互連，根部不同引線的位置和形狀，優化工藝參數，進而完成整顆以及整條芯片和引線框架之間的鍵合（圖1所示）。

在自動焊線機完成了整條芯片電極（102）與引線框架（104）互連以后，首先用等離子處理裝置（201）對完成焊接的芯片（101）及其金屬焊線（103）進行等離子處理，主要用于清潔金屬焊線（103）表面并提高金屬焊線（103）表面活性，提高有機物在金屬焊線（103）表面的粘附性（若焊接所用金屬焊線（103）和有機物酒精溶液附著性較好，則這一步可以省略），可以通過調整等離子體處理的角度，優化處理的效果（圖2所示）。