[發明專利]一種系統封裝芯片引線鍵合方法

在審

• 申請號: 202011109856.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112259467A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 徐藝軒;朱天成;張楠;候俊馬
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/498
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種系統封裝芯片引線鍵合方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：確定鍵合焊接流程

在芯片表面形成第一焊點，形成線弧，最后在芯片基板形成第二焊點；

S2：選擇鍵合方式

以熱超聲鍵合方式進行焊接；

S3：引線材料改進加固

引線選用鍍鈀銅線，在銅線的表面通過電鍍的方法包覆一層金屬鈀，使金屬鈀覆蓋在銅線周圍。

2.如權利要求1所述的系統封裝芯片引線鍵合方法，其特征在于，步驟S1中，引線鍵合有兩種焊接方式：球形鍵合和楔形鍵合，球形鍵合在每次循環的開始會形成一個焊球，然后把這個焊球焊接在芯片基板上形成第一焊點；楔形鍵合則是將引線在熱超聲焊下用楔形劈刀直接進行焊接。

3.如權利要求2所述的系統封裝芯片引線鍵合方法，其特征在于，步驟S1中，球形鍵合時，第一焊點為球形，第二焊點為楔形；球形鍵合的過程為：

第一步：高電壓離子化空氣，高能熔化焊線頂端，形成熔融金屬球；

第二步：將劈刀往下移動，將燒好的熔化金屬球擠壓在芯片的Pad上面，此時機臺給劈刀一個超聲波，然后使劈刀左右進行移動對燒球進行摩擦，同時讓機臺的底座持續給芯片加熱，通過劈刀的超聲波振動和底座給芯片加熱的相互作用，使引線與芯片的鋁Pad焊點的原子間能夠相互擴散形成IMC合金，最后將劈刀向上提，從而形成第一焊點；

第三步：劈刀升高到引線弧度的頂端位置，根據要求移動形成所需要的線弧形式，到達第二焊點所在的位置；

第四步：在到達第二焊點也就是外管腳焊點時，通過給芯片的不斷加熱，再利用超聲波將引線按壓在鋁Pad焊盤上，用壓力形成楔形焊；

第五步：劈刀垂直向上移動，使引線抬起至線尾的長度，然后利用劈刀不斷向上的拉力自動斷線；最后重復第一步，形成一個球形鍵合循環。

4.如權利要求3所述的系統封裝芯片引線鍵合方法，其特征在于，球形鍵合的第二步中，超聲波頻率為120kHz-140kHz。

5.如權利要求4所述的系統封裝芯片引線鍵合方法，其特征在于，步驟S2中，在125～250℃下，利用變幅桿傳遞125kHz到135kHz的超聲振動，使焊球與焊盤來回摩擦相互結合。

6.一種如權利要求1-5中任一項系統封裝芯片引線鍵合方法在系統封裝芯片領域的應用。