[發(fā)明專利]一種基于鍍鎳焊盤的鋁包銅線的鍵合方法及鍵合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310825603.4
• 申請日: 2023-07-07
• 公開（公告）號: CN116564837B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周雨;梁杰
• 申請（專利權(quán)）人: 賽晶亞太半導(dǎo)體科技（北京）有限公司;賽晶亞太半導(dǎo)體科技（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/49
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 李婷玉

本發(fā)明提供一種基于鍍鎳焊盤的鋁包銅線的鍵合方法及鍵合結(jié)構(gòu)，鍵合方法包括依次進行以下步驟：S1.采用鋁包銅線在第一焊盤的第一鍵合點完成第一鍵合，第一焊盤為鍍鎳焊盤；S2.焊頭向上垂直拉弧至第一高度；S3.焊頭斜向上拉弧，至達到第二高度，拉弧方向至豎直方向所呈的拉弧角度為?45°至0°，且不為0°；S4.焊頭斜向下拉弧至達到第二鍵合點垂直上方第三高度處；S5.焊頭向下拉弧至第二焊盤的第二鍵合點；S6.完成第二焊盤上第二鍵合點的第二鍵合；S7.扯斷引線，完成鍍鎳焊盤上鋁包銅線的鍵合。該鍵合方法，焊頭斜向上拉弧時，采用負的拉弧角度，可避免拉弧動作對鍵合點頸部的拉扯，可增加鋁包銅線鍵合點與鍍鎳焊盤的接觸面積，從而提高鍵合強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鍍鎳焊盤的鋁包銅線的鍵合方法及鍵合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的封裝過程中，通常在芯片與引線框架之間通過焊線鍵合進行連接，鍵合點是實現(xiàn)芯片功能和外部電路連接的橋梁，其鍵合強度對半導(dǎo)體器件的功能和壽命起著決定性的作用。目前常用鋁線拉弧方法常采用超聲波冷壓焊（楔焊）方式，超聲波冷壓焊拉弧過程如下圖3所示：e→d→a→f→g。其中，e為第一/中間鍵合點位置，通常根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計設(shè)定；d為第一/中間點鍵合后焊頭在拉弧前抬起的高度，一般為系統(tǒng)默認值，不同的線徑默認值不同；c為拉弧角度；a為設(shè)定的線弧高度，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計設(shè)定；f為搜索高度，焊頭開始以恒定速率下降到下一個鍵合點位置時的高度，是一個防止鍵合表面高度變化的安全距離，一般為系統(tǒng)默認值，不同的線徑默認值不同；g為中間/最后鍵合點位置，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計設(shè)定；e到g為鍵合點間的線弧長度。通常，鋁線拉弧方法使用正角度拉弧，正的拉弧角度能較好的控制焊線弧度，對鍵合點殘留和強度無影響。

鋁包銅線是一種由銅芯和鋁包覆層組成的復(fù)合鍵合線，具有優(yōu)異的電氣和機械性能。因鋁包銅線的特殊性（50%鋁包覆50%銅），鍵合時通過外層包覆的鋁與鍍鎳焊盤進行連接，銅不會與鍍鎳焊盤進行連接。在鍍鎳焊盤上，若鋁包銅線使用與鋁線相同的鍵合方法（正的拉弧角度）進行鍵合，由于鍵合后鍵合點底部的鋁層薄，鍵合點頸部（如圖4中A處）易被拉起，導(dǎo)致鍵合點殘留面積減小、鍵合強度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種基于鍍鎳焊盤的鋁包銅線的鍵合方法及鍵合結(jié)構(gòu)，焊頭斜向上拉弧時，采用負的拉弧角度，可避免拉弧動作對鍵合點頸部的拉扯，可增加鋁包銅線鍵合點與鍍鎳焊盤的接觸面積，從而提高鍵合強度。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于鍍鎳焊盤的鋁包銅線的鍵合方法，包括依次進行以下步驟：

S1.采用鋁包銅線在第一焊盤的第一鍵合點完成第一鍵合，所述第一焊盤為鍍鎳焊盤；

S2.焊頭向上垂直拉弧至第一高度；

S3.焊頭斜向上拉弧，至達到第二高度，拉弧方向至豎直方向所呈的拉弧角度為-45°至0°，且不為0°；

S4.焊頭斜向下拉弧至達到第二鍵合點垂直上方第三高度處；

S5.焊頭向下拉弧至第二焊盤的所述第二鍵合點；

S6.完成第二焊盤上所述第二鍵合點的第二鍵合；

S7.扯斷引線，完成鍍鎳焊盤上鋁包銅線的鍵合。

優(yōu)選地，步驟S3中，拉弧方向至豎直方向所呈的拉弧角度為-45°至-30°。

優(yōu)選地，所述鋁包銅線的線徑為6-20mil。

優(yōu)選地，所述鋁包銅線的線徑為20mil。

優(yōu)選地，所述第一高度為100-700μm。

優(yōu)選地，所述第二高度為1000-1600μm。

優(yōu)選地，所述第三高度為700μm。