一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及關(guān)于引線鍵合工藝的半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)及市場(chǎng)需求的不斷推進(jìn)，芯片封裝技術(shù)發(fā)展的日新月異，多芯片封裝 MCP (Mult1-Chip Package)、疊層封裝 POP (Package On Package)、系統(tǒng)級(jí)封裝SiP (System in Package)及新型指紋識(shí)別封裝技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的引線鍵合互聯(lián)技術(shù)越來(lái)越不適應(yīng)高密度封裝技術(shù)的要求，出現(xiàn)高密度焊線發(fā)生交絲短路現(xiàn)象。而且隨著新型指紋識(shí)別技術(shù)對(duì)于超低線弧的要求，需要將鍵合線壓低至與芯片很近的距離，但是這樣對(duì)于傳統(tǒng)鍵合絲則易出現(xiàn)焊線與芯片互連發(fā)生短路的現(xiàn)象，從而影響產(chǎn)品性能。
[0003]為了解決這一問(wèn)題，日本專利平7-268278公開(kāi)了一種鍵合線，由鍵合絲和形成在其外圍的絕緣層構(gòu)成，其外觀與圖1中所示相同。此文獻(xiàn)中公開(kāi)了聚氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、尼龍樹(shù)脂、聚胺樹(shù)脂、氟族的樹(shù)脂、對(duì)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂等。涂有聚酯材料的鍵合絲是不適合于鍵合的，因?yàn)榫埘サ挠捕忍?。聚酯?shù)脂、聚胺樹(shù)脂、尼龍樹(shù)脂和氟族的樹(shù)脂的耐熱性很高。但是，這些樹(shù)脂中的每一種都不會(huì)在鍵合時(shí)被加熱溫度所分解，但可以被碳化，特別是在涂層鍵合絲的端部熔化和形成為金屬球的情況下，從而干擾鍵合絲的輸送和金屬球與電子端子之間的鍵合。另一方面，為了以高度可靠性鍵合涂層和引線，需要借助于放射處理熱去除在引線一邊上的涂層線的鍵合部分上的絕緣層，但是碳化物質(zhì)保留在鍵合絲的表面上，因此不可能安全可靠地進(jìn)行后來(lái)的鍵合。
[0004]在用作絕緣層材料的耐熱環(huán)氧樹(shù)脂中，耐熱特性的提高避免了產(chǎn)生碳化物質(zhì)，并可提高鍵合的可靠性。但是，即使在帶有由耐熱環(huán)氧樹(shù)脂形成的絕緣的涂層鍵合絲的情況下，也得借助于放射處理去掉絕緣層，從而在沒(méi)有熔化鍵合絲和保證穩(wěn)定性的情況下很難去掉絕緣層。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，涂層鍵合絲絕緣層含有聚合物材料，并且絕緣層在高溫下可以揮發(fā)或分解并且不損傷鍵合絲。
[0006]—種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，包括鍵合絲和絕緣層，所述絕緣層覆蓋在鍵合絲的外圍，所述絕緣層的材質(zhì)是對(duì)苯二甲酸、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。
[0007]所述鍵合絲材質(zhì)是金、鋁、銅、銀或者鍍鈀銅。
[0008]所述絕緣層全部覆蓋鍵合絲，或者間隔覆蓋鍵合絲。
[0009]所述涂層鍵合絲與鋁、金或者鎳/金焊盤(pán)通過(guò)鍵合形成冶金連接。
[0010]所述絕緣層全部覆蓋鍵合絲，或者間隔覆蓋鍵合絲。
[0011]—種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)的制作方法，其制作方法中，所述絕緣層的形成工藝為噴涂或化學(xué)氣相沉積。
[0012]通過(guò)在金屬鍵合絲周圍形成絕緣層，能有效解決金屬鍵合絲之間的短路問(wèn)題和金屬鍵合絲與芯片表面短路問(wèn)題，從而降低鍵合時(shí)線弧高度，進(jìn)而提高封裝密度及封裝成品率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1和圖2為涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為間隔覆蓋涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中，I為鍵合絲，2為絕緣層。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本產(chǎn)品做一詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1和圖2所示，一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，包括鍵合絲I和絕緣層2，所述絕緣層2覆蓋在鍵合絲I的外圍，所述絕緣層2的材質(zhì)是對(duì)苯二甲酸、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。
[0018]所述鍵合絲I材質(zhì)是金、鋁、銅、銀或者鍍鈀銅。
[0019]所述絕緣層2全部覆蓋鍵合絲I，或者間隔覆蓋鍵合絲1，如圖3所示。
[0020]—種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)的制作方法，其制作方法中，所述絕緣層2的形成工藝為噴涂或化學(xué)氣相沉積。
[0021]如圖3所示，L與D為等值或者不等值數(shù)值，絕緣層2的間隔覆蓋可以起到阻燃的作用。對(duì)于絕緣層2在高溫下需要燃燒去除的材料，在燒球過(guò)程中(溫度會(huì)達(dá)到鍵合絲的熔點(diǎn)即1064°C以上)會(huì)發(fā)生燃燒，絕緣層2被燃燒后，生成易揮發(fā)物，從而將鍵合絲I暴露出來(lái)，鍵合絲I融化形成球狀，然后進(jìn)行第一焊點(diǎn)的鍵合。此間隔覆蓋露出的鍵合絲I可以在絕緣層2燃燒的過(guò)程中起到阻斷燃燒路徑的作用，從而有效保護(hù)住不需要去除絕緣層2的涂層鍵合絲，從而在出現(xiàn)絞絲、疊絲的情況下不出現(xiàn)短路的狀況。
[0022]對(duì)于需要在高溫情況下燃燒去除的聚合物材料絕緣層2，對(duì)苯二甲酸燃點(diǎn)在3840C -421°C，在鍵合工藝燒球過(guò)程中絕緣層2的部分在高溫狀況下發(fā)生燃燒，生成易揮發(fā)物(二氧化碳和水)，隨設(shè)備排風(fēng)系統(tǒng)排出。聚合物聚芳醚酮自身具備阻燃特性，在鍵合絲熔化溫度下可以燃燒，但因自身具備阻燃特性，所以當(dāng)溫度低于燃點(diǎn)時(shí)便會(huì)停止燃燒。此絕緣層2不需要進(jìn)行間隔覆蓋處理，有效防止鍵合絲2之間短路的發(fā)生。
[0023]如圖3所示，L與D為等值或者不等值數(shù)值，絕緣層2的間隔覆蓋可以起到阻燃的作用。對(duì)于絕緣層2在高溫下發(fā)生揮發(fā)的材料，在鍵合過(guò)程中，鍵合絲I在燒球端會(huì)形成較高溫度即100tC以上，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯所形成的絕緣層的熱分解溫度為353°C，此時(shí)絕緣層2便會(huì)在高溫下發(fā)生分解并揮發(fā)掉，暴露出內(nèi)部金屬鍵合絲，方便鍵合。而不需要揮發(fā)掉的部分需要進(jìn)行冷卻處理，以防止由于鍵合絲導(dǎo)熱而將不需要去除的部分分解掉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，包括鍵合絲(I)和絕緣層(2)，所述絕緣層(2)覆蓋在鍵合絲(I)的外圍，其特征在于:所述絕緣層(2)的材質(zhì)是對(duì)苯二甲酸、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鍵合絲(I)材質(zhì)是金、招、銅、銀或者鍍鈀銅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣層(2)全部覆蓋鍵合絲(I)，或者間隔覆蓋鍵合絲(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述涂層鍵合絲與鋁、金或者鎳/金焊盤(pán)通過(guò)鍵合形成冶金連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種涂層鍵合絲結(jié)構(gòu)，涂層鍵合絲絕緣層含有聚合物材料，絕緣層在高溫下可以分解并且不損傷鍵合絲。本實(shí)用新型有效解決金屬線之間短路問(wèn)題，進(jìn)而提高封裝密度及封裝成品率。
【IPC分類】H01B13/06, H01B7/02, H01L23/49
【公開(kāi)號(hào)】CN205194691
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520877196
【發(fā)明人】李濤濤, 于大全, 劉宇環(huán)
【申請(qǐng)人】華天科技（西安）有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日