一种键合焊点的保护方法与流程

本发明涉及引线键合技术领域，具体是一种键合焊点的保护方法。

背景技术：

键合丝（bondingwire）是传统集成电路、半导体分立器件及led光源器件封装产品中的四大基础原材料之一，是芯片与支架间重要的焊接引线。随着集成电路及半导体器件向高密度、高集成度和小型化发展，军工产品、智能手机、无人驾驶汽车、物联网等众多领域对半导体封装工艺、技术、产品质量的要求越来越高，键合丝品质的优劣决定了微电子ic封装产品的性能。然而，大多数的键合丝由于材料的限制，其丝材非常容易氧化变质，使得打线后的键合丝使用寿命短，影响芯片互连的可靠性。

目前针对不同材料键合丝的防腐蚀问题，研发出了各种不同的保护工艺，如针对银丝、铜丝的防腐蚀有：镀贵金属、镀光亮银、铬酸化学钝化、浸涂有机防变色剂等方法。

这些方法虽然在一定程度上可以有效延长键合丝的存储和保护时间，但是在键合丝焊线（wirebonding，wb）过程时，经过电子烧球（electronicflame-off，efo）后，键合丝表面的保护层在高温下会大量分解，使得烧成的金属球（free-airball，fab）表面得不到有效保护，最终导致第一焊点、第二焊点完全暴露于外部氛围之中，极大的影响芯片互连的可靠性和电气性能。

因此，如何有效的对键合丝焊线后焊点进行保护，是目前引线键合过程中存在的一大难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种键合焊点的保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴，所述喷嘴与瓷嘴同时进行运动控制，所述喷嘴设置一个，喷嘴的排列形状为单一圆形；

2）烧球后瓷嘴键合第一焊点，当焊接完一列后，瓷嘴升起，喷嘴向每列焊点整体喷射保护流体，所述喷嘴开始工作时间滞后于瓷嘴键合时间；

3）瓷嘴键合第二焊点，当焊接完一列后，瓷嘴升起，喷嘴向每列焊点喷射保护流体，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体在机台本身温度下固化，对焊点进行保护。

作为本发明进一步的方案：步骤1）中，所述喷嘴独立设置运动机构进行控制。

作为本发明进一步的方案：步骤1）中，所述喷嘴的排列形状为直列方形、阵列方形、阵列点阵以及环盘形中的一种。

作为本发明进一步的方案：所述喷嘴的排列形状根据焊接阵列形状而定。

作为本发明进一步的方案：步骤1）中，所述喷嘴设置多个。

作为本发明进一步的方案：步骤2）中，所述保护流体为有机杂环类化合物材料、有机硅化物材料、有机咪唑类化合物以及树脂材料中的一种。

作为本发明进一步的方案：所述保护流体为苯并三氮唑。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，所述固化在烘干装置下进行。

作为本发明进一步的方案：步骤2）和步骤3）中，所述喷嘴在瓷嘴键合完全部相同焊点后再喷射保护流体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该键合焊点的保护方法，对半导体芯片互连用键合丝在打线后的焊点进行保护，用以克服封装芯片由于焊点暴露于腐蚀氛围中而影响可靠性及电气性的问题；

2、利用喷嘴和瓷嘴之间的时间差，在瓷嘴完成第一焊点和第二焊点的键合打线后，喷嘴开始向第一焊点和第二焊点喷射保护流体，经过固化后，形成一层保护层均匀包裹在第一焊点和第二焊点的表面，隔绝焊点与外部氛围，腐蚀性气体或液体无法与焊点接触进行腐蚀，以达到对第一焊点和第二焊点的有效保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为键合焊点的保护方法中瓷嘴键合第一焊点的结构示意图。

图2为键合焊点的保护方法中瓷嘴升起的结构示意图。

图3为键合焊点的保护方法中喷嘴喷射保护流体的结构示意图。

图4为键合焊点的保护方法中瓷嘴键合第二焊点的结构示意图。

图5为键合焊点的保护方法中喷嘴喷射保护流体的结构示意图。

图中：1-喷嘴，2-第一焊点，3-保护流体，4-瓷嘴，5-第二焊点。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1与瓷嘴4同时进行运动控制，所述喷嘴1设置一个，喷嘴1的排列形状为单一圆形；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为40ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在机台本身温度下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为有机杂环类化合物材料。

实施例2

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1独立设置运动机构进行控制，所述喷嘴1设置多个，喷嘴1的排列形状为直列方形；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为40ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在机台本身温度下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为有有机硅化物材料。

实施例3

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1与瓷嘴4同时进行运动控制，所述喷嘴1设置一个，喷嘴1的排列形状为阵列方形；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为100ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在机台本身温度下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为有机咪唑类化合物。

实施例4

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1独立设置运动机构进行控制，所述喷嘴1设置一个，喷嘴1的排列形状为阵列点阵；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为500ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在烘干装置下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为树脂材料。

实施例5

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1与瓷嘴4同时进行运动控制，所述喷嘴1设置一个，喷嘴1的排列形状为环盘形；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为200ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，当焊接完一列后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在机台本身温度下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为苯并三氮唑。

实施例6

一种键合焊点的保护方法，包括以下步骤：

1）在键合过程中，独立设置喷嘴1，所述喷嘴1与瓷嘴4同时进行运动控制，所述喷嘴1设置一个，喷嘴1的排列形状根据焊接阵列形状而定；

2）烧球后瓷嘴4键合第一焊点2，键合完全部相同焊点后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点整体喷射保护流体3，所述喷嘴1开始工作时间滞后于瓷嘴4键合时间，滞后时间设为200ms；

3）瓷嘴4键合第二焊点5，键合完全部相同焊点后，瓷嘴4升起，喷嘴1向每列焊点喷射保护流体3，在机台本身温度下进行固化，对焊点进行保护；

4）保护流体3在机台本身温度下固化，对焊点进行保护，所述保护流体3为苯并三氮唑。

其中第一焊点2、第二焊点5并不局限于焊点形式，也可应用于bbos（bondballonstitch金球焊接在鱼尾上）、bsob（bondstitchonball鱼尾焊接在金球上）等的打线形式，只要在焊线过程中应用到该法应在等同保护范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。