一种涂层键合丝结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及关于引线键合工艺的半导体封装技术领域，特别是一种涂层键合丝结构。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术及市场需求的不断推进，芯片封装技术发展的日新月异，多芯片封装 MCP (Mult1-Chip Package)、叠层封装 POP (Package On Package)、系统级封装SiP (System in Package)及新型指纹识别封装技术的不断涌现，传统的引线键合互联技术越来越不适应高密度封装技术的要求，出现高密度焊线发生交丝短路现象。而且随着新型指纹识别技术对于超低线弧的要求，需要将键合线压低至与芯片很近的距离，但是这样对于传统键合丝则易出现焊线与芯片互连发生短路的现象，从而影响产品性能。
[0003]为了解决这一问题，日本专利平7-268278公开了一种键合线，由键合丝和形成在其外围的绝缘层构成，其外观与图1中所示相同。此文献中公开了聚氨基甲酸乙酯树脂、尼龙树脂、聚胺树脂、氟族的树脂、对脂、聚氯乙烯树脂等。涂有聚酯材料的键合丝是不适合于键合的，因为聚酯的硬度太高。聚酯树脂、聚胺树脂、尼龙树脂和氟族的树脂的耐热性很高。但是，这些树脂中的每一种都不会在键合时被加热温度所分解，但可以被碳化，特别是在涂层键合丝的端部熔化和形成为金属球的情况下，从而干扰键合丝的输送和金属球与电子端子之间的键合。另一方面，为了以高度可靠性键合涂层和引线，需要借助于放射处理热去除在引线一边上的涂层线的键合部分上的绝缘层，但是碳化物质保留在键合丝的表面上，因此不可能安全可靠地进行后来的键合。
[0004]在用作绝缘层材料的耐热环氧树脂中，耐热特性的提高避免了产生碳化物质，并可提高键合的可靠性。但是，即使在带有由耐热环氧树脂形成的绝缘的涂层键合丝的情况下，也得借助于放射处理去掉绝缘层，从而在没有熔化键合丝和保证稳定性的情况下很难去掉绝缘层。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种涂层键合丝结构，涂层键合丝绝缘层含有聚合物材料，并且绝缘层在高温下可以挥发或分解并且不损伤键合丝。
[0006]—种涂层键合丝结构，包括键合丝和绝缘层，所述绝缘层覆盖在键合丝的外围，所述绝缘层的材质是对苯二甲酸、聚对苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。
[0007]所述键合丝材质是金、铝、铜、银或者镀钯铜。
[0008]所述绝缘层全部覆盖键合丝，或者间隔覆盖键合丝。
[0009]所述涂层键合丝与铝、金或者镍/金焊盘通过键合形成冶金连接。
[0010]所述绝缘层全部覆盖键合丝，或者间隔覆盖键合丝。
[0011]—种涂层键合丝结构的制作方法，其制作方法中，所述绝缘层的形成工艺为喷涂或化学气相沉积。
[0012]通过在金属键合丝周围形成绝缘层，能有效解决金属键合丝之间的短路问题和金属键合丝与芯片表面短路问题，从而降低键合时线弧高度，进而提高封装密度及封装成品率。
【附图说明】
[0013]图1和图2为涂层键合丝结构示意图；
[0014]图3为间隔覆盖涂层键合丝结构示意图；
[0015]图中，I为键合丝，2为绝缘层。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本产品做一详细说明。
[0017]如图1和图2所示，一种涂层键合丝结构，包括键合丝I和绝缘层2，所述绝缘层2覆盖在键合丝I的外围，所述绝缘层2的材质是对苯二甲酸、聚对苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。
[0018]所述键合丝I材质是金、铝、铜、银或者镀钯铜。
[0019]所述绝缘层2全部覆盖键合丝I，或者间隔覆盖键合丝1，如图3所示。
[0020]—种涂层键合丝结构的制作方法，其制作方法中，所述绝缘层2的形成工艺为喷涂或化学气相沉积。
[0021]如图3所示，L与D为等值或者不等值数值，绝缘层2的间隔覆盖可以起到阻燃的作用。对于绝缘层2在高温下需要燃烧去除的材料，在烧球过程中(温度会达到键合丝的熔点即1064°C以上)会发生燃烧，绝缘层2被燃烧后，生成易挥发物，从而将键合丝I暴露出来，键合丝I融化形成球状，然后进行第一焊点的键合。此间隔覆盖露出的键合丝I可以在绝缘层2燃烧的过程中起到阻断燃烧路径的作用，从而有效保护住不需要去除绝缘层2的涂层键合丝，从而在出现绞丝、叠丝的情况下不出现短路的状况。
[0022]对于需要在高温情况下燃烧去除的聚合物材料绝缘层2，对苯二甲酸燃点在3840C -421°C，在键合工艺烧球过程中绝缘层2的部分在高温状况下发生燃烧，生成易挥发物(二氧化碳和水)，随设备排风系统排出。聚合物聚芳醚酮自身具备阻燃特性，在键合丝熔化温度下可以燃烧，但因自身具备阻燃特性，所以当温度低于燃点时便会停止燃烧。此绝缘层2不需要进行间隔覆盖处理，有效防止键合丝2之间短路的发生。
[0023]如图3所示，L与D为等值或者不等值数值，绝缘层2的间隔覆盖可以起到阻燃的作用。对于绝缘层2在高温下发生挥发的材料，在键合过程中，键合丝I在烧球端会形成较高温度即100tC以上，聚对苯二甲酸乙二醇酯所形成的绝缘层的热分解温度为353°C，此时绝缘层2便会在高温下发生分解并挥发掉，暴露出内部金属键合丝，方便键合。而不需要挥发掉的部分需要进行冷却处理，以防止由于键合丝导热而将不需要去除的部分分解掉。
【主权项】
1.一种涂层键合丝结构，包括键合丝(I)和绝缘层(2)，所述绝缘层(2)覆盖在键合丝(I)的外围，其特征在于:所述绝缘层(2)的材质是对苯二甲酸、聚对苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。2.根据权利要求1所述的一种涂层键合丝结构，其特征在于:所述键合丝(I)材质是金、招、铜、银或者镀钯铜。3.根据权利要求1所述的一种涂层键合丝结构，其特征在于:所述绝缘层(2)全部覆盖键合丝(I)，或者间隔覆盖键合丝(I)。4.根据权利要求1所述的一种涂层键合丝结构，其特征在于:所述涂层键合丝与铝、金或者镍/金焊盘通过键合形成冶金连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种涂层键合丝结构，涂层键合丝绝缘层含有聚合物材料，绝缘层在高温下可以分解并且不损伤键合丝。本实用新型有效解决金属线之间短路问题，进而提高封装密度及封装成品率。
【IPC分类】H01B13/06, H01B7/02, H01L23/49
【公开号】CN205194691
【申请号】CN201520877196
【发明人】李涛涛, 于大全, 刘宇环
【申请人】华天科技（西安）有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月5日