一种铝线键合方法技术

本发明专利技术涉及芯片封装技术领域，具体公开了一种铝线键合方法，包括如下步骤：铝线切断：切刀根据设定的切割深度，将铝线切断；移出焊接区：键合头按设定高度及长度移出焊接区域，其中，设定的高度为0。本发明专利技术的技术方案具有较强的通用性，能够进一步降低出现弹坑现象的概率，提高产品良率。提高产品良率。提高产品良率。

【技术实现步骤摘要】
一种铝线键合方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及一种铝线键合方法。

技术介绍

[0002]铝线键合是一种使用铝线或铝带，利用压力、超声波能量使铝线或铝带与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通的工艺。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。
[0003]在铝线键合中经常会遇到弹坑现象，这种现象会给产品的可靠性造成间接或直接的破坏。通常导致弹坑有如下原因：压焊前芯片压焊区已被污染，芯片压焊区铝垫层太薄，压焊夹具密合不好、楔刀型号选用不适当、楔刀粘污、楔刀安装时U型槽与导线嘴U型槽不在同一线上等，通过在选择合适的设备或严苛控制工作环境能够降低弹坑现象出现的概率，但是无法消除弹坑现象，这也成为了影响产品良率的工艺难题。
[0004]为此，需要一种能够进一步降低出现弹坑现象的概率，以提高产品良率的铝线键合方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种铝线键合方法，能够降低出现弹坑现象的概率，以提高产品良率。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0007]一种铝线键合方法，包括如下步骤：
[0008]铝线切断：切刀根据设定的切割深度，将铝线切断；
[0009]移出焊接区：键合头按设定高度及长度移出焊接区域，其中，设定的高度为0。
[0010]基础方案原理及有益效果如下：
[0011]通过对整个键合过程进行反复分析发现，切刀向下移动切线时，由于铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，延展性较好。当铝线被切刀完全切透后，铝线切割面前端会有倒角；如果铝线未完全切透，现有的键合方案中，切刀将切线后，键合头同时在竖直方向和水平方向上进行移动，将铝线完全撕裂，由于铝的脆性，键合头略向上撕裂铝线时，铝线切割面前端也会形成倒角毛刺。这两种情况下的铝线，在键合到芯片时，前端倒角毛刺受超声共振楔入芯片铝垫层，造成弹坑现象。
[0012]本方案中，在键合头按设定的0高度及长度移出焊接区域时，铝线切割面倒角毛刺会与管脚表面摩擦，倒角毛刺通过摩擦后变得整平或反向(向上)弯曲，下一次键合到芯片时，就能够避免铝线切割面倒角毛刺楔入芯片铝垫层，避免压伤硅层,造成弹坑现象。同时，本方案中，只需要设备支持将位移的高度设置为0，不需要对原有设备进行改造，通用性强。
[0013]进一步，还包括如下步骤：
[0014]固定铝线：使键合头的线夹闭合将铝线定位在第一键合位置；
[0015]第一次键合：键合头带着铝线按照设定的压力触碰芯片，通过超声波将铝线与芯片键合，形成第一焊点；
[0016]松开铝线：使线夹在设定的位置松开铝线；
[0017]弧度运动：键合头执行设定的移动，将铝线带到位移管脚处的第二个键合位置；
[0018]第二次键合：在第二个键合位置，线夹闭合，键合头再次以设定的压力使铝线与器件接触，并通过超声波将铝线键合到管脚表面，形成第二焊点。
[0019]进一步，还包括如下步骤：
[0020]键合头复位：移出焊接区域后，键合头返回到工作高度。
[0021]可以为下一次键合操作做准备。
[0022]进一步，所述弧度运动步骤中，键合头先上升第一预设高度，再平移第二预设长度，铝线跟随移动，形成弧度。
[0023]进一步，所述移出焊接区步骤中，位移长度为400
‑
600um。
附图说明
[0024]图1为实施例一一种铝线键合方法的流程图；
[0025]图2为实施例一步骤S1的示意图；
[0026]图3为实施例一步骤S2的示意图；
[0027]图4为实施例一步骤S3的示意图；
[0028]图5为实施例一步骤S4的示意图；
[0029]图6为实施例一步骤S5的示意图；
[0030]图7为实施例一步骤S6的示意图；
[0031]图8为实施例一步骤S8的示意图；
[0032]图9为现有切线后键合头移动的示意图；
[0033]图10为现有铝线切割面的示意图；
[0034]图11为使用本实施例方法铝线切割面的示意图。
具体实施方式
[0035]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0036]实施例一
[0037]本实施例的键合机包括键合头，以及控制键合头移动的位移机构；键合头包括用于切断铝线的切刀、供铝线穿出的导线嘴、用于夹住或松开铝线的线夹以及用于固定上述器件的支架。
[0038]如图1所示，本实施例还提供一种铝线键合方法，包括如下步骤：
[0039]S1、如图2所示，使线夹闭合将铝线定位在第一键合位置；
[0040]S2、如图3所示，键合头带着铝线按照设定的压力触碰芯片，这种力使铝线变形，然后通过超声波将铝线与芯片键合，形成第一焊点；
[0041]S3、如图4所示，使线夹在设定的位置松开铝线；设定的位置需要人为根据环境和产品特性进行确定。
[0042]S4、如图5所示，键合头执行设定的移动，将铝线带到位移管脚处的第二个键合位
置。具体的，键合头先上升第一预设高度，再平移第二预设长度，铝线跟随移动，形成弧度；
[0043]S5、如图6所示，在第二个键合位置，线夹闭合，键合头再次以设定的压力使铝线与器件接触，并通过超声波将铝线键合到管脚表面，形成第二焊点；
[0044]S6、如图7所示，键合头根据设定的线尾长度，水平位移到铝线切断的位置；
[0045]S7、切刀根据设定的切割深度，将铝线切断；现有的切刀通常有二种安装方式，一种是靠锁紧螺丝顶住切刀在支架上；另一种是通过支架的卡口将切刀卡住，再锁紧卡口螺丝；这两种安装方式都会有偏差，而切割深度参数是根据切刀的高度调试的，也就是每次拆装切刀可能切割深度参数设置都不一样，需要人为判断铝线是否切断再调整参数。
[0046]S8、如图8所示，键合头按设定高度及长度移出焊接区域，其中，设定的高度为0；位移长度为400
‑
600um。换句话说，键合头将平行于管脚表面进行位移。
[0047]S9、键合头返回到工作高度，为下一次键合操作做准备。
[0048]在第二焊点键合完，切刀向下移动切线时，由于铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，延展性较好。当铝线被切刀完全切透后，铝线切割面前端会有倒角；如果铝线未完全切透，现有的键合方案中，切刀将切线后，键合头同时在竖直方向和水平方向上进行移动，将铝线完全撕裂，由于铝的脆性，键合头略向上撕裂铝线时，铝线切割面前端也会形成倒角毛刺。这两种情况下的铝线，在键合到芯片时，前端倒角毛刺受超声共振楔入芯片铝垫层，会有压伤硅层风险。
[0049]通过本实施例的方案，在键合头按设定高度及长度移出焊接区域时，铝线切割面倒角毛刺会与管脚表面摩擦，倒角毛刺通过摩擦后变得整平或反向弯曲，如图11所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝线键合方法，其特征在于，包括如下步骤：铝线切断：切刀根据设定的切割深度，将铝线切断；移出焊接区：键合头按设定高度及长度移出焊接区域，其中，设定的高度为0。2.根据权利要求1所述的铝线键合方法，其特征在于：还包括如下步骤：固定铝线：使键合头的线夹闭合将铝线定位在第一键合位置；第一次键合：键合头带着铝线按照设定的压力触碰芯片，通过超声波将铝线与芯片键合，形成第一焊点；松开铝线：使线夹在设定的位置松开铝线；弧度运动：键合头执行设定的移动，将铝线带到位移管脚处的第二个键合位置；第二次键合：在第二个键...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈显平，
申请(专利权)人：重庆平创半导体研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：