一种耐低温的引线键合方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温的引线键合方法，包括以下步骤：1)将电极干法转移至测试样品上，使两者充分接触；2)将导线放置在电极旁，远离测试样品的一侧；3)将耐低温的金属铟压扁并切割成条形，然后将铟条覆盖住电极和导线；4)将透明悬臂下放至压实，使铟条与电极和导线充分接触，同时保证铟条不接触样品；5)将透明悬臂抬起，二维半导体电学测试器件制备完成。本发明专利技术并不需要传统的引线键合设备，制备的电学测试器件导电性良好，在83K的低温下可以稳定工作。工作。工作。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温的引线键合方法


[0001]本专利技术涉及二维半导体器件测试领域，具体涉及一种耐低温的引线键合方法。

技术介绍

[0002]引线键合是使用细金属线，利用热、压力、超声波能量使金属引线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技术，其键合质量直接影响半导体器件性能，因此引线键合技术的作用十分重要。常见的引线键合方式为热压引线键合、锲
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锲超声引线键合和热声引线键合。
[0003]目前国内外普遍使用的引线键合机常用键合线为铜线，它的成本较低，机械强度高，焊接后具有良好的稳定性。但是，铜线容易发生氧化，键合过程需要气体保护，键合点容易开裂。此外，铜硬度较强，线较粗，很难满足于操作简便和耐低温环境的测试需求。
[0004]然而引线键合机价格昂贵，尤其是适应二维半导体低温测试的微米级封装设备及相关配套的购置成本更是让广大研究团队难以接受。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种耐低温的引线键合方法，无需使用价格昂贵的引线键合机，而且操作简单，省时高效，成本低廉，耐低温环境。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种耐低温的引线键合方法，包括以下步骤：
[0007]1)将电极干法转移至测试样品上，使两者充分接触；
[0008]2)将导线放置在电极旁，远离测试样品的一侧；
[0009]3)将耐低温的金属铟压扁并切割成条形，然后将铟条覆盖住电极和导线；
[0010]4)将透明悬臂下放至压实，使铟条与电极和导线充分接触，同时保证铟条不接触样品；
[0011]5)将透明悬臂抬起，二维半导体电学测试器件制备完成。
[0012]优选的，步骤2)中所述导线为裸露导线，直径在0.1～0.5mm。
[0013]优选的，步骤3)中所述铟条的厚度在0.2～2mm。
[0014]优选的，步骤4)中所述透明悬臂与铟条接触的一面设置防粘缓冲层，透明悬臂抬起速率为0.5～5mm/min，可避免铟条与透明悬臂通过静电力结合。
[0015]优选的，步骤4)中所述透明悬臂为载玻片。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]1.本专利技术无需使用引线键合设备就能实现二维半导体的引线键合，成本低，操作简便，成功率达90％，而且保护了二维样品在引线键合的过程中不受破坏。制备成的二维半导体电学测试器件可完全满足实验室测试需求，节约了大量的实验成本。
[0018]2.本专利技术所用到的材料均为耐低温材料，使得二维半导体电学测试器件在低温环境下接触良好，满足实验室测试需求。
附图说明
[0019]图1为本专利技术制备的器件结构示意图；图中，1衬底，2测试样品，3电极，4铟条，5导线；
[0020]图2为实施例1制备器件的光学显微镜照片；
[0021]图3为实施例1制备的二维半导体电学测试器件在83K低温下的电掺杂光致发光光谱。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供一种耐低温的引线键合方法，包括以下步骤：
[0023]1)将测试样品2放置在衬底1上，将电极3干法转移至测试样品2上，使两者充分接触；
[0024]2)将导线5放置在电极3旁，远离测试样品2的一侧；
[0025]3)将耐低温的金属铟压扁并切割成条形，然后将铟条4覆盖住电极3和导线5；
[0026]4)将透明悬臂下放至压实，使铟条4与电极3和导线5充分接触，同时保证铟条4不接触样品；
[0027]5)将透明悬臂抬起，二维半导体电学测试器件制备完成，如图1所示。
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0029]下述实施例中，除另有说明，所述的操作方法通常按照常规操作方式或制造厂商建议的条件实施，所用原料和试剂均为市售商品。
[0030]实施例1
[0031]具体工艺包括以下步骤：
[0032]1)将大小为80*200μm的金电极转移至待测试的单层WSe2上，并外延一个电极；
[0033]2)将直径为0.5mm、长20cm的银线放置在电极层一侧；
[0034]3)将铟粒压扁为1mm厚度并切成0.4*3mm的长条，在显微镜下使其覆盖住金电极和银线，并保证铟条不接触样品；
[0035]4)以载玻片为透明悬臂，透明胶带为防粘缓冲层，将悬臂以3mm/min的速率下放至压实铟粒，使铟条与导线和电极充分接触；
[0036]5)将透明悬臂以5mm/min速率抬起，二维半导体电学测试器件制备完成。
[0037]图2为实施例1制备器件的光学显微镜照片；
[0038]图3为实施例1制备的二维半导体电学测试器件在83K低温下的电掺杂光致发光光谱(激发波长405nm，积分时间0.2s，图例中数字代表电压值)
[0039]实施例2
[0040]具体工艺包括以下步骤：
[0041]1)将大小为80*200μm的金电极转移至在单层MoSe2上，并外延一个电极；
[0042]2)将直径为0.1mm、长20cm的银线放置在电极一侧；
[0043]3)将铟粒压扁为2mm厚度并切成1*3mm的长条，在显微镜下使其覆盖住金电极和银线，并保证铟条不接触样品；
[0044]4)以载玻片为透明悬臂，透明胶带为防粘缓冲层，将悬臂以3mm/min的速率下放至压实铟条，使铟条与导线和电极充分接触；
[0045]5)将透明悬臂以0.5mm/min速率抬起，器件制备完成。
[0046]实施例3
[0047]具体工艺包括以下步骤：
[0048]1)将大小为80*200μm的金电极转移至在单层WS2上，并外延一个电极；
[0049]2)将直径为0.3mm、长20cm的银线放置在电极层另一侧，
[0050]3)并放置铟粒压扁为0.2mm厚度并切成1*3mm的长条，在显微镜下使其覆盖住金电极和银线，并保证铟条不接触样品；
[0051]4)以载玻片为透明悬臂，透明胶带为防粘缓冲层，将悬臂以3mm/min的速率下放至压实铟条，使铟条与导线和电极充分接触；
[0052]5)将透明悬臂以1mm/min速率抬起，器件制备完成。
[0053]以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温的引线键合方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将电极干法转移至测试样品上，使两者充分接触；2)将导线放置在电极旁，远离测试样品的一侧；3)将耐低温的金属铟压扁并切割成条形，然后将铟条覆盖住电极和导线；4)将透明悬臂下放至压实，使铟条与电极和导线充分接触，同时保证铟条不接触样品；5)将透明悬臂抬起，二维半导体电学测试器件制备完成。2.根据权利要求1所述的一种耐低温的引线键合方法，其特征在于，步骤2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲珑，杨顺顺，零彤，刘友文，康健，陈帅，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：