一種涂層鍵合絲及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及關(guān)于引線鍵合工藝的半導體封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種涂層鍵合絲及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導體技術(shù)及市場需求的不斷推進，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)級封裝SiP (System in Package)及新型指紋識別封裝技術(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別技術(shù)對于超低線弧的要求，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]為了解決這一問題，日本專利平7-268278公開了一種鍵合線，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。此文獻中公開了聚氨基甲酸乙酯樹脂、尼龍樹脂、聚胺樹脂、氟族的樹脂、對脂、聚氯乙烯樹脂等。涂有聚酯材料的鍵合絲是不適合于鍵合的，因為聚酯的硬度太高。聚酯樹脂、聚胺樹脂、尼龍樹脂和氟族的樹脂的耐熱性很高。但是，這些樹脂中的每一種都不會在鍵合時被加熱溫度所分解，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行后來的鍵合。
[0004]在用作絕緣層材料的耐熱環(huán)氧樹脂中，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，從而在沒有熔化鍵合絲和保證穩(wěn)定性的情況下很難去掉絕緣層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種涂層鍵合絲，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]一種涂層鍵合絲，所述結(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)是對苯二甲酸、聚對苯二甲酸丁二酯、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/金焊盤通過鍵合形成冶金連接。
[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氣相沉積。
[0012]通過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題和金屬鍵合絲與芯片表面短路問題，從而降低鍵合時線弧高度，進而提高封裝密度及封裝成品率。
【附圖說明】
[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，1為鍵合絲，2為絕緣層。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本產(chǎn)品做一詳細說明。
[0017]如圖1和圖2所示，一種涂層鍵合絲，包括鍵合絲1和絕緣層2，所述絕緣層2覆蓋在鍵合絲1的外圍，所述絕緣層2的材質(zhì)是對苯二甲酸、聚對苯二甲酸丁二酯、聚4-甲基-1-戊烯或者聚芳醚酮。
[0018]所述鍵合絲1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1，或者間隔覆蓋鍵合絲1，如圖3所示。
[0020]一種涂層鍵合絲的制作方法，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。對于絕緣層2在高溫下需要燃燒去除的材料，在燒球過程中(溫度會達到鍵合絲的熔點即1064°C以上)會發(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1暴露出來，鍵合絲1融化形成球狀，然后進行第一焊點的鍵合。此間隔覆蓋露出的鍵合絲1可以在絕緣層2燃燒的過程中起到阻斷燃燒路徑的作用，從而有效保護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]對于需要在高溫情況下燃燒去除的聚合物材料絕緣層2，對苯二甲酸燃點在384°C -421°C，在鍵合工藝燒球過程中絕緣層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，所以當溫度低于燃點時便會停止燃燒。此絕緣層2不需要進行間隔覆蓋處理，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。對于絕緣層2在高溫下發(fā)生揮發(fā)的材料，在鍵合過程中，鍵合絲1在燒球端會形成較高溫度即1000°C以上，聚對苯二甲酸乙二醇酯所形成的絕緣層的熱分解溫度為353°C，此時絕緣層2便會在高溫下發(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)掉的部分需要進行冷卻處理，以防止由于鍵合絲導熱而將不需要去除的部分分解掉。
【主權(quán)項】
1.一種涂層鍵合絲，包括鍵合絲(1)和絕緣層(2)，所述絕緣層(2)覆蓋在鍵合絲(1)的外圍，其特征在于:所述絕緣層(2)的材質(zhì)是對苯二甲酸、聚對苯二甲酸丁二酯、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，其特征在于:所述鍵合絲(1)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，其特征在于:所述絕緣層(2)全部覆蓋鍵合絲(1)，或者間隔覆蓋鍵合絲(1)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涂層鍵合絲，其特征在于:所述涂層鍵合絲與鋁、金或者鎳/金焊盤通過鍵合形成冶金連接。5.一種涂層鍵合絲的制作方法，其特征在于:其制作方法中，所述絕緣層(2)的形成工藝為噴涂或化學氣相沉積。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂層鍵合絲及其制作方法，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。本發(fā)明有效解決金屬線之間短路問題，進而提高封裝密度及封裝成品率。
【IPC分類】H01L23/49, H01B7/02, H01B13/06, H01B13/16
【公開號】CN105374782
【申請?zhí)枴緾N201510750110
【發(fā)明人】李濤濤, 于大全, 劉宇環(huán)
【申請人】華天科技（西安）有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月5日