[发明专利]一种基于钯铜线的半导体键合工艺

权利要求书

1.一种基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，包括：

A.劈刀移至芯片焊盘的位置，使用表面镀钯的纯铜线构成的焊线线材制作第一个焊点的焊球；

B.拉线弧，焊头带动劈刀往上抬起，所述焊线线材被拉起到设定的高度后，从最高点移动到PCB板第二个焊点的位置，完成所述焊线线材的走线；

C.劈刀移至PCB板的焊盘的位置，使用所述焊线线材焊接第二个焊点；

其中，制作第一个焊点和第二个焊点时，使用保护气体充盈所述劈刀及劈刀的周边，所述保护气体的成分为：95％～99％氮气和1％～5％的氢气，重量百分比；

其中，制作所述第一个焊点的焊球时，包括预烧球阶段获得预烧球；

所述预烧球阶段：打火杆尖端与露出劈刀的所述焊线线材之间放电形成一个完整的电流回路，所述电流回路的电流为25～35mA:

其中，所述A之前，还包括：

A1：在PCB板的焊盘的位置种球，种球包括种球预烧球阶段和烧球阶段，所述种球预烧球阶段电子打火后线尾烧结形成的小球的直径为1.8～2.2mil，所述烧球阶段，打火杆尖端与露出劈刀的所述焊线线材之间放电形成一个完整的电流回路，形成直径为1.8～2.2mil的预植球；所述预植球成为第二个焊点；

所述预烧球的直径的3/4以内，所述钯元素所占重量比例低于10％；

所述预烧球阶段：使用环形喷嘴从下向上吹向所述焊线线材的端部的周侧，使所述钯元素少向所述预烧球的内部扩散。

2.如权利要求1所述基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，所述芯片焊盘为铝焊盘或金焊盘，所述第一个焊点的焊球大小为所述芯片焊盘的大小的80％～95％。

3.如权利要求1所述基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，所述PCB板的焊盘包括从下而上的三层金属：铜层、镍层和银层，或铜层、镍层和金层，其中，所述铜层的厚度为500～800μm，所述镍层的厚度为150～250μm，所述银层的厚度为60～120μm，所述金层的厚度为1～5μm。

4.如权利要求1所述基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，所述焊线线材的直径为0.6～1mil，所述表面镀钯的纯铜线构成的焊线线材的钯金属层的厚度为4～8μm；制作第一个焊点时，预烧球阶段电子打火后线尾烧结形成的小球的直径为1.6～2mil，焊接压力为30～50g，焊接的功率为120～150mv，焊接时间为10～16ms。

5.如权利要求1所述基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，所述焊接第二个焊点时，预烧球阶段电子打火后线尾烧结形成的小球的直径为1.8～2.2mil，焊接压力为70～90g，切鱼尾的焊接功率为120～150mv。

6.如权利要求2所述基于钯铜线的半导体键合工艺，其特征在于，在所述焊接第二个焊点时，键合温度设置为140℃～170℃，焊焊接时间设置为10～16ms，焊接功率为65～95mw。