[发明专利]一种基于快速局域电沉积的引线键合方法

权利要求书

1.一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

步骤一：选择待键合的引线材料；

步骤二：对步骤一所选择的引线材料进行表面改性；

步骤三：将表面改性后的引线材料，通过微纳操作平台放置于焊盘表面，保证引线两端位于焊盘表面的中心处，并保证引线两端与焊盘表面有良好的接触；

步骤四：选择局域电沉积精密移液滴加管口径，滴加管口孔径的选择范围为大于需加工焊盘面积的1/5，小于焊盘面积的2/3；根据电沉积金属种类选择局域电沉积溶液滴加管内阳极金属种类，确保电镀阴极端探针与焊盘良好接触；

步骤五：通过局域电沉积方法在焊盘表面形成完全包覆引线材料的金属镀层；

步骤六：完成所有焊盘表面电沉积引线键合后，对整体器件进行清洗，除去表面残留电沉积溶液。

2.根据权利要求1所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：所述的引线材料为碳基引线材料、碳表面增强金属基引线材料或碳复合金属基引线材料，

所述的碳基引线材料为碳纤维、碳纳米管纤维或石墨烯片层；所述的碳表面增强金属基引线材料为表面定向生长碳纳米管金属引线、表面定向生长石墨烯金属引线或表面包覆石墨烯金属箔片；所述的碳复合金属基引线材料为碳纳米管复合金属引线或石墨烯复合金属引线；所述的金属均为铜、镍、金或铝中的一种。

3.据权利要求1所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：步骤二中，所述的表面改性包括表面活性剂吸附改性、激光及等离子刻蚀改性或表面纳米化改性。

4.据权利要求1所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：步骤五具体为：电沉积溶液通过安装在微纳操作平台上的精密移液器滴加在焊盘与引线材料的结合处，保证移液器管头没于焊盘表面电沉积溶液液面之下，移液器滴加电沉积溶液应完全包覆焊盘与引线结合处，同时保证电沉积溶液面积应小于整个焊盘面积的三分之二。

5.利要求4所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：通过向电沉积溶液中添加表面活性剂或改变焊盘表面结构，使得电沉积溶液在焊盘表面的润湿角大于45°，保证电沉积溶液在焊盘表面保持良好的液滴状态。

6.据权利要求4所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：所述的精密移液器内放置沉积金属片或金属丝，作为后续电沉积加工的阳极材料。

7.据权利要求6所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：使用精密电镀电源进行金属沉积引线键合时，其中电源阳极端能够与精密移液器滴加管内放置的沉积金属片或金属丝连接，电源阴极端探针能够与金属焊盘相连接，同时保证阴极端金属探针不与电沉积溶液接触；电沉积气氛根据沉积金属的不同而不同，即

当使用水基溶液沉积铜、镍、金时，无需保护气氛；当使用离子液体沉积铝金属时，需在惰性气体保护下进行。

8.据权利要求6所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：步骤五中，通过电沉积法在焊盘表面进行金属电沉积，电沉积金属层要完全覆盖引线材料，电沉积电流密度为0.1~5 A/dm²，电沉积时间在10~600s之间。

9.权利要求1所述的一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，其特征在于：步骤五中，根据加工芯片与电路板的结构和焊盘的位置，进行逐一单个焊盘电沉积引线键合，或者多个焊盘同时电沉积进行引线键合；所述的多个焊盘同时进行电沉积引线键合时，需根据加工需要选择多个微纳操作平台、精密移液滴加装置和精密电镀电源；所述的单个焊盘电沉积引线键合完成后，精密移液滴加装置吸取剩余在焊盘上的电沉积溶液，移动到下一焊盘进行加工；全部焊盘完成电沉积引线键合后，对芯片和电路板进行整体清洗，去除残留的电沉积溶液残留，对清洗后的芯片和电路板进行干燥处理。