[发明专利]一种基于快速局域电沉积的引线键合方法

说明书

一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，属于引线连接技术领域。所述方法如下：选择待键合的新型引线材料，并对其改性；通过微纳操作平台将引线材料放置于焊盘表面，保证引线与焊盘表面有良好的接触；选择局域电沉积精密移液滴加管口径及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；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；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。本发明相对于传统引线键合工艺，可以实现新型引线材料的可靠引线键合，整个键合过程无需加热连接，无热损伤和机械损伤，具有工艺流程简单，键合速度快，适用于各种焊盘材料，连接层金属种类选择范围大等优点。

技术领域

本发明属于引线连接技术领域，它涉及一种电子封装技术引线键合的方法，具体的说，是一种使用电沉积方法实现新型引线材料键合的方法，从而实现新型引线键合材料与焊盘在固态下互连的新型引线键合方法。

背景技术

随着电子封装技术不断发展革新，IC集成密度越来越高，引线键合技术中传统金属引线的使用带来了高电阻和电迁移的问题，严重影响了电子器件的功率密度和可靠性。使用新型高导电性高可靠的引线材料（如碳基、碳表面增强金属基、碳复合金属基引线材料等）代替传统的金、铝、铜、银等良导体材料，可以有效降低互连电阻，提高电子器件的可靠性。新引线材料中大量使用的碳材料（如碳纳米管、石墨烯等）与IC焊盘金属铝、铜、金等属于弱润湿/弱连接的材料对，不能采取目前金丝、铝丝、银丝、铜丝键合采用的热压键合、超声键合及热超声键合的方法。同时传统引线键合封装过程由于引线材料和焊盘材料不同，在连接和服役过程中在界面处会形成金属间化合物层，进而导致一系列的可靠性问题，如果选择与焊盘金属相同的材料作为引线封装互连材料，可以大大减少界面问题，提高电子产品的可靠性。为此，需要开发新型的引线键合技术以适应引线材料和封装技术可靠性发展的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有引线键合技术不可靠的问题，提供一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，用于引线材料（如碳基、碳表面增强金属基、碳复合金属基引线材料等）与焊盘的引线键合。本发明能够解决使用热压键合、超声键合及热超声键合等方法无法实现引线材料与焊盘互连的问题，通过局域电沉积方法，实现引线材料与焊盘之间快速选择性互连，整个键合过程无需加热连接，无热损伤和机械损伤，具有工艺流程简单，键合速度快，适用于各种焊盘材料，连接层金属种类选择范围大等优点。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于快速局域电沉积的引线键合方法，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。