[发明专利]微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置及其方法

说明书

本发明提供一种微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置及其方法。本发明中的涂镀装置保证涂镀工艺连续稳定，提高键合丝线材的服役寿命和服役性能；涂镀方法使镀层材料沉积附着在键合丝线材的表面形成均一的镀层，避免了电镀工艺对环境的污染、拉制过程中断线及镀层脱落等问题，避免先电镀后拉拔工艺所带来的镀层质量不稳定的问题。

技术领域

本发明属于封装键合线技术领域，具体涉及一种微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置及其方法。

背景技术

随着集成电路产业领域的迅速发展，芯片集成度要求越来越高。键合铜线及银线在微电子封装实际应用中容易腐蚀(氧化)、在高温高湿环境下容易失效。为有效提高铜线或银线的耐腐蚀性能及高温高湿环境下器件的可靠性，通常需要在铜线或银线表面添加镀层来改善其服役性能，在大规模集成电路及LED中逐渐替代键合金线应用于芯片和引脚的连接。

目前，主要采用电镀的方法在细铜线或银线上镀一层金属钯或金等贵金属镀层，来提高材料服役性能。传统电镀工艺存在对环境污染严重、进一步拉制过程中出现镀层脱落、钯层厚度不均匀等问题。此外，拉制过程由于被镀丝线和镀层的塑性形变性能不同，很难拉制出匹配市场需求的微细(直径＜0.05mm)键合线。相比之下，直接涂镀法能有效避免先电镀后拉拔工艺所带来的镀层质量不稳定的问题。

此外，传统电镀工艺中为了提高镀层与镀材间的结合性，往往需要在涂镀液中添加一些有机卤素化合物。然而，有机卤素化合物本身及燃烧处理过程中对人体和自然生态环境的危害已成为不争的事实。随着2008年电子产品领域“无/低卤素”的标准IPC/JEDECJ-STD-709的出台，越来越多的国家纷纷推行卤素限制法令，键合线领域无卤技术已经显得迫在眉睫。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置及其方法，用以克服上述现有技术中先电镀后拉拔工艺所带来的镀层质量不稳定的问题，以及涂镀液中添加的有机卤素化合物对人体和自然生态环境造成危害的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置，涂镀装置包括运动控制系统和依次设置的清洗系统、涂镀系统、加热沉积系统。还提供一种微米级键合丝线材连续涂镀方法，采用绿色纳米涂镀装置进行连续涂镀。

有益效果：

本发明涂镀装置中的涂镀系统实现涂镀液输送、涂镀以及回收，进样泵精确控制涂镀液的输送速率，尽量减少剩余涂镀液的产生，通过模芯调节模孔的大小，控制键合丝线材表面覆盖的涂镀液的厚度及均一性，同时回收模具的设置，提高涂镀液的利用率；运动控制系统控制键合丝线材的涂镀速度以及紧绷程度来保证镀层厚度以及均一稳定性；加热沉积系统通过通入保护气体避免键合丝线材及镀层材料的氧化，通过各段加热炉的长度以及键合丝线材涂镀速度来调节加热处理时间，进一步强化镀层材料与键合丝线表面的结合强度，最后获得镀层材料均匀包覆的键合丝线材；通过运动控制系统、涂镀系统和加热沉积系统之间协调控制，保证涂镀工艺连续稳定，从而提高键合丝线材的服役寿命和服役性能，能够满足引线框架、电子信息、高端连接器等领域的产品需求。

本发明中的连续涂镀方法是在成品键合丝线材的表面上直接涂镀镀层材料，然后通过加热沉积热处理的方式将涂镀液中的溶剂和其他挥发性成分挥发掉，使镀层材料沉积附着在键合丝线材的表面形成均一的镀层，避免了电镀工艺对环境的污染、拉制过程中断线及镀层脱落等问题，同时还避免先电镀后拉拔工艺所带来的镀层质量不稳定的问题。

本发明中的涂镀液为无卤高效分散润湿型涂镀液，不会对人体和自然生态环境造成危害，且涂镀液中通过添加缓蚀剂来减缓或防止涂镀对键合丝线材的腐蚀，通过添加成膜剂来促使涂镀液在键合丝线材表面形成均匀镀层。

附图说明

图1为本发明具体实施例中涂镀装置的结构示意图；