[发明专利]一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法

权利要求书

1.一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将不需要键合的铝质器件部位涂覆有机隔离剂进行遮盖，将需要键合的铝质器件部位表面进行清洁；

(2)将所述需要键合的铝质器件部位置于离子溅射仪的真空室中，溅射靶材设置为锌，接通离子溅射设备的电源并开启真空泵，在真空度达到指定要求后，开启离子溅射过程，在铝表面沉积一层锌，沉积结束后，关闭离子溅射电源，打开真空阀门，将真空室的气压恢复至大气压力；

(3)将溅射靶材更换为铜，接通离子溅射设备电源并开启真空泵，在真空度达到指定要求后，开启离子溅射过程，在铝表面沉积一层铜，沉积结束后，在铝质器件的表面生成一层Cu-Al-Zn三元化合物薄层，关闭离子溅射电源，打开真空阀门，将真空室气压恢复至大气压力；

(4)清洗铝制器件表面涂覆的所述有机隔离剂，采用超声波键合机对金丝进行抽丝和球化，进行Au-Al超声波键合。

2.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，离子溅射环境的真空度控制在0.01～10Pa，所述溅射靶材的纯度为99.99％～99.9999％。

3.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，经离子溅射后，铝表面沉积的锌层厚度为5～1000nm。

4.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，经离子溅射后，铝表面沉积的铜层厚度为20～1000nm。

5.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，锌层和铜层的厚度比为1：5～1：1.2。

6.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，所述金丝的直径为0.005～0.3mm。

7.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，超声波键合过程中使用惰性气体进行保护，超声波频率控制在20～40kHz，功率为200～600mW，键合压力为40～100cN，键合时间控制在2～70ms，温度设置为150～180℃。

8.根据权利要求1所述的一种提高Au-Al键合强度和可靠性的方法，其特征在于，所述有机隔离剂的黏度为3～500mPa·s。