发明名称 长引线低弧度高密度金丝球焊生产方法
摘要 本发明提供一种长引线、低弧度、高密度、集成电路封装金丝球焊生产方法,具体步骤为:1材料准备;2设备选择;3生产工艺技术控制,其中3-1金球烧制,3-2芯片焊区接线,3-3)线弧成形,3-4引线框架接线;4半成品抽样检测。本发明制成的超大规模超薄型集成电路可广泛用于计算机、通讯设备、高档家电等,突破了传统封装形式引线短、弧度高、密度低,不适应超大规模超薄型集成电路封装需求的缺点。利用此项技术做成的产品使用在上述设施,使其具有体积小、重量轻、节约能源等特点,而且性能比传统工艺更稳定可靠,一致性更高,实现了低成本高效率,适合大规模生产加工。
申请公布号 CN1983541A 申请公布日期 2007.06.20
申请号 CN200510022727.0 申请日期 2005.12.13
申请人 天水华天科技股份有限公司 发明人 崔卫兵;任江林;刘志强;颉永红;周金城
分类号 H01L21/60(2006.01) 主分类号 H01L21/60(2006.01)
代理机构 甘肃省专利服务中心 代理人 鲜林
主权项 1、一种长引线低弧度高密度金丝球焊生产方法,其特征在于按下述工艺步骤生产:a)材料准备a-1)金丝:Au>99.99% 破断力(T/S)≥10gf 延伸率(E/L)2~18%;a-2)引线框架:矩阵式薄型引线框架;a-3)接线劈刀:H=35~40μm CD=50~65μm TIP=118~135μm OR=6~10°FA=7°~11°;b)设备选择ASM AB339 Eagle焊线机c)生产工艺技术控制c-1)金球烧制①将EFO电子打火杆调节3500V~4200V,并保证打火铂头光滑清洁,金线接地通路闭合;②调节打火电流量为2700mA~3200mA,使金球硬度符合接线要求;③调节打火放电时间为670μs~720μs,使金球头部融化,以获得直径为40μm±1μm表面圆滑无缺陷的金球FAB;c-2)芯片焊区接线①将框架载体上已粘芯片并前固化好的装有半成品的上料夹放在金丝球焊机工作台上,金丝球焊机自动将已上芯的引线框架送进轨道,经自动对准并利用传导方式加热到200±2℃;②将接线劈刀对准芯片焊点,保证劈刀中心点与焊区中心点偏移量不能超出0.5mm;③对接线劈刀上加上时间为10ms±3ms的超声波和压力;超声波频率为120KHZ±10KHZ,输出方式为电流,功率为40mw±2mw,压力输出为30gf±2gf;④在上述加热温度超声波与压力共同作用下金球与芯片焊区接触点产生约1900℃~2200℃温度,致使金球与芯片焊点实现共熔,使其具有良好欧姆接触,从而达到剪切力≥25gf;c-3)线弧成形①由接线劈刀把金丝垂直拉到距芯片表面0.07±0.001mm高度后折弯,在此期间距芯片高度高于0.02mm,金线热应力区无变形,以防止金球颈部受损或缩短;②折弯后,依芯片焊区与之相对应的引线框架之间跨度值,得出相应长度金线,一般放线长度控制在3mm~7mm,误差控制在±0.001mm以内;③移动已放出金线至引线框架内接脚,保证在移动过程中金线最大偏移量<1%;c-4)引线框架接线①已上芯的引线框架在金丝球焊机上利用传导方式加热到200±2℃后;②将接线劈刀移至引线框架内引脚,并保证接线劈刀中心与内接脚宽度中心重合,偏移量不超出1μm;③对接线劈刀加上时间为10ms±3ms的超声波和压力,超声波频率为120KHZ±10KHZ,输出方式为电流,功率为80mw±3mw,压力输出为160gf±6gf;④在上述加热温度、超声波与压力作用下,金线与引线框架内引脚接触点产生高温、高压强,使金线与引线框架内引脚产生塑性变形,从而达到相互楔合,其拉断力≥5gf,形成良好欧姆接触;⑤依①~④压好所有芯片到内引脚上的单引线;⑥在同一引线框架的载体上粘接的同一芯片上,DIP、SOP和SSOP内引脚上接2根以上的金线;d)半成品抽样检测①金球剪切力:用精度金球剪切力对抽样产品中所有已焊接成功金球做破坏性实验,要求所有金球剪切力均要≥25gf,cpk≥1.68;②金线拉断力:用高精度金线拉断力测试机对抽样产品中所有已焊接成功金线做破坏性试验,要求所有金线拉断力均要达到≥5gf,cpk值≥1.68;③金线最大偏移量:用高倍率高精度测量显微镜对抽样产品中金线做金线最大偏移测量,要求最大偏移量<1%,;④金球一致性:用高倍率高精度测量显微镜对抽样产品中金线一致性测量,最终测量数值cpk≥1.68;⑤后经X-Ray透视机透视,检查塑封后金线变形情况,金线变形率<5%,没有碰丝、开路现象;e)连续使用上述a)、b)、c)步骤,并通过步骤d)的检测,制造成超大规模薄集成电路所需求的长引线低弧度高密度封装的LQFP100L半成品。
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