一种焊丝键合结构及焊丝键合工艺的制作方法

本发明涉及焊丝键合，具体来说涉及一种焊丝键合结构及焊丝键合工艺。

背景技术：

1、在微波多芯片组件(multi-chip module，mcm)中，通常采用金丝键合来实现单片微波集成电路、集总式电阻和电容等元器件与微带线、共面波导的互连，以及微波传输线之间或与射频接地面的互连。

2、超声键合是一种固态金属结合方式。超声波能量和力传递到引线和焊盘上时，金属在接触面产生塑性变形，最终形成冶金学的键合。在金属引线与焊盘之间的键合界面上，两者之间的金属化层发生摩擦，形成剪切力并作用在接触界面的金属原子上，从而活化了接触的金属表面，并去除掉键合引线和焊盘结合面的污染物，最终得到了良好的键合效果。

3、楔焊劈刀相较于金丝与芯片pad都较大，且楔焊点厚度均偏薄。在芯片pad与劈刀平面未完全平行或芯片钝化层过厚的情况下，焊接过程中，劈刀两侧会与钝化层直接接触，分散超声能力，破坏钝化层，严重时会直接将钝化层及下方电路、pad同时破坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种焊丝键合结构及焊丝键合工艺，通过在钝化层上形成下凹的键合窗口，将pad外露在键合窗口内，在外露的pad上焊接金饼，焊接劈刀与金饼直接焊接，可以避免焊接劈刀与pad和钝化层接触，避免焊接劈刀抵压pad和钝化层，从而可以避免pad和钝化层被损伤破坏。

2、为此，本发明提供了一种焊丝键合结构，包括：芯片，所述芯片上形成有下凹的键合窗口，所述键合窗口内具有外露的pad；金饼，所述金饼位于所述键合窗口内、并结合在所述pad上；焊接金丝，所述焊接金丝的一端与所述金饼相焊接。

3、优选的，所述金饼的顶面伸出所述键合窗口，所述金饼的厚度为10-15μm。

4、优选的，所述金饼的直径为50-60μm。

5、本发明还提供了所述的焊丝键合结构的焊丝键合工艺，包括如下步骤：

6、（1）对芯片进行清洗；

7、（2）使用球焊机将金球与所述芯片的pad结合，所述金球结合在所述pad的正中央，所述金球被焊接为金饼；

8、（3）使用楔焊机对所述金饼进行焊接，楔焊劈刀焊接点与所述金饼颈部对准，向上拱丝拉，形成线弧，然后接触其他焊接点进行焊接。

9、优选的，所述步骤（1），使用等离子体清洗设备对所述芯片进行清洗。

10、优选的，所述步骤（2），所述球焊机的温度为160-190℃。

11、优选的，所述步骤（2），所述金饼的厚度为10-15μm，所述金饼的厚度为50-60μm。

12、优选的，所述步骤（2），所述楔焊劈刀焊接点的中心与所述金饼顶面中心的间距小于或等于10μm。

13、优选的，所述步骤（3），所述楔焊机的温度为100-130℃。

14、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种焊丝键合结构及焊丝键合工艺，焊丝键合结构包括：芯片，所述芯片上形成有下凹的键合窗口，所述键合窗口内具有外露的pad；金饼，所述金饼位于所述键合窗口内、并结合在所述pad上；焊接金丝，所述焊接金丝的一端与所述金饼相焊接。本发明的焊丝键合结构，通过在钝化层上形成下凹的键合窗口，将pad外露在键合窗口内，在外露的pad上焊接金饼，焊接劈刀与金饼直接焊接，可以避免焊接劈刀与pad和钝化层接触，避免焊接劈刀抵压pad和钝化层，从而可以避免pad和钝化层被损伤破坏。本发明的焊丝键合结构避免了焊接过程容易导致芯片和钝化层破损出现裂缝的缺陷，从而可以提高产品可靠性和产品良率。

15、结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种焊丝键合结构，其他特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

3.如权利要求1所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

4.如权利要求1所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的焊丝键合结构的焊丝键合工艺，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

7.如权利要求5所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

8.如权利要求5所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

9.如权利要求5所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

10.如权利要求5所述的焊丝键合工艺，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种焊丝键合结构及焊丝键合工艺，焊丝键合结构包括：芯片，所述芯片上形成有下凹的键合窗口，所述键合窗口内具有外露的Pad；金饼，所述金饼位于所述键合窗口内、并结合在所述Pad上；焊接金丝，所述焊接金丝的一端与所述金饼相焊接。本发明的焊丝键合结构，通过在钝化层上形成下凹的键合窗口，将Pad外露在键合窗口内，在外露的Pad上焊接金饼，焊接劈刀与金饼直接焊接，可以避免焊接劈刀与Pad和钝化层接触，避免焊接劈刀抵压Pad和钝化层，从而可以避免Pad和钝化层被损伤破坏。本发明的焊丝键合结构避免了焊接过程容易导致芯片和钝化层破损出现裂缝的缺陷，从而可以提高产品可靠性和产品良率。技术研发人员：徐建鹏,王子宁,慈友胜,李增鸣受保护的技术使用者：青岛兴航光电技术有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6