[发明专利]一种系统级封装打线方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种系统级封装打线方法及装置。

背景技术

系统级封装(SIP，system in package)是指将多个具有不同功能的有源与无源元件，以及诸如微机电系统(MEMS)、光学(Optics)元件等其他元件组合在同一封装中，成为可提供多种功能的单颗标准封装的组件，形成一个系统或子系统。

目前大多数SIP封装主要通过表面贴装技术SMT结合贴片打线的形式完成整个内部组装，SMT之后会通过回流焊固定成型，通过水洗来清洗基板表面的助焊剂残留，这些制程会造成打线过程中频繁出现NSOL(2焊点翘起)、short tail(缩线)、EFO open(打火线路断开)等诸多报警，对打线作业影响很大，无法保证打线的高良率，同时也会相应提高打线的成本，后期亦无法保证产品的可靠性。

常见的打线线弧方式有两种：正向打线(forward loop)和反向打线(reverse loop)两种，打线过程如下。

a.正向打线如图1所示：1焊点在打线焊盘pad上，2焊点在基板金手指(finger)上。作业顺序是先在焊针末端烧球，然后球焊(ball bond)将金球打在打线pad上，后将线弧扯出，楔形焊(wedge bond)打在基板金手指上；

b.反向打线如图2所示：1焊点在打线焊盘(pad)上，2焊点在基板金手指(finger)上。作业顺序是先在焊针末端烧球，然后将球焊(ball bond)打在打线pad上，完成后在金球上端通过机器焊针运动将线切断，重新在焊针末端烧球，然后将ball bond打在基板finger上，将线弧扯出，楔形焊(wedge bond)打在打线pad的金球上。

如图3所示，正向打线速度较快，适用叠层pad打线，对基板finger金手指表面清洁度要求较高，类似SIP类封装在经过回流清洗后基板表面清洁度难以保证，使用正向打线会造成很多报警；而反向打线速度稍慢，作业制程稳定报警较少，但因线弧模式限制，无法较好的应用在叠层pad打线上面，如图4所示，碰线的概率非常高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种系统级封装打线方法及装置，以解决现有SIP封装中的打线方式，正向打线过程稳定性差、作业过程报警多，反向打线但因线弧模式限制，碰线的概率高的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种系统级封装打线方法，包括：通过电火花放电在引线末端形成第一金属球；在基板金手指上进行球形焊接，焊接所述第一金属球；控制焊线工具运动，切断引线；通过电火花放电在引线末端形成第二金属球；在芯片的焊盘上进行球形焊接，焊接所述第二金属球；控制焊线工具从所述第二金属球上移动升高到预设线弧顶端位置，再移动至所述第一金属球，形成所述预设线弧形状的指定引线；将所述指定引线楔形焊接至所述第一金属球。

可选地，在基板金手指上进行球形焊接，焊接所述第一金属球的方式包括以下至少之一：热压焊、热超声焊。

可选地，在芯片的焊盘上进行球形焊接，焊接所述第二金属球的方式包括以下至少之一：热压焊、热超声焊。

可选地，控制焊线工具从所述第二金属球上移动升高到预设线弧顶端位置，再移动至所述第一金属球，形成所述预设线弧形状的指定引线，包括：将所述预设线弧选择为反向线弧。

本发明实施例还提供了一种系统级封装打线装置，包括打线设备，还包括：焊线工具，安装在所述打线设备上，用于在基板金手指上进行球形焊接，焊接第一金属球之后，所述打线设备控制焊线工具运动，切断引线，其中，通过电火花放电在引线末端形成所述第一金属球；芯片和焊盘，所述焊盘在所述芯片上，所述打线设备控制所述焊线工具在所述焊盘上进行球形焊接，焊接第二金属球，其中，通过电火花放电在引线末端形成所述第二金属球；所述打线设备还用于控制所述焊线工具从所述第二金属球上移动升高到预设线弧顶端位置，再移动至所述第一金属球，形成所述预设线弧形状的指定引线，并将所述指定引线楔形焊接至所述第一金属球。

可选地，所述打线设备焊接所述第一金属球的方式包括以下至少之一：热压焊、热超声焊。

可选地，所述打线设备焊接所述第二金属球的方式包括以下至少之一：热压焊、热超声焊。

可选地，在所述打线设备上将所述预设线弧选择为反向线弧。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：