[发明专利]用于电连接电子组件的接触表面的方法

说明书

一种用于电连接电子组件的接触表面的方法，其通过将8至80pm的圆导线焊针楔型接合到第一电子组件的接触表面，形成导线环，并将所述导线针脚式接合到第二电子组件的接触表面来进行，其中用具有在0至4度范围内的较低面角的陶瓷焊针进行所述焊针楔型接合，其中所述导线包含具有银或基于银的线芯的线芯，所述线芯具有包含1至50nm厚的镍或钯内层及邻接的5至200nm厚的金外层的双层被覆层。

本发明涉及一种用于电连接电子组件的接触表面的方法，其通过包含银或基于银的芯及叠置于所述芯的表面上的双层被覆层的经被覆导线来进行。

导线接合技术为技术人员所熟知。在导线接合过程中，在第一电子组件的接触表面上形成第一接合，并且在第二电子组件的接触表面上形成第二接合。两个接合为连接其间的接线的片件的端部。

在本文中使用术语“电子组件”。在本文中，在这一情形下，术语“电子组件”应包括如电子学或微电子学领域中所用的衬底及半导体。衬底的实例包括引线框架、球栅阵列(BGA)、印刷电路板(PCB)、柔性电子装置、玻璃衬底、陶瓷衬底(如例如直接覆铝(DAB)或直接覆铜(DCB)衬底)及绝缘金属衬底(IMS)。半导体的实例包括二极管、发光二极管(LED)、裸片、绝缘栅双极电晶体(IGBT)、集成电路(IC)、金属氧化物半导体场效应电晶体(MOSFET)及传感器。

在本文中使用术语“接触表面”。其意指电子组件的电接触表面，接线可借助于导线接合与其连接。典型实例为半导体的接合垫及衬底的接触表面(例如，镀覆指、镀覆接地)。接合垫可由金属或金属合金组成，或其可具有较薄，例如0.5至1μm薄的特定金属或金属合金的顶层。其可具有例如铝、铜、镍、银、金或基于这些金属中的一种的合金的表面。接合垫的总厚度可为例如，0.6至4μm，并且面积可为例如20μm×20μm至300μm×300μm，优选35μm×35μm至125μm×125μm。

接线在电子学及微电子学应用中的用途为熟知的目前先进技术。尽管一开始接线由金制造，但如今使用较便宜的材料，如铜、铜合金、银及银合金。所述导线可具有金属被覆层。

在导线几何结构方面，最常见的为圆状截面的接线。

技术人员熟知的常规精细导线接合技术为球-楔型导线接合(＝简称“球-楔型接合”)，在其过程中形成球型接合(第1接合)及针脚式接合(第2接合，楔型接合)。

近年来，已报道精细导线接合技术，在所述技术中，所述第一球型接合步骤经所谓的焊针楔型接合步骤置换，参见例如，萨兰加帕尼·穆拉利(Sarangapani Murali)等人所编写的论文“使用焊针及球式接合机的铝楔-楔型接合(Aluminum Wedge-Wedge BondingUsing Capillary and Ball Bonder)”,IMAPS 2017-第50届国际微电子研讨会(50^thInternational symposium on Microelectronics)-美国北卡罗来纳州罗利(Raleigh NCUSA),2017年10月9日至12日中的公开内容。所述类型的精细导线接合方法以形成焊针楔型接合(第1楔型接合)及常规针脚式接合(第2楔型接合)为特征。

焊针楔型接合省略了如在球型接合中典型的在导线端部处形成线球或无空气球(FAB)。与球型接合相比，尤其在所谓的级联导线接合方面，焊针楔型接合会改进生产率，所述级联导线接合也通常表示为步进导线接合(裸片堆叠应用中的导线接合)。

US 2015/0187729 A1公开金线、铜线及铝线的焊针楔型接合。

WO 2017/091144 A1公开包含银或基于银的线芯的接线，所述线芯具有叠置于其表面上的被覆层，其中所述被覆层为1至1000nm金或钯的单层；或由1至100nm，优选1至20nm厚的镍或钯内层及邻接的1至200nm，优选1至40nm厚的金外层构成的双层。