[发明专利]基于BGA封装的铜线焊接装置及铜线焊接实现方法

权利要求书

1.一种基于BGA封装的铜线焊接装置，用于产生焊球将键合基板上的芯片引脚与半导体器件外部进行铜线键合连接，其中，铜线的纯度大于等于99.99%，所述铜线焊接装置包括下列组件：

真空加热块，用于放置键合基板，包括多个均匀分布的真空吸孔，所述真空吸孔的形状为十字星状；

劈刀，其在所述铜线直径为0.7mil时,倒角直径CD为28~30um,内倒角孔角CA为48~52°,端面角FA为7~9°,孔径H为22~23um,头部直径T为60~63um，主锥角MTA为28~32 um，内主锥角ITA为28~32 um，劈刀颈高BNH为130~145 um，颈角BNA为9~11°；

内置电火花发生器，用于产生电打火花，设置于临近所述键合基板的焊盘且将形成焊球的位置；

合成气体喷嘴，用于提供焊接时的混合保护气，设置于临近所述电火花发生器的位置；

数字流量计和流量调节装置，用于控制所述合成气体喷嘴喷出的混合保护气流流速，混合保护气流的成分为95%氮气和5%氢气，流速为0.4~0.6L/min。

2.根据权利要求1所述的基于BGA封装的铜线焊接装置，其特征在于，所述劈刀表面经表面粗糙化处理。

3.根据权利要求1所述的基于BGA封装的铜线焊接装置，其特征在于，所述劈刀的材料为红宝石。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于BGA封装的铜线焊接装置，其特征在于，所述混合保护气的流速为0.5 L/min。

5.一种基于BGA封装的铜线焊接实现方法，其采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的实现方法包括下列操作条件：

1）、为保护保护铜线上机之前不被氧化，在焊接前，所述铜线表面涂覆一层5~10 A的超薄有机表面薄膜，且真空包装之后存放在纯度大于等于99．99%的氮气环境中；

2）、在铜线键合过程中，数字流量计和流量调节装置控制所述合成气体喷嘴喷出的混合保护气流的成分为95%氮气和5%氢气，流速为0.4~0.6L/min；

3）劈刀，其在所述铜线直径为0.7mil时，倒角直径CD为28~30um，内倒角孔角CA为48~52°，端面角FA为7~9°，孔径H为22~23um，头部直径T为60~63um，主锥角MTA为28~32 um，内主锥角ITA为28~32 um，劈刀颈高BNH为130~145 um，颈角BNA为9~11°；

4）芯片上的最小焊线区域间距为50 um。

6.根据权利要求5所述的铜线焊接实现方法，其特征在于，所述混合保护气的流速为0.5 L/min。

7.根据权利要求5铜线焊接实现方法，其特征在于，所述的操作条件还包括采用绿色环氧树脂模封料封装芯片。

8.根据权利要求5铜线焊接实现方法，其特征在于，所述的操作条件还包括芯片引脚端上的第一焊点的焊线区域大小为44×108 um。