[发明专利]陶瓷劈刀及其表面粗化处理方法和半导体封装方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷劈刀及其表面粗化处理方法和半导体封装方法。上述陶瓷劈刀的表面粗化处理方法包括如下步骤：提供陶瓷劈刀半成品；将陶瓷劈刀半成品进行微波处理，得到陶瓷劈刀，其中，微波处理的温度为1200℃~1600℃，升温速率为0.2℃/min~15℃/min，保温时间为0.5h~12h。上述陶瓷劈刀的表面粗化处理方法利用微波的均匀性、稳定性，对陶瓷劈刀半成品进行表面处理以消除内应力，同时控制微波的处理温度、升温速率、保温时间等参数，获得不同表面粗糙度的劈刀，相对传统的加热处理，能够满足Cu、Au、Ag合金线焊接，且焊线的使用寿命更高。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，特别是涉及一种陶瓷劈刀及其表面粗化处理方法和半导体封装方法。

背景技术

陶瓷劈刀是一种具有垂直方向孔的轴对称的陶瓷工具，因其具有高硬度、高耐磨、耐高温、耐化学腐蚀、表面光洁度高及尺寸精度高等优势，在半导体引线键合焊接领域中扮演着不可替代的角色。引线键合是将芯片电极面朝上粘贴在封装基座上，用金属丝将芯片电极与引线框架上对应的电极通过焊接的方法连接的过程。引线键合的目的是将芯片与外部封装框架电气导通，以确保电信号传递的通畅。金属导线的选择会影响到焊接质量、器件的可靠性等方面，理想的金属导线材料应满足如下条件：（1）可与半导体材料形成良好的接触；（2）化学性能稳定；（3）与半导体材料形成良好的结合力；（4）导电性能良好；（5）易焊接，焊接过程保持一定的形状。金线、合金线和铜线是常用的引线焊接材料。但传统的热处理及化学处理对陶瓷劈刀进行表面粗化处理时，对劈刀产生热应力，极大地降低焊线的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高焊线的使用寿命的陶瓷劈刀的表面粗化处理方法。

此外，还有必要提供一种陶瓷劈刀和半导体封装方法。

一种陶瓷劈刀的表面粗化处理方法，包括如下步骤：

提供陶瓷劈刀半成品；及

将所述陶瓷劈刀半成品进行微波处理，制备陶瓷劈刀，其中，所述微波处理的温度为1200℃~1600℃，升温速率为0.2℃/min~15℃/min，保温时间为0.5h~12h。

在其中一个实施例中，所述微波处理的温度为1400℃~1500℃，升温速率为2℃/min~5℃/min，保温时间为3h~4h。

在其中一个实施例中，所述微波处理的温度为1300℃~1400℃，升温速率为5℃/min~8℃/min，保温时间为2h~3h。

在其中一个实施例中，所述微波处理的温度为1200℃~1300℃，升温速率为8℃/min~10℃/min，保温时间为0.5h~2h。

在其中一个实施例中，所述陶瓷劈刀半成品的材料为氧化铝或增韧氧化铝。

一种陶瓷劈刀，由上述的陶瓷劈刀的表面粗化处理方法制作得到。

在其中一个实施例中，所述陶瓷劈刀的表面粗糙度为0.01μm~0.60μm。

在其中一个实施例中，所述陶瓷劈刀的表面粗糙度为0.4μm~0.6μm；或者，所述陶瓷劈刀的表面粗糙度为0.1μm~0.3μm。

在其中一个实施例中，所述瓷劈刀的表面粗糙度为0.01μm~0.10μm。

一种半导体封装方法，包括如下步骤：使用陶瓷劈刀和焊线将芯片与封装框架焊接，以使所述芯片与所述封装框架电气导通，其中，所述陶瓷劈刀为上述的陶瓷劈刀，所述焊线为金线、合金线或铜线。

上述陶瓷劈刀的表面粗化处理方法利用微波的均匀性、稳定性，对陶瓷劈刀半成品进行表面处理以消除内应力，同时控制微波的处理温度、升温速率、保温时间等参数，获得不同表面粗糙度的劈刀，相对传统的加热处理，能够满足Cu、Au、Ag合金线焊接，且焊线的使用寿命更高。

附图说明