[发明专利]一种二极管的键合封装结构及其工艺

说明书

本发明公开一种二极管的键合封装结构及其工艺，包括：芯片、钼片和键合丝；所述芯片上进行钛镍银的金属化，所述钼片的一侧电镀镍金，另一侧电镀镍，钼片电镀镍金的一侧焊接在芯片上，钼片电镀镍的一侧与键合丝进行超声键合。改变芯片表面的金属层，增加钼片作为过渡片，解决现有技术中芯片键合可靠性低、热膨胀系数不匹配、电流不均流等问题，提高产品的长期可靠性。

技术领域

本发明涉及二极管键合封装技术领域，特别是涉及一种二极管的键合封装结构及其工艺。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

由于扩散片的晶圆成本低廉，易于生产，工艺成熟，因此大功率二极管晶圆的生产多采用扩散片工艺；但是扩散片在喷砂工艺后，晶圆的表面存在微米级(与喷砂精度有关)不平整现象，在后续芯片的键合封装过程中，由于表面存在的微缺陷，超声键合后，键合质量经过500次温度循环(-55℃～++50℃)后急速衰减，存在键合工艺长期可靠性的问题；以及由于电流大，存在芯片电流不均流的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种二极管的键合封装结构及其工艺，改变芯片表面的金属层，增加钼片作为过渡片，解决现有技术中芯片键合可靠性低、热膨胀系数不匹配、电流不均流等问题，提高产品的长期可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种二极管的键合封装结构，包括：芯片、钼片和键合丝；所述芯片上进行钛镍银的金属化，所述钼片的一侧电镀镍金，另一侧电镀镍，钼片电镀镍金的一侧焊接在芯片上，钼片电镀镍的一侧与键合丝进行超声键合。

作为可选择的实施方式，所述键合封装结构还包括外壳，钼片电镀镍金的一侧与芯片焊接时采用真空焊接，将外壳、芯片和钼片一次焊接成型。

作为可选择的实施方式，所述真空焊接采用Pb92.5Sn5Ag2.5焊片。

作为可选择的实施方式，所述键合丝采用Ф380μm的高纯铝丝。

作为可选择的实施方式，所述铝丝的安全工作电流大于二极管的额定电流。

作为可选择的实施方式，钼片电镀镍的一侧与键合丝进行超声键合前进行等离子清洗，以去除键合点表面的氧化层和污渍。

作为可选择的实施方式，所述钼片的尺寸为+.5mm×+.5mm。

作为可选择的实施方式，所述芯片的尺寸为3.3mm×3.3mm。

第二方面，本发明提供一种二极管的键合封装工艺，包括：

对芯片进行钛镍银的金属化；

对钼片进行焊接面和键合面的金属化，其中，对钼片的焊接面电镀镍金，对钼片的键合面电镀镍；

将钼片的焊接面与芯片进行真空焊接；

将钼片的键合面与键合丝进行超声键合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提出一种二极管的键合封装结构及其工艺，改变芯片表面的金属层，增加过渡片工艺，解决芯片键合可靠性低、热膨胀系数不匹配、电流不均流等问题，同时解决过渡片与芯片的焊接工艺和过渡片的超声键合工艺，保证长期可靠性。

本发明提出的一种二极管的键合封装结构及其工艺中，对芯片表面不再直接进行键合工艺，而是在芯片与键合丝之间增加钼片作为过渡片，采用钼片作为过渡片，金属钼的热膨胀系数与硅片的热膨胀系数相近，在经过500次温度循环(-55℃～++50℃)后，电性能正常，芯片表面无应力损伤，同时解决了芯片电流不均流的问题。