本发明涉及半导体封装,尤其涉及一种芯片封装工艺。
背景技术:
1、随着集成电路产业越来越受到国家重视,集成电路的集成密度以及制备良品率越来越受到相关领域技术人员的关注,电子产品用到的各种规格的集成芯片,在集成度要求一般的芯片需要通过引线键合的方式实现芯片与基板上引脚的电气连接以及信号互通,引线键合使用金属引线将芯片的焊盘与基板的焊盘紧密焊合,在芯片封装工艺中具有较强的成本优势。
2、在引线键合过程中,在键合点处金属引线与焊盘的紧密固定至关重要,实现金属引线与焊盘的紧密固定需要控制引线键合工具的加热和加压,引线键合工具的移动过程中对于不同冷却程度焊点的紧固程度也是有影响的,对引线键合中各工艺环节的改善对于芯片封装质量的改善具有重要意义。
3、例如,中国专利申请:cn116454041a,该发明公开了一种引线键合工艺芯片封装结构及其制备方法,其涉及半导体封装技术领域,包括芯片、基板以及用于包裹芯片的塑封料层,芯片通过装片胶贴合至基板的焊盘上,还包括设置在芯片上表面的散热组件,散热组件被塑封料层包裹,且其顶部裸露在塑封料层之外,该申请具有提高芯片封装结构的散热能力。
4、现有技术中还存在以下问题:
5、现有技术未考虑将引线从芯片焊盘移动到基板焊盘过程中,引线键合工具对引线的牵引造成芯片焊盘与引线之间焊点的松动,现有技术不能根据不同规格待封装芯片所需的引线键合工具的引线轨迹计算分析引线所受牵引对芯片焊盘上焊点的影响程度,且不能针对性地调整引线键合工具的引线键合过程,影响引线键合芯片封装的质量以及连接可靠性。
技术实现思路
1、为此,本发明提供一种芯片封装工艺用以克服现有技术中不能根据不同规格待封装芯片所需的引线键合工具的引线轨迹计算分析引线所受牵引对芯片焊盘上焊点的影响程度,且不能针对性地调整引线键合工具的引线键合过程的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供一种芯片封装工艺,包括:
3、步骤s1,将芯片贴装于基板上;
4、步骤s2,获取所述芯片上的芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的距离,以判定所述芯片焊盘与对应的基板焊盘之间是否存在焊点受影响风险;
5、步骤s3,基于预先存储的所述芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的引线轨迹确定所述引线轨迹在不同预设方向上的移动距离,并确定所述芯片焊盘与上一个完成引线焊接的芯片焊盘的间隔距离,基于所述移动距离以及间隔距离计算所述引线轨迹的焊点受影响表征系数,以判定所述引线轨迹的焊点受影响状态;
6、所述预设方向包括第一预设方向以及第二预设方向,所述第一预设方向为垂直于所述芯片所在平面的方向,所述第二预设方向为在芯片所在平面内从所述芯片焊盘到对应的基板焊盘的方向;
7、步骤s4,基于所述焊点受影响状态选定引线键合调整方式;
8、所述引线键合调整方式包括调整对所述芯片焊盘进行引线焊接与上一个芯片焊盘完成引线焊接的间隔时长,或基于所述引线轨迹的轨迹曲率确定特征轨迹点,基于所述焊点影响表征系数确定引线键合工具在所述特征轨迹点的停顿时长;
9、步骤s5,完成引线键合。
10、进一步地,所述步骤s2中,还包括将所述距离与预设的距离阈值进行对比;
11、若所述距离大于所述距离阈值,则判定所述芯片焊盘与对应的基板焊盘之间存在焊点受影响风险。
12、进一步地,所述步骤s3中,所述引线轨迹在不同预设方向上的移动距离包括第一移动距离以及第二移动距离;
13、其中,所述第一移动距离为所述引线轨迹在所述第一预设方向上的移动距离,所述第二移动距离为所述引线轨迹在所述第二预设方向上的移动距离。
14、进一步地,所述步骤s3中,还包括按以下公式计算所述引线轨迹的焊点受影响表征系数;
15、
16、其中,k为所述焊点影响表征系数,d1为所述第一移动距离,d2为所述第二移动距离,ds为所述芯片焊盘与上一个完成引线焊接的芯片焊盘的间隔距离,ds0为预设的间隔距离参考值,α为移动距离权重系数,β为间隔距离权重系数。
17、进一步地,所述步骤s3中,判定所述引线轨迹的焊点受影响状态的过程为:
18、将所述焊点影响表征系数与预设的焊点影响表征系数对比值进行对比;
19、若所述焊点影响表征系数小于或等于所述焊点影响表征系数对比值,则判定所述引线轨迹为焊点受影响弱显性状态;
20、若所述焊点影响表征系数大于所述焊点影响表征系数对比值,则判定所述引线轨迹为焊点受影响显性状态。
21、进一步地,所述步骤s4中,选定引线键合调整方式的过程为:
22、若所述引线轨迹为焊点受影响弱显性状态,则调整对所述芯片焊盘进行引线焊接与上一个芯片焊盘完成引线焊接的间隔时长;
23、若所述引线轨迹为焊点受影响显性状态,则基于所述引线轨迹的轨迹曲率确定特征轨迹点,基于所述焊点影响表征系数确定引线键合工具在所述特征轨迹点的停顿时长。
24、进一步地,所述步骤s4中,对所述芯片焊盘进行引线焊接与上一个芯片焊盘完成引线焊接的间隔时长基于所述焊点受影响表征系数进行调整,所述间隔时长与所述焊点受影响表征系数成正相关关系。
25、进一步地,所述步骤s4中,还包括确定所述引线轨迹上各轨迹点的轨迹曲率,确定轨迹曲率最大值对应的轨迹点,将所述轨迹点确定为所述特征轨迹点。
26、进一步地,所述步骤s4中,引线键合工具在所述特征轨迹点的停顿时长与所述焊点受影响表征系数成正相关关系。
27、进一步地,所述步骤s3中,所述引线轨迹为所述引线键合工具在所述芯片焊盘与对应的基板焊盘之间进行引线键合的轨迹。
28、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过获取芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的距离判定是否存在焊点受影响风险,通过芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的引线轨迹确定引线轨迹在不同预设方向上的移动距离,并确定芯片焊盘与上一个完成引线焊接的芯片焊盘的间隔距离,计算引线轨迹的焊点受影响表征系数,以判定焊点受影响状态,通过焊点受影响状态选定引线键合调整方式,进而,实现了根据不同规格待封装芯片所需的引线键合工具的引线轨迹计算分析引线所受牵引对芯片焊盘上焊点的影响程度,以及针对性地调整引线键合工具的引线键合过程,提高了引线键合芯片封装的质量以及连接可靠性。
29、尤其,本发明通过获取芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的距离判定是否存在焊点受影响风险,本领域技术人员所了解的是,芯片焊盘与对应的基板焊盘之间距离越大,所需的引线越长,较长的引线在焊接过程中受到引线键合工具牵引的时间越长,越容易导致芯片焊盘上的焊点处的引线受牵引影响,导致可能未完全紧固的焊点松动,引发虚焊的风险,本发明通过获取芯片焊盘与对应的基板焊盘之间的距离,实现了对有虚焊风险的引线轨迹进行筛选。
30、尤其,本发明通过引线轨迹确定引线轨迹在不同预设方向上的移动距离,在实际的芯片引线键合过程中,引线键合工具将引线焊接在芯片焊盘上后,牵引金属引线沿设置好的轨迹向基板焊盘进行移动,以使金属引线在芯片焊盘与对应的基板焊盘之间形成弧形引线,对芯片焊盘与对应的基板焊盘实现电气连接,本发明通过获取引线轨迹在垂直于芯片所在平面的方向上的移动距离以及引线轨迹在芯片所在平面内从芯片焊盘到对应的基板焊盘的方向上的移动距离,可以获取引线轨迹的特征,便于后续对引线轨迹特征的分析。
31、尤其,本发明将引线轨迹在不同预设方向上的移动距离以及芯片焊盘与上一个完成引线焊接的芯片焊盘的间隔距离进行结合计算,在实际的芯片引线键合过程中,表示引线轨迹在芯片所在平面内从芯片焊盘到对应的基板焊盘的方向上的移动距离与表示垂直于芯片所在平面的方向上的移动距离的比值越大,表征当前的引线轨迹沿芯片所在平面的移动距离远远大于沿垂直于芯片所在平面的方向上的移动距离,本领域技术人员所了解的是,沿芯片所在平面的牵引更容易导致引线与焊点错位,所以引线轨迹在沿芯片所在平面的移动距离越大,焊点越容易受影响,同样地,芯片焊盘与上一个完成引线焊接的芯片焊盘的间隔距离越小,当前待焊接的芯片焊盘上的焊点越容易受到上一个完成引线焊接的芯片焊盘周围材料余热的影响,导致其冷却紧固速率降低,更容易导致引线与焊点错位,本发明将二者结合计算,实现了将焊点受引线牵引的影响程度进行数据化直观表征,同时多源数据避免了计算结果的偏差。
32、尤其,本发明在焊点受引线牵引的影响程度一般的情况下,可以调整对芯片焊盘进行引线焊接与上一个芯片焊盘完成引线焊接的间隔时长,避免焊点受上一个完成引线焊接的芯片焊盘周围材料中余热的影响,实现了针对性的调整引线键合工具的引线键合过程,提高了引线键合芯片封装的质量以及连接可靠性。
33、尤其,本发明在焊点受引线牵引的影响程度明显的情况下,通过引线键合工具在引线轨迹的特征轨迹点停顿,避免引线牵引导致引线与焊点错位,本领域技术人员应当了解的是,引线键合工具在引线轨迹的轨迹曲率最大值处是轨迹方向发生最大变化的位置,引线轨迹从垂直于芯片所在平面向沿芯片所在平面进行轨迹方向转变,在此位置处的停顿可以保证引线在芯片焊盘处的焊点有更多时间冷却紧固,避免引线键合工具牵引金属引线在沿芯片所在平面方向进行移动过程中造成的引线与焊点错位,实现了针对性的调整引线键合工具的引线键合过程,提高了引线键合芯片封装的质量以及连接可靠性。
1.一种芯片封装工艺,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s2中,还包括将所述距离与预设的距离阈值进行对比;
3.根据权利要求1所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s3中,所述引线轨迹在不同预设方向上的移动距离包括第一移动距离以及第二移动距离;
4.根据权利要求3所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s3中,还包括按以下公式计算所述引线轨迹的焊点受影响表征系数;
5.根据权利要求4所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s3中,判定所述引线轨迹的焊点受影响状态的过程为:
6.根据权利要求5所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s4中,选定引线键合调整方式的过程为:
7.根据权利要求6所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s4中,对所述芯片焊盘进行引线焊接与上一个芯片焊盘完成引线焊接的间隔时长基于所述焊点受影响表征系数进行调整,所述间隔时长与所述焊点受影响表征系数成正相关关系。
8.根据权利要求6所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s4中,还包括确定所述引线轨迹上各轨迹点的轨迹曲率,确定轨迹曲率最大值对应的轨迹点,将所述轨迹点确定为所述特征轨迹点。
9.根据权利要求8所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s4中,引线键合工具在所述特征轨迹点的停顿时长与所述焊点受影响表征系数成正相关关系。
10.根据权利要求1所述的芯片封装工艺,其特征在于,所述步骤s3中,所述引线轨迹为所述引线键合工具在所述芯片焊盘与对应的基板焊盘之间进行引线键合的轨迹。