一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法
【專利摘要】本發明提供一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其中轉接結構的制作流程包括真空鍍膜、光刻蝕、電鍍金層、光刻局部電鍍窗口、電鍍鎳層工序。真空鍍膜工序用于將基片上制作種子層；光刻蝕工序用于將傳輸線及鍵合焊盤圖形制作出來；電鍍金層工序用于將傳輸線圖形電鍍加厚到需要的厚度；光刻局部電鍍窗口工序用于將鍵合焊盤處開出窗口，其余部分用光刻膠保護，以便后道工序在窗口處電鍍鍵合轉接層；電鍍鎳層工序用于電鍍鎳轉接層。采用上述方案，解決了鋁焊盤MMIC芯片與金導帶電路之間鍵合互聯容易失效的問題，可大大提高混合集成電路的可靠性。
【專利說明】一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬鍵合轉接【技術領域】，尤其涉及的是一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法。
【背景技術】
[0002]微波混合集成電路中，會用到大量的鋁焊盤麗IC芯片與金導帶電路之間的鍵合互聯，目前存在的鍵合互聯方式主要有金絲鍵合和鋁絲鍵合兩種，無論那一種，都采用直接互聯方式，沒有轉接結構存在，如圖1所示:圖1中的105為金絲或鋁絲
[0003]當采用金絲時，如圖1所示，采用金絲熱超聲鍵合互聯，金絲105與金導帶電路基板102之間是金與金之間的單一金屬間鍵合，不存在失效模式；金絲105與鋁焊盤MMIC芯片101之間存在金、鋁雙金屬鍵合結構，鋁絲中的鋁原子會源源不斷的向金絲內擴散，最終在鋁焊盤103內形成空洞，隨著時間的推移及溫度和電流的作用小，這種擴散會加劇，最終鋁焊盤內的空洞變大、連成片后，造成鍵合失效。
[0004]當采用鋁絲時，如圖1所示，采用鋁絲超聲鍵合，鋁絲105與鋁焊盤MMIC芯片101間是鋁與鋁之間的單一金屬間鍵合，不存在失效模式；鋁絲105與金焊盤104電路基板102等之間存在金、鋁雙金屬鍵合結構，如上所述，存在失效模式。
[0005]現有技術中，無論采用金絲還是鋁絲完成鋁焊盤麗IC芯片與金導帶電路間的鍵合互聯，都存在失效模式，長期可靠性會收到影響。
[0006]因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]轉接結構的制作流程包括真空鍍膜、光刻蝕、電鍍金層、光刻局部電鍍窗口、電鍍鎳層等工序。真空鍍膜工序用于將基片上制作種子層；光刻蝕工序用于將傳輸線及鍵合焊盤圖形制作出來；電鍍金層工序用于將傳輸線圖形電鍍加厚到需要的厚度；光刻局部電鍍窗口工序用于將鍵合焊盤處開出窗口，其余部分用光刻膠保護，以便后道工序在窗口處電鍍鍵合轉接層一鎳層；電鍍鎳層工序用于電鍍鎳轉接層。該轉接層制作完成后，在進行二次集成時，互聯的鋁絲直接鍵合在鋁焊盤MMIC芯片與鎳轉接層之間，在該鍵合結構中，無金鋁雙金屬鍵合結構的存在。
[0010]一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其中，包括以下步驟:
[0011]步驟一:在電路基板的正面濺射種子層；
[0012]步驟二:在濺射種子層上光刻蝕電路圖形；
[0013]步驟三:在光刻蝕電路圖形上電鍍金層；
[0014]步驟四:在鍵合焊盤處光刻轉接層電鍍窗口 ；[0015]步驟五:電鍍窗口局部電鍍鎳層；
[0016]步驟六:采用鋁絲將電鍍鎳層與鋁焊盤相連接。
[0017]所述的金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其中，所述電鍍金層為帶膠電鍍金層。
[0018]所述的金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其中，所述步驟三之后還執行步驟31:在電鍍金層上開出工藝窗口。
[0019]采用上述方案，解決了鋁焊盤麗IC芯片與金導帶電路之間鍵合互聯容易失效的問題，可大大提高混合集成電路的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為現有技術鍵合互聯的結構示意圖。
[0021]圖2為本發明鍵合轉接的結構示意圖。
[0022]圖3為本發明中真空鍍膜技術淀積種子層俯視圖。
[0023]圖4為圖3中A-A向剖視圖。
[0024]圖5為在濺射有種子層的基板上制作出電路圖形俯視圖。
[0025]圖6為圖5中A-A向剖視圖。
[0026]圖7為本發明將整個電路圖形上的種子層進行電鍍金層處理的剖視圖。
[0027]圖8為本發明中在工藝窗口處電鍍鎳轉接層俯視圖。
[0028]圖9為圖8中A-A向剖視圖。
[0029]圖10為本發明將互聯鋁絲鍵合在鋁焊盤MMIC6的焊盤與鎳轉接層之間的俯視圖。
[0030]圖11為圖10中A-A向剖視圖。
[0031]圖中:1為電路基板；2為濺射種子層；3電路圖形；4為電鍍金層；5為電鍍鎳層；6為鋁焊盤麗IC芯片；7為鋁焊盤；8為鋁絲。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0033]實施例1
[0034]如圖2所示，本發明采用化學穩定性高的鎳層作為金、鋁雙金屬鍵合的轉接層；首先，如圖3-圖4所示，在介質基板上I采用真空鍍膜技術淀積種子層2 ;其次，如圖5-6所示，利用薄膜集成電路制作工藝中的光刻蝕技術，在濺射有種子層的基板上制作出電路圖形3 ;再次，如圖7所示，將整個電路圖形3上的種子層進行電鍍金層4處理，以滿足導帶的導電性能要求；最后，如圖7-圖9所示，采用薄膜集成電路制作工藝中的光刻技術，在鍵合焊盤處制作處工藝窗口，并用電鍍方法在在工藝窗口處電鍍鎳轉接層5，滿足鍵合的需求。
[0035]鎳轉接層制作完成后，如圖10-圖11所示，在二次集成時將互聯鋁絲8鍵合在鋁焊盤MMIC6的焊盤7與鎳轉接層5之間，實現高可靠性鍵合互聯。
[0036]實施例2
[0037]在上述實施例的基礎上，進一步，一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其中，包括以下步驟:
[0038]步驟一:在電路基板的正面濺射種子層；
[0039]步驟二:在濺射種子層上光刻蝕電路圖形；[0040]步驟三:在光刻蝕電路圖形上電鍍金層；
[0041]步驟四:在鍵合焊盤處光刻轉接層電鍍窗口 ；
[0042]步驟五:電鍍窗口局部電鍍鎳層；
[0043]步驟六:采用鋁絲將電鍍鎳層與鋁焊盤相連接。
[0044]進一步而言，所述電鍍金層為帶膠電鍍金層。
[0045]進一步而言，所述步驟三之后還執行步驟31:在電鍍金層上開出工藝窗口。
[0046]轉接結構的制作流程包括真空鍍膜、光刻蝕、電鍍金層、光刻局部電鍍窗口、電鍍鎳層等工序。真空鍍膜工序用于將基片上制作種子層；光刻蝕工序用于將傳輸線及鍵合焊盤圖形制作出來；電鍍金層工序用于將傳輸線圖形電鍍加厚到需要的厚度；光刻局部電鍍窗口工序用于將鍵合焊盤處開出窗口，其余部分用光刻膠保護，以便后道工序在窗口處電鍍鍵合轉接層一鎳層；電鍍鎳層工序用于電鍍鎳轉接層。該轉接層制作完成后，在進行二次集成時，互聯的鋁絲直接鍵合在鋁焊盤MMIC芯片與鎳轉接層之間，在該鍵合結構中，無金鋁雙金屬鍵合結構的存在。
[0047]采用上述方案，解決了鋁焊盤麗IC芯片與金導帶電路之間鍵合互聯容易失效的問題，可大大提高混合集成電路的可靠性。
[0048]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:在電路基板的正面濺射種子層； 步驟二:在濺射種子層上光刻蝕電路圖形； 步驟三:在光刻蝕電路圖形上電鍍金層； 步驟四:在鍵合焊盤處光刻轉接層電鍍窗口； 步驟五:電鍍窗口局部電鍍鎳層； 步驟六:采用鋁絲將電鍍鎳層與鋁焊盤相連接。
2.如權利要求1所述的金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其特征在于，所述電鍍金層為帶膠電鍍金層。
3.如權利要求2所述的金鋁雙金屬鍵合轉接方法，其特征在于，所述步驟三之后還執行步驟31:在電鍍金層上開出工藝窗口。
【文檔編號】H01L21/60GK103560094SQ201310525670
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】王斌, 宋振國 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所