一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装置，它能向晶体三极管铜线键合部位提供气压和配比稳定的氢氮混合气体。该保护气体配比装置中氢气管道从进气口至出气口之间依次串接有第１调压阀、第１压力表、第１气流开关、压力阀和第１流量计；所述氮气管道从进气口至出气口之间依次串接有第２调压阀、第２压力表、第２气流开关、第２流量计；在第２气流开关与第２流量计之间的气体管道中贯通接有分支气体管道，该分支气体管道末端与压力阀的活塞相连接；所述氢气管道出气口和氮气管道出气口与气体混合箱入气口相连接，混合后的气体经气体混合箱出气口和混合气体管道输至晶体三极管铜线键合部位。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶体三极管铜线键合
，特别涉及一种晶体三 极管铜线键合部位用的保护气体配比装置。
技术介绍
随着黄金价格的大幅上升，占有成本优势的铜线日益受到半导体业界 的欢迎。除了成本较低之外，铜的电导率比金的电导率高，同时铜的热导 率也高于金，因此在直径相同的条件下，铜线可以承载更大的电流，使得 铜引线不仅可用于功率器件中，也可应用于需要采用更小直径引线以适应高密度集成电路的封装中；铜的机械强度高于金，使其更适合于细小引线 的键合。此外，Cu/Al界面的金属间化合物也比Au/Al界面的金属间化合 物生长速度慢。虽然铜线优势明显，但是铜线键合仍面临一些难点，其中最主要的一 个难点是铜容易被氧化，在高温键合时，可能导致焊接点和引线框架之 间界面间强度减弱，而且由于氧化作用，焊接点容易脆裂，即容易产生焊 点脱落或拉力强度低，其次更高的键合参数会影响焊球形状。目前，在半导体行业内，为了解决铜线键合时的氧化问题，公知的方 法是在烧球过程和键合过程中提供可靠的还原性保护气体。保护气体一般 是H2和N2的混合气体，两者混合的比例根据使用时的实际而有所不同。 但是，对于铜线替代金线的规格并没有固定的规定。同时，如何提供压 力、配比稳定的、混合比例随时可调的混合气体，仍然是个难题。此外， 一般的混合气体配比装置不但价格昂贵，而且操作复杂，难以得到广泛的 应用。总体来说，现有方法对解决铜线键合时的氧化问题效果不大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气 体配比装置，以实施在晶体三极管的引线键合工艺中以铜线替代金钱，本 配比装置能向晶体三极管铜线键合部位提供气压和配比稳定的、氬气和氮 气混合比例随时可调的混合气体。本技术所提出的技术解决方案是这样的 一种晶体三极管铜线键 合部位用的保护气体配比装置，包括氢气管道和氮气管道、氢、氮气体混 合箱及其混合气体输出管道，所述氢气管道从进气口至出气口之间依次串接有第1调压阀、第1压力表、第1气流开关、压力阀和第1流量计；所 述氮气管道从进气口至出气口之间依次串接有第2调压阀、第2压力表、 第2气流开关、第2流量计；在第2气流开关与第2流量计之间的气体管 道中贯通接有分支气体管道，该分支气体管道末端与压力阀的活塞相连 接；所述氢气管道出气口和氮气管道出气口与气体混合箱入气口相连接， 混合后的气体经气体混合箱出气口和混合气体管道输至晶体三极管铜线键 合部位。所述氢、氮气体混合箱所配置的保护气体比例范围是氮气94% — 96%;氢气4% — 6%。上述技术方案中，第l调压阀和第2调压阀分别为氬气管道内的氢气 和氮气管道内的氮气提供稳定的输入压力，使配比更均匀。压力阀及其一 端与分支气体管道相连通的活塞构成氢、氮气体混合配比保护机构，第1 流量计和第2流量计的流量可调。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果 (1 )由于在氢气管道中的第1气流开关与第1流量计之间串接有压 力阀，该压力阀的活塞一端与氮气管道的分支气体管道末端贯通连接，当 第1气体管道中的气体压力(流量)达到一定值时，才能将活塞压下打开 压力阀，氢气管道中的氢气才得以通过压力阀流入气体混合箱，成为氢氮 气体混合配比的保护机构，换言之，气体混合箱内必须先有氮气流入才会 有氢气流入，以便消除氢气有可能发生爆炸这一安全隐患。这个保护机构 结构筒单，使用过程安全可靠。(2)本技术配比装置结构简单、制造成本低、使用寿命长、保 养维修方便，能向晶体三极管铜线键合部位提供气压和配比稳定的氩氮气 体混合比例随时可调的混合气体，为实施晶体三极管的引线键合工艺中以 铜线替代金线提供了优良的条件。本技术适合于所有晶体三极管铜线键合工艺应用。附图说明图1是本技术一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装 置结构示意图。具体实施方式通过下面实施例对本技术作进一步详细阐述。参见图l所示， 一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装置由氢气管道1及其从进气口至出气口之间依次串接有第1调压阀3、第1 压力表5、第1气流开关7、压力阀IO、第l流量计ll，氮气管道2及其 从进气口至出气口之间依次串接有第2调压阀4、第2压力表6、第2气 流开关8、分支气体管道9、第2流量计12,气体混合箱13和混合气体 管道14组成，分支气体管道9末端与压力阀IO的活塞一端贯通连接。本 实施例中，第1流量计11的量程为0. 2 — 2L/min，第2流量计12的量 程为5 _ 25L/min。工作时，打开第1气流开关7和第2气流开关8,分 别调节第1调节阀3的压力调至0. 2Mpa (在第1压力表5显示)。调节第 2调节阀4的压力调至0. 1Mpa (在第2压力表6显示)，当氮气管道2中 的氮气通过时，会产生压力，将压力阀10的活塞压下，此时压力阀10打 开，氢气管道l中的氢气通过。本实施例选取氮氢混合气体比例为N2-95%, H2=5%，为此，调节第1流量计11和第2流量计12,使氮气的流量 为氢气的19倍，即N2: H2=19: 1。流量稳定的氮气和氢气通入到气体混 合箱13中，经充分混合、配比均匀后，得到需要的还原性气体。此还原 性气体通过混合气体管道14输出到晶体三极管铜线键合部位并充满该部 位，从而防止焊接过程中对铜引线发生氣化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装置，包括氢气管道和氮气管道、氢、氮气体混合箱及其混合气体输出管道，其特征在于：所述氢气管道从进气口至出气口之间依次串接有第１调压阀、第１压力表、第１气流开关、压力阀和第１流量计；所述氮气管道从进气口至出气口之间依次串接有第２调压阀、第２压力表、第２气流开关、第２流量计；在第２气流开关与第２流量计之间的气体管道中贯通接有分支气体管道，该分支气体管道末端与压力阀的活塞相连接；所述氢气管道出气口和氮气管道出气口与气体混合箱入气口相连接，混合后的气体经气体混合箱出气口和混合气体管道输至晶体三极管铜线键合部位。

【技术特征摘要】
1、 一种晶体三极管铜线键合部位用的保护气体配比装置，包括氢气 管道和氮气管道、氢、氮气体混合箱及其混合气体输出管道，其特征在于所述氢气管道从进气口至出气口之间依次串接有第1调压阀、第l压 力表、第1气流开关、压力阀和第1流量计；所述氮气管道从进气口至出 气口之间依次串接有第2调压阀、第2压力表、第2气流开关、第2流量 计；在第2气流开关与第2流量计之间的气体管道中贯通...

【专利技术属性】
技术研发人员：雒继军，
申请(专利权)人：佛山市蓝箭电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]