增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构制造技术

本实用新型专利技术涉及ESD器件技术领域，尤其涉及增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构。增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构，包括有引线和金属焊盘；引线和金属焊盘通过键合工艺形成紧密结合；所述引线中心为圆芯部，圆芯部圆周表面具有螺旋状的双肩部；所述金属焊盘上通过成型模具压制有成型槽。以铜合金作为替换传统的金丝、银丝，可以降低成本，同时提高电流承载能力和散热效果；并采用的圆芯螺旋双肩结构，在不增加引线长度的同时，增加引线截面宽度，进一步降低电阻和发热。进一步降低电阻和发热。进一步降低电阻和发热。

【技术实现步骤摘要】
增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构


[0001]本技术涉及ESD器件
，尤其涉及增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构。

技术介绍

[0002]ESD(静电放电)是集成电路中为严重的失效机理之一，严重的会造成电路烧毁。ESD器件在保护电路的同时，导体引线键合点不能出现焊接不牢固、键合点开裂、翘起等不良因数，保证静电放电发生时能快速响应。
[0003]引线键合是一种使用金属引线，利用热、压力或超声波能量为使金属引线与金属焊盘紧密焊合，实现集成电路与ESD器件间连通，在产生静电电流时引入电源线。在理想控制条件下，引线和金属焊盘间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合，键合质量越高，ESD器件防护能力也越稳定。因此，如何改善导体引线键合点结构及性质，以提高了键合可靠性是本领域人员所急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为了克服导体引线键合点易出现焊接不牢固、键合点开裂、翘起等不良因数的缺点，本技术的技术问题为：提供增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构。
[0005]技术方案：增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构，包括有引线和金属焊盘，引线和金属焊盘通过键合工艺形成紧密结合；所述引线中心为圆芯部，圆芯部圆周表面具有螺旋状的双肩部；所述金属焊盘上通过成型模具压制有成型槽，成型槽呈环形槽状；所述引线的双肩部与金属焊盘的成型槽在键合工艺过程中相结合。
[0006]此外，特别优选的是，所述引线的制作材料为铜合金；所述金属焊盘的制作材料主要为铝。
[0007]此外，特别优选的是，所述金属焊盘作为单向金属焊盘键合点时，通过成型模具压制成圆环状的成型槽。
[0008]此外，特别优选的是，所述金属焊盘作为双向金属焊盘键合点时，通过成型模具压制成椭圆环状的成型槽。
[0009]此外，特别优选的是，所述金属焊盘作为三向金属焊盘键合点时，通过成型模具压制成类三角环状的成型槽。
[0010]与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、以铜合金作为替换传统的金丝、银丝，可以降低成本，同时提高电流承载能力和散热效果；并采用的圆芯螺旋双肩结构，在不增加引线长度的同时，增加引线截面宽度，进一步降低电阻和发热。
[0011]2、利用键合头将铜合金引线末端的双肩球状下压至已预热至约150
‑
250℃的金属焊盘上的成型槽进行相互结合，产生向上回缩变与向下热压的形变过程，有利于降低结合面粗糙度对结合的影响，更大概率穿破金属焊盘表面氧化层和可能阻碍结合的因素，以形成紧密结合。增加界面面积和粘结强度，进而提高ESD防护能力。
[0012]3、本技术通过不同形状的成型槽，匹配线路节点中多支路的键合连线。
附图说明
[0013]图1为本技术的ESD器件整体结构示意图。
[0014]图2为本技术中引线的结构示意图。
[0015]图3为本技术中单向铝基盘键合点的结构示意图。
[0016]图4为本技术中单向金属焊盘键合点(a)、双向金属焊盘键合点(b)、三向金属焊盘键合点(c)的结构示意图。
[0017]其中，上述附图包括以下附图标记：1、ESD器件，2、引线，201、圆芯部，202、双肩部，3、金属焊盘，301、成型槽，a、单向铝基盘键合点，b、双向铝基盘键合点，c、三向铝基盘键合点。
具体实施方式
[0018]尽管可关于特定应用或行业来描述本技术，但是本领域的技术人员将会认识到本技术的更广阔的适用性。本领域的普通技术人员将会认识到诸如：在上面、在下面、向上、向下等之类的术语是用于描述附图，而非表示对由所附权利要求限定的本技术范围的限制。诸如：第一或第二之类的任何数字标号仅为例示性的，而并非旨在以任何方式限制本技术的范围。
[0019]实施例1
[0020]如图1
‑
3所示，增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构，包括有引线2和金属焊盘3，引线2和金属焊盘3通过键合工艺形成紧密结合；所述引线2中心为圆芯部201，圆芯部201圆周表面具有螺旋状的双肩部202；所述金属焊盘3上通过成型模具压制有成型槽301，成型槽301呈环形槽状；所述引线2的双肩部202与金属焊盘3的成型槽301在键合工艺过程中相结合。
[0021]所述引线2的制作材料为铜合金；所述金属焊盘3的制作材料主要为铝。市场上制备的ESD器件1主要由电阻、二极管和MOS管等元件构成，再以引线2和金属焊盘3为介通过键合工艺形成紧密结合作为电性连接线路。本技术通过对引线2的材料、形状、以及在键合工艺相匹配的金属焊盘3，进行结构性改进。首先选定以本公司研发的专利号：ZL202110785673.2，该专利制备而成的铜合金引线2；以铜合金作为替换传统的金丝、银丝，可以降低成本，同时提高电流承载能力和散热效果。并采用的圆芯螺旋双肩结构，在不增加引线2长度的同时，增加引线2截面宽度，进一步降低电阻和发热。
[0022]其次，使用热压焊接作为键合工艺，步骤为：1)首先将铜合金引线2过预热至约300
‑
400℃的键合头；
[0023]2)再以电火花或氢焰将铜合金引线2烧熔，并利用熔融金属的表面张力效应使线之末端成双肩球状(其直径约金属线直径之2倍)；
[0024]3)利用键合头将铜合金引线2末端的双肩球状下压至已预热至约150
‑
250℃的金属焊盘3上的成型槽301进行相互结合。在结合时，成型槽301的位置处因受热产生内部应变的向上回缩(成型工艺造成材料内部的拉伸，受热后则出现向上复原回缩现象)，同时与引线2的的双肩部202向下热压过程相配合，此种向上回缩变与向下热压的形变过程，有利于
降低结合面粗糙度对结合的影响，更大概率穿破金属焊盘3表面氧化层和可能阻碍结合的因素，以形成紧密结合。增加界面面积和粘结强度，进而提高ESD防护能力。
[0025]实施例2
[0026]如图4所示，在实施例1的基础之上，所述金属焊盘3作为单向金属焊盘3键合点时，通过成型模具压制成圆环状的成型槽301(a)。
[0027]所述金属焊盘3作为双向金属焊盘3键合点时，通过成型模具压制成椭圆环状的成型槽301(b)。
[0028]所述金属焊盘3作为三向金属焊盘3键合点时，通过成型模具压制成类三角环状的成型槽301(c)。
[0029]另一方面，在ESD器件1中，线路的节点存在多条支路的情况。本技术通过不同形状的成型槽301，匹配线路节点的多支路的键合连线。首端位置选用单向铝基盘键合点a{图(3)a}；双支路位置选用双向铝基盘键合点b{图(3)b}；三支路位置选用双向铝基盘键合点b{图(3)c}。
[0030]在本技术实施的成品ESD器件中，可应用于简单二极管防护器件以及MOS管构造的防护器件等，均能提高引线和金属焊盘之间的键合强度，从而增强ESD器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构，其特征是，包括有引线（2）和金属焊盘（3），引线（2）和金属焊盘（3）通过键合工艺形成紧密结合；所述引线（2）中心为圆芯部（201），圆芯部（201）圆周表面具有螺旋状的双肩部（202）；所述金属焊盘（3）上通过成型模具压制有成型槽（301），成型槽（301）呈环形槽状；所述引线（2）的双肩部（202）与金属焊盘（3）的成型槽（301）在键合工艺过程中相结合。2.按照权利要求1所述的增强ESD器件失效防护能力的导体引线结构，其特征是，所述引线（2）的制作材料为铜合金。3.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆建辉，陈聪，
申请(专利权)人：江西萨瑞微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：