一种劈刀及其表面粗化方法技术

本发明专利技术涉及一种劈刀及其表面粗化方法，该劈刀表面粗化方法包括：将劈刀进行抛光处理

【技术实现步骤摘要】
一种劈刀及其表面粗化方法


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，具体涉及一种劈刀及其表面粗化方法
。

技术介绍

[0002]半导体封装主要采用引线键合方式，陶瓷劈刀是引线键合技术使用的核心部件之一
。
在键合工艺中，超声能量通过劈刀传递到键合引线，劈刀端面发生水平弹性震动，带动引线与待键合焊盘间形成高速摩擦
。
在该过程中，劈刀表面需要具备一定的粗糙度，才能在超声波与压力的作用下，通过摩擦力带动引线与待键合焊盘进行高频摩擦，将超声能量传导至键合表面
。
如果劈刀表面粗糙度过低，劈刀键合面与引线接触面的摩擦力将不足
。
[0003]若引线与基板表面摩擦不充分，劈刀表面将与引线发生滑移，引线不能与基板进行充分地相互扩散，最终导致键合引线可靠性降低；如果劈刀键合面的粗糙度过大，键合过程中，劈刀与键合引线间的有效接触面积将减小，键合过程不能带动引线进行有效摩擦
。
因此，合适的表面粗糙度对劈刀的键合功能和使用寿命至关重要
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有合适表面粗糙度的劈刀
。
本专利技术通过特定材料来改变劈刀的表面粗糙度
。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种劈刀表面粗化方法，包括：将劈刀进行抛光处理
、
清洁后，与粗化材料一起预加热，后冷却；所述粗化材料为
TiC、ZrC、TaC、NbC、VC、Mo2C、WC
和
SiC
中的至少一种
。
[0006]本专利技术的原理说明：本专利技术的粗化材料加热后可催化劈刀表面晶粒变大，从而实现粗糙度变大
。
[0007]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过特定材料来改变劈刀的表面粗糙度，从而使得引线键合时与基材接触面更大，第二焊点抓线更牢固
、
更耐磨
。
该粗化方法，安全性高
。
[0008]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进
。
[0009]进一步，所述劈刀与所述粗化材料的质量关系为
1800~2200
：
1 。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是：粗化物用量越多，劈刀越粗糙，粗化物用量达一定程度，劈刀粗糙度保持不变
。
[0011]进一步，所述加热包括：升温至
800~1600℃
并保持
1~24h。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是：上述加热参数可使粗化材料实现挥发，从而催化劈刀表面晶粒变大
。
[0013]进一步，所述抛光处理包括：将劈刀顶端浸入金刚石研磨液中，并旋转劈刀进行研磨
。
[0014]进一步，所述金刚石研磨液由金刚石磨料和分散液组成，所述金刚石研磨液的固含量为
1.5%
‑
3%
，所述金刚石磨料的粒径不超过
0.2
μ
m。
[0015]进一步，所述劈刀的旋转速度超过
5000rpm
，研磨时间为
100~500s。
[0016]进一步，抛光处理后的所述劈刀的表面粗糙度不超过
0.01
μ
m。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：通过抛光控制劈刀的表面粗糙度，从而保证后续粗化处理后劈刀的表面形貌
。
[0018]进一步，所述清洁为用水压超过
5Bar
的水进行清洁
。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是：通过高压水清洁，保证劈刀表面没有脏污
。
[0020]本专利技术为实现上述目的之二提供一种劈刀，所述劈刀采用上述劈刀表面粗化方法进行表面粗化
。
[0021]进一步，所述劈刀的表面粗糙度为
0.04~0.5
μ
m。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1所得劈刀的顶端表面图；图2为本专利技术实施例1所用的陶瓷载具（已装载劈刀，未装载粗化材料）
。
具体实施方式
[0023]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围
。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行
。
所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购得的常规产品
。
实施例1
[0024]一种劈刀及其表面粗化方法，包括：（1）将劈刀尾端夹持住，顶端浸没到
500mL
金刚石研磨液（
BNJ
‑
1UM
）中，并以
5000rpm
的速度旋转劈刀研磨
300s
（劈刀的表面粗糙度为
0.08
μ
m
），金刚石研磨液的固含量为
2%
，所述金刚石磨料的粒径不超过
0.2
μ
m
；（2）将研磨后的劈刀表面用水压为
5Bar
的高压水进行清洁；（3）将陶瓷劈刀（
100g
）装载在陶瓷载具（如图2所示，陶瓷载具能耐
2000
度的高温并且不开裂）上， 将
50mg Mo2C
装在陶瓷小杯中并放置在陶瓷载具中间的小圆孔（如图2所示）上，将陶瓷载具
、
陶瓷小杯和陶瓷劈刀一起放置到高温炉内并升温到
1000℃
，再保温
15h
，接着冷却至室温后，取出劈刀 （表面粗糙度为
0.25
μ
m
），劈刀的顶端表面图如图1所示
。
实施例2
[0025]本实施例与实施例1的不同之处在于：所用粗化材料为
WC。
本实施例所得劈刀的表面粗糙度为
0.08
μ
m。
实施例3
[0026]本实施例与实施例1的不同之处在于：所用粗化材料为
VC。
本实施例所得劈刀的表面粗糙度为
0.18
μ
m。
实施例4
[0027]本实施例与实施例1的不同之处在于：所用粗化材料为
WC
，用量为
45mg
，金刚石研磨液的固含量为
1.5%
，研磨时间
100s
，高温炉升温到
800℃
，保温
24h。
本实施例所得劈刀的表面粗糙度为
0.04
μ
m。
实施例5
[0028]本实施例与实施例1的不同之处在于：所用粗化材料为
Mo2C
，用量为
55mg
，金刚石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种劈刀表面粗化方法，其特征在于，包括：将劈刀进行抛光处理
、
清洁后，与粗化材料一起预加热，后冷却；所述粗化材料为
TiC、ZrC、TaC、NbC、VC、Mo2C、WC
和
SiC
中的至少一种；所述劈刀与所述粗化材料的质量关系为
1800~2200
：
1 。2.
根据权利要求1所述的劈刀表面粗化方法，其特征在于，所述加热包括：升温至
800~1600℃
并保持
1~24h。3.
根据权利要求1所述的劈刀表面粗化方法，其特征在于，所述抛光处理包括：将劈刀顶端浸入金刚石研磨液中，并旋转劈刀进行研磨
。4.
根据权利要求3所述的劈刀表面粗化方法，其特征在于，所述金刚石研磨液由金刚石磨料和分散液组成，所述金刚石研磨液的固含量为
1.5%
‑
3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊堂，庞吉宏，
申请(专利权)人：苏州芯合半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：