專(zhuān)利名稱(chēng)：芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半 導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝和封裝后測(cè)試組成。半導(dǎo)體封裝 是指將通過(guò)測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過(guò)程。封裝過(guò)程為 來(lái)自晶圓前道工藝的晶圓通過(guò)劃片工藝后，被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片 用膠水貼裝到相應(yīng)的基板(引線框架)架的小島上，再利用超細(xì)的金屬(金、錫、銅、鋁)導(dǎo) 線或者導(dǎo)電性樹(shù)脂將晶片的接合焊盤(pán)(Bond Pad)連接到基板的相應(yīng)引腳(Lead)，并構(gòu)成 所要求的電路；然后再對(duì)獨(dú)立的晶片用塑料外殼加以封裝保護(hù)，塑封之后，還要進(jìn)行一系列 操作，如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及打印等 工藝。封裝完成后進(jìn)行成品測(cè)試，通常經(jīng)過(guò)入檢ancoming)、測(cè)試(Test)和包裝(lacking) 等工序，最后入庫(kù)出貨。目前，集成電路先進(jìn)后封裝過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)中，封裝引腳的90 %以上采用引線鍵合 技術(shù)。封裝行業(yè)多年的事實(shí)和權(quán)威預(yù)測(cè)表明，到2020年，引線鍵合技術(shù)仍將是半導(dǎo)體封裝 尤其是低端封裝內(nèi)部連接的主流方式。所謂的引線鍵合技術(shù)，是指以非常細(xì)小的金屬引線 的兩端分別與芯片和引腳鍵合，形成電氣連接的技術(shù)。對(duì)于一般半導(dǎo)體封裝的性能和成本 要求，引線鍵合是最優(yōu)的選擇。鍵合工藝根據(jù)焊接原理(熱或者超聲能量)，分為三種熱壓焊、超聲焊和熱超聲 焊。熱超聲焊在工作溫度上和鍵合效果上適合于目前主流的金線焊接。引線鍵合主要有兩種工藝過(guò)程楔形鍵合和球形鍵合。這兩種引線鍵合技術(shù)基本 的步驟分為形成第一焊點(diǎn)(通常在芯片表面)，拉成線弧，形成第二焊點(diǎn)(通常在引線框 架/基板上)。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于引線鍵合的工藝都是芯片上的一個(gè)鍵合區(qū)對(duì)應(yīng)與一條 引線鍵合，也就是說(shuō)一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)鍵合區(qū)，一個(gè)鍵合區(qū)對(duì)應(yīng)一條引線，因而隨著芯片集 成度越來(lái)越高，功能越來(lái)越多的情況下，當(dāng)芯片每增加一個(gè)功能信號(hào)輸出或輸入時(shí)，在芯片 上就要多設(shè)置一個(gè)鍵合區(qū)，以配合一條引線鍵合，隨著芯片功能的增強(qiáng)和集成度的提高，需 要更多的芯片的面積以設(shè)置更多的鍵合區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致芯片上的體積增加、成本上升，引線鍵 合工序繁雜等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，隨著芯片功能的增強(qiáng)和集成度的提高，需要更多的 芯片的面積以設(shè)置更多的鍵合區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致芯片上的體積增加、成本上升，引線鍵合工序繁 雜等技術(shù)問(wèn)題。有鑒于此，本發(fā)明提供一種芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，包括多個(gè)區(qū)；其中，所述多個(gè)區(qū)之間相互齒合。進(jìn)一步的，所述多個(gè)區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述多個(gè)區(qū)為兩個(gè)。進(jìn)一步的，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括芯片；多個(gè)鍵合區(qū)，設(shè) 置于所述芯片上；引線框架；所述每一個(gè)鍵合區(qū)包括多個(gè)區(qū)；所述多個(gè)區(qū)通過(guò)同一條引線 與所述引線框架鍵合。進(jìn)一步的，所述多個(gè)區(qū)相互齒合。進(jìn)一步的，所述多個(gè)區(qū)為兩個(gè)。進(jìn)一步的，所述多個(gè)區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。本發(fā)明提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導(dǎo)體器件，是將一個(gè)鍵合區(qū)分為多個(gè) 部分分別與芯片內(nèi)的多個(gè)電極點(diǎn)進(jìn)行連接，并通過(guò)同一條引線與引線框架鍵合，可以利用 一個(gè)鍵合區(qū)實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達(dá)到了節(jié)省鍵合區(qū)并能實(shí)現(xiàn)更 多功能的目的。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A所示為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的應(yīng)用上述芯片引線鍵合區(qū)的半導(dǎo)體芯片結(jié) 構(gòu)示意圖；圖IBB所示為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體芯片的引線鍵合區(qū)局部放大示意 圖；圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的芯片引線鍵合區(qū)壓點(diǎn)焊接球的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的技術(shù)特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖，給出具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做 進(jìn)一步的描述。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，其所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。該芯片引線鍵合區(qū)200，分割成多個(gè)區(qū)，在本實(shí)施例中，鍵合區(qū)200分割成為兩個(gè) 區(qū)，分別為第一區(qū)210與第二區(qū)220，其中第一區(qū)210與第二區(qū)220分別連接芯片內(nèi)部不同 的電極點(diǎn)(圖中未示)，以配合不同功能的信號(hào)連接。在后續(xù)進(jìn)行引線鍵合工藝時(shí)，第一區(qū) 210與第二區(qū)220通過(guò)同一條引線與引線框架鍵合，由此可以在一個(gè)鍵合區(qū)實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào) 的輸入或輸出，有效的利用了鍵合區(qū)，在擴(kuò)展芯片功能的前提下，減小了芯片的封裝體積， 簡(jiǎn)化了制造工藝，節(jié)約了生產(chǎn)成本。在本實(shí)施例中，所述第一區(qū)210與第二區(qū)220是相互齒合，二者之間具有絕緣隔離 結(jié)構(gòu)230。第一區(qū)210與第二區(qū)220之所以采取相互齒合的連接方式，其目的是在后續(xù)進(jìn)行 的引線鍵合時(shí)，在鍵合區(qū)壓點(diǎn)焊接球時(shí)，能使焊接球充分與第一區(qū)210與第二區(qū)220接觸，請(qǐng)結(jié)合參見(jiàn)圖4，保證引線鍵合更加可靠。在本實(shí)施例中，所述鍵合區(qū)200的材料為鋁。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，其所示為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的應(yīng)用上述芯片引線鍵合區(qū)的半導(dǎo) 體芯片結(jié)構(gòu)示意圖。該半導(dǎo)體器件，包括芯片310 ；多個(gè)鍵合區(qū)320，設(shè)置于所述芯片310上；引線框 架 330。所述每一個(gè)鍵合區(qū)320通過(guò)絕緣隔離結(jié)構(gòu)350分割為多個(gè)區(qū)，在本實(shí)施例中，每個(gè) 鍵合區(qū)320利用絕緣隔離結(jié)構(gòu)333分割成為兩個(gè)區(qū)，分別為第一區(qū)321與第二區(qū)322。其中第一區(qū)321與第二區(qū)322分別連接芯片內(nèi)部不同的電極點(diǎn)(圖中未示)，以 配合不同功能的信號(hào)連接。在后續(xù)進(jìn)行引線鍵合工藝時(shí)，第一區(qū)321與第二區(qū)322通過(guò)同 一條引線340與所述引線框架330鍵合。由此可以在一個(gè)鍵合區(qū)實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)的輸入或輸 出，有效的利用了鍵合區(qū)。在本實(shí)施例中，第一區(qū)321與第二區(qū)322采取相互齒合的連接方式，可以在后續(xù)進(jìn) 行引線鍵合工藝中，在鍵合區(qū)壓點(diǎn)焊接球時(shí)，能使焊接球充分與第一區(qū)321與第二區(qū)322接 觸，保證引線鍵合更加可靠。以下結(jié)合具體的引線鍵合工藝來(lái)更詳細(xì)的闡述本發(fā)明的內(nèi)容。在本發(fā)明實(shí)施例 中，以球形鍵合工藝為例，其具體包括以下步驟將金絲穿過(guò)劈刀毛細(xì)管，利用氫氧焰或電氣放電系統(tǒng)產(chǎn)生電火花高溫融化金屬絲 伸出到劈刀腔體外的部分，在表面張力作用下熔融金屬凝固形成標(biāo)準(zhǔn)的球形，緊接著控制 降下劈刀，在適當(dāng)?shù)膲毫驮O(shè)定好的時(shí)間內(nèi)將金球壓在芯片的鍵合區(qū)上，同時(shí)覆蓋鍵合區(qū) 上的多個(gè)區(qū)。在鍵合過(guò)程中，通過(guò)劈刀向金屬球施加壓力，同時(shí)促進(jìn)引線金屬和下面的芯片鍵 合區(qū)金屬發(fā)生塑性變形和原子間相互擴(kuò)散，完成第一次鍵合。然后，劈刀向上移動(dòng)并導(dǎo)入更 長(zhǎng)的引線，劈刀運(yùn)動(dòng)到第二鍵合位置，如引線框架上的壓點(diǎn)，第二點(diǎn)焊接包括陣腳式焊接和 拉尾線，通過(guò)劈刀端口對(duì)金屬線施加壓力以楔焊的方式完成第二次鍵合，焊接之后拉尾線 是為下一個(gè)鍵合點(diǎn)循環(huán)成球作準(zhǔn)備。劈刀升高到合適的高度以控制尾線長(zhǎng)度，這時(shí)在線夾 拉力作用下，楔焊點(diǎn)尾端斷裂，緊接著劈刀上升到形成球的高度。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導(dǎo)體器件，是將一 個(gè)鍵合區(qū)分為多個(gè)部分分別與芯片內(nèi)的多個(gè)電極點(diǎn)進(jìn)行連接，并通過(guò)同一條引線與引線框 架鍵合，可以利用一個(gè)鍵合區(qū)實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達(dá)到了節(jié)省鍵 合區(qū)并能實(shí)現(xiàn)更多功能的目的。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，包括 多個(gè)區(qū)；其中，所述多個(gè)區(qū)之間相互齒合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)為兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。
5.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括-H-* LL心片；多個(gè)鍵合區(qū)，設(shè)置于所述芯片上； 引線框架；所述每一個(gè)鍵合區(qū)包括多個(gè)區(qū)； 所述多個(gè)區(qū)通過(guò)同一條引線與所述引線框架鍵合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)相互齒合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)為兩個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種芯片引線鍵合區(qū)，包括多個(gè)區(qū)；其中，所述多個(gè)區(qū)之間相互齒合。本發(fā)明提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導(dǎo)體器件，是將一個(gè)鍵合區(qū)分為多個(gè)部分分別與芯片內(nèi)的多個(gè)電極點(diǎn)進(jìn)行連接，并通過(guò)同一條引線與引線框架鍵合，可以利用一個(gè)鍵合區(qū)實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達(dá)到了節(jié)省鍵合區(qū)并能實(shí)現(xiàn)更多功能的目的。
文檔編號(hào)H01L23/495GK102044514SQ20101016500
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者周華棟 申請(qǐng)人:中穎電子股份有限公司