專利名稱：一種預塑封引線框的引線鍵合方法
技術領域：
本發(fā)明屬于芯片封裝技術領域，涉及帶預塑封體的引線框的金絲鍵合方法。
背景技術：
IC封裝技術中，需要根據(jù)不同電路芯片的電路功能要求選擇封裝形式以及封裝エ藝。其中，封裝エ藝過程中通常包括引線鍵合過程和塑封過程。引線鍵合就是用非常細小的金屬線把芯片的焊盤和引線框連接起來的過程。傳統(tǒng)的封裝過程中，一般是先將IC芯片(Die)裝載與引線框的小島上、再引線鍵合、然后對鍵合后的芯片及部分引線框塑封，以實現(xiàn)包裹方式的固定。但是，對于功能特殊的IC芯片，諸如傳感器芯片(例如，MEMS壓カ傳感器芯片)，其封裝エ藝過程與傳統(tǒng)的封裝過程不同，首先，以預塑封的方式將塑料外殼預先制作好，從而引線框為帶預塑封體的引線框(在此定義為“預塑封引線框”)，再將IC芯片 (Die)裝載與引線框的小島上，然后再進行引線鍵合。這樣，可以避免傳感器芯片遭受塑封過程中的惡劣環(huán)境影響。圖I所示為現(xiàn)有技術的預塑封引線框的結構示意圖。在該實施例中，預塑封引線框10為F1DIP (Plastic Double In-line Package,塑料雙列直排封裝)封裝形式,其用于封裝傳感器芯片。其中，11為預塑封所形成的塑封體，簡稱為預塑封體，13為引線框的內引腳，15為引線框的外引腳，17為引線框的小島。被封裝的傳感器芯片將被裝載固定于小島17上，在引線鍵合過程中，將金絲的一端焊接固定于芯片的焊盤上，其另一端焊接固定于內引腳13的上表面。圖2所示為預塑封引線框按照現(xiàn)有技術的引線鍵合方法所形成的封裝結構的局部結構示意圖。圖2中示出了其中兩根金絲的鍵合結構。如圖2所示，采用現(xiàn)有的引線鍵合方法吋，首先金絲19的第一端191與芯片18的焊盤181之間形成第一焊點，然后形成線弧，然在金絲19的第二端193與引線框(例如內引腳19)之間形成第二焊點；通常地，第一焊點通過球形焊接(ball bonding)方式形成,第二焊點通過楔形焊接方式(wedge bonding)形成；兩種焊接方式的不同之處在于球形焊接中在每次焊接循環(huán)的開始會形成ー個自由空氣球(Free Air Ball, FAB),然后把這個FAB焊接到焊盤上形成第一焊點；對于楔形焊接，引線在壓力以及超聲和/或熱能量等能量作用下直接焊接到引線框的內引腳上。然而，在預塑封的過程中，圖I所示的預塑封體11通常是通過模具注模形成，例如，在引線框的上下表面分別設置上模具和下模具，上模具和下模具夾緊引線框，塑封時以樹脂灌滿兩個模具的型腔，從而形成引線框之上的預塑封體部分以及引線框之下的預塑封體部分。預塑封時，用于形成預塑封體的樹脂等材料易于從模具(例如上模具)與引線框表面之間狹縫外溢至內引腳13上，可能形成肉眼難以看見的塑料飛邊等微小結構，其對內引腳13的鍵合區(qū)域造成污染。由于預塑封過程所導致的污染會大大降低金絲端193與內引腳13的鍵合強度，甚至使金絲端193難以焊接固定于內引腳13的銀層上。因此，大大降低引線鍵合的可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提高預塑封引線框的引線鍵合的強度以及可靠性。為實現(xiàn)以上目的或者其它目的，本發(fā)明提供一種預塑封引線框的引線鍵合方法，其中，在以楔形焊接的方式形成第二焊點之后，在所述第二焊點上壓植焊球。按照本發(fā)明提供的引線鍵合方法的優(yōu)選實施例，其中，對準所述第二焊接點的魚尾位置壓植所述焊球。較佳地，所述引線鍵合為金絲鍵合。較佳地，該方法還包括以下步驟
以球形焊接的方式形成第一焊點；以及
拱絲形成線弧。較佳地，所述焊球采用焊線機的毛細管劈刀形成。較佳地，所述楔形焊接使用楔壓焊線機的楔形劈刀的來完成。較佳地，所述焊球的直徑范圍基本為O. 05mm至O. 1mm。較佳地，所述楔形焊接是熱壓焊、超聲焊或者熱超聲焊，或者是以上焊接方式的結
ム
ロ ο本發(fā)明的技術效果是，通過在楔形焊接的第二焊點上壓植焊球，可以使內引腳與引線之間的鍵合強度大大提高，并且，可避免由于預塑封過程所導致的污染問題，使用該方法弓I線鍵合預塑封弓I線框吋，可靠性好。


從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點更加完全清楚。圖I是現(xiàn)有技術的預塑封引線框的結構示意圖。圖2是預塑封引線框按照現(xiàn)有技術的引線鍵合方法所形成的封裝結構的局部結構示意圖。圖3是預塑封引線框按照本發(fā)明實施例提供的引線鍵合方法所形成的封裝結構的局部結構示意圖。
具體實施例方式下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的ー些，g在提供對本發(fā)明的基本了解。并不g在確認本發(fā)明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，在不變更本發(fā)明的實質精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的其它實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術方案的示例性說明，而不應當視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術方案的限定或限制。在本發(fā)明中，“第一焊點”是指引線與芯片的焊盤之間的連接點，“第二焊點”是指引線與引線框之間的連接點，這為本領域技術人員所公知。圖3所示為預塑封引線框按照本發(fā)明實施例提供的引線鍵合方法所形成的封裝結構的局部結構示意圖。圖3中示出了其中兩根引線的鍵合結構，在該實例中，引線為金絲，可以理解到，金絲既可以為純度大于或等于99. 99%的金絲，也可以為摻雜有其它元素的金絲(即合金金絲)。該引線鍵合方法用于對諸如圖I所示的預塑封引線框進行引線鍵合。結合圖3所示說明本實施例的引線鍵合方法。首先，以球形焊接的方式形成第一焊點。如圖3所示，金絲19的第一端191與芯片18的焊盤181之間形成第一焊點，在球形焊接過程中，焊線機使用劈刀(capillary)形成FAB，具體地，形成FAB的過程是通過離子化空氣間隙的“電子火焰熄滅”(ElectronicFlame-off,EF0)過程實現(xiàn)的。然后，把這個FAB焊接到焊盤181上接ロ形成第一焊點。焊盤181的具體材料及形狀等不受本發(fā)明限制。第二步，拱絲形成線?。痪€弧的具體高度不受本發(fā)明限制。第三歩，以楔形焊接的方式形成第二焊點。如圖3所示，金絲19的第二端193與引線框的內引腳19之間形成第二焊點，在該實例中，通過楔壓焊線機的楔形劈刀(Wedge)，將金絲的第二端193在壓カ和超聲能量作用下直接焊接到內引腳19的鍵合區(qū)域上，從而形成第二焊點。由于先前的預塑封過程的影響，帶預塑封體的引線框(在此定義為“預塑封引 線框”)的內引腳19的鍵合區(qū)域容易被污染。因此，第二焊點的鍵合強度及可靠性難以得到保證。第四步，在第二焊點上壓植焊球。通過進一歩壓植焊球195，可以使金絲19的第二端193與內引腳19的鍵合區(qū)域牢固焊接，使第二焊點的鍵合強度大大提高，井能保證每根金絲鍵合的可靠性。具體地，可以使用球形焊接方式的過程中形成焊球19的方法來形成壓植的焊球，例如，采用焊線機的毛細管劈刀(capillary)形成焊球。在第二焊點采用楔形焊接時，第二焊點上，內引腳表面與金絲之間會形成魚尾(Stitch)位置。優(yōu)選地，焊球19對準魚尾位置壓植，從而有利于鍵合強度的進ー步提高。另外，所壓植的焊球19的直徑范圍大約可以為O. 05mm至O. 1mm。至此，該實施例的引線鍵合過程完成。因此，通過以上引線鍵合方法，可以保證預塑封引線框的引線鍵合的強度，提高其封裝的可靠性，并且，新的引線鍵合方法不需要新的引線鍵合設備，傳統(tǒng)的主流鍵合機型均能實現(xiàn)以上方法過程，設備投入成本低。需要說明的是，以上球形焊接方式、楔形焊接方式中可以使用熱壓焊、超聲焊或熱超聲焊、或者以上方式的結合。需要說明的是，以上引線鍵合過程中，以向前拱絲的引線鍵合エ藝進行了說明，但是，以上第四步同樣可以應用于反向拱絲的引線鍵合エ藝中。盡管以上僅以金絲的鍵合過程進行了說明，本領域技術人員應當理解到，以上方法過程，同樣可以類推應用至引線為其它材料的情形，例如，銅線、鋁線。以上例子主要說明了本發(fā)明的預塑封引線框的引線鍵合方法。盡管只對其中ー些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發(fā)明可以在不偏離其主g與范圍內以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權利要求
1.一種預塑封引線框的引線鍵合方法，其特征在于，在以楔形焊接的方式形成第二焊點之后，在所述第二焊點上壓植焊球。
2.如權利要求I所述的引線鍵合方法，其特征在于，對準所述第二焊接點的魚尾位置壓植所述焊球。
3.如權利要求I或2所述的引線鍵合方法，其特征在于，所述引線鍵合為金絲鍵合。
4.如權利要求I所述的引線鍵合方法，其特征在于，還包括以下步驟以球形焊接的方式形成第一焊點；以及拱絲形成線弧。
5.如權利要求I或4所述的引線鍵合方法，其特征在于，所述焊球采用焊線機的毛細管劈刀形成。
6.如權利要求I所述的引線鍵合方法，其特征在于，所述楔形焊接使用楔壓焊線機的楔形劈刀的來完成。
7.如權利要求I所述的引線鍵合方法，其特征在于，所述焊球的直徑范圍基本為O.05mm 至 O. Imnin
8.如權利要求I所述的引線鍵合方法，其特征在于，所述楔形焊接是熱壓焊、超聲焊或者熱超聲焊，或者是以上焊接方式的結合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種預塑封引線框的引線鍵合方法，屬于芯片封裝技術領域其特征在于。該引線鍵合方法中，在以楔形焊接的方式形成第二焊點之后，在所述第二焊點上壓植焊球。該引線鍵合方法的內引腳的鍵合強度高，可靠性好，尤其適合于預塑封引線框的引線鍵合。
文檔編號H01L21/60GK102820236SQ20111015178
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月8日
發(fā)明者郁琦, 王建新, 經(jīng)文斌 申請人:無錫華潤安盛科技有限公司