[发明专利]喷墨印刷引线键合,密封剂和屏蔽

说明书

技术领域

本发明通常涉及引线键合技术，更具体地涉及利用原料印刷机选择性印刷引线键合和间隔物。

背景技术

迄今，在半导体器件制造中，使用引线键合将芯片上的接合焊垫连接到封装上的接合焊垫。更具体地，在工艺中提供一定长度布线的同时，引线键合工具接触芯片上的焊垫，将布线焊接到该焊垫，然后移动到封装上的焊垫。然后将该布线的另一端焊接到封装上的焊垫。工具在多个焊垫之间移动的路径决定了布线的形状和回线高度，这在许多应用中是重要的。例如，当使用多行焊垫增加连接密度时，回线高度必须被控制得足够好，以避免多个布线之间的短路。这在例如喷墨印刷头的应用中尤其重要，在那种情况下如果回线太高，布线就会被用于保持喷嘴板正面的刮片损坏。

在图1A至1C中示出了引线键合技术的实例。具体地，图1A是球焊引线键合的实例，图1B是楔焊的实例，图1C示出了球焊布线阵列。虽然大部分引线键合技术可以应用密封剂来保护引线键合，但是为了清楚地示出引线键合，将从图中省略了密封。密封剂可以用于保护引线键合不受环境和本领域中熟知的自然因素的破坏。

在熟知的上述类型的半导体器件的制造中，密封剂被分配到引线键合上，以防止短路、机械损害、例如腐蚀的环境损害以及介质击穿。通过流入该区域分配密封剂会存在妨碍器件工作的问题。为了避免这种问题，典型的方案是移动接合焊垫进一步远离该器件，由此增加了管芯尺寸和成本。

本领域熟知的另一个问题是布线可用作天线，与来自其它器件或周围环境的不希望的能量耦合。当布线用作天线时，在电路中就会产生噪声，这会影响器件的正常工作。

由此，需要提供用于半导体器件中的喷墨印刷布线和密封剂的方法和设备，来克服现有技术的这些和其它问题。

发明内容

根据本教导，提供了一种在半导体器件中将衬底电连接至封装的方法。

该示范性的方法可以包括以预定的图案将密封剂以预定的厚度印刷在衬底和封装上，在衬底和封装之间以预定的图案在密封剂上印刷一层导电线，并在印刷的导电线图案上印刷第二层密封剂。该印刷的导电线与密封剂的上表面共形，并由此通过一厚度的密封剂与该衬底分隔开。可以固化至少第二层密封剂。

根据本教导，提供了一种形成引线键合的方法。

该示范性方法可包括以选择性的图案在半导体器件上印刷导电金属材料层、和用印刷的密封剂材料将印刷的金属材料层同半导体器件的表面分隔开。

根据本教导，提供了一种引线键合的半导体器件。

该示范性的器件可以包括封装和固定在该封装上的芯片。芯片和封装每个都包括形成在其上的接合焊垫。在芯片和封装的上表面上印刷绝缘层，例如介质层或密封层。将金属布线图案印刷在绝缘层的上表面上，并且与绝缘层的表面共形，印刷的金属布线图案与芯片接合焊垫和封装接合焊垫接触，金属布线图案通过一定厚度的第一绝缘层与芯片隔开。可以在金属布线图案的上表面上印刷第二密封剂层。

附图说明

图1A、1B和1C描述了已知的引线键合的透视图；

图2示出了根据本教导的实施例的部分半导体器件；

图3A至3D是描述利用根据本教导的实施例的原料印刷头制造半导体器件的几个阶段的侧视图；和

图4示出了根据本教导的实施例的操作部件的互连。

具体实施方式

实施例通常关于用原料印刷机印刷半导体部件。印刷有机电子设备是熟知的，其中从喷墨印刷机以一滴一滴的图案选择性地沉积材料。对于这种器件的应用典型地用于大的、相对便宜的电子设备，例如平板显示器(LCD滤色器和埋色间隔器(inter-color spacer)、OLED显示器)、RFID标签、普遍存在的标志、智能纸、大的光生伏打电池、卷曲显示器、印刷电路板蚀刻和焊接掩模和生物化学传感器。

然而，在这里的示范性实施例中，密封剂材料和导电金属材料可以在任何期望的表面上从具有压电印刷头的原料印刷机以精确和可控的方式被分配以印刷接合焊垫、迹线、布线和密封剂。

在编程计算机的指示下，可以指示这里使用的压电印刷头来印刷各种材料，例如金属和绝缘体。因为印刷材料最初是由计算机管理的，所以可以印刷许多图案，甚至与材料无关，由此能够实现现有技术没有实现的分层半导体器件。