[实用新型]一种通过镀金键合铜丝连接的半导体封装件

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及一种半导体封装件，特别涉及到半导体芯片与引线框架或半导体芯片与半导体芯片之间通过一种表面包覆纯金层的键合铜丝连接的半导体封装件。

[背景技术]

半导体封装中的引线键合，就是用非常细小的线把芯片上焊盘和引线框架(或者基板)连接起来的过程。铜引线键合作为一种可行的、经济的解决方案，已应用在半导体封装中。

由于铜引线键合是集成到现有的金引线键合工艺(主要是焊层材料)及封装设备上，所以，目前铜引线键合所占的引线键合比例依然很少，主要是因为铜引线键合面临着一些难点：

(1)铜容易被氧化；

(2)键合接口结合力不够强壮，可靠性不稳定。

电子结构和原子尺寸决定着化学性能，铜容易被氧化。在金引线键合工艺中，芯片焊盘由镀金或镀铝、引线框架(或基板)焊层由镀银层构成，金、银为铜族元素，原子容易扩散，再结晶，接口结合力强壮。而铜与银焊接，接口结合力较弱。接口结合力不够强壮，可靠性不稳定，是业界一直致力解决的难题。

[实用新型内容]

本实用新型是提供了一种不容易被氧化、可在保护下进行键合、接口结合力高的半导体封装件。

本实用新型采用下述技术方案：

一种通过镀金键合铜丝连接的半导体封装件，包括引线框架，在引线框架上设有芯片衬垫，在芯片衬垫上设有导电粘胶，在导电粘胶上固定有至少一块半导体芯片；在引线框架、半导体芯片、芯片衬垫外部有塑封模压复合体密封，在半导体芯片与引线框架之间连接有镀金键合铜丝，该镀金键合铜丝由铜丝和包覆于铜丝外部的金层组成。

所述半导体芯片为两块或两块以上，半导体芯片之间通过镀金键合铜丝连接。

所述金层是通过热浸涂工艺将金包覆在铜丝上形成的。

所述镀金键合铜丝直径范围为0.075mm—0.020mm，金层厚度为0.8um—2.5um。

本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的半导体芯片与引线框架或半导体芯片与半导体芯片之间通过一种表面包覆纯金层的键合铜丝连接，这样解决铜被氧化问题，可在保护气芬下进行键合，提高接口结合力和稳定的可靠性。镀金键合铜丝，能通过不多的成本增加来获得额外的连接能力提升，提高封装性能和实现高密度封装。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的镀金键合铜丝剖视图。

[具体实施方式]

一种通过镀金键合铜丝连接的半导体封装件，包括引线框架1，在引线框架1上设有芯片衬片3，在芯片衬片3上通过导电粘胶4粘接有至少一块半导体芯片2；在引线框架1、半导体芯片2、芯片衬片3外部有塑封模压复合体6密封，在引线框架1与半导体芯片2之间连接有镀金键合铜丝5，该镀金键合铜丝5由铜丝51和包覆于铜丝51外部的金层52(金化学质量成份占99.99％)组成。

所述半导体芯片2为两块或以上，半导体芯片2之间通过镀金键合铜丝5连接。

表面包覆金层是一种附加的方法，只需将包覆金层应用到这些已经认证过的、现有的键合铜丝上。

铜丝经剥皮、校直处理即进入金熔液浸涂，温度场令金保持在熔溶状态、铜丝经过浸涂池始终保持固态；浸涂后的线材经石墨模具定径并凝固后即完成。石墨模具的作用是按工艺要求控制金层厚度。

包覆金层的铜丝，经拉丝机拉成键合工艺要求的线径。键合丝直径范围0.075mm—0.020mm，拉丝后包覆金层厚度0.8um—2.5um，厚度随线经增大而增厚。

表面包覆金层是通过热浸涂(浸渍)工艺将金层包覆在铜丝表面，这种表面包覆金层的键合铜丝还必须具有以下特性：在烧球时，包覆金层不影响熔溶金属表面张力，使球体圆匀一致。