[发明专利]聚合物芯丝线

说明书

技术领域

本发明大体涉及传导电流的丝线，特别地涉及传导电流的聚合物芯丝线。

背景技术

已知用于传导诸如电信号、功率和接地的电流的丝线。在半导体行业中，通常由铜或金制成的丝线用于将半导体管芯上的键合焊盘连接到引线框架的引线指。这些金属是昂贵的，于是丝线的成本给封装工艺增加了相当大的成本。

而且，随着半导体尺寸减小而加工能力增强，需要更多的输入和输出以与集成电路通信。于是，键合焊盘更近地布置在一起(节距)，因此需要更细的丝线。但是，这样的细丝线必须还具有抵抗由外力引起的断裂和弯曲的力量，诸如在包封期间模制化合物流过丝线的时候。众所周知，模制化合物施加在丝线上的力可以导致丝线彼此接触。这被称为丝线偏移(wire sweep)。模制化合物还能够破坏脆弱的丝线或弱的键合。

于是，有利的是，具有非常细且强壮的丝线。还有利的是，在形成丝线所要求的如铜或金的金属的量方面，使用不那么贵的丝线。

附图说明

通过参考优选示出的实施例的以下描述以及附图将会更好地理解本发明及其目的和优点。在附图中，相同的附图标记用于相同的元件。

图1是根据本发明的第一实施例的丝线及其一端的横截面的放大透视图。

图2是根据本发明的另一实施例的丝线及其一端的横截面的放大透视图。

图3是示出形成根据本发明的实施例的丝线的步骤的流程图。

本领域技术人员将明白，为了简化和清楚的目的而示出附图中的元件，并且不需要按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可以相对其他元件放大以帮助改善本发明的实施例的理解。

具体实施方式

借助于示例示出本发明并且本发明不限于附图，在附图中相同的附图标记表示类似的元件。

在一个实施例中，本发明提供用于传导电流的丝线，其包括非导电芯和形成在非导电芯上的涂层。涂层由传导电流的诸如铜、金、铝或者焊料的材料形成。非导电芯包括在形式上可以拉长且被涂层覆盖的材料。在本发明的优选实施例中，芯包括聚合物、碳纳米管或毛状物。

在另一实施例中，本发明提供了一种制造丝线的方法，包括提供一定长度的非导电材料和在非导电材料上镀导电金属的步骤。在一个实施例中，预镀金属可以在进行镀步骤前镀在非导电材料上。当导电金属镀材料是金、铜、铝或焊料之一时，预镀材料优选是镍或钯。

现参考图1，根据本发明的实施例的丝线10被以透视图示出并且其一端切开，使得丝线10的截面是可见的。丝线10包括非导电芯12和形成在非导电芯12上的涂层14。非导电芯12为丝线10提供物理强度，而涂层14传导电流。

丝线10尤其适合于在集成电路和用于其的外部连接终端之间传导信号。例如，丝线10的一端可键合于集成电路的键合焊盘，丝线10的另一端可键合于引线框架的引线指或基板的键合焊盘。为了这样应用，采用商业可用的丝线键合设备将丝线10连接至集成电路键合焊盘和引线框架或基板。来自丝线键合机的热或火焰使涂层熔融，从而涂层将键合于IC键合焊盘、引线指或基板接触焊盘，视情况而定。

根据本发明的实施例，非导电芯12包括聚合物，诸如二乙烯基苯交联共聚物或其他非导电材料。在本发明的另一实施例中，非导电芯12包括强硬且柔性的材料，诸如碳纳米管，毛状物，或人造发，其材料细且足够强硬以为丝线10提供强度。

碳纳米管是由碳原子制成的非常细且空心的柱体。碳纳米管能够具有几纳米数量级的直径，其小于人的头发的10000分之一。但是，它们非常坚硬。根据其杨氏模量、随着施加的应变的应力变化率来测量材料的硬度。纳米管的杨氏模量可以高达1000GPa，这大约是钢铁的5倍。纳米管的拉伸强度或断裂应变可以高达63GPa，这大约是钢铁的50倍。这些性质结合它们的轻重量，使得纳米管成为非导电芯12的好的选择。而且，纳米管可以被构造成非导电的。目前，碳纳米管只生长到大约18cm的长度。但是，随着需要(应用和经济)和科学发展，期待长度会随时间而增加，使得当生长更长的纳米管在经济上可行时，纳米管可以代替聚合物材料。

正如可以看到的，芯12具有基本上均匀的圆形构造。芯12的具体直径将根据构造芯的材料而改变，但是可以具有大约10μm到250μm的范围内的直径。涂层14具有大约10μm的厚度，如果芯被金属化或预镀，则预镀金属具有大约1μm的厚度，使得丝线具有大约21μm到261μm之间的整体直径。