[实用新型]密节距小焊盘铜线键合单IC芯片封装件有效

专利信息
申请号: 201120511912.7 申请日: 2011-12-09
公开(公告)号: CN202339915U 公开(公告)日: 2012-07-18
发明(设计)人: 慕蔚;李习周;郭小伟 申请(专利权)人: 天水华天科技股份有限公司;华天科技(西安)有限公司
主分类号: H01L23/498 分类号: H01L23/498;H01L23/49
代理公司: 甘肃省知识产权事务中心 62100 代理人: 鲜林
地址: 741000 甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 密节距小焊盘 铜线 键合单 ic 芯片 封装
【说明书】:

技术领域

    本实用新型属于电子信息自动化元器件制造技术领域,涉及一种IC芯片封装件,具体说是一种密节距小焊盘铜线键合单IC芯片封装件。

背景技术

    随着电子信息产业的高速发展,芯片制造业迈入了纳米时代,芯片制造的工艺尺寸从90nm缩小到45nm,再到30nm、13nm快速递进。芯片的几何尺寸也越来越小,由1.0mm×1.0mm到0.8mm×0.8mm、0.5mm×0.5mm、0.3mm×0.3mm,最小0.15mm×0.15mm,相应地,芯片制造中使用的焊盘节距也由120μm逐步缩小到100μm、70μm、60μm、50μm和45μm。划道也由100μm逐渐缩小到70μm、60μm、50μm和45μm。使得焊盘尺寸也由最初的100μm×100μm渐次缩小为70μm×70μm、55μm×55μm、最小为38μm×38μm。焊盘尺寸的变化给键合工艺带来了难题和巨大的挑战。

正常的球焊键合工艺中,焊球的直径大于/等于线径的2倍,小于线径的5倍为合格。一般金线焊球的直径可控制在2~2.3(倍) 线径,铜线焊球的直径可控制在2.5~ 3(倍) 线径。对于38μm×38μm的焊盘,相邻焊盘间距41μm~43μm,只能使用Φ15μm~Φ16μm的焊线,并且键合焊球的直径必须控制在37μm以内。那么金线无论Φ15μm(2.3×15=34.5<37)或取上限16(16×2.3=36.8<37),均符合压焊要求。而铜线无论Φ15μm(取下限15×2.5=37.5>37),还是16μm(取上限16×2.5=40>37),都不符合压焊要求。并且从压焊质量检验的角度讲,相邻键合线间的空隙应等于2倍的焊线直径。实际上,去除线径,相邻焊线间空隙1.69~1.86倍线径,相邻两键合线间距也不能满足一般质量要求。但是,实践证明,随着焊线质量的提高、线径规格的增多,封装技术的发展和高密度封装形式及产品的增加,在保证塑封冲线率满足工艺要求的前提下,焊线与焊线间不短路,相邻引线间空隙大于1倍的线径也被行业公认可以满足焊线工艺要求。但对密节距小焊盘的键合而言,键合球的直径很难控制,稍不注意,键合球会超出焊盘,造成相邻焊点短路,导致产品报废。另外,由于线间距过小,打第二根线时会碰到前一根线,造成前一根线的损伤。所以说,节距≤43μm的密节距小焊盘(38μm×38μm)产品键合的最大难度是键合点焊球直径的控制和碰伤相邻焊线的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有节距≤43μm、38μm×38μm的密节距小焊盘IC芯片铜线键合中存在相邻焊点间短路和碰伤相邻焊线的问题,提供一种相邻焊点不易短路的密节距小焊盘铜线键合单IC芯片封装件,本实用新型的另一目的是提供一种上述封装件的制备方法,在键合过程中能够控制键合球的直径,并且能避免碰伤相邻焊线,实现单芯片键合封装。

本实用新型的技术问题采用下述技术方案解决:

一种密节距小焊盘铜线键合IC芯片封装件,包括塑封体,塑封体内设有引线框架载体和框架引线内引脚,引线框架载体的上面固接有IC芯片,所述IC芯片的上表面设置数个焊盘,所述数个焊盘平行设置成两列焊盘组, 分别为第一焊盘组和第二焊盘组,每个焊盘对应连接一框架引线内引脚;所述每列焊盘组中的每个焊盘上分别焊接一个金球,每个金球上焊接一个第一铜键合球,拱丝拉弧在对应内引脚上打一铜焊点,形成第一铜键合线。

所述每列焊盘组中间隔的焊盘上分别焊接有一个金球,所述第一焊盘组中的金球与第二焊盘组中的金球交错设置,每个金球上焊接一个第一铜键合球,每列焊盘组中未焊接金球的焊盘上直接焊接一个第二铜键合球,拱丝拉弧在对应内引脚上打一铜焊点,形成第二铜键合线。

所述每列焊盘组中相邻两焊盘之间留有空隙,焊盘的外形尺寸为 38μm×38μm,焊盘的节距为43μm。

所述第一铜键合球采用Φ15μm铜线制成,其直径为35μm~38μm。

所述金球的直径为30μm~36.8μm。

所述第二铜键合球采用Φ15μm铜线制成,其直径为34μm~37μm。

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