[发明专利]用于密集堆叠管芯封装的丝线键合焊盘设计

说明书

本申请题为“用于密集堆叠管芯封装的丝线键合焊盘设计”。本申请公开了用于3D封装的系统、方法和设备。在一些实施例中，半导体封装件包括第一管芯和第二管芯。第一管芯包括在第一管芯的顶部上并靠近第一管芯的第一边缘的第一键合焊盘。第二管芯包括在第二管芯的顶部上并靠近第二管芯的第二边缘的第二键合焊盘。柱位于第二键合焊盘上。第一管芯被安装在第二管芯的顶部上，使得第一边缘平行于第二边缘并且从第二边缘偏移，从而暴露出柱。丝线被键合到柱的键合表面并且被键合到第一键合焊盘的键合表面。

技术领域

本申请涉及半导体设备组装件，并且更具体地涉及电连接堆叠管芯的键合焊盘。

背景技术

现代集成电路(IC)封装件可以包括多个竖直堆叠的半导体管芯。此类封装件通常被称为三维(3D)竖直封装件或堆叠管芯封装件。在竖直堆叠管芯上实现的电路使用各种技术(诸如丝线键合)电性互连在管芯之间。

在3D堆叠管芯封装的一些形式中，丝线键合需要将丝线的一端附接到管芯堆叠中的一个半导体管芯的丝线键合焊盘，并且将丝线的另一端附接到该堆叠中的另一管芯的丝线键合焊盘。丝线键合通常使用丝线键合机来执行，该丝线键合机包括由键合丝线穿过的毛细管，该毛细管利用压力、热量和/或超声能量将键合丝线连接到键合焊盘。在一些情况下，堆叠管芯的边缘以“瓦片堆叠”构形彼此偏移，例如方便将丝线键合到设置于偏移边缘附近的管芯上的键合焊盘。

然而，为了减小封装件的尺寸，期望减小管芯堆叠中的管芯的偏移，但是存在以下风险：键合丝线接触到管芯的边缘或者丝线键合装置无法制成良好的丝线键合，因为一个管芯的键合焊盘太靠近堆叠于其上的管芯的边缘。因此，能够减小封装尺寸而仍然能够在管芯之间进行可靠的电连接将是有利的。

发明内容

本申请公开了用于3D封装的系统、方法和设备。在一些实施例中，一种半导体封装件包括第一管芯和第二管芯。第一管芯包括在第一管芯的顶部上并靠近第一管芯的第一边缘的第一键合焊盘。第二管芯包括在第二管芯的顶部上并靠近第二管芯的第二边缘的第二键合焊盘。柱位于第二键合焊盘上。第一管芯被安装在第二管芯的顶部上，以使得第一边缘平行于第二边缘并从第二边缘偏移。第一边缘从第二边缘偏移以使得暴露出所述柱。丝线被键合到所述柱的键合表面并且键合到第一键合焊盘的键合表面。

附图说明

图1是半导体管芯的堆叠的横截面图，其示出示例性丝线键合设计规则；

图2是3D封装件的横截面图，其示出在衬底上的多个堆叠管芯以及相应的丝线键合焊盘；

图3是3D封装件的局部平面图，其示出在衬底上的两个堆叠管芯以及多个丝线键合焊盘；

图4是根据一个实施例的管芯的堆叠的放大横截面图；

图5是3D封装件的横截面图，其示出了在衬底上的多个堆叠管芯以及相应的丝线键合结构；

图6是3D封装件的横截面图，其示出了在衬底上的多个堆叠管芯以及相应的丝线键合焊盘和丝线键合结构；

图7A是半导体管芯的平面图，其示出了从管芯的边缘起的示例性距离处的丝线键合焊盘；

图7B是图7A中示出的管芯的横截面图，其示出了设置在丝线键合焊盘上的示例性丝线键合结构的各方面；

图8A是半导体管芯的平面图，其示出了从管芯的边缘起的另一示例性距离处的丝线键合焊盘；

图8B是图8A中所示的管芯的横截面图，其示出了局部设置在丝线键合焊盘上并且局部设置在沉积于丝线键合焊盘上的再分配层(RDL)上的示例性丝线键合结构的各方面；

图9A是半导体管芯的平面图，其示出了从管芯的边缘起的另一示例性距离处的丝线键合焊盘；