專利名稱：半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，更具體的，涉及半導(dǎo)體器件的 內(nèi)引線結(jié)構(gòu)用橋接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
內(nèi)引線被廣泛用于半導(dǎo)體集成電路、分立元器件和模塊等半導(dǎo)體器件的封 裝中，以完成芯片與引線框架內(nèi)引腳的連接，如圖1所示，芯片l通過內(nèi)引線3與引線腳的配線區(qū)21連接，形成半導(dǎo)體芯片1向外部交換傳遞電信號的路徑。目前的內(nèi)引線主要有金線、鋁線等材料并借助專用設(shè)備完成芯片和引線框 架內(nèi)引腳的連接。但隨著國際市場黃金價(jià)格的持續(xù)走高，金線的成本也越來越 高，而鋁線的設(shè)備投資大且工藝上有很多局限性。于是，近些年來又開發(fā)了用 銅線或合金線來替代金線和傳統(tǒng)的鋁線工藝。雖然銅線能明顯降低成本和提高 電性能，但在實(shí)際工藝中，凸現(xiàn)出銅線(《直徑2mil， lmil=0.001英寸)在直 接焊接的過程中存在很多工藝問題，使得發(fā)展直徑4mil、 5mil、 6mil…銅線焊 接技術(shù)更加困難和停滯不前。具體的，通過銅線經(jīng)高壓放電形成銅球，然后銅 球和芯片表面在一定溫度下，通過金線焊接機(jī)施以壓力、超聲波能量的作用， 達(dá)到焊接目的。由于在銅球形成過程中，分子再結(jié)晶和銅球表面的氧化使得銅 球變得很硬，堅(jiān)硬的銅球31在焊接過程中極易發(fā)生脫焊(如圖2A所示)，或 者擠掉被焊接芯片l表面的金屬層ll諸如鋁層(如圖2B所示)，甚至將金屬 層11和芯片1打碎或打裂，隨著線徑變粗，這種問題更加突出。而發(fā)生上述 問題的器件往往又不能在成品測試中被篩選出來，使得產(chǎn)品可能有潛在的可靠 性問題。雖然目前依靠增加芯片表面金屬厚度來減少發(fā)生可靠性問題的概率， 這樣又增加了晶元廠的成本、生產(chǎn)周期和效率等。由于上述銅線直接焊接的工 藝應(yīng)用存在的局限性，至今也沒能達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用，無法替換金線。因此，為了降低封裝成本，既需要用其它金屬代替金線作為半導(dǎo)體器件的
內(nèi)引線，同時(shí)又要克服利用其它金屬作為內(nèi)引線帶來的工藝上的缺陷、提高生 產(chǎn)效率及產(chǎn)品可靠性。發(fā)明內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，包括用來電 連接引線框架與裝載在所述引線框架上芯片的內(nèi)引線，其特征在于在所述芯 片的表面對應(yīng)與內(nèi)引線連接的焊接區(qū)域焊接有橋接結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)引線焊接在所 述橋接結(jié)構(gòu)上。所述橋接結(jié)構(gòu)為金屬介質(zhì)，具體的，為至少一個(gè)金球或金合金物形成的球 狀介質(zhì)。通過本發(fā)明所述的橋接結(jié)構(gòu)，在銅材料等作為內(nèi)引線時(shí)，銅引線焊接在所 述金球上，這樣，金球起到了很好的緩沖作用，避免了堅(jiān)硬的銅球直接與芯片 表面接觸，既徹底解決有現(xiàn)有技術(shù)細(xì)銅線直接焊接在芯片表面的缺陷，也為更 粗的銅線應(yīng)用提供了很好的解決方案，同時(shí)利用銅線與橋接結(jié)構(gòu)連接的內(nèi)引線 結(jié)構(gòu)，可以代替金線作為內(nèi)引線，大大降低了封裝成本、提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn) 品可靠性。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說 明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)圖； 圖2A、 2B為現(xiàn)有的銅線焊接工藝的放大示意圖； 圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A、 4B為本發(fā)明內(nèi)引線結(jié)構(gòu)中橋接結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖5為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖6為本發(fā)明內(nèi)引線結(jié)構(gòu)裝配的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。如圖3所示為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，引線框架2的配線區(qū)域21通過內(nèi)引線3與芯片1形成電連接。在對應(yīng)連接內(nèi)引線3的芯片1表面的焊 接區(qū)域，設(shè)置有金球32，作為橋接結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)引線3與金球32連接，實(shí)現(xiàn) 引線框架2與芯片1的電連接。在實(shí)施例中，銅線作為芯片1與引線框架2的配線區(qū)域21電連接的內(nèi)引 線3，如圖4A、 4B所示，在銅線3焊接到芯片上之前，利用金線焊接設(shè)備在芯 片1表面焊接區(qū)域上對應(yīng)將要焊上的銅線3的位置和數(shù)量，在相應(yīng)位置上焊上 金球32。然后，再利用現(xiàn)有的工藝，將銅線3的端部經(jīng)高壓放電形成銅球31， 在一定溫度下，通過金線焊接設(shè)備施以壓力、超聲波能量的作用，將銅球31 焊接在金球32上，這樣金球32作為銅線3和芯片l表面之間的橋介質(zhì)，避免 了堅(jiān)硬的銅球31直接接觸到芯片l表面，不會發(fā)生脫焊，更不會將金屬層ll 打碎或打裂，金屬層ll保持完好。因此，通過金球32作為橋接結(jié)構(gòu)的緩沖作 用，徹底解決了將銅球31直接焊接到芯片l上的工藝缺陷。具體的，如圖5所示，焊接的金球32可以為一個(gè)或多個(gè)，以疊加或并列 的方式焊接在芯片1的表面焊接區(qū)域內(nèi)，內(nèi)引線3的銅球31焊接在并列或疊 加的金球32上，構(gòu)成本發(fā)明的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)。圖6為本發(fā)明內(nèi)引線結(jié)構(gòu)裝配的俯視圖，由圖可見，在芯片l表面對應(yīng)銅 線3焊接的位置，焊接有金球32，金球32分布焊接在芯片l上，銅線3的銅 球31焊接在所'述金球32上，使芯片1與引線框架2形成電連接。在具體實(shí)施例中，可以用其它金屬諸如鋁替代銅作為內(nèi)引線。還可以用諸 如金合金物焊接在芯片表面作為橋接結(jié)構(gòu)。所述橋接結(jié)構(gòu)不限于球狀，還可為 方形或不規(guī)則形狀等任意形狀。所述的橋接結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在半導(dǎo)體集成電路、半導(dǎo)體分立元器件和半導(dǎo)體集 成電路模塊的內(nèi)引線鍵合面上，還可以用在MOSFET系列，JFET、 SCR、 IGBT、 二極管、晶體管等功率器件上。綜上所述，本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例 僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的
構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù) 方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、 一種半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，包括用來電連接引線框架與裝載在所述 引線框架上芯片的內(nèi)引線，其特征在于在所述芯片的表面對應(yīng)與內(nèi)引線連接 的焊接區(qū)域焊接有橋接結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)引線焊接在所述橋接結(jié)構(gòu)上。
2、 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橋接 結(jié)構(gòu)為金屬介質(zhì)。
3、 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬介質(zhì)為金或金合金物形成。
4、 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬 介質(zhì)為球狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)，包括用來電連接引線框架與裝載在所述引線框架上芯片的內(nèi)引線，其特征在于，在所述芯片的表面對應(yīng)與所述內(nèi)引線連接處焊接有橋接結(jié)構(gòu)，所述橋接結(jié)構(gòu)為金屬介質(zhì)，具體的，為金球或金合金球。半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線結(jié)構(gòu)通過所述的橋接結(jié)構(gòu)使內(nèi)引線與所述芯片形成電連接，徹底解決了完全使用其它金屬材料如銅作為內(nèi)引線的工藝上的缺陷，提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的可靠性，同時(shí)比使用金線作為半導(dǎo)體器件的內(nèi)引線大大節(jié)省了成本。
文檔編號H01L23/488GK101123230SQ20071004554
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者施震宇, 曾小光, 羅禮雄, 褚衛(wèi)兵, 陳衛(wèi)東 申請人:葵和精密電子(上海)有限公司