專利名稱：一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用超聲波銅線制造 集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球焊是集成電路引線鍵合中最具代表性的焊接技術(shù)。它是在一定的 溫度下，對(duì)鍵合劈刀施加壓力，同時(shí)加載超聲振動(dòng)，將燒成球形的引線 一端鍵合在芯片的金屬化焊盤上，另一端鍵合到引線框架上，實(shí)現(xiàn)芯片 內(nèi)部電路與外圍電路的電連接。由于球焊操作方便、靈活，而且焊點(diǎn)牢 固，無方向性，故可實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化焊接。
傳統(tǒng)的球焊引線是采用高純金。隨著集成電路封裝密度的增加，引 線數(shù)增多，而市場(chǎng)行情卻要求封裝成本更低。在金線用量增大，金線價(jià) 格上升的情況下，封裝成本亦會(huì)相應(yīng)的增加。這一難題成為集成電路封 裝業(yè)的瓶頸。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型實(shí)施例主要解決的技術(shù)問題在于提供一種可降低成本 的用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)。
為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下結(jié)構(gòu) 一種用超聲波銅線制 造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括封裝在塑封體內(nèi)的金屬框架、芯片、銅 線，在所述金屬框架上設(shè)有襯底區(qū)和引腳區(qū)，其中，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層， 所述導(dǎo)電層設(shè)在所述襯底區(qū)和引腳區(qū)，所述芯片固定在所述襯底區(qū)的導(dǎo) 電層上，所述芯片的表面具有金屬化焊盤，所述金屬化焊盤的厚度大于等于3一，所述銅線的一端球焊在所述金屬化焊盤上，另一端壓焊在所 述引腳區(qū)的導(dǎo)電層上。
在所述金屬框架上設(shè)有至少二散熱片，所述散熱片對(duì)稱排列在所述 金屬框架引腳區(qū)的引腳之間。
進(jìn)一步包括一銀膠層，所述銀膠層設(shè)在所述襯底區(qū)的導(dǎo)電層與所述 芯片之間。
所述導(dǎo)電層為鍍銀層。
本實(shí)用新型一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)中金屬 化焊盤的厚度大于等于3nm，通過增加芯片金屬化焊盤的厚度，使金屬 化焊盤能夠承受更大的超聲能量和鍵合壓力，在焊接過程中可保證焊接 質(zhì)量；另，釆用銅線作為球焊引線，銅線由于成本優(yōu)勢(shì)，日益受到集成 電路封裝業(yè)的重視與青睞。除了較低的材料成本之外，銅線在電、熱性 能方面也優(yōu)于金，與金相比，用量可更少，因而有利于降低封裝成本， 更節(jié)約了貴金屬資源。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例金屬框架的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例金屬框架剖示圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例銅線球焊芯片焊點(diǎn)示意圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例銅線球焊的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要組件符號(hào)說明
1、塑封體，2、引腳，3、散熱片，4、銅合金框架，5、襯底區(qū)， 6、引腳區(qū)，7、邊筋，8、連桿，9、邊框，10、芯片，11、銅線， 12、鍍銀層，13、銀膠層，14、鋁金屬化焊盤，15、芯片焊點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例公開了 一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封 裝結(jié)構(gòu)，包括封裝在塑封體1內(nèi)的金屬框架、芯片10、銅線11,在所
述金屬框架上設(shè)有襯底區(qū)5和引腳區(qū)6,其中，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，所 述導(dǎo)電層為鍍銀層12。所述鍍銀層12設(shè)在所述襯底區(qū)5和引腳區(qū)6上， 所述芯片1G固定在所述襯底區(qū)5的鍍銀層12上。
于本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述金屬框架為銅合金框架4。所述銅合 金框架4還包括位于塑封體1外的兩排引腳2及其連桿8、邊筋7和邊 框9。延伸出塑封體1外的引腳2用于與電路板(圖中未示)連接；連 桿8、邊筋7和邊框9用于在加工過程中將襯底區(qū)5和引腳區(qū)6穩(wěn)固在 同一平面，塑封后邊筋7和邊框9 ^L切掉。
所述芯片10的表面具有金屬化焊盤，于本實(shí)用新型的實(shí)施例中， 所述金屬化焊盤為鋁金屬化焊盤14，用于球焊芯片焊點(diǎn)15。由于銅的 硬度、屈服強(qiáng)度等物理參數(shù)高于金，球焊時(shí)需要對(duì)金屬化焊盤施加更大 的超聲能量和鍵合壓力，為了避免對(duì)芯片10的鋁金屬化焊盤14造成損 傷甚至破壞，所述鋁金屬化焊盤14的厚度大于等于3jim。這樣在增大超 聲能量和4建合壓力的情況下不會(huì)對(duì)鋁金屬化焊盤14造成損傷甚至破壞 又可保證焊接質(zhì)量。
所述銅線的直徑選取與集成電路的功率大小相匹配，較粗的直徑可 承載較大的工作電流。本實(shí)用新型實(shí)施例所采取的銅線4)0. 02mm,延 伸率4-13%,或cJ)O. 025mm,延伸率5-15%。
所述銅線11的一端^Uf在所述鋁金屬化焊盤14上，另一端壓焊在 所述引腳區(qū)6的鍍銀層12上。所述銅合金框架4上設(shè)有散熱片3,延伸 出塑封體l外的散熱片3對(duì)稱排列于引腳區(qū)每列引腳2之間，所述散熱 片3用于將集成電路芯片IO產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳導(dǎo)并散發(fā)出去。
本實(shí)用新型實(shí)施例的引腳2呈雙列對(duì)稱排列并被打彎成L形。
進(jìn)一步包括一銀膠層13，該銀膠層13是一種高純銀粉與高分子聚 合液的混合膠體。在高溫下，聚合液分子相互交連而固化，將芯片10底部與襯底區(qū)5鍍銀層粘結(jié)為一體，膠體中大量均勻分布的銀粒相互緊 密接觸而形成導(dǎo)電導(dǎo)熱通道。
本實(shí)用新型一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)中鋁金 屬化焊盤14的厚度大于等于3pm，通過增加芯片10鋁金屬化焊盤14的 厚度，使鋁金屬化焊盤14能夠承受更大的超聲能量和鍵合壓力，在焊 接過程中可保證焊接質(zhì)量；另，采用銅線ll作為球焊引線，銅線ll由 于成本優(yōu)勢(shì)，日益受到集成電路封裝業(yè)的重視與青睞。除了較低的材料 成本之外，銅線在電、熱性能方面也優(yōu)于金，與金相比，用量可更少， 因而有利于降低封裝成本，更節(jié)約了貴金屬資源。
權(quán)利要求1、一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括封裝在塑封體內(nèi)的金屬框架、芯片、銅線，在所述金屬框架上設(shè)有襯底區(qū)和引腳區(qū)，其特征在于進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層設(shè)在所述襯底區(qū)和引腳區(qū)，所述芯片固定在所述襯底區(qū)的導(dǎo)電層上，所述芯片的表面具有金屬化焊盤，所述金屬化焊盤的厚度大于等于3μm，所述銅線的一端球焊在所述金屬化焊盤上，另一端壓焊在所述引腳區(qū)的導(dǎo)電層上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封 裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述金屬框架上設(shè)有至少二散熱片，所述散熱 片對(duì)稱排列在所述金屬框架51腳區(qū)的引腳之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用超聲波銅線制造集成電路芯 片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)一步包括一銀膠層，所述4艮膠層設(shè)在所述 襯底區(qū)的導(dǎo)電層與所述芯片之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封 裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)電層為鍍銀層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用超聲波銅線制造集成電路芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括封裝在塑封體內(nèi)的金屬框架、芯片、銅線，在所述金屬框架上設(shè)有襯底區(qū)和引腳區(qū)，其中，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層設(shè)在所述襯底區(qū)和引腳區(qū)，所述芯片固定在所述襯底區(qū)的導(dǎo)電層上，所述芯片的表面具有金屬化焊盤，所述金屬化焊盤的厚度大于等于3μm，所述銅線的一端球焊在所述金屬化焊盤上，另一端壓焊在所述引腳區(qū)的導(dǎo)電層上。本實(shí)用新型通過增加芯片金屬化焊盤的厚度，使金屬化焊盤能夠承受更大的超聲能量和鍵合壓力，從而保證焊接質(zhì)量；另，采用銅線作為球焊引線，因而有利于降低封裝成本，更節(jié)約了貴金屬資源。
文檔編號(hào)H01L23/48GK201319374SQ20082023516
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
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