本發(fā)明涉及在集成電路封裝中接合的線,并且具體來說,(但非排他地)涉及管芯和引線之間接合線的楔形接合。
背景技術(shù):
集成電路封裝可通過使用化合物(例如,環(huán)氧樹脂成型化合物)包封管芯和引線框架的部分而形成。在包封之前,管芯可經(jīng)由一個或多個接合線耦合到引線框架的引線,所述一個或多個接合線在管芯和引線之間形成環(huán)圈。接合線可使用線接合而接合到引線。線接合的一種方法是楔形接合。在楔形接合中,可使用超聲波將接合線施加到引線。
可測試集成電路封裝以確定它是否遵循最低標(biāo)準(zhǔn)。這些測試的子集可包括應(yīng)力測試,例如壽命測試,這可能會造成或加劇楔形接合中的裂縫。在一些情況下,裂縫可由楔形接合的分層導(dǎo)致,該分層可由楔形接合中和其周圍不同材料的不同熱特性產(chǎn)生。
楔形接合裂縫可能會影響一些應(yīng)用中集成電路的操作。額外地,一些封裝可能必須具有最低可靠性,以滿足消費(fèi)者的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)第一方面,提供集成電路封裝,其包括:管芯;引線;以及接合線,所述接合線包括耦合到管芯的第一末端和經(jīng)由接合耦合到引線的第二末端;所述接合線另外包括:位于接合線中的第一彎曲部分和接合之間并相對于引線形成第一角度的第一部分;相對于引線形成第二角度的第二部分;其中第一彎曲部分位于第一和第二部分中間,并且被配置成將接合線相對于引線的角度從第二角度減小到第一角度。
第一角度可等于或小于10°。接合線可另外包括在第二部分和管芯之間耦合的第三部分。接合線的兩個或更多個部分可成一體式。第一彎曲部分可通過沿著與引線相對于接合線所處的方向相反的方向彎曲接合線而形成。接合線在接合線的第一末端和第一彎曲部分之間可包括至少一個另外的彎曲部分,所述另外的彎曲部分被配置成形成第一末端和第一彎曲部分之間的環(huán)圈的至少部分。接合可為楔形接合和針腳式接合中的一個。
根據(jù)第二方面,提供用于將集成電路管芯耦合到引線的方法,其包括:將接合線的第一末端耦合到集成電路管芯;提供位于接合線的第一部分和接合線的第二部分中間的接合線中的第一彎曲部分;使用接合將接合線的第二末端耦合到引線;其中:接合線的第一部分位于第一彎曲部分和接合之間,并相對于引線形成第一角度;第二部分相對于引線形成第二角度;以及第一彎曲部分被配置成將接合線相對于引線的角度從第二角度減小到第一角度。
提供第一彎曲部分可另外包括沿著與引線相對于接合線所處的方向相反的方向彎曲接合線。接合線可另外包括在第二部分和管芯之間耦合的第三部分。方法可另外包括:提供位于接合線的第一末端和第一彎曲部分之間的至少一個另外彎曲部分,所述另外彎曲部分被配置成形成第一末端和第一彎曲部分之間的環(huán)圈的至少部分。接合可為楔形接合和針腳式接合中的一個。
根據(jù)第三方面,提供集成電路封裝,其包括:管芯;引線;以及多個接合線,每一接合線包括耦合到管芯的第一末端和經(jīng)由接合耦合到引線的第二末端;多個接合線各自另外包括:位于接合線中的第一彎曲部分和接合之間并相對于引線形成第一角度的第一部分;相對于引線形成第二角度的第二部分;其中第一彎曲部分位于第一和第二部分中間,并且被配置成將接合線相對于引線的角度從第二角度減小第一角度。
集成電路封裝可另外包括:另一端;以及多個另外的接合線,每一另外的接合線包括耦合到管芯的第一末端和經(jīng)由接合耦合到另外的引線的第二末端;多個另外的接合線各自另外包括:位于另外的接合線中的第一彎曲部分和接合之間并相對于另外的引線形成第一角度的第一部分;相對于另外的引線形成第二角度的第二部分;其中第一彎曲部分位于第一和第二部分中間,并且被配置成將另外的接合線相對于引線的角度從第二角度減小到第一角度。
多個接合線的相應(yīng)的第一末端可耦合到管芯的第一端,并且多個另外的接合線的相應(yīng)的第一末端可耦合到管芯的第二端。
附圖說明
將參考圖式僅借助于例子描述實(shí)施例,在附圖中:
圖1是示出集成電路封裝的示意圖;
圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的集成電路封裝的示意圖;
圖3是圖2的部分的放大視圖;
圖4a、b、c、d和4e是各自示出根據(jù)其它實(shí)施例的接合線的配置的示意圖;以及
圖5是描繪一些實(shí)施例的方法步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了集成電路封裝100的例子。集成電路封裝100包括集成電路管芯101和引線框架,所述引線框架包括引線102和其上可安裝管芯101的引線框架墊104。提供接合線105以將管芯101耦合到引線102??墒褂眯ㄐ谓雍?06將接合線105耦合到引線102。接合線105可相對于引線102形成角度107,在該角度,形成楔形接合。封裝可通過包封管芯101、引線框架墊104、接合線105和引線102的部分而形成,在所述引線102的部分上形成楔形接合106以提供主體103。
圖1的集成電路封裝101的楔形接合106可能易受楔形接合裂縫的影響。具體來說,當(dāng)集成電路封裝受到應(yīng)力(例如,機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力)時,這些裂縫可能會形成。應(yīng)了解,存在楔形接合裂縫可能會對封裝100的可靠性產(chǎn)生不利的影響,并且可能使它不適合用于一些應(yīng)用。
本發(fā)明通過適配在管芯和引線之間耦合的接合線的配置來解決楔形接合裂縫的形成問題。具體來說,接合線被配置成包括位于接合線的第一和第二部分之間的第一彎曲部分,所述第一彎曲部分被配置成針對第一彎曲部分和楔形接合之間的接合線的部分,減小接合線和引線之間的角度。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到接合線與引線形成的角度可能會影響接合線接觸到的引線的表面區(qū)域。當(dāng)接合線不完全接觸引線的表面時,可留有空隙,該空隙之后被包封材料(例如,環(huán)氧樹脂成型化合物)填充。在此情形下,由于空隙中的包封材料到接合線/楔形接合的不同的熱膨脹,所以在受到應(yīng)力期間,楔形接合可能會開裂。
在本發(fā)明中,接合線與引線形成的角度通過將第一彎曲部分引入到接合線中來調(diào)整。接合線可接觸到引線區(qū)域,以免產(chǎn)生包封材料可進(jìn)入的空隙。
圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的集成電路封裝200的例子。集成電路封裝200包括可安裝到引線框架墊204上的管芯201、引線202和封裝主體203。接合線205在管芯201和引線202之間耦合。接合線可經(jīng)由楔形接合206耦合到引線。接合線的第一部分251可在楔形接合206和接合線的第一彎曲部分252之間限定。第一彎曲部分252可位于接合線205的第一部分251和接合線的第二部分253中間。
應(yīng)了解,在圖2中,反映集成電路封裝200的配置,其中右半邊圖和左半邊圖具有不同的標(biāo)記。應(yīng)了解,這僅僅是出于清楚起見,并且全部參考標(biāo)號可同等地指代它們所反映的對應(yīng)部分。
接合線的第一部分251可被定位成具有相對于引線的第一角度。第二部分可被定位成具有相對于引線的第二角度。在接合線205中可提供第一彎曲部分252以減小接合線205和引線之間的角度。在此情況下,第一彎曲部分252將接合線和引線之間的角度從第二角度減小到第一角度。在圖2中由210指示的接合線和引線的區(qū)域經(jīng)放大在圖3中示出。
圖3示出了集成電路管芯200的部分210。集成電路管芯200的部分210包括引線202的部分、楔形接合206、接合線的第一部分251、接合線的第二部分253以及第一彎曲部分252。示出了在第一部分251處的接合線與引線之間的第一角度301。示出了在第二部分253處的接合線與引線之間的第二角度302。
根據(jù)圖3,可看出,第一彎曲部分252改變接合線205相對于引線的定向,以便將接合線205和引線之間的角度從第二角度302減小到第一角度301??衫玫谝粡澢糠?52的引入來降低這個角度302、301。第二部分253和第一部分251中間可提供第一彎曲部分252。可在楔形接合和第一彎曲部分252之間提供第一部分251。第一部分251的大部分長度可與引線202對齊,換句話說,第一部分251的大部分可位于引線202的上方。以此方式,第一彎曲部分252可位于引線202的邊緣附近。
在一個例子中,接合線205和集成電路封裝200之間的關(guān)系可通過多種參數(shù)給出。在這個例子中,圖3中示出了楔形接合206和引線邊緣之間的距離303。返回參看圖2,示出了將接合線耦合到管芯的點(diǎn)和那一接合線的楔形接合之間的距離221。額外示出了集成電路封裝主體203的頂部表面和接合線205的最高點(diǎn)之間的距離222。
應(yīng)了解,在一些實(shí)施例中,這些參數(shù)可能已經(jīng)設(shè)定了值,然而此將取決于封裝200的應(yīng)用,并且因此僅是舉例說明。
在一個例子中,參數(shù)可根據(jù)下表具有值。
表1
應(yīng)了解,表1僅示出了可實(shí)施的值的一個例子。另外應(yīng)了解,第一角度301和第二角度302可不取決于其它參數(shù)。具體來說,第一角度301和第二角度302可采用表1的值,但不要求其它參數(shù)也采用表1的值。
圖2另外示出了通過箭頭224描繪的遠(yuǎn)離引線202的第一方向和通過箭頭223描繪的朝向引線的第二方向。應(yīng)了解,為了減小接合線205和引線202之間的角度,可通過沿著如224所示的遠(yuǎn)離引線的方向彎曲接合線205來提供第一彎曲部分252。還應(yīng)了解,提供第一彎曲部分252可提供第一部分251和第二部分253。
位于到管芯的耦合點(diǎn)和第一彎曲部分252(其可包括第二部分253)之間的接合線的形狀可以多種配置形式提供。圖2示出了這種配置的一個例子,然而應(yīng)了解,其它配置是可能的。
圖4a到4e示出了位于第一彎曲部分251和管芯201之間的接合線205的部分的各種配置。應(yīng)了解在每一配置中,在接合線205中存在至少一個第二彎曲部分。應(yīng)了解,這些僅是舉例說明,并且管芯201和第一彎曲部分251之間的接合線205的配置可采用任何合適的形式。例如,這種配置可取決于管芯201的應(yīng)用、其中將實(shí)施管芯201的封裝和/或用于放置接合線205的工具類型。
應(yīng)了解,可在集成電路管芯的制造過程中提供接合線205的配置。圖5示出了當(dāng)在集成電路管芯和引線之間耦合接合線時可進(jìn)行的方法步驟的例子。
在步驟501,將接合線耦合到管芯。應(yīng)了解,耦合可使用任何合適的方法進(jìn)行。例如,接合線可使用超聲波接合楔形接合到管芯,或可替換的是,(例如)通過縫合接合到管芯。在一些例子中,接合線可完全耦合或附著到管芯,在其它例子中,接合線可經(jīng)由接合介質(zhì)耦合到管芯。
在步驟502,可在接合線中提供第一彎曲部分。在一些實(shí)施例中,可通過用于進(jìn)行超聲波接合的線接合工具提供第一彎曲部分。接合工具可將接合線從管芯導(dǎo)引到引線,并可在接合線中形成環(huán)圈形狀。圖4a到4e中給出環(huán)圈形狀的一些例子??稍诮雍暇€的第一部分和接合線的第二部分之間提供第一彎曲部分。接合線的第二部分可位于第一彎曲部分和管芯之間。接合線的第一部分可位于第一彎曲部分和到引線的楔形接合之間。
第一彎曲部分可將接合線和引線之間的角度從接合線的第二部分和引線之間的角度改變成接合線的第一部分和引線之間的角度。第一彎曲部分可通過減小角度來改變角度。在一些例子中,可通過沿著與其中提供引線的平面相對于接合線所處的方向相反的方向彎曲接合線來提供第一彎曲部分。換句話說,接合線可彎曲遠(yuǎn)離封裝的底部或引線框架平面。
在第一彎曲部分之后,可降低引線和接合線的第一部分之間的角度。在特定例子中,接合工具可在管芯和引線之間形成接合線環(huán)圈??尚纬山雍暇€的第二部分(對應(yīng)于第二部分253),其在第二部分和引線之間具有剛好小于45度的角度。更一般地說,第二部分可具有超過10度但不超過45度的角度。第一彎曲部分可以調(diào)整這個角度。例如,引線和位于第一彎曲部分和引線之間的接合線的第一部分之間的角度可等于或小于10度。接著在步驟503,接合工具可將接合線接合到引線。這個操作可通過在接合線的第一部分和引線之間使用超聲波接合來產(chǎn)生楔形接合進(jìn)行。
接合線的第一部分和引線之間的減小了的角度可允許當(dāng)接合工具將壓力施加到接合線的第一部分時,接合線的第一部分接觸到引線的表面區(qū)域。當(dāng)相比于在接合線和引線之間具有更大角度的接合線的接合楔形時,這可減小接合線的第一部分和引線之間的空隙。
前文已經(jīng)論述了第一角度301和第二角度302。應(yīng)了解,第二角度可小于或等于90°,并且第一角度可處于0°和第二角度302之間。還應(yīng)了解,接合線可在接合線的第二部分和接合線的第一末端之間另外包括至少第二彎曲部分。這個第二彎曲部分可被配置成將接合線205定向成遠(yuǎn)離管芯且朝向引線。
在前文中,將接合線205和引線(接合線的末端)之間的接合描述為楔形接合206,然而應(yīng)了解,可使用任何合適的接合。例如,在一些例子中,針腳式接合可用于放置楔形接合。
在前文中,已經(jīng)描述管芯和引線之間單個接合線的接合。然而應(yīng)了解,集成電路封裝可包括多個接合線,并且實(shí)施例可適用于多個接合線。
所描述的實(shí)施例應(yīng)被視為在所有方面均只為說明性而非限制性的。因此,本發(fā)明的范疇由所附權(quán)利要求書而不是由此詳細(xì)描述來指定。在權(quán)利要求書等效物的含義和范圍內(nèi)的所有改變均涵蓋在其范疇內(nèi)。
貫穿本說明書對特征、優(yōu)點(diǎn)的提及或類似語言并不暗示可以通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該在或在任何單個實(shí)施例中。相反,提到特征和優(yōu)點(diǎn)的語言應(yīng)理解成結(jié)合實(shí)施例所描述的特定特征、優(yōu)點(diǎn)或特性包括于至少一個實(shí)施例中。因此,貫穿本說明書對特征、優(yōu)點(diǎn)的論述和類似語言可以是(但未必是)參考同一實(shí)施例。
相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到,鑒于本文中的描述,本發(fā)明可在無具體實(shí)施例的特定特征或優(yōu)點(diǎn)中的一個或多個特征或優(yōu)點(diǎn)的情況下實(shí)踐。在其它情況下,在某些實(shí)施例中可以認(rèn)識到可能不存在于本發(fā)明的所有實(shí)施例中的額外的特征和優(yōu)點(diǎn)。