鍵合線以及半導(dǎo)體封裝件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鍵合線以及使用該鍵合線的半導(dǎo)體封裝件，尤其涉及一種使用碳 納米管的鍵合線以及半導(dǎo)體封裝件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在加工廠生產(chǎn)出來的半導(dǎo)體芯片都是裸片（die)，這種裸片上只有用于封裝的壓 焊點(diǎn)，是不能直接應(yīng)用于實(shí)際電路當(dāng)中的。而且裸片極易受外部環(huán)境的溫度、雜質(zhì)和物理作 用力的影響，很容易遭到破壞，所以必須封入一個(gè)密閉空間內(nèi)，引出相應(yīng)的引腳，才能作為 一個(gè)基本的兀器件使用。
[0003] 半導(dǎo)體芯片封裝就可以解決上述問題，一般通過鍵合線邦定壓焊點(diǎn)和封裝引腳， 并采用強(qiáng)度較高的保護(hù)層將裸片包住，只露出引腳，就成了可以直接焊接在PCB板上的元 器件。
[0004] 半導(dǎo)體芯片封裝所使用的鍵合線一般為金線，該金線的直徑一般為0. 8密耳，I. 0 密耳，1.3密耳等。以直徑為1.0密耳的金線為例，該金線的斷裂強(qiáng)度一般為6~15克力， 也就是說該金線容易斷裂，并且價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，確有必要提供一種鍵合線以及使用該鍵合線的半導(dǎo)體封裝件，以實(shí)現(xiàn) 半導(dǎo)體封裝件中的鍵合線不易斷裂，且價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
[0006] -種半導(dǎo)體封裝件，其包括：一基板，該基板設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電跡線；一半導(dǎo)體預(yù)封 裝件，該半導(dǎo)體預(yù)封裝件包括一半導(dǎo)體芯片和多個(gè)鍵合線，該半導(dǎo)體芯片表面設(shè)置有多個(gè) 壓焊點(diǎn)，且該多個(gè)鍵合線將所述半導(dǎo)體芯片的壓焊點(diǎn)與所述基板上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電跡線電性連 接；一電磁屏蔽層，該電磁屏蔽層設(shè)置于所述半導(dǎo)體預(yù)封裝件，并將整個(gè)半導(dǎo)體預(yù)封裝件覆 蓋；一保護(hù)層，該保護(hù)層覆蓋于所述電磁屏蔽層；所述鍵合線為碳納米管復(fù)合線，該碳納米 管復(fù)合線包括碳納米管單紗和包覆于該納米管單紗的金屬層，該碳納米管單紗由多個(gè)碳納 米管加捻構(gòu)成，該多個(gè)碳納米管基本平行排列并沿該碳納米管單紗軸向旋轉(zhuǎn)。
[0007] -種半導(dǎo)體封裝件，其包括：一基板，該基板設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電跡線；一半導(dǎo)體預(yù)封 裝件，該半導(dǎo)體預(yù)封裝件包括一半導(dǎo)體芯片和多個(gè)鍵合線，該半導(dǎo)體芯片表面設(shè)置有多個(gè) 壓焊點(diǎn)，且該多個(gè)鍵合線將所述半導(dǎo)體芯片的壓焊點(diǎn)與所述基板上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電跡線電性連 接；其特征在于：所述鍵合線為碳納米管復(fù)合線，該碳納米管復(fù)合線包括碳納米管單紗和 包覆于該納米管單紗的金屬層，該碳納米管單紗由多個(gè)碳納米管沿該碳納米管單紗軸向旋 轉(zhuǎn)加捻構(gòu)成，該碳納米管單紗的捻度為10轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米，該碳納米管單紗的直 徑為1微米到30微米，該金屬層的厚度為1微米到5微米。
[0008] -種鍵合線，用于半導(dǎo)體封裝工藝中的芯片鍵合，其包括：一碳納米管單紗，該碳 納米管單紗由多個(gè)碳納米管沿該碳納米管單紗軸向旋轉(zhuǎn)加捻構(gòu)成，該碳納米管單紗的捻度 為10轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米，該碳納米管單紗的直徑為1微米到30微米；以及一金屬 層，該金屬層包覆于所述碳納米管單紗的外表面，該金屬層的厚度為1微米到5微米。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的鍵合線采用碳納米管復(fù)合線，該碳納米管復(fù)合 線的拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到由金屬層構(gòu)成的線的拉伸強(qiáng)度的5-10倍，故，該鍵合線不易斷裂。 并且，由于所述碳納米管復(fù)合線使用金屬的量相對(duì)較少，所以，該鍵合線價(jià)格低廉。另外，使 用該鍵合線的半導(dǎo)體封裝件使用壽命較長(zhǎng)，且價(jià)格相對(duì)低廉。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件中碳納米管復(fù)合導(dǎo)線的掃描電鏡照片。
[0013] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件中碳納米管復(fù)合導(dǎo)線中的拉伸應(yīng)力曲 線。
[0014] 主要元件符號(hào)說明
如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的鍵合線以及使用該鍵合線的半導(dǎo) 體封裝件作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016] 請(qǐng)參閱圖1和圖2,本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體封裝件20,其包括：一基板 201，且該基板201上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電跡線202以及與該導(dǎo)電跡線相連的多個(gè)引腳203 ; - 半導(dǎo)體預(yù)封裝件204,該半導(dǎo)體預(yù)封裝件204設(shè)置于所述基板201 ;-電磁屏蔽層205,該電 磁屏蔽層205設(shè)置于所述半導(dǎo)體預(yù)封裝件204,并將整個(gè)半導(dǎo)體預(yù)封裝件204覆蓋；一保護(hù) 層206,該保護(hù)層206覆蓋于該電磁屏蔽層205。其中，所述半導(dǎo)體預(yù)封裝件204包括半導(dǎo) 體芯片207和多個(gè)鍵合線208,且該半導(dǎo)體芯片207包括多個(gè)設(shè)置于該半導(dǎo)體芯片207的壓 焊點(diǎn)209,該多個(gè)鍵合線208將所述半導(dǎo)體芯片207的壓焊點(diǎn)209與基板201上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電 跡線（圖中未顯示）電性連接。
[0017] 所述基板201為一覆銅層壓板，其厚度與大小不限，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。在基 板201的第一表面形成有按照預(yù)定規(guī)律排列的多個(gè)導(dǎo)電跡線202。在基板201與第一表面 相對(duì)的第二表面設(shè)置有多個(gè)引腳203。所述導(dǎo)電跡線202通過引腳203將上述半導(dǎo)體芯片 207與外電路連接。
[0018] 所述半導(dǎo)體芯片207可以為任意半導(dǎo)體芯片，如：RAM、DRAM等的存儲(chǔ)器件或其它 電子元器件。所述半導(dǎo)體芯片207的尺寸大小不限，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。
[0019] 請(qǐng)一并參閱圖3,所述鍵合線208為碳納米管復(fù)合線，該碳納米管復(fù)合線包括碳納 米管單紗210和包覆于該碳納米管單紗210的金屬層211，該碳納米管單紗210由多個(gè)碳 納米管加捻構(gòu)成，該多個(gè)碳納米管基本平行排列并沿該碳納米管單紗軸向旋轉(zhuǎn)。該鍵合線 208 -端焊接在所述半導(dǎo)體芯片207的壓焊點(diǎn)209,另一端焊接在所述基板201的導(dǎo)電跡線 202,將所述半導(dǎo)體芯片207與所述基板201上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電跡線202電性連接。
[0020] 所述碳納米管單紗210由多個(gè)碳納米管加捻構(gòu)成，該多個(gè)碳納米管基本平行排列 并沿該碳納米管單紗210的軸向旋轉(zhuǎn)。所述碳納米管單紗210可以通過從一碳納米管陣列 中拉取獲得一碳納米管線，并將所述碳納米管線加捻形成。所述碳納米管線加捻的方向?yàn)?順時(shí)針方向的為S捻；所述碳納米管線加捻方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向的為Z捻。由于從碳納米管 陣列中直接拉取獲得的碳納米管線中的碳納米管基本沿所述碳納米管線的軸向延伸，且在 所述碳納米管線的軸向方向通過范德華力首尾相連。故，在將所述碳納米管線加捻的過程 中，該碳納米管線中的碳納米管會(huì)沿碳納米管線的軸向方向螺旋狀排列，且在延伸方向通 過范德華力首尾相連，進(jìn)而形成所述碳納米管單紗210。
[0021 ] 另外，在將所述碳納米管線加捻的過程中，所述碳納米管線中沿徑向方向相鄰的 碳納米管之間的間距會(huì)變小，接觸面積增大，從而使所述碳納米管單紗210中沿徑向方向 相鄰的碳納米管之間的范德華力顯著增加，并緊密相連。所述碳納米管單紗210中沿徑向 方向相鄰的碳納米管之間的間距小于等于10納米。優(yōu)選地，所述碳納米管單紗210中沿徑 向方向相鄰的碳納米管之間的間距小于等于5納米。更優(yōu)選地，所述碳納米管單紗210中 沿徑向方向相鄰的碳納米管之間的間距小于等于1納米。由于所述碳納米管單紗210中沿 徑向方向相鄰的碳納米管之間的間距較小且通過范德華力緊密相連，故，所述碳納米管單 紗210具有光滑的表面和致密的結(jié)構(gòu)。
[0022] 所述碳納米管單紗210的直徑為1微米到30微米。所述碳納米管單紗210的捻 度為10轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米。所述捻度是指單位長(zhǎng)度碳納米管線回轉(zhuǎn)的圈數(shù)。當(dāng)所 述碳納米管單紗210的直徑一定時(shí)，適當(dāng)?shù)哪矶瓤梢允剐纬傻乃鎏技{米管單紗210具有 較好的機(jī)械性能。例如，當(dāng)所述碳納米管單紗210的直徑小于10微米時(shí)，所述碳納米管單 紗210的捻度優(yōu)選為250轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米；而當(dāng)所述碳納米管單紗210的直徑為 10微米到20微米時(shí)，所述碳納米管單紗210的捻度優(yōu)選為200轉(zhuǎn)/厘米到250轉(zhuǎn)/厘米； 而當(dāng)所述碳納米管單紗210的直徑為25微米到30微米時(shí)，所述碳納米管單紗210的捻度 優(yōu)選為100轉(zhuǎn)/厘米到150轉(zhuǎn)/厘米。
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