專利名稱：芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體封裝技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半 導體器件。
背景技術(shù)：
半導體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試組成。半導體封裝 是指將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。封裝過程為 來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后，被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片 用膠水貼裝到相應(yīng)的基板(引線框架)架的小島上，再利用超細的金屬(金、錫、銅、鋁)導 線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應(yīng)引腳(Lead)，并構(gòu)成 所要求的電路；然后再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之后，還要進行一系列 操作，如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及打印等 工藝。封裝完成后進行成品測試，通常經(jīng)過入檢ancoming)、測試(Test)和包裝(lacking) 等工序，最后入庫出貨。目前，集成電路先進后封裝過程關(guān)鍵技術(shù)中，封裝引腳的90 %以上采用引線鍵合 技術(shù)。封裝行業(yè)多年的事實和權(quán)威預測表明，到2020年，引線鍵合技術(shù)仍將是半導體封裝 尤其是低端封裝內(nèi)部連接的主流方式。所謂的引線鍵合技術(shù)，是指以非常細小的金屬引線 的兩端分別與芯片和引腳鍵合，形成電氣連接的技術(shù)。對于一般半導體封裝的性能和成本 要求，引線鍵合是最優(yōu)的選擇。鍵合工藝根據(jù)焊接原理(熱或者超聲能量)，分為三種熱壓焊、超聲焊和熱超聲 焊。熱超聲焊在工作溫度上和鍵合效果上適合于目前主流的金線焊接。引線鍵合主要有兩種工藝過程楔形鍵合和球形鍵合。這兩種引線鍵合技術(shù)基本 的步驟分為形成第一焊點(通常在芯片表面)，拉成線弧，形成第二焊點(通常在引線框 架/基板上)。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于引線鍵合的工藝都是芯片上的一個鍵合區(qū)對應(yīng)與一條 引線鍵合，也就是說一個信號對應(yīng)一個鍵合區(qū)，一個鍵合區(qū)對應(yīng)一條引線，因而隨著芯片集 成度越來越高，功能越來越多的情況下，當芯片每增加一個功能信號輸出或輸入時，在芯片 上就要多設(shè)置一個鍵合區(qū)，以配合一條引線鍵合，隨著芯片功能的增強和集成度的提高，需 要更多的芯片的面積以設(shè)置更多的鍵合區(qū)，進而導致芯片上的體積增加、成本上升，引線鍵 合工序繁雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，隨著芯片功能的增強和集成度的提高，需要更多的 芯片的面積以設(shè)置更多的鍵合區(qū)，進而導致芯片上的體積增加、成本上升，引線鍵合工序繁 雜等技術(shù)問題。有鑒于此，本發(fā)明提供一種芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，包括多個區(qū)；其中，所述多個區(qū)之間相互齒合。進一步的，所述多個區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。進一步的，所述多個區(qū)為兩個。進一步的，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。本發(fā)明實施例還提供一種半導體器件，其特征在于，包括芯片；多個鍵合區(qū)，設(shè) 置于所述芯片上；引線框架；所述每一個鍵合區(qū)包括多個區(qū)；所述多個區(qū)通過同一條引線 與所述引線框架鍵合。進一步的，所述多個區(qū)相互齒合。進一步的，所述多個區(qū)為兩個。進一步的，所述多個區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。進一步的，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。本發(fā)明提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導體器件，是將一個鍵合區(qū)分為多個 部分分別與芯片內(nèi)的多個電極點進行連接，并通過同一條引線與引線框架鍵合，可以利用 一個鍵合區(qū)實現(xiàn)多路信號傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達到了節(jié)省鍵合區(qū)并能實現(xiàn)更 多功能的目的。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明一實施例提供的芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A所示為本發(fā)明另一實施例提供的應(yīng)用上述芯片引線鍵合區(qū)的半導體芯片結(jié) 構(gòu)示意圖；圖IBB所示為本發(fā)明另一實施例提供的半導體芯片的引線鍵合區(qū)局部放大示意 圖；圖4所示為本發(fā)明一實施例提供的芯片引線鍵合區(qū)壓點焊接球的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的技術(shù)特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖，給出具體實施例，對本發(fā)明做 進一步的描述。請參見圖2，其所示為本發(fā)明一實施例提供的芯片引線鍵合區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。該芯片引線鍵合區(qū)200，分割成多個區(qū)，在本實施例中，鍵合區(qū)200分割成為兩個 區(qū)，分別為第一區(qū)210與第二區(qū)220，其中第一區(qū)210與第二區(qū)220分別連接芯片內(nèi)部不同 的電極點(圖中未示)，以配合不同功能的信號連接。在后續(xù)進行引線鍵合工藝時，第一區(qū) 210與第二區(qū)220通過同一條引線與引線框架鍵合，由此可以在一個鍵合區(qū)實現(xiàn)兩路信號 的輸入或輸出，有效的利用了鍵合區(qū)，在擴展芯片功能的前提下，減小了芯片的封裝體積， 簡化了制造工藝，節(jié)約了生產(chǎn)成本。在本實施例中，所述第一區(qū)210與第二區(qū)220是相互齒合，二者之間具有絕緣隔離 結(jié)構(gòu)230。第一區(qū)210與第二區(qū)220之所以采取相互齒合的連接方式，其目的是在后續(xù)進行 的引線鍵合時，在鍵合區(qū)壓點焊接球時，能使焊接球充分與第一區(qū)210與第二區(qū)220接觸，請結(jié)合參見圖4，保證引線鍵合更加可靠。在本實施例中，所述鍵合區(qū)200的材料為鋁。請參見圖3，其所示為本發(fā)明另一實施例提供的應(yīng)用上述芯片引線鍵合區(qū)的半導 體芯片結(jié)構(gòu)示意圖。該半導體器件，包括芯片310 ；多個鍵合區(qū)320，設(shè)置于所述芯片310上；引線框 架 330。所述每一個鍵合區(qū)320通過絕緣隔離結(jié)構(gòu)350分割為多個區(qū)，在本實施例中，每個 鍵合區(qū)320利用絕緣隔離結(jié)構(gòu)333分割成為兩個區(qū)，分別為第一區(qū)321與第二區(qū)322。其中第一區(qū)321與第二區(qū)322分別連接芯片內(nèi)部不同的電極點(圖中未示)，以 配合不同功能的信號連接。在后續(xù)進行引線鍵合工藝時，第一區(qū)321與第二區(qū)322通過同 一條引線340與所述引線框架330鍵合。由此可以在一個鍵合區(qū)實現(xiàn)兩路信號的輸入或輸 出，有效的利用了鍵合區(qū)。在本實施例中，第一區(qū)321與第二區(qū)322采取相互齒合的連接方式，可以在后續(xù)進 行引線鍵合工藝中，在鍵合區(qū)壓點焊接球時，能使焊接球充分與第一區(qū)321與第二區(qū)322接 觸，保證引線鍵合更加可靠。以下結(jié)合具體的引線鍵合工藝來更詳細的闡述本發(fā)明的內(nèi)容。在本發(fā)明實施例 中，以球形鍵合工藝為例，其具體包括以下步驟將金絲穿過劈刀毛細管，利用氫氧焰或電氣放電系統(tǒng)產(chǎn)生電火花高溫融化金屬絲 伸出到劈刀腔體外的部分，在表面張力作用下熔融金屬凝固形成標準的球形，緊接著控制 降下劈刀，在適當?shù)膲毫驮O(shè)定好的時間內(nèi)將金球壓在芯片的鍵合區(qū)上，同時覆蓋鍵合區(qū) 上的多個區(qū)。在鍵合過程中，通過劈刀向金屬球施加壓力，同時促進引線金屬和下面的芯片鍵 合區(qū)金屬發(fā)生塑性變形和原子間相互擴散，完成第一次鍵合。然后，劈刀向上移動并導入更 長的引線，劈刀運動到第二鍵合位置，如引線框架上的壓點，第二點焊接包括陣腳式焊接和 拉尾線，通過劈刀端口對金屬線施加壓力以楔焊的方式完成第二次鍵合，焊接之后拉尾線 是為下一個鍵合點循環(huán)成球作準備。劈刀升高到合適的高度以控制尾線長度，這時在線夾 拉力作用下，楔焊點尾端斷裂，緊接著劈刀上升到形成球的高度。綜上所述，本發(fā)明實施例提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導體器件，是將一 個鍵合區(qū)分為多個部分分別與芯片內(nèi)的多個電極點進行連接，并通過同一條引線與引線框 架鍵合，可以利用一個鍵合區(qū)實現(xiàn)多路信號傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達到了節(jié)省鍵 合區(qū)并能實現(xiàn)更多功能的目的。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此 本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，包括 多個區(qū)；其中，所述多個區(qū)之間相互齒合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述多個區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述多個區(qū)為兩個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片引線鍵合區(qū)，其特征在于，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。
5.一種半導體器件，其特征在于，包括-H-* LL心片；多個鍵合區(qū)，設(shè)置于所述芯片上； 引線框架；所述每一個鍵合區(qū)包括多個區(qū)； 所述多個區(qū)通過同一條引線與所述引線框架鍵合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于，所述多個區(qū)相互齒合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于，所述多個區(qū)為兩個。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于，所述多個區(qū)之間具有絕緣隔離結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于，所述鍵合區(qū)的材料為鋁。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種芯片引線鍵合區(qū)，包括多個區(qū)；其中，所述多個區(qū)之間相互齒合。本發(fā)明提供的芯片引線鍵合區(qū)及應(yīng)用其的半導體器件，是將一個鍵合區(qū)分為多個部分分別與芯片內(nèi)的多個電極點進行連接，并通過同一條引線與引線框架鍵合，可以利用一個鍵合區(qū)實現(xiàn)多路信號傳輸，更加充分的利用率鍵合區(qū)，達到了節(jié)省鍵合區(qū)并能實現(xiàn)更多功能的目的。
文檔編號H01L23/495GK102044514SQ20101016500
公開日2011年5月4日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者周華棟 申請人:中穎電子股份有限公司