專利名稱：將導線電連接至集成電路芯片的焊盤的方法及電子器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路芯片以及包括這種芯片的封裝領域，更具體地涉及用于將這 種芯片電連接至其它裝置或器件的導線裝置。

發(fā)明內容
提出一種將導線電連接至集成電路芯片的電焊接區(qū)的方法。一種電連接方法可以包括將中間電互連塊放置在所述電焊接區(qū)上，以及將電引 出線的一個末端放置在所述中間互連塊上。該方法可以包括為所述互連塊選擇比所述電引出線和/或所述電焊接區(qū)的材料 更有韌性或延展性的材料。該方法可以包括在輔助導線的末端處形成球，將該球放置在所述電焊接區(qū)上以便 形成所述互連塊，以及在與所述互連塊相鄰或接近的點處斷開所述輔助導線。該方法可以包括在所述電引出線的末端處形成球并將該球放置在所述互連塊上。在放置所述電引出線的末端之前，所述互連塊可以具有近似平行于所述電焊接區(qū) 的正面的正面。所述互連塊可以被焊接至所述電焊接區(qū)。所述電引出線可以被焊接至所述互連塊?？梢赃x擇所述電焊接區(qū)由鋁制成，可以選擇所述互連塊由金制成，并且可以選擇 所述電引出線由銅制成，或者可替代地由這些材料的合金制成。還提出一種電子器件包括集成電路芯片，包括至少一個電焊接區(qū)；中間電互連 塊，被焊接至所述電焊接區(qū)；以及電引出線，所述電引出線的一個末端被焊接至所述互連 塊。所述互連塊與所述電引出線的末端之間的界面可以近似平行于所述電焊接區(qū)的平面。所述電引出線可以包括被焊接至所述互連塊的球。所述互連塊的直徑和所述電引出線的末端的直徑可以在所述電引出線的直徑的 1. 5倍與3倍之間。所述互連塊可以由比所述電引出線和/或所述電焊接區(qū)的材料更有韌性或延展 性的材料制成。所述焊接區(qū)可以由鋁或鋁基合金制成，所述互連塊可以由金或金基合金制成，并 且所述電引出線可以由銅或銅基合金制成。還提出一種包括以上所述的至少一種器件的電子封裝。


現(xiàn)在將通過非限制性的示例描述并通過附圖示出包括集成電路芯片和電引出線 的電子器件，在附圖中圖1表示電子器件的正視圖；圖2表示該器件的第一安裝階段；圖3表示該器件的第二安裝階段；圖4表示該器件的第三安裝階段；圖5表示該器件的第四安裝階段；并且圖6表示該器件的第五安裝階段。
具體實施例方式圖1中表示的電子器件1包括集成電路芯片2，為了將集成電路芯片2連接至其它 裝置或器件，該芯片包括多個外部焊接區(qū)3。半導體器件1還在每個焊盤3上包括焊接至焊盤3的外平面5的中間電互連塊4。半導體器件1還包括多條電引出線6，每條引出線6具有焊接至互連塊4的擴大的 末端7。電互連塊4與電引出線6的末端7之間的界面可以近似地平行于焊盤3的平面5。中間互連塊4與焊盤3之間的鏈接以及電引出線6的末端7與中間互連塊4之間 的鏈接可以通過共熔釬焊接合制成。在第一步驟中，中間互連塊4可以被放置在焊盤3上，然后在第二步驟中，電引出 線6的末端7可以被放置在中間互連塊4上。通過示例方式，這些放置操作可以如下實施。如圖2中所示，工具9可以具有頭部10，其中由形成互連塊4所需的材料制成的輔 助導線11穿過頭部10。在該輔助導線11向下延伸的情況下，工具9中能夠例如產(chǎn)生加熱 電弧的裝置12可以在導線11的末端處形成球11a。如圖3所示，工具9的頭部10可以向焊盤3移動，從而通過施加壓力將球1 Ia壓到 該焊盤3的表面5上，輕輕地但充分地將頭部10的與焊盤3的平面5平行的環(huán)形正面IOa 施加到球Ila上，以在球Ila上形成平面4a?？梢允褂迷黾拥臒岵⑶铱赡茉诔曌饔孟聦?施的該操作會引起互連塊4與焊盤3之間的共熔釬焊接合或熔合。之后，如圖4所示，頭部10可以通過沿輔助導線11滑動而稍微被抬起，并且工具 9的裝置12可以被激勵為產(chǎn)生加熱電弧，以通過使頭部10遠離工具9來使輔助導線11在 與正確形成的互連塊4相鄰或接近的點處斷開。這樣，為了形成互連塊4而使球Ila變形，互連塊4近似于大基底位于焊盤3上的 圓柱體或截錐體的形式，互連塊4的正面4a近似平行于焊盤3的平面5。之后，如圖5所示，工具13可以具有頭部14，其中電引出線6穿過頭部14。在該 電引出線6向下延伸的情況下，工具13中能夠例如產(chǎn)生加熱電弧的裝置15可以在電引出 線6的末端處形成球6a。該球6a可以小于用于形成互連塊4的球11a。如圖6所示，工具13的頭部14可以向正確形成的互連塊4移動，從而通過施加壓
5力輕輕地但充分地將球6a壓到該互連塊4的正面4a上。可以使用增加的熱并且可能在超 聲作用下實施的該操作會引起球6a與互連塊之間的共熔釬焊接合或熔合，然后該球6a形 成擴大的末端7。之后，工具13的頭部14可以沿電引出線6移動，并用于將該引出線的另一點焊接 到例如未示出的另一裝置的焊盤上。以上操作可以在芯片2的其它互連塊5上實施。輔助導線11的直徑可以大于電引出線6的直徑。形成在輔助導線11末端的球 Ila可以大于形成在電引出線6末端的球6a。這使得引出線6的擴大的末端7可以正確地 形成在互連塊4上。輔助導線11的直徑可以等于或大于電引出線6的直徑。以上過程的結果在于，在集成電路芯片2的焊盤3與電引出線6之間提供互連塊 4使得可以選擇正常情況下不允許在焊盤3與電引出線6之間形成強且穩(wěn)定的直接接合的 材料來形成焊盤3和引出線6。事實上，可以選擇能夠在焊盤3與互連塊4之間建立強且穩(wěn)定的接合的材料用于 焊盤3和互連塊4，以及能夠在互連塊4與引出線6之間建立強且穩(wěn)定的接合的材料來形成 互連塊4和引出線6。此外，還可以選擇比焊盤3和/或電引出線6更有韌性或延展性的材料用于互連 塊4。這使得可以限制對芯片2的壓應力。而且，可以減小芯片2的電焊接區(qū)3之間的尺寸。舉例來說，電焊接區(qū)3可以由鋁制成，電互連塊4可以由金制成，并且電引出線6 可以由銅制成。還可以使用合金。金的電互連塊的出現(xiàn)使得可以避免將銅的電引出線直接 焊接到鋁的電焊接區(qū)所關聯(lián)的困難。根據(jù)一個實施例，互連塊4的直徑和電引出線6的末端7的直徑大約可以在電引 出線6的當前直徑的1. 5倍與3倍之間。互連塊4的直徑可以小于電引出線6的末端7的 直徑?；ミB塊4的高度和電引出線的末端7的高度大約可以在電引出線6的當前直徑的 0. 75倍與2倍之間。具體來說，電引出線6的當前直徑可以在20微米與25微米之間，互連塊4的直徑 可以在40微米與45微米之間，互連塊4的高度可以在20微米與25微米之間，并且電引出 線6的末端7的直徑可以在35微米與40微米之間。盡管在附圖中示出并在前述具體實施方式
中描述了本發(fā)明的方法和設備的優(yōu)選 實施例，但是應當理解，本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是能夠在不偏離所附權利要求記 載和限定的本發(fā)明的精神的情況下進行各種重新布置、修改和替換。
權利要求
一種將導線電連接至集成電路芯片的電焊接區(qū)的方法，包括將中間電互連塊放置在所述電焊接區(qū)上，以及將電引出線的一個末端放置在所述中間互連塊上。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述互連塊由比所述電引出線的材料更有韌性或 延展性的材料制成。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述互連塊由比所述電焊接區(qū)的材料更有韌性或 延展性的材料制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括在輔助導線的末端處形成球，將該球放置 在所述電焊接區(qū)上以便形成所述互連塊，以及在與所述互連塊相鄰或接近的點處斷開所述 輔助導線。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括在所述電引出線的末端處形成球并將該球 放置在所述互連塊上。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在放置所述電引出線的末端之前，所述互連塊具 有近似平行于所述電焊接區(qū)的正面的正面。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括將所述互連塊焊接至所述電焊接區(qū)。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括將所述電引出線焊接至所述互連塊。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述電焊接區(qū)由鋁或鋁基合金制成，所述互連塊 由金或金基合金制成，并且所述電引出線由銅或銅基合金制成。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中放置所述中間電互連塊包括形成具有第一直徑 的中間電互連塊，其中所述電引出線的末端具有第二直徑，所述電引出線本身具有第三直 徑，所述第一直徑大于所述第二直徑，并且所述第二直徑大于所述第三直徑。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中放置所述中間電互連塊包括形成具有圓柱體或 截錐體形式的形狀的中間電互連塊。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括形成具有小于所述中間電互連塊的圓柱 體或截錐體形式的形狀的電引出線的一個末端。
13.一種電子器件，包括集成電路芯片，包括至少一個電焊接區(qū)；中間電互連塊，被焊接至所述電焊接區(qū)；以及電引出線，所述電引出線的一個末端被焊接至所述互連塊。
14.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述互連塊與所述電引出線的末端之間的界面 近似平行于所述電焊接區(qū)的平面。
15.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述電引出線包括被焊接至所述互連塊的球。
16.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述互連塊的直徑和所述電引出線的被焊接至 所述互連塊的末端的直徑在所述電引出線的直徑的1. 5倍與3倍之間。
17.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述互連塊由比所述電引出線的材料更有韌性 或延展性的材料制成。
18.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述互連塊由比所述電焊接區(qū)的材料更有韌性 或延展性的材料制成。
19.根據(jù)權利要求13所述的器件，其中所述焊接區(qū)由鋁或鋁基合金制成，所述互連塊由金或金基合金制成，并且所述電引出線由銅或銅基合金制成。
20.一種電子器件，包括集成電路芯片，包括具有正面的至少一個電焊接區(qū)；中間電互連塊，具有被附到所述電焊接區(qū)的正面的圓柱體或截錐體形式的形狀；以及 電引出線，具有第一直徑，并且包括具有比所述第一直徑大的第二直徑的附接端，所述 附接端被附到所述互連塊。
21.根據(jù)權利要求20所述的器件，其中所述電引出線的附接端具有圓柱體或截錐體形 式的形狀。
22.根據(jù)權利要求20所述的器件，其中所述第二直徑在所述第一直徑的1.5倍與3倍 之間。
23.根據(jù)權利要求20所述的器件，其中所述中間電互連塊具有在所述第一直徑的1.5 倍與3倍之間的直徑。
24.根據(jù)權利要求23所述的器件，其中所述中間電互連塊的直徑大于所述第二直徑。
25.根據(jù)權利要求20所述的器件，其中所述焊接區(qū)由鋁或鋁基合金制成，所述互連塊 由金或金基合金制成，并且所述電弓丨出線由銅或銅基合金制成。
全文摘要
本發(fā)明公開將導線電連接至集成電路芯片的焊盤的方法及電子器件。通過置于集成電路芯片的電焊接區(qū)與電引出線的一個末端之間的中間電互連塊，導線電連接至所述電焊接區(qū)與電子器件。
文檔編號H01L23/488GK101969033SQ201010240558
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權日2009年7月27日
發(fā)明者法賓·奎爾恰, 羅曼·科菲 申請人:St微電子(格勒諾布爾2)有限公司