專利名稱：一種銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子信息自動(dòng)化元器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種銅鋁線混 合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件。
背景技術(shù)：
目前大功率半導(dǎo)體芯片主要采用鋁線鍵合封裝，而銅線鍵合技術(shù)主要用于中小功 率半導(dǎo)體芯片的鍵合封裝。若全部采用銅線線鍵合，由于銅線不適合粗線鍵合，因此若以一 條鋁線可完成的焊線(如380um)，改以銅線(如50um)替代，約需15根左右的銅線。而 實(shí)際大多數(shù)芯片焊盤是不能壓15根銅線的；即使芯片焊盤能夠滿足，而生產(chǎn)速率會(huì)變慢很 多。而若全部采用鋁線鍵合，正常的鋁線鍵合方法是先對(duì)芯片鍵合細(xì)鋁線，再鍵合粗鋁線， 其具有以下幾項(xiàng)缺點(diǎn)一是因焊盤較小，鋁線鍵合焊點(diǎn)大，制程條件因接近臨界條件而難以 控制，容易產(chǎn)生鍵合短路問(wèn)題，使生產(chǎn)過(guò)程不良率過(guò)高，且影響產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性；二是 生產(chǎn)設(shè)備投入成本約為鍵合銅線的生產(chǎn)設(shè)備投入成本的三倍；三是生產(chǎn)速率慢，其中以粗 鋁線鍵合大焊盤的壓線操作雖然比銅線快，但進(jìn)行小焊盤的壓線操作卻比銅線慢3 5倍， 故綜合而言，整體的生產(chǎn)速度仍慢；四是芯片的焊盤(PAD)設(shè)計(jì)要很大，這樣的要求給芯片 制造增加了成本，在芯片制造成本與性價(jià)比激烈競(jìng)爭(zhēng)的狀況下，讓芯片制造商的改進(jìn)可能 性很小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決鋁線鍵合在半導(dǎo)體芯片焊盤 上鍵合短路問(wèn)題以及存在的質(zhì)量和可靠性隱患，從而提供一種能避免產(chǎn)生鍵合短路、簡(jiǎn)單 易行的一種銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)手段解決其技術(shù)問(wèn)題一種銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件，包括引線框架載體、半導(dǎo)體芯片、內(nèi)引 腳、金屬絲和塑封體，所述半導(dǎo)體芯片上設(shè)置有大焊盤和小焊盤，所述金屬絲為鋁絲和銅 絲，鋁絲的一端與大焊盤電連接，另一端與內(nèi)引腳電連接；銅絲的一端與小焊盤電連接，另 一端與內(nèi)引腳電連接；所述塑封體覆蓋引線框架載體、半導(dǎo)體芯片、鋁絲、銅絲和部分內(nèi)引 腳。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型采用銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，鋁線鍵 合芯片大焊盤滿足大電流要求，而銅線鍵合芯片小焊盤避免產(chǎn)生鍵合短路，這解決了芯片 焊接鋁線容易短路問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性；2、本實(shí)用新型比原芯片封裝壓鋁線的生產(chǎn)速度可提升約3 5倍，降低生產(chǎn)成 本；3、本實(shí)用新型減少了芯片上焊盤的面積，從而減少芯片用料，降低了芯片的單位 生產(chǎn)成本。
圖1為現(xiàn)有鋁線鍵合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3為圖2的俯視圖。圖中標(biāo)記為1 一引線框架載體、2—粘片膠、3—半導(dǎo)體芯片、4一大焊盤、5—小焊盤、6—內(nèi)引 腳、7—塑封體、8—鋁球、9一鋁絲、10—鋁焊點(diǎn)、11一銅球、12—銅絲、13—銅焊點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述圖1所示為現(xiàn)有鋁線鍵合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)剖面示意圖，其因焊盤較小，鋁線鍵合焊點(diǎn)大， 容易產(chǎn)生鍵合短路問(wèn)題，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性差，生產(chǎn)設(shè)備投入成本高，生產(chǎn)速率慢。圖2、 圖3為本實(shí)用新型銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括引線框架載體 1、半導(dǎo)體芯片3、內(nèi)引腳6、金屬絲和塑封體7。所述半導(dǎo)體芯片3用粘片膠2粘接在引線 框架載體1上，所述半導(dǎo)體芯片3上設(shè)置有大焊盤4和小焊盤5，在小焊盤5上打銅鍵合球 11，使其銅絲12的一端與小焊盤5電連接，銅絲12的另一端與通過(guò)打銅焊點(diǎn)13與內(nèi)引腳 6電連接。在大焊盤4上打鋁鍵合球8，使鋁絲9的一端與大焊盤4電連接，鋁絲9的另一 端通過(guò)打鋁焊點(diǎn)10與內(nèi)引腳6電連接。所述塑封體7覆蓋半導(dǎo)體芯片3、小焊盤5上的銅 球11、銅絲12在內(nèi)引腳6上的銅焊點(diǎn)13、大焊盤4上的鋁球8、鋁絲9在內(nèi)引腳6上的鋁焊 點(diǎn)10、以及引線框架載體1和部分內(nèi)引腳6，構(gòu)成器件的整體，并對(duì)器件起到了保護(hù)和支撐 作用。本實(shí)用新型是銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件結(jié)構(gòu)，其綜合了銅線鍵合芯片小 焊盤的優(yōu)點(diǎn)和粗鋁線熔斷電流大的優(yōu)點(diǎn)，克服了銅線熔斷電流小不能滿足芯片大電流封裝 要求和鋁線需要芯片設(shè)計(jì)大焊盤的缺點(diǎn)，解決了芯片焊接鋁線容易短路問(wèn)題，降低了生產(chǎn) 成本，并給予芯片制造進(jìn)一步改進(jìn)余地。
權(quán)利要求一種銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件，包括引線框架載體(1)、半導(dǎo)體芯片(3)、內(nèi)引腳(6)、金屬絲和塑封體(7)，其特征在于所述半導(dǎo)體芯片(3)上設(shè)置有大焊盤(4)和小焊盤(5)，所述金屬絲為鋁絲(9)和銅絲(12)，鋁絲(9)的一端與大焊盤(4)電連接，另一端與內(nèi)引腳(6)電連接；銅絲(12)的一端與小焊盤(5)電連接，另一端與內(nèi)引腳(6)電連接；所述塑封體(7)覆蓋引線框架載體(1)、半導(dǎo)體芯片(3)、鋁絲(9)、銅絲(12)和部分內(nèi)引腳(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種銅鋁線混合鍵合半導(dǎo)體芯片封裝件，包括引線框架載體、半導(dǎo)體芯片、內(nèi)引腳、金屬絲和塑封體，所述半導(dǎo)體芯片上設(shè)置有大焊盤和小焊盤，所述金屬絲為鋁絲和銅絲，鋁絲的一端與大焊盤電連接，另一端與內(nèi)引腳電連接；銅絲的一端與小焊盤電連接，另一端與內(nèi)引腳電連接；所述塑封體覆蓋引線框架載體、半導(dǎo)體芯片、鋁絲、銅絲和部分內(nèi)引腳。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，鋁線鍵合芯片大焊盤滿足大電流要求，而銅線鍵合芯片小焊盤避免產(chǎn)生鍵合短路，有效地降低了成本，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)H01L23/488GK201655790SQ20102017121
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月17日
發(fā)明者吳少鋒, 宋泓志, 李升樺, 王明連 申請(qǐng)人:四川大雁微電子有限公司