在半導體芯片制造過程期間防止ESD制造技術

本公開涉及在半導體芯片制造過程期間防止ESD。根據如本文所解釋的本公開的原理，選定的引線通過金屬帶被電連接到引線框架，直到制造過程結束。引線框架通過制造過程接地，以防止任何ESD事件對受保護的引線造成損壞。在最后的分割步驟中，引線彼此電隔離并與引線框架電隔離，從而維持保護免受潛在的ESD事件直到最后封裝分割步驟。

Preventing ESD during semiconductor chip manufacturing

The present disclosure relates to the prevention of ESD during the manufacturing process of semiconductor chips. According to the principles of the present disclosure as explained herein, the selected lead is electrically connected to the lead frame through a metal strip until the end of the manufacturing process. The lead frame is grounded through the manufacturing process to prevent damage to the protected lead caused by any ESD event. In the final segmentation step, the lead wires are electrically isolated from each other and from the lead frame, thus maintaining protection against potential ESD events until the final encapsulation of the segmentation step.

【技術實現步驟摘要】
在半導體芯片制造過程期間防止ESD
本公開涉及保護半導體芯片在制造期間免受ESD事件，以及具體地，維持電引線連接到引線框架，直到最后的分割步驟。
技術介紹
半導體芯片容易受到靜電放電的損害。靜電放電可以發生在處理半導體芯片期間的各種時間，在芯片的制造期間以及在芯片的制造之后。在制造過程期間，半導體芯片被連接到引線框架。引線框架包含大量半導體芯片的陣列。引線框架在整個制造過程期間保持為單件陣列，并且在制造過程結束時被分割成單獨的封裝芯片。在制造過程中保護每條引線和ESD事件非常重要，直到最后的分割發生以及芯片被封裝，準備銷售。
技術實現思路
根據如本文所解釋的本公開的原理，選擇的引線通過金屬條帶被電連接到引線框架，直到制造過程結束。引線框架通過在制造過程中接地，來防止任何ESD事件對受保護的引線造成損壞。在最后的分割步驟中，引線彼此電隔離并與引線框架電隔離，從而維持保護免受潛在的ESD事件，直到最后的封裝分割步驟。根據本文公開的方法，測試被執行以確定哪些引線在制造過程期間對ESD事件敏感。通常，這可能是每個裸片有三到六個(對ESD事件敏感的)引線，而裸片本身有50到100個引線。在測試之后，引線框架金屬化物被修改以提供從引線框架到易受ESD事件影響的那些引線的金屬化接觸。之后，引線框架被修改以將引線框架的金屬連接直接添加到易受ESD事件影響的那些引線。這確保了這些引線在整個制造過程期間保持接地。在制造過程結束時，芯片通過鋸切引線框架中的每個芯片來分割。鋸切過程去除了每個引線到引線框架的電連接，并且因此將每個引線彼此電隔離以及與引線框架本身電隔離。在制造過程期間將一些引線接地提供了額外的保護，以避免可能燒毀引線或與其附接的裸片的ESD事件。通過經由隨后鋸切的引線框架提供連接，在分割過程期間，對地電連接被自動移除并且引線被彼此電隔離。這提供了一種有效且低成本的方法，既為相關引線提供ESD保護，又在制造過程結束時將其有效地電隔離。附圖說明圖1是現有技術中已知的在制造過程期間使用的水射流清潔站的示意圖。圖2是未受保護的引線在水射流清潔步驟期間引起的ESD損壞的照片。圖3是根據本文公開的原理制造芯片陣列的方法的流程圖。圖4是根據圖3的序列測試引線框架以準備它們以供制造的方法。圖5是如本文所公開的本專利技術的引線框架的底部平面視圖。圖6是沿圖5的線6-6截取的橫截面視圖。圖7是在制造過程的稍后階段的圖6的橫截面視圖。圖8是圖5的引線框架陣列的底部平面視圖，其準備切割以執行分割。圖9是根據本文公開的原理制造的分割的最終封裝芯片。圖10是圖9的最終分割封裝的側面正視圖。具體實施方式圖1示出了系統20，以執行如現有技術中眾所周知的常規水清潔步驟。根據該清潔步驟，具有大量引線框架的引線框架陣列22以及通常附接于其上的封裝裸片被放置在移動帶24上。帶與輥26一起前進。當帶24前進時，儲液器28將水32從噴射噴嘴30中輸出。當水沿著移動帶24前進時，水被噴射到引線框架陣列22上。在一些情況下，噴嘴30是高壓噴嘴，其以極高的壓力輸出水，以更有效地清除引線框架陣列22中的所有碎屑。在一些情況下，水32作為具有足夠壓力的水射流離開，其可以從引線框架陣列22移除金屬毛刺、桁條和其他碎屑。它也可以清除引線本身以去除可能在其上稍后形成的外部氧化物，并且在鋸切之前使封裝非常干凈并且沒有毛刺和無關材料。因此，在將封裝引入鋸切過程之前，封裝被變得非常干凈，以避免在鋸切過程中產生無關碎屑。不幸的是，水32可能不時地為引線框架22的引線產生ESD事件。如果水在非常高的壓力下被噴射，則由于高速水分子的影響，摩擦充電可能會發生。ESD敏感器件上的摩擦充電往往會導致燒焦的金屬化，并且在某些情況下，不僅會損壞引線本身，而且還會損壞連接到相應引線的電路。圖2顯示了一個在水射流清理階段由于摩擦充電而損壞的裸片上的電路的示例。從圖2中可以看出，襯墊34包含圓形36內的受損區域，其由于ESD放電事件、摩擦充電或其他電流流過引線表面而具有燒痕。如果在摩擦充電過程中大量損壞被造成，這可能會影響電路的運行，從而降低單個封裝芯片生產的可靠性。圖3示出了如本文討論的根據本專利技術公開內容的原理制造封裝裸片的序列。在步驟40中，芯片被附接到引線框架。根據本文討論的原理，引線框架是一個裸片襯墊陣列，并且可以具有50到1000個裸片襯墊，每個裸片襯墊上附接有對應的裸片。在每個裸片被附接到其相應的裸片襯墊之后，粘合劑使用標準粘合劑固化技術來固化，如本領域已知的，然后等離子清潔或其他清潔技術被執行。隨后，導線接合步驟42被執行，其中導線使用本領域已知的標準導線接合技術被耦合在裸片和引線框架之間。在導線接合完成并且適當的清潔和檢查已經進行之后，組件在模制步驟中被模制，然后模具被固化以便封裝引線框架導線接合到裸片的裸片。在模制步驟之后，引線框架在步驟46中被蝕刻。在框架蝕刻期間，存在將所有引線彼此電連接的銅電鍍線。在該步驟被執行之前，所有引線通常彼此電連接。因此，整個引線框架接地時，ESD事件不會在引線框架上發生，并且如果存在ESD事件，它會很快接地，并不會損壞引線或封裝。然而，在引線框架背蝕刻已被執行之后，各個引線均彼此電隔離。因此，相應引線不再接地，并且如果特定引線接收到ESD事件，損壞可能會發生。在框架蝕刻之后，封裝的裸片經受水射流處理以去除毛刺。如本文更詳細地公開的，這種水射流處理在引線框架上被執行，該引線框架具有耦合到所選引線的附加接地連接以避免ESD事件。相應地，水射流清潔步驟48不會導致ESD事件并且不會導致在任何引線上發生摩擦充電灼傷。在水射流步驟之后，封裝通過任何可接受的技術(諸如激光標記50、絲網印刷或任何可接受的標記技術)被打上適當的標記。在適當的標記(其也可以包括本領域已知的點標記)之后，引線框架在引線框架鋸切步驟52中被鋸切。在引線框架鋸切步驟52中，各個封裝彼此分割。而且，在引線框架鋸切步驟52期間，單個導線的接地線被從引線切斷，因而將所有引線彼此電隔離并且與周圍引線框架電隔離。這在本文中更詳細地被解釋和示出。在引線框架鋸切步驟52之后，檢查54被執行以確保封裝已被適當地形成。在步驟56中，最終的封裝芯片被準備好，準備銷售。圖4示出了為確定需要保護免受ESD事件的選定引線所執行的步驟。如圖4所示，引線框架在步驟58中被測試以確定對ESD事件敏感的或摩擦充電損壞的裸片的那些引線。測試58有多種方式可以被執行。一項技術是讓一個功能齊全的引線框架與裸片相連，通過水射流站以非常高的壓強進行全面清潔。在一個實施例中，在步驟58中的引線測試用該封裝的實際操作裸片來執行。在引線框架經過清潔步驟后，其可由操作員或機器視覺檢查，以確定已經遭受ESD事件的那些引線。同樣的引線框架設計可以多次通過水射流清潔站，以確定在清潔步驟期間容易受損的那些導線。這是執行引線框架測試的優選技術。用于測試引線框架的其他技術可以包括對引線框架進行視覺檢查以找出具有灼傷的引線。在某些情況下，灼傷的導線更容易經歷摩擦充電，并且因此灼傷的大致位置可以被確定，并且這些導線可以被選擇為易受ESD損傷。應理解，如果測試步驟58和60是在全功能引線框架上執行的，并且引線框架的實際裸片附接并且完全電連接，則測試將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種制造連接到引線框架陣列的半導體裸片封裝的方法，包括：將半導體裸片附接到所述引線框架陣列的第一側；將導電線的第一端連接到所述裸片，并將第二端連接到所述引線框架的所述引線的第一側；將所述半導體裸片和所述引線的所述第一側封裝在模塑化合物中，每條引線均具有在所述模塑化合物之外的第二側，并且所述引線的每個所述第二側均被電連接到將所有引線彼此電連接的所述引線框架；僅移除所述引線框架的一部分以將第一組引線與所有其他引線電隔離，而不移除用于第二組引線的引線框架總線連接，所述引線框架總線連接使所述第二組引線的每個引線均電連接到所述引線框架總線并使所述第二組引線的每個引線彼此電連接；使所述引線框架陣列通過靜電荷環境；將所述引線框架保持在電接地電位，以在所述靜電充電事件期間提供從所述引線框架到地的電流路徑；以及從所述引線框架陣列切割所述半導體裸片封裝，所述切割包括去除每個引線到所述引線框架總線的所有電連接，并且將每個所述引線與所述半導體裸片封裝的所有其他引線電隔離。

【技術特征摘要】
2017.06.28 US 15/636,5331.一種制造連接到引線框架陣列的半導體裸片封裝的方法，包括：將半導體裸片附接到所述引線框架陣列的第一側；將導電線的第一端連接到所述裸片，并將第二端連接到所述引線框架的所述引線的第一側；將所述半導體裸片和所述引線的所述第一側封裝在模塑化合物中，每條引線均具有在所述模塑化合物之外的第二側，并且所述引線的每個所述第二側均被電連接到將所有引線彼此電連接的所述引線框架；僅移除所述引線框架的一部分以將第一組引線與所有其他引線電隔離，而不移除用于第二組引線的引線框架總線連接，所述引線框架總線連接使所述第二組引線的每個引線均電連接到所述引線框架總線并使所述第二組引線的每個引線彼此電連接；使所述引線框架陣列通過靜電荷環境；將所述引線框架保持在電接地電位，以在所述靜電充電事件期間提供從所述引線框架到地的電流路徑；以及從所述引線框架陣列切割所述半導體裸片封裝，所述切割包括去除每個引線到所述引線框架總線的所有電連接，并且將每個所述引線與所述半導體裸片封裝的所有其他引線電隔離。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述切割步驟包括：使用機械鋸從所述引線框架陣列鋸切所述半導體裸片封裝。3.根據權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟：在測試序列期間使所述引線框架經受多個靜電放電事件；檢查所述引線框架的所述引線以確定在所述測試序列的所述靜電放電事件期間哪些引線被損壞；以及修改所述引線框架以提供從所述引線框架到在所述測試序列期間由于靜電放電事件而受到損害的引線的直接電連接和機械連接。4.根據權利要求3所述的方法，其中在所述測試序列期間連接到所述引線框架的所述裸片是虛設裸片。5.根據權利要求3所述的方法，其中在所述測試序列期間連接到所述引線框架的所述裸片是完全可操作的裸片，所述完全可操作的裸片被匹配以用于特定的引線框架陣列。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述靜電荷環境是清洗完全封裝的所述裸片的水射流清洗站。7.根據權利要求1所述的方法，其中所述引線框架由第一金屬制成。8.根據權利要求7的方法，進一步包括以下步驟：利用第二金屬以覆蓋層涂覆所述引線框架的所述第二側，所述第二金屬不同于所述第一金屬；選擇在期望將引線與所述引線框架和每個其他引線電隔離的位置處去除所述覆蓋層；將涂覆層保留在每個獨立的引線上，并且還將所述涂覆層保留在不位于一個引線上的位置中，所述一個引線位于連接所述一個引線與所述引線框架總線的所述第二組引線內。9.一種制造連接到引線框架陣列的半導體裸片封裝的方法，包括：將第一操作半導體裸片附接到第一引線框架陣列的第一側；將導電線的第一端連接到所述第一裸片，并將第二端連接到所述第一引線框架陣列的所述引線的第一側；將所述第一操作半導體裸片和所述引線的所述第一側封裝在模塑化合物中，每條引線均具有在所述模塑化合物之外的第二側，并且所述引線的每個所述第二側均被電連接到將所有引線彼此電連接的所述引線框架陣列；使所述引線框架陣列通過靜電荷環境；去除所述引線框架的一部分以將所有引線彼此電隔離并與所述引線框架電隔離；檢查所述引線框架陣列以定位在所述引線框架陣列通過靜電荷環境的步驟期間由于E...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·R·戈麥斯，T·曼高昂，J·塔利多，
申請(專利權)人：意法半導體公司，
類型：發明
國別省市：菲律賓,PH