半導體封裝件及其制造方法技術

本發明專利技術提供了一種半導體封裝件及其制造方法。該半導體封裝件包括：基板；芯片，設置在基板上，芯片包括焊盤，焊盤位于芯片的上表面中；以及鍵合引線，結合在芯片的焊盤和基板之間，以將芯片電連接到基板，其中，鍵合引線的線弧高度H滿足式子d′+h＝H＜d+h，其中，d′表示鍵合引線的位于芯片上的部分的直徑，h表示鍵合引線的下表面到焊盤的表面的距離，d表示鍵合引線的原始直徑。根據本發明專利技術，可以實現較低的線弧高度，從而利于半導體封裝件的高度集成和小型化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于半導體封裝領域，具體地講，涉及一種具有低線弧高度的。
技術介紹
在半導體封裝過程中，為了將芯片上的焊盤與基板(或引線框架)電連接，通常采用引線鍵合工藝來實現二者的互連。隨著半導體封裝件的高密度、小型化且輕薄化的趨勢，要求弓I線鍵合的線弧高度越來越低。引線鍵合方法包括楔形焊接和球形焊接兩種技術。由于與楔形焊接技術相比，球形焊接技術操作更為靈活且能夠實現更好的精度控制，所以目前廣泛使用的是球形焊接技術。在球形焊接工藝中，劈刀(通常為毛細管劈刀(capillary))移動到芯片焊盤，即，第一 二點焊接包括針腳式鍵合和拉尾線。第二點焊接之后進行拉尾線以為下一個鍵合金屬球的形成做準備。然后，將劈刀升高到合適的高度以控制尾線長度，這時尾端斷裂，然后劈刀上升到形成球的高度。通過上述操作，在芯片上焊料凸起的頸部處形成線弧。圖I示出了根據現有技術的采用引線鍵合形成的線弧的示意圖。根據如上所述的方法，通過在芯片10'上的焊盤11'處采用劈刀對引線鍵合的第一點做一次按壓，使得鍵合引線13'在焊盤11'上形成焊料凸起12'，如圖I所示，因此，芯片10'利用焊盤11'通過鍵合引線13'與基板或引線框架(未示出)電連接。在現有技術中，執行引線鍵合后，鍵合引線13'通常不與保護芯片10'的保護層16'接觸而是分開一定的距離。采用現有技術的引線鍵合法得到的線弧的高度H為從焊盤11'的上表面至鍵合引線13'的遠離芯片的上表面的距離，其至少為保護層16'的高度h與鍵合引線13'的直徑d之和，SP，H ^ h+do圖2示出了根據現有技術的采用引線鍵合形成的線弧的另一示例的示意圖。在圖2中，焊接工具(劈刀)對引線鍵合的第一點進行兩次按壓，從而使芯片10"通過焊盤11"經由兩次按壓的鍵合引線13"與引線框架14"電連接，因此，鍵合引線13"在引線框架14"與鍵合引線相接觸的位置15"將芯片10"與引線框架14"電連接。具體地講，在現有技術的該示例中，在對鍵合引線13"進行兩次按壓后，鍵合引線13"與保護層16"分開一定的距離，其中，在對鍵合引線進行第一次按壓時，鍵合引線13"在焊盤11"上形成焊料凸起12"。因此，采用現有技術的引線鍵合法得到的線弧的高度H至少為保護層16"的高度h與鍵合引線13'的直徑d之和，S卩，H彡h+d。由圖I和圖2可以看出，通過現有技術進行引線鍵合，得到的線弧的高度H至少為鍵合引線的直徑d與保護層的高度之和。因此，在現有技術中，無論采用一次按壓(圖I)還是兩次按壓(圖2)進行引線鍵合，所能實現的最低的線弧高度均受到限制，從而影響到半導體封裝件的小型化。
技術實現思路
為了解決在現有技術的引線鍵合方法中實現較低的線弧高度受到限制的問題，本專利技術提供了一種能夠實現低引弧高度的。本專利技術的一方面提供了一種具有低線弧高度的半導體封裝件，所述半導體封裝件包括基板；芯片，設置在基板上，芯片包括焊盤，焊盤位于芯片的上表面中；鍵合引線，結合在芯片的焊盤和基板之間，以將芯片電連接到基板，其中，鍵合引線的線弧高度H滿足式子d' +h = H< d+h，其中，d'表示鍵合引線的位于芯片上的部分的直徑，h表示鍵合引線的下表面到焊盤的表面的距離，d表示鍵合引線的原始直徑。根據本專利技術的一方面，可以通過多次按壓鍵合引線來使鍵合弓I線的線弧高度滿足所述式子。 根據本專利技術的一方面，鍵合引線的按壓次數可以為3 1000次。根據本專利技術的一方面，鍵合引線可以包括與芯片上的焊盤接觸的第一鍵合端和從第一鍵合端延伸并位于芯片上的第一部分。根據本專利技術的一方面，鍵合引線的第一部分可以不與芯片接觸。根據本專利技術的一方面，鍵合引線的第一部分可以與芯片接觸。根據本專利技術的一方面，所述半導體封裝件還可以包括保護層，以保護芯片免受外部濕氣或空氣的影響，其中，所述保護層圍繞著焊盤設置在芯片的上表面上且設置在鍵合引線的第一部分下方。根據本專利技術的一方面，鍵合引線的第一部分可以不與保護層接觸。根據本專利技術的一方面，鍵合引線的第一部分可以與保護層接觸。本專利技術的另一方面提供了一種制造半導體封裝件的方法，所述方法包括下述步驟:A、準備安裝有芯片的基板，其中，在芯片的上表面中設置有焊盤；B、通過引線鍵合方法將鍵合引線從焊盤結合到基板，以將芯片電連接到基板，其中，向下按壓鍵合引線，使得鍵合引線的線弧高度H滿足式子d' +!![!!〈(!+!!，其中，^表示鍵合引線的位于芯片上的部分的直徑，h表示鍵合引線的下表面到焊盤的表面的距離，d表示鍵合引線的原始直徑。根據本專利技術的另一方面，在步驟B中，在通過引線鍵合方法將鍵合引線從焊盤結合到基板之后，可以在鍵合引線的上方通過平板對鍵合引線施加向下的壓力來按壓鍵合引線。根據本專利技術的另一方面，可以通過管芯連接設備或材料測試系統設備來操作平板，以使平板對鍵合引線施加向下的壓力。根據本專利技術的另一方面，在步驟B中，可以在將鍵合引線結合到焊盤之后，使劈刀先后沿水平方向和豎直方向移動多次來按壓鍵合引線，其中，在劈刀跨過焊盤之后沿豎直方向向下移動的過程中，劈刀朝向芯片按壓鍵合引線。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線被按壓的次數可以為3 1000次。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線可以包括與芯片上的焊盤接觸的第一鍵合端和從第一鍵合端延伸并位于芯片上的第一部分。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線的第一部分可以不與芯片接觸。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線的第一部分可以與芯片接觸。根據本專利技術的另一方面，所述方法還可以包括在芯片上圍繞著焊盤設置保護層，其中，保護層位于鍵合引線的第一部分的下方。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線的第一部分可以不與保護層接觸。根據本專利技術的另一方面，鍵合引線的第一部分可以與保護層接觸。根據本專利技術，可以實現較低的線弧高度，從而利于半導體封裝件的高度集成和小型化。附圖說明圖I示出了根據現有技術的采用引線鍵合形成的線弧的示意圖。圖2示出了根據現有技術的采用引線鍵合形成的線弧的另一示例的示意圖。 圖3示出了根據本專利技術一個實施例的具有低線弧高度的半導體封裝件的結構示意圖。圖4A至圖41示出了根據本專利技術一個實施例的引線鍵合方法的各步驟的剖視圖。圖5是示出了通過圖4A至圖41所示的方法制造出的半導體封裝件的結構示意圖。圖6A至圖6C示出了根據本專利技術另一實施例的引線鍵合方法的各步驟的剖視圖。圖7是示出了根據本專利技術又一實施例的具有低線弧高度的半導體封裝件的結構示意圖。具體實施例方式下文中，將參照附圖來更充分地描述本專利技術，附圖中示出了本專利技術的示例性實施例。如本領域技術人員將認識到的，在全都不脫離用于本專利技術的原理的精神或范圍的情況下，可以以各種不同的方式修改描述的實施例。要認識到，為了更好地理解和便于描述，附圖中示出的組成構件的尺寸和厚度是任意給出的，本專利技術不受圖示的尺寸和厚度的限制。在附圖中，為了清晰起見，夸大了層、區域等的厚度。在整個說明書中相同的標號表示相同的元件。應該理解，當諸如層、區域或基底的元件被稱作在另一元件上時，該元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中間元件。可選擇地，當元件被稱作直接在另一元件上時，不存在中間元件。下面將結合附圖來詳細地描述根據本專利技術的具有低線弧高度的半導體封裝件。圖3示出了根據本專利技術的具有低線弧高度的半導體封裝件的結構示意圖。參本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體封裝件，其特征在于所述半導體封裝件包括：基板；芯片，設置在基板上，芯片包括焊盤，焊盤位于芯片的上表面中；以及鍵合引線，結合在芯片的焊盤和基板之間，以將芯片電連接到基板，其中，鍵合引線的線弧高度H滿足式子d′+h＝H＜d+h，其中，d′表示鍵合引線的位于芯片上的部分的直徑，h表示鍵合引線的下表面到焊盤的表面的距離，d表示鍵合引線的原始直徑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉海，
申請(專利權)人：三星半導體中國研究開發有限公司，三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：