在半导体芯片制造过程期间防止ESD制造技术

技术编号:20008532 阅读:68 留言:0更新日期:2019-01-05 19:25
本公开涉及在半导体芯片制造过程期间防止ESD。根据如本文所解释的本公开的原理,选定的引线通过金属带被电连接到引线框架,直到制造过程结束。引线框架通过制造过程接地,以防止任何ESD事件对受保护的引线造成损坏。在最后的分割步骤中,引线彼此电隔离并与引线框架电隔离,从而维持保护免受潜在的ESD事件直到最后封装分割步骤。

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.

【技术实现步骤摘要】
在半导体芯片制造过程期间防止ESD
本公开涉及保护半导体芯片在制造期间免受ESD事件,以及具体地,维持电引线连接到引线框架,直到最后的分割步骤。
技术介绍
半导体芯片容易受到静电放电的损害。静电放电可以发生在处理半导体芯片期间的各种时间,在芯片的制造期间以及在芯片的制造之后。在制造过程期间,半导体芯片被连接到引线框架。引线框架包含大量半导体芯片的阵列。引线框架在整个制造过程期间保持为单件阵列,并且在制造过程结束时被分割成单独的封装芯片。在制造过程中保护每条引线和ESD事件非常重要,直到最后的分割发生以及芯片被封装,准备销售。
技术实现思路
根据如本文所解释的本公开的原理,选择的引线通过金属条带被电连接到引线框架,直到制造过程结束。引线框架通过在制造过程中接地,来防止任何ESD事件对受保护的引线造成损坏。在最后的分割步骤中,引线彼此电隔离并与引线框架电隔离,从而维持保护免受潜在的ESD事件,直到最后的封装分割步骤。根据本文公开的方法,测试被执行以确定哪些引线在制造过程期间对ESD事件敏感。通常,这可能是每个裸片有三到六个(对ESD事件敏感的)引线,而裸片本身有50到100个引线。在测试之后,引线框架金属化物被修改以提供从引线框架到易受ESD事件影响的那些引线的金属化接触。之后,引线框架被修改以将引线框架的金属连接直接添加到易受ESD事件影响的那些引线。这确保了这些引线在整个制造过程期间保持接地。在制造过程结束时,芯片通过锯切引线框架中的每个芯片来分割。锯切过程去除了每个引线到引线框架的电连接,并且因此将每个引线彼此电隔离以及与引线框架本身电隔离。在制造过程期间将一些引线接地提供了额外的保护,以避免可能烧毁引线或与其附接的裸片的ESD事件。通过经由随后锯切的引线框架提供连接,在分割过程期间,对地电连接被自动移除并且引线被彼此电隔离。这提供了一种有效且低成本的方法,既为相关引线提供ESD保护,又在制造过程结束时将其有效地电隔离。附图说明图1是现有技术中已知的在制造过程期间使用的水射流清洁站的示意图。图2是未受保护的引线在水射流清洁步骤期间引起的ESD损坏的照片。图3是根据本文公开的原理制造芯片阵列的方法的流程图。图4是根据图3的序列测试引线框架以准备它们以供制造的方法。图5是如本文所公开的本专利技术的引线框架的底部平面视图。图6是沿图5的线6-6截取的横截面视图。图7是在制造过程的稍后阶段的图6的横截面视图。图8是图5的引线框架阵列的底部平面视图,其准备切割以执行分割。图9是根据本文公开的原理制造的分割的最终封装芯片。图10是图9的最终分割封装的侧面正视图。具体实施方式图1示出了系统20,以执行如现有技术中众所周知的常规水清洁步骤。根据该清洁步骤,具有大量引线框架的引线框架阵列22以及通常附接于其上的封装裸片被放置在移动带24上。带与辊26一起前进。当带24前进时,储液器28将水32从喷射喷嘴30中输出。当水沿着移动带24前进时,水被喷射到引线框架阵列22上。在一些情况下,喷嘴30是高压喷嘴,其以极高的压力输出水,以更有效地清除引线框架阵列22中的所有碎屑。在一些情况下,水32作为具有足够压力的水射流离开,其可以从引线框架阵列22移除金属毛刺、桁条和其他碎屑。它也可以清除引线本身以去除可能在其上稍后形成的外部氧化物,并且在锯切之前使封装非常干净并且没有毛刺和无关材料。因此,在将封装引入锯切过程之前,封装被变得非常干净,以避免在锯切过程中产生无关碎屑。不幸的是,水32可能不时地为引线框架22的引线产生ESD事件。如果水在非常高的压力下被喷射,则由于高速水分子的影响,摩擦充电可能会发生。ESD敏感器件上的摩擦充电往往会导致烧焦的金属化,并且在某些情况下,不仅会损坏引线本身,而且还会损坏连接到相应引线的电路。图2显示了一个在水射流清理阶段由于摩擦充电而损坏的裸片上的电路的示例。从图2中可以看出,衬垫34包含圆形36内的受损区域,其由于ESD放电事件、摩擦充电或其他电流流过引线表面而具有烧痕。如果在摩擦充电过程中大量损坏被造成,这可能会影响电路的运行,从而降低单个封装芯片生产的可靠性。图3示出了如本文讨论的根据本专利技术公开内容的原理制造封装裸片的序列。在步骤40中,芯片被附接到引线框架。根据本文讨论的原理,引线框架是一个裸片衬垫阵列,并且可以具有50到1000个裸片衬垫,每个裸片衬垫上附接有对应的裸片。在每个裸片被附接到其相应的裸片衬垫之后,粘合剂使用标准粘合剂固化技术来固化,如本领域已知的,然后等离子清洁或其他清洁技术被执行。随后,导线接合步骤42被执行,其中导线使用本领域已知的标准导线接合技术被耦合在裸片和引线框架之间。在导线接合完成并且适当的清洁和检查已经进行之后,组件在模制步骤中被模制,然后模具被固化以便封装引线框架导线接合到裸片的裸片。在模制步骤之后,引线框架在步骤46中被蚀刻。在框架蚀刻期间,存在将所有引线彼此电连接的铜电镀线。在该步骤被执行之前,所有引线通常彼此电连接。因此,整个引线框架接地时,ESD事件不会在引线框架上发生,并且如果存在ESD事件,它会很快接地,并不会损坏引线或封装。然而,在引线框架背蚀刻已被执行之后,各个引线均彼此电隔离。因此,相应引线不再接地,并且如果特定引线接收到ESD事件,损坏可能会发生。在框架蚀刻之后,封装的裸片经受水射流处理以去除毛刺。如本文更详细地公开的,这种水射流处理在引线框架上被执行,该引线框架具有耦合到所选引线的附加接地连接以避免ESD事件。相应地,水射流清洁步骤48不会导致ESD事件并且不会导致在任何引线上发生摩擦充电灼伤。在水射流步骤之后,封装通过任何可接受的技术(诸如激光标记50、丝网印刷或任何可接受的标记技术)被打上适当的标记。在适当的标记(其也可以包括本领域已知的点标记)之后,引线框架在引线框架锯切步骤52中被锯切。在引线框架锯切步骤52中,各个封装彼此分割。而且,在引线框架锯切步骤52期间,单个导线的接地线被从引线切断,因而将所有引线彼此电隔离并且与周围引线框架电隔离。这在本文中更详细地被解释和示出。在引线框架锯切步骤52之后,检查54被执行以确保封装已被适当地形成。在步骤56中,最终的封装芯片被准备好,准备销售。图4示出了为确定需要保护免受ESD事件的选定引线所执行的步骤。如图4所示,引线框架在步骤58中被测试以确定对ESD事件敏感的或摩擦充电损坏的裸片的那些引线。测试58有多种方式可以被执行。一项技术是让一个功能齐全的引线框架与裸片相连,通过水射流站以非常高的压强进行全面清洁。在一个实施例中,在步骤58中的引线测试用该封装的实际操作裸片来执行。在引线框架经过清洁步骤后,其可由操作员或机器视觉检查,以确定已经遭受ESD事件的那些引线。同样的引线框架设计可以多次通过水射流清洁站,以确定在清洁步骤期间容易受损的那些导线。这是执行引线框架测试的优选技术。用于测试引线框架的其他技术可以包括对引线框架进行视觉检查以找出具有灼伤的引线。在某些情况下,灼伤的导线更容易经历摩擦充电,并且因此灼伤的大致位置可以被确定,并且这些导线可以被选择为易受ESD损伤。应理解,如果测试步骤58和60是在全功能引线框架上执行的,并且引线框架的实际裸片附接并且完全电连接,则测试将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造连接到引线框架阵列的半导体裸片封装的方法,包括:将半导体裸片附接到所述引线框架阵列的第一侧;将导电线的第一端连接到所述裸片,并将第二端连接到所述引线框架的所述引线的第一侧;将所述半导体裸片和所述引线的所述第一侧封装在模塑化合物中,每条引线均具有在所述模塑化合物之外的第二侧,并且所述引线的每个所述第二侧均被电连接到将所有引线彼此电连接的所述引线框架;仅移除所述引线框架的一部分以将第一组引线与所有其他引线电隔离,而不移除用于第二组引线的引线框架总线连接,所述引线框架总线连接使所述第二组引线的每个引线均电连接到所述引线框架总线并使所述第二组引线的每个引线彼此电连接;使所述引线框架阵列通过静电荷环境;将所述引线框架保持在电接地电位,以在所述静电充电事件期间提供从所述引线框架到地的电流路径;以及从所述引线框架阵列切割所述半导体裸片封装,所述切割包括去除每个引线到所述引线框架总线的所有电连接,并且将每个所述引线与所述半导体裸片封装的所有其他引线电隔离。

【技术特征摘要】
2017.06.28 US 15/636,5331.一种制造连接到引线框架阵列的半导体裸片封装的方法,包括:将半导体裸片附接到所述引线框架阵列的第一侧;将导电线的第一端连接到所述裸片,并将第二端连接到所述引线框架的所述引线的第一侧;将所述半导体裸片和所述引线的所述第一侧封装在模塑化合物中,每条引线均具有在所述模塑化合物之外的第二侧,并且所述引线的每个所述第二侧均被电连接到将所有引线彼此电连接的所述引线框架;仅移除所述引线框架的一部分以将第一组引线与所有其他引线电隔离,而不移除用于第二组引线的引线框架总线连接,所述引线框架总线连接使所述第二组引线的每个引线均电连接到所述引线框架总线并使所述第二组引线的每个引线彼此电连接;使所述引线框架阵列通过静电荷环境;将所述引线框架保持在电接地电位,以在所述静电充电事件期间提供从所述引线框架到地的电流路径;以及从所述引线框架阵列切割所述半导体裸片封装,所述切割包括去除每个引线到所述引线框架总线的所有电连接,并且将每个所述引线与所述半导体裸片封装的所有其他引线电隔离。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述切割步骤包括:使用机械锯从所述引线框架阵列锯切所述半导体裸片封装。3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括以下步骤:在测试序列期间使所述引线框架经受多个静电放电事件;检查所述引线框架的所述引线以确定在所述测试序列的所述静电放电事件期间哪些引线被损坏;以及修改所述引线框架以提供从所述引线框架到在所述测试序列期间由于静电放电事件而受到损害的引线的直接电连接和机械连接。4.根据权利要求3所述的方法,其中在所述测试序列期间连接到所述引线框架的所述裸片是虚设裸片。5.根据权利要求3所述的方法,其中在所述测试序列期间连接到所述引线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线框架阵列。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述静电荷环境是清洗完全封装的所述裸片的水射流清洗站。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述引线框架由第一金属制成。8.根据权利要求7的方法,进一步包括以下步骤:利用第二金属以覆盖层涂覆所述引线框架的所述第二侧,所述第二金属不同于所述第一金属;选择在期望将引线与所述引线框架和每个其他引线电隔离的位置处去除所述覆盖层;将涂覆层保留在每个独立的引线上,并且还将所述涂覆层保留在不位于一个引线上的位置中,所述一个引线位于连接所述一个引线与所述引线框架总线的所述第二组引线内。9.一种制造连接到引线框架阵列的半导体裸片封装的方法,包括:将第一操作半导体裸片附接到第一引线框架阵列的第一侧;将导电线的第一端连接到所述第一裸片,并将第二端连接到所述第一引线框架阵列的所述引线的第一侧;将所述第一操作半导体裸片和所述引线的所述第一侧封装在模塑化合物中,每条引线均具有在所述模塑化合物之外的第二侧,并且所述引线的每个所述第二侧均被电连接到将所有引线彼此电连接的所述引线框架阵列;使所述引线框架阵列通过静电荷环境;去除所述引线框架的一部分以将所有引线彼此电隔离并与所述引线框架电隔离;检查所述引线框架阵列以定位在所述引线框架阵列通过静电荷环境的步骤期间由于E...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·R·戈麦斯T·曼高昂J·塔利多
申请(专利权)人:意法半导体公司
类型:发明
国别省市:菲律宾,PH

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