一种降低电磁干扰的装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种降低电磁干扰的装置，包括具有上表面并具有接地平面的载片台；跨越至少部分载片台的信号线；以及屏蔽键合线阵列，屏蔽键合线阵列包括多道键合线，至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧，另有至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧；耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的端部与耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的端部通过屏蔽键合线阵列的至少部分键合线连接屏蔽键合线阵列跨越信号线的至少一部分。本发明专利技术提供具备屏蔽阵列结构的降低电磁干扰的装置，提高芯片封装整体的电磁兼容性能指标。具有与现有工艺兼容，制作成本低且易实现；适用性广，可灵活应用于各种键合线封装。

【技术实现步骤摘要】
一种降低电磁干扰的装置
本专利技术涉及到半导体
，具体涉及一种用于降低方形扁平无引脚封装(QFN：QuadFlatNo-leadPackage)电磁干扰(EMI：ElectromagneticInterference)的屏蔽键合线阵列(BWA：BondWireArray)结构，可用于指导半导体芯片封装抑制EMI，提高封装的电磁可靠性。
技术介绍
随着半导体技术的持续发展，集成电路(IC：integratedcircuit)的时钟频率、复杂度不断提高，噪声容限、功耗和特征尺寸不断降低，其封装模块的电磁兼容(简称EMC：ElectromagneticCompatibility)问题日益突出，EMI已成为高频IC封装设计中一个不可忽视的影响因素。为提高封装后的IC在系统应用中的可靠性，其封装的EMC特性预测仿真以及如何降低其产生的EMI将成为IC封装中极为重要的一环。以12引脚QFN的封装体模型(不含芯片部分)作为示例进行EMC研究。其结构如图1a所示，其包括塑封体001、载片台003、12引脚002、跨接5号引脚和11号引脚的待研究信号线005以及连接其余引脚和载片台的键合线004，以下简称“参照例模型”)。图1b和图1c分别显示了不含塑封体的参照例模型的俯视图和正视图，图中注明了一些重要结构的二维平面几何尺寸参数。表1记录了封装模型的垂直尺寸参数基于上述模型参数，并以塑封体的尺寸为2.084mm(长)×2.084mm(宽)×0.75mm(高)的介质环境，采用ANSYSHFSS软件进行封装建模，在待研究信号线引脚两端分别设置端口(Port1与Port2)。当信号能量从Port1端口进入，经过待研究信号线传递到Port2端口时，由于阻抗失配等因素的影响，信号能量会对外产生一定的EMI能量。这些辐射能量将会耦接到封装体内其他结构部件以及封装体外部其他电路系统中，并对它们造成一定的影响，最终会影响到芯片封装的整体性能。基于上述参照例模型结构，首先对该模型进行宽频范围的扫描仿真(扫描范围：0-50GHz，步长：0.05GHz)，图2给出了正向传输增益S21的仿真结果示例。在上述S21结果中可以得知，该参照例模型结构的最大谐振点发生在m1(38.55GHz，-14.6756dB)处，因此，选取38.55GHz作为下一步研究该结构EMC的频率点，图3和图4分别给出了38.55GHz频率处该结构远场辐射以及近场辐射结果示例。从图3与图4结果可知，近场辐射最大方向值为21.94V/m，3m远处远场辐射最大方向值为344.08mV。
技术实现思路
为解决上述技术问题中的一个或者多个，本专利技术提供一种降低电磁干扰的装置。本专利技术一种降低电磁干扰的装置，包括：载片台，具有上表面，并具有接地平面；信号线，跨越至少部分载片台；以及屏蔽键合线阵列，包括多道键合线，至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧，另有至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧；耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的端部与耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的端部通过屏蔽键合线阵列的至少部分键合线连接；屏蔽键合线阵列跨越信号线的至少一部分。本专利技术提供具备屏蔽阵列结构的降低电磁干扰的装置。当信号能量通过封装内信号线进行传输时，由于该结构的存在，向外辐射的能量一部分将会被此结构所吸收，从而降低产生的电磁辐射能量对其他结构所造成的EMI影响，提高芯片封装整体的EMC性能指标。具有与现有工艺兼容，制作成本低且易实现；适用性广，可灵活应用于各种键合线封装。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部线性分布于信号线的一侧；屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部线性分布于信号线的另一侧。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部单线分布于信号线的一侧；屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部单线分布于信号线的另一侧。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部多线分布于信号线的一侧；屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部多线分布于信号线的另一侧。作为键合线的端部与载片台接触点的分布方式，本申请优选线性分布，并进一步提出是单线分布，双线乃至多线分布的优先分布方式。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列包括并排设置的多道键合线，各键合线两端分别跨接在待研究信号线两侧。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列包括多道键合线，各键合线两端均分别跨接在待研究信号线两侧，至少部分键合线在载片台上的投影与其他至少部分键合线在载片台上的投影相交。在一些实施方式中，屏蔽键合线阵列包括多组键合线，各组键合线包括二键合线，二键合线的两端均分别跨接在待研究信号线两侧，二键合线在载片台上的投影相交设置。作为屏蔽键合线阵列的空间结构，本申请提供空间平行分布、空间交错分布的示例性方案。并将这些与触点状况作为结合，提出多种屏蔽键合线阵列，并基于其提出多种降低电磁干扰的装置，并给出了仿真验证结果。在一些实施方式中，载片台选自引线框架、电路板、基板或再分布层。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1a为参照例模型结构的立体结构示意图；图1b为参照例模型结构的俯视图；图1c为参照例模型结构的正视图；图2为参照例模型结构的正向传输增益S21；图3为参照例模型结构的辐射场分布近场辐射；图4为参照例模型结构的辐射场分布的远场辐射；图5a为BWA的触点单线空间平行分布键合线阵列结构的结构示意图；图5b为BWA的触点单线空间交错分布键合线阵列结构的结构示意图；图5c为BWA的触点双线空间网状分布键合线阵列结构的结构示意图；图6a为平行单跨模型结构示意图；图6b为不含塑封体的平行单跨模型结构的俯视图；图6c为不含塑封体的平行单跨模型结构的侧视图；图7a为平行单跨模型结构的辐射场分布的近场辐射；图7b为平行单跨模型结构的辐射场分布的远场辐射；图8a为交错单跨模型的结构示意图；图8b为不含塑封体交叉模型交错单跨模型的俯视图；图8c为不含塑封体交叉模型交错单跨模型的正视图；图9a为交错单跨模型的辐射场分布的近场辐射；图9b为交错单跨模型的辐射场分布的远场辐射；图10a为网状多跨模型结构示意图；图10b为不含塑封体的网状多跨模型的俯视图；图10c为不含塑封体的网状多跨模型的侧视图；图11a为网状模型结构的辐射场分布的近场辐射；图11b为网状模型结构的辐射场分布的远场辐射；图12为QFN12模型；图13为采用触点单线空间平行分布键合线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低电磁干扰的装置，其特征在于，包括：载片台，具有上表面，并具有接地平面；信号线，跨越至少部分载片台；以及屏蔽键合线阵列，包括多道键合线，至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧，另有至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧；耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的端部与耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的端部通过所述屏蔽键合线阵列的至少部分键合线连接；所述屏蔽键合线阵列跨越信号线的至少一部分。

【技术特征摘要】
1.一种降低电磁干扰的装置，其特征在于，包括：载片台，具有上表面，并具有接地平面；信号线，跨越至少部分载片台；以及屏蔽键合线阵列，包括多道键合线，至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧，另有至少部分键合线端部耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧；耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的端部与耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的端部通过所述屏蔽键合线阵列的至少部分键合线连接；所述屏蔽键合线阵列跨越信号线的至少一部分。2.根据权利要求1所述的一种降低电磁干扰的装置，其特征在于，所述屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部线性分布于信号线的一侧；所述屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部线性分布于信号线的另一侧。3.根据权利要求2所述的一种降低电磁干扰的装置，其特征在于，所述屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部分键合线的端部单线分布于信号线的一侧；所述屏蔽键合线阵列中耦接于载片台的接地平面并位于信号线的另一侧的部分键合线的端部的数量为多个，多个部...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海燕，黄守坤，赵继聪，黄静，孙玲，方家恩，彭一弘，
申请(专利权)人：南通大学，成都芯锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32