一种半导体垂直打线结构及方法技术

本发明专利技术提供一种半导体垂直打线结构及方法，该方法包括以下步骤：S1：提供一半导体芯片，所述半导体芯片表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点，所述第一焊点处设有与所述半导体芯片内部功能器件相连的打线焊垫，所述第二焊点处设有虚拟焊垫；S2：在所述打线焊垫上进行打线，在所述虚拟焊垫上进行切线，在所述打线焊垫上方进行拉线，使得金属线在切线处断裂，得到与所述打线焊垫连接的垂直导电柱。本发明专利技术通过对第二焊点增加虚拟焊垫，消除垂直打线中由于第二焊点在前层所产生的损伤，进而改善垂直打线工艺前层基层的平整度及产生剥离的风险，提高了芯片中每一导电层的电信号传输性能，并有助于提高垂直打线工艺的效率及精确度。

A structure and method of semiconductor vertical wiring

【技术实现步骤摘要】
一种半导体垂直打线结构及方法
本专利技术属于半导体封装领域，涉及一种半导体垂直打线结构及方法。
技术介绍
所有计算和通信系统都需要电力传输子系统。电力输送系统将电源的高电压转换为系统中分立设备所需的许多不同的低电压。在扇出封装中，连接所有层以传输功率信号的导线决定了信号传输损失的幅度。现有的垂直打线工艺中，在第一焊点处进行打线，在第二焊点处进行切线，由于第二焊点处并无专属焊垫，第二焊点的切线动作是在前层PI/金属层上完成，会对前层造成损伤(damage)，并形成多个凹坑。由于多个凹坑造成表面凹凸不平，在塑封成型(molding)之后，易形成大片剥离(peeling)，会对芯片内部结构以及电性能产生影响；如损伤过深，会影响前层的平整度，导致电信号在该层传输时造成信号间断。因此，如何提供一种半导体垂直打线结构及方法，以消除垂直打线中由于第二焊点所产生的损伤，改善垂直打线工艺前层基层的平整度及产生剥离的风险，提高芯片中每一导电层的电信号传输性能及提高垂直打线工艺的效率及精确度，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体垂直打线结构及方法，用于解决现有的垂直打线工艺影响前层基层的平整度导致塑封成型后产生剥离，且影响导电层的电信号传输性能的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体垂直打线方法，包括以下步骤：S1：提供一半导体芯片，所述半导体芯片表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点，所述第一焊点处设有与所述半导体芯片内部功能器件相连的打线焊垫，所述第二焊点处设有虚拟焊垫；S2：在所述打线焊垫上进行打线，在所述虚拟焊垫上进行切线，在所述打线焊垫上方进行拉线，使得金属线在切线处断裂，得到与所述打线焊垫连接的垂直导电柱。可选地，所述步骤S2包括如下分步骤：S2-1：提供一金属线，所述金属线穿过劈刀并在劈刀头留出一段安全距离；S2-2：将所述金属线的线尾熔化成金属球；S2-3：将所述劈刀下降至所述第一焊点处，将所述金属球压焊至所述打线焊垫表面；S2-4：压焊完成后将所述劈刀上升；S2-5：当所述劈刀上升至打线所需高度位置时，将所述劈刀上方的线夹关闭，并将所述劈刀下降并移动至所述第二焊点处，将所述金属线在所述虚拟焊垫表面压薄；S2-6：将所述劈刀移动至所述第一焊点上方预设高度并保持所述线夹关闭，利用所述劈刀向上的拉力使所述金属线在压薄处断裂。可选地，于所述步骤S2-5中，所述劈刀将所述金属线在所述虚拟焊垫表面压薄的同时，还进行水平方向的震荡。可选地，所述虚拟焊垫的厚度范围是2～5μm。可选地，所述虚拟焊垫的顶面面积大于所述劈刀的底面面积。可选地，所述虚拟焊垫的顶面面积为所述劈刀的底面面积的1.1～1.5倍。可选地，所述半导体芯片表面设有绝缘层，所述虚拟焊垫位于所述绝缘层表面，且与所述半导体芯片内部功能器件不相连。可选地，所述垂直导电柱用于三维封装。本专利技术还提供一种半导体垂直打线结构，包括：半导体芯片，表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点；打线焊垫，位于所述第一焊点处，与所述半导体芯片内部功能器件相连；垂直导电柱，连接于所述打线焊垫表面；虚拟焊垫，位于所述第二焊点处，用于为所述垂直导电柱的形成提供一切线平台。可选地，所述虚拟焊垫的厚度范围是2～5μm。可选地，所述虚拟焊垫的顶面面积大于所述劈刀的底面面积。可选地，所述虚拟焊垫的顶面面积为所述劈刀的底面面积的1.1～1.5倍。可选地，所述半导体芯片表面设有绝缘层，所述虚拟焊垫位于所述绝缘层表面，且与所述半导体芯片内部功能器件不相连。可选地，所述垂直导电柱用于三维封装。如上所述，本专利技术的半导体垂直打线结构及方法，具有以下有益效果：本专利技术的半导体垂直打线结构及方法对第二焊点增加虚拟焊垫，消除垂直打线中由于第二焊点在前层所产生的损伤，进而改善垂直打线工艺前层基层的平整度及产生剥离的风险，提高了芯片中每一导电层的电信号传输性能，并有助于提高垂直打线工艺的效率及精确度。附图说明图1显示为本专利技术的半导体垂直打线结构的示意图。图2显示为本专利技术的半导体垂直打线方法的工艺流程图。图3显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中步骤S2的工艺流程图。图4显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中提供的半导体芯片的结构示意图。图5显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中提供一金属线，所述金属线穿过劈刀的示意图。图6显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中将所述金属线的线尾熔化成金属球的示意图。图7显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中将所述劈刀下降至所述第一焊点处，将所述金属球压焊至所述打线焊垫表面的示意图。图8显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中压焊完成后将所述劈刀上升的示意图。图9显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中将所述金属线在所述虚拟焊垫表面压薄的示意图。图10显示为本专利技术的半导体垂直打线方法中利用所述劈刀向上的拉力使所述金属线在压薄处断裂的示意图。元件标号说明S1～S2、S2-1～S2-6步骤1半导体芯片2第一焊点3第二焊点4打线焊垫5虚拟焊垫6金属线7劈刀8金属球9垂直导电柱具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一本专利技术提供一种半导体垂直打线结构，请参阅图1，显示为该半导体垂直打线结构示意图，所述半导体垂直打线结构包括半导体芯片1、打线焊垫4、垂直导电柱9及虚拟焊垫5，其中，所述半导体芯片1表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点，所述打线焊垫4位于所述第一焊点处，与所述半导体芯片1内部功能器件相连，所述垂直导电柱9连接于所述打线焊垫4表面，所述虚拟焊垫5位于所述第二焊点处，用于为所述垂直导电柱9的形成提供一切线平台。具体的，所述半导体芯片1是指在半导体片材上进行刻蚀、布线等半导体工艺，制成的能实现某种功能的半导体器件。打线(英文名称：WireBonding)也叫压焊、绑定、键合、丝焊等，是指使用金属丝(金线、铝线等)，利用热压或超声能源，完成微电子器件中固态电路内部互连接线的连接，即芯片与电路或引线框架之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体垂直打线方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：提供一半导体芯片，所述半导体芯片表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点，所述第一焊点处设有与所述半导体芯片内部功能器件相连的打线焊垫，所述第二焊点处设有虚拟焊垫；/nS2：在所述打线焊垫上进行打线，在所述虚拟焊垫上进行切线，在所述打线焊垫上方进行拉线，使得金属线在切线处断裂，得到与所述打线焊垫连接的垂直导电柱。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体垂直打线方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供一半导体芯片，所述半导体芯片表面具有分立设置的第一焊点与第二焊点，所述第一焊点处设有与所述半导体芯片内部功能器件相连的打线焊垫，所述第二焊点处设有虚拟焊垫；
S2：在所述打线焊垫上进行打线，在所述虚拟焊垫上进行切线，在所述打线焊垫上方进行拉线，使得金属线在切线处断裂，得到与所述打线焊垫连接的垂直导电柱。


2.根据权利要求1所述的半导体垂直打线方法，其特征在于：所述步骤S2包括如下分步骤：
S2-1：提供一金属线，所述金属线穿过劈刀并在劈刀头留出一段安全距离；
S2-2：将所述金属线的线尾熔化成金属球；
S2-3：将所述劈刀下降至所述第一焊点处，将所述金属球压焊至所述打线焊垫表面；
S2-4：压焊完成后将所述劈刀上升；
S2-5：当所述劈刀上升至打线所需高度位置时，将所述劈刀上方的线夹关闭，并将所述劈刀下降并移动至所述第二焊点处，将所述金属线在所述虚拟焊垫表面压薄；
S2-6：将所述劈刀移动至所述第一焊点上方预设高度并保持所述线夹关闭，利用所述劈刀向上的拉力使所述金属线在压薄处断裂。


3.根据权利要求2所述的半导体垂直打线方法，其特征在于：于所述步骤S2-5中，所述劈刀将所述金属线在所述虚拟焊垫表面压薄的同时，还进行水平方向的震荡。


4.根据权利要求1所述的半导体垂直打线方法，其特征在于：所述虚拟焊垫的厚度范围是2～5μm。


5.根据权利要求1所述的半导体垂直打线方法，其特征在于：所述虚拟焊垫的顶面面积大于所述劈刀的底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晗，林正忠，陈彦亨，吴政达，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32