用于降低集成电路中芯片开裂的方法技术

技术编号:3217473 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于塑料封装的集成电路封装件的方法,包含的步骤有:增加用于将集成电路芯片结合到一安装构件上的环氧树脂粘接剂的厚度,以及降低集成电路芯片的厚度。可以独立地或连续地采取每一步骤。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
用于降低集成电路中芯片开裂的方法                           
技术介绍
                          1.
本专利技术一般涉及用于塑料封装的集成电路组装及封装。具体地说,本专利技术涉及一种用于制造未封装的集成电路芯片(die)和将其安装到例如为金属压型叶片(metal die paddle)的安装构件上的方法,当受到热应力时能降低集成电路芯片开裂或者破裂的倾向。                        2.在先技术介绍本
中当前状态的塑料封装的集成电路,为利用环氧树脂、胶或其它类型的粘接材料将集成电路芯片结合到一安装构件上。通常通过转移模塑过程(transfer molding process)将集成电路芯片和安装构件顺序地封装在塑料材料中。在按照薄型缩小外廓封装(TSSOP)标记的联合电子器件工程委员会(JEDEC)半导体封装,指出的问题是当受到热应力时集成电路芯片生开裂或破裂,但可实际应用于所有各种集成电路的塑料封装。温度在25℃以上时可能产生热应力,并且是经常发生的。在测试和/或工作条件下,该芯片和安装构件的热膨胀系数十分相似,但不相同。因此,在没有塑料封装时,芯片和安装构件呈现相似的膨胀和收缩特性。然而,一旦器件用塑料封装,安装构件的热膨胀系数大于塑料封装材料的热膨胀系数。塑料封装的结果使得在集成电路芯片上产生相反的对抗作用力。例如由于环境变化或由于工作时散热使温度升高时,塑料封装件势必膨胀,因此对集成电路芯片产生作用力。因为芯片本身存在膨胀作用力,这种膨胀作用力方向与塑料封装件的膨胀作用力方向相反,塑料封装件产生的这种作用力势必抑制芯片的膨胀。此外,存在安装构件的膨胀作用力,这种膨胀作用力使芯片与压型叶片之间的界面上产生摩擦迁移效应。简单地说,温度在25℃以上时,由于热应力在两个关键的界面:1)集成电路芯片和塑料封装件的界面以及2)集成电路芯片和安装构件的界面产生膨胀作用力。这些膨胀作用力的作用结果通常开始是在集成电路芯片底部即集成电路芯片与安装构件交界的表面出现开裂。然后开裂或破裂可能贯通芯片扩展。-->在低应力条件下,可以在集成电路芯片底部表面上观察到作为细丝破裂的开裂。这种细丝破裂通常会导致集成电路的功能的部分丧失。在极端的情况下,开裂可能贯通集成电路芯片的整个厚度扩展,达到使芯片完全破裂的程度,导致集成电路的功能丧失和全部损坏。因此需要提供一种用于制造集成电路芯片和将其附着到用于封装的封装件的安装构件上的方法,其能降低集成电路开裂的倾向。                         本专利技术的概述本专利技术的目的是提供一种能降低在塑料封装的集成电路封装件中的集成电路芯片开裂的方法。该方法包含两个步骤,可以独立地或连续地采取每一步骤。第一个步骤是提供一个相对于在先技术为更厚的环氧树脂粘接剂层,用于将集成电路芯片结合、附着或粘合到安装构件上,例如沉积在一衬底上的金属压型叶片上。第二个步骤是提供一个相对于在先技术降低芯片厚度的集成电路芯片。根据本专利技术的第一个方面,提供一种用于降低集成电路芯片开裂的方法,包含的步骤有:通过向安装构件涂覆环氧树脂粘接剂并将集成电路芯片附着到环氧树脂粘接剂上,将集成电路芯片结合到安装构件上;以及封装集成电路芯片、粘接剂和安装构件在塑料中;其中集成电路芯片的厚度约0.0075-0.0085英寸,当涂覆时,环氧树脂粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸。根据本专利技术的另一个方面,提供一种用于降低集成电路芯片开裂的方法,包含的步骤有:通过向安装构件涂覆环氧树脂粘接剂及将集成电路芯片附着到环氧树脂粘接剂上,将集成电路芯片结合到安装构件上;以及封装集成电路芯片、粘接剂和安装构件在塑料中;其中集成电路芯片的厚度约0.0075-0.0085英寸,在粘接剂固化和封装之后,环氧树脂粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸。根据如下的对于本专利技术的实施例的更具体的介绍以及在附图中所表示的使本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将变得更明显。                        附图的简要说明通过参照附图阅读对于非限定性实施例的如下的介绍能更好地理解本专利技术,其中在每个附图中相似的部分用相同的标号表示,下面进行简要介绍。图1是塑料封装的集成电路的顶部横断面图。图2是塑料封装的集成电路的侧部横断面图。-->然而,应注意,附图仅表示本专利技术的典型实施例,因此不应认为是对其范围的限定,本专利技术可以允许其它等效的实施例。                     本专利技术的详细描述本专利技术可以应用于2个JEDEC系列的塑料封装的集成电路。一种这样的系列标记为薄型塑料封装的集成电路(薄型封装件)以及包含TSSOP、低外形四扁平封装件(LQFP)、薄四扁平封装件(TQFP)、薄缩小轮廓封装件(TSQP)以及甚小轮廓封装件(VSOP)。另一种这样的系列标记为标准塑料封装的集成电路(标准封装件),其包含:塑料双列封装件(PDIP)、有引线塑料芯片载体(PLCC)、塑料四扁平封装件(PQFP)、小外廓集成电路封装件(SOIC)、四个一组的小轮外封装件(SOP)、缩小轮外封装件(SCOP)以及塑料球栅阵列(PBGA)。参照图1和2,图中表示塑料封装的集成电路封装件1中的相关组成元件分。集成电路芯片10利用环氧树脂粘接剂30结合到安装构件20。集成电路芯片10和安装构件20通过转移模塑法顺序地封装在塑料材料40中。还表示有触针50。在某些塑料封装的集成电路封装件1中,安装构件20可以由金属压型叶片组成。在另一些塑料封装的集成电路封装件1中,安装构件20可以由沉积在衬底上的金属压型叶片组成。其它的安装构件可以由能附着集成电路芯片10的基本上相同功能元件实现。在先技术中,半导体制造商其中由于节约成本的原因,往往将该将集成电路芯片10粘合到安装构件20上的氧树脂粘接剂30的厚度降到极小。通过由业内公司制造的各种塑料封装的集成电路的普遍知识,发现对于干燥和固化的环氧树脂粘接剂,环氧树脂粘接剂30的通常厚度约为0.0002英寸(0.2密尔)。由于在干燥和固化期间影响环氧树脂粘接剂的收缩系数约为50%,估计当涂覆到安装构件20上时,在先技术的环氧树脂粘接剂30的厚度约为0.0004英寸(0.4密尔)。厚度约为0.0002英寸和更薄的环氧树脂粘接剂30是这样薄,以致实际上集成电路芯片10和安装构件20之间元件与元件可能接触。即,由于环氧树脂粘接剂30极薄,当受到热应力时,集成电路芯片10和安装构件20之间不再有缓冲余地以吸收安装构件20的膨胀作用力。因此,集成电路芯片10受到安装构件20的热膨胀系数的充分影响,这又在集成电路芯片10和安装构件20的界面处生成了膨胀作用力并加剧集成电路芯片10的破裂。用于降低集成电路芯片10的破裂的另一种技术是增加环氧树脂粘接剂-->30的厚度。增加环氧树脂粘接剂30的厚度使得在集成电路芯片10和安装构件20之间的缓冲余地增加。较厚的环氧树脂粘接剂30会吸收安装构件20的膨胀作用力产生的应力,因此,当受到热应力影响时能降低集成电路芯片10破裂倾向。对于薄型和标准塑料封装件,当环氧树脂粘接剂的厚度增加到0.0012-0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将集成电路芯片附着到一安装构件上的方法,包含的步骤有:向安装构件涂覆粘接剂;将集成电路芯片附着到粘接剂上,其中集成电路芯片的厚度约0.0075-0.0085英寸,在将集成电路芯片附着到粘接剂上之后,环氧树脂粘接剂的厚度约0. 0012-0.003英寸;以及封装集成电路芯片、粘接剂和安装构件在塑料中。

【技术特征摘要】
US 1999-9-28 09/407,4501.一种用于将集成电路芯片附着到一安装构件上的方法,包含的步骤有:向安装构件涂覆粘接剂;将集成电路芯片附着到粘接剂上,其中集成电路芯片的厚度约0.0075-0.0085英寸,在将集成电路芯片附着到粘接剂上之后,环氧树脂粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸;以及封装集成电路芯片、粘接剂和安装构件在塑料中。2.根据权利要求1所述的方法,其中在将集成电路芯片附着到粘接剂上之后,横贯集成电路芯片和安装构件之间的区域中的重要部分的粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸。3.一种用于将集成电路芯片附着到一安装构件上方法,包含的步骤有:向安装构件涂覆粘接剂;将集成电路芯片附着到粘接剂上,其中集成电路芯片的厚度约0.0075-0.0085英寸;封装集成电路芯片、粘接剂和安装构件在塑料中;以及固化塑料封装材料,其中在将附着到粘接剂上和封装之后,环氧树脂粘接剂的厚度约0.0005-0.0025英寸。4.根据权利要求3所述的方法,其中在粘接剂固化和封装之后,横贯集成电路芯片和安装构件之间的区域中的重要部分的粘接剂的厚度约0.0005-0.0025英寸。5.一种用于将集成电路芯片附着到一安装构件上方法,包含的步骤有:向安装构件涂覆粘接剂,用于将集成电路芯片附着到安装构件上,其中在涂覆时粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸。6.根据权利要求5所述的方法,其中当涂覆时横贯集成电路芯片和安装构件之间的区域中的重要部分的粘接剂的厚度约0.0012-0.003英寸。7.一种用于降低集成电路芯片开裂的方法,包含的步骤有:向安装构件涂覆粘接剂,用于将集成电路芯片附着到安装构件上,其中在粘接剂固化和封装之后,粘接剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:约瑟夫费尔南德斯
申请(专利权)人:密克罗奇普技术公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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