具有可焊接环接触件的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示一种在半导体电路小片上容易地制造可靠焊料接触件的方法，其中所述焊料接触件被制成环形状且由可涂覆有其它可焊接金属的金属导线或条带制成。所述环可以是所述半导体电路小片上的多环形式、单环形式或两者。可使用超声热或超声波键合在所述电路小片上形成所述环接触件。还可用囊封材料来封装所述电路小片，以使所述电路小片通过所述囊封材料暴露以作为用于装置的焊料就绪接触件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体装置，具体地说，涉及一种具有作为可焊接表面的环接触 件的半导体装置，其提供一种在半导体电路小片上制造可焊接接触件的较不昂贵且更 有效率的方法。
技术介绍
本专利技术的装置是半导体装置，其制造可焊接接触件的方法更有效率且较不昂贵。 由于所述装置的设计简单，其制造需要较少的时间。此项技术中众所周知半导体装置具有形成于半导体电路小片上的可焊接接触件， 例如凸块、焊料凸块、或螺柱凸块。与本专利技术装置的制造方法相比，具有形成于装置上的凸块的装置需要额外的程序。电路小片上具有凸块的装置需要用于在电路小片 上形成凸块的铜导线、用助焊剂进行封装、形成焊料凸块，以及最后的回流工艺。与这些现有技术装置相关联的问题所详述的制造工艺。焊料接触件是不可靠的， 因为凸块易于在板安装之后破裂。需要一种制造半导体装置的更有效且较不复杂的方法。 需要用于将半导体装置焊接或附接到板安装件的可靠接触件。
技术实现思路
在本专利技术的实施例中， 一种半导体装置包含半导体电路小片；电路小片附接垫， 其附接到所述电路小片的漏极区域；及可焊接环接触件，其键合到所述电路小片的源 极与栅极区域。所述环接触件由可视情况涂覆有另一可焊接金属的可焊接金属导线或 条带制成。将所述环接触件键合到所述电路小片的方法是超声热键合或超声波键合。更明确地说，在本专利技术的第一实施例中，本专利技术包括一种具环接触件的半导体装 置，所述环接触件是以超声热方式键合成单个接触件、多接触件或两者的形式。所述 环接触件由可焊接金属导线制成，例如金或铜，且所述导线可进一步涂覆以铜、镍、 钯或铂。所述装置可用囊封材料封装，并用焊料附接到应用板。在第二实施例中，键合部位在形成于所述电路小片上的螺柱凸块上。将所述环接 触件键合到所述螺柱凸块，而非直接键合到所述电路小片，可防止所述半导体电路小 片不会因所超声热键合工艺所需的热而受到损坏。 一旦形成了所述环接触件形成，便 可用囊封材料来囊封所述装置，以使所述环接触件通过所述囊封材料而暴露。所述金 属导线是铜或金，并可进一步涂覆有铜、镍、钯或铂。在第三实施例中，所述装置具有由金属导线或条带制成的环接触件。所述导线或 条带是由可焊接金属制成的，例如铜、铝或金，且可视情况涂覆有铜、镍、钯及铂。 所述导线或条带是通过直接到电路小片的超声波键合技术而键合到所述电路小片。同 样，所述电路小片可视情况使用囊封材料来封装。本专利技术的优点是所述装置允许有效率的制造工艺。其消除对光致抗蚀剂分配、显 影、金属镀敷、形成凸块及回焊的需要。在将所述电路小片附接到所述电路小片附接 垫后，可将所述导线或条带直接键合到所述电路小片，而无需中间步骤。如以下的详 细描述，所述超声热键合工艺需要将所述导线插入到键合工具中，将所述导线加热且 接着附接到所述电路小片。此后，可通过将所述键合工具中的导线附接到所述电路小 片，且形成到所述电路小片或键合表面的楔形键合来进行其它键合。至少涉及所述环 接触件制造工艺不需要其它步骤，例如在形成螺柱或焊料凸块的制造工艺中的回流工 艺。本专利技术的另一优点是所述环接触件是耐用且可靠的焊料接触件。现有技术装置 (例如，具有螺柱球或凸块的装置)容易破裂。本专利技术的环接触件由坚固的导线或条 带制成。所述坚固的金属导线或条带比焊料或螺柱凸块强韧，因此所述环接触件在板 安装后不会像具有螺柱凸块的装置那样容易破裂。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的半导体装置的平面图； 图la是沿图1中的线la-la截取的截面图；图lb是沿图1中的线lb-lb截取的截面图；图2是根据本专利技术的第二实施例的半导体装置的平面图；图2a是沿图2中的线2a-2a截取的截面图；图3是根据本专利技术的第三实施例的半导体装置的平面图；图3a是沿图3中的线3a-3a截取的截面图；及图3b是沿图3中的线3b-3b截取的截面图。在所有数个视图中，对应的参考字符指示对应的部件。本文所列的实例图解说明 本专利技术的数个实施例，而不应认为以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式图1图解说明本专利技术的第一实施例的半导体装置100。所述装置是经封装半导体 100，其具有由可焊接材料制成的环接触件104、 108、 109，所述环接触件被键合到 半导体电路小片102。半导体电路小片102是具栅极、源极及漏极区域的倒装芯片。 所述源极及栅极区域均在半导体电路小片102的顶表面上，而漏极区域在底表面上。 所述漏极区域附接到电路小片附接垫101，从而形成与电路小片附接垫的漏极连接。 半导体电路小片102的源极及栅极区域具有环接触件104、 108、 109。装置100显示 多环接触件104及单环柱接触件108、 109两者。以下将迸一步解释如何使用超声热 球键合方法，将环接触件键合到半导体电路小片102。参考图1及la，装置100可具有由导线制成的多环柱接触件，其中使用单股导 线在半导体电路小片102上形成多个环以形成焊料表面。在此实施例中，使用导线来 制作多环接触件104及单环接触件108、 109。超声热球键合工艺在键合点处形成球形形状，从而形成球形键合106。 一般来说， 用于环接触件的导线穿过中空毛细管。在焊线通过毛细管的过程中，在导线所通过的 毛细管的下面，电烧断系统熔化所述导线。如上所述，此导线被固化成球形形状以形 成球形键合。以充足的力将毛细管下面的经熔化导线压入到将与其形成键合的材料 中，以允许塑性变形及原子互扩散。超声热球键合工艺使用介于IOO'C到28(TC范围 内的温度，且在底座中提供热，待与导线键合的装置便坐落于所述底座上。当使用铜 导线时，由于铜易于氧化，因此必须在惰性氛围中执行所述键合工艺以防止氧化。在形成第一键合之后，将毛细管升高，以通过毛细管释放导线直到所述导线被再 次压入到第二键合部位并随着施加超声波能量而被加热，以导致塑性变形及原子互扩 散。第二个键合因喂入导线所通过的毛细管装置的形状而呈现楔形形状。可在此工艺 后形成所需数量的环接触件。在最后一个环接触件处，闭合导线夹且毛细管在最后楔 形键合的正上方处折断导线。参考图1与la，半导体装置100具有三个环接触件104，在三个环接触件104 之间有一个球形键合106及两个楔形键合107。这些多环接触件104形成于半导体电 路小片102的源极区域上，借此形成源极接触件。通过焊料110将应用板114附接到 环接触件104、 108、 109，且半导体电路小片102是通过电路小片附接材料111键合 到电路小片附接垫101的电路小片。此外，可视情况通过在附接应用板114之前用囊 封材料112囊封所述装置来封装此第一实施例。关于图1与lb，图lb是图1的装置100的单环接触件108、 109的截面图。单 环接触件108形成于半导体电路小片102的源极区域上且因此是源极环接触件108。 图1及lb中的中心中的单环接触件109是形成于电路小片102的栅极区域上的栅极 环接触件109。环接触件104、 108、 109可由金或铜导线或者其它适合的金属制成。此外，所述导线可涂覆以镍、钯、铜、铂或其它可焊接金属。转到图2及2a中所示的第二实施例，图2的半导体装置200具有可焊接环接触 件204、 208、209，所述可焊接环接触件形成于半导体电路小片2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其包含：　ａ．半导体电路小片，其包含具有一个或一个以上端子的第一表面及具有至少一个端子的第二表面；　ｂ．电路小片附接垫，其具有引线；　ｃ．至少一个环可焊接接触件，其到所述半导体电路小片的所述第一表面上的所述端子中的一者；及。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相道，玛吉T里奥斯，
申请(专利权)人：飞兆半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[]