密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件制造技术

技术编号:7584213 阅读:275 留言:0更新日期:2012-07-20 03:44
一种密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件,包括塑封体,塑封体内设有引线框架载体和框架引线内引脚,引线框架载体的上面固接有第一IC芯片,第一IC芯片上堆叠有第二IC芯片,第一IC芯片和第二IC芯片的上表面分别设置多个焊盘,所述多个焊盘组成平行设置的两列焊盘组,分别为第一焊盘组和第二焊盘组,焊盘上植有金球,每个金球上接一第一铜键合球,所述第二IC芯片与第一IC芯片之间在对应的金球上拱丝拉弧形成第三铜键合线。本实用新型专利技术封装件采用多重球焊结构,避免了焊盘上产生弹坑和相邻焊点短路,既解决了密节距小焊盘高密度键合时容易碰伤前一根线而造成的塑封冲线开路的问题,又避免键合球直径过大造成相邻焊点短路的难题。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子信息自动化元器件制造
,涉及一种IC芯片封装件, 具体说是一种密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件
技术介绍
随着电子信息产业的高速发展,芯片制造业迈入了纳米时代,芯片制造的工艺尺寸从90nm缩小到45nm,再到30nm、13nm快速递进。芯片的几何尺寸也越来越小,由1.OmmXl. Omm 至Ij 0. 8mmX0. 8mm、0. 5mmX0. 5mm、0. 3mmX0. 3mm,最小 0. 15mmX0. 15mm,相应地,芯片制造中使用的焊盘节距也由120 μ m逐步缩小到100μπι、70μπι、60μπι、50μπι和 45 μ m。划道也由10(^111逐渐缩小到7(^111、6(^111、5(^111和454 111。使得焊盘尺寸也由最初的 100 μ mX 100 μ m 渐次缩小为 70 μ mX 70 μ m、55 μ mX 55 μ m、最小为 38μπιΧ38μπι。焊盘尺寸的变化给键合工艺带来了难题和巨大的挑战。正常的球焊键合工艺中,焊球的直径大于/等于线径的2倍,小于线径的5倍为合格。一般金线焊球的直径可控制在2 2.3(倍)线径,铜线焊球的直径可控制在2.5 3 (倍)线径。对于38 μ mX 38 μ m的焊盘,相邻焊盘间距41 μ m 43 μ m,只能使用 Φ15μπι Φ 16 μ m的焊线,并且键合焊球的直径必须控制在37 μ m以内。那么金线无论 Φ 15 μ m (2. 3X15=34. 5 < 37)或取上限 16 (16X2. 3=36. 8 < 37),均符合压焊要求。而铜线无论 Φ15μπι (取下限 15X2. 5=37. 5 > 37),还是 16 μ m (取上限 16X2. 5=40 > 37), 都不符合压焊要求。并且从压焊质量检验的角度讲,相邻键合线间的空隙应等于2倍的焊线直径。实际上,去除线径,相邻焊线间空隙1. 69 1. 86倍线径,相邻两键合线间距也不能满足一般质量要求。但是,实践证明,随着焊线质量的提高、线径规格的增多,封装技术的发展和高密度封装形式及产品的增加,在保证塑封冲线率满足工艺要求的前提下,焊线与焊线间不短路,相邻引线间空隙大于1倍的线径也被行业公认可以满足焊线工艺要求。但对密节距小焊盘的键合而言,键合球的直径很难控制,稍不注意,键合球会超出焊盘,造成相邻焊点短路,导致产品报废。另外,由于线间距过小,打第二根线时会碰到前一根线,造成前一根线的损伤。所以说,节距彡43 μ m的密节距小焊盘(38 μ mX38 μ m)产品键合的最大难度是键合点焊球直径的控制和碰伤相邻焊线的问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有节距彡43 μ m、38 μ mX 38 μ m的密节距小焊盘IC芯片铜线键合中存在相邻焊点间短路和碰伤相邻焊线的问题,提供一种相邻焊点不易短路的密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件。本技术的技术问题采用下述技术方案解决一种密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件,包括塑封体,塑封体内设有引线框架载体和框架引线内引脚,引线框架载体的上面固接有第一 IC芯片,第一 IC芯片上堆叠有第二 IC芯片,所述第一 IC芯片和第二 IC芯片的上表面分别设置多个焊盘,所述多个焊盘组成平行设置的两列焊盘组,分别为第一焊盘组和第二焊盘组,每个焊盘上植有金球,每个金球上接一第一铜键合球,所述第二 IC芯片与第一 IC芯片之间在对应的金球上拱丝拉弧形成第三铜键合线。所述第一焊盘组和第二焊盘组间隔的焊盘上分别焊接有一个金球,所述第一焊盘组中的金球与第二焊盘组中的金球交错设置,每个金球上焊接一个第一铜键合球,每列焊盘组中未焊接金球的焊盘上分别焊接一个第二键合球,并在对应的框架引线内引脚上打一铜键合点,形成第二铜键合线。所述每列焊盘组中相邻两焊盘之间留有空隙,焊盘的外形尺寸为38μπιΧ38μπι, 焊盘的节距为43 μ m。所述第一铜键合球采用Φ 15 μ m铜线制成,其直径为35 μ m 38 μ m。所述第二铜键合球采用01511111铜线制成,其直径为3411111 3711111。所述金球的直径为30μπι 36. 8μπι。本技术封装件采用多重球焊结构,即在IC芯片焊盘上先植金球,并在金球上焊接铜键合球以及在其余的焊盘上直接焊接铜键合球的结构,避免了焊盘上产生弹坑和相邻焊点短路,既解决了密节距小焊盘高密度键合时容易碰伤前一根线而造成的塑封冲线开路的问题,又避免键合球直径过大造成相邻焊点短路的难题,结构简单合理,能用于多引脚封装。本技术还可以推广到其它高端封装形式,实现铜线代替金线键合,其键合强度优于金线,从而减少了塑封冲线率,提高了产品质量,节约了焊线成本,具有良好的经济效益和社会效益,本技术对于载体外露或载体不外露形式均可适用。附图说明图1为本技术结构示意图;图2为每个焊盘上植金球平面示意图;图3为间隔焊盘上植金球平面示意图;图4为间隔焊盘上植金球剖面示意图;图5为本技术载体不外露示意图;图6为本技术的芯片焊盘尺寸间距示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细说明。一种密节距小焊盘铜线键合双IC芯片堆叠封装件,包括塑封体11,塑封体11内设有引线框架载体ι和框架引线内引脚7,引线框架载体1的上面通过粘片胶2固接有第一 IC芯片3,第一 IC芯片3上通过绝缘胶12堆叠有第二 IC芯片13,第一 IC芯片3和第二 IC芯片13的上表面分别设置多个焊盘4,组成平行设置的两列焊盘组,分别为第一焊盘组和第二焊盘组。本技术的第一种实施方式为每个焊盘4上植有金球5,每个金球5上焊接一个第一铜键合球6。第二 IC芯片13与第一 IC芯片3之间在对应的金球5上拱丝拉弧形成第三铜键合线15。本技术的第二种实施方式为第一焊盘组和第二焊盘组在间隔的焊盘4上分别焊接有一个金球5,第一焊盘组中的金球5与第二焊盘组中的金球5交错设置,每个金球 5上焊接一个第一铜键合球6,每列焊盘组中未焊接金球5的焊盘4上分别焊接一个第二键合球8,并在对应的框架引线内引脚7上打一铜焊点10,形成第二铜键合线14。上述各组件封装于封装体11内,形成电路整体,并对金球5、第一铜键合球6、第二铜键合球8、第二键合线14、第三铜键合线15和月牙形的铜焊点10起到保护作用。本技术的金球5采用直径为15 μ m 16 μ m的金线制成。第一铜键合球6和第二铜键合球8采用直径为15 μ m的铜线制成。第一铜键合球6的直径为35 μ m 37 μ m, 第二铜键合球8的直径为36 μ m 38 μ m。实施例11.上芯(1)减薄、划片采用相关封装形式减薄通用设备和工艺,将晶圆减薄到210μπι并划片;(2) 一次上芯采用载体外露的eSOP、eMSOP、eTSSOP、eL/TQFP、QFN、DFN引线框架,将已减薄 210 μ m并划片的第一 IC芯片3用粘片胶2固定在引线框架载体1上,依次粘完所有第一 IC芯片3后收料到传递盒;(3) 二次上芯将粘完所有第一 IC芯片3的传递盒送到上芯机进料处,自动升降到设定位置,并送一条进轨道传递到机台中央,由轨道压板固本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:慕蔚李习周郭小伟
申请(专利权)人:天水华天科技股份有限公司华天科技西安有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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