半导体封装件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体封装件及其制造方法。该半导体封装件包括：基板；芯片，设置在基板上，芯片包括焊盘，焊盘位于芯片的上表面中；以及键合引线，结合在芯片的焊盘和基板之间，以将芯片电连接到基板，其中，键合引线的线弧高度H满足式子d′+h＝H＜d+h，其中，d′表示键合引线的位于芯片上的部分的直径，h表示键合引线的下表面到焊盘的表面的距离，d表示键合引线的原始直径。根据本发明专利技术，可以实现较低的线弧高度，从而利于半导体封装件的高度集成和小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体封装领域，具体地讲，涉及一种具有低线弧高度的。
技术介绍
在半导体封装过程中，为了将芯片上的焊盘与基板(或引线框架)电连接，通常采用引线键合工艺来实现二者的互连。随着半导体封装件的高密度、小型化且轻薄化的趋势，要求弓I线键合的线弧高度越来越低。引线键合方法包括楔形焊接和球形焊接两种技术。由于与楔形焊接技术相比，球形焊接技术操作更为灵活且能够实现更好的精度控制，所以目前广泛使用的是球形焊接技术。在球形焊接工艺中，劈刀(通常为毛细管劈刀(capillary))移动到芯片焊盘，即，第一 二点焊接包括针脚式键合和拉尾线。第二点焊接之后进行拉尾线以为下一个键合金属球的形成做准备。然后，将劈刀升高到合适的高度以控制尾线长度，这时尾端断裂，然后劈刀上升到形成球的高度。通过上述操作，在芯片上焊料凸起的颈部处形成线弧。图I示出了根据现有技术的采用引线键合形成的线弧的示意图。根据如上所述的方法，通过在芯片10'上的焊盘11'处采用劈刀对引线键合的第一点做一次按压，使得键合引线13'在焊盘11'上形成焊料凸起12'，如图I所示，因此，芯片10'利用焊盘11'通过键合引线13'与基板或引线框架(未示出)电连接。在现有技术中，执行引线键合后，键合引线13'通常不与保护芯片10'的保护层16'接触而是分开一定的距离。采用现有技术的引线键合法得到的线弧的高度H为从焊盘11'的上表面至键合引线13'的远离芯片的上表面的距离，其至少为保护层16'的高度h与键合引线13'的直径d之和，SP，H ^ h+do图2示出了根据现有技术的采用引线键合形成的线弧的另一示例的示意图。在图2中，焊接工具(劈刀)对引线键合的第一点进行两次按压，从而使芯片10"通过焊盘11"经由两次按压的键合引线13"与引线框架14"电连接，因此，键合引线13"在引线框架14"与键合引线相接触的位置15"将芯片10"与引线框架14"电连接。具体地讲，在现有技术的该示例中，在对键合引线13"进行两次按压后，键合引线13"与保护层16"分开一定的距离，其中，在对键合引线进行第一次按压时，键合引线13"在焊盘11"上形成焊料凸起12"。因此，采用现有技术的引线键合法得到的线弧的高度H至少为保护层16"的高度h与键合引线13'的直径d之和，S卩，H彡h+d。由图I和图2可以看出，通过现有技术进行引线键合，得到的线弧的高度H至少为键合引线的直径d与保护层的高度之和。因此，在现有技术中，无论采用一次按压(图I)还是两次按压(图2)进行引线键合，所能实现的最低的线弧高度均受到限制，从而影响到半导体封装件的小型化。
技术实现思路
为了解决在现有技术的引线键合方法中实现较低的线弧高度受到限制的问题，本专利技术提供了一种能够实现低引弧高度的。本专利技术的一方面提供了一种具有低线弧高度的半导体封装件，所述半导体封装件包括基板；芯片，设置在基板上，芯片包括焊盘，焊盘位于芯片的上表面中；键合引线，结合在芯片的焊盘和基板之间，以将芯片电连接到基板，其中，键合引线的线弧高度H满足式子d' +h = H< d+h，其中，d'表示键合引线的位于芯片上的部分的直径，h表示键合引线的下表面到焊盘的表面的距离，d表示键合引线的原始直径。根据本专利技术的一方面，可以通过多次按压键合引线来使键合弓I线的线弧高度满足所述式子。 根据本专利技术的一方面，键合引线的按压次数可以为3 1000次。根据本专利技术的一方面，键合引线可以包括与芯片上的焊盘接触的第一键合端和从第一键合端延伸并位于芯片上的第一部分。根据本专利技术的一方面，键合引线的第一部分可以不与芯片接触。根据本专利技术的一方面，键合引线的第一部分可以与芯片接触。根据本专利技术的一方面，所述半导体封装件还可以包括保护层，以保护芯片免受外部湿气或空气的影响，其中，所述保护层围绕着焊盘设置在芯片的上表面上且设置在键合引线的第一部分下方。根据本专利技术的一方面，键合引线的第一部分可以不与保护层接触。根据本专利技术的一方面，键合引线的第一部分可以与保护层接触。本专利技术的另一方面提供了一种制造半导体封装件的方法，所述方法包括下述步骤:A、准备安装有芯片的基板，其中，在芯片的上表面中设置有焊盘；B、通过引线键合方法将键合引线从焊盘结合到基板，以将芯片电连接到基板，其中，向下按压键合引线，使得键合引线的线弧高度H满足式子d' +!![!!〈(!+!!，其中，^表示键合引线的位于芯片上的部分的直径，h表示键合引线的下表面到焊盘的表面的距离，d表示键合引线的原始直径。根据本专利技术的另一方面，在步骤B中，在通过引线键合方法将键合引线从焊盘结合到基板之后，可以在键合引线的上方通过平板对键合引线施加向下的压力来按压键合引线。根据本专利技术的另一方面，可以通过管芯连接设备或材料测试系统设备来操作平板，以使平板对键合引线施加向下的压力。根据本专利技术的另一方面，在步骤B中，可以在将键合引线结合到焊盘之后，使劈刀先后沿水平方向和竖直方向移动多次来按压键合引线，其中，在劈刀跨过焊盘之后沿竖直方向向下移动的过程中，劈刀朝向芯片按压键合引线。根据本专利技术的另一方面，键合引线被按压的次数可以为3 1000次。根据本专利技术的另一方面，键合引线可以包括与芯片上的焊盘接触的第一键合端和从第一键合端延伸并位于芯片上的第一部分。根据本专利技术的另一方面，键合引线的第一部分可以不与芯片接触。根据本专利技术的另一方面，键合引线的第一部分可以与芯片接触。根据本专利技术的另一方面，所述方法还可以包括在芯片上围绕着焊盘设置保护层，其中，保护层位于键合引线的第一部分的下方。根据本专利技术的另一方面，键合引线的第一部分可以不与保护层接触。根据本专利技术的另一方面，键合引线的第一部分可以与保护层接触。根据本专利技术，可以实现较低的线弧高度，从而利于半导体封装件的高度集成和小型化。附图说明图I示出了根据现有技术的采用引线键合形成的线弧的示意图。图2示出了根据现有技术的采用引线键合形成的线弧的另一示例的示意图。 图3示出了根据本专利技术一个实施例的具有低线弧高度的半导体封装件的结构示意图。图4A至图41示出了根据本专利技术一个实施例的引线键合方法的各步骤的剖视图。图5是示出了通过图4A至图41所示的方法制造出的半导体封装件的结构示意图。图6A至图6C示出了根据本专利技术另一实施例的引线键合方法的各步骤的剖视图。图7是示出了根据本专利技术又一实施例的具有低线弧高度的半导体封装件的结构示意图。具体实施例方式下文中，将参照附图来更充分地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在全都不脱离用于本专利技术的原理的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。要认识到，为了更好地理解和便于描述，附图中示出的组成构件的尺寸和厚度是任意给出的，本专利技术不受图示的尺寸和厚度的限制。在附图中，为了清晰起见，夸大了层、区域等的厚度。在整个说明书中相同的标号表示相同的元件。应该理解，当诸如层、区域或基底的元件被称作在另一元件上时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。可选择地，当元件被称作直接在另一元件上时，不存在中间元件。下面将结合附图来详细地描述根据本专利技术的具有低线弧高度的半导体封装件。图3示出了根据本专利技术的具有低线弧高度的半导体封装件的结构示意图。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装件，其特征在于所述半导体封装件包括：基板；芯片，设置在基板上，芯片包括焊盘，焊盘位于芯片的上表面中；以及键合引线，结合在芯片的焊盘和基板之间，以将芯片电连接到基板，其中，键合引线的线弧高度H满足式子d′+h＝H＜d+h，其中，d′表示键合引线的位于芯片上的部分的直径，h表示键合引线的下表面到焊盘的表面的距离，d表示键合引线的原始直径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海，
申请(专利权)人：三星半导体中国研究开发有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：