专利名称：具有交叉导体装配件的半导体封装件及制造方法
技术领域：
本发明一般涉及到半导体的封装，更确切地说是涉及到采用金属丝键合的半导体封装件。
背景技术：
常规制造的集成电路的一种形式采用金属丝键合来将半导体管芯的键合焊点电连接到衬底中通常称为轨线的导电体。因此，集成电路典型地采用由诸如金、银、铝、或铜组成的非绝缘的或裸露的键合金属丝。因此，若各键合金属丝彼此相接触，则金属丝可能使电路短路。为了防止各键合金属丝之间的接触，典型地将集成电路设计成使各裸露的键合金属丝在物理上不彼此交叉或重叠。为了满足这一设计限制，集成电路的电路必须被设计成保持各裸露的金属丝不交叉。这一设计限制可能导致尺寸上不优化的物理布局。此外，当热的塑料被模塑在集成电路装配件(assembly)上时，各裸露的键合金属丝可能下垂到其它的裸露键合金属丝中。若热的塑料被模塑在集成电路上，则热的塑料可能将各键合金属丝推挤到一起。为了防止这一问题，在各键合金属丝位置之间已经包括了额外的空间。
当采用金属丝键合装配件时，必须考虑额外的半导体封装问题。例如，当二个键合金属丝或二个轨线紧密邻近时，在二个金属丝或二个轨线之间存在着通常发现的噪声耦合。为了最小化噪声耦合即交叉串扰噪声的负面影响，设计者通常将数字电路分隔于模拟电路。但这种分叉常常对集成电路的设计施加不希望有的设计限制，能够引起电路空间的使用效率下降。当跨越集成电路管芯与封装装配件之间的跨距存在着紧密相邻的各金属丝或轨线时，不存在使来自相邻金属丝或轨线的噪声的影响减至最小的紧密定位的参考面。耦合到键合金属丝和轨线中的噪声导致运行错误。
对采用键合金属丝的半导体封装件中的错误有贡献的一个额外的噪声源，来自于键合金属丝和轨线本身的自感。导体的这一电感修改了信号路径的电学特性，电路的工作因而被修改。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种集成电路，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，包括第一衬底轨线，所述第一衬底轨线具有第一末端和第二末端；第二衬底轨线，所述第二衬底轨线具有第一末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一键合焊点，所述第一键合焊点位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点，所述第二键合焊点与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；以及第三衬底轨线，所述第三衬底轨线具有第一末端，所述第三衬底轨线的所述第一末端被第三金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第二末端，其中，所述第三金属丝跨越所述第二衬底轨线。
根据本发明的又一方面，提供了一种集成电路，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，包括第一衬底轨线，所述第一衬底轨线具有第一末端和第二末端；第二衬底轨线，所述第二衬底轨线具有第一末端和第二末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一键合焊点，所述第一键合焊点位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点，所述第二键合焊点与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；第三衬底轨线，所述第三衬底轨线具有第一末端，所述第一末端被第三金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第二末端；以及第四衬底轨线，所述第四衬底轨线具有第一末端，所述第四衬底轨线与所述第三衬底轨线横向对准，所述第四衬底轨线的所述第一末端被第四金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第二末端，其中，所述第三金属丝交叉所述第四金属丝。
根据本发明的再一方面，提供了一种集成电路，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，包括第一衬底轨线，所述第一衬底轨线具有第一末端；第二衬底轨线，所述第二衬底轨线具有第一末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一插入衬底轨线，位于所述第一衬底轨线与所述第二衬底轨线之间，所述第一插入衬底轨线具有第一末端；第一键合焊点，所述第一键合焊点位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点，所述第二键合焊点与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；第一插入键合焊点，位于所述第一键合焊点与所述第二键合焊点之间，所述第一插入键合焊点被第三金属丝耦合到所述第一插入衬底轨线的所述第一末端，其中，所述第一金属丝在所述第三金属丝上方与所述第二金属丝交叉。
根据本发明的再一方面，提供了一种制作集成电路的方法，包括提供对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，所述方法包括提供第一衬底轨线，所述第一衬底轨线具有第一末端；提供第二衬底轨线，所述第二衬底轨线具有第一末端；使所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；在所述半导体管芯上提供第一键合焊点；用第一金属丝将所述第一键合焊点耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；在半导体管芯上提供第二键合焊点；使所述第二键合焊点横向对准于所述第一键合焊点；以及用第二金属丝将所述第二键合焊点耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端，所述第二金属丝交叉所述第一金属丝。
对于本技术领域的熟练人员，从结合下列附图的本发明的下列详细描述，本发明的上述和其它的更具体的目的和优点，将变得显而易见。
图1示出了采用金属丝键合的已知半导体器件的透视图；图2示出了根据本发明一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；图3示出了与二个不交叉而是平行的导体相关的耦合区的透视图；图4示出了根据本发明另一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；图5示出了根据本发明另一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；图6示出了根据本发明另一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；图7示出了根据本发明另一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；图8示出了根据本发明另一种形式的具有金属丝键合的半导体器件的透视图；这些附图不必按比例绘制，为了说明和解释的目的，各个部分被不按比例地放大了。
熟练的技术人员理解的是。为了简化和清晰，附图中示出了各个元件，且不必按比例绘制。例如，为了有助于改进对本发明各实施方案的理解，图中某些元件的尺度相对于其它元件可以被夸大。
具体实施例方式
图1所示的是一种通常具有电连接到多个导电的衬底轨线的管芯12的已知的半导体器10。确切地说，管芯12沿其外围例如边24具有多个键合焊点。以所示的形式提供了键合焊点14、16、18、20、22。沿边24的各个键合焊点被连接到一个导电轨线。例如，键合焊点14经由键合金属丝26被连接到导电轨线28。键合焊点20经由键合金属丝30被连接到轨线32，且键合焊点22经由键合金属丝34被连接到轨线36。应该指出的是，以二维的方式，各个基本上矩形的区域38被形成在由键合焊点20和22处以及导电轨线32和36处的各个端点所确定的键合金属丝30与键合金属丝34之间。
在工作中，存在着被耦合到包括键合金属丝26、30、34的各个键合金属丝中的噪声。噪声源之一来自紧密相邻的其它键合金属丝。注入到键合金属丝中的噪声量，是键合金属丝和轨线的自感以及各键合金属丝之间和各轨线之间的互感二者的函数。影响噪声耦合的其它因素包括沿边24的彼此相邻的各信号的类型。例如，若模拟信号邻近数字信号，则每当数字信号在各逻辑值之间跃迁时，模拟信号就将接收噪声。结果，形成在管芯12中的电路的设计就必须考虑沿管芯外围引到外部的信号的类型的布置。因此，为了最小化由于键合金属丝和轨线而耦合到信号路径中的噪声，电路的设计就被局限于某些布置，尺寸效率因而降低。
图2所示的是一种减少图1所述噪声源的半导体器件40。管芯42具有多个沿管芯42一边定位的键合焊点，例如44、46、56、58、68、70。各个键合焊点分别被键合金属丝连接到外部导电轨线，例如导电轨线48、50、60、62、72、74、75、77。例如，键合金属丝52将键合焊点46连接到导电轨线48。键合金属丝54在沿各个键合金属丝52和键合金属丝54长度的大致中点处重叠和交叉键合金属丝52。键合金属丝54将键合焊点44连接到导电轨线50。同样，键合金属丝64被键合金属丝66重叠并交叉。键合金属丝64将键合焊点58连接到导电轨线60。键合金属丝66将键合焊点56连接到导电轨线62。键合金属丝76被键合金属丝78重叠并交叉。键合金属丝76将键合焊点70连接到导电轨线72。键合金属丝78将键合焊点68连接到导电轨线74。应该指出的是，以二维的方式，二个基本上三角形的区域80和82由各以键合焊点68和70处以及导电轨线72和74处的各个端点所确定的键合金属丝76与78形成。如图2中各点所示，沿管芯42的边设想了其它的键合焊点以及其它的导电轨线。而且，可以使导电轨线的长度符合特定的例子，并可以包括带角的剖面。此外，键合金属丝可以是不绝缘的金属丝或绝缘的金属丝。
在工作中，半导体器件40用来尽可能减少耦合到各个键合金属丝中的噪声量。借助于使相邻的成对键合金属丝在其基本上中点处交叉，与图1的半导体器件10相比，注入到各键合金属丝中的噪声量被显著地减小。应该指出的是，虽然半导体器件40的所有成对的键合金属丝被示为从管芯42的一边开始，但键合金属丝可以被安置在管芯42内的任何处所，包括管芯42的中心部分。而且，不是管芯一边上的所有键合金属丝都必须交叉另一键合金属丝。
图3所示的是图1的二个平行导体以及键合金属丝30和键合金属丝34与图2的键合金属丝76和键合金属丝78之间的比较。键合金属丝30和键合金属丝34构成区域38。由于键合金属丝交叉时二个键合金属丝之间显著减小了的分隔面积，故键合金属丝的自感量至少被减小一半。除了噪声由于键合金属丝自感量的减小而减小之外，引入的噪声也由于键合金属丝交叉时交叉串扰的减小而被减为最小。当键合金属丝在其中点处交叉且存在外部均匀的磁场时，键合金属丝不从磁场拾取任何噪声。从图3可以看到这一点，其中，图2的区域80的磁通量等于但极性相反于图2的区域82的磁通量。应该指出的是，若磁场不均匀，则导体确实吸收一些噪声，但此噪声的幅度还是由于此处提供的结构而大幅度减小。区域38的磁通量Φ等于磁场与区域38的面积的乘积。同样，区域80和82的磁通量Φ等于磁场与区域80和82的组合面积的乘积。可以指出的是，键合金属丝78被置于区域80上部的左边以及区域82下部的右边上。因此，当施加外部磁场时，就引起磁通量的反极性。结果，键合金属丝76与78之间的总磁通量就为0。相反，与图1的区域38相关的磁通量不存在相减效应。应该指出的是，若跨越区域80和82的磁场实际上不均匀，则存在着一些耦合到各个键合金属丝导体中的合成的磁通量。但噪声幅度被大幅度减小。而且，若键合金属丝76和78不在它们各自长度的中点处跨越，则二个三角形区域的面积不相同。因此，也存在着一些合成的磁通量。但应该指出的是，由于二个得到的三角形区域的磁通量彼此相减，还是出现显著的噪声降低。
图4所示的是一种半导体器件400。为了简化解释，与图2的半导体器件40相同的元件由相同的参考号来表示。各轨线48、50、60、62、72、74、75、77被分成二个区域。轨线48经由中间间隙或空间而延伸为基本上沿垂直于管芯42一边的相同的中心轴的延伸区100。在延伸区100的端部是一个用来电接触到支持半导体器件400的下方衬底的通道102。同样，轨线50经由中间空间而延伸为延伸区104。在延伸区104的端部是一个用来电接触到下方衬底的通道106。轨线60经由中间空间而延伸为延伸区114，且轨线62经由中间空间而延伸为延伸区116。轨线72经由中间空间而延伸为延伸区122，且轨线74经由中间空间而延伸为延伸区124。轨线75经由中间空间而延伸为延伸区130，且轨线77经由中间空间而延伸为延伸区132。各个延伸区114、116、122、124、130、132如延伸区100和104那样以通道(未标号)而终止。键合金属丝110连接轨线50与延伸区100。键合金属丝112在二个键合金属丝的大致中点处交叉键合金属丝110，并连接轨线48与延伸区104。键合金属丝118将轨线62连接到延伸区114。键合金属丝120在二个键合金属丝的大致中点处交叉键合金属丝118，并将轨线60连接到延伸区116。键合金属丝126连接轨线74与延伸区122。键合金属丝128在二个键合金属丝的大致中点处交叉键合金属丝126，并将轨线72连接到延伸区124。键合金属丝134将轨线77连接到延伸区130。键合金属丝136在二个键合金属丝的大致中点处交叉键合金属丝134，并将轨线75连接到延伸区132。
在所示的形式中，半导体器件400不仅用来降低键合金属丝中引入的噪声错误，而且还用来降低导电轨线中引入的噪声错误。利用交叉的键合金属丝来连接各分段的导电轨线部分，抵消了各导电轨线之间的磁通量。例如，当轨线48与延伸区100的长度相同时，且当轨线50与延伸区104的长度相同时，由于用键合金属丝110和112在各金属丝跨度的中点处交叉导电部分，故耦合到各导体中的磁通量被抵消。因此，在二个键合金属丝52和54以及在导电轨线48和50中都降低了噪声错误。
借助于在由轨线48和50以及各自的延伸区100和104所形成的导电轨线中心部分上方交叉键合金属丝110和键合金属丝112，降低了交叉串扰。由侵入信号产生的磁场将在导电轨线48与50之间产生第一极性的磁通量，同样，此磁场将在延伸区100与104之间产生一个相等但极性相反的磁通量。因此，借助于将导电轨线48和延伸区104与键合金属丝112连接以及将导电轨线50和延伸区100与键合金属丝110连接，就将由磁场引入到导电轨线48和50以及延伸区100和104二者中的噪声减为最小。
图5所示的是半导体器件4000。为了简化解释，与图2的半导体器件40相同的元件由相同的参考号来表示。仅仅某些轨线被分段以降低耦合到轨线的噪声。例如，轨线48被分隔并连续为延伸区104，而且被键合金属丝110连接到一起。轨线48偏离于管芯42一边，并沿轴“Axis 1”基本上垂直于管芯42的边延伸。代替图4的轨线50，提供了具有轨线部分140、轨线部分144、轨线部分142的轨线。轨线部分140也偏离于管芯42一边，偏离的大小与轨线48的大致相同。轨线部分沿轴“Axis 2”基本上垂直于管芯42的边延伸。物理上分离的延伸区104也沿Axis 2定位。轨线部分142沿Axis 1定位。轨线以通道102终止。应该指出的是，键合金属丝110基本上延伸跨越中心轨线部分144的中点。同样，提供了具有轨线部分146、中心轨线部分150、轨线部分148的轨线。提供了具有轨线部分152、中心轨线部分156、轨线部分154的轨线。借助于基本上延伸跨越中心轨线部分150的中点，键合金属丝118将导电轨线60连接到延伸区116。借助于基本上延伸跨越中心轨线部分156的中点，键合金属丝126将导电轨线72连接到延伸区124。提供了具有轨线部分153、中心轨线部分155、轨线部分157的轨线。借助于基本上延伸跨越中心轨线部分155的中点，键合金属丝136将导电轨线75连接到延伸区132。
在工作中，半导体器件4000使用了诸如在中点处交叉的键合金属丝52和54之类的各键合金属丝，，以便将管芯42的键合焊点电连接到预定的导电轨线。此外，诸如键合金属丝110和118之类的跳线金属丝或非交叉键合金属丝，被用来交替地将诸如轨线48和60之类的导电轨线电连接到从管芯42的边沿不同轴延伸的导电轨线延伸区。例如，导电轨线48沿第一轴定位，而延伸区104沿第二轴定位。借助于在由部分140、144、142所形成的导电轨线的中心部分上方延伸键合金属丝110，降低了交叉串扰。由侵入信号产生的磁场将在部分140和144与导电轨线48之间产生第一极性的磁通量，同样，此磁场将在部分144和142与延伸区104之间产生一个相等但极性相反的磁通量。因此，借助于将导电轨线48和延伸区104与键合金属丝110连接，就将由磁场引入到二个导电轨线中的噪声减为最小。在另一种形式中，各个或某些连续的导电轨线可以以等高线的形式进一步延伸(未示出)，并被沿伸的连续导电轨线交替侧上的诸如延伸区104之类的额外的延伸区(未示出)环绕。
图6所示的是半导体器件40000。为了简化解释，与图5的半导体器件4000相同的元件由相同的参考号来表示。半导体器件40000不同于图5的半导体器件4000之处主要在于金属丝键合结构以及一开始将管芯42的键合焊点44、46、56、58、68、70连接到各个预定导电轨线的方法。采用了非重叠的键合金属丝。键合金属丝54’将键合焊点44连接到导电轨线48。键合金属丝52’将键合焊点46连接到轨线部分140。键合金属丝66’将键合焊点56连接到导电轨线60。键合金属丝64’将键合焊点58连接到轨线部分146。键合金属丝78’将键合焊点68连接到导电轨线72。键合金属丝76’将键合焊点70连接到轨线部分152。键合金属丝54’、52’、66’、64’、78’、以及76’基本上彼此平行。存在于图5半导体器件4000中的相同的导电轨线结构和键合金属丝图形，被用于半导体器件40000中。
在工作中，半导体器件40000使用诸如键合金属丝54’和52’等的非交叉键合金属丝以及诸如键合金属丝110和118等的非交叉键合金属丝，以便最小化导电轨线中的外部噪声。与图2-5的实施方案不同，半导体器件40000不包含存在二个交叉的键合金属丝的位置。结果就在采用非绝缘的金属丝的应用中改善了可靠性。以相同于上面结合图5所述的方式，来消除由侵入信号磁场引入到导电轨线中的噪声。
图7所示的是半导体器件400000，这是具有交叉导体装配件的半导体封装件的又一实施方案。为了简化解释，与图4的半导体器件400相同的元件由相同的参考号来表示。半导体器件400000不同于图4的半导体器件400之处主要在于某些或所有的导电轨线、导电轨线的多个连接的区域可以被用来获得最小的串扰。例如，代替导电轨线72和74以及延伸区122和124，半导体器件具有沿各导电轨线72和导电轨线74沿其定向的各个轴而提供的多个延伸区。例如，沿垂直于管芯42一边且导电轨线72沿其定向的同一个轴，还存在着延伸区240、延伸区242、以及如插入的点所示的一个或多个额外的延伸区。沿垂直于管芯42一边且导电轨线74沿其定向的同一个轴，还存在着延伸区250、延伸区252、以及如插入的点所示的一个或多个额外的延伸区。在一种优选形式中，各个轴包含偶数数目的金属区段(导电轨线加延伸区)。
在工作中，跨越导电轨线整个长度的由一个或多个侵入信号产生的外部磁场通常不均匀。为了补偿磁场的不均匀性，可以沿垂直于管芯42一边的同一个轴采用多个偶数数目的轨线延伸区。例如，可以实现诸如导电轨线72以及延伸区240-242之类的偶数数目的导电区。如上所述，由于与邻接的导电轨线的对称性而出现注入噪声的补偿。如下面要描述的那样，当存在诸如导电轨线72和74以及延伸区240和250等的偶数数目的成对导电区时，也存在对称性，致使存在一些磁通量相反的相等面积。此外，诸如键合金属丝54’和52’等的非交叉键合金属丝交叉的键合金属丝，例如键合金属丝110、210、118、212等一起使用。在导电轨线72与导电轨线74之间的区域内，存在着来自外部噪声源的固定的磁通量。假设跨越导体整个长度的磁场是均匀的，则在延伸区240与延伸区250之间存在着相等的磁通量。但由于交叉的键合金属丝260和262，导电轨线72与74之间的磁通量的极性就相反于延伸区240与250之间的磁通量。因此，合成的磁通量为0或接近于0。
在另一种形式中，可以用如图4和5中那样来自管芯42的键合焊点物理上交叉的预定的成对键合金属丝，来实现图7的半导体器件400000。这种选择依赖于用途和可以忍受的噪声错误量。虽然诸如76’和78’等的非交叉键合金属丝本身对噪声敏感，但若键合金属丝短，则错误常常是可容忍的。但导电轨线的长度通常足以需要补偿噪声。半导体器件400000因而在可能出现最大噪声错误量的情况下提供了补偿。应该指出的是，若结合半导体器件400000实现了奇数数目的成对导电区段，则提供了显著的噪声消除。但由于奇数数目的导电区段，有可能存在合成的区域内没有对应的相反磁通量的区域。
图8所示的是管芯302通常具有键合焊点304-311的半导体器件300。各个键合焊点304-311被键合金属丝连接到预定的各个导电轨线。键合焊点304被键合金属丝340连接到导电轨线320。键合焊点305被键合金属丝350连接到导电轨线325。键合焊点306被键合金属丝341连接到导电轨线322。键合焊点307被键合金属丝342连接到导电轨线323。键合焊点308被键合金属丝343连接到导电轨线324。键合焊点309被键合金属丝360连接到导电轨线321。键合焊点310被键合金属丝344连接到导电轨线326。键合焊点311被键合金属丝345连接到导电轨线327。其它的键合焊点以及导电轨线如点线所示而存在。
在工作中，半导体器件300具有二个交叉的键合金属丝，即键合金属丝350和360，分别被连接到键合焊点305和309。中间的键合焊点307和308被置于管芯302上。假设(1)键合焊点305和309在电学上互为依据；或(2)导电轨线321和325在电学上互为依据。因此，磁耦合回路由于键合金属丝350和360而存在于4个点之间。由于与上面图3所述的大矩形相反，回路的几何形状是二个三角形，故由键合金属丝350和360组成的回路的自感被减为最小。绝缘的或非绝缘的金属丝可以被用于键合金属丝350和360。应该指出的是，半导体器件300有意地交叉二个彼此不相邻的键合金属丝，并具有一个或多个插入在与交叉的键合金属丝相关的连接键合焊点之间的键合焊点。借助于在各金属丝长度的中点处或靠近中点处交叉二个键合金属丝，降低了各金属丝的自感，并降低了串扰。
至此，应该理解的是，已经提供了一种具有采用交叉导体的装配件的改进了的半导体封装件及其制造方法。利用交叉的键合金属丝和导电轨线区的交叉，减小了相关导体的自感。此较低的自感导致了较低的齐发开关噪声以及较低的信号阻抗不连续性。此外，由于不同区域内极性相反的磁通量的抵消，各交叉键合金属丝之间和导电轨线区段之间的互感被减小。
在上述说明书中，已经参照具体的实施方案描述了本发明。但本技术领域的一般熟练人员理解的是，可以作出各种修正和改变而不偏离下面权利要求所述的本发明的范围。例如，本发明可以被用于任何金属丝键合器件。交叉的金属丝和交叉的轨线结构可以被用于不同的信号对来降低噪声耦合。此封装件增强了RF信号及其回波的利用、电源与地的利用、灵敏信号及其参考信号的利用等。任何类型的导电材料都可以被用于导电轨线和键合金属丝。典型地采用金属，并典型地采用金、铜、银、钛、钨、铝、以及它们的合金。绝缘的或非绝缘的金属丝可以被用于键合金属丝。为了减小模塑注入引起的金属丝弯曲，可以利用不导电胶首先牢固地定位金属丝。因此，本说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的，且所有这种修正被认为是包括在本发明的范围内。
在一种形式中，提供了一种具有半导体管芯的集成电路，此半导体管芯对多个导电轨线进行金属丝键合。第一衬底轨线具有第一末端和第二末端。第二衬底轨线具有第一末端，第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准。第一键合焊点位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端。第二键合焊点与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上。所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端。第三衬底轨线具有第一末端，第三衬底轨线的第一末端被第三金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第二末端。第三金属丝跨越第二衬底轨线。在一种形式中，第三金属丝在所述第三金属丝的第一末端与第二末端之间的大致中点以及所述第二衬底轨线的所述第一末端与第二末端之间的大致中点的位置处跨越所述第二衬底轨线。在另一种形式中，所述第一衬底轨线的尺寸或表面积和所述第三衬底轨线的尺寸或表面积大致相等。在另一形式中，至少一种侵入信号产生干扰磁场，所述干扰磁场在所述第一衬底轨线与所述第二衬底轨线之间产生第一磁通量。此干扰磁场在第二衬底轨线与第三衬底轨线之间产生第二磁通量。第一磁通量抵消掉所述第二磁通量的大部分。在另一形式中，至少所述第一衬底轨线、所述第二衬底轨线、以及所述第三衬底轨线之一由铜或钨组成。对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯包括具有第一末端和第二末端的第一衬底轨线。第二衬底轨线具有第一末端和第二末端，第二衬底轨线与第一衬底轨线横向对准。第一键合焊点位于半导体管芯上。第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的第一末端。第二键合焊点与第一键合焊点横向对准，并位于半导体管芯上。第二键合焊点被第二金属丝耦合到第一衬底轨线的第一末端。第三衬底轨线具有第一末端，第一末端被第三金属丝耦合到第二衬底轨线的第二末端。第四衬底轨线具有第一末端，第四衬底轨线与第三衬底轨线横向对准。第四衬底轨线的第一末端被第四金属丝耦合到第一衬底轨线的第二末端，其中，第三金属丝交叉第四金属丝。在另一形式中，第三金属丝和第四金属丝在第三金属丝的第一末端与第二末端以及第四金属丝的第一末端与第二末端之间大致中点处交叉。在另一形式中，第一衬底轨线、第二衬底轨线、第三衬底轨线、以及第四衬底轨线的尺寸或表面积大致相等。在另一形式中，至少一种侵入信号产生干扰磁场，此干扰磁场在第一衬底轨线与第二衬底轨线之间产生第一磁通量。在另一形式中，此磁场在第三衬底轨线与第四衬底轨线之间产生第二磁通量。第一磁通量抵消掉第二磁通量的大部分。在另一形式中，第三金属丝与第四金属丝的长度大致相等。在另一形式中，第五衬底轨线具有第一末端，第五衬底轨线的第一末端被第五金属丝耦合到第四衬底轨线的第二末端。第六衬底轨线具有第一末端，第六衬底轨线与第五衬底轨线横向对准。第六衬底轨线的第一末端被第六金属丝耦合到第三衬底轨线的第二末端。第五金属丝交叉第六金属丝。在另一形式中，第一衬底轨线、第二衬底轨线、第三衬底轨线、第四衬底轨线、第五衬底轨线、以及第六衬底轨线的尺寸或表面积大致相等。
在又一形式中，提供了具有对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯的集成电路。第一衬底轨线具有第一末端。第二衬底轨线具有第一末端，第二衬底轨线与第一衬底轨线横向对准。第一插入衬底轨线位于第一衬底轨线与第二衬底轨线之间。第一插入衬底轨线具有第一末端。第一键合焊点位于所述半导体管芯上。第一键合焊点被第一金属丝耦合到第二衬底轨线的第一末端。第二键合焊点与第一键合焊点横向对准，并位于半导体管芯上。第二键合焊点被第二金属丝耦合到第一衬底轨线的第一末端。第一插入键合焊点位于第一键合焊点与第二键合焊点之间。第一插入键合焊点被第三金属丝耦合到插入衬底轨线的第一末端，其中，第一金属丝在第三金属丝上方与第二金属丝交叉。在另一形式中，第一金属丝和第二金属丝在第一金属丝的第一末端和第二末端以及第二金属丝的第一末端和第二末端之间的大致中点处交叉。在另一形式中，第一金属丝和第二金属丝被分隔材料分隔开，此分隔材料防止第一金属丝与所述第二金属丝之间的直接接触。在另一形式中，第一金属丝与第二金属丝的长度大致相同。单词“大致”在此处被用于常规字典意义中是若不是相同就是基本上或接近。从制造的观点看，采用长度大致相同的金属丝或长度相同的金属丝，由于工艺控制被简化而有优点。在另一形式中，至少第一衬底轨线、第二衬底轨线、以及第一插入衬底轨线之一由铜或钨组成。
在另一形式中，提供了一种借助于提供对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯而制作集成电路的方法。此方法包括提供第一衬底轨线，此第一衬底轨线具有第一末端。提供了第二衬底轨线，此第二衬底轨线具有第一末端。第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准。第一键合焊点被提供在半导体管芯上。第一键合焊点被第一金属丝耦合到第二衬底轨线的第一末端。第二键合焊点被提供在半导体管芯上。第二键合焊点横向对准于第一键合焊点。第二键合焊点被第二金属丝耦合到第一衬底轨线的第一末端，第二金属丝交叉第一金属丝。在另一形式中，第一金属丝和第二金属丝在第一金属丝的第一末端和第二末端以及第二金属丝的第一末端和第二末端之间的大致中点处交叉。在另一形式中，第一衬底轨线和第二衬底轨线的尺度相等，至少第一衬底轨线和第二衬底轨线之一由铜或钨组成，且第一金属丝和第二金属丝的长度相等。
上面根据具体的实施方案已经描述了各种好处、其它的优点、以及问题的解决方法。但可以使任何好处、优点、或解决方法出现或变得更为显著的好处、优点、问题的解决方法、以及任何因素，不被认为是任何一个或全部权利要求的严格的、必要的、或主要的特点或因素。如此处所使用的那样，术语“包含”、“含有”、或其任何其它变种，被认为覆盖了非排他性性的包括，致使包含因素清单的工艺、方法、物件、或装置不仅仅包括这些因素，而是可以包括未示出的或这些工艺、方法、物件、或装置固有的其它因素。如此处使用的那样，术语“多个”被定义为二个或多于二个。如此处使用的那样，术语“另一”被定义为至少第二或以上。如此处使用的那样，术语“包括和/或具有”被定义为包含(亦即开放语言)。如此处使用的那样，术语“耦合”被定义为连接，但不一定是直接地连接，也不一定是机械连接。
权利要求
1.一种集成电路(4000)，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯(42)，包括第一衬底轨线(48)，所述第一衬底轨线(48)具有第一末端和第二末端；第二衬底轨线(140)，所述第二衬底轨线(140)具有第一末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一键合焊点(44)，所述第一键合焊点(44)位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点(46)，所述第二键合焊点(46)与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；以及第三衬底轨线(104)，所述第三衬底轨线(104)具有第一末端，所述第三衬底轨线的所述第一末端被第三金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第二末端，其中，所述第三金属丝跨越所述第二衬底轨线。
2.权利要求1的集成电路，其中，所述第三金属丝在所述第三金属丝的第一末端与第二末端之间的大致中点以及所述第二衬底轨线的所述第一末端与第二末端之间的大致中点的位置处跨越所述第二衬底轨线。
3.权利要求1的集成电路，其中，第一衬底轨线和第三衬底轨线具有大致相等的表面积。
4.权利要求1的集成电路，其中，至少一种侵入信号产生干扰磁场，所述干扰磁场在所述第一衬底轨线与所述第二衬底轨线之间产生第一磁通量，所述干扰磁场在所述第二衬底轨线与所述第三衬底轨线之间产生第二磁通量，所述第一磁通量抵消掉所述第二磁通量的大部分。
5.权利要求1的集成电路，其中，所述第一衬底轨线、所述第二衬底轨线、以及所述第三衬底轨线至少之一由铜或钨组成。
6.一种集成电路(400，40000)，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，包括第一衬底轨线(48)，所述第一衬底轨线(48)具有第一末端和第二末端；第二衬底轨线(50)，所述第二衬底轨线(50)具有第一末端和第二末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一键合焊点(44)，所述第一键合焊点(44)位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝(54)耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点(46)，所述第二键合焊点(46)与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝(52)耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；第三衬底轨线(100)，所述第三衬底轨线(100)具有第一末端，所述第一末端被第三金属丝(110)耦合到所述第二衬底轨线的所述第二末端；以及第四衬底轨线(104)，所述第四衬底轨线(104)具有第一末端，所述第四衬底轨线与所述第三衬底轨线横向对准，所述第四衬底轨线的所述第一末端被第四金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第二末端，其中，所述第三金属丝交叉所述第四金属丝(112)。
7.权利要求6的集成电路，其中，所述第三金属丝和所述第四金属丝在所述第三金属丝的第一末端与第二末端以及所述第四金属丝的第一末端与第二末端之间的大致中点处交叉。
8.权利要求6的集成电路，其中，所述第一衬底轨线、所述第二衬底轨线、所述第三衬底轨线、以及所述第四衬底轨线具有大致相等的表面积。
9.权利要求6的集成电路，其中，至少一种侵入信号产生干扰磁场，所述干扰磁场在所述第一衬底轨线与所述第二衬底轨线之间产生第一磁通量，所述干扰磁场在所述第三衬底轨线与所述第四衬底轨线之间产生第二磁通量，所述第一磁通量抵消掉所述第二磁通量的大部分。
10.权利要求6的集成电路，其中，所述第三金属丝与所述第四金属丝的长度大致相等。
11.权利要求6的集成电路，还包括第五衬底轨线(242)，所述第五衬底轨线(242)具有第一末端，所述第五衬底轨线的所述第一末端被第五金属丝耦合到所述第四衬底轨线的第二末端，第六衬底轨线(252)，所述第六衬底轨线(252)具有第一末端，所述第六衬底轨线与所述第五衬底轨线横向对准，所述第六衬底轨线的所述第一末端被第六金属丝耦合到所述第三衬底轨线的第二末端，其中，所述第五金属丝交叉所述第六金属丝。
12.权利要求11的集成电路，其中，所述第一衬底轨线、所述第二衬底轨线、所述第三衬底轨线、所述第四衬底轨线、所述第五衬底轨线、以及所述第六衬底轨线的表面积大致相等。
13.一种集成电路(300)，包括对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯，包括第一衬底轨线(321)，所述第一衬底轨线(321)具有第一末端；第二衬底轨线(325)，所述第二衬底轨线(325)具有第一末端，所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；第一插入衬底轨线(322)，位于所述第一衬底轨线与所述第二衬底轨线之间，所述第一插入衬底轨线具有第一末端；第一键合焊点(305)，所述第一键合焊点(305)位于所述半导体管芯上，所述第一键合焊点被第一金属丝耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；第二键合焊点(309)，所述第二键合焊点(309)与所述第一键合焊点横向对准，并位于所述半导体管芯上，所述第二键合焊点被第二金属丝耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端；第一插入键合焊点(306)，位于所述第一键合焊点与所述第二键合焊点之间，所述第一插入键合焊点被第三金属丝耦合到所述第一插入衬底轨线的所述第一末端，其中，所述第一金属丝在所述第三金属丝上方与所述第二金属丝交叉。
14.权利要求13的集成电路，其中，所述第一金属丝和所述第二金属丝在所述第一金属丝的第一末端和第二末端以及所述第二金属丝的第一末端和第二末端之间的大致中点处交叉。
15.权利要求14的集成电路，其中，所述第一金属丝和所述第二金属丝被分隔材料分隔开，所述分隔材料防止所述第一金属丝与所述第二金属丝之间的直接接触。
16.权利要求14的集成电路，其中，所述第一金属丝与所述第二金属丝具有大致相同的长度。
17.权利要求14的集成电路，其中，所述第一衬底轨线、所述第二衬底轨线、以及所述第一插入衬底轨线至少之一由铜或钨组成。
18.一种制作集成电路(40)的方法，包括提供对多个导电轨线进行金属丝键合的半导体管芯(42)，所述方法包括提供第一衬底轨线(48)，所述第一衬底轨线具有第一末端；提供第二衬底轨线(50)，所述第二衬底轨线具有第一末端；使所述第二衬底轨线与所述第一衬底轨线横向对准；在所述半导体管芯上提供第一键合焊点(44)；用第一金属丝将所述第一键合焊点耦合到所述第二衬底轨线的所述第一末端；在半导体管芯上提供第二键合焊点(46)；使所述第二键合焊点(46)横向对准于所述第一键合焊点；以及用第二金属丝将所述第二键合焊点(46)耦合到所述第一衬底轨线的所述第一末端，所述第二金属丝交叉所述第一金属丝。
19.权利要求18的制作集成电路的方法，还包括使所述第一金属丝和所述第二金属丝在所述第一金属丝的第一末端和第二末端以及所述第二金属丝的第一末端和第二末端之间的大致中点处交叉。
20.权利要求19的制作集成电路的方法，其中，所述第一衬底轨线和所述第二衬底轨线的尺度相等，所述第一衬底轨线和所述第二衬底轨线至少之一由铜或钨组成，且所述第一金属丝和所述第二金属丝的长度相等。
全文摘要
半导体封装件采用各种形式的经由键合金属丝连接到管芯键合焊点的导电轨线。在一种形式中，相邻的键合金属丝被有意地在其中点附近交叉，以便降低导体的自感并最小化自感。在另一种形式中，与具有插入的无关键合焊点的各键合焊点相关的键合金属丝被交叉。因此，导电轨线被分成分隔的区段，并由交叉的跳线金属丝或键合金属丝电连接。可以为各个轨线形成任何数目的分隔区段，但偶数数目是优选的。在另一形式中，一个轨线是连续的，并将第二轨线分成二个或更多个区段。用重叠的键合金属丝来连接此多个区段。可以采用绝缘的或非绝缘的键合金属丝。
文档编号H01L23/552GK1926683SQ200580006124
公开日2007年3月7日 申请日期2005年1月21日 优先权日2004年2月26日
发明者周亚平, 李曙钟 申请人:飞思卡尔半导体公司