专利名称：一种铜线键合ic芯片封装件的生产方法
技术领域：
本发明涉及电子信息自动化元器件制造技术领域，尤其涉及到一种IC芯片 集成电路封装，具体说是一种铜线键合IC芯片封装件，本发明还包括该封装件
的生产方法。
背景技术：
虽然在20世纪80年代晚期和90年代早期，几乎所有半导体制造商都在开 展铜线键合研制工作，但由于成品率的问题和铜线本身的一些局限性，他们都没 能进入大批量IC制造业中。目前经过铜线键合工艺的优化和在铜线及支持设备 上的重要改进，己在低档和简单线路设计的IC芯片封装中得以批量生产。但对 于多引脚产品，由于IC芯片焊盘(PAD)下有较复杂的线路设计，铜线键合时 产生的弹坑，会给产品带来致命损伤。为了防止铜线键合焊点产生弹坑，封装 工艺不得不对IC芯片提出了较高的要求，IC芯片焊盘(PAD)下的钝化层既要 厚，又要坚硬，IC芯片焊盘上的铝层厚度不得小于3^m。这样的要求给芯片制 造增加了成本，在芯片制造成本与性价比激烈竞争的状况下，要让芯片制造商改 进的可能性很小。正常铜线键合方法是先在IC芯片焊盘(PAD)上打一个铜键 合球，然后拱丝拉弧，在引线框架内引脚上打一个月牙形焊点。由于铜线相对于 金线较硬，铜键合焊点直接打在IC芯片焊盘(PAD)上容易产生弹坑，影响产品 的质量和可靠性。
发明内容
本发明就是为了解决铜线键合在IC芯片焊盘上产生弹坑问题，存在质量和 可靠性隐患，并制约了铜线键合封装向多引脚和高端产品推广的进程的技术问
题，从而提供一种能避免产生弹坑、简单易行的一种铜线键合ic芯片封装件。
本发明采用下述技术手段解决其技术问题
一种铜线键合IC芯片封装件，包括引线框架载体、引线框架内引脚、引线
框架外引脚、塑封体、粘片胶、IC芯片。所述IC芯片的焊盘上设一金球，在金
球上堆叠铜键合球，拱丝拉弧在引线框架内引脚上打一个铜焊点，使ic芯片的焊盘与引线框架引脚相连。所述塑封体覆盖IC芯片、焊盘上的金球、堆叠金球 上的铜球、拱丝拉弧在引线框架内引脚上的铜焊点及引线框架部分引脚，构成 电路的整体。
所述铜线键合IC芯片封装件的生产方法，包括晶圆减薄、划片、上芯、压
焊、塑封、后固化、打印、冲切分离、检验、包装、入库工艺，其中的压悍操
作按下述工艺步骤进行
a、 先在每个需要焊线的IC芯片的焊盘上预植一个金球；
b、 在每个IC芯片焊盘上己预植的金球上，堆叠一个铜键合球；
C、在金球上堆叠铜键合球后，向上拱丝拉弧到引线框架内引脚上打一个月 牙形焊点。
本发明的产品结构简单合理，由于铜键合球不是直接打在芯片焊盘上，而 是打在金球上，不仅不会产生弹坑，而且焊点强度加强，铜焊线的的拉力和焊 点的剪切力要比直接打线的铜(金)键合生产方法高，而且内焊点不会脱焊， 封装良率和测试良率均会提高，提高了可靠性。本发明的方法简单易行，现行 设备完全可以满足工艺要求，不需要增加新的设备投资。既解决了铜线键合直
接在IC芯片上焊盘上打线出现弹坑的难题，又可在多引脚封装中应用，还可以
推广到其它高端封装，实现铜线代替金线键合，节约金线焊线成本更加明显，
将产生良好的经济效益和社会效益。
图1为现有铜线键合产品结构剖面示意图； 图2为本发明结构示意图； 图3为本发明金球上堆叠铜键合球示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步详细叙述
本发明包括引线框架载体l、引线框架内引脚6、塑封体IO、粘片胶2、 IC 芯片3。所述引线框架载体上通过片胶2粘接IC芯片3， IC芯片3的焊盘4上 先预植一个金球5，然后再在金球5上堆叠铜键合球7，拱丝拉弧8在引线框架 内引脚6上打一个铜焊点9，使IC芯片3的焊盘4与引线框架内引脚6相连，
4构成电路的信号和电流通道。塑封料10覆盖了 IC芯片3、焊盘4上的金球5、 堆叠在金球5上的铜键合球7及拱丝拉弧8在引线框架内引脚6上打的铜焊点9 及引线框架部分引脚，构成电路的整体，并对电路起到了保护和支撑作用。 本发明的生产方法的全线工艺流程如下
晶圆减薄一划片一上芯一压焊一塑封一后固化一打印一冲切分离一检验一 包装一入库。
其中的减薄、划片、上芯、塑封、后固化、切筋、电镀、打印、成形分离、 包装与常规金线和铜线键合封装生产相同。
其中的压焊操作工艺流程如下 植金球一叠球一拱丝打点。
1. 植金球
在压焊台上将金线轴固定，穿好线后，将已粘IC芯片的框架自动传送到轨
道上，预热后传送到压焊夹具上，在每个需要焊线的IC芯片3的焊盘4上植一 个金球，打完金球的框架传送到收料夹；
2. 叠球
在压焊台上将铜线轴固定，穿好线后，将已植金球的框架自动传送到轨道 上，预热后传送到压焊夹具上，在每个IC芯片焊盘上已打金球上堆叠一个铜键 合球；
3. 拱丝打点
在每个IC芯片焊盘4上巳打金球5上堆叠一个铜键合球7后，向上拱丝拉 弧8到引线框架内引脚6上打一个月牙形焊点9。 实施例1
生产方法的全线工艺流程中的减薄、划片、上芯、塑封、后固化、切筋、 电镀、打印、成形分离、包装与常规金线和铜线键合封装生产相同，其压焊操 作工艺过程为
1.植金球
在压焊台上将金线轴固定，穿好线后，将己粘IC芯片的框架自动传送到轨 道上，预热后传送到压焊夹具上，在每个需要焊线的IC芯片3的焊盘4上植一个金球，打完金球的框架传送到收料夹；
2. 叠球
在压焊台上将铜线轴固定，穿好线后，将已植金球的框架自动传送到轨道
上，预热后传送到压焊夹具上，在每个ic芯片焊盘上已打金球上堆叠一个铜键
合球；
3. 拱丝打点
在每个IC芯片焊盘4上已打金球5上堆叠一个铜键合球7后，向上拱丝拉 弧8到引线框架内引脚6上打一个月牙形焊点9。
权利要求
1、一种铜线键合IC芯片封装件，包括引线框架载体、引线框架内引脚、引线框架外引脚、塑封体、粘片胶、IC芯片，其特征在于所述IC芯片(3)的焊盘(4)上设一金球(5)，在金球(5)上堆叠铜键合球(7)，拱丝拉弧(8)在引线框架内引脚(6)上打一个铜焊点(9)，使IC芯片(3)的焊盘(4)与框架引脚(6)相连；所述塑封体(10)覆盖IC芯片(3)、焊盘(4)上的金球(5)、堆叠在金球(5)上的铜球(7)、拱丝拉弧(8)在引线框架内引脚(6)上的铜焊点(9)及引线框架部分引脚，构成电路的整体。
2、 一种生产如权利要求1所述铜线键合IC芯片封装件的生产方法，包括 晶圆减薄、划片、上芯、压焊、塑封、后固化、打印、冲切分离、检验、包装、 入库工艺，其特征在于其中的压焊操作按下述工艺步骤进行a、 植金球先在每个需要焊线的IC芯片(3)的焊盘(4)上预植一个金 球(5);b、 叠球在每个IC芯片焊盘上已预植金球(5)上,堆叠一个铜键合球(7);c、 拱丝打点在金球上堆叠铜键合球(7)后，向上拱丝拉弧(8)到引线 框架内引脚(6)上打一个月牙形焊点(9)。
全文摘要
一种铜线键合IC芯片封装件的生产方法，在IC芯片的焊盘上设一金球，在金球上堆叠铜键合球，拱丝拉弧在引线框架内引脚上打一个铜焊点，使IC芯片的焊盘与引线框架引脚相连。塑封体覆盖IC芯片、焊盘上的金球、堆叠金球上的铜球、拱丝拉弧在引线框架内引脚上的铜焊点及引线框架部分引脚，构成电路的整体。本发明的生产方法包括晶圆减薄、划片、上芯、压焊、塑封、后固化、打印、冲切分离、检验、包装、入库。本发明结构简单合理，能避免产生弹坑、简单易行，而且焊点强度加强，铜焊线的拉力和焊点的剪切力要比直接打线的铜(金)键合生产方法高，而且内焊点不会脱焊，封装良率和测试良率均会提高，提高了可靠性。
文档编号H01L23/48GK101626008SQ20091011727
公开日2010年1月13日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者常红军, 蔚 慕, 郭小伟 申请人:天水华天科技股份有限公司