[實用新型]半導體器件的內引線結構

有效

• 申請號: 200720074345.7
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN201112381Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 褚衛兵;施震宇;曾小光;陳衛東;羅禮雄
• 申請（專利權）人: 葵和精密電子(上海)有限公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L23/488
• 代理公司: 上海恩田旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁國芳

技術領域

本實用新型涉及一種半導體器件的內引線結構，更具體的，涉及半導體器件的內引線結構用橋接結構。

背景技術

內引線被廣泛用于半導體集成電路、分立元器件和模塊等半導體器件的封裝中，以完成芯片與引線框架內引腳的連接，如圖1所示，芯片1通過內引線3與引線腳的配線區21連接，形成半導體芯片1向外部交換傳遞電信號的路徑。

目前的內引線主要有金線、鋁線等材料并借助專用設備完成芯片和引線框架內引腳的連接。但隨著國際市場黃金價格的持續走高，金線的成本也越來越高，而鋁線的設備投資大且工藝上有很多局限性。于是，近些年來又開發了用銅線或合金線來替代金線和傳統的鋁線工藝。雖然銅線能明顯降低成本和提高電性能，但在實際工藝中，凸現出銅線(≤直徑2mil，1mil＝0.001英寸)在直接焊接的過程中存在很多工藝問題，使得發展直徑4mil、5mil、6mil…銅線焊接技術更加困難和停滯不前。具體的，通過銅線經高壓放電形成銅球，然后銅球和芯片表面在一定溫度下，通過金線焊接機施以壓力、超聲波能量的作用，達到焊接目的。由于在銅球形成過程中，分子再結晶和銅球表面的氧化使得銅球變得很硬，堅硬的銅球31在焊接過程中極易發生脫焊(如圖2A所示)，或者擠掉被焊接芯片1表面的金屬層11諸如鋁層(如圖2B所示)，甚至將金屬層11和芯片1打碎或打裂，隨著線徑變粗，這種問題更加突出。而發生上述問題的器件往往又不能在成品測試中被篩選出來，使得產品可能有潛在的可靠性問題。雖然目前依靠增加芯片表面金屬厚度來減少發生可靠性問題的概率，這樣又增加了晶元廠的成本、生產周期和效率等。由于上述銅線直接焊接的工藝應用存在的局限性，至今也沒能達到大規模應用，無法替換金線。

因此，為了降低封裝成本，既需要用其它金屬代替金線作為半導體器件的內引線，同時又要克服利用其它金屬作為內引線帶來的工藝上的缺陷、提高生產效率及產品可靠性。

實用新型內容

為實現上述目的，本實用新型提供一種半導體器件的內引線結構，包括用來電連接引線框架與裝載在所述引線框架上芯片的內引線，其特征在于：在所述芯片的表面對應與內引線連接的焊接區域焊接有橋接結構，所述內引線焊接在所述橋接結構上。

所述橋接結構為金屬介質，具體的，為至少一個金球或金合金物形成的球狀介質。

通過本實用新型所述的橋接結構，在銅材料等作為內引線時，銅引線焊接在所述金球上，這樣，金球起到了很好的緩沖作用，避免了堅硬的銅球直接與芯片表面接觸，既徹底解決有現有技術細銅線直接焊接在芯片表面的缺陷，也為更粗的銅線應用提供了很好的解決方案，同時利用銅線與橋接結構連接的內引線結構，可以代替金線作為內引線，大大降低了封裝成本、提高了生產效率及產品可靠性。

以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1為現有技術的半導體器件的內引線結構圖；

圖2A、2B為現有的銅線焊接工藝的放大示意圖；

圖3為本實用新型的半導體器件的內引線結構示意圖；

圖4A、4B為本實用新型內引線結構中橋接結構的放大示意圖；

圖5為本實用新型的一個具體實施例的內引線結構的放大示意圖；

圖6為本實用新型內引線結構裝配的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。

如圖3所示為本實用新型的半導體器件的內引線結構，引線框架2的配線區域21通過內引線3與芯片1形成電連接。在對應連接內引線3的芯片1表面的焊接區域，設置有金球32，作為橋接結構，所述內引線3與金球32連接，實現引線框架2與芯片1的電連接。

在實施例中，銅線作為芯片1與引線框架2的配線區域21電連接的內引線3，如圖4A、4B所示，在銅線3焊接到芯片上之前，利用金線焊接設備在芯片1表面焊接區域上對應將要焊上的銅線3的位置和數量，在相應位置上焊上金球32。然后，再利用現有的工藝，將銅線3的端部經高壓放電形成銅球31，在一定溫度下，通過金線焊接設備施以壓力、超聲波能量的作用，將銅球31焊接在金球32上，這樣金球32作為銅線3和芯片1表面之間的橋介質，避免了堅硬的銅球31直接接觸到芯片1表面，不會發生脫焊，更不會將金屬層11打碎或打裂，金屬層11保持完好。因此，通過金球32作為橋接結構的緩沖作用，徹底解決了將銅球31直接焊接到芯片1上的工藝缺陷。