[發(fā)明專(zhuān)利]一種降低芯片電源焊盤(pán)鍵合引線上電流的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910197804.4
• 申請(qǐng)日: 2009-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101697344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/60
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/60;H01L23/482;H01L23/488
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種半導(dǎo)體工藝，尤其涉及一種降低芯片電源焊盤(pán)鍵合引線 上電流的方法。

背景技術(shù)

硅片在通過(guò)電測(cè)試后，便開(kāi)始進(jìn)行單個(gè)芯片的裝配和封裝。傳統(tǒng)工藝中， 集成電路最終裝配從硅片上分離出每個(gè)好的芯片并將芯片粘貼在金屬引線框 架或管殼上。對(duì)于引線框架裝配，用細(xì)線將芯片表面的金屬焊盤(pán)和提供芯片 點(diǎn)通路的引線框架內(nèi)端互連起來(lái)。

在現(xiàn)代越來(lái)越講究快速的時(shí)代，數(shù)據(jù)處理趨向超高頻，而越來(lái)越高的輸 出入(I/O)運(yùn)作速率系統(tǒng)環(huán)境也相對(duì)發(fā)展，而使同步轉(zhuǎn)換輸出(simultaneous switching?output，SSO)成為一個(gè)重要的課題，這個(gè)問(wèn)題也非常明顯的體現(xiàn) 在芯片的引線鍵合的過(guò)程中。

現(xiàn)有技術(shù)中，在輸出入總線(I/O?bus)上設(shè)計(jì)輸出輸入緩沖器時(shí)，會(huì)遇 到由同步轉(zhuǎn)換輸出造成的信號(hào)變動(dòng)噪聲，尤其是在多個(gè)資料位同時(shí)由1切換 到0或者由0切換到1時(shí)，也就是由高電位轉(zhuǎn)為低電位，或者由低電位轉(zhuǎn)為 高電位時(shí)，電源需在極短時(shí)間內(nèi)提供很大電流。這種瞬變的大電流使得電源 焊墊鍵合引線的寄生電感效應(yīng)不可忽略，造成電源和接地端發(fā)生準(zhǔn)變動(dòng)。該 變動(dòng)會(huì)造成與該電源相連的“靜態(tài)”輸出電平的不穩(wěn)定，減少輸出電平的有 效范圍甚至出現(xiàn)誤碼電平。在將芯片表面的鍵合電源焊盤(pán)和引線框架上或基 座上的電極內(nèi)端進(jìn)行電連接之后，由于上述所提到的同步轉(zhuǎn)換輸出原理，在 芯片上也會(huì)存在短時(shí)間內(nèi)因電流較大而引起有效資料缺失的問(wèn)題，因此如何 降低電源焊墊的鍵合引線上的電流成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。

為了降低鍵合引線上的電流，通常研發(fā)人員會(huì)在電源焊盤(pán)的一側(cè)，再增 加一個(gè)用于電連接的相同的電源焊盤(pán)，如圖1所示，兩個(gè)電源焊盤(pán)11、12分別 通過(guò)鍵合引線15連接到引線框架上或基座上的電極內(nèi)端14，這樣每個(gè)鍵合引 線15上的電流便只有原先的一半，另外，為了緩解芯片上的應(yīng)力，平衡芯片 的格局，都會(huì)在實(shí)際進(jìn)行電連接的鍵合電源焊盤(pán)的一側(cè)，放置多個(gè)虛擬焊盤(pán) 13。這種方法雖然降低了引線上的電流，但是卻額外的增加了一個(gè)鍵合電源 焊盤(pán)11，占用了芯片上的面積。另一種方法是在鍵合電源焊盤(pán)和引線框架上 或基座上的電極內(nèi)端之間用兩根鍵合引線相連，這樣也能起到分流的作用， 但是在引線框架上或基座上的電極內(nèi)端上連兩根鍵合引線容易實(shí)現(xiàn)，而在表 面積很小的鍵合電源焊盤(pán)上連接兩根鍵合引線，則比較困難，即使連好了， 性能的穩(wěn)定性也大大的降低了。因此，這種方法對(duì)工藝的要求很高，也不容 易推廣。

芯片封裝時(shí)需固定在封裝基板上。以塑料封裝為例，由于以硅為主的芯 片和以塑料為封裝基板的熱膨脹系數(shù)差異較大，溫度變化會(huì)使芯片周邊尤其 是四角承受很大的形變應(yīng)力。該應(yīng)力會(huì)造成芯片四角薄膜剝離甚至垮裂。所 以一般在芯片四角都有專(zhuān)門(mén)的角單元設(shè)計(jì)(corner?cell?design)用以緩解 芯片邊角所受的形變應(yīng)力。常用的角單元設(shè)計(jì)包含寬電源總線金屬45度轉(zhuǎn)角 以及添加虛擬焊盤(pán)。該虛擬焊盤(pán)不與任何電源總線連接，也不用鍵合引出， 純粹為了利用金屬較好的伸縮性提高芯片邊角抗形變應(yīng)力的能力。也就是說(shuō)， 一般芯片有四個(gè)角單元，每個(gè)角單元至少有兩個(gè)甚至六個(gè)這樣的虛擬焊盤(pán)。 本發(fā)明就是利用這些已有的虛擬焊盤(pán)，在不增加芯片面積的情況下減少電源 焊盤(pán)鍵合引線的電流。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的連接電源焊盤(pán)和引線框架的鍵合引線上電流 過(guò)大而引起同步轉(zhuǎn)換輸出的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種不增加芯片面積且能降低 電源焊墊的鍵合引線上的電流的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種降低芯片電源焊盤(pán)鍵合引線上電流 的方法，所述芯片上設(shè)有多個(gè)電源焊盤(pán)以及多個(gè)置于所述芯片四角用于緩解 芯片應(yīng)力的虛擬焊盤(pán)，所述電源焊盤(pán)和所述虛擬焊盤(pán)皆連接電源總線，且所 述電源焊盤(pán)和所述虛擬焊盤(pán)通過(guò)鍵合引線與引線框架電連接。

可選的，所述電源焊盤(pán)和所述虛擬焊盤(pán)為矩形、八角形或圓形。

可選的，所述鍵合引線的直徑范圍為25μm至75μm。

可選的，所述電源焊盤(pán)和所述虛擬焊盤(pán)通過(guò)熱壓鍵合或超聲鍵合電連接 所述引線框架。

可選的，所述鍵合引線為銅線或者鋁線。