[發(fā)明專利]半導(dǎo)體晶元、多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210072282.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN114300432A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡自立;彭紅村;何細(xì)雄;趙麗萍;王衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳成光興光電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/488
• 分類號(hào): H01L23/488;H01L23/49;H01L21/607
• 代理公司: 廣東普潤(rùn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44804
• 代理人: 寇闖

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體晶元、多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。半導(dǎo)體晶元上的焊盤呈長(zhǎng)條形，焊盤的一端為用于與另一晶元連接的晶元連接區(qū)域，另一端為用于與晶元連接區(qū)域連接的安全線連接區(qū)域。多晶元集成封裝時(shí)，半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域通過導(dǎo)線與另一個(gè)半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域連接；所述半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域通過安全線與其上的安全線連接區(qū)域連接。本發(fā)明提供的半導(dǎo)體晶元，其上的焊盤呈長(zhǎng)條形，焊盤的兩端分別設(shè)有晶元連接區(qū)域以及安全線連接區(qū)域，在實(shí)現(xiàn)兩個(gè)晶元間連接的同時(shí)，還預(yù)留了空間用于焊接安全線，通過增設(shè)安全線提高了焊點(diǎn)與焊盤的連接強(qiáng)度，防止焊點(diǎn)脫落，有利于提高產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體晶元、多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體封裝行業(yè)，半導(dǎo)體晶元與框架之間都是通過金屬導(dǎo)線(金線、銀線、銅線、鋁線)進(jìn)行連接，將晶元的功能焊盤連接到框架焊盤上，晶元上的焊盤(pad)一般為正方形或者圓形，如下圖1及圖2所示。

晶元上的焊盤材質(zhì)一般為金屬鋁，金等。封裝都是通過專用的焊線機(jī)將晶元的焊盤與框架進(jìn)行連接，如下圖3所示。

圖3展示的是焊線從晶元焊線到框架方式，下面以金線焊線來進(jìn)行說明：

焊線的第一焊點(diǎn)在晶元上，第二焊點(diǎn)在框架上，在焊接第一焊點(diǎn)時(shí)，金線會(huì)先燒結(jié)成球形，然后超聲焊接于第一焊點(diǎn)(晶元焊盤)，然后金線放開，機(jī)臺(tái)將線拉至第二焊點(diǎn)(框架焊盤)，在第二焊點(diǎn)直接超聲焊接并切斷金線，常規(guī)焊線到此已經(jīng)結(jié)束。

隨著市場(chǎng)發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對(duì)產(chǎn)品的可靠性逐步提高，常規(guī)焊線的第二焊點(diǎn)由于是金線與框架焊盤接觸面小，導(dǎo)致容易脫落，故此在這個(gè)基礎(chǔ)上需進(jìn)行加壓金球，焊接一條安全線。這種安全線做法，在行業(yè)都十分認(rèn)可與推崇。

以上都是基于晶元→框架的焊線方式。隨著多晶元集成封裝的風(fēng)起，從晶元→晶元的焊接方式越來越多，那么第一焊點(diǎn)與第二焊點(diǎn)都是出現(xiàn)在晶元上，而目前的晶元上留給焊線的區(qū)域只有單一模式，如圖1所示，只能焊接一個(gè)焊點(diǎn)，如果要采用安全線方式，那么安全線無區(qū)域可用。為此，需要設(shè)計(jì)一種新型的晶元結(jié)構(gòu)，以使得安全線焊接方式在晶元與晶元之間得以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶元、多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，其可以解決采用現(xiàn)有技術(shù)中晶元與晶元之間無法焊接安全線的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種半導(dǎo)體晶元，其上設(shè)有焊盤，所述焊盤呈長(zhǎng)條形，所述焊盤的一端為用于與另一晶元連接的晶元連接區(qū)域，另一端為用于與所述晶元連接區(qū)域連接的安全線連接區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述焊盤呈長(zhǎng)方形。

進(jìn)一步的，所述焊盤端部的連接區(qū)域以及安全線連接區(qū)域的寬度均大于所述焊盤的中間段寬度。

進(jìn)一步的，所述焊盤位于所述半導(dǎo)體晶元頂面的邊緣區(qū)域或中間區(qū)域。

本發(fā)明為解決上述問題，還提供了一種多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個(gè)上術(shù)任一項(xiàng)的半導(dǎo)體晶元，所述半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域通過導(dǎo)線與另一個(gè)半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域連接；所述半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域通過安全線與其上的安全線連接區(qū)域連接。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)線以及安全線均為金屬線。

本發(fā)明為解決上述問題，還提供了一種多晶元集成封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，包括以下步驟：

S1、采用超聲波焊接設(shè)備，將導(dǎo)線的第一端焊接在第一個(gè)半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域上，形成第一焊點(diǎn)；

S2、放開導(dǎo)線，機(jī)臺(tái)將導(dǎo)線的第二端拉至第二個(gè)半導(dǎo)體晶元上的晶元連接區(qū)域上，并采用超聲波焊接設(shè)備將導(dǎo)線的第二端焊接在晶元連接區(qū)域上，形成第二焊點(diǎn)，同時(shí)切斷導(dǎo)線；