[其他]外引線帶的自動焊接法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106380
• 申請日: 1987-08-27
• 公開（公告）號: CN87106380A
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴維·L·哈洛韋爾;約翰·W·索菲亞
• 申請（專利權(quán)）人: 數(shù)字設(shè)備公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/50
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖掬昌,肖春京

本發(fā)明是關(guān)于將集成電路芯片焊接到襯底上的一種新方法，更詳細(xì)地說，是關(guān)于將帶的外引線和集成電路芯片部件焊接到襯底上的一種新方法。

封裝是制造集成電路元件工藝中的一個工序。封裝時，將制好的半導(dǎo)體芯片裝進一個保護封裝中。裝配好的元件經(jīng)過測試然后連接到專為其設(shè)計的電子電路上。封裝配備有外部引線，使元件可藉這些引線連接到電子電路上。

封裝過程中的一個難點在于芯片與封裝外部引線的連接，必須小心謹(jǐn)慎確保芯片上各焊接點或連接點妥善連接到適當(dāng)?shù)耐獠恳€上。如果不能全部正確無誤地進行接線則會使元件誤動作或不動作。

目前連接芯片與封裝引線的方法是采用帶的自動焊接法（TAB）。TAB法采用具有多個專用帶段的聚酰亞胺薄膜帶。各段包括界定著一中心小孔的薄膜座圈。座圈底下用腐蝕法形成多個導(dǎo)電指。各導(dǎo)電指具有一個延伸入中心小孔的內(nèi)引線和超出座圈周邊延伸的外引線。芯片安置在小孔上，使芯片上各焊接點與適當(dāng)?shù)膬?nèi)引線對齊。然后將焊接點焊接到內(nèi)引線上。

接著將帶與芯片引線組成的部件從帶上切去，將其安置在封裝襯底上，使各引線與連接到封裝外部引線的適當(dāng)?shù)姆庋b襯底引線對齊。外引線經(jīng)與襯底引線的焊接就將芯片連接到適當(dāng)?shù)姆庋b外引線上。

有關(guān)帶的自動焊接工藝更詳細(xì)的討論見Sze在《超大規(guī)模集成電路技術(shù)》（1983年）第559～564頁編寫的文章和Dais，Erich和Jaffe在電氣與電子工程師協(xié)會元器件、混合電路和制造技術(shù)會報（1980年12月）第623～633頁寫的“混合電路用的倒裝的TAB”一文中，這兩篇文章也包括在本說明書中以供參考。

帶的自動焊接法是將半導(dǎo)體芯片連接到封裝上的有效方法。各帶段可在帶上配置得使芯片可自動焊接到帶上。通過對帶進行適當(dāng)?shù)目涛g就可使各芯片的導(dǎo)電指密集地封裝在帶段上。這是超大規(guī)模集成芯片制造工藝中一個極其重要的特點，其中每一個芯片上往往有100到300以上的焊接點。

但實踐證明，要將密集封裝好的帶外引線與封裝襯底各引線對齊并焊接起來是有困難的。這有三個原因：（1）引線中的卷曲力沿帶的軸向與線兩端軸線上的不同;（2）金屬導(dǎo)電指和薄膜（其上金屬導(dǎo)電指被腐蝕）的卷曲是不同的，這促使部件的各引線卷曲;最后，（3）當(dāng)將熱焊接片往下壓在各外引線上時，各個外引線產(chǎn)生橫向/縱向滑動。此卷曲和滑動動作使各個外引線在襯底焊接之前很難保證對齊。

外引線的卷曲和滑動還給引線焊接之前對帶與芯片組裝情況的檢查帶來困難。為避免外引線因卷曲而對不齊，需要將外部引線迅速焊接到襯底引線上。必須在以后的檢查和再焊接工序中較正任何存在的錯誤，例如細(xì)微的不對齊情況等。

當(dāng)每個部件中的外引線為10～100個，且各引線間距大于0.012英寸時，這些問題較易于糾正。但各超大規(guī)模集成部件的引線會多達100或以上。諸外引線系密集地封裝在一起，即各引線之間的間距非常小。因此要將超大規(guī)模集成TAB部件的帶外引線與封裝襯底引線對齊并焊接起來極其困難。這歷來是高效制造超大規(guī)橫集成元件的主要障礙。

因此需要有一種將帶與芯片組成的部件各導(dǎo)電指引線的外引線焊接到適當(dāng)?shù)囊r底引線的新方法。新方法應(yīng)在任何引線密度下都能使大量外引線端部與適當(dāng)?shù)囊r底引線妥善對齊。新方法還應(yīng)能防止外引線在壓焊接到襯底引線之前卷曲。此外，新方法應(yīng)便于對部件在其在襯底上對齊之后作為中間工序進行檢查。這樣就可以在將帶引線焊接到襯底之前校正沒有對齊的引線。新的焊接方法還應(yīng)能在為將帶外引線焊接到襯底引線而施加壓焊工具時防止外引線滑動。

根據(jù)本發(fā)明，各帶段外引線端部都配有薄膜外座圈。各帶與芯片組成的部件都有一圈內(nèi)引線、一內(nèi)座圈、一圈外露的外引線和一外座圈，粘結(jié)到外引線端部的尖端。外座圈起防止外部引線端部在粘結(jié)到襯底之前卷曲的作用。

襯底是為部件而制備的，方法是先將粘稠性的熱焊劑沉積物涂在封裝襯底的焊接區(qū)上。襯底應(yīng)加熱得使焊劑仍具粘性。將帶與芯片組成的部件安置在焊接區(qū)上，使其與焊劑沉積物接觸，且使帶外引線與適當(dāng)?shù)姆庋b襯底引線對齊。其次冷卻襯底使焊劑固化。固化的焊劑使帶的外座圈與襯底結(jié)合在一起，并使帶的外引線與襯底引線對齊。