專利名稱：一種半導體封裝件的制作方法
技術領域：
一種半導體封裝件本實用新型涉及一種半導體封裝件，特別涉及到半導體芯片與引線框架或半導 體芯片與半導體芯片之間通過一種表面包覆純鈀層或鈀合金層的鍵合銅絲或鍵合銅合金 絲連接的半導體封裝件。半導體封裝中的引線鍵合，就是用非常細小的線把芯片上焊盤和引線框架(或 者基板)連接起來。銅引線鍵合作為一種可行的、經濟的解決方案，已應用在半導體封 裝中。由于銅引線鍵合是集成到現有的金引線鍵合工藝(主要是焊層材料)及封裝設備 上，所以，目前銅引線鍵合所占的引線鍵合比例依然很少，主要是因為銅引線鍵合面臨
著一些難點(1)鍵合銅絲容易被氧化；(2)鍵合接口結合力不夠強壯，可靠性不穩定。電子結構和原子尺寸決定著化學性能，鍵合銅絲容易被氧化。在金引線鍵合工 藝中，芯片焊盤由鍍金或鍍鋁、引線框架(或基板)焊層由鍍銀層構成，金、銀原子容易 擴散、再結晶，接口結合力強壯。而銅與銀焊接，接口結合力較弱，可靠性不穩定，是 業界一直致力解決的難題。隨著工業逐步向綠色封裝轉移，NiPdAu預鍍引線框架正逐漸獲得應用，除了不 用擔心錫須生長問題的好處之外，NiPdAu引線框架取消了后鍍工藝，有助于縮短生產周 期。把銅線和NiPdAu引線框架結合起來，將會在電阻、成本節約和周期時間方面有顯著 改善。然而，在NiPdAu框架上的銅線鍵合和在鍍銀的框架上的銅線鍵合之間存在顯著不 同，需要不同的結合條件，提高接口結合力。本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種鍵合銅絲不容易被氧化、 可在保護氣芬下進行鍵合、提高接口結合強度和穩定的可靠性的半導體封裝件。為了解決上述存在的問題，本實用新型采用了下列技術方案一種半導體封裝件，包括帶多個引腳的引線框架1和至少一塊半導體芯片2，半 導體芯片2用導電粘膠4固定在引線框架1上，引線框架1和半導體芯片2用密封體6密 封，引線框架1與半導體芯片2之間連接有鍍鈀鍵合銅絲5。如上所述一種通過半導體封裝件，其特征在于半導體芯片2為兩塊或兩塊以 上，半導體芯片2之間通過鍍鈀鍵合銅絲5連接。如上所述一種半導體封裝件，其特征在于所述鍍鈀鍵合銅絲5包括銅芯線51或 銅合金芯線52，在銅芯線51或銅合金芯線52的表面直接鍍有鈀層53，鈀層53是通過電 鍍或化學鍍工藝沉積在銅芯線51或銅合金芯線52表面上形成的。[0013]如上所述的一種半導體封裝件，其特征在于，鈀層52為純鈀，化學質量成份占 99.99%。如上所述一種半導體封裝件，其特征在于，鍍鈀鍵合銅絲5直徑范圍為 0.010mm-0.075mm,鈀層 52 厚度為 0.1_0.4um。如上所述一種半導體封裝件，其特征在于所述鍍鈀鍵合銅絲5包括銅芯線51或 銅合金芯線52，在銅芯線51或銅合金芯線52的表面直接鍍有鈀合金層54。如上所述的一種半導體封裝件，其特征在于所述鈀合金層54是通過電鍍或化學 鍍工藝沉積在銅芯線51或銅合金芯線52表面上形成的。如上所述一種半導體封裝件，其特征在于，鍍鈀鍵合銅絲5直徑范圍為 0.010mm-0.075mm，鈀合金層 54 厚度為 0.1_0.4um。本實用新型的有益效果是由于本實用新型的半導體芯片與引線框架或半導體 芯片與半導體芯片之間通過一種表面包覆純鈀層或鈀合金層的鍵合銅絲連接，這樣解決 鍵合銅絲被氧化問題，可在保護氣芬下進行鍵合，提高接口結合強度和穩定的可靠性。 鍍鈀鍵合銅絲能通過不多的成本增加來獲得額外的連接能力提升，提高封裝性能和實現 高密度封裝。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
圖1為本實用新型主剖示意圖；圖2為鍍鈀鍵合銅絲實施方式之一；圖3為鍍鈀鍵合銅絲實施方式之二 ；圖4為鍍鈀鍵合銅絲實施方式之三；圖5為鍍鈀鍵合銅絲實施方式之四。如圖1所示，一種半導體封裝件，包括帶多個引腳的引線框架1，在引線框架1 上通過導電膠4粘接有至少一塊半導體芯片2 ；引線框架1和半導體芯片2用密封體6密 封，在引線框架1與半導體芯片2之間連接有鍍鈀鍵合銅絲5。本實用新型中，鍍鈀鍵合銅絲5有多種實施方式。第一種，如圖2所示，鍍鈀鍵合銅絲5由銅芯線51和包覆于銅芯線51表面的鈀 層53 (鈀層53化學質量成份99.99% )組成。第二種，如圖3所示，鍍鈀鍵合銅絲5由銅合金芯線52和包覆于銅合金芯線52 表面的鈀層53(鈀層53化學質量成份99.99% )組成。第三種，如圖4所示，鍍鈀鍵合銅絲5由銅芯線51和包覆于銅芯線51表面的鈀 合金層54組成。第四種，如圖5所示，鍍鈀鍵合銅絲5由銅合金芯線52和包覆于銅合金芯線52 表面的鈀合金層54組成。在半導體芯片2為兩塊或以上時，半導體芯片2之間也通過鍍鈀鍵合銅絲5連接。[0032]表面包覆鈀層或鈀合金層是一種附加的方法，只需將鈀層或鈀合金層應用到這 些已經認證過的、現有的鍵合銅絲上。包覆有鈀層或鈀合金層的銅芯線或銅合金芯線，經拉絲機拉成鍵合工藝要求 的線徑，拉絲后鍍鈀鍵合銅絲直徑范圍為0.010mm-0.075mm，鈀層或鈀合金層厚度 0.1-0.4um。表面包覆鈀層或鈀合金層是通過電鍍或化學鍍工藝將鈀沉積在銅芯線或銅合金 芯線表面。
權利要求1.一種半導體封裝件，包括帶多個引腳的引線框架(1)和至少一塊半導體芯片(2)， 半導體芯片(2)用導電粘膠(4)固定在引線框架(1)上，引線框架(1)和半導體芯片(2) 用密封體(6)密封，其特征在于在引線框架(1)與半導體芯片(2)之間連接有鍍鈀鍵合銅 絲(5)。
2.根據權利要求1所述一種通過半導體封裝件，其特征在于所述半導體芯片(2)為兩 塊或兩塊以上，半導體芯片(2)之間通過鍍鈀鍵合銅絲(5)連接。
3.根據權利要求1或2所述一種半導體封裝件，其特征在于所述鍍鈀鍵合銅絲(5)包 括銅芯線(51)或銅合金芯線(52)，在銅芯線(51)或銅合金芯線(52)的表面直接鍍有鈀 層(53)，鈀層(53)是通過電鍍或化學鍍工藝沉積在銅芯線(51)或銅合金芯線(52)表面 上形成的。
4.根據權利要求3所述一種半導體封裝件，其特征在于，鍍鈀鍵合銅絲(5)直徑范圍 為 0.010mm-0.075mm，鈀層(53)厚度為 0.1_0.4um。
5.根據權利要求1或2所述一種半導體封裝件，其特征在于所述鍍鈀鍵合銅絲(5)包 括銅芯線(51)或銅合金芯線(52)，在銅芯線(51)或銅合金芯線(52)的表面直接鍍有鈀 合金層(54)。
6.根據權利要求5所述的一種半導體封裝件，其特征在于所述鈀合金層(54)是通過 電鍍或化學鍍工藝沉積在銅芯線(51)或銅合金芯線(52)表面上形成的。
7.根據權利要求5所述一種半導體封裝件，其特征在于，鍍鈀鍵合銅絲(5)直徑范圍 為 0.010mm-0.075mm，鈀合金層(54)厚度為 0.1_0.4um。
專利摘要本實用新型公開了一種半導體封裝件，包括帶多個引腳的引線框架和至少一塊半導體芯片，半導體芯片用導電粘膠固定在引線框架上，引線框架與半導體芯片之間連接有鍍鈀鍵合銅絲，引線框架、鍍鈀鍵合銅絲和半導體芯片用密封體密封。本實用新型的目的是提供一種鍵合銅絲不容易被氧化、可在保護氣芬下進行鍵合、提高接口結合強度和穩定的可靠性的半導體封裝件。
文檔編號H01L25/00GK201796880SQ201020159208
公開日2011年4月13日 申請日期2010年4月7日 優先權日2010年4月7日
發明者袁毅 申請人:袁毅