專利名稱：一種銅線芯片封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種芯片封裝結構，尤其涉及一種銅線芯片封裝結構，屬芯片封裝結構技術領域。
背景技術：
所謂“封裝技術”是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術。以CPU 為例，實際看到的體積和外觀并不是真正的CPU內核的大小和面貌，而是CPU內核等元件經過封裝后的產品。封裝技術封裝對于芯片來說是必須的，也是至關重要的。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面， 封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB (印制電路板)的設計和制造，因此它是至關重要的。目前傳統的芯片封裝工藝均采用金線結構封裝，金線具有電導率大、耐腐蝕、韌性好等優點，廣泛應用于集成電路，鋁絲由于存在形球非常困難等問題，只能采用楔鍵合，主要應用在功率器件、微波器件和光電器件。但是隨著高密度封裝的發展，金線封裝結構的缺點將日益突出，金線封裝的器件成本壓力越來越大，同時微電子行業為降低成本、提高可靠性，必將尋求工藝性能好、價格低廉的金屬材料來代替價格昂貴的金。
實用新型內容本實用新型旨在解決現有技術中金線封裝結構成本較高的問題，提供一種銅線芯片封裝結構，不僅價格低廉，焊接更牢固可靠，而且具有更好的電學性能和熱學性能。本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的一種銅線芯片封裝結構，包括芯片、芯片表面金屬層和封裝引腳，所述芯片通過歐姆接觸與金屬層連接，所述芯片表面金屬層與封裝引腳之間通過銅線電連接，所述銅線的直徑為32. 5-42. 5微米，所述銅線在芯片表面金屬層上的壓焊點直徑為90-110微米。本實用新型相對于現有技術取得了如下有益效果1.價格低廉，同等量的銅線和金線，銅線的成本只有金線的1/3-1/10，采用銅線代替金線將會大大降低芯片封裝成本；2.具有更好的電學性能和熱學性能，銅的電導率比金的電導率大，同時銅的熱導率也高于金，因此在直徑相同的條件下銅絲可以承載更大電流，更適用于高密度集成電路封裝；3.焊接可靠性更高，在同等條件下，Cu/Al界面的金屬間化合物生長速度比Au/Al 界面的慢10倍，因此，銅線焊點的可靠性要高于金線焊點。作為本實用新型的優選方案，所述銅線的直徑為37. 5微米。作為本實用新型的優選方案，所述銅線在芯片表面金屬層上的壓焊點直徑為100 微米。
圖1為本實用新型的主視圖。圖2為本實用新型的俯視圖。圖中1.芯片；2.芯片表面金屬層；3.銅線；4.封裝引腳；5.壓焊點。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1、圖2所示，一種銅線結構封裝包括芯片1、芯片表面金屬層2和封裝引腳 4，芯片1通過歐姆接觸與芯片表面金屬層2連接，芯片表面金屬層2與封裝引腳4之間通過銅線3采用壓焊的方式連接，銅線3的直徑為32. 5-42. 5微米，銅線3在芯片表面金屬層 2上的壓焊點5的直徑為90-110微米。同等量的銅線和金線，銅線的成本只有金線的1/3-1/10，本實用新型采用銅線代替傳統封裝工藝中的金線，大大降低了封裝成本。此外，由于銅的電導率比金的電導率大， 同時銅的熱導率也高于金，因此在直徑相同的條件下銅絲可以承載更大電流，具有更好的電學和熱學性能，更適用于高密度集成電路封裝。另外，因Au和Al兩種元素的擴散速率不同，金線鍵合到鋁金屬化焊盤，容易導致界面處形成柯肯德爾孔洞以及裂紋，降低了焊點力學性能和電學性能。對于銅線鍵合到鋁金屬化焊盤，在同等條件下，Cu/Al界面的金屬間化合物生長速度比Au/Al界面的慢10倍，因此，銅線焊點的可靠性要高于金線焊點。作為本實用新型的最佳實施方案，銅線3的直徑為37. 5微米，銅線3在芯片表面金屬層2上的壓焊點5直徑為100微米。雖然本實用新型己以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求1.一種銅線芯片封裝結構，包括芯片、芯片表面金屬層和封裝引腳，其特征在于，所述芯片通過歐姆接觸與金屬層連接，所述芯片表面金屬層與封裝引腳之間通過銅線電連接， 所述銅線的直徑為32. 5-42. 5微米，所述銅線在芯片表面金屬層上的壓焊點直徑為90-110 微米。
2.根據權利要求1所述的銅線芯片封裝結構，其特征在于，所述銅線的直徑為37.5微米。
3.根據權利要求1所述的銅線芯片封裝結構，其特征在于，所述銅線在芯片表面金屬層上的壓焊點直徑為100微米。
專利摘要本實用新型公開了一種銅線芯片封裝結構，屬芯片封裝結構技術領域。它包括芯片、芯片表面金屬層和封裝引腳，所述芯片通過歐姆接觸與金屬層連接，所述芯片表面金屬層與封裝引腳之間通過銅線電連接，所述銅線的直徑為32.5-42.5微米，所述銅線在芯片表面金屬層上的壓焊點直徑為90-110微米。本實用新型銅線結構封裝通過銅線封裝結構代替了傳統的金線封裝結構，不僅價格低廉，焊接更牢固可靠，而且具有更好的電學性能和熱學性能，更適用于高密度集成電路封裝。
文檔編號H01L23/00GK202178251SQ201120308438
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者高潮 申請人:揚州江新電子有限公司