[发明专利]一种在封装件中的金属导线上部分覆盖绝缘层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装技术领域，更具体地讲，本发明涉及一种通过在封装件用金属导线上有短路危险的部分涂覆绝缘层以达到绝缘效果的方法。

背景技术

在半导体封装件中，为了使基板(例如印刷电路板(PCB)或引线框架(lead frame)的键合焊盘(引线))与半导体芯片的芯片焊盘彼此电连接，通常使用金属导线(metal wire)将基板与半导体芯片键合。这样的工艺称作导线键合工艺，使用金属导线连接在基板与半导体芯片之间称作导线键合。

随着半导体芯片的芯片焊盘变得越来越微型化，并且利用导线键合工艺来堆叠并制造具有多层半导体芯片的堆叠封装件，使得在金属导线相互接触时发生短路的可能性也大大增加。也就是说，在采用金属导线键合的工艺过程中，由于各种金属导线难免会相互距离太近，从而容易发生金属导线相互接触而造成短路的危险。因此，对在金属导线的表面用绝缘层涂覆的绝缘涂覆金属导线的使用日益增加。目前大多都对此使用的金属导线进行绝缘层涂覆处理。

图1示出了根据传统技术的包封后的导线键合芯片100。参照图1，芯片(die)104通过粘附层(adhesive layer)106键合到基板102上，并且芯片104通过多条导线108连接到基板102。导线108一般由金属制成，以保证与基板和/或引线框架之间的结合力。绝缘层110包封并围绕导线108，从而可以防止导线之间的短路，并且保护芯片104和导线108免受外部影响。

图2是示出了根据传统技术的使用涂覆导线键合的用于半导体封装件的导线键合工艺的剖视图。参照图2，半导体芯片104利用粘附层106附于基板102(例如，PCB或引线框架)上，键合焊盘103与半导体芯片104分隔开。芯片焊盘105设置在半导体芯片104上，键合工具9位于芯片焊盘(未示出)上。

如图2所示，键合工具9包括夹具(clamp)2和焊针(capillary)3。通孔5形成在键合工具9中，即，通孔5形成在夹具2和焊针3中。在使已经涂覆有绝缘层的导线(在下文称作“涂覆导线)118穿过通孔5之后，在涂覆导线118的前端形成球形部分4。可以利用放电来形成球形部分4。例如，可以在涂覆导线118的前端附近放置电极(未示出)，从而通过涂覆导线118来引入放电，使得涂覆导线的前端部分熔化而形成球形。从而，利用键合工具9将涂覆导线118键合到芯片焊盘105上。

因此，在现有技术中，使用的是表面已经涂覆绝缘层的导线来进行键合，如图2所示。然而，由于金属导线的表面完全覆盖绝缘层，导致导线的键合点会受到绝缘层的影响，特别是导线/引线框架键合点或者导线/基板键合点之间的结合力会因绝缘层而变弱，因而难以达到批量生产的品质要求。导线表面的绝缘层越厚，导线的键合点的结合力就越弱。但是，如果减小导线表面的绝缘层厚度，则可能会使导线的绝缘性能受到影响，从而当导线相互接触时会有短路或者漏电流的危险，达不到要求的绝缘效果。此外，传统的导线绝缘方法是采用导线表面全部覆盖绝缘层的方式来实现导线间的相互绝缘，使得成本上升明显，键合点结合力和绝缘性能不能同时兼顾。

曾有人提出了使用绝缘导线来代替普通导线，从而在保证导线键合点的结合力的同时达到所要求的绝缘效果。但是，绝缘导线的价格比普通导线的价格要贵得多，而且有短路危险的可能只是小部分导线；因此，如果将所有的导线都更换成绝缘导线，则会造成很大的浪费，从而大大增加了封装成本。

为此，现有的封装件就需要一种可以防止因各金属导线相互距离太近造成的短路且不会明显提升制造成本发明的方法。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的上述问题，因此，本发明的目的在于提供一种通过在封装用金属导线上有短路危险的部分涂覆绝缘层以达到绝缘效果的方法。

根据本发明，通过部分浸泡绝缘液体，或者部分喷涂绝缘涂层方式，使金属导线有短路危险的部分覆盖上一层绝缘层，从而达到使金属导线之间相互绝缘的效果。该方法可应用于各种金属导线相互距离太近，容易发生金属导线相互接触，从而有短路危险的封装件。

本发明提供了一种在封装件中的金属导线上部分覆盖绝缘层的方法，所述方法包括如下步骤：在编辑具体引线键合的程序时，在程序中对金属导线需要绝缘保护的部分作出与普通金属导线不一样的标记，其中，金属导线需要绝缘保护部分的表面为金属导线在封装时有与其他金属导线接触或靠近并发生短路或漏电流的危险的区域；接着，仅仅在金属导线的作标记部分的表面上附着绝缘材料；然后，通过固化装置使该部分附着的绝缘材料溶液固化，从而在金属导线需要绝缘保护部分的表面形成绝缘层。