[发明专利]一种新型集成电路内部封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路封装内部裸芯片定位及互连方式。 

背景技术

在集成电路的内部封装结构中，裸芯片的粘接是通过焊接材料的高温固化来完成裸芯片的粘接固定。使用高温固化粘接材料固定裸芯片的方式由于粘接材料高温形变，易引起裸芯片在焊接材料高温固化前后的位置产生较大偏移。 

在集成电路的内部封装结构中，引线键合互连是指裸芯片焊盘与封装外壳焊盘通过键合引线进行互连，常见的DIP（Double In-line Package）封装的内部引线键合方式见图1。互连引线为数十微米至数百微米直径的Au丝、Al丝和Si-Al丝等。使用引线键合互连技术进行集成电路内部电互连的方式由于受互连线长度的约束，使得集成电路封装可供选择外壳的种类受到限制，同时对裸芯片在外壳中放置位置的偏差提出了更严格的要求。因此在相当多的集成电路内部结构中互连线的实际长度超过了安全长度，造成了质量隐患。互连影响器件长期可靠性，器件的失效约有l／4—l／3是互连引起的。互连引起的失效主要表现为引线过长，过长的引线易产生塌陷，与裸芯片易搭接短路，烧毁芯片。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种集成电路内部封装方法，能够防止粘接材料在高温固化时引起裸芯片位置偏移，提高粘接材料固化后裸芯片的位置精度，保证裸芯片的定位位置在粘接材料高温固化前后只产生设计允许的位置偏移；还能够防止过长的键合线的塌陷，提高键合线的可靠性，保证集成电路的键合线长度不超过安全长度（键合线长度要求见IPC-D-859标准）。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤： 

（1）选择符合裸芯片大小、引脚数量、电气、工作温度要求的带腔体的封装外壳，采用金属、陶瓷全气密封或塑料非气密封外壳； 

（2）采用陶瓷、微晶玻璃或多层玻纤布制备裸芯片定位板；所述裸芯片定位板的形状与外壳粘片区相同，以外壳粘片区边沿作为裸芯片定位板安装的定位基准，裸芯片定位板的外框紧靠外壳粘片区边沿放置，在需要裸芯片精确定位的位置上对裸芯片 定位板开满足裸芯片定位精度的方型通孔，在通孔内的外壳粘片区上滴粘接胶，再将裸芯片放置到通孔中，裸芯片与粘接胶紧密接触； 

（3）加工与外壳粘片区形状相同的键合过渡板，当键合过渡板安装在裸芯片四周时，键合过渡板外围尺寸小于外壳粘片区尺寸，在键合过渡板对应裸芯片的位置开方型通孔，使裸芯片露出；按键合过渡板的面积大小、裸芯片I/O数量计算键合过渡板的布线密度，再按布线密度计算布线线宽，采用陶瓷薄厚膜布线、多层玻纤布布线或柔性薄膜布线；使用键合过渡板的布线对引线键合进行延长，键合过渡板内、外键合焊盘位置分别与裸芯片焊盘、外壳键合焊盘位置相对应；安装键合过渡板时，在键合过渡板非键合面滴粘接胶，以外壳粘片区边沿做为键合过渡板的定位基准，键合过渡板键合面朝上，将键合过渡板粘接到外壳粘片区内，键合过渡板位于裸芯片上方；或将键合过渡板粘接到裸芯片定位板上，键合过渡板位于裸芯片四周； 

（4）将键合过渡板的内外键合焊盘分别与裸芯片焊盘和外壳焊盘键合互连； 

（5）使用有机粘合剂或金属焊接连接封盖与外壳，实现集成电路的密封。 

本发明的有益效果是： 

（1）通过使用裸芯片定位板有效地减小由于粘接胶在烘烤固化时对裸芯片的位置产生偏移。 

（2）通过使用键合过渡板的方式，解决了由于引线键合长度问题引起的集成电路损坏。 

（3）通过对键合过渡板的设计去改善由于键合线引起的信号串扰、电磁干扰问题，使得频率较高的集成电路也可以以引线键合封装方式得以实现。 

（4）采用键合连接方式可靠性好，无需IC芯片附加工艺，可返修，工艺稳定成熟简单，易实现，成本低廉。 

（5）灵活多变，可根据用户对集成电路的具体需求，提供相应的封装形式。 

附图说明

图1是常见DIP封装内部引线键合方式示意图； 

图2是裸芯片定位板固定裸芯片的封装剖视图； 

图3是键合过渡板位于裸芯片四周的封装剖视图； 

图4是键合过渡板位于裸芯片上方的封装剖视图； 

图5是键合过渡板位于裸芯片上方的封装分解图； 

图6是裸芯片定位板、裸芯片安装图； 

图7是键合过渡板位于裸芯片上方的示例产品安装、键合示意图；