[发明专利]管芯连接的一种改进方法

说明书

本发明涉及组装半导体芯片封壳的一种方法，特别地，涉及将单个半导体芯片连接到一个导线构架的管芯垫片上的一种改进方法。

“管芯连接”(die attachment)的工艺是这样一个步骤，特征在于由切割晶片而产生的单个芯片被连接到导线构架的管芯垫片上。

管芯连接材料可以分为两个种类：软的和硬的粘合剂。软的粘合剂包括一种以铅为基础的共晶焊料(Lead-based eutectic solder)和有机粘合剂，例如填充了导热粒子的环氧树脂或聚酰亚胺。粘合剂的作用是将芯片固定到垫片上并且减轻加到芯片上的应力。大部分由于芯片和导线构架间的温度差所产生的应力被粘合剂吸收，只有一小部分应力转加到芯片上。硬的粘合剂包括主要由金所组成的共晶体(eutectic mainly composedof gold)，例如AuSi，AuSn，AuGe等一类的。

对于塑料封壳的组装，填充了银的环氧树脂被广泛地应用。银是一种很好的导热导体。

图1是一个用来将管芯连接粘合剂分送到导体构架的垫片上的常规设备的部分示意图。包含有银环氧树脂(Ag-epoxy)(2)的设备(8)被放置在一个导体构架(4)的管芯垫片(6)之上并且把一个特定量的粘合剂，例如是银环氧树脂(Ag-epoxy)，分送到管芯垫片(6)上。设备(8)包括一个包含有银环氧树脂粘合剂(Ag-epoxy adhesive)的注射管7(syringe)，和用于分送银环氧树脂的点标器(9)。即使没有在图中表示出来，一个半导体芯片被置于粘合剂之中并且在热的大气压下被安置在一个希望的粘合层厚度上。

由于银环氧树脂具有一定的粘滞度，在分送设备(dispenserequipment)与分送到垫片上的银环氧树脂之间形成了一个环氧树脂尾部(an epoxy tail)，如箭头A所示，这个尾部会导致短路或至少引起导线或芯片的环氧树脂污染。

图2表示了银环氧树脂的粘滞度随温度的变化。银环氧化树脂具有与温度成反比的粘滞度。使用银环氧树脂的管芯连接通常是在23℃至25℃的温度下进行的。银环氧树脂的粘滞度越高，环氧树脂的尾部越大，银环氧树脂的粘滞度越低，环氧树脂的尾部越小。因此，能够通过减小装在注射管中的银环氧树脂的粘滞度来减小环氧树脂尾部的形成。但是，因为银环氧树脂是以一个低的粘滞度蔓延的，银环氧树脂的粘滞度不会低于一个特定值。

因此，本发明的目的是提供一个将半导体芯片连接到导体构架的管芯垫片上的方法，这一方法避免了在管心连接过程中形成环氧树脂尾部，从而避免了由于环氧树脂尾部的形成而引起的电气失效。

本发明提供了一个使用环氧树脂粘合剂将半导体芯片连接到导线构架的管芯垫片上的改进的方法，包括以下步骤：将粘合剂分送到管芯垫片上；通过在至少部分环氧树脂粘合剂上吹送具有从50℃到70℃的温度的热气来减小分送到管芯垫片上的粘合剂的粘滞度，从而避免形成环氧树脂的尾部，同时避免热气直接吹到管芯垫片上；并且将芯片置入粘合剂并且在该处放置芯片，把芯片与管芯垫片连接，其中热气是空气或氮气。

本发明提供了一种改进的使用环氧树脂粘合剂将半导体芯片附着到引线框的管芯垫片上的方法，包括以下步骤：分送环氧树脂粘合剂的多个点到管芯垫片上；通过在至少该多个点的部分上吹送具有从50℃到70℃的温度的热气来减小分送到管芯垫片的环氧树脂的多个点的粘滞度，从而避免形成环氧树脂的尾部；并且将芯片放在环氧树脂粘合剂的多个点之中来将芯片附着在管芯垫片上；其中热气是空气或氮气。

本发明的这些和各种其它特点和优点将参照以下的详细描述及附图容易地得到理解，相类似的参考标号表示相类似的结构单元，其中：

图1是使用银环氧树脂进行管心连接的常规的涂敷设备的一个部分的示意图。

图2表示了银环氧树脂随温度的变化。

图3是根据本发明的使用银环氧树脂的管芯连接工艺的一个示意图。

图4A至图4C是根据本发明的银环氧树脂的涂敷的示意图。

现在参照附图来对本发明进行详细的描述。