CN112234042A - 一种芯片键合布线连接结构 - Google Patents
一种芯片键合布线连接结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112234042A CN112234042A CN202011211955.3A CN202011211955A CN112234042A CN 112234042 A CN112234042 A CN 112234042A CN 202011211955 A CN202011211955 A CN 202011211955A CN 112234042 A CN112234042 A CN 112234042A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bonding wire
- side wall
- fixedly connected
- connection structure
- connecting rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- AHADSRNLHOHMQK-UHFFFAOYSA-N methylidenecopper Chemical compound [Cu].[C] AHADSRNLHOHMQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- ZLVDRPIZTVABIW-UHFFFAOYSA-N [Cu].[C].[Mo] Chemical compound [Cu].[C].[Mo] ZLVDRPIZTVABIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 208000008454 Hyperhidrosis Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 208000013460 sweaty Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种芯片键合布线连接结构。本发明涉及芯片封装技术领域，包括基板、连接箔和键合导线，所述连接箔与键合导线的材料均采用石墨烯铜碳合金或铜碳钼合金中的一种设置，且所述连接箔与键合导线通过抗氧化处理,还包括：连接机构，所述连接机构包括卡槽，所述卡槽开设在连接箔的侧壁上，所述键合导线的侧壁上固定连接有焊接板，且焊接板设置在卡槽中；支撑机构，所述支撑机构包括套管，所述套管固定连接在连接箔的侧壁上，所述套管的侧壁上滑动连接有滑板，且滑板的侧壁上固定连接有连接杆。该种芯片键合布线连接结构，它可以使得键合导线和连接箔之间的连接可以更加牢固,相对于传统纯铜丝在导热率,断裂强度，延伸率，韧性上都有很大的提升。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片键合布线连接结构。
背景技术
目前，铜绑定线代替铝绑定线是半导体产业发展历史上一个重要的里程碑。且在半导体技术发展过程中立下汗马功劳。然而在功率半导体领域，铜绑定线并没有被大量引入和应用。
现有技术中，使用铜丝作为键合导线，键合导线连接后呈拱形，并且键合导线的中部无支撑，仅靠铜丝的自身强度保持，铜丝的强度一般较低，因而键合导线的稳定性较差，若键合导线较软、较长，其容易发生变形和摆动，造成键合导线两端的焊接点失效，若键合导线之间的距离太小，还会造成相邻键合导线接触短路，无法保证产品的质量。
为此，我们提出一种芯片键合布线连接结构解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种芯片键合布线连接结构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种芯片键合布线连接结构，包括基板、连接箔和键合导线，所述连接箔与键合导线的材料均采用石墨烯铜碳合金设置，且所述连接箔与键合导线通过抗氧化处理。
优选地，所述芯片键合布线连接结构还包括：连接机构，所述连接机构包括卡槽，所述卡槽开设在连接箔的侧壁上，所述键合导线的侧壁上固定连接有焊接板，且焊接板设置在卡槽中；支撑机构，所述支撑机构包括套管，所述套管固定连接在连接箔的侧壁上，所述套管的侧壁上滑动连接有滑板，且滑板的侧壁上固定连接有连接杆，所述套管的外侧壁上固定连接有C形杆，且C形杆的一端固定连接有套环，所述连接杆滑动插设在套环中设置，且连接杆的侧壁上固定套设有挡块，所述键合导线的侧壁上固定套设有限位管，所述连接杆的一端与限位管固定连接。
优选地，所述套管的底端内侧壁上固定连接有拉伸弹簧，且拉伸弹簧的一端与滑板固定连接设置。
优选地，所述限位管的侧壁上开设有多个出气孔，且出气孔采用等间距环绕设置。
优选地，所述焊接板的侧壁上固定连接有固定杆，且固定杆的一端与键合导线固定连接。
优选地，所述滑板的侧壁上开设有螺纹槽，所述连接杆的一端侧壁上开设有外螺纹，所述连接杆与滑板之间采用螺纹连接设置。
优选地，所述支撑机构各部件均采用绝缘材质设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过将键合导线和连接箔采用石墨烯铜碳合金材质或铜碳钼合金材质中的一种设置，相对于现有的采用铜材质制成的键合导线，提高了键合导线自身的强度和导电性，且键合导线和连接箔通过抗氧化处理后，导热率可达到：600W/mk，相对于传统采用纯铜材质导热率提升150％以上，断裂强度提升139％以上，延伸率提升144％以上，韧性提升211％以上，由于键合导线与连接箔的热膨胀系数相同,并且较现行通用的无氧铜材质低,减少因热应力引起的剥离风险,降低芯片与芯片模块的失效风险
2、同时通过开设卡槽和相匹配的焊接板，并且通过固定杆进行加固，可以使得键合导线和连接箔之间的连接可以更加牢固，不再依靠单一的焊点作为连接点，延长了焊接点的使用寿命和保证了连接的稳固性。
3、通过设置的套管、压缩弹簧和连接杆等部件，连接杆上的挡块可以在套环的支撑下，防止连接杆向下移动，从而使得限位管可以通过连接杆对键合导线提供支撑力，使得键合导线的连接更加稳固，并且设置的拉伸弹簧可以在键合导线发生松动时，通过自身的弹力拉动连接杆和键合导线继续贴紧连接箔，提高了键合导线和芯片的稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的一种芯片键合布线连接结构的整体连接结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本发明提出的一种芯片键合布线连接结构的支撑机构连接结构示意图
图中：1、基板；2、连接箔；3、键合导线；4、套管；5、C形杆；6、限位管；7、出气孔；8、卡槽；9、焊接板；10、固定杆；11、滑板；12、拉伸弹簧；13、套环；14、挡块；15、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-3，一种芯片键合布线连接结构，包括基板1、连接箔2和键合导线3，连接箔2与键合导线3的材料均采用石墨烯铜碳合金设置，键合导线和连接箔通过抗氧化处理，如图下表所示所示:
采用抗氧化处理后相对于传统纯铜丝在断裂强度，延伸率，韧性上都有很大的提升，具体的，导热率提升150％，断裂强度提升139％，延伸率提升144％，韧性提升210％，还包括：连接机构，连接机构包括卡槽8，卡槽8开设在连接箔2的侧壁上，键合导线3的侧壁上固定连接有焊接板9，且焊接板9设置在卡槽8中，焊接板9的侧壁上固定连接有固定杆10，且固定杆10的一端与键合导线3固定连接，设置的固定杆10可以对焊接板9和键合导线3之间的连接进行进一步加固；
支撑机构，支撑机构各部件均采用绝缘材质设置，采用绝缘材料设置可以降低对芯片产生的影响，支撑机构包括套管4，套管4固定连接在连接箔2的侧壁上，套管4的底端内侧壁上固定连接有拉伸弹簧12，且拉伸弹簧12的一端与滑板11固定连接设置，设置的拉伸弹簧12可以在键合导线3发生松动时，通过自身的弹力拉动连接杆15和键合导线3继续贴紧连接箔2，提高了键合导线3和芯片的稳定性，套管4的侧壁上滑动连接有滑板11，且滑板11的侧壁上固定连接有连接杆15，滑板11的侧壁上开设有螺纹槽，连接杆15的一端侧壁上开设有外螺纹，连接杆15与滑板11之间采用螺纹连接设置，通过设置的螺纹连接可以便于连接杆15和滑板11之间的安装和拆卸。
套管4的外侧壁上固定连接有C形杆5，且C形杆5的一端固定连接有套环13，连接杆15滑动插设在套环13中设置，且连接杆15的侧壁上固定套设有挡块14，键合导线3的侧壁上固定套设有限位管6，连接杆15的一端与限位管6固定连接，限位管6的侧壁上开设有多个出气孔7，且出气孔7采用等间距环绕设置，通过设置的出气孔7可以便于键合导线3进行散热，防止热量蓄积加快了键合导线3的老化。
本发明中，当键合导线3发生弯曲时，连接杆15上的挡块14可以在套环13的支撑下，防止连接杆15向下移动，从而使得限位管6可以通过连接杆15对键合导线3提供支撑力，使得键合导线3的连接更加稳固；
进一步地，当键合导线3与连接箔2之间发生松动时，设置的拉伸弹簧12可以通过自身的弹力拉动连接杆15和键合导线3继续贴紧连接箔2，提高了键合导线3的连接稳定性，并且设置的卡槽8和焊接板9可以降低焊接点的受力，使得焊接点的使用寿命更长。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种芯片键合布线连接结构，包括基板(1)、连接箔(2)和键合导线(3)，其特征在于：所述连接箔(2)与键合导线(3)的材料均采用石墨烯铜碳合金或铜碳钼合金中的一种设置，且所述连接箔(2)与键合导线(3)通过抗氧化处理。
2.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于所述芯片键合布线连接结构还包括：
连接机构，所述连接机构包括卡槽(8)，所述卡槽(8)开设在连接箔(2)的侧壁上，所述键合导线(3)的侧壁上固定连接有焊接板(9)，且焊接板(9)设置在卡槽(8)中；
支撑机构，所述支撑机构包括套管(4)，所述套管(4)固定连接在连接箔(2)的侧壁上，所述套管(4)的侧壁上滑动连接有滑板(11)，且滑板(11)的侧壁上固定连接有连接杆(15)，所述套管(4)的外侧壁上固定连接有C形杆(5)，且C形杆(5)的一端固定连接有套环(13)，所述连接杆(15)滑动插设在套环(13)中设置，且连接杆(15)的侧壁上固定套设有挡块(14)，所述键合导线(3)的侧壁上固定套设有限位管(6)，所述连接杆(15)的一端与限位管(6)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于，所述套管(4)的底端内侧壁上固定连接有拉伸弹簧(12)，且拉伸弹簧(12)的一端与滑板(11)固定连接设置。
4.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于，所述限位管(6)的侧壁上开设有多个出气孔(7)，且出气孔(7)采用等间距环绕设置。
5.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于，所述焊接板(9)的侧壁上固定连接有固定杆(10)，且固定杆(10)的一端与键合导线(3)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于，所述滑板(11)的侧壁上开设有螺纹槽，所述连接杆(15)的一端侧壁上开设有外螺纹，所述连接杆(15)与滑板(11)之间采用螺纹连接设置。
7.根据权利要求1所述的一种芯片键合布线连接结构，其特征在于，所述支撑机构各部件均采用绝缘材质设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011211955.3A CN112234042B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种芯片键合布线连接结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011211955.3A CN112234042B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种芯片键合布线连接结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112234042A true CN112234042A (zh) | 2021-01-15 |
| CN112234042B CN112234042B (zh) | 2024-07-12 |
Family
ID=74121846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011211955.3A Active CN112234042B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种芯片键合布线连接结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112234042B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011166051A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Panasonic Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| CN105097063A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-25 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种含有石墨烯的高强度、高导电率铜或铜合金导线 |
| CN107958718A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-24 | 中山市天隆燃具电器有限公司 | 一种石墨烯复合新材料及其制备方法 |
| CN210467818U (zh) * | 2019-11-01 | 2020-05-05 | 富士电机（中国）有限公司 | Igbt模块封装结构 |
| CN210668350U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-02 | 江苏爱矽半导体科技有限公司 | 一种芯片键合引线连接结构及芯片封装结构 |
| CN210984720U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-07-10 | 广东芯聚能半导体有限公司 | 键合线及半导体功率器件 |
| CN213184271U (zh) * | 2020-11-03 | 2021-05-11 | 张承平 | 一种芯片键合布线连接结构 |
-
2020
- 2020-11-03 CN CN202011211955.3A patent/CN112234042B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011166051A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Panasonic Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| CN105097063A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-25 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种含有石墨烯的高强度、高导电率铜或铜合金导线 |
| CN107958718A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-24 | 中山市天隆燃具电器有限公司 | 一种石墨烯复合新材料及其制备方法 |
| CN210467818U (zh) * | 2019-11-01 | 2020-05-05 | 富士电机（中国）有限公司 | Igbt模块封装结构 |
| CN210668350U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-02 | 江苏爱矽半导体科技有限公司 | 一种芯片键合引线连接结构及芯片封装结构 |
| CN210984720U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-07-10 | 广东芯聚能半导体有限公司 | 键合线及半导体功率器件 |
| CN213184271U (zh) * | 2020-11-03 | 2021-05-11 | 张承平 | 一种芯片键合布线连接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112234042B (zh) | 2024-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN213184271U (zh) | 一种芯片键合布线连接结构 | |
| CN112234042A (zh) | 一种芯片键合布线连接结构 | |
| CN206703995U (zh) | 电气化铁路接触网导线支撑n型定位装置 | |
| CN101575728A (zh) | 挂具 | |
| CN107742812B (zh) | 滑环装置 | |
| CN207021400U (zh) | 一种导电夹 | |
| CN206412314U (zh) | 一种稳固性高的保险丝支架 | |
| CN2884565Y (zh) | 铜铝接线夹 | |
| CN205211974U (zh) | 电力线路导线不受力连接的裹通式并沟线夹 | |
| CN203722569U (zh) | 用于连接晶体硅光伏发电组件的光伏接线盒 | |
| CN208507725U (zh) | 一种无引线的数码管芯片 | |
| CN2881999Y (zh) | 铜铝接线端子 | |
| CN2881997Y (zh) | 铜铝连接管 | |
| CN207588181U (zh) | 滑环装置 | |
| CN101992360A (zh) | 焊针及其制造方法 | |
| CN201788954U (zh) | 一种半导体芯片封装装置 | |
| CN101763999A (zh) | 跌落式熔断器 | |
| CN205319517U (zh) | 开关柜嵌入式柜顶小母线端子 | |
| CN207490110U (zh) | 一种接线端子 | |
| CN218178798U (zh) | 一种灯具固定结构 | |
| CN203055812U (zh) | 一种断路器连接装置 | |
| CN210779052U (zh) | 一种高导电的圆盘端子 | |
| CN218770118U (zh) | 一种接线柱 | |
| CN211045777U (zh) | 一种带灌锡孔的管式端子 | |
| CN2514962Y (zh) | 电焊钳 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240328 Address after: 3rd Floor, Standard Factory Building 1 #, Zhigu Science and Technology Innovation Park, No. 188 Zixu Road, Xukou Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000 Applicant after: Suzhou Zhijing Semiconductor Materials Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 201104 Room 102, No.2, Lane 1398, Jinmei Road, Minhang District, Shanghai Applicant before: Zhang Chengping Country or region before: China Applicant before: Shanghai Zhijing trading firm Applicant before: Changzhou Zhijing graphene Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240828 Address after: Room 1903J, 19th Floor, No. 993 Nanjing West Road, Jing'an District, Shanghai, 200040 Patentee after: Zhijing Electronic Materials (Shanghai) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 3rd Floor, Standard Factory Building 1 #, Zhigu Science and Technology Innovation Park, No. 188 Zixu Road, Xukou Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000 Patentee before: Suzhou Zhijing Semiconductor Materials Co.,Ltd. Country or region before: China |