专利名称：一种铜线芯片封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种芯片封装结构，尤其涉及一种铜线芯片封装结构，属芯片封装结构技术领域。
背景技术：
所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU 为例，实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等元件经过封装后的产品。封装技术封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面， 封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB (印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。目前传统的芯片封装工艺均采用金线结构封装，金线具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点，广泛应用于集成电路，铝丝由于存在形球非常困难等问题，只能采用楔键合，主要应用在功率器件、微波器件和光电器件。但是随着高密度封装的发展，金线封装结构的缺点将日益突出，金线封装的器件成本压力越来越大，同时微电子行业为降低成本、提高可靠性，必将寻求工艺性能好、价格低廉的金属材料来代替价格昂贵的金。
实用新型内容本实用新型旨在解决现有技术中金线封装结构成本较高的问题，提供一种铜线芯片封装结构，不仅价格低廉，焊接更牢固可靠，而且具有更好的电学性能和热学性能。本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的一种铜线芯片封装结构，包括芯片、芯片表面金属层和封装引脚，所述芯片通过欧姆接触与金属层连接，所述芯片表面金属层与封装引脚之间通过铜线电连接，所述铜线的直径为32. 5-42. 5微米，所述铜线在芯片表面金属层上的压焊点直径为90-110微米。本实用新型相对于现有技术取得了如下有益效果1.价格低廉，同等量的铜线和金线，铜线的成本只有金线的1/3-1/10，采用铜线代替金线将会大大降低芯片封装成本；2.具有更好的电学性能和热学性能，铜的电导率比金的电导率大，同时铜的热导率也高于金，因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流，更适用于高密度集成电路封装；3.焊接可靠性更高，在同等条件下，Cu/Al界面的金属间化合物生长速度比Au/Al 界面的慢10倍，因此，铜线焊点的可靠性要高于金线焊点。作为本实用新型的优选方案，所述铜线的直径为37. 5微米。作为本实用新型的优选方案，所述铜线在芯片表面金属层上的压焊点直径为100 微米。
图1为本实用新型的主视图。图2为本实用新型的俯视图。图中1.芯片；2.芯片表面金属层；3.铜线；4.封装引脚；5.压焊点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。如图1、图2所示，一种铜线结构封装包括芯片1、芯片表面金属层2和封装引脚 4，芯片1通过欧姆接触与芯片表面金属层2连接，芯片表面金属层2与封装引脚4之间通过铜线3采用压焊的方式连接，铜线3的直径为32. 5-42. 5微米，铜线3在芯片表面金属层 2上的压焊点5的直径为90-110微米。同等量的铜线和金线，铜线的成本只有金线的1/3-1/10，本实用新型采用铜线代替传统封装工艺中的金线，大大降低了封装成本。此外，由于铜的电导率比金的电导率大， 同时铜的热导率也高于金，因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流，具有更好的电学和热学性能，更适用于高密度集成电路封装。另外，因Au和Al两种元素的扩散速率不同，金线键合到铝金属化焊盘，容易导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹，降低了焊点力学性能和电学性能。对于铜线键合到铝金属化焊盘，在同等条件下，Cu/Al界面的金属间化合物生长速度比Au/Al界面的慢10倍，因此，铜线焊点的可靠性要高于金线焊点。作为本实用新型的最佳实施方案，铜线3的直径为37. 5微米，铜线3在芯片表面金属层2上的压焊点5直径为100微米。虽然本实用新型己以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求1.一种铜线芯片封装结构，包括芯片、芯片表面金属层和封装引脚，其特征在于，所述芯片通过欧姆接触与金属层连接，所述芯片表面金属层与封装引脚之间通过铜线电连接， 所述铜线的直径为32. 5-42. 5微米，所述铜线在芯片表面金属层上的压焊点直径为90-110 微米。
2.根据权利要求1所述的铜线芯片封装结构，其特征在于，所述铜线的直径为37.5微米。
3.根据权利要求1所述的铜线芯片封装结构，其特征在于，所述铜线在芯片表面金属层上的压焊点直径为100微米。
专利摘要本实用新型公开了一种铜线芯片封装结构，属芯片封装结构技术领域。它包括芯片、芯片表面金属层和封装引脚，所述芯片通过欧姆接触与金属层连接，所述芯片表面金属层与封装引脚之间通过铜线电连接，所述铜线的直径为32.5-42.5微米，所述铜线在芯片表面金属层上的压焊点直径为90-110微米。本实用新型铜线结构封装通过铜线封装结构代替了传统的金线封装结构，不仅价格低廉，焊接更牢固可靠，而且具有更好的电学性能和热学性能，更适用于高密度集成电路封装。
文档编号H01L23/00GK202178251SQ201120308438
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者高潮 申请人:扬州江新电子有限公司