Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungssystem, das Bondbereiche
für eine
Halbleiterbauelementpackung beinhaltet, auf eine zugehörige Halbleiterbauelementpackung
sowie auf ein Verfahren zum Drahtbonden einer derartigen Packung.The
The invention relates to a connection system, the bonding areas
for one
Semiconductor device package includes, on an associated semiconductor device package
and to a method of wire bonding such a package.
Die
Anzahl von Transistoren, die auf einem integrierten Schaltkreischip
gebildet werden können, nimmt
mit dem Trend zu höherer
Integration weiter zu. Demgemäß werden
integrierte Schaltkreise hochentwickelter und erfordern eine erhöhte Anzahl von
Eingabe- und Ausgabe-E/A-Anschlüssen
oder -Leitungen. Daher nimmt die Anzahl von Bondkontaktstellen,
die an den Kanten der Einzelchips platziert sind, entsprechend zu,
was Beschränkungen
für das
Packen von Chips bedeutet.The
Number of transistors on an integrated circuit chip
can be formed
with the trend to higher
Integration continues. Accordingly, become
integrated circuits are more sophisticated and require an increased number of
Input and Output I / O Ports
or lines. Therefore, the number of bond pads,
which are placed at the edges of the individual chips, corresponding to,
what restrictions
for the
Packing of chips means.
In
einem integrierten Schaltkreiseinzelchip sind die Bondkontaktstellen üblicherweise
am Umfang des Chips platziert. Der Einzelchip ist an einem Leiterrahmen
oder Packungssubstrat angebracht, das wiederum eine Anzahl von Anschlussstiften
oder Leitungen zum Verteilen der Signale von der Bondkontaktstelle
des Einzelchips zu einer Schaltkreisplatine enthält, an der die Chippackung
angebracht ist. Der Leiterrahmen oder das Packungssubstrat beinhalten
eine Anzahl von Leitungen, die im Allgemeinen zu den Bondkontaktstellen
des Einzelchips justiert sind. Die Leitungen sind über Bonddrähte mit den
Bondkontaktstellen gekoppelt.In
In an integrated circuit die, the bond pads are common
placed on the perimeter of the chip. The single chip is on a lead frame
or package substrate, which in turn has a number of pins
or lines for distributing the signals from the bond pad
of the single chip to a circuit board containing the chip package
is appropriate. The leadframe or package substrate include
a number of wires, generally to the bond pads
of the single chip are adjusted. The lines are over bonding wires with the
Coupled bond pads.
1 ist eine Draufsicht auf
eine herkömmliche
Bondkonfiguration. Ein Einzelchip 1 beinhaltet eine Mehrzahl
von Bondkontaktstellen 3 entlang einer Kante des Einzelchips 1.
Die Bondkontaktstellen 3 sind mit einer Mehrzahl von entsprechenden
Leitungen 5 eines Leiterrahmens über Bonddrähte 7 in Bondbereichen 9 des
Leiterrahmens gekoppelt. Die Bondbereiche 9 werden außerdem üblicherweise
für Leiterrahmen
als "innere Leitungsanschlussstellen" oder für Packungssubstratkonfigurationen
als "Bondfinger" bezeichnet. Die
Leitungen 5 sind von größerer Abmessung
als die entsprechenden Bondkontaktstellen 3. Der Winkel,
unter dem der Bonddraht 7 relativ zu einer Achse liegt,
die senkrecht zu der Kante des Einzelchips 1 ist und durch
die entsprechende Kontaktstelle 3 verläuft, wird als "Bondwinkel" bezeichnet. Bonddrähte 7,
die mit den Bondkontaktstellen 3 in einem mittigen Bereich
der Kante des Chips gekoppelt sind, sind um eine Entfernung S2 voneinander
beabstandet, während
Bonddrähte 7,
die mit den Bondkontaktstellen 3 in einem Eckbereich der Kante
des Chips gekoppelt sind, um eine Entfernung S1 voneinander beabstandet
sind. Die Entfernung S1 zwischen den Bonddrähten in den Eckbereichen des Einzelchips
ist aufgrund des erhöhten
Bondwinkels der Drähte
in den Eckbereichen, der auf der größeren Abmessung der Leitungen 5 beruht,
geringer als die Entfernung S2 zwischen den Bonddrähten in
dem mittigen Bereich des Einzelchips. Mit der reduzierten Entfernung
S1 zwischen Drähten
in den Eckbereichen besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für einen
Kurzschluss zwischen Bonddrähten
in den Eckbereichen während
der letzten Stadien des Chippackens, ein kostspieliger Zeitpunkt
zum Einbringen von Defekten im Herstellungsprozess, da die Fertigung
des Chips zu diesem Zeitpunkt nahezu beendet ist. 1 is a plan view of a conventional bonding configuration. A single chip 1 includes a plurality of bond pads 3 along an edge of the single chip 1 , The bond pads 3 are with a plurality of corresponding lines 5 a lead frame over bonding wires 7 in bonding areas 9 coupled to the lead frame. The bond areas 9 Additionally, they are commonly referred to as "inner lead pads" for lead frames or "bond fingers" for package substrate configurations. The wires 5 are larger in size than the corresponding bond pads 3 , The angle under which the bonding wire 7 relative to an axis perpendicular to the edge of the single chip 1 is and through the appropriate contact point 3 runs, is referred to as "bond angle". Bond wires 7 that with the bond pads 3 are coupled in a central region of the edge of the chip, are spaced apart by a distance S2, while bonding wires 7 that with the bond pads 3 are coupled in a corner region of the edge of the chip, spaced apart by a distance S1. The distance S1 between the bonding wires in the corner regions of the single chip is due to the increased bonding angle of the wires in the corner regions, due to the larger dimension of the leads 5 less than the distance S2 between the bonding wires in the central area of the single chip. With the reduced distance S1 between wires in the corner regions, there is an increased likelihood of a short between bonding wires in the corner regions during the last stages of the chip bag, a costly time to introduce defects in the manufacturing process, since the manufacture of the chip is almost completed at this time ,
Um
einen Kurzschluss von Draht zu Draht in den Eckbereichen zu vermeiden,
wird der Abstand zwischen den Bondkontaktstellen 3 von
den mittigen Bereichen des Einzelchips zu den Eckbereichen größer gemacht. 2 ist eine Draufsicht auf
eine herkömmliche
Bondkonfiguration, bei welcher der Abstand oder das "Rastermaß" zwischen den Bondkontaktstellen 3 auf
diese Weise vergrößert ist.
Diese Vergrößerung des
Rastermaßes
wird im Allgemeinen als die "Eckenregel" bezeichnet. Unter
Verwendung der Eckenregel wird aus 2 ersichtlich,
dass das Rastermaß P1
zwischen den Bondkontaktstellen 3 in dem mittigen Bereich
kleiner als das Rastermaß P2 zwischen
den Bondkontaktstellen 3 in einem Zwischenbereich ist,
das seinerseits kleiner als das Rastermaß P3 zwischen den Bondkontaktstellen 3 in dem
Eckbereich ist (P1 < P2 < P3). Die Eckenregel lässt sich
auf Bondkontaktstellen sowohl entlang vertikaler als auch horizontaler
Kanten des Einzelchips und in allen Quadranten des Einzelchips anwenden. Durch
Vergrößern des
Rastermaßes
zwischen Bondkontaktstellen auf diese Weise wird die Vergrößerung des
Bondwinkels zwischen den Chipbondkontaktstellen 3 und den
Leitungsbondbereichen 9 abgeschwächt oder eliminiert. Beispiele
für die
Verwendung der Eckenregel für
Chipbondkonfigurationen sind in der Patentschrift US 5,923,092 A bereitgestellt,
deren Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen wird.To avoid a wire-to-wire short in the corner areas, the distance between the bond pads becomes 3 made larger from the central areas of the single chip to the corner areas. 2 FIG. 12 is a plan view of a conventional bond configuration in which the pitch or "pitch" between bond pads 3 is enlarged in this way. This magnification of the pitch is generally referred to as the "corner rule". Using the corner rule turns off 2 it can be seen that the pitch P1 between the bond pads 3 in the central area smaller than the pitch P2 between the bond pads 3 in an intermediate region, which in turn is smaller than the pitch P3 between the bond pads 3 in the corner area is (P1 <P2 <P3). The corner rule applies to bonding pads along both the vertical and horizontal edges of the die and in all quadrants of the die. By increasing the pitch between bond pads in this way, the increase in the bond angle between the chip bond pads becomes 3 and the line bonding areas 9 toned down or eliminated. Examples of the use of the corner rule for chip-bond configurations are in the patent specification US 5,923,092 A , the contents of which are incorporated herein by reference.
Eine
Bondkonfiguration, auf die sich die Eckenregel anwenden lässt, resultiert
jedoch in einer vergrößerten Chipabmessung,
wenn die Anzahl an Bondkontaktstellen aufrechterhalten werden soll. Dies
steht im Gegensatz zur Designintegration und im Gegensatz zum Fertigungsdurchsatz,
bei denen eine optimale "Netto-Einzelchip"-Anzahl oder Anzahl an
Chips pro Wafer gewünscht
ist. Demgemäß erhöhen sich
die Herstellungskosten proportional.A
Bond configuration to which the corner rule applies results
however, in an enlarged chip size,
if the number of bond pads is to be maintained. This
is in contrast to design integration and in contrast to manufacturing throughput,
where an optimal "net single chip" number or number of
Wished chips per wafer
is. Accordingly, increase
the production costs proportional.
Bei
einem in der Patentschrift US
5,952,710 A ffenbarten gattungsgemäßen Verbindungssystem sind
als um einen Einzelchipbereich herum angeordnete Bondbereiche innere
Leiterabschnitte eines zur Chipkontaktierung dienenden Leiterrahmens
vorgesehen, die über
Bonddrähte
mit entsprechenden Chipanschlüssen
verbunden und speziell so gestaltet sind, dass ein in einem Eckenbereich
verlaufender Bonddraht, der eine im Eckbereich des Chips liegende
Anschlussstelle mit dem zugehörigen
inneren Leiterabschnitt des Leiterrahmens verbindet, kürzer als ein
benachbarter Bonddraht ist. Dies wird dadurch realisiert, dass sich
der eckseitige innere Leiterabschnitt etwas weiter nach innen in
Richtung Chip erstreckt als der benachbarte innere Leiterabschnitt. Konkret
steht der betreffende innere Leiterabschnitt um eine Länge vor,
die in der Größenordnung
des mittleren Abstands benachbarter innerer Leiterabschnitte liegt.In one in the patent US 5,952,710 A inner connecting sections of a conductor frame serving for chip contacting are provided as bonding regions arranged around a single chip region, which are connected via bonding wires to corresponding chip connections and specially designed such that a bonding wire extending in a corner region lies in the corner region of the chip de connection point with the associated inner conductor portion of the lead frame connects, shorter than an adjacent bonding wire. This is realized in that the corner-side inner conductor section extends slightly further inward in the direction of the chip than the adjacent inner conductor section. Concretely, the respective inner conductor portion protrudes by a length which is of the order of the mean distance of adjacent inner conductor portions.
In
der Patentschrift EP
0 015 111 B1 ist als Verbindungssystem für eine Halbleiterbauelementpackung
ein Leiterrahmen offenbart, bei dem die Zuleitungen ein von einem
Chipmontagebereich strahlenartig ausgehendes Muster bilden. Dabei
erstrecken sich die Zuleitungen vom quadratischen Chipmontagebereich
aus mit einem inneren Abschnitt zunächst senkrecht von jeder der
vier Seiten des Montagebereichs weg nach außen, um dann abknickend in
einen Mittelabschnitt überzugehen, der
wiederum abknickend in einen äußeren Abschnitt übergeht.
Im äußeren Abschnitt
verlaufen die Zuleitungen parallel zu ihrem zugehörigen inneren
Abschnitt, wobei sie jedoch verbreitert sind. Der Knickwinkel beim Übergang
vom mittleren zum äußeren Abschnitt
ist entgegengesetzt zum Knickwinkel beim Übergang vom inneren zum mittleren
Leiterabschnitt, wobei der Knickwinkel für die Zuleitungen in den mittleren
Seitenbereichen geringer ist und zu den Eckbereichen der Chipmontagefläche hin
zunimmt. Die Knickpunkte des Übergangs
vom inneren zum mittleren Leiterabschnitt liegen auf einem Quadrat,
das zu demjenigen der Chipmontagefläche um 45° verdreht ist, während die
Knickpunkte des Übergangs
vom mittleren zum äußeren Leiterabschnitt
auf einem nochmals größeren, zu
demjenigen der Chipmontagefläche
gleich orientierten Quadrat liegen. Auf diese Weise sollen mit der
gleichen Leiterrahmenstruktur Chips unterschiedlicher Größe montiert
werden können.In the patent EP 0 015 111 B1 For example, as a connection system for a semiconductor device package, there is disclosed a lead frame in which the leads form a pattern radiating from a chip mounting area. In this case, the leads extend from the square chip mounting region with an inner portion initially perpendicularly away from each of the four sides of the mounting region to the outside, and then bend over into a middle section, which in turn merges into an outer portion kinkend. In the outer portion of the leads are parallel to their associated inner portion, but they are widened. The bending angle at the transition from the middle to the outer portion is opposite to the bending angle at the transition from the inner to the middle conductor portion, wherein the bending angle for the leads in the central side regions is smaller and increases towards the corner regions of the chip mounting surface. The inflection points of the transition from the inner to the middle conductor section lie on a square that is rotated by 45 ° to that of the chip mounting surface, while the inflection points of the transition from the middle to the outer conductor section lie on an even larger square oriented the same to that of the chip mounting surface. In this way, chips of different sizes should be able to be mounted with the same leadframe structure.
In
der Offenlegungsschrift DE
197 04 343 A1 ist ein Leiterrahmen-Verbindungssystem für eine Halbleiterbauelementpackung
offenbart, bei dem einzelne Leiter des Leiterrahmens gleichzeitig
als Halteelemente zum mechanischen Halten des Halbleiterchips dienen.In the published patent application DE 197 04 343 A1 discloses a leadframe interconnection system for a semiconductor device package in which individual conductors of the leadframe simultaneously serve as holding elements for mechanically holding the semiconductor chip.
Die
Offenlegungsschrift US 2002/0140083 A1 offenbart ein Verbindungssystem
zur verkapselten Integration eines Halbleiterchips auf einer Mehrschichtleiterplatte,
wobei die Chipanschlüsse über Bonddrähte mit
Kontaktstrukturen der Leiterplatte verbunden sind, die auch Durchkontakte
beinhalten können.The
Laid-open publication US 2002/0140083 A1 discloses a connection system
for the encapsulated integration of a semiconductor chip on a multilayer printed circuit board,
the chip connections via bonding wires with
Contact structures of the circuit board are connected, which also have vias
may include.
In
der eingangs genannten Patentschrift US 5,923,092 A ist eine Leiterrahmenstruktur
offenbart, bei der die Zuleitungen mit ihren einer Chipmontagefläche zugewandten
inneren Enden auf einem Achteck liegen, indem die mit den vier Eckbereichen
des quadratischen Chipmontagebereichs korrespondierenden Eckbereiche
der innenseitigen Begrenzung der Leiterrahmen struktur abgeplattet
sind, um dort den Abstand zu den chipseitigen Kontaktstellen etwas
zu verkürzen.In the aforementioned patent US 5,923,092 A discloses a leadframe structure, in which the leads lie with their one chip mounting surface facing inner ends on an octagon by the corresponding with the four corners of the square chip mounting area corner regions of the inner boundary of the lead frame structure are flattened there to the distance to the chip-side pads something To shorten.
Die
Offenlegungsschrift JP 62-185331 A offenbart ein Verbindungssystem
für eine
Halbleiterbauelementpackung, bei dem ein in einer Öffnung der
Packung aufgenommener Chip eine Bondkontaktstellenkonfiguration
aufweist, bei der periphere Bondkontaktstellen zwischen je zwei
Chipeckbereichen entlang eines Kreisbogens angeordnet sind, während mit
einem jeweiligen Eckbereich korrespondierende Bondkontaktstellen
in einer Reihe angeordnet sind, die gegenüber dem besagten Kreisbogen zur
Chipecke hin versetzt ist. In gleicher Weise sind auf einem die
Chipöffnung
umgebenden Packungsbereich Bondbereiche, die sich zwischen Eckbereichen
der Öffnung
befinden, entlang eines jeweiligen Kreisbogens angeordnet, während mit
dem jeweiligen Eckbereich korrespondierende Bondbereiche in einer
Reihe angeordnet sind, die demgegenüber in chipabgewandter Richtung
versetzt ist. Damit soll ein bezüglich
des Chipmittelpunktes möglichst
strahlenförmiger
Verlauf aller die Bondkontaktstellen mit den Bondbereichen verbindenden
Bonddrähte
erreicht werden.The
Laid-open JP 62-185331 A discloses a connection system
for one
Semiconductor device package in which one in an opening of the
Pack received chip a bond pad configuration
at the peripheral bond pads between every two
Chipeckbereichen are arranged along a circular arc, while with
a corresponding corner region corresponding bond pads
are arranged in a row opposite to said circular arc for
Chip corner is offset. In the same way are on a the
chip opening
surrounding packing area bonding areas, extending between corner areas
the opening
are located along a respective arc while using
the respective corner region corresponding bond areas in one
Row are arranged, in contrast, in the chip away direction
is offset. This should be a respect
the chip center as possible
of radial
Course of all the bond pads connecting to the bond areas
Bond wires
be achieved.
Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines
Verbindungssystems, einer zugehörigen
Halbleiterbauelementpackung und eines zugehörigen Drahtbondverfahrens zugrunde,
die in der Lage sind, wenigstens teilweise die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten
des Standes der Technik zu vermeiden und durch die insbesondere
die Bondwinkel der Bonddrähte
innerhalb akzeptabler Grenzen gehalten werden, ohne eine Vergrößerung der Einzelchipabmessung
zu verursachen.Of the
Invention is the technical problem of providing a
Connection system, an associated
Semiconductor device package and an associated Drahtbondverfahrens based,
which are capable, at least in part, of the difficulties mentioned above
to avoid the prior art and by the particular
the bond angles of the bonding wires
within acceptable limits without increasing the size of the single-chip
to cause.
Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verbindungssystems
mit den Merkmalen von Anspruch 1, 2 oder 5, einer Halbleiterbauelementpackung
mit den Merkmalen von Anspruch 22 und eines Drahtbondverfahrens
mit den Merkmalen von Anspruch 27.The
Invention solves
this problem by providing a connection system
with the features of claim 1, 2 or 5, a semiconductor device package
with the features of claim 22 and a wire bonding method
with the features of claim 27.
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous
embodiments
The invention are specified in the subclaims.
Gemäß der Erfindung
beinhalten Leiterrahmen und Packungssubstrate Leitungen, Leitungsbondbereiche
oder Bondfinger, die so angeordnet werden können, dass Bondkontaktstellenkonfigurationen
mit gleichmäßigem Rastermaß selbst
in den Eckbereichen des Einzelchips aufgenommen werden. Auf diese
Weise kann das Auftreten von Kurzschlüssen zwischen benachbarten
Bonddrähten
reduziert oder eliminiert werden, und die Bauelement-Nettoeinzelchipanzahl
während
der Herstellung kann erhöht
werden.In accordance with the invention, leadframes and package substrates include leads, lead bonds, or bonding fingers that may be arranged to accept even pitch bond pad configurations even in the corner regions of the die. In this way, the occurrence of short circuits between adjacent bonding wires can be reduced or eliminated, and the components The net single chip number during production can be increased.
Vorteilhafte,
nachfolgend beschriebene Ausführungsformen
der Erfindung und die zu deren besserem Verständnis oben beschriebenen herkömmlichen
Ausführungsformen
sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:Advantageous,
Embodiments described below
of the invention and the conventional ones described above for their better understanding
embodiments
are shown in the drawings, in which:
1 eine
Draufsicht auf eine herkömmliche Bondkonfiguration
zwischen einem Einzelchip und einem Leiterrahmen, 1 a plan view of a conventional bonding configuration between a single chip and a lead frame,
2 eine
Draufsicht auf eine herkömmliche Bondkonfiguration,
bei welcher der Abstand oder das "Rastermaß" zwischen Bondkontaktstellen gemäß der Eckenregel
vergrößert ist, 2 a plan view of a conventional bonding configuration in which the distance or the "pitch" is increased between bond pads according to the corner rule,
3 eine
Draufsicht auf eine Verbindungsplatine oder einen "Leiterrahmen", die/der gemäß der Erfindung
konfiguriert ist, 3 a plan view of a connection board or a "lead frame" that is configured according to the invention,
4 eine
vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten des Leiterrahmens von 3 gemäß der Erfindung, 4 an enlarged view of the first quadrant of the leadframe of 3 according to the invention,
5 eine
vergrößerte Ansicht
einer Bondspitze einer ersten Leitung einer zweiten Gruppe von Leitungen
des Leiterrahmens von 4 gemäß der Erfindung, 5 an enlarged view of a bonding tip of a first line of a second group of lines of the leadframe of 4 according to the invention,
6 eine
Draufsicht auf den an einen Einzelchip gebondeten Leiterrahmen von 4 gemäß der Erfindung, 6 a plan view of the bonded to a single chip leadframe of 4 according to the invention,
7 eine
vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten einer ersten alternativen Ausführungsform
eines Leiterrahmens gemäß der Erfindung, 7 an enlarged view of the first quadrant of a first alternative embodiment of a lead frame according to the invention,
8 eine
vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten einer zweiten alternativen Ausführungsform
eines Leiterrahmens gemäß der Erfindung, 8th an enlarged view of the first quadrant of a second alternative embodiment of a lead frame according to the invention,
9 eine
vergrößerte Draufsicht
des an einen Einzelchip gebondeten Leiterrahmens von 8 gemäß der Erfindung, 9 an enlarged plan view of the bonded to a single chip leadframe of 8th according to the invention,
10 ein
Diagramm von Bondwinkeln für Bonddrähte einer
ersten Gruppe von Leitungen und für Bonddrähte der zweiten Gruppe von
Leitungen für den
Leiterrahmen von 6 gemäß der Erfindung, 10 a diagram of bonding angles for bonding wires of a first group of lines and bonding wires of the second group of lines for the lead frame of 6 according to the invention,
11 eine
perspektivische Ansicht einer Quad-Flat-Packung (QFP), die eine
erste Gruppe von Leitungen in einem mittigen Bereich der Chipkante
und eine zweite Gruppe von Leitungen in einem Eckbereich gemäß der Erfindung
aufweist, 11 a perspective view of a quad-flat-pack (QFP) having a first group of lines in a central region of the chip edge and a second group of lines in a corner region according to the invention,
12 eine
Querschnittansicht der QFP von 11 entlang
einer Schnittlinie A-A' von 6, 12 a cross-sectional view of the QFP of 11 along a section line AA 'of 6 .
13 eine
Querschnittansicht einer QFP, die der in 8 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung entspricht, entlang der Schnittlinie A-A' gemäß der Erfindung, 13 a cross-sectional view of a QFP, the in 8th illustrated embodiment of the invention, along the section line AA 'according to the invention,
14 eine
Draufsicht auf eine Quad-Flat-Non-Lead-Packung (QFN) gemäß der Erfindung,
die eine erste Gruppe von Leitungen in einem mittigen Bereich der
Chipkante und eine zweite Gruppe von Leitungen in einem Eckbereich
gemäß der Erfindung
aufweist, 14 a top view of a quad-flat non-lead package (QFN) according to the invention, which has a first group of lines in a central region of the chip edge and a second group of lines in a corner region according to the invention,
15 eine
Querschnittansicht der QFN von 14 entlang
einer Schnittlinie B-B von 14, 15 a cross-sectional view of the QFN of 14 along a section line BB of 14 .
16 eine
Querschnittansicht einer Ball-Grid-Array(BGA)-Packung, die der in 8 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung entspricht, entlang der Schnittlinie A-A', 16 a cross-sectional view of a ball grid array (BGA) package, the in 8th illustrated embodiment of the invention, along the section line A-A ',
17 eine
Draufsicht auf ein Substrat einer substratbasierten Ball-Grid-Array(BGA)-Packung
gemäß der Erfindung, 17 a top view of a substrate of a substrate-based ball grid array (BGA) package according to the invention,
18 eine
vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten des Substrats und von Bondfingern der BGA
von 17 gemäß der Erfindung, 18 an enlarged view of the first quadrant of the substrate and bonding fingers of the BGA of 17 according to the invention,
19 eine
Querschnittansicht des Substrats und von Bondfingern der BGA der 17 und 18 gemäß der Erfindung, 19 a cross-sectional view of the substrate and bonding fingers of the BGA the 17 and 18 according to the invention,
20 eine
Draufsicht auf den ersten Quadranten des an einen Einzelchip gebondeten
Substrats und von Bondfingern der BGA der 17 bis 19 gemäß der Erfindung, 20 a plan view of the first quadrant of the substrate bonded to a single chip and bonding fingers of the BGA of 17 to 19 according to the invention,
21 ein
Diagramm der Bondwinkel für Bonddrähte der
ersten Gruppe von Bondfingern und für Bonddrähte der zweiten Gruppe von
Bondfingern für
das Substrat der BGA von 20 gemäß der Erfindung, 21 a diagram of the bonding angle for bonding wires of the first group of bonding fingers and bonding wires of the second group of bonding fingers for the substrate of the BGA of 20 according to the invention,
22 eine
Querschnittansicht eines Teils der fertiggestellten Packung der
gebondeten BGA von 20 gemäß der Erfindung, 22 a cross-sectional view of a portion of the finished package of the bonded BGA of 20 according to the invention,
23 eine
Querschnittansicht eines Teils einer alternativen Ausführungsform
einer fertiggestellten Packung einer gebondeten BGA gemäß der Erfindung, 23 12 is a cross-sectional view of a portion of an alternative embodiment of a completed package of a bonded BGA according to the invention;
24A, 24B und 24C Ansichten von unten auf verschiedene BGA-Packungen gemäß der Erfindung. 24A . 24B and 24C Bottom views of various BGA packages according to the invention.
3 ist
eine Draufsicht auf eine Verbindungsplatine oder einen "Leiterrahmen" 100, der
gemäß der vorliegenden
Erfindung konfiguriert ist. Der Leiterrahmen 100 der vorliegenden
Erfindung beinhaltet eine Mehrzahl von Leitungen 102, die
sich jeweils von einem inneren Ende 104 an ei nem inneren Bereich
des Leiterrahmens zu einem äußeren Ende 106 an
einem äußeren Bereich
des Leiterrahmens erstrecken. Die Leitungen 102 des Leiterrahmens 100 beinhalten
ein leitfähiges
Metall oder eine leitfähige
Legierung, wie Kupfer, Aluminium oder Gold oder andere leitfähige Materialien
oder Legierungen. Die inneren Enden 104 der Leitungen des
Leiterrahmens 100 umgeben einen Bereich 130, in
dem eine Einzelchipkontaktstelle oder Chipkontaktstelle auf dem
Leiterrahmen 100 anzubringen ist. 3 is a plan view of a connection board or a "lead frame" 100 configured in accordance with the present invention. The ladder frame 100 of the present invention Hold a plurality of wires 102 , each one from an inner end 104 at an inner portion of the lead frame to an outer end 106 extend at an outer portion of the lead frame. The wires 102 of the ladder frame 100 include a conductive metal or a conductive alloy such as copper, aluminum or gold or other conductive materials or alloys. The inner ends 104 the leads of the lead frame 100 surround an area 130 in which a single chip pad or chip pad on the lead frame 100 is to be attached.
Eine
Mehrzahl von Verbindungsstegen 132 erstreckt sich von vier
Ecken des Leiterrahmens aus. Innere Enden 108 der Verbindungsstege 132 erstrecken
sich in den Einzelchipkontaktstellenbereich 130, um eine
Einzelchipkontaktstelle oder eine Platte zu tragen, auf welcher
der Einzelchip angebracht wird. Der Einzelchipkontaktstellenbereich 130 weist einen
Mittelpunkt c auf. Vier Quadranten umgeben den Mittelpunkt c, wobei
jeder Quadrant zwei Oktanden a beinhaltet.A plurality of connecting webs 132 extends from four corners of the leadframe. Inner ends 108 the connecting webs 132 extend into the single chip pad area 130 to carry a single chip pad or plate on which the single chip is mounted. The single chip contact area 130 has a center c. Four quadrants surround center c, with each quadrant containing two octanes a.
Das
gezeigte Beispiel beinhaltet 256 Leitungen 102, die eine
256-Flachpackung
mit niedrigem Profil (LPFP) bilden. Andere Typen von Leiterrahmen mit
anderen Leitungsanzahlen und -konfigurationen sind in gleicher Weise
für die
Prinzipien der Erfindung anwendbar.The example shown includes 256 lines 102 which form a low-profile 256-LPFP. Other types of leadframes with different lead numbers and configurations are equally applicable to the principles of the invention.
4 ist
eine vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten des Leiterrahmens 100 von 3.
Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, dass jeder Oktand a der Leitungen 102 in
eine erste Gruppe 110 und eine zweite Gruppe 120 unterteilt
ist. Die erste Gruppe 110 von Leitungen 102 versorgt
Bondkontaktstellen der Einzelchipkontaktstelle in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 130,
die in einem mittigen Bereich der Kante des Einzelchips liegen.
Die zweite Gruppe 120 von Leitungen 102 versorgt
Bondkontaktstellen der Einzelchipkontaktstelle in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 130,
die in einem Eckbereich der Kante des Einzelchips liegen. Der Ausdruck "versorgen", wie er hierin verwendet
wird, bezieht sich auf Leitungen 102 (oder Bondfinger 310 der
nachstehend unter Bezugnahme auf die 17 bis 23 erörterten, substratbasierten
Ausführungsform),
die so konfiguriert sind, dass sie durch Bonddrähte an entsprechende Bondkontaktstellen
eines Einzelchips gebondet werden, der in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 130 angebracht
ist. 4 is an enlarged view of the first quadrant of the lead frame 100 from 3 , From this view, it can be seen that each octane a of the lines 102 in a first group 110 and a second group 120 is divided. The first group 110 of wires 102 provides bond pads of the single chip pad in the single chip pad area 130 which lie in a central area of the edge of the single chip. The second group 120 of wires 102 provides bond pads of the single chip pad in the single chip pad area 130 that lie in a corner area of the edge of the single chip. The term "supply" as used herein refers to conduits 102 (or bond finger 310 the following with reference to the 17 to 23 discussed, substrate-based embodiment) configured to be bonded by bonding wires to respective bond pads of a single die that are in the single-chip pad region 130 is appropriate.
In 4 beinhaltet
die erste Gruppe 110 von Leitungen 102 Leitungen 110(1),
..., 110(n), die äußere Enden 106 beinhalten,
die entlang des Außenumfangs
des Leiterrahmens enden. Innere Enden 104 der ersten Gruppe
von Leitungen enden an einem inneren Bereich des Leiterrahmens entlang
eines ersten Liniensegments L1. Die zweite Gruppe 120 von Leitungen 102 beinhaltet
Leitungen 120(1), ..., 120(m), die äußere Enden 106 beinhalten,
die entlang des Außenumfangs
des Leiterrahmens enden. Innere Enden 104 der zweiten Gruppe
von Leitungen enden an einem inneren Bereich des Leiterrahmens. Die
inneren Enden 104 der zweiten Gruppe von Leitungen enden
entlang eines zweiten Liniensegments L2. Das zweite Liniensegment
L2 ist von dem ersten Liniensegment L1 beabstandet, zum Beispiel
in einer Position, die näher
am Einzelchipkontaktstellenbereich 130 liegt als das erste
Liniensegment L1.In 4 includes the first group 110 of wires 102 cables 110 (1) , ..., 110 (s) , the outer ends 106 include, which terminate along the outer periphery of the lead frame. Inner ends 104 The first group of lines terminate at an inner area of the lead frame along a first line segment L1. The second group 120 of wires 102 includes cables 120 (1) , ..., 120 (m) , the outer ends 106 include, which terminate along the outer periphery of the lead frame. Inner ends 104 The second group of leads terminate at an inner region of the leadframe. The inner ends 104 of the second group of lines terminate along a second line segment L2. The second line segment L2 is spaced from the first line segment L1, for example in a position closer to the single chip pad region 130 lies as the first line segment L1.
Die
Liniensegmente L1 und L2 werden auf dem Fachgebiet als "Führungslinien" bezeichnet und können Liniensegmente
beinhalten, die entlang gerader Linien liegen, oder können optional
eine Serie von Liniensegmenten beinhalten, die unter verschiedenen
Winkeln verlaufen. Alternativ können
die Führungslinien
entlang eines Segments einer Kurve, einer sinusförmigen oder "Spline"-Kurve oder eines Bogens,
wie eines parabelförmigen,
elliptischen oder kreisförmigen
Bogens liegen. Der Ausdruck "Führungslinie", wie er hierin verwendet
ist, umfasst diese und verschiedene andere Typen von Kurven und
Liniensegmenten.The
Line segments L1 and L2 are referred to in the art as "leader lines" and may be line segments
include along straight lines, or may be optional
include a series of line segments that are under different
Angles go. Alternatively you can
the guidelines
along a segment of a curve, a sinusoidal or "spline" curve, or an arc,
like a parabolic,
elliptical or circular
Bow lie. The term "leader" as used herein
is, includes these and various other types of curves and
Line segments.
Gemäß der Erfindung
ist das erste Liniensegment oder die erste Führungslinie von Bondbereichen
der Leitung 102 unabhängig
von dem zweiten Liniensegment oder der zweiten Führungslinie L2. Zum Beispiel
kann die zweite Führungslinie
L2, die mit der zweiten Gruppe von Leitungen 120 (oder Bondfingern 320 von 17 unten)
verknüpft
ist, die Bondkontaktstellen in einem Eckbereich des Einzelchips
versorgt, an einer Position liegen, die näher als die erste Führungslinie
L1 liegt, die mit einer ersten Gruppe von Leitungen 110 (oder
Bondfingern 310 von 17) verknüpft ist,
die Bondkontaktstellen in einem mittigen Bereich der Kante des Einzelchips versorgt,
wie in 4 dargestellt.According to the invention, the first line segment or the first guide line of bond areas of the line 102 independent of the second line segment or the second guide line L2. For example, the second guide line L2, which is connected to the second group of lines 120 (or bond fingers 320 from 17 below), which supplies bond pads in a corner region of the die, are at a position closer to the first guide line L1 than a first group of leads 110 (or bond fingers 310 from 17 ), which supplies bond pads in a central region of the edge of the die as in 4 shown.
Die
erste und die zweite Führungslinie
sind außerdem
in dem Sinn diskontinuierlich, dass sie sich an ihren Endpunkten
nicht schneiden. Die äußerste Leitung 110(n) der
ersten Gruppe 110 von Leitungen endet zum Beispiel in einem
inneren Bereich des Leiterrahmens an dem inneren Ende 104 entlang des
Liniensegments der Führungslinie
L1. Außerdem endet
die innerste Leitung 120(1) der zweiten Gruppe 120 von
Leitungen an einem inneren Bereich des Leiterrahmens an dem inneren
Ende 104 entlang des Liniensegments der Führungslinie
L2. Die äußerste Leitung 110(1) der
ersten Gruppe von Leitungen 110 und die innerste Leitung 120(1) der
zweiten Gruppe von Leitungen 120 versorgen benachbarte
Bondkontaktstellen eines in dem Einzelchipbereich 130 angebrachten
Einzelchips (zum Beispiel Bondkontaktstellen des mittigen Bereichs
beziehungsweise des Eckbereichs), die Positionen der Führungslinien
L1, L2 schneiden sich aber dennoch nicht in den Bondbereichen an
den Spitzen dieser benachbarten Leitungen. Somit sind die erste
und die zweite Führungslinie
L1, L2 diskontinuierlich.The first and second leaders are also discontinuous in the sense that they do not intersect at their endpoints. The outermost line 110 (s) the first group 110 of leads ends, for example, in an inner region of the lead frame at the inner end 104 along the line segment of the guideline L1. In addition, the innermost line ends 120 (1) the second group 120 of leads at an inner portion of the lead frame at the inner end 104 along the line segment of the guide line L2. The outermost line 110 (1) the first group of wires 110 and the innermost line 120 (1) the second group of lines 120 provide adjacent bond pads in the single chip area 130 attached individual chips (for example bonding pads of the central region or the corner region), but the positions of the guide lines L1, L2 do not intersect yet in the Bondberei at the tips of these adjacent lines. Thus, the first and second guide lines L1, L2 are discontinuous.
Die
Leitungen 102 durchlaufen eine Anzahl von lateralen Umlenkungen
oder Biegungen 105 zwischen den inneren Enden 104 und
den äußeren Enden 106.
Die Biegungen 105 oder Knickpunkte dienen dazu, die Kontaktfläche zwischen
dem leitfähigen
Leiterrahmen 100 und der Gieß verbindung zu vergrößern, die
möglicherweise
zur Bildung des Körpers
der Packung um die Leitungen herum gegossen wird, nachdem die Einzelchipkontaktstelle
in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 130 durch die Bonddrähte an den
Leiterrahmen 100 gebondet ist. Die Biegungen 105 dienen
auch dazu, die Bondbereiche an den inneren Enden 104 der
Leitungen 102 in einer geeigneten Orientierung derart zu
positionieren, dass eine Längsachse
des Bondbereichs im Wesentlichen in Richtung einer entsprechenden
Bondkontaktstelle auf dem Einzelchip weist, um den Kontaktbereich
des Bonddrahts zwischen der entsprechenden Bondkontaktstelle des
Einzelchips und dem Bondbereich der Leitung zu vergrößern.The wires 102 go through a number of lateral deflections or bends 105 between the inner ends 104 and the outer ends 106 , The bends 105 or breakpoints serve to define the contact area between the conductive lead frame 100 and to increase the molding compound that may be cast around the leads to form the body of the package after the die pad in the die pad region 130 through the bonding wires to the lead frame 100 is bonded. The bends 105 also serve to bond the bond areas at the inner ends 104 the lines 102 to be positioned in a suitable orientation such that a longitudinal axis of the bonding region points substantially in the direction of a corresponding bond pad on the single chip in order to increase the contact region of the bonding wire between the corresponding bond pad of the single chip and the bond region of the lead.
Leitungen
der zweiten Gruppe 120 enden entlang eines Führungsliniensegments
L2, das dichter an der Kante des Einzelchips positioniert ist als die
erste Gruppe von Leitungen 110, die entlang der Linie L1
enden. Außerdem
ist wenigstens ein Teil des zweiten Führungsliniensegments L2 zwischen
dem ersten Führungsliniensegment
L1 und den Bondkontaktstellen des Einzelchips positioniert. Auf
diese Weise sind die Bondbereiche der zweiten Gruppe von Leitungen
dichter an den Bondkontaktstellen in den Eckbereichen des Einzelchips
positioniert, und der Bondwinkel in den Eckbereichen des Einzelchips ist
auf ein akzeptables Maß reduziert.
Durch effektives neues Festlegen des Bondwinkels für die zweite Gruppe
von Leitungen 120 wird daher der Bondwinkel für jede einzelne
Leitung auf einem Wert gehalten, der geringer als ein maximal akzeptabler
Bondwinkel ist. In einem Beispiel wird ein Bondwinkel von weniger
als etwa 30 Grad bis 35 Grad als ein akzeptabler maximaler Bondwinkel
betrachtet. Dies ermöglicht,
dass der Chip mit hoher Zuverlässigkeit
ohne die Notwendigkeit einer Anwendung der Eckenregel und daher
ohne die Notwendigkeit für
eine Vergrößerung der
Chipabmessung zwecks Anpassen an eine graduelle Erhöhung des
Rastermaßes
zwischen benachbarten Bondkontaktstellen gebondet werden kann. Dies
führt zu
reduzierten Fertigungskosten, einer Erhöhung der Anzahl von pro Wafer
hergestellten Chips oder "Netto-Einzelchips" und einem erhöhten Fertigungsdurchsatz.Lines of the second group 120 ends along a guide line segment L2 which is positioned closer to the edge of the single chip than the first group of leads 110 that end along the line L1. In addition, at least a part of the second guide line segment L2 is positioned between the first guide line segment L1 and the bond pads of the single chip. In this way, the bond regions of the second group of leads are positioned closer to the bond pads in the corner regions of the die, and the bond angle in the corner regions of the die is reduced to an acceptable level. By effectively redefining the bond angle for the second set of wires 120 Therefore, the bond angle for each individual line is maintained at a value that is less than a maximum acceptable bond angle. In one example, a bond angle of less than about 30 degrees to 35 degrees is considered to be an acceptable maximum bond angle. This allows the chip to be bonded with high reliability without the need for applying the corner rule and therefore without the need for an increase in chip size to accommodate a gradual increase in pitch between adjacent bond pads. This leads to reduced manufacturing costs, an increase in the number of chips produced per wafer or "net single chips" and an increased production throughput.
Eine
Orientierung des Bondbereichs der Leitung 102 in die Richtung
der entsprechenden Bondkontaktstelle stellt ein effizienteres Bonden
bereit. Der Bondbereich oder die Bondfläche einer Leitung wird üblicherweise
als eine "Bondspitze" im Fall eines Leiterrahmens
und als ein "Bondfinger" im Fall einer auf
einem Packungssubstrat basierenden Technologie bezeichnet, wie jener,
die in einer Ball-Grid-Array(BGA)-Packung verwendet wird. Eine Erhöhung der
Effizienz wird besonders in dem Fall realisiert, in dem Ultraschallbonden
verwendet wird. In diesem Fall ermöglicht eine Orientierung der
Längsachse
der Drahtbondspitze im Wesentlichen in Reihe mit der Bondkontaktstelle
eine optimale Nutzung der Ultraschallenergie zum Bonden, was zu
einem schnelleren und zuverlässigeren
Bonden führt.
Außerdem
ist die Leitung im Fall eines Leiterrahmens in der Längsrichtung
robuster als in Querrichtung, und daher verleiht eine Orientierung
der Längsachse
der Bondspitze der Leitung auf diese Weise der Leitung eine stärkere Basisstruktur
für die
Bondprozedur.An orientation of the bond area of the line 102 in the direction of the corresponding bond pad provides more efficient bonding. The bond area or bond area of a line is commonly referred to as a "bonding tip" in the case of a lead frame and as a "bonding finger" in the case of a packaging substrate based technology, such as those used in a ball grid array (BGA) package is used. An increase in efficiency is realized particularly in the case where ultrasonic bonding is used. In this case, orienting the longitudinal axis of the wire bonding tip substantially in line with the bond pad allows for optimal utilization of the ultrasonic energy for bonding, resulting in faster and more reliable bonding. In addition, in the case of a lead frame, the lead is more robust in the longitudinal direction than in the transverse direction, and therefore, orientation of the longitudinal axis of the bond tip of the lead in this manner gives the lead a stronger base structure for the bonding procedure.
5 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer Bondspitze 120a der Leitung 120(1) des Leiterrahmens 100 von 4.
Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, dass die Leitung 120(1) eine
Biegung an einem Punkt P1 beinhaltet, wobei die Leitung an diesem Punkt
eine Biegung derart macht, dass sich die Leitung 120(1) mit
einem ersten Segment 123 von dem Eckbereich des Einzelchips
weg und in Richtung des mittigen Bereichs des Einzelchips erstreckt.
Die Biegung am Punkt P1 ist notwendig, um die erste Leitung 120(1) der
zweiten Gruppe 120 von Leitungen lateral um die Bondspitze 110a der
letzten Leitung 110(n) der ersten Gruppe 110 von
Leitungen herum zu leiten, die entlang des Liniensegments L1 liegt,
um die Bondspitze 120a der Leitung 120(1) zwischen dem
Einzelchipbereich und den Bondspitzen 110a der ersten Gruppe 110 von
Leitungen zu positionieren. Eine weitere Biegung in der Leitung 120(1) liegt am
Punkt P2 vor, wo ein zusätzliches
zweites Segment 125 der Leitung 120(1) die Leitung 120(1) neu in
eine Richtung zu der entsprechenden Bondkontaktstelle des Einzelchips
in dem Einzelchipbereich 130 orientiert. Somit weisen das
zweite Segment 125 und der Bondbereich der Leitung, der
sich auf dem Segment befindet, jeweils eine Längsachse auf, die im Wesentlichen
zu einer entsprechenden Bondkontaktstelle auf dem Einzelchip hin
orientiert ist, was als eine "einander
gegenüberliegende" Konfiguration bezeichnet
wird und zu den vorstehend ausgeführten Vorteilen führt. 5 is an enlarged view of a bonding tip 120a the line 120 (1) of the ladder frame 100 from 4 , From this view it can be seen that the line 120 (1) includes a bend at a point P1, the line making a bend at that point such that the lead 120 (1) with a first segment 123 away from the corner area of the single chip and toward the central area of the single chip. The bend at the point P1 is necessary to the first line 120 (1) the second group 120 of leads laterally around the bond tip 110a the last line 110 (s) the first group 110 from leads which lie along the line segment L1, around the bonding tip 120a the line 120 (1) between the single chip area and the bonding tips 110a the first group 110 of lines to position. Another bend in the pipe 120 (1) is at the point P2, where an additional second segment 125 the line 120 (1) The administration 120 (1) new in a direction to the corresponding bond pad of the single chip in the single chip area 130 oriented. Thus, the second segment 125 and the bond area of the lead located on the segment each have a longitudinal axis substantially oriented toward a respective bond pad on the single chip, which is referred to as an "opposing" configuration and leads to the advantages set forth above.
Die übrigen Bondspitzen 120a der
zweiten Gruppe 120 von Leitungen 120(1) ... 120(m) beinhalten ähnliche
erste und zweite Biegungspunkte P1, P2, was zu Bondspitzen führt, die
in einer "einander gegenüberliegenden" Konfiguration mit
entsprechenden Bondkontaktstellen auf dem Einzelchip orientiert sind.
Im Beispiel von 4 sind die Winkel α der Biegungspunkte
P1, P2 in den Leitungen, die den mittigen Bereich des Einzelchips
versorgen, ausgeprägter
als bei Leitungen, die den Eckbereich des Einzelchips versorgen.
Wenn Bondspitzen 110a der äußersten Leitungen, zum Beispiel der Leitungen 110(n-2), 110(n-1), 110(n),
der ersten Gruppe 110 beginnen, in einem Bondwinkel zu
resultieren, der sich dem kritischen Bondwinkel nähert, erstreckt
sich auf diese Weise die nächstbenachbarte
Leitung, welche die erste Leitung 120(1) der zweiten Gruppe 120 von
Leitungen ist, in Richtung des mittigen Bereichs des Einzelchips,
um den nächsten
Satz von Leitungen und zugehörige
Bondspitzen 120a, die entlang des Liniensegments L2 liegen,
derart neu zu positionieren, dass der Bondwinkel für jene Leitungen 120 eingestellt
und effektiv auf einen geeigneten Bondwinkel für den Satz der zweiten Gruppe
oder Leitungen 120 neu festgelegt wird. Dies führt zu einer
Diskontinuität
zwischen dem Bondwinkel der letzten Leitung 110(n) der
ersten Gruppe von Leitungen 110 (der bei oder nahe dem
maximal erlaubten Bondwinkel liegt) und dem Bondwinkel der ersten
Leitung 120(1) der zweiten Gruppe von Leitungen 120 (der bei
oder nahe einem Bondwinkel von null liegen kann oder tatsächlich bei
einem Winkel liegt, der von entgegengesetztem Vorzeichen zu jenem
der letzten Leitung 110(n) der ersten Gruppe 110 ist).
Somit existiert eine Diskontinuität zwischen den Bondwinkeln
der benachbarten Leitungen 110(n) und 120(1) auf
der gleichen Seite des Leiterrahmens und ihren zugehörigen benachbarten
Bondkontaktstellen derselben des im Einzelchipbereich 130 angebrachten Einzelchips.The remaining bond tips 120a the second group 120 of wires 120 (1) ... 120 (m) include similar first and second bending points P1, P2, resulting in bonding tips oriented in an "opposite" configuration with corresponding bond pads on the single chip. In the example of 4 For example, the angles α of the bending points P1, P2 in the leads supplying the central portion of the single chip are more pronounced than in leads supplying the corner portion of the single chip. When bond tips 110a the eu First lines, for example, the lines 110 (n-2) . 110 (n-1) . 110 (s) , the first group 110 begin to result in a bond angle approaching the critical bond angle, thus extending the next adjacent line, which is the first line 120 (1) the second group 120 of leads is, toward the center of the single chip, to the next set of leads and associated bond tips 120a , which are along the line segment L2, to reposition so that the bonding angle for those lines 120 set and effective to a suitable bonding angle for the set of the second group or lines 120 is redefined. This leads to a discontinuity between the bonding angle of the last line 110 (s) the first group of wires 110 (which is at or near the maximum allowed bond angle) and the bond angle of the first line 120 (1) the second group of lines 120 (which may be at or near a bond angle of zero, or is actually at an angle of opposite sign to that of the last line 110 (s) the first group 110 is). Thus, there is a discontinuity between the bonding angles of the adjacent lines 110 (s) and 120 (1) on the same side of the leadframe and its associated adjacent bond pads thereof in the single chip area 130 attached single chips.
6 ist
eine Draufsicht auf den Leiterrahmen 100 von 4,
der an Bondkontaktstellen eines Einzelchips 140 gebondet
ist. Der Einzelchip 140 und Leitungen 110, 120 sind
unter Verwendung leitfähiger Bonddrähte 170a, 170b gebondet,
wie Gold- oder Kupferdraht. Es ist ersichtlich, dass die Bondspitzen 110a der
ersten Gruppe 110 von Leitungen entlang des Liniensegments
L1 liegen und dass der Bonddraht 170a der ersten Leitung 110(1) der
ersten Gruppe einen Bondwinkel von etwa 0 Grad aufweist, während der
Draht 170a der äußersten
Leitung 110(n) der ersten Gruppe einen Bondwinkel aufweist, der
sich dem maximal akzeptablen Bondwinkel nähert, zum Beispiel etwa 30
Grad. Es ist außerdem
ersichtlich, dass die Bondspitzen 110b der zweiten Gruppe 120 von
Leitungen entlang der Linie L2 liegen und dass der Draht 170b der
ersten Leitung 120(1) der zweiten Gruppe einen Bondwinkel
von etwa 0 Grad aufweist und in diesem Beispiel tatsächlich einen
negativen Bondwinkel von etwa –10
Grad aufweist, während
der Draht 170b der äußersten
Leitung 120(m) der zweiten Gruppe einen Bondwinkel aufweist,
der unterhalb des maximal akzeptablen Bondwinkels von 30 Grad liegt.
Somit existiert eine Diskontinuität zwischen den Bondwinkeln
benachbarter Leitungen 110(n) der ersten Gruppe, die einen Bondwinkel
von etwa 30 Grad aufweist, und der Leitung 120(1) der zweiten
Gruppe, die einen Bondwinkel von etwa –10 Grad aufweist. 6 is a plan view of the lead frame 100 from 4 , the bond pads of a single chip 140 is bonded. The single chip 140 and wires 110 . 120 are using conductive bonding wires 170a . 170b Bonded, such as gold or copper wire. It can be seen that the bonding tips 110a the first group 110 of lines lying along the line segment L1 and that the bonding wire 170a the first line 110 (1) the first group has a bond angle of about 0 degrees while the wire 170a the outermost line 110 (s) the first group has a bond angle approaching the maximum acceptable bond angle, for example, about 30 degrees. It can also be seen that the bonding tips 110b the second group 120 of wires lying along the line L2 and that the wire 170b the first line 120 (1) The second group has a bond angle of about 0 degrees and, in this example, actually has a negative bond angle of about -10 degrees, while the wire 170b the outermost line 120 (m) the second group has a bond angle which is below the maximum acceptable bond angle of 30 degrees. Thus, there is a discontinuity between the bond angles of adjacent lines 110 (s) the first group, which has a bond angle of about 30 degrees, and the line 120 (1) the second group, which has a bonding angle of about -10 degrees.
Um
in dieser Konfiguration ein Drahtbonden zu erreichen, wird für die zum
Bonden der ersten Leitungsgruppe 110 verwendeten Drähte 170a eine
höhere
Schleifenhöhe
als für
die zum Bonden der zweiten Leitungsgruppe 120 verwendeten
Drähte 170b vorgesehen.
Dies verhindert einen Kurzschluss der Drähte 170a, 170b für jene Leitungen
der ersten und der zweiten Gruppe 110, 120, die überlappen.To achieve wire bonding in this configuration, the one for bonding the first wire group is used 110 used wires 170a a higher loop height than that for bonding the second line group 120 used wires 170b intended. This prevents a short circuit of the wires 170a . 170b for those lines of the first and the second group 110 . 120 that overlap.
Auf
diese Weise weisen alle Leitungen der ersten Gruppe 110 und
der zweiten Gruppe 120 Bondspitzen auf, die relativ zu
ihren zugehörigen Bondkontaktstellen
so positioniert sind, dass sie innerhalb des maximal akzeptablen
Bondwinkels der Packungs-/Einzelchipkombination liegen. Die Notwendigkeit,
die Eckenregel auf den Einzelchip anzuwenden, ist somit eliminiert,
und es kann eine maximale Verwendung von Bondkontaktstellen auf
dem Einzelchip realisiert werden, und für den Einzelchip kann dadurch
eine kleinere Fläche
vorgesehen werden. Gleichzeitig sind die Leitungen außerdem derart orientiert,
dass die Längsachse
des Segments, auf dem der Bondbereich auf der Leitung platziert
ist, in Richtung der zugehörigen
Bondkontaktstelle in einer "einander
gegenüberliegenden" Konfiguration weist, was
zu einer stärkeren
Draht-Leitungs-Bondverbindung
führt,
wie vorstehend beschrieben.In this way, all lines of the first group 110 and the second group 120 Bonding points which are positioned relative to their associated bonding pads so that they are within the maximum acceptable bond angle of the packing / single chip combination. The need to apply the corner rule to the single chip is thus eliminated, and maximum use of bond pads on the single chip can be realized, thereby providing a smaller area for the single chip. At the same time, the leads are also oriented such that the longitudinal axis of the segment on which the bond area is placed on the lead faces the associated bond pad in an "opposite" configuration, resulting in a stronger wire-line bond such as described above.
7 ist
eine vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten einer ersten alternativen Ausführungsform
eines Leiterrahmens gemäß der Erfindung.
In dieser Ausführungsform
ist der Leiterrahmen in der gleichen Weise wie jener von 4 konfiguriert.
Die Einzelchipkontaktstelle 130' ist in dieser Ausführungsform
jedoch kreisförmig
statt quadratisch oder rechteckig. Eine derartige kreisförmige oder
elliptische Einzelchipkontaktstelle ist in bestimmten Anwendungen
vorteilhaft für
eine effiziente Wärmedissipation
eines daran angebrachten Einzelchips. Die Bondkonfigurationen der
vorliegenden Erfindung sind in gleicher Weise auf diese und andere
Einzelchipkontaktstellenformen und -orientierungen anwendbar. 7 Figure 3 is an enlarged view of the first quadrant of a first alternative embodiment of a leadframe according to the invention. In this embodiment, the lead frame is the same as that of FIG 4 configured. The single chip contact point 130 ' however, in this embodiment is circular rather than square or rectangular. Such a circular or elliptical single chip pad is advantageous in certain applications for efficient heat dissipation of a single die attached thereto. The bond configurations of the present invention are equally applicable to these and other single chip pad shapes and orientations.
8 ist
eine vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten einer zweiten alternativen Ausführungsform
eines Leiterrahmens 200 gemäß der Erfindung. In dieser
Ausführungsform
wird keine Einzelchipkontaktstelle verwendet, und daher sind keine
Verbindungsstege 132 notwendig. Stattdessen wird in dieser
Ausführungsform
vorgesehen, dass sich die zweite Gruppe von Leitungen 220 entlang
langgestreckter Segmente 220a in den Einzelchipbereich 235 über ihre
jeweiligen Bondbereiche 220c hinaus erstreckt, die entlang
des Liniensegments L2 liegen. Die langgestreckten Segmente 220a erstrecken
sich in den Einzelchipbereich 235 und wirken als ein vertikaler
Träger
für den
Einzelchip 231. Der Einzelchip 231 ist somit direkt
auf den Oberseiten der langgestreckten Segmente 220a angebracht,
und die Bondkontaktstellen des Einzelchips 231 sind an
die Bondbereiche 210a, 220c der ersten und der
zweiten Gruppe von Leitungen 210, 220 in der gleichen
Weise wie jener vorstehend unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen
drahtgebondet. Wiederum sind die erste Führungslinie L1 und die zweite
Führungslinie
L2 in diesem Beispiel diskontinuierlich. 8th Figure 3 is an enlarged view of the first quadrant of a second alternative embodiment of a leadframe 200 according to the invention. In this embodiment, no single-chip pad is used, and therefore are not connecting webs 132 necessary. Instead, it is provided in this embodiment that the second group of lines 220 along elongated segments 220a in the single chip area 235 over their respective bond areas 220c extends, which lie along the line segment L2. The elongated segments 220a extend into the single chip area 235 and act as a vertical support for the single chip 231 , The single chip 231 is thus directly on the tops of the elongated segments 220a attached, and the bond contact points of the single chip 231 are to the bond areas 210a . 220c the first and the second group of lines 210 . 220 in the same manner as that described above with reference to 6 described wired. Again, the first guide line L1 and the second guide line L2 are discontinuous in this example.
9 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Leiterrahmens 200 von 8, der an
einen Einzelchip 240 gebondet ist. Der Einzelchip 240 und
die Leitungen 210, 220 sind unter Verwendung leitfähiger Bonddrähte 270a, 270b gebondet,
wie Gold- oder Kupferdraht. Es ist ersichtlich, dass diese Ausführungsform die
gleichen Vorteile hinsichtlich eines reduzierten Bondwinkels und
hinsichtlich einer einander gegenüberliegenden Orientierung der
Bondspitzen 210a, 220c bietet, wie es bei der
Ausführungsform
von 6 der Fall ist. Ein Unterschied besteht darin, dass
die Bondspitzen 220c für
die zweite Gruppe von Leitungen 220 in der Ausführungsform
von 8 und 9 an einer Zwischenstelle der
Leitungen 220 positioniert sind, wenn sich die Leitungen 220 weiter
in den Einzelchipbereich 235 hinein erstrecken, im Gegensatz
zu den Bondspitzen 120a der Ausführungsform der 3 bis 5,
bei der die Spitzen 120a am oder nahe einem inneren Ende 104 der
Leitungen 120 positioniert sind. Außerdem ist der Einzelchip 240 in
der vorliegenden Ausführungsform
direkt an der zweiten Gruppe von Leitungen 220 des Leiterrahmens 200 angebracht.
Wenn ein Epoxid oder eine andere fluide Packungsmaterialverbindung
um die resultierende Struktur herum gegossen wird, wird somit eine
stärkere
Bondverbindung direkt zwischen dem Einzelchip und dem Leiterrahmen
bereitgestellt. Dies reduziert die Anfälligkeit der Packung gegenüber Temperatur,
mechanischer Beanspruchung und Feuchtigkeit, die ansonsten aus der
hinzugefügten Komponente
der Einzelchipkontaktstelle resultieren würde. 9 is an enlarged view of the lead frame 200 from 8th that is attached to a single chip 240 is bonded. The single chip 240 and the wires 210 . 220 are using conductive bonding wires 270a . 270b Bonded, such as gold or copper wire. It can be seen that this embodiment has the same advantages in terms of a reduced bond angle and in terms of an opposite orientation of the bonding tips 210a . 220c offers, as in the embodiment of 6 the case is. One difference is that the bond tips 220c for the second group of wires 220 in the embodiment of 8th and 9 at an intermediate point of the lines 220 are positioned when the lines 220 further into the single chip area 235 extend into it, unlike the bond tips 120a the embodiment of the 3 to 5 in which the tips 120a at or near an inner end 104 the lines 120 are positioned. In addition, the single chip 240 in the present embodiment directly on the second group of lines 220 of the ladder frame 200 appropriate. Thus, when an epoxy or other fluid packing material compound is poured around the resulting structure, a stronger bond is provided directly between the single chip and the lead frame. This reduces the susceptibility of the package to temperature, mechanical stress and moisture that would otherwise result from the added component of the single chip pad.
10 ist
eine graphische Darstellung von Bondwinkeln für Bonddrähte 170a der ersten
Gruppe von Leitungen 110 und für Bonddrähte 170b der zweiten
Gruppe von Leitungen 120 für den Leiterrahmen von 6 oder 8 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die graphische Darstellung 1 von 10 stellt
die inkrementale Zunahme des Bondwinkels von einem Winkel nahe null
Grad für
das Bonden der ersten Leitung 110(1) der ersten Leitungsgruppe 110 und
ein inkrementales Fortschreiten zu einem Winkel bei oder unter dem
maximal akzeptablen Bondwinkel MAX für die letzte Leitung 110(n) der
ersten Leitungsgruppe 110 dar. Die nächste benachbarte Leitung, nämlich die
erste Leitung 120(1) der zweiten Leitungsgruppe 120 (siehe
graphische Darstellung 2), weist einen Bondwinkel auf, der gut innerhalb
des akzeptablen Bereichs liegt und tatsächlich einen Bondwinkel aufweist,
der ein zu jenem der Leitung 110(n) entgegengesetztes Vorzeichen
hat. Von dort nehmen die Bondwinkel der zweiten Gruppe von Leitungen 120 inkremental
zu einem positiven Wert ab, und die letzte Leitung 120(m) der
zweiten Gruppe von Leitungen 120 weist einen Bondwinkel
auf, der gut innerhalb des maximal akzeptablen Werts MAX liegt.
Die graphische Darstellung von Bondwinkeln zeigt somit eine Diskontinuität 127 zwischen
den Bondwinkeln der Leitungen der ersten Gruppe (siehe graphische Darstellung
1) und den Bondwinkeln der benachbarten Leitungen der zweiten Gruppe
(siehe graphische Darstellung 2). 10 is a graphical representation of bonding angles for bonding wires 170a the first group of wires 110 and for bonding wires 170b the second group of lines 120 for the ladder frame of 6 or 8th according to the present invention. The graphic representation 1 of 10 represents the incremental increase in bond angle from an angle close to zero degrees for the first lead bonding 110 (1) the first steering group 110 and an incremental progression to an angle at or below the maximum acceptable bond angle MAX for the last line 110 (s) the first steering group 110 dar. The next adjacent line, namely the first line 120 (1) the second steering group 120 (see graph 2), has a bond angle that is well within the acceptable range and actually has a bond angle one to that of the line 110 (s) has opposite sign. From there, take the bond angle of the second group of wires 120 incrementally to a positive value, and the last line 120 (m) the second group of lines 120 has a bond angle well within the maximum acceptable value MAX. The graphical representation of bond angles thus shows a discontinuity 127 between the bond angles of the leads of the first group (see Graph 1) and the bond angles of the adjacent leads of the second group (see Graph 2).
11 ist
eine perspektivische Ansicht einer Quad-Flat-Packung (QFP), die
eine erste Gruppe 1G von Leitungen 110b und eine zweite
Gruppe 2G von Leitungen 120b gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Diese QFP entspricht der in 6 dargestellten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 12 ist
eine Querschnittansicht der QFP von 11 entlang
einer Schnittlinie A-A' von 6. Die
QFP beinhaltet eine Gießverbindung 180,
welche die Einzelchipkontaktstelle 130, den Einzelchip 140, die
erste und die zweite Gruppe von Leitungen 110, 120,
zugehörige
Bondbereiche oder -spitzen 110a, 120a und Bonddrähte 170a, 170b umgibt
und einschließt.
Der Einzelchip 140 ist über
ein Klebemittel 160 mit der Einzelchipkontaktstelle 130 gekoppelt.
In dieser Ansicht ist außerdem
ersichtlich, dass die erste Gruppe 170a von Bonddrähten eine
größere Schleifenhöhe LH1 als
die Schleifenhöhe
LH2 der zweiten Gruppe von Bonddrähten 170b aufweist,
um einen Kurzschluss zwischen den Drähten 170a, 170b zu
vermeiden. 11 Figure 4 is a perspective view of a quad-flat pack (QFP) including a first group 1G of leads 110b and a second group 2G of lines 120b according to the present invention. This QFP is the same as in 6 illustrated embodiment of the present invention. 12 is a cross-sectional view of the QFP of 11 along a section line AA 'of 6 , The QFP includes a casting compound 180 which the single chip contact point 130 , the single chip 140 , the first and the second group of wires 110 . 120 associated bonding areas or tips 110a . 120a and bonding wires 170a . 170b surrounds and encloses. The single chip 140 is about an adhesive 160 with the single chip contact point 130 coupled. This view also shows that the first group 170a of bonding wires has a greater loop height LH1 than the loop height LH2 of the second group of bonding wires 170b has a short circuit between the wires 170a . 170b to avoid.
13 ist
eine Querschnittansicht einer QFP, die der in 8 dargestellten
Ausführungsform der
Erfindung entlang einer Schnittlinie A-A' entspricht. Die QFP beinhaltet eine
Gießverbindung 280,
die den Einzelchip 240, die erste und die zweite Gruppe
von Leitungen 210, 220, zugehörige Bondbereiche 210a, 220c und
Bonddrähte 270a, 270b umgibt
und einschließt.
In dieser Konfiguration beinhalten die Leitungen 220 der
zweiten Gruppe Erweiterungssegmente 220a, die sich unter
den Einzelchip 240 erstrecken, wie vorstehend beschrieben.
Der Einzelchip 240 ist direkt auf den Erweiterungssegmenten 220a der
zweiten Gruppe von Leitungen 220 über ein Klebemittel 260 angebracht,
und somit ist in dieser Ausführungsform
keine Einzelchipkontaktstelle notwendig. Wiederum weist die erste
Gruppe 270a von Bonddrähten
in dieser Ausführungsform
eine größere Schleifenhöhe LH2 als
die Schleifenhöhe LH1 der
zweiten Gruppe von Bonddrähten 270b auf, um
einen Kurzschluss zwischen den Drähten 270a, 270b zu
vermeiden. 13 FIG. 12 is a cross-sectional view of a QFP similar to that in FIG 8th illustrated embodiment of the invention along a section line AA 'corresponds. The QFP includes a casting compound 280 that the single chip 240 , the first and the second group of wires 210 . 220 , associated bond areas 210a . 220c and bonding wires 270a . 270b surrounds and encloses. In this configuration, the wires include 220 the second group extension segments 220a that are under the single chip 240 extend as described above. The single chip 240 is right on the extension segments 220a the second group of lines 220 over an adhesive 260 attached, and thus no single chip pad is necessary in this embodiment. Again, the first group points 270a of bonding wires in this embodiment has a larger loop height LH2 than the loop height LH1 of the second group of bonding wires 270b on to make a short circuit between the wires 270a . 270b to avoid.
14 ist
eine Draufsicht auf eine Quad-Flat-Non-Lead-Packung (QFN), die eine
erste Gruppe 1G von Leitungen 110b mit zugehörigen Bondkontaktstellen
in den mittigen Bereichen des Einzelchips und eine zweite Gruppe
2G von Leitungen 120b mit zugehörigen Bondkontaktstellen in
den Eckbereichen des Einzelchips gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist. Diese QFP entspricht der in 6 dargestellten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 15 ist
eine Querschnittansicht der QFP von 14 entlang
einer Schnittlinie B-B von 14. Die
QFP beinhaltet eine Gießverbindung 180,
welche die Einzelchipkontaktstelle 130, den Einzelchip 140,
die erste und die zweite Gruppe von Leitungen 110, 120,
zugehörige
Bondbereiche oder Spitzen 110a, 120a und Bonddrähte 170a, 170b umgibt
und einschließt.
Der Einzelchip 140 ist mit dem Einzelchip 130 über ein
Klebemittel 160 gekoppelt. Die Leitungen 110, 120 dieser
Konfiguration liegen in Form von Metallkontakten vor, die am Umfang
der Packung enden. Wiederum weist die erste Gruppe 170a von
Bonddrähten
eine größere Schleifenhöhe LH1 als
die Schleifenhöhe
LH2 der zweiten Gruppe von Bonddrähten 170b auf, um
einen Kurzschluss zwischen den Drähten 170a, 170b zu
vermeiden. Außerdem
ermöglicht
eine Vertiefung G, die in einer Unterseite der Einzelchipkontaktstelle 130 und
den Leitungsanschlüssen 110, 120 ausgebildet
ist, dass die Gießverbindung 180 die
Einzelchipkontaktstelle und die Leitungsanschlüsse 110, 120 enger
umgibt, wodurch die Komponenten mit gesteigerter Stabilität und Zuverlässigkeit
in der Packung verankert sind. 14 Figure 12 is a plan view of a quad-flat non-lead package (QFN) containing a first group 1G of leads 110b with associated bond pads in the central areas of the Single chips and a second group of 2G cables 120b having associated bonding pads in the corner regions of the single chip according to the present invention. This QFP is the same as in 6 illustrated embodiment of the present invention. 15 is a cross-sectional view of the QFP of 14 along a section line BB of 14 , The QFP includes a casting compound 180 which the single chip contact point 130 , the single chip 140 , the first and the second group of wires 110 . 120 , associated bonding areas or tips 110a . 120a and bonding wires 170a . 170b surrounds and encloses. The single chip 140 is with the single chip 130 over an adhesive 160 coupled. The wires 110 . 120 This configuration is in the form of metal contacts that terminate at the periphery of the package. Again, the first group points 170a of bonding wires has a greater loop height LH1 than the loop height LH2 of the second group of bonding wires 170b on to make a short circuit between the wires 170a . 170b to avoid. In addition, a recess G allows in a bottom of the single chip pad 130 and the line connections 110 . 120 is formed, that the casting compound 180 the single-chip pad and the lead terminals 110 . 120 more tightly, anchoring the components in the package with increased stability and reliability.
16 ist
eine Querschnittansicht einer Ball-Grid-Array(BGA)-Packung, die
der in 8 dargestellten Leiterrahmen-Ausführungsform
der Erfindung entlang einer Schnittlinie A-A' entspricht. Die BGA beinhaltet eine
Gießverbindung 280,
die den Einzelchip 240, die erste und die zweite Gruppe
von Leitungen 210, 220 und Bonddrähte 270a, 270b umgibt
und einschließt.
In dieser Konfiguration beinhalten die Leitungen der zweiten Gruppe 220 Erweiterungssegmente 220a,
die sich unter den Einzelchip 240 erstrecken. Der Einzelchip 240 ist
direkt an den Erweiterungssegmenten 220a der zweiten Gruppe von
Leitungen 220 über
ein Klebemittel 260 angebracht, und somit ist keine Einzelchipkontaktstelle notwendig.
Wiederum weist die erste Gruppe 270a von Bonddrähten in
dieser Ausführungsform
eine höhere
Schleifenhöhe
LH2 als die Schleifenhöhe
LH1 der zweiten Gruppe von Bonddrähten 270b auf, um einen
Kurzschluss zwischen den Drähten 270a, 270b zu
vermeiden. Freigelegte Öffnungen 285 am äußeren Ende
von Leitungen 210b sorgen für einen direkten Zugriff auf
die Leitungen 210b. Kugelstrukturen 290 sind in
den freigelegten Öffnungen 285 platziert, um
externe Anschlüsse
für die
Packung bereitzustellen. 16 is a cross-sectional view of a ball grid array (BGA) package similar to that in FIG 8th illustrated lead frame embodiment of the invention along a section line AA 'corresponds. The BGA includes a casting compound 280 that the single chip 240 , the first and the second group of wires 210 . 220 and bonding wires 270a . 270b surrounds and encloses. In this configuration, the lines include the second group 220 extension segments 220a that are under the single chip 240 extend. The single chip 240 is right on the extension segments 220a the second group of lines 220 over an adhesive 260 attached, and thus no single chip contact point is necessary. Again, the first group points 270a of bond wires in this embodiment has a higher loop height LH2 than the loop height LH1 of the second group of bond wires 270b on to make a short circuit between the wires 270a . 270b to avoid. Exposed openings 285 at the outer end of lines 210b provide direct access to the lines 210b , sphere structures 290 are in the exposed openings 285 placed to provide external connections for the package.
17 ist
eine Draufsicht auf ein Substrat einer substratbasierten Ball-Grid-Array(BGA)-Packung gemäß der Erfindung.
Das Substrat 300 beinhaltet mehrere Schichten von Zwischenverbindungen
oder Durchkontakten und beinhaltet eine Leiterplatte, ein keramisches
Substrat, einen Polyimidfilm, ein Halbleitersubstrat wie ein Siliciumsubstrat
und dergleichen. Das Substrat beinhaltet einen mittigen Einzelchipkontaktstellenbereich 330 und
eine Mehrzahl von Bondelementen 310a, 320a, die
in dieser Technologie als "Bondfinger" bezeichnet werden.
Eine erste Gruppe von Bondfingern 310a versorgt Bondkontaktstellen
eines in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 330 angebrachten
Chips, die sich in einem mittigen Bereich der Kante des Einzelchips
befinden, in der gleichen Weise wie die erste Gruppe von Leitungen 110 dies
in dem vorstehend beschriebenen Leiterrahmen von 4 erreicht.
Eine zweite Gruppe von Bondfingern 320b versorgt Bondkontaktstellen
eines in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 330 angebrachten
Einzelchips, die sich in Eckbereichen der Kante des Einzelchips
befinden, in der gleichen Weise wie die zweite Gruppe von Leitungen 120 dies
in dem vorstehend beschrie benen Leiterrahmen von 4 erreicht.
Die Bondfinger 310a, 310b werden zu externen Anschlüssen oder
Leitungen der Packung durch die mehrschichtigen Zwischenverbindungen oder
Durchkontakte des Substrats 300 geführt. 17 Figure 10 is a plan view of a substrate of a substrate-based ball grid array (BGA) package according to the invention. The substrate 300 includes a plurality of layers of interconnects or vias, and includes a circuit board, a ceramic substrate, a polyimide film, a semiconductor substrate such as a silicon substrate, and the like. The substrate includes a central single chip pad area 330 and a plurality of bonding elements 310a . 320a , which are referred to in this technology as a "bond finger". A first group of bond fingers 310a provides bond pads one in the single chip pad area 330 attached chips, which are located in a central region of the edge of the single chip, in the same manner as the first group of lines 110 this in the above-described ladder frame of 4 reached. A second group of bond fingers 320b provides bond pads one in the single chip pad area 330 attached individual chips located in corner regions of the edge of the single chip, in the same manner as the second group of lines 120 this in the above-described surrounded leadframe of 4 reached. The bond fingers 310a . 310b become external terminals or leads of the package through the multilayer interconnects or vias of the substrate 300 guided.
18 ist
eine vergrößerte Ansicht
des ersten Quadranten des Substrats der BGA von 17 gemäß der Erfindung.
In dieser Ansicht ist Punkt c der Mittelpunkt der Einzelchipkontaktstelle 330.
Das Substrat oder die Verbindungsplatine 300 beinhaltet eine
Mehrzahl von ersten Gruppen strukturierter Schaltkreise IG, die
Durchkontakte 310(1), ..., 310(n) und zugehörige Bondfinger 310a(1),
..., 310a(n) beinhalten, sowie eine Mehrzahl von zweiten
Gruppen strukturierter Schaltkreise 2G, die Durchkontakte 320(1),
..., 320(m) und zugehörige
Bondfinger 320a(1), ..., 320a(m) beinhalten. In
dieser Ausführungsform
beinhaltet jeder Oktand um den Mittelpunkt c herum sowohl erste
als auch zweite Gruppen 1G, 2G von Bondfingern 310a, 320a.
In der gleichen Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Leiterrahmen-Ausführungsformen
versorgt die erste Gruppe 1G von Bondfingern 310 Bondkontaktstellen
der Einzelchipkontaktstelle in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 330,
der in einem mittigen Bereich der Kante des Einzelchips liegt. Die
zweite Gruppe 2G von Bondfingern 320a versorgt Bondkontaktstellen der
Einzelchipkontaktstelle in dem Einzelchipkontaktstellenbereich 330,
der in einem Eckbereich der Kante des Einzelchips liegt. Der Ausdruck "versorgen", wie er hierin verwendet
wird, bezieht sich auf Bondfinger 310a, die so konfiguriert
sind, dass sie durch Bonddrähte
an zugehörige
Bondkontaktstellen eines Einzelchips gebondet werden, der in dem
Einzelchipkontaktstellenbereich 330 angebracht ist. 18 FIG. 12 is an enlarged view of the first quadrant of the substrate of the BGA of FIG 17 according to the invention. In this view, point c is the center of the single chip pad 330 , The substrate or interconnect board 300 includes a plurality of first groups of structured circuits IG, the vias 310 (1) , ..., 310 (n) and associated bond fingers 310a (1) , ..., 310a (n) include, as well as a plurality of second groups of structured circuits 2G, the vias 320 (1) , ..., 320 (m) and associated bond fingers 320a (1) , ..., 320a (m) include. In this embodiment, each octand around center c includes both first and second groups 1G, 2G of bond fingers 310a . 320a , In the same way as in the ladder frame embodiments described above, the first group supplies 1G of bonding fingers 310 Bond pads of the single chip pad in the single chip pad region 330 which lies in a central area of the edge of the single chip. The second group 2G of bond fingers 320a provides bond pads of the single chip pad in the single chip pad area 330 which lies in a corner area of the edge of the single chip. The term "provide" as used herein refers to bond fingers 310a configured to be bonded by bonding wires to respective bond pads of a single chip that are in the single chip pad region 330 is appropriate.
19 ist
eine Querschnittansicht des Substrats und der Bondfinger der BGA
der 17 und 18 gemäß der Erfindung.
Wie in 19 gezeigt, ist jeder der ersten
Gruppe 1G von Bondfingern 310a mit Anschlüssen 310c der
Packung verbunden, die äußere Zwischenverbindungen
für die Packung
bereitstellen. In ähnlicher
Weise ist jeder der zweiten Gruppe 2G von Bondfingern 320a mit
Anschlüssen 320c der
Packung verbunden, die äußere Zwischenverbindungen
für die
Packung bereitstellen. Zwischenschichtdurchkontakte 310b, 320b (kollektiv
als Durchkontakte V1 von 19 gezeigt)
werden zur Zwischenverbindung der Bondfinger 310a, 320a und der
zugehörigen
Anschlüsse 310c, 320c verwendet. Die
Zwischenschichtdurchkontakte sind in dem Substrat 300 der
Verbindungsplatine ausgebildet. Eine Passivierungsschicht 335 ist
auf Oberflächen
des Substrats 300 ausgebildet, um darunterliegende Schaltungen
und Komponenten zu schützen.
Ein Durchkontakt V2 kann optional enthalten sein und geht direkt
durch das Substrat 300 als eine Leitung zum Ableiten von
Wärme von
dem auf der Einzelchipkontaktstelle 330 anzubringenden
Einzelchip hindurch. Ein Leistungsring und ein Massering 327 sind
zur Bereitstellung von Leistungs- und Massespannungen für den Einzelchip
ebenfalls enthalten. 19 FIG. 12 is a cross-sectional view of the substrate and bonding fingers of the BGA of FIG 17 and 18 according to the invention. As in 19 As shown, each of the first group is 1G of bond fingers 310a with connections 310c connected to the pack, the provide external interconnects for the package. Similarly, each of the second group is 2G of bond fingers 320a with connections 320c associated with the package providing external interconnections for the package. Interlayer vias 310b . 320b (collectively referred to as vias V1 of 19 shown) become the interconnection of the bonding fingers 310a . 320a and the associated connections 310c . 320c used. The interlayer vias are in the substrate 300 the connection board formed. A passivation layer 335 is on surfaces of the substrate 300 designed to protect underlying circuits and components. A via V2 may optionally be included and passes directly through the substrate 300 as a conduit for dissipating heat from that on the single chip pad 330 to be attached single chip. A performance ring and a mass ring 327 are also included to provide power and ground voltages for the single chip.
Zu 18 zurückkehrend,
sind die Bondfinger 310a der ersten Gruppe 1G entlang einer
ersten Führungslinie
GL1 positioniert. Die Bondfinger 320a der zweiten Gruppe
2G sind entlang einer zweiten Führungslinie
GL2 positioniert. Die zweite Führungslinie
GL2 ist von der ersten Führungslinie
GL1 zum Beispiel in einer Position beabstandet, die dichter bei dem
Einzelchipkontaktstellenbereich 330 liegt als die erste
Führungslinie
GL1. In diesem Beispiel liegen die Führungslinien GL1, GL2 in der
Form eines Bogensegments vor, das elliptisch, parabelförmig oder kreisförmig ist.
Andere Konfigurationen von Führungslinienformen
sind jedoch in gleicher Weise auf die Erfindung anwendbar. In diesem
Beispiel sind die erste Führungslinie
GL1 und die zweite Führungslinie GL2
diskontinuierlich, da sie sich an der Stelle der Bondbereiche 310a(m) und 320a(1) nicht
schneiden, die benachbarte Bondkontaktstellen eines in den Einzelchipbereich 330 eingesetzten
Einzelchips versorgen.To 18 returning, are the bond fingers 310a of the first group 1G are positioned along a first guide line GL1. The bond fingers 320a of the second group 2G are positioned along a second guide line GL2. The second guide line GL2 is spaced from the first guide line GL1, for example, in a position closer to the single-chip pad area 330 lies as the first guideline GL1. In this example, the guide lines GL1, GL2 are in the form of an arc segment that is elliptical, parabolic, or circular. However, other configurations of leader shapes are equally applicable to the invention. In this example, the first guide line GL1 and the second guide line GL2 are discontinuous since they are at the location of the bond areas 310 (m) and 320a (1) do not cut, the adjacent bond pads one in the single chip area 330 supply the individual chips used.
Die
Bondfinger 310a, 320a sind durch Strukturieren
und/oder Ätzen
des Substrats derart geformt, dass ihre Längsachsen in Richtung der zugehörigen Bondkontaktstellen
des Einzelchips orientiert sind. Dies führt zu einem effizienteren
und zuverlässigeren
Bonden, insbesondere im Fall von Ultraschall-Bondtechniken, wie
vorstehend beschrieben.The bond fingers 310a . 320a are formed by patterning and / or etching the substrate so that their longitudinal axes are oriented in the direction of the associated bond pads of the single chip. This results in more efficient and reliable bonding, especially in the case of ultrasonic bonding techniques as described above.
20 ist
eine Draufsicht auf den ersten Quadranten des Substrats und Bondfinger
der an einen Einzelchip gebondeten BGA der 17 bis 19 gemäß der Erfindung.
Der Einzelchip 340 und die Bondfinger 310a, 320a sind
unter Verwendung leitfähiger
Bonddrähte 370a, 370b gebondet,
wie Gold- oder Kupferdraht. Es ist ersichtlich, dass die Bondfinger 310a der
ersten Gruppe 1G von Leitungen entlang der Führungslinie GL1 liegen und
dass der Bonddraht 370a des ersten Durchkontakts 310(1) der
ersten Gruppe 1G einen Bondwinkel von etwa 0 Grad aufweist, während der
Draht 370a des äußersten
Durchkontakts 310(n) der ersten Gruppe 1G einen Bondwinkel
aufweist, der sich dem maximal akzeptablen Bondwinkel nähert, zum
Beispiel etwa 30 Grad. Es ist außerdem ersichtlich, dass die
Bondfinger 320(a) der zweiten Gruppe 2G von Leitungen entlang
der Führungslinie
GL2 liegen und dass der Bonddraht 370b des ersten Durchkontakts 320(1) der
zweiten Gruppe 2G einen Bondwinkel von etwa 0 Grad aufweist und
in diesem Beispiel tatsächlich
einen negativen Bondwinkel von etwa –10 Grad aufweist, während der
Bonddraht 370b der äußersten Leitung 320(m) der
zweiten Gruppe 2G einen Bondwinkel aufweist, der unter dem maximal
akzeptablen Bondwinkel von 30 Grad liegt. Somit existiert eine Diskontinuität zwischen
dem Bondwinkel des letzten Durchkontakts/Bondfingers 310(n) der
ersten Gruppe 1G, der einen Bondwinkel von etwa 30 Grad aufweist,
und dem ersten Durchkontakt/Bondfinger 320(1) der zweiten
Gruppe, der einen Bondwinkel von etwa –10 Grad aufweist. 20 FIG. 12 is a plan view of the first quadrant of the substrate and bonding fingers of the BGA bonded to a single chip. FIG 17 to 19 according to the invention. The single chip 340 and the bond fingers 310a . 320a are using conductive bonding wires 370a . 370b Bonded, such as gold or copper wire. It can be seen that the bond fingers 310a of the first group 1G of lines lie along the guide line GL1 and that the bonding wire 370a the first contact 310 (1) the first group 1G has a bonding angle of about 0 degrees, while the wire 370a the outermost contact 310 (n) the first group 1G has a bond angle approaching the maximum acceptable bond angle, for example, about 30 degrees. It can also be seen that the bond fingers 320 (a) of the second group 2G of lines lie along the guide line GL2 and that the bonding wire 370b the first contact 320 (1) The second group 2G has a bond angle of about 0 degrees and, in this example, actually has a negative bond angle of about -10 degrees during the bonding wire 370b the outermost line 320 (m) the second group 2G has a bond angle which is below the maximum acceptable bond angle of 30 degrees. Thus, there is a discontinuity between the bonding angle of the last via / bonding finger 310 (n) of the first group 1G, which has a bonding angle of about 30 degrees, and the first via / bonding finger 320 (1) the second group, which has a bond angle of about -10 degrees.
Wie
bei den vorstehend beschriebenen Leiterrahmen-Ausführungsformen
wird zum Erzielen einer Drahtbondverbindung in der vorliegen den
substratbasierten Konfiguration bewirkt, dass die zum Bonden der
ersten Durchkontaktgruppe 310 verwendeten Drähte 370a eine
größere Schleifenhöhe aufweisen
als die Drähte 370b,
die zum Bonden der zweiten Durchkontaktgruppe 320 verwendet
werden. Dies verhindert einen Kurzschluss der Drähte 370a, 370b für jene Leitungen
der ersten und der zweiten Gruppe 1G, 2G, die überlappen.As with the leadframe embodiments described above, to achieve a wirebond connection in the present substrate-based configuration, that for bonding the first via group is caused 310 used wires 370a have a greater loop height than the wires 370b for bonding the second via group 320 be used. This prevents a short circuit of the wires 370a . 370b for those lines of the first and second groups 1G, 2G that overlap.
Auf
diese Weise enthalten alle Leitungen der ersten Gruppe 1G und der
zweiten Gruppe 2G Bondfinger, die relativ zu ihren zugehörigen Bondkontaktstellen
so positioniert sind, dass sie innerhalb des maximal akzeptablen
Bondwinkels der Packungs-/Einzelchipkombination liegen. Die Notwendigkeit
zum Anwenden der Eckenregel auf den Einzelchip ist somit eliminiert,
und eine maximale Verwendung der Bondkontaktstellen auf dem Einzelchip kann
realisiert werden, und somit kann bewirkt werden, dass der Einzelchip
eine kleinere Fläche
aufweist. Gleichzeitig sind die Leitungen außerdem derart orientiert, dass
die Längsachse
des Segments, auf dem der Bondbereich auf der Leitung platziert
ist, in Richtung der zugehörigen
Bondkontaktstelle in einer "einander
gegenüberliegenden" Konfiguration weist,
was zu einer stärkeren
Drahtleitungsbondverbindung führt,
wie vorstehend beschrieben.On
this way all lines of the first group 1G and the
second group 2G bond fingers relative to their associated bond pads
are positioned so that they are within the maximum acceptable
Bond angles of the pack / single chip combination are. The need
to apply the corner rule to the single chip is thus eliminated,
and maximum use of bond pads on the single chip
be realized, and thus can be effected that the single chip
a smaller area
having. At the same time, the lines are also oriented such that
the longitudinal axis
of the segment on which the bond area is placed on the line
is, in the direction of the associated
Bond contact point in a "each other
opposite "configuration,
what a stronger one
Wireline bond leads,
as described above.
21 ist
eine graphische Darstellung von Bondwinkeln für Bonddrähte der ersten Gruppe von Bondfingern
und für
Bonddrähte
der zweiten Gruppe von Bondfingern für das Substrat der BGA der 20 gemäß der Erfindung.
Eine Kennlinie 1 von 21 stellt die inkrementale Zunahme
des Bondwinkels von einem Winkel von nahezu null Grad zum Bonden
der ersten Bondfinger 310a(1) der ersten Gruppe 1G mit
inkrementalem Fortschreiten zu einem Winkel bei oder unter dem maximal
akzeptablen Bondwinkel MAX für
den letzten Bondfinger 310a(n) der ersten Gruppe 1G graphisch
dar. Der nächstbenachbarte
Bondfinger ist der Bondfinger, der an der nächstbenachbarten Bondkontaktstelle
in der Zeile von Bondkontaktstellen des Einzelchips anzubringen ist,
speziell weist der erste Bondfinger 320a(1) der zweiten
Gruppe 2G (siehe Kennlinie 2) einen Bondwinkel auf, der gut innerhalb
des akzeptablen Bereichs liegt, und weist tatsächlich einen Bondwinkel auf,
der von einem Vorzeichen ist, das jenem des Bondfingers 310a(n) entgegengesetzt
ist. Von da aus nehmen die Bondwinkel der zweiten Gruppe von Bondfingern
2G inkremental auf einen positiven Wert ab, und der letzte Bondfinger 320a(m) der
zweiten Gruppe von Leitungen 2G weist einen Bondwinkel auf, der
gut innerhalb des maximal akzeptablen Werts MAX liegt. Die graphische
Darstellung von Bondwinkeln zeigt somit eine Diskontinuität 127 zwischen
den Bondwinkeln der Leitungen der ersten Gruppe (siehe Kennlinie
1) und den Bondwinkeln der benachbarten Leitungen der zweiten Gruppe
(siehe Kennlinie 2). 21 FIG. 15 is a graph of bonding angles for bonding wires of the first group of bonding fingers and bonding wires of the second group of bonding fingers for the substrate of the BGA of FIG 20 according to the invention. A characteristic 1 of 21 represents the incremental increase in bond angle from an angle of nearly zero degrees to the bonding of the first bond fingers 310a (1) of the first group 1G with incremental progression to an angle at or below the maximum acceptable bond angle MAX for the last bond finger 310a (n) The next adjacent bond finger is the bond finger which is to be attached to the next adjacent bond pad in the row of bond pads of the single chip, specifically the first bond finger 320a (1) of the second group 2G (see characteristic 2) has a bonding angle which is well within the acceptable range, and in fact has a bonding angle which is of a sign that of the bonding finger 310a (n) is opposite. From there, the bond angles of the second group of bond fingers 2G incrementally decrease to a positive value, and the last bond finger 320a (m) The second group of lines 2G has a bond angle that is well within the maximum acceptable value MAX. The graphical representation of bond angles thus shows a discontinuity 127 between the bond angles of the lines of the first group (see characteristic curve 1) and the bond angles of the adjacent lines of the second group (see characteristic curve 2).
22 ist
eine Querschnittansicht der fertiggestellten Packung der gebondeten
BGA von 20 gemäß der Erfindung. Die BGA beinhaltet
eine Gießverbindung 380,
die an einer Oberseite des Substrats 300 von 19 angebracht
ist, an welcher der Einzelchip 340 angebracht ist, der
durch Bonddrähte 370a, 370b an
die Bondfinger 320a, 320b der ersten und der zweiten
Gruppe 1G, 2G gebondet ist. Die erste Gruppe 370a von Bonddrähten weist
eine größere Schleifenhöhe LH2 als
die Schleifenhöhe
LH1 der zweiten Gruppe von Bonddrähten 370b auf, um einen
Kurzschluss zwischen den Drähten 370a, 370b zu
vermeiden. Kugelstrukturen 390 sind an den freiliegenden
Anschlüssen
oder Kugelanschlussflächen 310c, 320c angebracht,
um externe Anschlüsse
für die
Packung bereitzustellen. 22 FIG. 12 is a cross-sectional view of the completed package of the bonded BGA of FIG 20 according to the invention. The BGA includes a casting compound 380 attached to a top of the substrate 300 from 19 attached to which the single chip 340 attached by the bonding wires 370a . 370b to the bond fingers 320a . 320b the first and the second group 1G, 2G is bonded. The first group 370a of bonding wires has a larger loop height LH2 than the loop height LH1 of the second group of bonding wires 370b on to make a short circuit between the wires 370a . 370b to avoid. sphere structures 390 are at the exposed terminals or ball pads 310c . 320c attached to provide external connections for the package.
23 ist
eine Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer fertiggestellten
Packung einer gebondeten BGA gemäß der Erfindung. Bei
dieser Ausführungsform
ist eine große
Wärmesenke 392 an
einer Unterseite des Einzelchips 340 angebracht, der über ein
wärmeleitfähiges Klebemittel 396 an
die Wärmesenke
gebondet ist. Das Bondsubstrat oder die Leiterplatte 300 ist
in gleicher Weise an der Wärme senke 392 angebracht
und umgibt den Einzelchip 340, wie vorstehend beschrieben.
Der erste und der zweite Bondfinger 310a, 320a des
Substrats 300 sind durch entsprechende Bonddrähte 370a, 370b in
der vorstehend beschriebenen Weise an Bondkontaktstellen des Einzelchips 340 gebondet.
Die BGA beinhaltet eine Gießverbindung 380', die an einer
Oberfläche
des Substrats 300 gegenüberliegend
zu der Wärmesenke 392 angebracht
ist, an welcher der Einzelchip 340 angebracht ist, der durch
Bonddrähte 370a, 370b an
die Bondfinger 320a, 320b der ersten und der zweiten
Gruppe 1G, 2G gebondet ist. Die erste Gruppe 370a von Bonddrähten weist
eine größere Schleifenhöhe LH2 als die
Schleifenhöhe
LH1 der zweiten Gruppe von Bonddrähten 370b auf, um
einen Kurzschluss zwischen den Drähten 370a, 370b zu
vermeiden. Kugelstrukturen 390 sind an den freiliegenden
Anschlüssen
oder Kugelanschlussflächen 310c, 320c angebracht,
um externe Anschlüsse
für die
Packung bereitzustellen. 23 Figure 12 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of a completed package of a bonded BGA according to the invention. In this embodiment, a large heat sink 392 on a bottom of the single chip 340 attached, using a thermally conductive adhesive 396 bonded to the heat sink. The bond substrate or circuit board 300 is in the same way at the heat valley 392 attached and surrounds the single chip 340 as described above. The first and second bond fingers 310a . 320a of the substrate 300 are by appropriate bonding wires 370a . 370b in the manner described above at bond pads of the single chip 340 bonded. The BGA includes a casting compound 380 ' attached to a surface of the substrate 300 opposite to the heat sink 392 attached to which the single chip 340 attached by the bonding wires 370a . 370b to the bond fingers 320a . 320b the first and the second group 1G, 2G is bonded. The first group 370a of bonding wires has a larger loop height LH2 than the loop height LH1 of the second group of bonding wires 370b on to make a short circuit between the wires 370a . 370b to avoid. sphere structures 390 are at the exposed terminals or ball pads 310c . 320c attached to provide external connections for the package.
Die 24A, 24B und 24C sind Ansichten von unten auf verschiedene
BGA-Packungen gemäß der Erfindung.
Jede Ausführungsform beinhaltet
eine Passivierungsschicht 335, durch die hindurch eine
Mehrzahl von Kugeln 390 angebracht ist, die zum Beispiel
aus Lot- oder Goldmaterial bestehen. Die Kugeln 390 sind
gemäß herkömmlichen Vorgehensweisen
gebildet, die das herkömmliche Anbringungsverfahren,
das Aufschmelzverfahren, das Siebdruckverfahren oder das Photolithographieverfahren
beinhalten. In 24A sind die Kugeln 390 relativ
klein und beinhalten mehrere Zeilen entlang des Umfangs und mehrere
Zeilen in einem mittigen Bereich der Chippackung. In 24B sind die Kugeln 390 relativ groß und bedecken
die gesamte Unterseite der Packung. In 24C sind
die Kugeln 390 relativ klein und beinhalten eine Anzahl
von Zeilen entlang des Umfangs und eine begrenzte Zahl von Zeilen
in einem mittigen Bereich der Chippackung.The 24A . 24B and 24C are bottom views of various BGA packages according to the invention. Each embodiment includes a passivation layer 335 through which a plurality of balls 390 attached, which consist for example of solder or gold material. The balls 390 are formed according to conventional procedures involving the conventional mounting method, the reflow method, the screen printing method or the photolithography method. In 24A are the balls 390 relatively small and include several lines along the circumference and several lines in a central area of the chip package. In 24B are the balls 390 relatively large and cover the entire bottom of the pack. In 24C are the balls 390 relatively small and include a number of rows along the circumference and a limited number of rows in a central area of the chip package.
Ein
typischer Packungsprozess für
eine auf einem Leiterrahmen basierende Packung, wie die vorstehend
unter Bezugnahme auf 11 beschriebene QFP-Packung,
beinhaltet die allgemein bekannten Schritte Taping, Sägen, Einzelchipanbringung,
Drahtbonden, Gießen,
Leitertrimmen, Leitungsplattieren und Leitungsbildung. Ein typischer Packungsprozess
für eine
auf einem Substrat basierende Packung, wie die vorstehend unter
Bezugnahme auf 22 beschriebene BGA-Packung,
beinhaltet die allgemein bekannten Schritte Taping, Sägen, Einzelchipanbringung,
Drahtbonden, Gießen,
Kugelanbringung und Kugelvereinzelung.A typical package process for a lead frame based package, such as that described above with reference to FIG 11 described QFP package, includes the well-known steps of taping, sawing, single chip attachment, wire bonding, casting, conductor trimming, wire plating and line formation. A typical package process for a substrate-based package, such as that described above with reference to FIG 22 described BGA package, includes the well-known steps taping, sawing, single chip attachment, wire bonding, casting, ball attachment and ball singulation.
Während des
Schritts des Drahtbondens gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Hochgeschwindigkeits-Drahtsteppmaschine verwendet. Eine
Kapillare aus Golddraht wird durch ein Schweißbrennverfahren an der Zielbondkontaktstelle
angebracht, wobei eine geschmolzene Materialkugel von einem ersten
Ende des Drahts auf der Bondkontaktstelle aufgebracht wird und der
Draht so geformt oder mit ihm eine Schleife gebildet wird, dass
er sich zu dem Bondbereich der Leitung des Leiterrahmens oder dem
Bondfinger des leitfähigen
Pfades auf dem Substrat erstreckt. Das zweite Ende des Drahts wird durch
eine Steppbondverbindung zum Beispiel unter Verwendung von Ultraschallbondtechniken
rasch an den Bondbereich gebondet. Nach dem Bonden wird der Draht "abgezwickt" oder abgebrochen,
und die nächste
Bondprozedur beginnt.During the step of wire bonding according to the present invention, a high-speed wire-stitching machine is used. A capillary of gold wire is attached to the target bond pad by a welding process wherein a molten ball of material is applied from a first end of the wire to the bond pad and the wire is formed or looped with it to form the bond region of the lead of the lead Lead frame or the bonding finger of the conductive path on the Substrate extends. The second end of the wire is rapidly bonded to the bond area by a stitchbonded connection using, for example, ultrasonic bonding techniques. After bonding, the wire is "pinched off" or broken off and the next bonding procedure begins.
Während des
Gießschritts
wird zum Beispiel im Fall einer auf einem Leiterrahmen basierenden Packung
eine EMC-Verbindung durch eine Gießöffnung mit einem hohen Druck,
zum Beispiel 2 Tonnen/mm2, in das Komponentengebiet
eingebracht. Wenn das Material die Gießform füllt, wird Luft durch Ecken
der Gießform
geblasen. Nach dem Härten
der Gießform
werden Leitungen außerhalb
des Leiterrahmens getrimmt, zum Beispiel unter Verwendung eines
Dambar-Prozesses. Die externen Leitungen werden dann plattiert,
zum Beispiel unter Verwendung von SnPb- oder SnAgCu-Materialien.
Während des
Bildungsprozesses werden die freiliegenden, getrimmten und plattierten
Leitungen zum Löten
an eine Leiterplatte oder ein Substrat in eine geeignete Form stempelgepresst.For example, during the casting step, in the case of a leadframe-based package, an EMC bond is introduced into the component area through a high-pressure pouring port, for example, 2 tons / mm 2 . As the material fills the mold, air is blown through corners of the mold. After curing the mold, leads outside the leadframe are trimmed, for example, using a dambar process. The external leads are then plated, for example using SnPb or SnAgCu materials. During the formation process, the exposed, trimmed, and plated leads are die-stamped into a suitable shape for soldering to a printed circuit board or substrate.