專利名稱：半導體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及半導體器件及其制造方法，更具體地涉及可應(yīng)用于具有帶載封裝(TCP)結(jié)構(gòu)的可高密度安裝的半導體器件及其制造方法的技術(shù)。
近年來，隨著形狀和厚度減小以及功能增加的手提式電子設(shè)備的批量化生產(chǎn)的發(fā)展，由于厚度減小的或薄型的電子部件對安裝性要求提高和封裝管腳的個數(shù)增加，TCP技術(shù)在固態(tài)集成電路(IC)這樣的先進電子設(shè)備制造中的應(yīng)用變得越來越重要了。
TCP是一種封裝(package)結(jié)構(gòu)，包括具有在其上以重復圖案形成的多個導線的載帶，其中，半導體芯片置于載帶上或載帶中，且芯片的電極焊盤與載帶上的對應(yīng)的電極焊盤層疊接觸以實現(xiàn)它們之間的電互連接，用密封樹脂材料等把半導體芯片密封。
現(xiàn)有公知的TCP通常設(shè)計成其厚度比所用的半導體芯片小，這將導致多個單元載帶互相層疊而成的多層帶結(jié)構(gòu)的安裝高度增加?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了降低安裝高度的方法，例如在日本專利特開昭63-52431(JP-A-63-52431)中講述了一種采用其底面或背面被切去的特定半導體芯片的載帶。在JP-A-5(1993)-291218中公開了另一種方法，即一種同時使半導體芯片載帶變薄的技術(shù)。
另一種公知的TCP結(jié)構(gòu)包括特定的框架結(jié)構(gòu)，在半導體器件領(lǐng)域叫“加勁框架”，它設(shè)置在半導體芯片周圍，其背面與散熱部件即“散熱器”相接觸。在該TCP中，載帶安裝在加勁框架上以把導線的一端和半導體芯片相連，同時在導線的另一端提供凸點電極。在這種情況下，獲得的TCP結(jié)構(gòu)厚度增加太多，導致不能獲得任何想要的多層結(jié)構(gòu)。
另外還有一種TCP結(jié)構(gòu)，其中采用的半導體芯片比載帶薄，載帶上有稱為“器件孔”的開口。薄的半導體芯片設(shè)備設(shè)置在載帶的器件孔中，其背面與載帶的底面基本在同一高度或處于同一平面，這種半導體芯片的主表面和側(cè)面用選擇的密封樹脂材料涂敷。不幸的是，這種現(xiàn)有的TCP結(jié)構(gòu)遇到下列難題由于其主表面和側(cè)面只部分地被密封樹脂密封，密封工藝結(jié)束后半導體芯片會翹曲。因此，為了避免在半導體芯片表面產(chǎn)生芯片翹曲，這種現(xiàn)有技術(shù)中必須采用非常硬或剛度大的板。但是，這樣又會產(chǎn)生副作用即獲得的TCP厚度增加，使得本領(lǐng)域的專業(yè)人員不能嘗試用這樣的“厚”TCP獲得想要的多層結(jié)構(gòu)。雖然具有在密封樹脂上設(shè)備的密封板的結(jié)構(gòu)已公知，它也存在著TCP厚度增加的問題，也不適用于多層結(jié)構(gòu)。還有，例如在JP-A-60(1985)-106153中還公開了一種薄封裝結(jié)構(gòu)，其中采用其下表面與芯片的背面處于同一平面的薄膜襯底。
根據(jù)可獲得的本專利申請主題有關(guān)的技術(shù)，在多數(shù)TCP結(jié)構(gòu)中所采用的半導體芯片都比載帶薄。在把這樣的TCP互相層疊以形成多層結(jié)構(gòu)的情況下，外導線通常被加工成所謂“鷗翅(gull-wing)”形，以消除半導體芯片與其安裝板如印刷電刷板之間的不期望的接觸。而且，在沿TCP厚度方向安裝多個時，必須采用特定的工件安裝方法，即包括如下步驟將這些TCP預加工使其具有不同長度的外導體，導線加工結(jié)束后，將各層重新排列使得安裝高度低的位于較低的位置，而其它的位于較上面的位置。但是，在這種情況下，要采用不同的載帶以實現(xiàn)想要的層疊安裝，各外部導線尺寸也各不相同。這又使得需要多種載帶和多種模具，導致制造成本增加。另外，例如在JP-A-64(1989)-71162中也公開了TCP層疊安裝技術(shù)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能可靠性高地制造具有TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有TCP結(jié)構(gòu)的薄型小尺寸半導體器件的制造技術(shù)，該技術(shù)能實現(xiàn)高密度安裝和高可靠性且成本低廉。
本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點通過下面的結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述將現(xiàn)加清晰易見。
一種根據(jù)本發(fā)明的半導體器件，包括置于在載帶上提供的器件孔中的半導體芯片，該半導體芯片的外接線端子與帶上的導線的一端相連接，其特征在于所述半導體芯片的厚度小于載帶厚度，且用密封樹脂材料將所述半導體芯片密封，使所述半導體芯片的主表面和背表面都被其涂敷。由此，可以減小半導體芯片在其主表面和背面可能接受的應(yīng)力。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，所述半導體芯片設(shè)置在應(yīng)力中和面上，該應(yīng)力中和面在沿所述載帶厚度方向的某位置并與所述半導體芯片的主表面平行。即，使半導體芯片置于一特定位置上，在該位置從TCP施加的任何應(yīng)力都最小。在這種設(shè)置下，即使所加外力使得整個TCP變形，半導體芯片承受的應(yīng)力總是很小，同時減小了由于雙金屬效應(yīng)造成的整個TCP的翹曲，從而顯著減小芯片出現(xiàn)裂紋的可能性和在半導體器件向板上安裝時出現(xiàn)連接失誤和缺陷的幾率。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，在部分所述載帶上形成用來注入密封樹脂的通道，由此使所述器件孔與在形成所述密封樹脂時所用的金屬模具結(jié)構(gòu)的開口連接起來。由此，可以注入密封樹脂使其均勻地覆蓋半導體芯片的主表面和背面，從而可以大大降低在該密封樹脂中形成孔洞和/或微縫(trap)的可能性。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，所述載帶具有排氣孔，該排氣孔形成為使所述載帶的器件孔與在形成所述密封樹脂時所用的金屬模具結(jié)構(gòu)的出氣口連接起來?？梢源蟠鬁p小用來涂敷半導體芯片的主表面和背表面的密封樹脂中的殘余空氣。從而大大減少密封樹脂中的不期望的孔洞和陷阱的出現(xiàn)。因此，可進一步提高半導體器件的可靠性。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，在所述載帶的表面上緊靠所述用于注入密封樹脂的通道的部分形成電鍍金屬層，其中在形成所述密封樹脂時，該部分與密封樹脂相接觸。由此，可以減小這些部分上的殘余樹脂和載帶之間的粘力，從而在樹脂密封工序結(jié)束后，易于把支流道上的殘余樹脂從載帶上分離。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，所述半導體芯片具有用旋轉(zhuǎn)腐蝕技術(shù)拋光的背表面。由此可以減小半導體芯片的厚度，而且也可以使半導體芯片的背面光滑從而使半導體芯片具有抗裂紋且抗所加彎應(yīng)力性提高的結(jié)構(gòu)。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，具有多個層疊的帶有半導體芯片的載帶的多層封裝結(jié)構(gòu)，該半導體芯片的厚度小于每一載帶并被置于每個所述載帶的器件孔中，其中設(shè)置在多個層疊的載帶中的每一個上的導線的一端與所述載帶器件孔中的半導體器件的外接線端子電連接；用密封樹脂涂敷每個所述半導體芯片的主表面和背表面；每個所述層疊載帶具有共同的信號傳輸線和電源線，分別與其它載帶的對應(yīng)線電連接，并向外伸出作為連接端子與安裝板的導線相連接。通過這種設(shè)置，可以大大提高半導體芯片2的裝配密度，同時減少多層TCP的總厚度和尺寸。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，使部分所述導線暴露，同時將導電材料埋入連接孔使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。由此可確保導線所述連接孔內(nèi)的導電材料電連接，從而可提高連接孔內(nèi)的連接可靠性。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，使部分所述導線暴露，同時對連接孔內(nèi)進行電鍍，使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。由此，在連接孔內(nèi)用帶用的電鍍技術(shù)形成導體部分，可使形成導體部分的復雜性降低。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，使部分所述導線暴露，同時向連接孔中嵌入導電桿，使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接，且所述導電桿的一端從所述多層封裝的安裝面伸出作為所述連接端子。由引可增加多層TCP結(jié)構(gòu)的機械強度，并可降低產(chǎn)品的成本。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，使互相層疊的所述多個載帶的每一個的導線的另一端從每個所述載帶的外周邊伸出；以提供用來與其它(導線)層疊的被彎曲的引線伸出部分，由此可使互相層疊的所述多個載帶的每一個的共同的信號線、電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。使外引線部分彈性彎曲可增加引線結(jié)構(gòu)的機械強度、降低復雜程度和成本，并可以補償或吸收多層TCP與安裝襯底之間的可能的熱膨脹差異。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的半導體器件中，防止凸點電極與所述半導體芯片的某內(nèi)接線端相接觸，以使所述半導體芯片和導線之間的連接路線可變。由此，只需一種類型的載帶就可以靈活地適應(yīng)用不同信號傳輸路徑的不同連接線路。
根據(jù)本發(fā)明的制造半導體器件的方法，包括下列步驟(a)在所述載帶上形成連接開口或孔，使所述導線的一部分從內(nèi)壁表面暴露出來，(b)把導線漿料埋入每個載帶的連接孔中；(c)將多個在所述密封步驟中形成的單元封裝彼此層疊，并使所述連接孔的形成位置保持一致，由此形成多層封裝；(d)在上述封裝工序之后，對所述多層封裝進行熱加工處理，使每個所述載帶上的連接孔內(nèi)的導電漿料熔化結(jié)合成整體，由此，無須在相鄰單元封裝之間夾有粘合劑，就可使它們相互接觸。
而且，根據(jù)本發(fā)明的制造半導體器件的方法，包括下列步驟(a)通過粘接劑把所述單元封裝彼此層疊以形成多層封裝；(b)將導電漿料埋入到在所述多層封裝的每個載帶的連接孔中；以及(c)對所述多層封裝進行熱加工處理。
由此，可以用構(gòu)成單元封裝的粘接劑使相信單元封裝互相接觸，從而可在不增加制造工序的前提下制造想要的多層TCP。
而且，根據(jù)本發(fā)明的制造半導體器件的方法，包括下列步驟(a)制備特定厚度的載帶，上有圍繞所述器件孔設(shè)置的導線；(b)制備其厚度小于所述載帶且有多個外接線端子的半導體芯片；(c)將比上述載帶薄的所述半導體芯片置于所述載帶的器件孔中，然后將所述半導體芯片的外接線端子與所述導線的一端電連接；以及(d)把所述外接線端子和導線電連接的多個載帶層疊之后，用密封樹脂同時把位于各載帶的器件孔中的各半導體芯片密封起來。由此，可以減少制造工藝的工序數(shù)目，還可以提高多層封裝的機械強度同時由于整體形成密封樹脂，在各載帶層之間無間隙，可以提高耐濕性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的半導體器件的剖面圖；圖2是圖1的半導體器件的平面圖；圖3是在形成密封樹脂的工序時的半導體器件的剖面圖；圖4～10是制造圖1的半導體器件時一些主要工序的剖面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖15是圖14的半導體器件的平面圖；圖16～21是制造圖14的半導體器件時一些主要工序的剖面圖；圖22～25是制造本發(fā)明另一實施例的半導體器件時一些主要工序的剖面圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖27～30是造圖26的半導體器件時一些主要工序的剖面圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖32是圖31的半導體器件的平面圖；圖33是體現(xiàn)了本發(fā)明的又一半導體器件的剖面圖；圖34是體現(xiàn)了本發(fā)明的又一半導體器件的剖面圖；圖35是體現(xiàn)了本發(fā)明的又一半導體器件的剖面圖；圖36是體現(xiàn)了本發(fā)明的又一半導體器件的剖面圖；圖37～39是制造圖36的半導體器件時一些主要工序的剖面圖；圖40是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件的剖面圖；圖41是在形成密封樹脂的工序時的半導體器件的剖面圖。
下面參照附圖描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例。注意，在所有解釋實施例的附圖中，相同的圖號代替相同的零部件，并省略重復說明部分。
首先，結(jié)合圖1～3說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體器件的結(jié)構(gòu)。注意圖1是圖2的Ⅰ-Ⅰ線剖面圖，圖3中位于樹脂密封金屬模具結(jié)構(gòu)之中的部分是圖2的Ⅲ-Ⅲ線剖面圖。圖2為了方便起見，沒有示出阻焊劑和密封樹脂。
第一實施例的半導體器件適用于電子設(shè)備-如計算機、手提式移動無線電話、攝像機等-的半導體器件或集成電路(IC)卡或存儲卡；例如將半導體器件設(shè)置成具有帶載封裝(TCP)結(jié)構(gòu)，TCP結(jié)構(gòu)包括半導體芯片2，該半導體芯片2設(shè)置在載帶1的器件孔1a1中，其中用密封樹脂材料3密封半導體芯片2，但要使半導體芯片2通過與其相聯(lián)的凸點電極與外部連接。
載帶1具有帶基部件1a，通過粘接劑1b粘接到帶基1a的一個表面上的多個導線10、以及在涂覆從密封樹脂3上露出的導線1c部分時采用的阻焊劑1d。載帶1的整體厚度可用其組成部件包括帶基1a的厚度之和來表示，帶基1a通常為167μm左右，雖然這個值在不同電子產(chǎn)品中有所變化。
帶基1a由聚酰亞銨樹脂或其它相似的合適材料構(gòu)成，其厚度為例如100μm。帶基1a在其中間位置有平面為長方形的器件孔1a1，該器件孔1a1形成為其尺寸略大于芯片尺寸，由此使得半導體芯片2可以被孔接收或收存。
在帶基1a上，還在器件孔1a1的一短邊側(cè)形成一用來注入樹脂的通道或入口1a2，該入口1a2從器件孔1a1一直延伸到帶基1a外周的短邊外。樹脂注入孔1a2形成為如“T”形的平面形狀。如圖3所示，該樹脂注入孔1a2將金屬模具5的開口5a和帶基1a的器件孔1a1連接起來，以把注入到開口5a的密封樹脂通過該入口1a2引入到器件孔1a1(空腔)。換言之，在樹脂密封工藝中樹脂注入孔1a2作為開口的一部分。由此，可以注入密封樹脂3使其均勻地覆蓋半導體芯片2的主表面和背面，從而可以大大降低在該密封樹脂3中形成孔洞和/或細縫的可能性。注意，圖3中的箭頭表示密封樹脂3的流動方向，圖號“5b”表示金屬模具的流道，“5c”表示其支流道。
而且，例如，在樹脂密封過程，在載帶1上與密封樹脂注入口1a2最接近的與密封樹脂接觸的位置上(圖2中的陰影區(qū))形成鍍金的銅薄膜層(金屬層)1a3，該銅膜層1a3在形成導線1c的通過對用來制作導線的銅薄膜構(gòu)圖同時形成；在電鍍導線1c的同時也對其進行電鍍。鍍銅薄膜層1a3形成在特定位置，該位置在載帶1放入模具5中時正對著模具5的支流道5c。
這樣做的原因如下當最終滯留在支流道5c上的殘余樹脂成分要從這些電鍍部分剝離時，如果不對這些部分進行電鍍，殘余脂成分與載體1上的這些部分的粘接強度和結(jié)合力將導致不能將載帶1從所用的金屬模具上成功地剝離下來。總之，根據(jù)第一實施例，提供電鍍銅的薄膜層1a3可用來減小支流道5c處的殘余樹脂和載帶1的粘力，從而利于將支流道5c的樹脂和載帶1的剝離。
在帶基1a的一面上用其厚度為例如12μm的粘接劑1b粘有多個導線1c，導線1c由銅構(gòu)成且厚度為例如約35μm。每根導線1c的一端從器件孔1a1的內(nèi)部伸出。其中距伸出部分遠的另一端表面上電鍍有例如金(Au)。每根導線1c的遠端通過凸點電極2a與半導體芯片2電連接。該凸點電極2a由例如金(Au)構(gòu)成，下面再詳細論述。因此，凸點電極2a和與其相連的導線1c是以Au-Au結(jié)點之類相接觸。注意，如下面將要討論的，凸點電極2a形成在多個焊盤2b的一個上，而這些焊盤2b位于半導體芯片2的主表面上，通過這些凸點可實現(xiàn)半導體集成電路和半導體芯片2的所期望的電連接。
而且，在導線1c的伸出端和另一端的中間位置形成凸點底層圖案1c1，該圖案粘接在帶基1a上。凸點底層圖案1c1形成為其寬度比導線1c所占的區(qū)域大，且上述凸點電極4與其上表面相接觸。更具體地，半導體芯片2的電極通過導線1c與凸點電極4相連接，并通過該凸點電極4延伸到外面。并且，為了組裝，該半導體器件安裝在安裝襯底-如包括所謂母板的印刷電路板，且凸點電極4位于它們之間以實現(xiàn)與安裝板導線的電連接。而且，凸點電極4由例如鉛(Pb)-錫(Sn)合金構(gòu)成。
導線1c的除凸點底層圖案1c1之外的表面部分和粘接劑1b的表面部分用阻焊劑1d涂敷。阻焊劑1d厚例如約20μm。在第一實施例中，導線1c的涂層由阻焊劑1d構(gòu)成，由此可使用來暴露凸點底層圖案1c1的連接孔的直徑微細化。
另一方面，半導體芯片2包括小片的具有例如平面為長方形的硅單晶，在其主表面上形成預先設(shè)計的半導體集成電路。在第一實施例中，半導體芯片2的厚度小于載帶1的帶基1a的厚度，例如芯片厚約為50μm。半導體芯片2的這個厚度值是通過對半導體晶片的底面磨光，然而進行拋光處理如旋轉(zhuǎn)腐蝕而得到的。這使得半導體芯片2減薄到例如20～30μm是可能的。而且，也可以使半導體芯片2的背面光滑從而使半導體芯片2具有抗裂紋且抗所加彎應(yīng)力性提高的結(jié)構(gòu)。
還有，上面提及的多個焊盤2b位于半導體芯片2的主表面的靠近長邊的區(qū)域。焊盤2b是允許上面所說的半導體集成電路的電極朝著半導體芯片2外部向外延伸的電極，由例如鋁或鋁合金構(gòu)成。在每個焊盤26的上表面形成相應(yīng)的與導線相連的凸點電極2a之上。
在旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝結(jié)束之前，已用引線凸點法(wire bump method)形成凸點電極2。更具體地，可用如下方式形成凸點電極2a，即，在用引線鍵合法把鍵合線與焊盤2b連接起來之后，位于鍵合線接觸部分上的細線部分(而不是球形或圓形部分)被切割并除去，并使球留在焊盤26上。以上述方式使凸點電極2a和TCP導線1c的端部電連接。而且，內(nèi)線鍵合工藝之后獲得的每個凸點電極2a的高度為例如約21.5μm。
另外，在第一實施例中，用密封樹脂3涂敷半導體芯片2的主表面和底或背表面。而且，半導體芯片2在厚度方向上的設(shè)置位置使得整個TCP的應(yīng)力中和面與半導體芯片2的應(yīng)力中和面基本相同。換言之，半導體芯片2置于一特定位置上，在該位置從TCP施加的任何應(yīng)力都最小。在這種設(shè)置下，即使所加外力使得整個TCP變形，半導體芯片2承受的應(yīng)力總是很小，同時減小了由于雙金屬效應(yīng)造成的整個TCP的翹曲，從而顯著減小芯片出現(xiàn)裂紋的可能性和在半導體器件向板上安裝時出現(xiàn)連接失誤和缺陷的幾率。
應(yīng)當注意，應(yīng)力中和面是與半導體芯片2主表面平行的平面，是這樣一種特定平面，即在該面上施加在半導體芯片2上的應(yīng)力在芯片厚度方向上被中和。圖1中應(yīng)力中和面A由用點劃線表示，這意味著在該線的這些位置它是與半導體芯片2的主表面平行的面。
用來密封半導體芯片2的密封樹脂3由例如環(huán)氧基樹脂材料構(gòu)成，并形成為使其上、下表面分別與載帶1的上、下表面在高度上相同，即共面。更具體地說，密封樹脂3的厚度D1與載帶D2的厚度相同。由此，可使TCP的總厚度成為載帶1的厚度，從而可獲得厚度更薄的具有TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。另外，密封樹脂3用轉(zhuǎn)移模法等形成。
下面，參照圖4～10描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的半導體器件的制造方法。
首先，如圖4所示，在其一個表面上施加了粘接劑1b的帶狀載帶1a上的預定位置處，形成器件孔1a1。
然后，通過粘在載帶1a一個表面上的粘接劑1b向該表面粘接例如銅，之后用腐蝕技術(shù)之類對Cu薄膜構(gòu)圖，由此形成圖5所示的多個導線1c。在這種情況下，如前所述，在形成Cu薄膜層1c3的同時在導線1c的一部分上形成凸點底層圖案1c1(見圖2)。
此后，如圖6所示，在載帶1a的一個表面上形成阻焊劑1d，由此使凸點底層圖案1c1和內(nèi)引線1c暴露在大氣中。然后，以阻焊劑1d為掩模，對導線1c的未被阻焊劑1d覆蓋的部分進行Au電鍍。在該工序中，對于凸點底層圖案1c1的表面和銅薄膜層1c3的表面也要進行例如Au電鍍(見圖2)。由此制成了載帶1。
然后，將半導體芯片2置于載帶1a的器件孔中，然后在半導體芯片2的凸點電極2a和導線1c之間進行位置對準，用同時內(nèi)引線鍵合法將凸點電極2a和導線1c鍵合起來，如圖7所示。
此后，如圖8所示，將其上安裝了半導體芯片2的載帶1置于模具5中；然后，通過支流道5c、開口5a和載帶1a的密封樹脂注入口1a2將已經(jīng)灌入在模具5的流道5b的熔化密封樹脂材料注進空腔，該空腔是由載帶1a的器件孔1a1和模具5形成的。而且，通過設(shè)置在模具5的密封樹脂外流側(cè)的出氣口將滯留在空腔內(nèi)部的空氣成分或氣泡排出。
在第一實施例的密封工序中，提供了用來注入密封樹脂的通道1a2，可以使密封樹脂3均勻地流到半導體芯片2的主表面和背表面上，從而可以減少不期望的孔洞等的產(chǎn)生。
然后，將得到的樹脂密封的TCP從模具5中取出。這一切結(jié)束后，在第一實施例中，在載帶1a的面向支流道5c的部分形成電鍍的銅薄膜層1a3，由此可減小滯留在這些位置的樹脂的粘力，從而使粘在支流道上的殘余樹脂易于去除。
以這種方式，通過用密封樹脂3密封半導體芯片2制成了想要的TCP，如圖9所示。在第一實施例中，半導體芯片2的主表面和背面都用密封樹脂3涂敷。注意，密封樹脂3的上、下表面的高度與載帶1的上、下表面的高度相同。
然后，將得到的TCP進行對效處理和熒光屏檢查，并切割成片；之后如圖10所示，使由例如Pb-Sn合金構(gòu)成的凸點電極4與導線1c的凸點底層圖案1c1接觸。
根據(jù)如上所述的第一實施方案，可得到下面的技術(shù)效果和優(yōu)點(1)使密封樹脂3涂敷半導體芯片2的主表面和背面，可以減小半導體芯片2從其主表面和背面接收的應(yīng)力。尤其是，將半導體芯片2的位置設(shè)置為使整個TCP的應(yīng)力中和面A和與半導體芯片2的應(yīng)力中和面相同，使得半導體芯片2處于這樣的理想位置，即從TCP來的任何應(yīng)力都最小。這樣可保證即使整個TC因外力而變形時半導體芯片接受的應(yīng)力也很小，同時還可有效地減小因雙金屬效應(yīng)造成的整個TCP的翹曲，從而可以大大減小出現(xiàn)芯片裂紋的可能性和半導體器件向板上安裝時出現(xiàn)的連接失誤。
(2)帶基1a上有在樹脂密封工序中用作開口的注入密封樹脂的通道或入口1a2，可以把密封樹脂均勻地注入到半導體芯片的主表面和背面，從而可以減少在該密封樹脂3中出現(xiàn)的不期望的孔洞或細縫。
(3)在帶基1a上的可與樹脂接觸的位置上提供電鍍銅薄膜層，可以減小這些部分上的殘余樹脂和載帶1之間的粘力，從而在樹脂密封工序結(jié)束后，易于把支流道上的殘余樹脂從載帶1上分離。
(4)用旋轉(zhuǎn)腐蝕技術(shù)等對半導體芯片2的背面進行拋光可以使半導體芯片2減薄到例如20μm～30μm。而且，還可以使半導體芯片2的背面光整，從而向半導體芯片2提供抗裂紋和所加彎應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。
(5)通過機加工使密封樹脂3的厚度D1等于載帶1的厚度D2，可以使TCP的總厚度成為載帶1的厚度，從而可以獲得厚度比以往更薄的具有TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。
下面參照圖11描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件。
第二實施例的半導體器件與前一實施例的基本結(jié)構(gòu)相同，其明顯差別在于導線1c的內(nèi)引線部分沿其厚度方向彎曲使得內(nèi)引線接觸半導體芯片2的凸點電極2a，使其在厚度方向上偏移約50μm，導致半導體芯片2的應(yīng)力中和面A1略微偏離整個TCP結(jié)構(gòu)的應(yīng)力中和面A。
但是要注意，從可靠性上考慮，整個TCP的應(yīng)力中和面A和半導體芯片2的應(yīng)力中和面A1的相對位置偏離應(yīng)落在允許范圍或容許區(qū)域±60μm內(nèi)。在第二實施例中該偏差設(shè)為47.5μm左右。
導線1c彎曲造成的應(yīng)力中和面A、A1的偏離是由包括帶基1a(但不限于它)的組成部分的厚度偏差、內(nèi)引線鍵合工序結(jié)束后的凸點電極2a的高度偏差、鍵合時所用的加熱工具的高度調(diào)整值偏差及其它因素造成的。在第二實施例中，載帶1的總厚度為例如約250μm，帶基1a的厚度為例如150μm，粘接劑1b的厚度為例如20μm，導線1c的厚度為例如約35μm，阻焊劑1d的厚度為例如約25μm，進行內(nèi)引線鍵合后的凸點電極的高度為例如約20μm。
第二實施例與第一實施例的另一差別在于是向?qū)Ь€1c的端點鍍錫，該端點與由Au構(gòu)成的與之相關(guān)的凸點電極2a相接觸。因此，導線1c和凸點電極2a通過Au-Sn共晶結(jié)點相接觸。
另外，第二實施例在應(yīng)用時也可以采用如下情況。在由于各組成零部件的可能的厚度偏差造成半導體芯片2的應(yīng)力中和面和整個TCP的應(yīng)力中和面有所偏離的情況下，通過調(diào)整導線1c的彎曲量校正這種偏差。
更具體地，半導體芯片2在帶基1a厚度方向的位置可通過以下述方式改變導線1c的彎曲量來設(shè)置即，使半導體芯片2的應(yīng)力中和面A1與整個TCP的應(yīng)力中和面A相同。在這種設(shè)置下，即，使TCP的各部件尺寸有偏差，也可以與該尺寸偏差相對應(yīng)地把半導體芯片2設(shè)置在最佳位置，即，使施加在半導體芯片2上的應(yīng)力最小。
下面結(jié)合圖12描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件第三實施例的半導體器件與上述實施例在結(jié)構(gòu)上基本相同。與其不同之處如下所述。
第一個差別在于導線1c沿其原度方向彎曲并和與其相關(guān)的焊盤直接接觸。導線1c的端面進行例如鍍金處理，并通過單點超聲熱壓鍵合法將其與由例如A1等構(gòu)成的與之相關(guān)的焊盤結(jié)合起來。
第二個差別在于導線1c的另一端設(shè)計為從帶基1a的外周伸出，具有“鷗翅”形突出部分。在這種情況下，與用外部端子作為凸點電極的第一實施例不同，可以減小得到的部件的安裝/裝配高度。
下面參照圖13描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體。
第四實施例是適用于下列情況的一個例子，即如圖13所示，將液體樹脂注入并進行熱硬化以獲得密封樹脂3的情況，即所謂的封裝(或罐裝)密封法。
在這種情況下使用的密封樹脂3也設(shè)置成涂敷半導體芯片2的主表面和背面以使得如上所述那樣，應(yīng)力中和面A、A1(見圖11)相同。該密封樹脂3的厚度與在半導體芯片2的外緣處的載帶1的厚度(厚度D1a)相同，并向著半導體芯片2的中心(厚度D1b側(cè))逐漸減小或變薄。
在第四實施例中，除了具有在第一實施例中獲得的優(yōu)點外，還具有無須采用模具就可獲得想要的樹脂密封的優(yōu)點，從而與上述第一到第三實施例相比可以容易地密封半導體芯片。
下面參考圖14～21描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件。
首先結(jié)合圖14和15描述第五實施例的半導體器件的結(jié)構(gòu)。注意圖14的ⅩⅣ-ⅩⅣ線剖面圖，而且在圖15中為了描述方便起見，阻焊劑和密封樹脂未畫出。
在第五實施例中，將多個與上述第一實施例中描述的TCP結(jié)構(gòu)相似的TCP互相層疊構(gòu)成多層TCP結(jié)構(gòu)，同時使每個TCP的相同的信號和電源線1c通過連接部分6電連接，每個連接部分6穿過對應(yīng)的各TCP的帶基1a，且該連接部分6又與最低層的TCP底面上的凸點電極4連接，從而允許多層TCP與外部連接。
層疊的各單元TCP相鄰之間用粘接劑1e粘接在一起。該粘接劑1e是構(gòu)成單元TCP的載帶1的部件，例如由熱成形聚酰亞胺樹脂材料構(gòu)成。然而要注意最下面的單元TCP的導線1c用阻焊劑1d涂敷。
上述連接部分6由連接孔6a和嵌入連接孔6a中的導體部分6b構(gòu)成。連接孔6a在載帶1的與導線1c的凸點底層圖案1c1對應(yīng)的選定位置上形成。
注意，在連接孔6a中，在導線1c的凸點底層圖案1c1處形成的連接孔6a的孔徑比連接孔6a在帶基1a處的孔徑小例如約50μm。這是為了使導線1c的凸點底層圖案1c1部分易于伸入連接孔6a的內(nèi)部，從而嵌入連接孔6a內(nèi)的導體部分6b與導線1c可靠地接觸以實現(xiàn)與導線1c的穩(wěn)定電連接。導體部分6b由例如Pb-Sn合金構(gòu)成。
通過這樣的多層TCP結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)半導體芯片2的高密度封裝。下面舉一個例子，假設(shè)層疊有8個TCP，每個厚為167μm，以在半導體芯片2上形成64兆位動態(tài)隨機可讀存儲器(DRAM)，可以獲得總存儲容量為64兆字節(jié)(MB)、總厚度為約1.3mm的多層TCP。
下面，參照圖16～21描述根據(jù)第五實施例的半導體器件的制造方法。
首先，如圖16所示，在有粘接劑1b涂敷在其一個表面上的載帶1a的選定位置用機械模沖孔技術(shù)形成器件孔1a1和連接孔6a。接著，用粘在其上的粘接劑1b向帶基1a的一個表面粘接例如Cu薄膜；之后，用腐蝕法之類對Cu薄膜進行構(gòu)圖以形成多個導線1c，同時如圖17所示，在凸點底層圖案1c1處形成連接孔6a，其直徑比帶基1a處的連接孔6a的直徑少。
此后，如圖18所示，在銅薄膜側(cè)提供由例如熱成形聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的粘接劑1e，然后去除該粘接劑1e部分使導線1c的凸點底層圖案1c1部分和伸出的內(nèi)引線部分1c暴露出來。
然后，以粘接劑1e作為掩模向?qū)Ь€1c的從粘接劑1e暴露出的部分進行例如Au電鍍。由此制成載帶1。
然后將半導體芯片2置于帶基1a的器件孔1a1中。然后在半導體芯片2的凸點電極2a和導線1c之間進行位置對準。之后如圖19所示，用瞬時內(nèi)引線鍵合技術(shù)使凸點電極2a與導線1c接觸。
此后，將半導體芯片2安裝在其上的載帶1置于如圖8所示的模具5中；然后，將熔化的密封樹脂材料(已被預先注入到模具5的流道5b內(nèi))注入空腔，該空腔由帶基1a的器件孔1a1和模具5通過支流道5c、入口5a和帶基1a的密封樹脂入口1a2構(gòu)成。注意，通過設(shè)置在模具5的密封樹脂外流側(cè)的出氣口將空腔內(nèi)的殘余空氣排出。在這種情況和第五實施例中，設(shè)置密封樹脂入口1a2使得密封樹脂在半導體芯片2的主表面和背面上均勻流動，從而可以減少不希望的孔洞等的產(chǎn)生。
然后，從模具5中取出樹脂密封的TCP。這一切都結(jié)束后，在第五實施例中也與上述一樣，在帶基1a的面對支流道5c的部分形成鍍銅薄膜層，由此可減少支流道5c內(nèi)的殘余樹脂和載帶1之間的粘力，從而可以容易地去除可能粘除在其上的支流道5c內(nèi)的殘余樹脂成分。
這樣，通過如圖20所示用密封樹脂3密封半導體芯片制成想要的單元TCP。在第五實施例中也是，半導體芯片2的主表面和背面都涂敷有密封樹脂3。注意密封樹脂3的上、下表面分別與載帶的上、下表面高度相同。
此后，對得到的單元TCP進行時效處理、熒光屏檢查和切割成片的處理；然后，在第五實施例中，如圖21所示地將以上述方式制造的多個單元TCP層疊起來，并使各自的連接孔6a的位置彼此相同。注意最下層的單元TCP的底面上形成阻焊劑而不是粘接劑1e，該阻焊劑形成為使凸點底層圖案1c1暴露出來。
然后，用熱壓法通過夾在相鄰的單元TCP之間的粘接劑1e使多個單元TCP彼此接觸，由此形成想要的多層TCP。簡言之，由于多層TCP是通過在制作單元TCP時形成的粘接劑1e互相層疊而成，從而可以在不增加制造工序的前提下制作多層TCP。
然后，向得到的多層TCP的連接孔6a內(nèi)注入由例如Pb-Sn或其它合適材料構(gòu)成的焊料涂料；接著，對其進行回流處理，從而在連接孔6a內(nèi)形成如圖14所示的導體部分6b。這使得在一步2序中可把所有層疊的單元TCP電連接起來。
最后，在多層TCP的最下層的單元TCP處使由例如Pb-Sn合金構(gòu)成的凸點電極與導線1c的凸點底層圖案1c1相接觸，由此制成第五實施例的具有多層TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。
根據(jù)以上述方式獲得的第五實施例，除了所述第一實施例的優(yōu)點外，還具有如下技術(shù)效果和優(yōu)點(1)通過多個薄的單元TCP層疊構(gòu)成多層TCP，可以大大提高半導體芯片2的封裝密度，同時減少多層TCP的總厚度和尺寸。
(2)通過構(gòu)成單元TCP的一部分的、并在形成單元TCP時形成的粘接劑1e把多個單元TCP粘合起來，可以在不增加工序的前提下制造多層TCP。
下面解釋本發(fā)明的另一實施例-第六實施例，其結(jié)構(gòu)與所述第五實施例基本相同。顯著差別在于其制造方法不同，下面，參照圖22-25解釋該制造方法。
首先，如圖22所示，以與所述第一實施例相似的方式制造單元TCP，該單元TCP具有貫通帶基1a上、下表面的連接孔6a。
接著，如圖23所示，在單元TCP的連接孔6a內(nèi)同印制法形成由例如Pb-Sn等構(gòu)成的焊料漿料6b1。制備預定數(shù)目的相同的單元TCP后，將其彼此連接，使得它們的連接孔位置對準成行。并且，利用各個單元TCP的連接孔6a內(nèi)的焊料漿料6b1的粘性把層疊的單元TCP暫時固定在一起。
之后，對層疊和暫時固定的多層單元TCP進行回流處理，使各個單元TCP的連接孔6a內(nèi)的焊料漿料6b1熔化。
由此，如圖24所示使各個單元TCP的連接孔6a內(nèi)的焊料漿料6b1成為一個整體，形成導體部分6b，由此制成多層TCP。如上所述，在第六實施例中，可以通過導體部分6b，而不是粘接劑把單元TCP粘接起來。
最后，如圖24所示，在多層TCP最下面的單元TCP處使由例如Pb-Sn等制成的凸點電極4與導線1c的凸點底層圖案1c1相接觸，由此制成第六實施例的具有多層TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。
下面，結(jié)合圖26-30描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體器件。
首先，參照圖26解釋第七實施例的半導體器件的結(jié)構(gòu)。注意，第七實施例的半導體器件的平面圖與用圖15解釋的第五實施例相同。
在第七實施例中，多層TCP的密封樹脂3并非與各單元載帶1相分離，而是設(shè)計成具有使樹脂整體模注將多個半導體芯片2密封在一起的結(jié)構(gòu)。而且，在最下層的帶基上靠近密封樹脂注入口1a2的有限的小區(qū)域(與第一、第五實施例相同的位置)上形成上述的鍍銅薄膜層1a3。其余結(jié)構(gòu)與所述第五實施例相同。
在上述第七實施例的半導體器件中，在用來密封單元半導體芯片2的各密封樹脂3層之間沒有縫隙，與上述第五實施例相比，可以提高多層封裝的機械強度，同時還提高抗水汽和耐潮濕性能。
下面參照圖27-30描述第七實施例的半導體器件的制造方法，注意第七實施例的載帶制造步驟與在第五實施例中用圖16-18描述的步驟相同，重復敘述部分從略。還要注意，圖29是圖15的ⅩⅩⅨ-ⅩⅩⅨ線剖面圖。
首先，如圖27所示，將半導體芯片2置于帶基1a的器件孔1a1中，然后，在將半導體芯片2的凸點電極和導線1c進行位置對準之后，進行同時內(nèi)引線鍵合，使凸點電極2a與導線1c接觸。
接著，在如圖28所示將其上安裝有半導體芯片2的多個載帶1層疊之后，用載帶1之間的粘接劑將獲得的載帶通過熱壓鍵合法臨時固定。
此外，在第七實施例中，層疊的帶基1a的密封樹脂注入口1a2在平面形狀上相同，并使每個注入口沿層疊帶基1a的厚度方向延伸而形成。多層結(jié)構(gòu)最下層的單元TCP形成為其上有阻焊劑而不是粘接劑，同時使凸點底層圖案從其上暴露。
之后，如圖29所示，將層疊載帶1置于模具5中。該模具具有可以將層疊載帶1中的各半導體芯片2同時密封的結(jié)構(gòu)。
然后，將已注入模具5的流道5b內(nèi)部的熔化密封樹脂材料注入空腔，該空腔是由帶基1a的器件孔1a1和模具5和連接它們的支流道5c、開口5a加上帶基1a的密封樹脂注入口1a2形成的。注意通過設(shè)置在模具5的密封樹脂外流側(cè)的出氣口可將空腔內(nèi)的空氣排到外面去。
在第七實施例的這種情況下，可以使熔化的密封樹脂從模具5的開口通過沿帶基1a厚度方向延伸的密封樹脂注入口1a2均勻地流到半導體芯片2的主表面和背表面上。從而可以減少多層TCP的密封樹脂3中產(chǎn)生不期望的空洞之類。換言之，可在將層疊載帶1中的各半導體芯片2置于穩(wěn)定狀態(tài)下的同時將其同時密封。另外，圖29中的箭頭表示熔化密封樹脂的流動方向。
然后，在樹脂密封工序結(jié)束之后將得到的TCP從模具5上卸載。此后在該實施例中，在最底層的帶基1a的與支流道5c正對的部分形成鍍銅的薄膜層1a3，由此減小該部分上的密封樹脂的粘力，從而可以將粘附在該部分上的殘余樹脂容易地除去。
以這種方法制得了如圖30所示的多層TCP。在第七實施例中，也是在每個半導體芯片2的主表面和背表面上都涂敷了密封樹脂3。注意密封樹脂3形成為其高度與載帶1的上、下表面吻合。
接著，對層疊TCP進行對效、熒光屏檢查和切割成片的處理；然后用由例如Pb-Sn或其它合適材料構(gòu)成的焊料漿料填充這些層疊TCP的連接孔6a。
之后，對層疊TCP進行回流處理，以在連接孔6a中形成已在圖26中提及的導體部分；然后，使由所述Pb-Sn之類構(gòu)成的凸點電極4與多層TCP最底層載帶1上的導線1c的凸點底層圖案1c1接觸，由此制得第七實施例的具有多層TCP結(jié)構(gòu)的半導體器件。
根據(jù)上面的第七實施例，除了所述第五實施例的優(yōu)點外，還具有下列技術(shù)效果和優(yōu)點(1)多層TCP的密封樹脂3的整體模制導致在用來密封單元半導體芯片2的各密封樹脂3的層之間沒有間隙，與第五實施例相比，可以提高多層封裝的機械強度，同時可提高耐濕性，因此可提高半導體器件的可靠性。
(2)同時制造多層TCP的密封樹脂3可以減少制造工藝的步驟數(shù)目。
下面參照圖31～32描述根據(jù)發(fā)明的另一實施例即第八實施例。注意圖31是沿圖32的ⅩⅩⅪ-ⅩⅩⅪ線的剖面圖。還要注意僅僅為描述方便起見，圖32中未畫出焊劑和密封樹脂。
此外描述的第八實施例是把本發(fā)明的原理應(yīng)用到動態(tài)隨機可取存儲器(DRAM)上的例子，其中半導體器件的結(jié)構(gòu)與上述第五實施例的基本相同。
在圖32中圖標“Vcc”、“Vss”、“I/O”、“RAS”、“CAS”、“WE”、“OE”和“Address”用來表示一些主要信號和分配給各導線1c的電源電勢“Vcc”是高電位電源電壓；“Vss”是低電位電源電壓；“I/O”是輸入/輸出信號；“RAS”是行尋址選通信號；“CAS”是列尋址選通信號；“WE”是寫允許信號；“OE”是輸出允許信號；“Address”是尋址信號。
另外，在此處所示的第八實施例中，四個CAS焊盤基本上位于半導體芯片2的中心，這些焊盤用作芯片選擇端子。在半導體芯片2上用芯片內(nèi)導線將這些焊盤2b1電連接起來。
而且這四個CAS焊盤2b1中的一個具有在其上提供的凸點電極2a，通過這些凸點把焊盤和與其相關(guān)的導線1c電連接，換言之，在用于芯片選擇的焊盤2b1上設(shè)置用來與導線1c電連接的凸點電極2a。
但是，在剩余的CAS焊盤2b1上沒有與2a對應(yīng)的凸點電極，這些焊盤都不與導線1c電連接。換言之，在第八實施例中，通過指定在焊盤2b上是否設(shè)置凸點電極2a使連接路線或途徑是可變的。通過這種設(shè)置，無須重新制造用來滿足設(shè)計變化的分離的“特定用途”載帶1，只用一種載帶1就可以靈活地適應(yīng)采用多層TCP結(jié)構(gòu)時的任何引線圖案的變化。這使得無論連接路線如何變化，都可以避免對載帶1重新設(shè)計、制造和檢查，從而大大減少了產(chǎn)品制造花費的時間，同時還降低了制造成本。
另外，盡管在上述實施例中取決于是否有凸點電極2a，使連接圖線可變，但本發(fā)明并不僅限于這種設(shè)置。例如，如果象上述第三實施例中描述的那樣，鍍金導線1c的遠端在它們之間沒有凸點電極2a的情況下與相關(guān)焊盤2b相連接，當用單點鍵合法使導線1c與焊盤2b相接觸時，與不進行芯片選擇的某特定焊盤2b的鍵合就取消了。簡言之，用單點鍵合操作可改變連接路線。
根據(jù)第八實施例，除上述第五實施例的優(yōu)點外，以這種方式還可獲得如下優(yōu)點(1)通過指定在焊盤2b上是否設(shè)置凸點電極2a來改變連接路線，無須重新制備用來滿足設(shè)計變化的分離的載帶1，只用一種載帶1就可以靈活地適應(yīng)采用多層TCP結(jié)構(gòu)的任何引線圖案的變化。從而可以減少產(chǎn)品的制造時間和成本。
下面，參照圖33描述根據(jù)本發(fā)明第九實施例的半導體器件。
在第九實施例中，導線1c設(shè)計成從構(gòu)成多層TCP的各層的載帶1的側(cè)面伸出以與所用印刷電路板7的鍵合區(qū)7a電連接，具有所謂“鷗翅”的形狀。
下面參照圖34描述根據(jù)本發(fā)明第十實施例的半導體器件。
在第十實施例中，導線1c設(shè)計成從構(gòu)成多層TCP的各層的最下層載帶1的側(cè)面伸出以與所用印刷電路板7的鍵合區(qū)7a電連接，具有所謂“鷗翅”的形狀。
下面參照圖35描述根據(jù)本發(fā)明第十一實施例的半導體器件。
在第十一實施例中，將嵌入在多層TCP的各載帶1上形成的連接孔6a的導電桿(pin)6c通過填充在連接孔6c中的導體部分6b緊密固定，由此形成連接部分6。
導電桿6c將每一層上載帶1的電學功能相同的那些導線1c電連接，同時其一端從下面的表面伸出形成外接線端子?？傊?，允許該導電桿6c的凸點部分嵌入安裝板如印刷電路板的連接孔，可以使多層TCP安裝在電路板上，同時使多層TCP的半導體芯片2與安裝板上的導線電連接。
在第十一實施例中，除了此有所述第五實施例獲得的優(yōu)點外，還可獲得如下優(yōu)點(1)使導電桿6c作為外接線端子與外接線端子由凸點電極或鷗翅形引線構(gòu)成時相比，可降低產(chǎn)品的成本。
(2)將提高強度的導電桿6c嵌入多層TCP的連接孔可以增加多層TCP的整體強度。
下面參照圖36-39描述根據(jù)本發(fā)明第十二實施例的半導體器件。
在第十二實施例中，如圖36所示，導線1c形成為使其從構(gòu)成多層TCP的各層側(cè)面伸出并向下彎曲，將它們在其末端以積疊方束“捆綁”在一起，層疊在安裝板(通常是印刷電路板)的鍵合區(qū)7a上。
積疊捆扎的導線1c表現(xiàn)在類似于彈簧的變形性，可以低成本地相對容易地增加這種導線結(jié)構(gòu)的機械強度，同時可吸收因多層TCP和安裝襯底7的熱膨脹不同而產(chǎn)生的應(yīng)力。由此可以增加安裝在板上后的半導體器件的可靠性。
下面參照圖37-39描述制造根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的半導體器件的方法。
首先，如圖37所示，以與所述第五實施例相同的方式將多個單元TCP層疊并粘合在一起，由此制得多層TCP。在該制造工序階段，導線1c從各個載帶1的側(cè)面直接伸出。
然后，從上面對從多層TCP的各載帶1的側(cè)面直接伸出的導線1c施加壓力，將所有的導線1c同時加工成各對應(yīng)導線1c的遠端如圖38所示地重疊在一起。
然后，在機加工進行彎曲后切去導線1c的末端，使導線1c的堆積端在位置上對準，由此制得了根據(jù)第十二實施例的半導體器件。
根據(jù)以上述方式獲得的第十二實施例，除了第五實施例的優(yōu)點，還具有如下優(yōu)點(1)可以低成本地相對容易地提高導線結(jié)構(gòu)的機械強度。
(2)對導線1c的外導引線部分進行機加工使其彈性彎曲，可以有效地補償或吸收多層TCP與安裝襯底7如印刷電路板之間的可能的熱膨脹差異。
下面對照圖40-41描述根據(jù)本發(fā)明第十三實施例的半導體器件。注意圖41是沿圖40中ⅩⅩⅩⅪ-ⅩⅩⅩⅪ線的剖面圖，示出了半導體芯片和樹脂密封工序中的機加工金屬模具的剖面圖。
在第十三實施例中，如圖40和41所示，在器件孔1a1的短邊側(cè)(與上面討論的密封樹脂注入口1a2相反的一側(cè))的某位置處，在載帶1a上形成排氣孔1a4，排氣孔1a4從器件孔1a1向載帶1a的短邊方向延伸。該排氣孔1a4形成為例如平面形狀象字母“T”。
該排氣孔1a4是用來連接模具5的排氣孔和空穴的開孔，設(shè)置該開孔是為了將多余的熔化樹脂流出，由此將空腔內(nèi)的殘余氣體排列空腔外部。換言之，在樹脂密封工序中，該排氣孔1a4具有出氣口部分的功能。而且，在排氣孔1a4內(nèi)的樹脂中包含空氣也是允許的。
由此，可以減小用來涂敷半導體芯片2的主表面和背表面的密封樹脂3中的氣孔或氣泡，從而可大大減少密封樹脂3中的不期望的孔洞和或細縫的產(chǎn)生。
注意，圖41中的箭頭表示密封樹脂3的流動方向。還應(yīng)注意如果帶基1a用來構(gòu)成如上述第五實施例的等所述的多層TCP，在與導線1c的凸點底層圖案1c1對應(yīng)的選定位置可形成不至一個連接孔。
根據(jù)以上方式獲得的第十三實施例，除了上述第一和第一實施例中得到的優(yōu)點外，還具有下述優(yōu)點(1)在器件孔1a1的短邊側(cè)，在帶基1a上提供從器件孔1a1向帶基1a的短邊側(cè)延伸并具有出氣口的部分功能的排氣孔1a4，可以大大減小用來涂敷半導體芯片2的主表面和背表面的密封樹脂3中的氣孔或氣泡。從而大大減少密封樹脂3中的不期望的孔洞和細縫的出現(xiàn)。
迄今，已經(jīng)結(jié)合一些特定實施例詳細描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，本發(fā)明并不僅僅限于上述第一到第十三實施例，在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況可以做出種種改進和變更。
例如，盡管在第五實施例等中，把焊料漿料填入連接孔以連接多層TCP的單元TCP，本發(fā)明并不僅限于這種設(shè)置，還可以變更使得例如，把導電樹脂漿料注入其中，在這種情況下，在將這種導電樹脂漿料注入連接孔內(nèi)部分之后，進行熱固化處理，在連接孔內(nèi)形成熱固化漿料，從而實現(xiàn)各單元TCP之間的想要的互連接。
還可以變更，也可以用電鍍法形成該連接孔中的導體部分。這時導體部分會更加容易形成，因為采用傳統(tǒng)上的電鍍工藝來形成連接孔內(nèi)的導體部分。
如上所述，利用了本發(fā)明原理的半導體器件可以用作電子設(shè)備和集成電路(IC)卡、存儲卡上的半導體器件，該電子設(shè)備包括但不限于計算機、手提無線電話、攝像機等。
權(quán)利要求
1．一種半導體器件，包括置于設(shè)置在載帶上的器件孔之中的半導體芯片，該半導體芯片的外接線端子與所述載帶上的導線的一端相連接，其特征在于所述半導體芯片的厚度小于所述載帶的厚度，且用密封樹脂材料將所述半導體芯片密封，使所述半導體芯片的主表面和背表面都被其涂敷。
2．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述半導體芯片設(shè)置在應(yīng)力中和面上，該應(yīng)力中和面位于沿所述載帶厚度方向的某位置并與所述半導體芯片的主表面平行。
3．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述導體在其厚度方向上被彎曲以與所述外接線端子電連接。
4．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述密封樹脂材料的上、下表面與所述載帶的上、下表面在高度上基本相同。
5．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于在所述載帶的一部分上形成用來注入密封樹脂的通道，由此使所述器件孔與在形成所述密封樹脂時所用的金屬模具結(jié)構(gòu)的開口連接起來。
6．如權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于所述載帶具有排氣孔，該排氣孔形成為使所述載帶的器件孔與在形成所述密封樹脂時所用的金屬模具結(jié)構(gòu)的出氣口連接起來。
7．如權(quán)利要求5所述的半導體器件，其特征在于在所述載帶表面的緊靠所述用于注入密封樹脂的通道的部分上形成電鍍金屬層，其中在形成所述密封樹脂時，該部分與密封樹脂相接觸。
8．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述載帶具有排氣孔，該排氣孔形成為使所述載帶的器件孔與在形成所述密封樹脂時所用的金屬模具結(jié)構(gòu)的出氣口連接起來。
9．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于在所述導線的另一端形成凸點電極，以使其與用來在其上安裝半導體器件的安裝板的導線電連接。
10．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述導線的另一端從所述載帶的外周邊伸出由此形成外引線部分，以與用來在其上安裝半導體器件的安裝板的多個導線電連接。
11．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述半導體芯片具有用旋轉(zhuǎn)腐蝕技術(shù)拋光的背表面。
12．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述載帶的厚度小于或等于300μm，而所述半導體芯片的厚度為150μm或更小，且所述半導體芯片的應(yīng)力中和面與整個所述半導體器件的應(yīng)力中和面的相對偏差范圍為±60μm。
13．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于在所述半導體導體芯片的外接線端子上設(shè)置有金的凸點電極，該金的凸點電極與所述導線的一端相耦合。
14．如權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于對所述導體的一端進行電鍍處理，使導線端直接與所述半導體芯片的外接線端子相耦合。
15．一種半導體器件，其特征在于具有包括多個層疊的帶有半導體芯片的載帶的多層封裝結(jié)構(gòu)，該半導體芯片厚度小于每一載帶并被置于每個所述載帶的器件孔中；在多個層疊載帶中的每一個上設(shè)置的導線的一端與所述載帶器件孔中的半導體器件的外接線端子電連接；用密封樹脂涂敷每個所述半導體芯片的主表面和背表面；每個所述層疊載帶具有共同的信號傳輸線和電源線，分別與其它載帶的對應(yīng)線電連接，并向外伸出作為連接端子以與安裝板的導線相連接。
16．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于所述多層封裝結(jié)構(gòu)包括多個彼此層疊的單元封裝，每個所述單元封裝包括具有器件孔的載帶，其中有半導體芯片置于該器件孔中并用密封樹脂密封，且使所述導線的一端與所述半導體芯片的外接線端子電連接。
17．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于所述多層封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計成使各個所述半導體芯片被同時加工的同一密封樹脂密封。
18．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，以使所述導線的一部分暴露，同時將導電材料埋入連接孔使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。
19．如權(quán)利要求18所述的半導體器件，其特征在于在埋入所述連接孔的導電材料的末端設(shè)置作為連接端子的凸點電極。
20．如權(quán)利要求18所述的半導體器件，其特征在于所述導線的一部分伸入所述連接孔。
21．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，以使所述導線的一部分暴露，同時對連接孔內(nèi)進行電鍍，使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。
22．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于在互相層疊的所述多個載帶的每一個上形成連接孔，使所述導線的一部分暴露，同時向連接孔中嵌入導電桿，使每個所述載帶的共同信號傳輸線和電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接，且所述導電桿的一端從所述多層封裝的安裝面伸出作為所述連接端子。
23．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于使互相層疊的所述多個載帶中的每一個上的導線的另一端從每個所述載帶的外周邊伸出，以形成用來與其它導線相層疊的、被彎曲的引線伸出部分，由此可使互相層疊的所述多個載帶中的每一個的共同的信號線、電源線與其它載帶的對應(yīng)線分別電連接。
24．如權(quán)利要求15所述的半導體器件，其特征在于防止凸點電極與所述半導體芯片的某內(nèi)接線端子相接觸，以使所述半導體芯片和導線之間的連接路線可變。
25．一種制造半導體器件的方法，該半導體器件包括設(shè)置在載帶的器件孔之中的半導體芯片，所述載帶上的導線的一端與所述半導體芯片的外接線端子電連接，該方法特征在于包括下列步驟(a)制備特定厚度的載帶，其上有圍繞所述器件孔設(shè)置的導線；(b)制備其厚度小于所述載帶厚度且有多個外接線端子的半導體芯片；(c)將比上述載帶薄的所述半導體芯片置于所述載帶的器件孔中，然后將所述半導體芯片的外接線端子與所述導線的一端電連接；以及(d)用密封樹脂進行密封，由此使所述半導體芯片的主表面和背表面都被密封樹脂涂敷。
26．如權(quán)利要求25所述的制造半導體器件的方法，其特征在于所述進行密封的步驟，包括將所述密封樹脂從金屬模具開口經(jīng)在所述載帶上形成的密封樹脂注入通道進入器件孔。
27．如權(quán)利要求25所述的制造半導體器件的方法，其特征在于包括下列步驟(a)在所述載帶上形成連接孔，使所述導線的一部分從內(nèi)壁表面暴露出來，以及(b)將多個在所述密封步驟中形成的單元封裝彼此層疊，并使所述連接孔的形成位置保持一致，由此形成多層封裝。
28．如權(quán)利要求27所述的制造半導體器件的方法，其特征在于包括下列步驟(a)在將所述多個單元封裝層疊之前，把導電漿料埋入每個載帶的連接孔中；以及(b)在將其中埋入導電漿料的各單元封裝層疊形成多層封裝之后，對所述多層封裝進行熱加工處理，使每個所述載帶上的連接孔內(nèi)的導電漿料熔化實現(xiàn)融化結(jié)合。
29．如權(quán)利要求27所述的制造半導體器件的方法，其特征在于包括如下步驟(a)用粘接劑把所述單元封裝彼此層疊以形成多層封裝；(b)將導電漿料埋入到在所述多層封裝的每個載帶的連接孔中；以及(c)對所述多層封裝進行熱加工處理。
30．如權(quán)利要求25所述的制造半導體器件的方法，其特征在于用單點鍵合法使所述半導體芯片的外接線端子與導線相接觸，同時防止所述多個外接線端子的某一個與特定導線相接觸。
31．一種制造半導體器件的方法，其特征在于包括下列步驟(a)制造特定厚度的載帶，上有圍繞所述器件孔設(shè)置的導線；(b)制造其厚度小于所述載帶且有多個外接線端子的半導體芯片；(c)將比上述載帶薄的所述半導體芯片置于所述載帶的器件孔中，然后將所述半導體芯片的外接線端子與所述導線的一端電連接；以及(d)把所述外接線端子與導線電連接的多個載帶層疊之后，用密封樹脂同時把位于各載帶的器件孔中的各半導體芯片密封起來。
32．如權(quán)利要求31所述的制造半導體器件的方法，其特征在于在所述密封步驟中，密封樹脂從金屬模具的開口通過在每個所述載帶的一部分上形成的密封樹脂注入通道進入每個器件孔。
全文摘要
將比載帶(1)的帶基(1a)薄的半導體芯片(2)置于在帶基(1a)上形成的器件孔中,并用密封樹脂(3)密封該芯片(2),使得芯片(2)的主表面和背表面都被密封樹脂(3)密封,芯片(2)在帶基(1a)上的位置被調(diào)整為與整個TCP的應(yīng)力中和面吻合。
文檔編號H01L21/44GK1234909SQ96180509
公開日1999年11月10日 申請日期1996年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者坪崎邦宏, 宮本俊夫 申請人:株式會社日立制作所