專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括一種撓性帶載體的球柵陣列型半導(dǎo)體器件，具體地說，本發(fā)明涉及一種具有窄間距通孔連接結(jié)構(gòu)的多插腳半導(dǎo)體器件。
在日本專利公開文件No.7-321157中作為例子提出了一種包括撓性帶載體的球柵陣列型半導(dǎo)體器件。這篇專利文件公開了一種微型半導(dǎo)體封裝，其中芯片的尺寸近乎等于封裝的尺寸。
這項申請的第四個實施例公開了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中充填金屬的通孔用作芯片的內(nèi)電極和內(nèi)引線之間的連接(參閱圖5)。典型的尺寸如下。對于以100μm間距單排配置的內(nèi)電極，例示了直徑為50μm的通孔和寬度為70μm的內(nèi)引線。公開了一種用以加工通孔的方法，其中采用了碳酸氣、YAG激光器以及激元激光器。
在第七個實施例中，如圖5中所示的那樣，這項申請還提到限制可以配置在安裝裸露芯片的一部分上的外電極的數(shù)量。如這個實施例中所述的那樣，當(dāng)以0.5μm的間距配置外電極時，外電極安裝區(qū)為7mm2，插腳的數(shù)量為226以上，在安裝區(qū)中不能形成焊區(qū)，以致焊區(qū)需要配置在扇出區(qū)。相反，不同于諸如傳統(tǒng)的TAB(帶自動粘結(jié)法)等方法，外電極也可以配置在安裝裸露芯片的那部分上，導(dǎo)致提高面積效率。
另一方面，隨著半導(dǎo)體器件性能的提高，需要使半導(dǎo)體封裝小型化，以具有多插腳的結(jié)構(gòu)。在這些條件下，建議內(nèi)電極的間距為40μm或更小，外電極的數(shù)量則為500個插腳以上。
因此，采用日本專利公開文件No.7-321157中所公開的方法就能提供一種具有良好的面積效率芯片的內(nèi)電極的間距為40μm或更小的半導(dǎo)體器件。然而，上述方法具有難以連接40μm窄間距的內(nèi)電極的問題。
在利用激光或電鍍形成通孔時，通過考慮通孔的直徑及其相對兩側(cè)的間隙而確定芯片的內(nèi)引線和內(nèi)電極之間連接處的內(nèi)部引線的寬度。然而，實際上利用激光所能形成的孔的最小直徑為大約25μm，各孔對中的可容許偏差為5-10μm，因此，內(nèi)電極的寬度為35-45μm，以致如圖3中所示的那樣，相鄰的內(nèi)引線之間的間隙的寬度d大約變?yōu)?，這可能會引起電路。
作為一種能避免短路的布線方法，還提供了一種內(nèi)引線的通孔部分交錯排列的配置方式。然而，在這種情況下，如圖3中所示，如果兩條相鄰的導(dǎo)線沿同一方向排列，則可能發(fā)生短路。而當(dāng)相鄰的導(dǎo)線在交錯排列的圖形上沿相反方向配置時，能引到裸露芯片安裝區(qū)上的導(dǎo)線的數(shù)量和能引入裸露芯片外部區(qū)域的導(dǎo)線的數(shù)量各為芯片的內(nèi)電極的總數(shù)的一半或更少。例如，如從

圖1中所能見到的那樣，當(dāng)裸露芯片安裝部分的面積沒有空位時，即使試圖將更多的導(dǎo)線引入裸露芯片外部的區(qū)域，也不可能從總數(shù)一半以上的內(nèi)電極引出導(dǎo)線。
本發(fā)明的目的是在不需要減少通孔的直徑或?qū)Ь€寬度的前提下解決上述問題，即是利用如日本專利公開文件No.7-321157中所公開的方法提供一種多層結(jié)構(gòu)的布線層，以及提供一種半導(dǎo)體器件，在這種半導(dǎo)體器件中能在40μm那樣窄的間距上粘結(jié)導(dǎo)線，導(dǎo)線能從芯片的內(nèi)電極自由地引到裸露芯片安裝區(qū)上或者引到裸露芯片安裝區(qū)的外部，以及能實現(xiàn)多插腳結(jié)構(gòu)和小型化。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列型半導(dǎo)體器件包括裸露芯片、連接裸露芯片的內(nèi)電極的金屬充填通孔部分、布線圖形、以及具有外電極的撓性帶載體，其中內(nèi)電極是垂直于芯片的一側(cè)且以某個間距與芯片的這側(cè)相鄰地配置的，每個通孔部分連接內(nèi)電極相對于芯片的內(nèi)部部分、中間部分和外部部分中的任一部分，使通孔部分配置在交錯排列的圖形上，從內(nèi)電極的中間部分引出的導(dǎo)線與相鄰的通孔部分隔開一段距離，以不與通孔部分相抵觸。從內(nèi)電極的中間部分引出的導(dǎo)線與相鄰的通孔部分隔開至少20μm的距離。從通孔中的中間排通孔引出的導(dǎo)線引向芯片的內(nèi)部。
根據(jù)上述本發(fā)明，當(dāng)內(nèi)引線從芯片的內(nèi)電極向外電極布線以及能有效地利用以窄間距配置的所有內(nèi)電極時，就能使在裸露芯片安裝區(qū)布線的內(nèi)引線的數(shù)量與在裸露芯片外部布線的內(nèi)引線的數(shù)量之比為3∶1或1∶3，同時增加了自由度。因此就能提供一種可以實現(xiàn)窄間距、多插腳結(jié)構(gòu)和小型化的半導(dǎo)體器件。
從以下參照例示本發(fā)明的最佳實施例的實例的附圖的描述中本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點就顯得很清楚了。
圖1表示先有技術(shù)的外電極的配置方式(交錯排列的配置方式)；圖2是圖1的布線區(qū)的局部放大圖；圖3是表示先有技術(shù)的布線的缺陷的局部放大圖；圖4是表示先有技術(shù)的布線的缺陷的局部放大圖；圖5表示先有技術(shù)的外電極的配置方式；圖6表示說明本發(fā)明的第一實施例的外電極的配置方式；圖7表示本發(fā)明的芯片的內(nèi)電極和通孔連接部分的結(jié)構(gòu)；圖8是沿圖7的通孔連接部分的直線A-A’截取的頂視剖視圖；以及圖9表示說明本發(fā)明的第二實施例的外電極的配置方式。
下面參照圖6-圖8描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第一實施例。這個實施例是根據(jù)以下假定予以描述的。芯片上的內(nèi)電極的間距P為40μm。通孔連接部分上的通孔的直徑為25μm。通孔部分上的內(nèi)引線的寬度為40μm。導(dǎo)線之間的間隔為20μm。然而，實際上本發(fā)明不受這些尺寸的限制。
首先，參照圖6-圖8描述本發(fā)明的第一實施例。這個實施例涉及一種包括撓性帶載體的球柵陣列型半導(dǎo)體器件。圖8中示出了與芯片的內(nèi)電極1a相連接的帶載體的通孔部分5d和5e的結(jié)構(gòu)。圖7中示出了從連接部分引出導(dǎo)線的布置方式。首先，沿垂直于內(nèi)電極1a的間距方向的長度L為內(nèi)電極焊區(qū)的間距P的三倍以上。在這種情況下，長度L為內(nèi)電極1a的焊區(qū)的間距P的三倍加相鄰引線的間隔d。實際的尺寸為160μm。通孔部分3a以三排以上交替地連接到內(nèi)電極1a。從中間排焊區(qū)的通孔部分引出的內(nèi)引線3引到芯片1的外部，且向相鄰的通孔部分側(cè)向移動10μm的距離，以不與之抵觸。結(jié)果，相鄰引線之間的間隔為20μm。
亦即是，以這種方式配置引線，使與相鄰引線的側(cè)緣相對的、與中間排通孔(包括通孔連接部分3a)相連接的引線的側(cè)緣與相鄰的引線的側(cè)緣隔開至少20μm的距離(不引起短路的規(guī)定間隔)。圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的引線的總的配置方式。
接著，描述本發(fā)明的第二實施例。這個實施例也涉及一種與第一實施例相同型式的包括撓性帶載體的球柵陣列型半導(dǎo)體器件。圖9中示出了引線的配置方式。這里，如在第一實施例的情況那樣，連接帶載體上的芯片的內(nèi)電極的通孔部分具有如圖8中所示的這種結(jié)構(gòu)。圖7中還示出了從連接部分引出的導(dǎo)線的配置方式。然而，第二實施例與第一實施例的差別在于沿引導(dǎo)方向的引線之比。亦即是，在第一實施例中，引到芯片外部的引線的數(shù)量大于引到芯片安裝區(qū)上的引線的數(shù)量，而在第二實施例中，引到芯片安裝區(qū)上的引線的數(shù)量大于引到芯片外部的引線的數(shù)量。因此，第二實施例與第一實施例的差別在于更多的外電極配置在芯片安裝區(qū)上。
表1中示出了上述先有技術(shù)與本發(fā)明的第一實施例的比較結(jié)果。如表1中所示的那樣，與先有技術(shù)相比，在本發(fā)明中，可以將引線從內(nèi)電極引到芯片安裝區(qū)上或者引到芯片外部的外電極，因此能提供多插腳的配置方式。亦即是，在相同的面積上能安裝更多的外部電極，與先有技術(shù)的交錯排列的配置方式相比，用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件能多安裝50％以上的插腳。
表1本發(fā)明與先有技術(shù)的比較
在本發(fā)明中，可以選擇性地采用如第一實施例中所述的更多的外電極設(shè)置在裸露芯片的外部的配置方式或者如第二實施例中所述的更多的外電極設(shè)置在裸露芯片安裝區(qū)的配置方式。
要理解的是本文中所公開的半導(dǎo)體器件的各種變化和改型對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很顯然的。所有這些改型和變化都應(yīng)包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種球柵陣列型半導(dǎo)體器件，包括裸露芯片、與所述裸露芯片的內(nèi)電極相連接的金屬充填的通孔部分、布線圖形、以及具有外電極的撓性帶載體；所述內(nèi)電極與所述裸露芯片的一側(cè)垂直、與所述裸露芯片的該側(cè)以一定間距相鄰地配置，各所述通孔部分分別與所述內(nèi)電極的相對于裸露芯片的內(nèi)部部分、中間部分和外部部分中的任一部分相連接，使得所述通孔部分配置在交錯排列的圖形上，以及從所述內(nèi)電極的中間部分引出的內(nèi)引線與相鄰的通孔部分隔開一段不會抵觸所述相鄰?fù)椎木嚯x地鋪設(shè)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，從所述內(nèi)電極的中間部分引出的內(nèi)引線與相鄰的通孔部分隔開至少20μm的距離。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，從通孔部分中的中間排的通孔部分引出的內(nèi)引線是向芯片的內(nèi)部鋪設(shè)的。
全文摘要
一種球柵陣列型半導(dǎo)體器件,包括裸露芯片、與裸露芯片的內(nèi)電極相連接的金屬充填的通孔部分、內(nèi)引線、以及具有外電極的撓性帶載體。裸露芯片的內(nèi)電極沿垂直于芯片一側(cè)的方向的長度是相鄰內(nèi)電極的間距的三倍以上。各通孔部分分別與內(nèi)電極相連接,使得通孔部分配置成三排以上。從中間排的通孔部分引出的內(nèi)引線與相鄰的通孔部分隔開一段距離,以不會抵觸相鄰?fù)撞糠帧?br> 文檔編號H01L21/60GK1218289SQ9812270
公開日1999年6月2日 申請日期1998年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月21日
發(fā)明者佐藤亮吏 申請人:日本電氣株式會社