專利名稱：半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體組件，具體地涉及防止在安裝基片上安裝半導(dǎo)體器件時(shí)因熱膨脹系數(shù)失配而產(chǎn)生不配合的技術(shù)。
以往，電子設(shè)備中裝備的混合集成電路裝置，例如在印刷基片、陶瓷基片或者金屬基片上形成導(dǎo)電圖形，在其上安裝LSI或者分離TR等有源元件、片狀電容器、片狀電阻或者線圈等無(wú)源元件。這樣，電連接所述導(dǎo)電圖形和所述元件來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的電路。
作為該電路的一個(gè)例子，如圖24所示，該電路是音頻電路，其中所示的元件按圖25的形式安裝。
圖25中，最外側(cè)的矩形線是至少表面進(jìn)行絕緣處理的安裝基片1。在其上，貼裝Cu制成的導(dǎo)電圖形2。該導(dǎo)電圖形2由向外引出用電極2A、布線2B、管芯焊盤(pán)2C、鍵合焊盤(pán)2D、固定無(wú)源元件3的電極4等構(gòu)成。
TR、二極管、復(fù)合元件或者LSI等按裸芯片狀通過(guò)焊錫固定在管芯焊盤(pán)2C上。將如此固定的芯片上的電極通過(guò)金屬細(xì)線5A、5B、5C與所述鍵合焊盤(pán)2D電連接。這些金屬細(xì)線一般分為小信號(hào)和大信號(hào)用的，小信號(hào)類(lèi)的采用約40μmφ的Au線或Al線5A，大信號(hào)類(lèi)采用約100～300μmφ的Au線或Al線。特別是大信號(hào)線由于線徑大，考慮到成本，選擇150μmφ的Al線5B、300μmφ的Al線5C。
而且，為了防止芯片溫度上升，將流過(guò)大電流的功率TR6固定在管芯焊盤(pán)2C上的熱沉7上。
為了使所述向外引出用電極2A、管芯焊盤(pán)2C、鍵合焊盤(pán)2D、電極4形成電路，布線2B向各處延伸。而且，在為使芯片位置、布線延伸方式配合，對(duì)布線彼此交叉的情況，采用跳線8A、8B。
另一方面，作為在此基片1上安裝的半導(dǎo)體器件，是用絕緣樹(shù)脂封裝的半導(dǎo)體器件。例如有，將半導(dǎo)體芯片安裝在引線框架上，用絕緣樹(shù)脂封裝的引線框架型半導(dǎo)體器件；采用陶瓷基片、印刷基片或柔性片作為支撐基片，在其上安裝半導(dǎo)體器件，用絕緣樹(shù)脂封裝的支撐基片型半導(dǎo)體器件；或者將半導(dǎo)體芯片安裝在電鍍電極上，含有電鍍電極的封裝的電鍍型半導(dǎo)體器件。電鍍型半導(dǎo)體器件詳細(xì)公開(kāi)在例如特開(kāi)平3-94431號(hào)公報(bào)上。
其概略圖如圖26A所示。標(biāo)號(hào)10A-10D是由鍍膜形成的導(dǎo)電通路，在管芯焊盤(pán)10A上固定半導(dǎo)體芯片11，半導(dǎo)體芯片11的鍵合焊盤(pán)和電鍍構(gòu)成的鍵合焊盤(pán)10B通過(guò)金屬細(xì)線12電連接。電極10C和電極10D之間通過(guò)焊料固定無(wú)源元件13。這種半導(dǎo)體器件由于不使用支撐基片，把鍍膜埋置在絕緣樹(shù)脂中，所以可制成薄型半導(dǎo)體器件。
在所述安裝基片1上采用各種方法安裝封裝半導(dǎo)體器件。但是引線框架型半導(dǎo)體器件，由于引線突出封裝，所以存在安裝基片的專用面積大而導(dǎo)致安裝基片大型化的問(wèn)題。并且，存在切割引線框架，使得引線產(chǎn)生毛刺的問(wèn)題。支撐基片型半導(dǎo)體器件，由于使用支撐基片而使半導(dǎo)體器件加厚，由此存在重量增大的問(wèn)題。電鍍型半導(dǎo)體器件由于不使用支撐基片，引線也不跳出封裝，所以可以實(shí)現(xiàn)薄尺寸的小型半導(dǎo)體器件，但存在以下問(wèn)題。
圖26B是對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明的圖示，是對(duì)圖26A部分的模式放大。三角錐的集合體所示的標(biāo)號(hào)10B是由電鍍形成的導(dǎo)電通路，標(biāo)號(hào)17是焊錫。標(biāo)號(hào)15是安裝基片，16是在安裝基片15上貼裝的導(dǎo)電圖形。
此鍍膜一般是電解電鍍成膜的，具有前端變細(xì)的柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)。如圖中三角錐所示。由于該膜的膜厚較薄，是多晶結(jié)構(gòu)，所以機(jī)械強(qiáng)度弱，而且存在與絕緣樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)不同而容易產(chǎn)生裂縫的缺點(diǎn)。而且，外來(lái)物質(zhì)容易擴(kuò)散進(jìn)晶界。例如焊錫中使用的熔劑和濕氣等外部氣氛氣體，通過(guò)晶界侵入金屬細(xì)線12的連接部位，存在連接強(qiáng)度劣化的問(wèn)題。而且由Cu電鍍形成電極11B時(shí)，下層的焊錫擴(kuò)散，存在鍍膜本身被焊錫侵蝕，與金屬細(xì)線的連接強(qiáng)度劣化的問(wèn)題。
如果形成細(xì)長(zhǎng)的鍍膜作為布線，則由于與絕緣樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)失配而產(chǎn)生布線斷線。同樣，在這種電鍍型半導(dǎo)體器件安裝在安裝基片上時(shí)，由于與安裝基片的熱膨脹系數(shù)失配而布線同樣發(fā)生裂縫，存在斷線和布線電阻增大的問(wèn)題。特別是電鍍電極10B形成為細(xì)長(zhǎng)布線的情況，與長(zhǎng)度成比例地產(chǎn)生應(yīng)力。因此，與絕緣樹(shù)脂14或安裝基片15的熱膨脹系數(shù)不同，鍍膜的缺點(diǎn)更多，存在可靠性更為降低的問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一解決方案包括，由X、Y方向結(jié)晶生長(zhǎng)的導(dǎo)電材料構(gòu)成的多個(gè)導(dǎo)電通路；與所述導(dǎo)電通路電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，并且填充所述導(dǎo)電通路之間分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂。
如

圖1A所示，Z軸方向生長(zhǎng)大于X軸-Y軸方向生長(zhǎng)的膜稱為Z膜，X軸-Y軸方向生長(zhǎng)大于Z軸方向生長(zhǎng)的膜稱為X-Y膜。例如Z膜是通過(guò)電解、無(wú)電解而生長(zhǎng)的鍍膜，X-Y膜是通過(guò)壓延形成的膜，例如壓延銅箔。
如圖1C所示，這是X-Y膜剖面，該膜的各個(gè)結(jié)晶在X-Y軸方向擴(kuò)展層疊，晶界的面積比圖1A的Z膜更為受到抑制。因此，通過(guò)晶界的擴(kuò)散或滲透現(xiàn)象大幅度被抑制。而圖1B的Z膜，對(duì)應(yīng)于彎曲、沿左右施加外力的應(yīng)力，其結(jié)構(gòu)非常之弱。但是，如圖1C所示，對(duì)應(yīng)于X-Y膜自身的彎曲、斷裂，X-Y膜是比Z膜更強(qiáng)的膜。因此，可以防止因封閉導(dǎo)電通路的絕緣樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生的導(dǎo)電通路裂縫。而且由于結(jié)晶尺寸大，可以降低全部導(dǎo)電通路本身的電阻。特別是，其封裝厚度在0.5mm以下，其中埋置導(dǎo)電通路的情況，由于平面尺寸比厚度更大，因?qū)щ娡泛徒^緣樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)的差異，在X-Y方向施加應(yīng)力。然而，一個(gè)一個(gè)的結(jié)晶在X-Y方向較大地生長(zhǎng)，所以構(gòu)成應(yīng)力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
例如，壓延Cu箔制成的電極埋置在絕緣樹(shù)脂中的情況，埋置電鍍Cu的電極時(shí)，在與所述應(yīng)力對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度方面，壓延銅箔是良好的，在因擴(kuò)散產(chǎn)生的接觸部位的污染方面，壓延銅箔也是良好的。
本發(fā)明的第二解決方案是，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面，成為實(shí)質(zhì)上同樣的腐蝕面。
由后續(xù)制造方法可以明了，半腐蝕之后，為了埋置絕緣樹(shù)脂，半腐蝕的彎曲結(jié)構(gòu)成為絕緣樹(shù)脂的形狀。這樣具有在產(chǎn)生鉸釘(ハ一フェッチング)效果的同時(shí)降低里面的接觸電阻的特點(diǎn)。因此容易進(jìn)行半導(dǎo)體器件本身的移動(dòng)、自定位。
本發(fā)明的第三解決方案是，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述分離溝的里面更為凹進(jìn)。
通過(guò)導(dǎo)電通路形成為凹進(jìn)，可使在此導(dǎo)電通路形成的焊錫較厚，而且通過(guò)形成絕緣樹(shù)脂的凸部，使相鄰焊錫不產(chǎn)生接觸。
本發(fā)明的第四解決方案是，在與所述絕緣樹(shù)脂接觸的導(dǎo)電通路的表面，形成所述導(dǎo)電材料的氧化物。
在導(dǎo)電通路、特別是以Cu為主材料的金屬表面形成氧化銅，可以提高與絕緣樹(shù)脂的粘合性。
本發(fā)明的第五解決方案是，所述絕緣樹(shù)脂的厚度實(shí)質(zhì)上比1mm更薄，所述導(dǎo)電通路的厚度是壓延工序可能形成的厚度。
本發(fā)明的第六解決方案包括，比Z軸更大的X、Y方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，比X軸、Y軸方向更大的主要是Z軸方向的結(jié)晶所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂。
作為原則，電極和布線形成的導(dǎo)電圖形由X-Y膜形成，僅只必須電連接的部分生長(zhǎng)Z膜，這樣使比全部導(dǎo)電圖形由Z膜形成更為優(yōu)異的特性可以發(fā)揮出來(lái)。例如，在制成斷線和接觸部位污染方面表現(xiàn)更為優(yōu)異的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的第七解決方案包括，比Z軸更大的X、Y方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，比X軸、Y軸方向更大的主要是Z軸方向的結(jié)晶所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面，成為實(shí)質(zhì)上同樣的腐蝕面。
本發(fā)明的第八解決方案包括，比Z軸更大的X、Y方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，通過(guò)電鍍主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述導(dǎo)電通路的側(cè)面被腐蝕成彎曲，所述絕緣樹(shù)脂里面的至少一部分是與腐蝕面連續(xù)的曲面。
本發(fā)明的第九解決方案是，所述腐蝕面是與通過(guò)非各向異性腐蝕形成的面連續(xù)的曲面。
本發(fā)明的第十解決方案是，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述絕緣樹(shù)脂里面更為凹進(jìn)。
本發(fā)明的第十一解決方案是，與所述絕緣樹(shù)脂接觸的所述導(dǎo)電通路，在表面形成氧化物。
本發(fā)明的第十二解決方案是，在所述導(dǎo)電通路的里面形成導(dǎo)電被膜。
在導(dǎo)電通路的里面被覆的例如金屬膜、焊錫等，可以防止導(dǎo)電通路的氧化。因此，即使用焊料連接安裝基片上的電路圖形和所述導(dǎo)電通路，由于導(dǎo)電通路沒(méi)有氧化物，所以能大幅度抑制不合格產(chǎn)品。
本發(fā)明的第十三解決方案是，所述導(dǎo)電被膜在所述導(dǎo)電通路的表面構(gòu)成房檐。
由于能在導(dǎo)電通路和導(dǎo)電被膜或者導(dǎo)電通路本身實(shí)現(xiàn)房檐形狀，所以表現(xiàn)出鉸釘效果、可抑制導(dǎo)電通路的剝離。
本發(fā)明的第十四解決方案是，從所述絕緣樹(shù)脂露出的導(dǎo)電通路，除了電連接部位之外，其余被絕緣樹(shù)脂覆蓋。
有各種形狀的導(dǎo)電通路的情況，在全部區(qū)域浸潤(rùn)焊料。因此，在焊錫量不同的同時(shí)，其尺寸、表面張力、自重使得焊錫厚度不同。在露出的導(dǎo)電通路形成焊錫浸潤(rùn)不良的膜，由此控制焊錫的浸潤(rùn)面積，在導(dǎo)電通路里面形成期望厚度的焊錫。
本發(fā)明的第十五解決方案是，設(shè)置布線作為所述導(dǎo)電通路，從所述絕緣樹(shù)脂露出的導(dǎo)電通路，除了電連接部位之外，其余被絕緣被膜覆蓋。
本半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，是導(dǎo)電通路的里面從絕緣樹(shù)脂露出的結(jié)構(gòu)。為此，如圖6、圖7、圖11所示，布線的里面也長(zhǎng)距離露出延伸。因此，在安裝基片上安裝半導(dǎo)體器件時(shí)，安裝基片的導(dǎo)電圖形與布線短路。但是通過(guò)形成絕緣被膜即可防止短路。
本發(fā)明的第十六解決方案是，半導(dǎo)體器件包括，X、Y方向結(jié)晶生長(zhǎng)的比Z軸更大的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位在安裝基片上。
本發(fā)明的第十七解決方案是，半導(dǎo)體器件包括，X、Y方向結(jié)晶生長(zhǎng)的比Z軸更大的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面是實(shí)質(zhì)上連續(xù)的曲面；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位在安裝基片上。
本發(fā)明的第十八解決方案是，半導(dǎo)體器件包括，X、Y方向結(jié)晶生長(zhǎng)的比Z軸更大的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，通過(guò)電鍍主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)大的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述導(dǎo)電通路的側(cè)面腐蝕成為彎曲，所述絕緣樹(shù)脂的里面至少一部分是與該腐蝕面實(shí)質(zhì)上一致；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位安裝在所述安裝基片上。
本發(fā)明的第十九解決方案是，所述導(dǎo)電通路的里面和所述安裝基片通過(guò)焊料連接，在所述導(dǎo)電通路的里面或/和所述安裝基片上的連接圖形設(shè)置防止焊料流動(dòng)的被膜。
在采用尺寸不同的多個(gè)導(dǎo)電通路的情況，焊料在導(dǎo)電通路的全部區(qū)域浸潤(rùn)擴(kuò)展，在半導(dǎo)體器件里面形成的焊料，其厚度不同。這樣，在安裝基片側(cè)的導(dǎo)電圖形也發(fā)生同樣的現(xiàn)象。由這種現(xiàn)象使得安裝基片和導(dǎo)電通路之間的間隙狹窄。但是至少在一方形成對(duì)焊料浸潤(rùn)差的膜，由此可以抑制焊料的擴(kuò)展，能夠保持一定的間隙。
本發(fā)明的第二十解決方案是，所述腐蝕面是與非各向異性腐蝕所形成的面實(shí)質(zhì)上相同的曲面。
本發(fā)明的第二十一解決方案是，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述絕緣樹(shù)脂的里面更為凹進(jìn)。
本發(fā)明的第二十二解決方案是，與所述絕緣樹(shù)脂接觸的所述導(dǎo)電通路，其表面上形成氧化物。
本發(fā)明的第二十三解決方案是，在所述導(dǎo)電通路的里面形成導(dǎo)電被膜。
本發(fā)明的第二十四解決方案是，所述導(dǎo)電被膜在所述導(dǎo)電通路表面構(gòu)成房檐。
圖1是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中采用的X-Y膜的圖。
圖2是說(shuō)明圖1的X-Y膜的特性的圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中采用的X-Y膜的圖。
圖4是說(shuō)明X-Y膜表面結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖6是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖7是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖8是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖9是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖10是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖11是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中采用的導(dǎo)電圖形的圖。
圖12是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的圖。
圖13是說(shuō)明安裝本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的安裝基片的圖。
圖14是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖15是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖16是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖17是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖18是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖19是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖20是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖21是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
圖22是說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的尺寸的圖。
圖23是說(shuō)明安裝本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的混合集成電路基片的圖。
圖24是說(shuō)明采用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的電路例子的圖。
圖25是說(shuō)明使用圖24的電路的已有混合集成電路基片的圖。
圖26是說(shuō)明已有半導(dǎo)體器件的圖。
說(shuō)明X-Y膜的第一實(shí)施方式首先參照?qǐng)D5說(shuō)明本半導(dǎo)體器件的尺寸。采用的半導(dǎo)體芯片30，由于這里使用TR芯片，所以約為0.55×0.55mm，厚0.24mm。而且半導(dǎo)體器件31的平面尺寸是1.6×2.3mm，厚0.5mm。半導(dǎo)體器件平面尺寸是芯片平面尺寸的2倍以上，封裝厚度是芯片厚度兩倍左右以下，特別是在倒裝安裝的情況，金屬細(xì)線不向上延伸的狀態(tài)，可以更為薄型化。也就是說(shuō)薄型，通過(guò)所述的半導(dǎo)體器件、無(wú)源元件的組合，平面尺寸從1mm×2mm左右到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)該尺寸的尺寸，可以擴(kuò)展到各種尺寸。
如下所述，如果一起考慮圖6B、圖7、圖10、圖11可知，本半導(dǎo)體器件，是從分離的封裝到構(gòu)成電路和系統(tǒng)的封裝都可以是薄型的半導(dǎo)體器件。
本半導(dǎo)體器件在一個(gè)面露出導(dǎo)電通路32-34，絕緣樹(shù)脂35從該導(dǎo)電通路32-34向另一面覆蓋。由此，絕緣樹(shù)脂35的收縮率大，具有作為整體容易彎曲的結(jié)構(gòu)。因此，要求采用耐應(yīng)力的導(dǎo)電通路32-34。特別是布線越長(zhǎng)這種問(wèn)題就越重要。
而且，同時(shí)考慮半導(dǎo)體器件的成本的增加，由于導(dǎo)電通路32-34薄到約30-50μm以下，綜合考慮通過(guò)晶界的界面的雜質(zhì)和氣體的擴(kuò)散、電連接部位的劣化，是必要的。而且，在安裝功率半導(dǎo)體元件的情況，考慮電流容量和發(fā)熱，導(dǎo)電通路的膜厚最好在100-200μm。
一般，作為電極采用的材料，有如圖1A所示的Z膜、圖1C所示的X-Y膜兩種。正如發(fā)明目的所述那樣，由Z膜構(gòu)成的導(dǎo)電通路40的里面，存在多個(gè)界面，如箭頭所示，其結(jié)構(gòu)是外來(lái)污染物質(zhì)通過(guò)晶界41易于擴(kuò)散。例如，作為污染物質(zhì)有外部氣氛的氣體、濕氣等。而且在采用焊料的情況，有熔劑等污染物質(zhì)。這樣，意味著固定于Z膜的金屬細(xì)線42的固著力不好，而且與Z膜管芯鍵合的芯片43的固著力不好。
而且，如圖1B所示，與因絕緣樹(shù)脂44的收縮而發(fā)生的彎曲相反，Z膜40發(fā)生斷線49，即使不發(fā)生斷線49，各個(gè)晶粒45之間的間隔也會(huì)擴(kuò)大，因此存在電阻大的問(wèn)題。為了防止這些問(wèn)題，必須增厚Z膜40，層疊多層Z膜。但是這樣存在成膜時(shí)間延長(zhǎng)、成本增加的問(wèn)題。
另一方面，如圖1C所示，X-Y膜構(gòu)成的導(dǎo)電通路46的里面，界面47的露出量比Z膜40的少。而且朝向X-Y方向的結(jié)晶生長(zhǎng)大，由于晶粒48層疊多層，如箭頭所示，具有可以防止通過(guò)晶界47外來(lái)的污染物質(zhì)的擴(kuò)散的特點(diǎn)。這樣，意味著可以大幅度抑制所述擴(kuò)散產(chǎn)生的導(dǎo)電通路46表面的污染。
而且，與絕緣樹(shù)脂44的收縮產(chǎn)生的彎曲相反，X-Y膜46不易發(fā)生斷線，具有電阻小的特點(diǎn)。例如，可列舉出壓延處理的金屬材料構(gòu)成的導(dǎo)電箔作為X-Y膜。
圖2展示了以Cu為主材料的壓延導(dǎo)電箔(X-Y膜)和電解處理的電解箔(Z膜)的屈服特性。確認(rèn)壓延后退火的導(dǎo)電箔、僅壓延的導(dǎo)電箔與電解箔相比，沒(méi)有斷裂而是堅(jiān)固的。
如圖1D所示，長(zhǎng)度和面積均較大的導(dǎo)電通路，例如管芯焊盤(pán)、鍵合焊盤(pán)或布線采用這種X-Y膜，從而可知具有作為導(dǎo)電通路的優(yōu)異特性。如圖6-圖11所示布線如果采用X-Y膜，則可知呈現(xiàn)比采用Z膜的布線更優(yōu)異的特性。
但是如果考慮成本和電阻，以Cu作為主材料的壓延銅箔為好。但是Cu的表面容易氧化，如果考慮金屬細(xì)線的鍵合能力(ボンダビリティ)差，與Au凸起(バンプ)的接合性差，如圖3所示那樣，在這些電連接部位配置Z膜40則是重要的。即使發(fā)生彎曲，Z膜40產(chǎn)生裂縫49，由于X-Y膜46在下層穩(wěn)定地配置，所以可防止斷線。
而且對(duì)于Ag鍍膜，2-10μm左右的膜厚在鍵合性方面是優(yōu)異的，如果超過(guò)此膜厚成膜，可以說(shuō)鍵合性劣化。而且對(duì)于Au鍍膜，可知在0.2μm左右得到良好的鍵合性。這里，膜厚越厚，各種晶粒生長(zhǎng)率差異開(kāi)始變大，可以說(shuō)是在其表面產(chǎn)生凹凸的原因。鍵合連接的球與Z膜之間，球僅與存在凹凸的Z膜接合，兩者之間連接強(qiáng)度弱，可以說(shuō)接觸電阻大。但是采用薄的Z膜，雖然鍵合性高，但布線和管芯焊盤(pán)容易發(fā)生裂縫和斷裂，可靠性相反降低。
因此，本發(fā)明的例如布線50、管芯焊盤(pán)、鍵合焊盤(pán)51的導(dǎo)電通路采用斷裂強(qiáng)度高的X-Y膜46，支撐膜根據(jù)要求適當(dāng)采用X-Y膜46，在此X-Y膜46上形成Z膜40。例如，在要求鍵合性和焊錫附著性的部分，根據(jù)要求采用Ag、Au、Ni、Pd等鍍膜。但是如果考慮連接強(qiáng)度和成本，這種Z軸生長(zhǎng)膜40采取上述那樣的薄膜膜厚。因此，全部導(dǎo)電通路不僅由Z膜構(gòu)成，而且X-Y膜46起支撐膜、保護(hù)膜的作用，通過(guò)在其上設(shè)置Z膜40，可以防止導(dǎo)電通路斷裂、電阻增大等特性劣化。
圖3對(duì)這方面進(jìn)行說(shuō)明。圖3中，Z膜40產(chǎn)生裂縫49，分裂成兩個(gè)區(qū)域40A、40B。但是，由于兩個(gè)Z軸生長(zhǎng)膜40A、40B與X-Y膜46電連接，所以等同于兩個(gè)Z軸生長(zhǎng)膜形成電連接，說(shuō)明沒(méi)有造成斷線缺陷。箭頭表示X-Y膜46構(gòu)成針對(duì)外部氣氛侵入的阻擋膜，防止Z膜40表面被污染。
在圖1D和圖3B中，除了上述特征之外，還有以下特征。在X-Y膜46的側(cè)面，設(shè)置了彎曲結(jié)構(gòu)52或房檐53，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，埋置了絕緣樹(shù)脂44的X-Y膜46不會(huì)被剝離，具有穩(wěn)定的埋置狀態(tài)的特點(diǎn)。因此在其上設(shè)置的Z膜40就能夠保持更穩(wěn)定的狀態(tài)。
圖4展示了用絕緣樹(shù)脂44封裝之前經(jīng)半腐蝕的導(dǎo)電箔54。除了形成Z膜40的區(qū)域的表面上，生成Cu氧化膜(Cu2O、CuO)55，通過(guò)氧化膜55提高了與封裝材料的絕緣樹(shù)脂44的化學(xué)接合性，提高了導(dǎo)電通路與絕緣樹(shù)脂的接合性。
而且在圖4A中，在導(dǎo)電通路56上面全部區(qū)域都形成Z膜40，圖4B中，除了主區(qū)域之外露出氧化膜55。圖4B中，由于與圖4A相比露出氧化銅55，所以導(dǎo)電通路56上面的接合性更為提高了。
在導(dǎo)電通路56提高半腐蝕形成分離溝57時(shí)，采用非各向異性腐蝕，產(chǎn)生以下效果。首先，由于產(chǎn)生彎曲結(jié)構(gòu)52和房檐53，與產(chǎn)生鉸釘效果的同時(shí)，氧化銅55的區(qū)域比平直的分離溝要擴(kuò)大了，具有提高與絕緣樹(shù)脂的接合性的優(yōu)點(diǎn)。
最后參考圖2B對(duì)剛性進(jìn)行說(shuō)明。圖2B的下圖展示的是把本導(dǎo)電箔54A處理成引線框架的形狀，安裝在模具中。半導(dǎo)體制造商采用引線框架輸送模，這里采用的金屬模具在半導(dǎo)體器件制造方面具有優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的構(gòu)成明確地由圖14～說(shuō)明了，但是由于對(duì)導(dǎo)電箔54進(jìn)行半腐蝕，將其安裝在金屬模具中，所以如果考慮容易處理，上下金屬模具夾持的情況，則要求具有剛性。通過(guò)壓延的導(dǎo)電箔，在制造方法簡(jiǎn)單地加入雜質(zhì)，就可提高其剛性。如圖2B所示，給出了雜質(zhì)的重量百分比。類(lèi)型A主要采用Ni、Si、Zn、Sn作為雜質(zhì)。而類(lèi)型B則摻入Zn、Sn、Cr作為雜質(zhì)。再有，類(lèi)型C摻入Zn、Fe、P。該表所示的雜質(zhì)種類(lèi)、重量百分比是一個(gè)例子，以Cu為主材料的導(dǎo)電箔如果具有剛性則是較好的。
另一方面，如果僅由鍍膜構(gòu)成導(dǎo)電箔，則制造方法上難以摻入雜質(zhì)，實(shí)質(zhì)上是由Cu構(gòu)成的。因此產(chǎn)生導(dǎo)電箔軟、操作性差的問(wèn)題，必須設(shè)置支撐導(dǎo)電箔的支撐基片。
一般，引線框架的尺寸越大，半導(dǎo)體器件的安裝數(shù)量就越多。但是，尺寸大的情況，相反由于彎曲，所以操作性降低。根據(jù)本發(fā)明，采用長(zhǎng)220mm、寬45mm、厚70μm的矩形導(dǎo)電箔。而且，一般采用的引線框架，長(zhǎng)度在～250mm、寬度在～75mm左右，厚度在～0.5mm左右，如果采用作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)使用的導(dǎo)電箔，可以使用引線框架模具采用的金屬模具。
以下針對(duì)具體的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明可以大致分類(lèi)為，封裝了一個(gè)TR的分離型，封裝了一個(gè)IC或LSI的BGA型，安裝了多個(gè)TR或多個(gè)IC的多片型，或者安裝了多個(gè)TR、多個(gè)IC和/或無(wú)源元件、使用布線作為導(dǎo)電通路構(gòu)成要求電路的混合型等。重要的是采用該方法就能實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的大部分封裝。
以下說(shuō)明分離型半導(dǎo)體器件的第二實(shí)施例。
圖5中對(duì)TR封裝、將其埋置在絕緣樹(shù)脂35中，露出導(dǎo)電通路32-34的里面。
標(biāo)號(hào)32-標(biāo)號(hào)34是構(gòu)成集電極、基極和發(fā)射極的電路，在其表面被覆作為Z膜36的Ag，如圖5C所示。此Z膜36是能夠構(gòu)成引線鍵合、管芯鍵合的膜，除此之外，考慮Au、Pd、Ni等。此導(dǎo)電通路32-34由于進(jìn)行非各向異性腐蝕，其側(cè)面形成彎曲結(jié)構(gòu)52，而且在導(dǎo)電通路表面可以形成房檐53。因此通過(guò)采用這些中的至少一種，可以產(chǎn)生與絕緣樹(shù)脂35的鉸釘效果。而且，絕緣樹(shù)脂35埋置在通過(guò)半腐蝕形成的分離溝57中，從半導(dǎo)體器件31里面露出的絕緣樹(shù)脂35，構(gòu)成封裝外形。通過(guò)半腐蝕形成分離溝57，由于底部彎曲，具有減小芯片的摩擦系數(shù)的特點(diǎn)。由于分離溝57的底部向?qū)щ娡?2-34的里面更為突出，所以具有可以防止導(dǎo)電通路之間短路，而且可以在該部分形成更厚的焊錫等連接材料的優(yōu)點(diǎn)。
圖5E展示了半導(dǎo)體芯片30按倒裝法安裝的半導(dǎo)體器件。例如，在半導(dǎo)體元件里面形成焊料球，熔融在導(dǎo)電通路。半導(dǎo)體芯片30與導(dǎo)電通路之間非常狹窄，在絕緣樹(shù)脂35的浸透性差的情況，采用粘度低容易浸透間隙的底填(ァンダ—フィル)材料37。這種情況，與圖5D不同，底填材料37填充分離溝57，形成外形的一部分。而且如圖5D、5E所示，導(dǎo)電通路露出。因此，為了與安裝基片的電路圖形電連接，選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料覆蓋。例如，如圖5F所示，在露出部位形成焊錫等焊料材料SL、Au、Ag等電鍍材料、導(dǎo)電膏等。
由于露出的導(dǎo)電通路面積不同，焊料材料厚度不同，最好如圖5G所示，絕緣被膜38被覆在里面，露出形狀實(shí)質(zhì)上一定。
如發(fā)明實(shí)施例開(kāi)始所述那樣，即使成形為約0.55×0.55mm、厚0.24mm的半導(dǎo)體芯片，作為半導(dǎo)體器件31，可以實(shí)現(xiàn)1.6×2.3mm、厚0.5mm以下非常薄的半導(dǎo)體器件，可知適用于便攜式機(jī)器、計(jì)算機(jī)等。
以下說(shuō)明多片型(或者混合型)半導(dǎo)體器件的第二實(shí)施例。
接著，圖6展示了混合型或者多片型的半導(dǎo)體器件60。僅由晶體管芯片構(gòu)成的是多片型，其中如果安裝了電容器、電阻等無(wú)源元件則就構(gòu)成了混合型。
圖24是音頻電路，從左開(kāi)始用粗的點(diǎn)劃線包圍地表示Audio Amp1ch電路部分、Audio Amp 2ch電路部分、切換電源電路。
在各個(gè)電路中，形成實(shí)線包圍的電路作為半導(dǎo)體器件。首先用三種類(lèi)半導(dǎo)體器件制備Audio Amp 1ch電路部分，用兩種半導(dǎo)體器件一體制備2ch電路部分。
這里，作為一個(gè)例子圖6展示了半導(dǎo)體器件60。如圖6A所示，一體形成由TR1、TR2構(gòu)成的電流密勒(カレントミラ一)電路、和由TR3、TR4構(gòu)成的差動(dòng)電路。該半導(dǎo)體器件60如圖6B-圖6E所示。這里，采用4個(gè)0.55×0.55mm、厚0.24mm的晶體管芯片，用Au細(xì)線鍵合。而且，半導(dǎo)體器件60的尺寸是2.9×2.9mm、厚0.5mm。圖6C展示了Z膜36形成的管芯焊盤(pán)61、Z膜36形成的鍵合焊盤(pán)62、以及電連接管芯焊盤(pán)和鍵合焊盤(pán)的布線63。特別是，布線63圖中設(shè)置得非常短，但是實(shí)際上如圖11所示，也可以形成得較長(zhǎng)。
該布線63是本發(fā)明的特征，具有采用壓延銅箔作為布線主材料的特征。布線長(zhǎng)度取決于圖6A所示電路的規(guī)模，但是如果封裝全部平面尺寸大，則配置的布線長(zhǎng)度就長(zhǎng)。再有絕緣樹(shù)脂35和導(dǎo)電通路的熱膨脹系數(shù)不同，每當(dāng)發(fā)熱就產(chǎn)生彎曲。但是如圖2A所示，由于壓延銅箔(X-Y膜)具有耐受這種反復(fù)彎曲(彎曲性)特性，可以抑制布線的斷線。
以下是說(shuō)明BGAA型半導(dǎo)體器件的第三實(shí)施例。
首先參考圖7說(shuō)明半導(dǎo)體器件70。圖中，以下構(gòu)成要素埋置在絕緣樹(shù)脂71中。鍵合焊盤(pán)72A…，與該鍵合焊盤(pán)72A…一體的布線72B，與布線72B一體構(gòu)成、在該布線72B另一端設(shè)置的外部連接電極72C被埋置。還有，包圍導(dǎo)電圖形72A-72C的區(qū)域設(shè)置的散熱用電極72D，在散熱用電極72D上設(shè)置的半導(dǎo)體元件73也被埋置。而且，半導(dǎo)體元件73通過(guò)絕緣性接合部件AD固定在所述散熱用電極72D上，圖7A中如點(diǎn)劃線所示。為了可以鍵合，使鍵合焊盤(pán)72A位于半導(dǎo)體元件73周?chē)菢拥夭紙D，半導(dǎo)體元件73的鍵合電極74和鍵合焊盤(pán)72A通過(guò)金屬細(xì)線W電連接。
所述導(dǎo)電圖形72A-72D的側(cè)面，進(jìn)行非各向異性腐蝕，這里具有由濕法腐蝕形成的彎曲結(jié)構(gòu)，利用該彎曲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生鉸釘效果。
本結(jié)構(gòu)中，由半導(dǎo)體元件73、多個(gè)導(dǎo)電圖形72A-72C、散熱用電極72D、金屬細(xì)線W、絕緣性接合部件AD、埋置這些的絕緣樹(shù)脂71構(gòu)成。在半導(dǎo)體元件73的配置區(qū)域，導(dǎo)電圖形72B-72D上及其之間的分離溝75中形成所述絕緣性接合部件AD，特別是通過(guò)腐蝕形成的分離溝75中，設(shè)置所述絕緣性接合部件AD。因此，按導(dǎo)電圖形72A-72D里面露出那樣地封裝絕緣樹(shù)脂71。
作為絕緣性接合部件，最好是絕緣材料構(gòu)成的接合劑、接合性的絕緣片。通過(guò)以下的制造方法即可知道，但最好是能夠與晶片整體貼合，并且能夠通過(guò)光刻布圖的材料。
作為絕緣樹(shù)脂可以使用環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂，聚酰亞胺樹(shù)脂，對(duì)聚苯硫等熱塑性樹(shù)脂。絕緣樹(shù)脂如果是采用模具加固的樹(shù)脂、可以浸漬、涂敷覆蓋的樹(shù)脂，則可以全部采用樹(shù)脂。
作為導(dǎo)電圖形72A-72D，考慮半腐蝕性、電鍍形成性、耐熱應(yīng)力、耐彎曲性，最好是壓延形成的以Cu為主材料的電鍍材料、壓延銅箔。
本發(fā)明中，由于在所述分離溝75中填充絕緣樹(shù)脂71和絕緣性接合部件AD，具有可以防止導(dǎo)電圖形剝離的特點(diǎn)。作為腐蝕采用干法腐蝕、或者濕法腐蝕，進(jìn)行非各向異性腐蝕，由此在導(dǎo)電圖形側(cè)面形成彎曲結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生鉸釘效果。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電圖形72A-72D不會(huì)從絕緣樹(shù)脂71剝離的結(jié)構(gòu)。
但是，導(dǎo)電圖形72A-72D的里面，在封裝里面露出。因此，散熱用電極72D的里面可以與安裝基片上的電極固定，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，從半導(dǎo)體元件73產(chǎn)生的熱量可以在安裝基片上的電極散熱，可以防止半導(dǎo)體元件73溫度上升，可以實(shí)現(xiàn)能夠增大這部分半導(dǎo)體元件73的驅(qū)動(dòng)電流的結(jié)構(gòu)。而且作為散熱用電極72D和安裝基片上的電極的熱接合的方法，也可以用焊料或?qū)щ姼噙B接，也可以在其間配置硅酮等熱傳導(dǎo)優(yōu)異的絕緣材料。
由于本半導(dǎo)體器件是采用作為導(dǎo)電圖形72A-72D的封裝樹(shù)脂的絕緣樹(shù)脂71來(lái)支撐的，所以無(wú)需支撐基片。這種結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的特征。以往的半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電通路，由于采用支撐基片(撓性片、印刷基片或陶瓷基片)來(lái)支撐，采用引線框架來(lái)支撐，所以即使本來(lái)不需要，也要附加良好的結(jié)構(gòu)。但是，由于本電路裝置由必需的最小限度的構(gòu)成要素構(gòu)成，不需要支撐基片，所以具有結(jié)構(gòu)形狀薄、重量輕，而且因?yàn)榭梢砸种撇牧腺M(fèi)用從而廉價(jià)的特點(diǎn)。
而且，封裝的里面露出導(dǎo)電圖形72A-72D。如果用例如焊錫等焊料被覆此區(qū)域，為了擴(kuò)展散熱用電極72D的面積，需要浸潤(rùn)厚的焊料。由此，在安裝基片上固定的情況，外部連接電極72C里面的焊料未在安裝基片上的電極浸潤(rùn)，必定形成連接不良。
為了解決這種問(wèn)題，在半導(dǎo)體器件70里面形成絕緣被膜76。如圖7A的虛線所示的○，展示的是從絕緣被膜76露出的外部連接電極72C…、散熱用電極72D。也就是除○之外的被絕緣被膜76覆蓋，由于○部分的尺寸是實(shí)質(zhì)上相同的尺寸，這里形成的焊料厚度實(shí)質(zhì)上相同。這樣，即使焊錫印刷之后，回流焊(リフロ一)之后也是同樣的。即使是Ag、Au、Ag-Pd等導(dǎo)電膏也是同樣的。采用這種結(jié)構(gòu)，可以抑制電連接不良?？紤]到半導(dǎo)體元件的散熱性，散熱用電極72D的露出部位77最好形成得比外部連接電極72C的露出尺寸大。由于外部連接電極72C…全部是實(shí)質(zhì)上同一的尺寸，外部連接電極72C在全部區(qū)域過(guò)渡露出，散熱用電極72D的里面的一部分最好按與外部連接電極72C實(shí)質(zhì)上是同一尺寸地從絕緣被膜76露出。
通過(guò)設(shè)置樹(shù)脂絕緣被膜76，在安裝基片上設(shè)置的布線可以在半導(dǎo)體器件的里面延伸。一般，在安裝基片側(cè)設(shè)置的布線圍繞所述半導(dǎo)體器件的固定區(qū)域迂回配置，通過(guò)形成所述絕緣被膜18，可以不迂回地配置。但是由于絕緣樹(shù)脂71、絕緣性接合部件AD比導(dǎo)電圖形更為突出，所以可以在安裝基片側(cè)的布線與導(dǎo)電圖形之間形成間隙，可以防止短路。
以下是說(shuō)明BGA型半導(dǎo)體器件78的第四實(shí)施例。
首先在圖8中，倒裝地安裝半導(dǎo)體元件73，在導(dǎo)電圖形上配置防止流動(dòng)膜DM，采用底填材料AF代替絕緣性接合部件AD，除此之外，其余均相同，所以僅針對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，利用焊錫等焊料、導(dǎo)電膏、各向異性導(dǎo)電樹(shù)脂等電連接部件SD，對(duì)半導(dǎo)體元件73的鍵合電極74與焊盤(pán)72A進(jìn)行電連接。
為了防止電連接部件SD流動(dòng)，在導(dǎo)電圖形設(shè)置防止流動(dòng)膜DM。例如，以焊錫為例，在導(dǎo)電圖形72A-72C的至少一部分形成防止流動(dòng)膜DM，用該膜阻止焊錫的流動(dòng)。作為防止流動(dòng)膜是與焊錫的浸潤(rùn)性差的膜，例如高分子膜(焊錫保護(hù)膜)或者是在Ni表面形成的氧化膜等。
至少在配置焊錫的區(qū)域周?chē)O(shè)置該防止流動(dòng)膜，防止焊錫等焊料、Ag膏等導(dǎo)電膏、導(dǎo)電樹(shù)脂的流動(dòng)，并與這些電連接部件的浸潤(rùn)性差。例如，在設(shè)置焊錫的情況，焊錫熔融時(shí)利用防止流動(dòng)膜DM來(lái)阻擋，通過(guò)表面張力形成良好半球形的焊錫。在附著焊錫的半導(dǎo)體器件的鍵合電極74的周?chē)?，由于形成鈍化(パシベ一ション)膜，焊錫僅浸潤(rùn)鍵合電極。因此如果通過(guò)焊錫連接半導(dǎo)體元件和焊盤(pán)，則保持一定高度的貝殼柱狀的焊錫。而且由于可以利用焊錫量來(lái)調(diào)節(jié)高度，所以可在半導(dǎo)體元件與導(dǎo)電圖形之間設(shè)置一定的間隙，在其間浸入清洗液，而且浸入粘性低的粘結(jié)劑(這里是底填材料)液成為可能。并且，通過(guò)在連接區(qū)域之外的全部區(qū)域被覆防止流動(dòng)膜DM，可以提高與底填材料AF的接合性。
本結(jié)構(gòu)由半導(dǎo)體元件73、多個(gè)導(dǎo)電圖形72A-72C、散熱用電極72D、底填材料AF、埋置這些的絕緣樹(shù)脂71構(gòu)成。如上所述，在半導(dǎo)體元件73的配置區(qū)域，導(dǎo)電圖形72A-72C之上和它們之間的分離溝中填充所述底填材料AF。特別是在通過(guò)腐蝕形成的分離溝75中填充所述底填材料AF，用絕緣樹(shù)脂71對(duì)包含這些的全部進(jìn)行封裝。這樣利用絕緣樹(shù)脂71和底填材料AF，支撐所述導(dǎo)電圖形72A-72C、半導(dǎo)體元件73。
作為這種底填材料AF，最好是能夠在半導(dǎo)體元件與導(dǎo)電圖形之間浸透的材料，混入起隔離物的功能、賦予熱傳導(dǎo)的填料更好。
根據(jù)本發(fā)明，由于在所述分離溝75中填充絕緣樹(shù)脂71和底填材料AF，所以具有利用鉸釘效果能夠防止導(dǎo)電圖形剝離的特點(diǎn)。而且作為腐蝕，采用干法腐蝕或者濕法腐蝕，進(jìn)行非各向異性腐蝕，由此可以把焊盤(pán)72A…的側(cè)面形成彎曲結(jié)構(gòu)。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電圖形72A-72D不會(huì)從封裝中剝離的結(jié)構(gòu)。
而且，導(dǎo)電圖形72A-72D的里面從絕緣樹(shù)脂71露出。特別是，散熱用電極72D的里面，可以固定在圖中未示出的安裝基片上的電路圖形。利用這種結(jié)構(gòu)，從半導(dǎo)體元件73產(chǎn)生的熱量可以在安裝基片上的第二電路圖形散熱，可以防止半導(dǎo)體元件73的溫度上升，可以增大這部分半導(dǎo)體元件73的驅(qū)動(dòng)電流。而且，在不考慮散熱性的情況下，也可以省略散熱用電極72D。此時(shí)，可以省略安裝基片的電路圖形。
本半導(dǎo)體器件由于用作為封裝樹(shù)脂的絕緣樹(shù)脂71和底填材料AF支撐導(dǎo)電圖形72A-72C，所以不需要支撐基片。這種結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的特征。即使象已有技術(shù)部分說(shuō)明的那樣，以往的半導(dǎo)體器件的銅箔圖形由支撐基片(撓性片、印刷基片或陶瓷基片)，由引線框架支撐，所以即使本來(lái)不需要，也要附加良好的結(jié)構(gòu)。但是，本電路裝置，由于由必要的最小限度的構(gòu)成要素來(lái)構(gòu)成，不需要支撐基片，所以具有形狀薄、重量輕，無(wú)需耗費(fèi)更多材料費(fèi)從而廉價(jià)的特點(diǎn)。
本半導(dǎo)體器件具有通過(guò)外部連接電極72C、焊料的第一散熱通道，和通過(guò)散熱用電極72D、焊料的第二散熱通道，通過(guò)這些可以提高半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)能力。
半導(dǎo)體元件73的里面最好從絕緣樹(shù)脂膜71露出。通過(guò)這種露出可以提高散熱部件與半導(dǎo)體元件73的熱結(jié)合。但是，在半導(dǎo)體元件73與散熱部件的電結(jié)合沒(méi)有被阻止的情況，在其間設(shè)置硅酮樹(shù)脂等絕緣材料。這種硅酮樹(shù)脂耐熱性強(qiáng)，通過(guò)混入填料可使熱傳導(dǎo)性優(yōu)異，以往經(jīng)常采用。
以下是說(shuō)明BGA型半導(dǎo)體器件79的第五實(shí)施例。
在圖8中，在焊盤(pán)72A一體形成布線72B、外部連接電極72C，但是如圖9所示，焊盤(pán)72A的里面構(gòu)成外部連接電極。
由于鍵合焊盤(pán)72A構(gòu)成矩形，所以從絕緣被膜76露出的散熱用電極72D的圖形也形成為同一圖形。而且考慮絕緣性接合部件AD的固著性，散熱用電極72D被分割成多部分地形成溝80。而且，標(biāo)號(hào)W是金屬細(xì)線。
半導(dǎo)體元件73最好倒裝地安裝。這種情況，如圖8所示，采用底填材料。根據(jù)本實(shí)施例，不設(shè)置布線和外部連接電極，可以擴(kuò)大散熱用電極72D，具有提高半導(dǎo)體元件散熱的優(yōu)點(diǎn)。
以下是說(shuō)明多片型半導(dǎo)體器件81的第六實(shí)施例。
應(yīng)用圖9的的安裝方法，參考圖10對(duì)安裝了多個(gè)半導(dǎo)體芯片72A、72B的半導(dǎo)體器件81進(jìn)行說(shuō)明。
根據(jù)本實(shí)施例，采用橋接(ブリッヂ)83電連接第一半導(dǎo)體芯片73A和第二半導(dǎo)體芯片73B。如果用引線框架形成這種橋接83，則由于形成島狀，必須用懸吊簧片或接合帶支撐。但是正如從后續(xù)的制造方法可知那樣，導(dǎo)電箔的半腐蝕、樹(shù)脂模制之后，由于分離導(dǎo)電通路，所以具有不需要這些支撐部件的優(yōu)點(diǎn)。哪個(gè)半導(dǎo)體芯片82A、82B都是由連接的金屬細(xì)線W通過(guò)球形鍵合來(lái)連接，由于在橋接83側(cè)形成自動(dòng)點(diǎn)焊鍵合，所以具有自動(dòng)點(diǎn)焊鍵合的沖擊不會(huì)施加到芯片的特點(diǎn)。
在鍵合焊盤(pán)72，如圖7所示，布線、外部連接電極最好設(shè)計(jì)成為一體。這種情況，第一管芯焊盤(pán)82A、第二管芯焊盤(pán)82B的尺寸比半導(dǎo)體芯片的尺寸小，最好擴(kuò)大布線、外部連接電極的延伸區(qū)域。而且半導(dǎo)體芯片73和管芯焊盤(pán)82用焊錫等焊料電連接。但是在所述布線或外部連接電極在半導(dǎo)體芯片之下延伸的情況，考慮到防止短路，最好設(shè)置絕緣性接合部件AD。
另一方面，也可以倒裝地安裝半導(dǎo)體芯片73。如圖10C所示。該結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與圖8是相同的。為了采用焊錫等焊料連接半導(dǎo)體芯片和焊盤(pán)，在其間浸透底填材料AF等。
以下是說(shuō)明半導(dǎo)體器件的特征及其制造方法的第七實(shí)施例。
圖12-13所示特征，形成由絕緣樹(shù)脂90構(gòu)成的突出部位91，導(dǎo)電通路92比所述突出部位91更向內(nèi)側(cè)深入，在此形成凹進(jìn)部位93。由此，可以實(shí)現(xiàn)增大焊錫94的連接強(qiáng)度、防止焊錫或?qū)щ娡?2彼此的短路、半導(dǎo)體器件里面的摩擦系數(shù)的減小。
以下參考圖14-圖21說(shuō)明制造方法。
首先如圖14所示，制備片狀的導(dǎo)電箔100。考慮焊料的附著性、鍵合性、電鍍性，選擇該導(dǎo)電箔100的材料，采用以Cu為主材料的壓延導(dǎo)電箔作為材料。為了在各工序容易處理，進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散，增加導(dǎo)電箔的剛性。而且，雜質(zhì)一例如2B所示。
考慮到后續(xù)的腐蝕，導(dǎo)電箔的厚度最好在35um-300μm左右，這里采用70μm(2盎司)的銅箔。但是，即使在300μm以上、35μm以下基本也是良好的。如下所述，可以形成比導(dǎo)電箔100的厚度要淺的分離溝101?？紤]到后續(xù)的輸送模、一般后續(xù)工序使用的輸送模的模具、這里采用的標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)電箔，則導(dǎo)電箔的尺寸最好是，長(zhǎng)度為～220m左右，寬度為～75mm，厚度為～300mm左右，切成長(zhǎng)方形。如果采用這種尺寸，則可以使用市售的輸送模裝置、模具、導(dǎo)電箔，成本上具有優(yōu)點(diǎn)。
而且，按預(yù)定寬度制備片狀導(dǎo)電箔100，卷繞成輥狀，在后續(xù)的各工序中容易搬運(yùn)。(參見(jiàn)以上圖14)。
接著，對(duì)至少除去導(dǎo)電通路102的區(qū)域的導(dǎo)電箔100，按比導(dǎo)電箔100的厚度更薄地進(jìn)行去除工序。
首先，在Cu箔100上形成光刻膠(耐腐蝕掩模)PR，對(duì)光刻膠PR進(jìn)行布圖，以便使除導(dǎo)電通路102的區(qū)域之外的導(dǎo)電箔100露出(以上參見(jiàn)圖15)。
這樣，如圖16所示，通過(guò)所述光刻膠PR進(jìn)行腐蝕。
通過(guò)腐蝕形成的分離溝101的深度例如是50μm，其側(cè)面通過(guò)腐蝕處理或粗糙化處理，形成粗糙面，因此提高了與絕緣樹(shù)脂103的接合性。
而且該分離溝101的側(cè)面利用去除方法形成不同的結(jié)構(gòu)。該去除工序可以采用濕法腐蝕、干法腐蝕、激光蒸發(fā)、芯片切割(ダィシング)。也可以壓制形成。濕法腐蝕情況的腐蝕，主要采用氯化鐵或氯化銅，所述導(dǎo)電箔浸漬在腐蝕劑中，用腐蝕劑淋浴。這里，濕法腐蝕由于一般是非各向異性的腐蝕，所以側(cè)面如圖16B、圖16C所示那樣地成為彎曲結(jié)構(gòu)。例如在圖16B中，選擇貼合性良好的耐腐蝕掩模，如果采用Ni等，則形成房檐。導(dǎo)電通路本身構(gòu)成房檐，與在導(dǎo)電通路上形成導(dǎo)電被膜一起地形成房檐。根據(jù)耐腐蝕掩模的形成方法，如圖16C所示，成為半圓的情況。無(wú)論在哪種情況都形成彎曲結(jié)構(gòu)104，所以具有產(chǎn)生鉸釘?shù)男Ч?br> 而且在干法腐蝕的情況，可以進(jìn)行各向異性、非各向異性的腐蝕?，F(xiàn)在，不可能通過(guò)反應(yīng)性離子腐蝕去除Cu，但是可以通過(guò)濺射去除。根據(jù)濺射的條件可以進(jìn)行各向異性、非各向異性腐蝕。
至于激光，可以直接照射激光形成分離溝，這種情況，在提到的那些分離溝101的側(cè)面形成為平直。
至于芯片切割，不可能形成曲折復(fù)雜的圖形，但是可以形成柵格狀的分離溝。
而且，在圖16中，代替光刻膠PR，可以選擇地被覆對(duì)腐蝕液有耐蝕性的導(dǎo)電被膜。如果在構(gòu)成導(dǎo)電通路的部分選擇地被覆，則該導(dǎo)電被膜構(gòu)成腐蝕保護(hù)膜，不采用光刻膠也可以腐蝕成分離溝?？紤]作為這種導(dǎo)電被膜的材料，有Ni、Ag、Au、Pt或Pd等。而且這些耐蝕性導(dǎo)電被膜具有可以作為管芯焊盤(pán)、鍵合焊盤(pán)原樣應(yīng)用的特點(diǎn)。
例如Ag被膜，與Au接合，或與焊料接合。由此如果在芯片里面被覆Au被膜，則可以直接在導(dǎo)電通路51上的Ag被膜上熱壓芯片，可以通過(guò)焊錫等焊料固定芯片。而且，由于Au細(xì)線可以接合在Ag的導(dǎo)電被膜，所以能夠引線鍵合。因此，這些導(dǎo)電被膜具有可以直接作為管芯焊盤(pán)、鍵合焊盤(pán)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。(以上參見(jiàn)圖16)接著，如圖17所示，是在形成了分離溝101的導(dǎo)電箔100上電連接安裝電路元件105的工序。
作為電路元件105，如圖1-圖13說(shuō)明那樣，有晶體管、二極管、IC芯片等半導(dǎo)體元件105A，片式電容器、片式電阻等無(wú)源元件105B。厚度加厚，可以安裝晶片級(jí)CSP等代表的CSP、BGA等倒裝型半導(dǎo)體元件。
這里，作為半導(dǎo)體裸芯片的晶體管芯片105A與導(dǎo)電通路102A管芯鍵合，通過(guò)利用熱壓的球形鍵合或者超聲波的濕法鍵合等固定的金屬細(xì)線106，連接發(fā)射極和導(dǎo)電通路105B、基極與導(dǎo)電通路105B。而且105B是片式電容器等無(wú)源元件和/或有源元件，這里采用片式電容器，利用焊錫等焊料或者導(dǎo)電膏107固定。(以上參見(jiàn)圖17)再有，如圖18所示，是在所述導(dǎo)電箔100和分離溝101上附著絕緣樹(shù)脂103的工序。這可以通過(guò)輸送模、注射成型、或浸漬來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為樹(shù)脂材料，環(huán)氧樹(shù)脂等熱固化樹(shù)脂可以用輸送模實(shí)現(xiàn)，聚酰亞胺樹(shù)脂、對(duì)聚苯硫等熱塑性樹(shù)脂可以用注射成型來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例的特征是調(diào)整導(dǎo)電箔100表面被覆的絕緣樹(shù)脂的厚度，以便從電路元件最頂部被覆約100μm。該厚度既可以考慮強(qiáng)度從而加厚，也可以減薄。
本工序的特征是，被覆絕緣樹(shù)脂103，直到作為導(dǎo)電通路102的導(dǎo)電箔100成為支撐基片。例如，采用印刷基片或柔性片的CSP，采用本來(lái)不需要的支撐基片(印刷基片或柔性片)形成導(dǎo)電通路，但是本發(fā)明中，作為支撐基片的導(dǎo)電箔100是作為導(dǎo)電通路的必要材料，因此，具有盡可能地節(jié)省構(gòu)成材料制作的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)成本降低。
而且，分離溝101由于比導(dǎo)電箔厚度形成得更淺，所以導(dǎo)電箔100不必分別地分離作為導(dǎo)電通路102。因此，從電路元件的安裝到芯片切割的處理，特別是模制絕緣樹(shù)脂時(shí)，向模具的輸送，向模具的安裝的操作非常容易。而且如上所述，由于添加了雜質(zhì)，導(dǎo)電箔被賦予了剛性，更加提高了操作性。
接著，是對(duì)導(dǎo)電箔的里面進(jìn)行化學(xué)和/或物理地去除，分離成為導(dǎo)電通路102的工序。這里，除此之外的工序是進(jìn)行研磨、研削、腐蝕、激光的金屬蒸發(fā)等工序。
采用該分離法形成的半導(dǎo)體器件如圖21A-圖21C所示。
首先，在圖21A中，研磨最終的里面，使導(dǎo)電通路102的里面與分離溝101的里面一致。
接著，在圖21B中，從至少分離溝101露出的前部進(jìn)行腐蝕。一般，由于完全分離導(dǎo)電通路102，由于進(jìn)行過(guò)腐蝕，所以導(dǎo)電通路102一側(cè)比分離溝101的里面更為凹進(jìn)。
在圖21C中，通過(guò)圖18的階段，在導(dǎo)電箔100的里面的成為外部連接電極的部位形成耐腐蝕掩模，通過(guò)該掩模進(jìn)行腐蝕。由此，形成比分離溝101的里面更突出的導(dǎo)電通路102的一部分。
而且，在圖21A、B所示的露出面如圖18的虛線所示。
圖19中展示了導(dǎo)電通路102分離的半導(dǎo)體器件的一個(gè)例子。而且是通過(guò)濕法腐蝕進(jìn)行分離的。
并且，為了防止與安裝基片上的布線短路，在半導(dǎo)體器件的里面形成絕緣被膜108。而且，109是焊錫等焊料。絕緣被膜108由于不浸潤(rùn)焊料，所以形成完好的半球狀焊料。
結(jié)果，分離成約40μm厚的導(dǎo)電通路102。(以上參見(jiàn)圖20)而且，最好在導(dǎo)電通路102的里面被覆Au或Ag導(dǎo)電被膜。在圖14-圖17的導(dǎo)電箔的里面，最好如上述那樣形成導(dǎo)電被膜。被覆方法例如是電鍍。該導(dǎo)電被膜最好是耐腐蝕的材料。
在本制造方法中，在導(dǎo)電箔100僅安裝了半導(dǎo)體芯片和片式電容器，但是也可以按矩陣形式對(duì)其進(jìn)行配置成為一個(gè)單元。這種情況下，進(jìn)行芯片切割以便分離成為每一個(gè)單元。
正如從上述制造方法可知，通過(guò)本制造方法可以制造各種半導(dǎo)體器件。安裝作為有源元件(半導(dǎo)體芯片)的晶體管、二極管、IC或者安裝了一個(gè)LSI的分離型或BGA型、或者安裝多個(gè)上述有源元件的多片型，再有，安裝作為有源元件(半導(dǎo)體芯片)的晶體管、二極管、IC或LSI，作為無(wú)源元件的片式電阻、片式電容器，為了實(shí)現(xiàn)要求的電路形成布線作為導(dǎo)電通路，可以開(kāi)發(fā)如此構(gòu)成的混合IC型等各種半導(dǎo)體器件。
根據(jù)以上制造方法，在絕緣樹(shù)脂中埋置導(dǎo)電通路，可以實(shí)現(xiàn)在絕緣樹(shù)脂的里面露出導(dǎo)電通路51的里面的半導(dǎo)體器件。
本制造方法具有應(yīng)用絕緣樹(shù)脂作為支撐基片、可以進(jìn)行導(dǎo)電通路的分離操作的特點(diǎn)。絕緣樹(shù)脂是埋置導(dǎo)電通路的材料所必需的材料，不必需要不要的支撐基片。因此，具有可以用最小限度的材料制造，可以實(shí)現(xiàn)降低成本的特點(diǎn)。
正如從上述制造方法可知那樣，通過(guò)導(dǎo)電通路的分離方法，如圖12A所示，能夠在導(dǎo)電通路的里面形成凹進(jìn)部位93。而且構(gòu)成導(dǎo)電通路側(cè)面的曲面與分離溝側(cè)面的曲面一致的封裝。分離溝的底部由于是通過(guò)非各向異性腐蝕形成的，呈現(xiàn)曲面，如三角形所示的空白區(qū)域93A。
利用該分離溝的曲面，即使熔融的焊錫設(shè)置在分離溝的部位，但由于分離溝呈現(xiàn)傾斜并且如箭頭所示因焊錫表面張力而使焊錫流動(dòng)，可能形成全部分離的島狀半球焊錫。由于設(shè)置空白區(qū)域93A，所以形成焊錫脫離區(qū)域，可以抑制熔融的焊錫鄰接成一體從而短路的現(xiàn)象。
圖12B是分離溝的突出部位成為一部分平坦化。在腐蝕的情況下，通過(guò)導(dǎo)電通路的間隔，使分離溝的深度不同，突出部位91的高度成為不同。這種情況下，可以假設(shè)半導(dǎo)體器件不能水平地配置的情況，此時(shí)，分離導(dǎo)電通路之后，研磨半導(dǎo)體器件的里面，使突出部位的高度全部統(tǒng)一。FL所示部位是平坦化的部位。
圖13展示了在安裝基片520上安裝半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。在該安裝基片的導(dǎo)電通路上形成的電路圖形521，由于半導(dǎo)體芯片與連接的導(dǎo)電通路522鍵合，所以具有能夠使半導(dǎo)體芯片的熱量向電路圖形散熱的優(yōu)點(diǎn)。
圖12所示的標(biāo)號(hào)H是表示突出部位91的頂部從導(dǎo)電通路的里面突出。H約是20μm。在導(dǎo)電通路里面固化的焊料在固化狀態(tài)，必須形成得比突出部位91更高。但是在熔融時(shí)，由于元件的自重、外力使焊錫94弄壞，突出部位91成為阻擋部位，如圖13所示突出部位與安裝基片520接觸。但是由于突出部位91呈現(xiàn)彎曲，半導(dǎo)體器件的里面的摩擦系數(shù)小，半導(dǎo)體器件容易移動(dòng)，具有容易進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的特點(diǎn)。
圖22是說(shuō)明通過(guò)采用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，例如尺寸可以減小。圖中的照片是同等倍率的，從左開(kāi)始展示了采用引線框架的單品SMD、采用引線框架的復(fù)合SMD以及本發(fā)明的半導(dǎo)體器件。單品SMD是模制一個(gè)TR，復(fù)合TR是模制兩個(gè)TR。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件是安裝圖6所示電路的半導(dǎo)體器件，封裝了4個(gè)TR。從圖中可知，雖然封裝了復(fù)合SMD的兩倍元件，但是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的尺寸，僅比含有引線框架的復(fù)合SMD稍大一些。而且封裝1個(gè)TR的半導(dǎo)體器件在右側(cè)展示了一次。由此可知，根據(jù)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)小型、薄型半導(dǎo)體器件，最適用于便攜式電子裝置。
最后安裝本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的安裝基片如圖23所示。是在圖25所示的已有安裝基片上重新形成電路圖形，進(jìn)行安裝。正如從圖23可見(jiàn)那樣，簡(jiǎn)化了安裝基片的電路圖形，可以形成寬的間隔。這樣，可以形成更密集的安裝基片的電路圖形，安裝基片小型化成為可能。而且半導(dǎo)體芯片的管芯鍵合數(shù)量、引線鍵合數(shù)量減少，安裝基片上的組裝工序數(shù)量大幅度減少。而且對(duì)于安裝基片可以采用任何種類(lèi)的金屬細(xì)線。例如在圖25中，采用小信號(hào)類(lèi)用的40μm的Au線或者Al線、大信號(hào)類(lèi)用的150μm和300μm的Al線。在這三種之內(nèi)，與至少一種的金屬細(xì)線連接的半導(dǎo)體元件，如果全部采用本結(jié)構(gòu)，則該金屬細(xì)線的鍵合全部不需要。例如，Au線和Al線由于鍵合機(jī)構(gòu)完全不同，分別采用各自的鍵合來(lái)連接。但是對(duì)用Au線連接的半導(dǎo)體元件全部利用這種結(jié)構(gòu)封裝，用Au線跳線的部分如果用Al代替，則安裝基片的組裝就全部不需要Au線的鍵合了。這樣，大幅度簡(jiǎn)化了組裝工序。
以往采用的引線框架的封裝，在封裝側(cè)面必然露出切割的懸吊簧片、連桿等。因此考慮與該露出部分的接觸，封裝與封裝不能接連配置。但是根據(jù)本發(fā)明，由于除里面之外全部用絕緣樹(shù)脂封裝，半導(dǎo)體器件與半導(dǎo)體器件可以接觸地配置在安裝基片上。
而且，在半導(dǎo)體器件的里面，由絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的突出部位成為曲面，這種里面的摩擦系數(shù)非常小。而且還因半導(dǎo)體器件自身具有薄型輕量，因而具有施加焊錫時(shí)半導(dǎo)體器件自然進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的特點(diǎn)。
如果采用金屬基片作為安裝基片，半導(dǎo)體器件的熱量可以通過(guò)金屬基片散熱，可以抑制作為安裝基片整體的組件的溫度上升。
通過(guò)以上說(shuō)明可知，根據(jù)本發(fā)明，可以以分離型、BGA型、多片型、混合型等各種范圍的形式，安裝成為薄型的半導(dǎo)體器件。由于是薄型的，存在半導(dǎo)體器件彎曲的問(wèn)題，但由于采用壓延的X-Y膜作為導(dǎo)電通路，所以能夠防止因彎曲、樹(shù)脂收縮引起的導(dǎo)電通路的斷線。而且作為半導(dǎo)體器件采用的電連接部分，通過(guò)在下層采用X-Y膜，可以防止連接部位的污染，可以向用戶提供在封裝后的時(shí)效或次品率方面良好的半導(dǎo)體器件。而且細(xì)長(zhǎng)形成的布線比其它導(dǎo)電通路容易施加應(yīng)力，但通過(guò)采用X-Y膜可以抑制布線的斷線。
由于采用本發(fā)明的方法，絕緣樹(shù)脂里面和導(dǎo)電通路的側(cè)面成為同一的腐蝕面。特別是，絕緣樹(shù)脂里面形成彎曲，在與這種彎曲部位鄰接的部位形成空白區(qū)域。由此，足以作為熔融的焊錫的流動(dòng)區(qū)域，可以減小半導(dǎo)體器件里面的摩擦系數(shù)。
在半腐蝕之后，由于導(dǎo)電箔經(jīng)過(guò)生成氧化膜的熱處理工序，在其表面上形成Cu的氧化物。該氧化物可以提高導(dǎo)電箔與絕緣樹(shù)脂的接合性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于包括由比Z軸方向更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶構(gòu)成的多個(gè)導(dǎo)電通路；與所述導(dǎo)電通路電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，并且填充所述導(dǎo)電通路之間分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面，成為實(shí)質(zhì)上同樣的腐蝕面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述分離溝的里面更為凹進(jìn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在與所述絕緣樹(shù)脂接觸的導(dǎo)電通路的表面，形成所述導(dǎo)電材料的氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述絕緣樹(shù)脂的厚度實(shí)質(zhì)上比1mm更薄，所述導(dǎo)電通路的厚度是壓延工序可能形成的厚度。
6.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，比X軸、Y軸方向更大的主要是Z軸方向的結(jié)晶所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂。
7.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，比X軸、Y軸方向更大的主要是Z軸方向的結(jié)晶所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面，成為實(shí)質(zhì)上同樣的腐蝕面。
8.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路上面形成的，通過(guò)電鍍主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)大的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述導(dǎo)電通路的側(cè)面被腐蝕成曲面，所述絕緣樹(shù)脂里面的至少一部分是與腐蝕面連續(xù)的曲面。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述腐蝕面是與通過(guò)非各向異性腐蝕形成的面連續(xù)的曲面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述絕緣樹(shù)脂里面更為凹進(jìn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，與所述絕緣樹(shù)脂接觸的所述導(dǎo)電通路，在表面形成氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在所述導(dǎo)電通路的里面形成導(dǎo)電被膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述導(dǎo)電被膜在所述導(dǎo)電通路的表面構(gòu)成房檐。
14.根據(jù)權(quán)利要求6-13中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，從所述絕緣樹(shù)脂露出的導(dǎo)電通路，除了電連接部位之外，其余被絕緣樹(shù)脂覆蓋。
15.根據(jù)權(quán)利要求6-14中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其特征在于，設(shè)置布線作為所述導(dǎo)電通路，從所述絕緣樹(shù)脂露出的導(dǎo)電通路，除了電連接部位之外，其余被絕緣被膜覆蓋。
16.一種半導(dǎo)體組件，其特征在于，半導(dǎo)體器件包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位安裝在所述安裝基片上。
17.一種半導(dǎo)體組件，其特征在于，半導(dǎo)體器件包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述絕緣樹(shù)脂的里面和所述導(dǎo)電通路的側(cè)面是實(shí)質(zhì)上連續(xù)的曲面；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位在所述安裝基片上安裝半導(dǎo)體器件。
18.一種半導(dǎo)體組件，其特征在于，半導(dǎo)體器件包括由比Z軸更大的X軸、Y軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)的導(dǎo)電材料所形成的多個(gè)導(dǎo)電通路；在所述導(dǎo)電通路的上面形成的，主要是Z軸方向的結(jié)晶生長(zhǎng)所形成的導(dǎo)電被膜；與所述導(dǎo)電被膜電連接的半導(dǎo)體芯片；覆蓋所述半導(dǎo)體芯片，而且填充所述導(dǎo)電通路之間的分離溝，露出所述導(dǎo)電通路的里面，一體支撐的絕緣樹(shù)脂，所述導(dǎo)電通路的側(cè)面腐蝕成為彎曲，所述絕緣樹(shù)脂的里面至少一部分是與該腐蝕面實(shí)質(zhì)上一致；半導(dǎo)體器件通過(guò)所述露出部位安裝在所述安裝基片上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體組件，其特征在于，所述導(dǎo)電通路的里面和所述安裝基片通過(guò)焊料連接，所述導(dǎo)電通路的里面或/和所述安裝基片上的連接圖形，設(shè)置防止焊料流動(dòng)的被膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體組件，其特征在于，所述腐蝕面是與通過(guò)非各向異性腐蝕所形成的面實(shí)質(zhì)上相同的曲面。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-19中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體組件，其特征在于，所述導(dǎo)電通路的里面形成為比所述絕緣樹(shù)脂的里面更為凹進(jìn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16-21中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體組件，其特征在于，與所述絕緣樹(shù)脂接觸的所述導(dǎo)電通路，其表面上形成氧化物。
23.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體組件，其特征在于，在所述導(dǎo)電通路的里面形成導(dǎo)電被膜。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的半導(dǎo)體組件，其特征在于，所述導(dǎo)電被膜在所述導(dǎo)電通路表面構(gòu)成房檐。
全文摘要
采用薄型、輕量的封裝。但是,因薄型而產(chǎn)生封裝彎曲,因與安裝基片的熱膨脹系數(shù)不同而引起問(wèn)題,例如發(fā)生半導(dǎo)體器件中設(shè)置的導(dǎo)電通路的斷線,與金屬細(xì)線的連接不良,半導(dǎo)體器件的可靠性存在問(wèn)題。提供在絕緣樹(shù)脂44中埋置比Z軸方向大的X軸－Y軸方向結(jié)晶所構(gòu)成的導(dǎo)電通路40,導(dǎo)電通路40的里面從絕緣樹(shù)脂44露出地封裝的半導(dǎo)體器件。由此,可以抑制絕緣樹(shù)脂44中埋置的導(dǎo)電通路40的斷線。
文檔編號(hào)H01L21/60GK1344014SQ01112389
公開(kāi)日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2001年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月20日
發(fā)明者坂本則明, 小林義幸, 阪本純次, 真下茂明, 大川克實(shí), 前原榮壽, 高橋幸嗣 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社