專利名稱:半導(dǎo)體組件的制造方法及半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體組件的制造方法及半導(dǎo)體組件。
隨著半導(dǎo)體集成化的提高,輸入輸出端子數(shù)目正在增加。從而需要具有許多輸入輸出端子的半導(dǎo)體組件。通常,輸入輸出端子有兩種形式一種是組件周圍一列配置,另一種是不僅在周圍而且布至組件內(nèi)部的多列配置。QFP(Qund Flat Package)是前者的代表,當(dāng)要使其實(shí)現(xiàn)多端子化時(shí),必須縮小端子間距。然而當(dāng)間距小于0.5mm時(shí),在與配線板的連接方面需要很復(fù)雜的技術(shù)。作為后者的陣列式有可能以比較大的間距配置端子,故適合于多針化。
以往,作為陣列式配置,通常是擁有連接針的PGA(Pin Grid Array),但其與配線板的連接為插入型,不適合于表面安裝。于是,人們正在開發(fā)一種可表面安裝的、被稱為BGA(Ball Grid Array)的半導(dǎo)體組件。作為BGA的類型有(1)陶瓷型、(2)印刷電路板型及(3)使用TAB(tape automated bonding)的條型。這當(dāng)中,若與過(guò)去的PGA相比,陶瓷型的母板與組件的距離變短,從而出現(xiàn)因母板與組件間的熱應(yīng)力差而造成的組件翅曲這一嚴(yán)重問(wèn)題。另外,在印刷電路板型中也存在基片翅曲、耐濕性、可靠性以及基片過(guò)厚等問(wèn)題。故而人們正提出可應(yīng)用TAB技術(shù)的條型BGA。
作為與組件尺寸更加小型化相適應(yīng)的一種技術(shù),人們提出了一種與半導(dǎo)體芯片幾乎同等大小的、所謂的芯片尺度組件(CSPChip Sizepackage)。這是一種不是在半導(dǎo)體芯片周圍、而是在其安裝區(qū)域內(nèi)擁有可連接外部配線基片的連接部件的半導(dǎo)體組件。
作為具體的例子有以下兩種將凸出的聚酰亞胺膜與半導(dǎo)體芯片表面粘接,通過(guò)金屬引線和芯片相接,然后澆注環(huán)氧樹脂等進(jìn)行密封(NIKKEIMATERIALS & TECHNOLOGY 94.4,NO.140,P18-19);在臨時(shí)基片上、相當(dāng)于與半導(dǎo)體芯片及外部配線基片連接部位置,設(shè)置金屬凸塊,將半導(dǎo)體芯片倒焊后,用該臨時(shí)基片自動(dòng)傳送模制而成(Smallest Flip-Chip-LivePackage CSP;The Second VLSI Package Workshop of Japan,P46-50,1994)。
另外,如前所述,在BGA和CSP領(lǐng)域,人們正在研究開發(fā)一種利用聚酰亞胺帶作為基片的組件。這種情況下,作為聚酰亞胺帶,通常是通過(guò)粘接料層使銅箔與聚酰亞胺帶作成層壓板,但從耐熱和耐濕性的角度出發(fā),人們更希望在銅箔上直接形成聚酰亞胺層,即所謂的雙層片狀基材。雙層片狀基材的制造方法大致可分為以下兩種①在銅箔上涂敷聚酰亞胺的前體聚酰胺酸后使其墊固;②利用真空成膜法和無(wú)電鍍法,在固化了的聚酰亞胺膜上形成金屬薄膜。若采用激光加工技術(shù)除去所需部分(相當(dāng)于第2連接功能部)的聚酰亞胺除去,而形成抵達(dá)銅箔的凹部時(shí),最好使聚酰亞胺膜盡量地薄。反之,若將雙層片狀基材加工處理成引線框架狀時(shí),如膜厚度過(guò)薄,則會(huì)出現(xiàn)缺乏操作性及框架的剛性。
如上所述,作為能適應(yīng)小型化、高集成化發(fā)展的半導(dǎo)體組件,正提出種種方案,但人們期待著更進(jìn)一步的改進(jìn),以滿足性能、特性及生產(chǎn)等全方位的要求。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體組件的制造方法及半導(dǎo)體組件,它可生產(chǎn)性能良好、安全穩(wěn)定地制造能適應(yīng)小型化、高集成化發(fā)展的半導(dǎo)體組件。
本申請(qǐng)的第一發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括1A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;1B.在設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子和配線的工藝過(guò)程;1C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;1D.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,露出配線的工藝過(guò)程;1E.在預(yù)設(shè)置已露出配線的外部連接端子處之外,形成絕緣層的工藝過(guò)程;
1F.在未形成配線的絕緣層處,設(shè)置外部連接端子的工藝過(guò)程。
本申請(qǐng)的第二發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件制造方法,其特征在于,該制造方法包括2A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;2B.在設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上已設(shè)置配線的一面,形成絕緣性支撐體的工藝過(guò)程;2C.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,將配線轉(zhuǎn)印至絕緣支撐體的工藝過(guò)程;2D.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,并設(shè)置外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;2E.在轉(zhuǎn)印有配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;2G.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;2H.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程。
在第二發(fā)明中,可以依2A-2H的順序進(jìn)行,也可將2D工藝放在2B前進(jìn)行。例如,2B的工藝過(guò)程也可用下述工藝進(jìn)行,即將預(yù)先設(shè)有外部連接端子所用透孔的絕緣膜絕緣性支撐體與已設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體設(shè)有配線的一面相粘合。
本申請(qǐng)的第三發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括3A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;3B.在已設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;3C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;3D.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,由導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體形成外部連接端子的工藝過(guò)程;3E.在外部連接端子處之外,設(shè)置絕緣層的工藝過(guò)程。
本申請(qǐng)的第四發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括
4A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;4B.在已設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;4C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;4D.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的、與裝有半導(dǎo)體元件相對(duì)應(yīng)的另一面上預(yù)設(shè)置配線的外部連接端子處,設(shè)置形成與導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體清除條件不同的金屬圖形的工藝過(guò)程。
4E.除去已形成金屬圖形以外的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的工藝過(guò)程。
作為金屬圖形,最好是焊錫,也可以是在鎳層上面加上金層。
本申請(qǐng)的第五發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括5A.在絕緣性支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;5B.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,并設(shè)置外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;5C.在已設(shè)置多組配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;5D.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;5E.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程;5F.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
在第五發(fā)明中,制造工序最好是依5A-5F順序進(jìn)行,但也可將5B放在5A前進(jìn)行。即可以在設(shè)有外部連接端子所用透孔的絕緣性支撐體上設(shè)置多組配線。
本申請(qǐng)的第六發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括6A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;6B.為使配置在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷分離導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,并將設(shè)有配線的、已分離的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體固定在框架的工藝過(guò)程;
6C.在設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,并接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;6D.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;6E.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體、露出配線的工藝過(guò)程;6F.在預(yù)設(shè)置已露出配線的外部連接端子處之外,形成絕緣層的工藝過(guò)程;6G.在未形成配線絕緣層處,設(shè)置外部連接端子的工藝過(guò)程;6H.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
6B所定的單元個(gè)數(shù)可是1個(gè),但為提高生產(chǎn)效率也可是多個(gè)。
本申請(qǐng)的第七發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括7A.在絕緣性支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;7B.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,形成外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;7C.為使配置在絕緣性支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷分離絕緣性支撐體,將設(shè)有配線的、已分離的絕緣性支撐體固定在框架的工藝過(guò)程;7D.在已設(shè)有配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;7E.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;7F.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程;7G.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
上述制造工藝,可依7A-7G的順序進(jìn)行,也可像第五發(fā)明那樣,將7B放在7A前進(jìn)行。
本申請(qǐng)的第八發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該半導(dǎo)體組件中的配線在單層配線情況下具有如下兩種功能配線的一面與半導(dǎo)體元件相連的第1連接功能,以及配線的另一面與外部的配線相連的第2連接功能,具有所述構(gòu)成配線的半導(dǎo)體組件的制造方法包括以下8A、8B、8C和8D的工藝過(guò)程8A.將具有耐熱性金屬箔的絕緣基材的金屬箔加工成多組配線圖形的工藝過(guò)程;8B.后續(xù)工藝中,在第2連接功能部位,設(shè)置可從絕緣基材側(cè)抵達(dá)配線圖形的凹部的工藝過(guò)程;8C.在與配線圖形面及配線圖形相鄰近的絕緣基材面上所需的位置上,粘合所需部分已被開孔的框架基材的工藝過(guò)程;8D.裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線,用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程。
在第八發(fā)明中,工藝可依8A-8D順序進(jìn)行,也可將8B放在8A前進(jìn)行,即可以在絕緣基片上設(shè)置抵達(dá)金屬箔的凹部,然后將金屬箔加工成配線圖形。
本申請(qǐng)的第九發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該半導(dǎo)體組件中的配線在單層配線的情況下具有如下兩種功能配線的一面與半導(dǎo)體元件相連的第1連接功能,以及配線的另一面與外部配線相連的第2連接功能,具有所述構(gòu)成配線的半導(dǎo)體組件的制造方法包括以下9A、9B、9C和9D的工藝過(guò)程9A.將具有耐熱性金屬箔的絕緣基材的金屬箔加工成多組配線圖形的工藝過(guò)程;9B.后續(xù)工藝中,在第2連接功能部位,設(shè)置可從絕緣基材側(cè)抵達(dá)配線圖形的凹部的工藝過(guò)程;9C.在與配線圖形面及配線圖形相鄰的絕緣基材面上所需的位置,粘合所需部分已被開孔的第2絕緣基材,形成絕緣支撐體的工藝過(guò)程;9D.為使配置在絕緣支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷絕緣支撐體,并將設(shè)有配線的、已分離的絕緣支撐體固定在框架的工藝過(guò)程;9E.裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線,用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程。
第九發(fā)明中,工藝可依9A-9E順序,也可像第八發(fā)明那樣,將9B工藝放在9A前進(jìn)行。
本申請(qǐng)的第十發(fā)明為一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括10A.在支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;10B.在已形成配線的支撐體上裝配多個(gè)半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;10C.將接通的多組半導(dǎo)體元件和配線一起進(jìn)行樹脂密封的工藝過(guò)程;10D.除去所需除去的支撐體部分,使所設(shè)定的配線部分露出,形成露出的配線通過(guò)電路連接外部連接端子的工藝過(guò)程;10E.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
作為支撐體,也可用金屬箔,待樹脂密封后,除去支撐體,從而使配線圖形露出。
另外,支撐體為絕緣基材時(shí),也可以在樹脂密封后,除去絕緣基材的預(yù)定部分,形成抵達(dá)配線圖形的、非貫通凹部。
本申請(qǐng)的第十一發(fā)明為一種用于安裝半導(dǎo)體元件的框架的制造方法,其特征在于,所述框架由多個(gè)半導(dǎo)體元件安裝基片部、連接多個(gè)半導(dǎo)體元件安裝基片部的連接部以及位置對(duì)合標(biāo)識(shí)部組成,所述制造方法包括(a)在導(dǎo)電性臨時(shí)基片上設(shè)置半導(dǎo)體元件安裝部的配線的工藝過(guò)程;(b)向樹脂基材上轉(zhuǎn)印配線的工藝過(guò)程;(c)用腐蝕方法除去導(dǎo)電性臨時(shí)基片的工藝過(guò)程,當(dāng)除去(c)的導(dǎo)電性臨時(shí)基片時(shí),保留其一部分,以作為連接部的一部分。
在本發(fā)明中,半導(dǎo)體元件可以使用LSI芯片、IC芯片等普通的元件。
在使半導(dǎo)體元件端子與配線相連的方法上,既可使用導(dǎo)線連接,也可采用如凸塊形連接和各向異性薄片等的普通手段。
本發(fā)明在半導(dǎo)體元件進(jìn)行樹脂密封后,對(duì)密封樹脂固化物進(jìn)行加熱處理,故可制造出不變形的半導(dǎo)體組件。
加熱處理的溫度最好是在密封樹脂固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度±20℃的范圍內(nèi),其理由是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度±20℃的范圍內(nèi),樹脂固化物具有最好的塑性,易消除殘留應(yīng)變,若加熱處理溫度未達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-20℃時(shí),樹脂固化物會(huì)成為玻璃態(tài)的彈性體,松馳效應(yīng)變低,而當(dāng)溫度超過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+20℃時(shí),樹脂固化物會(huì)成為橡膠彈性體,同樣具有降低消除應(yīng)變效果的趨勢(shì)。
在以密封樹脂固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度±20℃的溫度下進(jìn)行加熱處理后,以5℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫,這樣可進(jìn)一步確保防止半導(dǎo)體組件的翅曲和變形。
加熱處理及/或冷卻工序,最好在密封樹脂固化物的上下兩面用剛性平板、以具有可防止密封樹脂固化物翅曲和變形的作用力壓制的狀態(tài)下進(jìn)行。
本發(fā)明的半導(dǎo)體組件具有如下結(jié)構(gòu)在單層配線情況下,配線具有其一面與半導(dǎo)體芯片相連的第1連接功能,以及該配線的另一面可與外部配線相連的第2連接功能。
與外部配線相連的外部連接端子,可以使用焊錫凸塊及金屬凸塊等。
從高密度化出發(fā),外部連接端子最好設(shè)置在由導(dǎo)線等將半導(dǎo)體元件端子與配線接通位置的內(nèi)側(cè)(扇入型)。這樣,在裝配著半導(dǎo)體元件的下面,外部連接端子呈格子狀布置,從高密度化方向看,是人們所期望的。
以下將對(duì)附圖作簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖2為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖4為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖5為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖6為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖7為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖8為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖9為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖10為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖11為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖12為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖13為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖14為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖15為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖16為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖17為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖18為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖19為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖20為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖21為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖22為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖23為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖24為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
圖25為說(shuō)明本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造方法的一實(shí)施例的剖面圖。
結(jié)合圖1,對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的單面上電鍍厚度為0.001mm的鎳層(圖1中省略)。然后,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅。下一步進(jìn)行厚度為0.003mm的鍍鎳、純度在99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金。然后,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖1a)。這樣將LSI芯片3裝配在已設(shè)有配線2的銅箔1上(圖1b)。在粘接LSI芯片時(shí),使用半導(dǎo)體專用的銀焊料4。而后將LSI端子與配線2通過(guò)導(dǎo)線100相連接(圖1c)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用專用于半導(dǎo)體密封的環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖1d)。此后,利用堿腐蝕方法只將銅箔1溶解除去,露出鎳層。在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線部(圖1e)。接著,涂敷焊料保護(hù)層6,并以能使連接用端子部呈露出狀態(tài)地設(shè)置圖形。在該配線露出處,設(shè)置焊料球7,并使之溶融(圖1f)。通過(guò)該焊料球7與外部的配線相連接。
結(jié)合圖2,對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
用與圖1同樣的方法,制成擁有配線2的銅箔1(圖2a)。裝配LSI芯片3,在LSI芯片端子部設(shè)置金屬凸塊8,將所述金屬凸塊8與配線2的端子部經(jīng)加熱加壓相連接(圖2b)。然后在LSI芯片下部充填液態(tài)環(huán)氧樹脂并使之固化9(圖2c)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封10(圖2d)。此后,利用堿腐蝕方法只將銅箔1溶解除去,露出鎳層。在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線部(圖2e)。然后,涂敷焊料保護(hù)層6,并以能使連接用端子部呈露出狀態(tài)地設(shè)置圖形。在該配線露出處,設(shè)置焊料球7,并使之溶融(圖2f)。通過(guò)該焊料球7與外部的配線相連接。
結(jié)合圖3,對(duì)本發(fā)明第3實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的單面電鍍厚度為0.001mm的鎳層(圖3中省略)。然后對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,在硫酸銅液體中進(jìn)行電解鍍銅,設(shè)置第1配線13。而后使電鍍保護(hù)層剝離,在第1配線13的表面進(jìn)行氧化和還原處理。作為粘接樹脂,使用聚酰亞胺類粘接膜(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“AS2210”)12,讓配線13處于內(nèi)側(cè),與新的銅箔層疊粘接。(用通常的光刻法在銅箔11上設(shè)置形成直徑為0.1mm的孔穴。利用板鍍法在孔穴內(nèi)和銅箔整個(gè)表面進(jìn)行鍍銅)。利用銅箔及光刻法設(shè)置第2配線11。用準(zhǔn)分子激光除去LSI裝配部位的樹脂(聚酰亞胺類粘接膜12),使端子部露出。在該端子部,進(jìn)行厚度為0.003mm的鍍鎳、純度99.9%以上、厚度為0.0003mm以上的鍍金(圖3a)。這樣,在設(shè)有雙層配線的銅箔1上裝配LSI芯片。粘接LSI芯片時(shí),使用半導(dǎo)體專用的銀焊料(圖3b)。然后,用導(dǎo)線100將LSI端子部與配線13連接(圖3c)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧化樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5。此后,利用堿腐蝕方法只將銅箔1溶解除去,露出鎳層。在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線(圖3e)。然后,涂敷焊料保護(hù)層,以使連接用端子部呈露出狀態(tài)地設(shè)置圖形。在該配線的露出處,設(shè)置焊料球7、使之溶融(圖3f)。通過(guò)該焊料球7與外部的配線相連接。
結(jié)合圖4,對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.1mm的SUS(不銹鋼)板14上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN 340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。此后,在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅。下一步,進(jìn)行厚度為0.003mm鍍鎳、純度在99.9%以上、厚度為0.0003mm以上的鍍金。然后,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖4a)。這樣,在設(shè)有配線2的SUS板14上裝配半導(dǎo)體芯片103(圖4b)。粘接半導(dǎo)體芯片時(shí),采用半導(dǎo)體專用銀焊料4。然后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子部與配線2連接(圖4c)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖4d)。此后,將SUS板14機(jī)械剝離除去,露出配線部(圖4e)。然后,涂敷焊料保護(hù)層,以使連接用端子部呈露出狀地設(shè)置圖形。在該配線的露出處,設(shè)置焊料球7,并使之溶融(圖4f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。
結(jié)合圖5,對(duì)本發(fā)明第5實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,在進(jìn)行鎳的圖紋電鍍15之后,在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅。下一步,進(jìn)行厚度為0.003mm的鎳層、純度99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金。然后剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖5a)。在如此設(shè)有配線2的銅箔1上裝配半導(dǎo)體芯片103(圖5b)。粘接半導(dǎo)體芯片時(shí),利用半導(dǎo)體專用銀焊料4。然后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子和配線2連接(圖5c)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖5d)。此后,利用堿腐蝕方法將銅箔1除去,露出鎳層的配線部(圖5e)。然后,涂敷焊料保護(hù)層6,以使連接用端子部呈露出狀地設(shè)置圖形。在該配線露出處,設(shè)置并溶融焊球7(圖5f)。通過(guò)該焊球7與外部配線相連接。
結(jié)合圖6,對(duì)本發(fā)明第6實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,進(jìn)行純度99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金,以及厚度大于0.003mm的鍍鎳。進(jìn)而在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖6a)。這樣,在已設(shè)置有配線2的銅箔1的配線面上粘接聚酰亞胺膜片16,利用激光使配線2的連接用端子部露出(圖6b),并利用腐蝕方法將銅箔1除去(圖6c)。另外,不使用聚酰亞胺而用感光性薄膜,不使用激光也可使連接用端子部露出。接著,在聚酰亞胺膜16的配線圖形面上裝配LSI芯片3。粘接LSI芯片時(shí),利用半導(dǎo)體專用銀焊料4。然后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2相連接(圖6d)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖6e)。此后,在連接用端子部設(shè)置并溶融焊料球7(圖6f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。
結(jié)合圖7,對(duì)本發(fā)明第7實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的平面上,電鍍厚度為0.001mm的鎳層(圖7中省略)。然后對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅。進(jìn)而進(jìn)行厚度為0.003mm的鍍鎳,以及厚度大于0.0003mm、純度在99.9%以上的鍍金。此后,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖7a)。這樣,在設(shè)有配線2的銅箔上裝配LSI芯片3。粘接LSI芯片時(shí),采用半導(dǎo)體專用銀焊料4。然后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2連接(圖7b)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送膜中,采用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖7c)。此后,用堿腐蝕方法只將銅箔1溶解除去,使鎳層露出。在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線(圖7d)。然后,粘接使連接用端子開口的聚酰亞胺薄膜16(圖7e),并在該配線露出處設(shè)置并溶融焊料球7(圖7f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線連接。
結(jié)合圖8,對(duì)本發(fā)明第8實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,進(jìn)行純度在99.9%以上、厚度為0.0003mm的鍍金,以及厚度在0.003mm以上的鍍鎳。在硫酸銅液中電解鍍銅,并剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖8a)。在如此設(shè)置有配線2的銅箔1的配線一面,采用絲網(wǎng)印刷方法涂敷液態(tài)密封樹脂17,并使配線2的接線用端子部呈露出狀地設(shè)置絕緣層(圖8b)。待液態(tài)密封樹脂固化后,利用腐蝕方法將銅箔1除去(圖8c)。然后,在已固化的液態(tài)密封樹脂3具有配線圖形的一面裝配LSI芯片3。粘接LSI芯片時(shí),使用半導(dǎo)體專用銀焊料4。此后,用導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2相連接(8d)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖8e)。此后,在配線2的連接端子處設(shè)置并溶融焊料球7(圖8f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。
結(jié)合圖9,對(duì)本發(fā)明第9實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的單面電鍍厚度0.001mm的鎳層(圖9中省略)。此后,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”),進(jìn)行層壓,配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,在硫酸銅液中電解鍍銅。然后,進(jìn)行厚度為0.003mm的鎳電鍍,以及純度在99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金。此后,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖9a)。這樣,在設(shè)有配線2的銅箔1上裝配LSI芯片3。粘接LSI芯片時(shí),利用半導(dǎo)體專用的銀焊料4。然后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2連接(圖9b)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖9c)。此后,利用堿腐蝕方法僅將銅箔1溶解除去,使鎳層露出。在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線(圖9d)。然后,采用絲網(wǎng)印刷方法涂敷液態(tài)密封樹脂17,使配線2的連接用端子部呈露出狀態(tài)而形成液態(tài)密封樹脂17的絕緣層(圖9e)。在該配線2連接用端子部,設(shè)置并溶融焊料球7(圖9f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。
結(jié)合圖10,對(duì)本發(fā)明第10實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的單面,電鍍厚度為0.001mm的鎳層(圖10中省略)。對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成配線圖形及位置對(duì)合標(biāo)識(shí)的電鍍保護(hù)層。在硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅。然后,繼續(xù)進(jìn)行厚度為0.003mm的鍍鎳,以及純度在99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金。接著,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2及位置對(duì)合標(biāo)識(shí)18后(圖10a),僅在位置對(duì)合標(biāo)識(shí)18處,用SUS板進(jìn)行夾壓,使銅箔1的背面形成突出的位置對(duì)合標(biāo)識(shí)(圖10b)。在如此已設(shè)置有配線2和位置對(duì)合標(biāo)識(shí)18的銅箔1上,裝配LSI芯片3(圖10c)。粘接LSI芯片3時(shí),采用半導(dǎo)體專用銀焊料4。此后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子部與配線2連接(圖10d)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名CL-7700)進(jìn)行密封5(圖10e)。在銅箔背面再次對(duì)感光性干膜保護(hù)層進(jìn)行壓層,利用位置對(duì)合標(biāo)識(shí)18形成腐蝕圖形。此后,將銅箔1及鎳層進(jìn)行腐蝕處理,由銅箔1形成凸塊7,并實(shí)現(xiàn)配線部的露出(圖10f)。接著,涂敷焊料保護(hù)層8,并使凸塊7呈露出狀形成絕緣層(圖10g)。通過(guò)該凸塊7與外部配線連接。
結(jié)合圖11,對(duì)本發(fā)明第11實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造,商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,使多組配線圖形經(jīng)顯影,形成電鍍保護(hù)層。接著,進(jìn)行純度在99.9%以上、厚度0.0003mm的鍍金,以及厚度在0.003mm以上的鍍鎳層。然后,在硫酸銅液中電解鍍銅,剝離保護(hù)層,形成多組配線2(圖11a)。這樣,在已設(shè)有多組配線2的銅箔1的配線面上粘接聚酰亞胺膜19,并利用激光加工使配線2的連接端子部露出(圖11b),用腐蝕方法除去銅箔1(圖11c)。這樣,在一片聚酰亞胺膜片上形成多組配線2后,裝配LSI芯片3。在粘接LSI芯片時(shí),利用半導(dǎo)體專用芯片連接條4'。此后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2連接(圖11d)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)分別進(jìn)行密封5(圖11e)。然后,在配線2的連接端子部,設(shè)置、溶融焊料球7(圖11f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。最后,將用聚酰亞胺薄膜相連的組件沖壓取出(圖11g)。
結(jié)合圖12,對(duì)本發(fā)明第12實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.07mm、帶有粘接劑的聚酰亞胺薄膜20上,用沖壓的方法使其預(yù)成為連接端子的部分形成開口(圖12a)。然后,在粘接厚度0.035mm的銅箔21后(圖12b),對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成株式會(huì)社制造、商品名“PHDTEC HN340”)進(jìn)行層壓,多組配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成腐蝕保護(hù)層。接著,將銅箔腐蝕,剝離保護(hù)層,形成多組配線2(圖12c)。這樣,在1片聚酰亞胺膜片上形成多組配線圖形后,裝配LSI芯片3。粘接LSI芯片3時(shí),利用半導(dǎo)體專用芯片連接條4'。此后,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子與配線2連接(圖12d)。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)分別進(jìn)行密封5(圖12e)。此后,在配線的連接端子部,設(shè)置并溶融焊料球7(圖12f)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。最后,將用聚酰亞胺薄膜相連的組件沖壓取出(圖12g)。
結(jié)合圖13、圖14和圖15,對(duì)本發(fā)明第13實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.035mm的電解銅箔1的一面電鍍厚度為0.001mm的鎳層(圖13中省略)。對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成多組配線圖形的電鍍保護(hù)層。然后在硫酸銅溶液中電解鍍銅,接著進(jìn)行厚度0.003mm的鍍鎳,純度在99.9%以上、厚度在0.0003mm以上的鍍金,剝離電鍍保護(hù)層,形成配線2(圖13a)。再接著,將形成有配線2的銅箔1分為單元個(gè)數(shù)后,利用聚酰亞胺粘接膜將其粘貼在另外準(zhǔn)備好的、不銹鋼制成的框架22(厚度0.135mm)上(圖13b)。框架可以用磷青銅等銅合金、銅箔、鎳箔及鎳合金箔制成。而粘接方法還可以利用金屬間共晶的方法,以及利用超音波的粘接方法等。另外,如圖14所示,事先檢查銅箔1上的配線,只要選擇品質(zhì)良好的配線23與框架22相粘接即可。在圖14中,1為電解銅箔,22為框架,24為品質(zhì)不良的配線,25是位置對(duì)合用孔穴。另外,在本實(shí)施例中,在分離后的銅箔上具有一個(gè)配線,但也可使分離后的銅箔上具有多組配線。作為將框架22與帶有配線的銅箔進(jìn)行粘合的位置關(guān)系,有如圖15(a)和(b)所示的種種可能。圖15為框架22的平面圖,26是框架的開口部、27是帶有配線的銅箔的安裝位置、28是用來(lái)固定箔的粘接劑。然后,安裝LSI芯片3,并通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子部與配線2相連接(圖13c)。安裝LSI芯片時(shí),利用半導(dǎo)體專用芯片連接條4'。這里,也可以不用連接條4',使用芯片連接用銀焊料。另外,在安裝半導(dǎo)體芯片時(shí),選用了普通的導(dǎo)線連接,但也可以采用倒裝片等其他方法。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社、制造商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖13d)。然后,利用堿腐蝕方法只將銅箔1溶解除去,使鎳層露出。再在對(duì)銅溶解性低的鎳剝離液中除去鎳層,露出配線部分。此后,涂敷焊料保護(hù)層6,以使連接端子呈露出狀設(shè)置圖形。在該配線露出部,設(shè)置、溶融焊料球7(圖13e)。此后,利用剪斷機(jī)切斷,并除掉框架22不要的切片101,分割成各個(gè)半導(dǎo)體組件(圖13f)。通過(guò)所述焊料球7與外部配線相連接。本實(shí)施例是以板的形式操作,可高效率地制造半導(dǎo)體組件。
結(jié)合圖16,對(duì)本發(fā)明第14實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在厚度為0.07mm的、帶有粘接劑的聚酰亞胺薄膜29上,用沖壓的方法使其預(yù)成為連接端子的部分形成開口。然后,與厚度0.035mm的銅箔相粘接,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,多組配線圖形經(jīng)曝光、顯影,形成腐蝕保護(hù)層。接著,腐蝕銅箔,剝離保護(hù)層,形成多組配線2(圖16a)。這里也可采用將聚酰亞胺直接涂到銅箔上的材料(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名50001),形成連接端子部及配線2。開口部的形成也可用鉆孔加工、準(zhǔn)分子激光等激光加工和印刷等方法,以及使用對(duì)聚酰亞胺具有感光性能的材料來(lái)通過(guò)曝光、顯影而形成。不使用聚酰亞胺,也可以使用密封樹脂的材料。
如上所述,在一片聚酰亞胺薄膜上形成多組配線圖形后,將帶有配線的薄膜分成數(shù)個(gè)單元,并通過(guò)粘合聚酰亞胺用粘接劑28,粘接在另已準(zhǔn)備好的不銹鋼制的框架22(厚0.135mm)上(圖16b)。然后,裝配LSI芯片3,通過(guò)導(dǎo)線100將半導(dǎo)體端子部與配線2連接(圖16c)。在安裝LSI芯片時(shí),利用了芯片連接條4'。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體密封專用的環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)進(jìn)行密封5(圖16d)。接著,在最初設(shè)置的、預(yù)成為連接端子的開口部配置、溶融焊料球7(圖16e)。通過(guò)該焊料球7與外部配線相連接。最后,將以薄膜連的組件沖壓取出,分割成各個(gè)組件(圖16f)。
結(jié)合圖17,對(duì)本發(fā)明第13實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在金屬箔31上直接設(shè)置絕緣材料32,在這種雙層柔性基材(圖17a)的金屬箔上設(shè)置一定的保護(hù)層圖案,用眾所周知的腐蝕法形成所需的多組配線圖形33,剝離保護(hù)層(圖17b)。作為金屬箔,除電解銅箔、壓伸銅箔或銅合金箔等單一箔外,在經(jīng)后續(xù)工藝可除去的載體箔上設(shè)有銅薄層的復(fù)合金屬箔等也是適用的。具體地講,在厚度18μm的電解銅箔的單面,形成厚度0.2μm左右的鎳磷鍍層后,繼續(xù)電鍍厚度為5μm左右的銅薄層,這種復(fù)合金屬箔也是可應(yīng)用的。這種情況下,當(dāng)在銅薄層上形成聚酰亞胺層后,通過(guò)腐蝕除去銅箔及鎳磷層,而露出銅薄層。即,在本申請(qǐng)的發(fā)明中,既可以在使銅薄層全部露出后再對(duì)銅薄層進(jìn)行配線加工,也可以將載體箔(銅箔/鎳薄層)作為引導(dǎo)框架結(jié)構(gòu)體的一部分加以利用。
另外,作為絕緣基材,從工藝耐熱性等觀點(diǎn)來(lái)看,聚酰亞胺材料是很一般的。這種場(chǎng)合下,若聚酰亞胺和銅箔的熱膨脹系數(shù)不相同,在焊料的軟溶過(guò)程中,基材的翅曲就會(huì)顯著。因此,作為聚酰亞胺,最好是使用含有70摩爾%以上的聚酰亞胺,該聚酰亞胺具有下列[化學(xué)式1]的循環(huán)單元。 然后,后續(xù)處理中,在成為與外部基板連接部的位置上,設(shè)置達(dá)到銅箔的凹部34(圖17c)。凹部的加工方法無(wú)特殊限定,除準(zhǔn)分子激光、二氧化碳激光以及YAG激光等激光加工外,也可應(yīng)用液體腐蝕方法。
然后,將框架基材37與配線圖形面相粘接,所述基材37是對(duì)所設(shè)定部分(開孔部35)用沖孔加工等方法而成,并帶有粘接材料36(圖17d)。在這種情況下,對(duì)框架基材無(wú)特殊限定,象聚酰亞胺膜及銅箔等金屬箔均可適用。這里假設(shè)雙層柔性基材聚酰亞胺層厚度25μm,且粘接框架基材為聚酰亞胺膜,那么,為了確??蚣苷w的剛度,薄膜厚度必須在50-70μm左右。而且,對(duì)形成薄膜基材層的區(qū)域也無(wú)特殊限定,也可在裝配半導(dǎo)體芯片的那部分設(shè)置框架基材層。具體地講,在以導(dǎo)線連接方式裝配芯片的情況下,只要最小限度地露出導(dǎo)線連接用端子部38,其他區(qū)域也可全部設(shè)置框架基材層。之后,裝配半導(dǎo)體芯片39,用金線40將半導(dǎo)體芯片與配線圖形間連通(圖17e)。另外,作為半導(dǎo)體芯片的安裝方式,在采用倒焊方式的情況下,也可在配線圖形的一定位置(與半導(dǎo)體芯片外部連接所用電極的位置相對(duì)應(yīng))設(shè)置金屬凸塊,通過(guò)該金屬凸塊,使半導(dǎo)體芯片與波線圖形相連通。然后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用樹脂密封材料41進(jìn)行密封(圖17f)。這時(shí)樹脂密封材料無(wú)特殊限定,比如可以采用含有直徑在10-20μm的二氧化硅、含水量在5-80%范圍的環(huán)氧類樹脂等。然后形成與外部基板的連接部42。作為連接部42的形成方法,既可采取在圖17c的工序后預(yù)先通過(guò)電解電鍍法形成較聚酰亞胺膜要厚一些的凸塊的方法,也可采取在樹脂密封后由焊錫印刷法形成焊料凸塊的方法。最后,由框架切斷組件,得到所需的組件(圖17g)。
以下對(duì)圖17的第15實(shí)施例進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
具體例1在單面擁有厚度12μm電解銅箔的雙層柔性基材(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“MCF5000I”)的銅箔面上,對(duì)干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社)制造、商品名“PHOTEC HK 815”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,得到所需的抗腐蝕圖形。然后,用氯化鐵溶液對(duì)銅箔腐蝕后,用氫氧化鉀溶液剝離抗腐蝕圖形,從而得到所需的配線圖形。接著,采用準(zhǔn)分子激光加工機(jī)(住友重型機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社制造、“INDEX200”)在一定的位置,僅以一定的數(shù)量形成從絕緣基材一側(cè)到達(dá)配線圖形背面的凹部(直徑300μm)。準(zhǔn)分子激光加工條件為能量密度250mJ/cm2,縮小率3.0,振蕩頻率200Hz,照射脈沖數(shù)為300。然后,制造粘接片,所述粘接片為在厚度50μm的聚酰亞胺薄膜(宇部興產(chǎn)制造、商品名“UPILEXS”)的單面具有厚度10μm的聚酰亞胺類的粘接材料(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“AS2250”)。用沖孔加工方法除去所設(shè)定區(qū)域,該設(shè)定區(qū)域包括后續(xù)工序中設(shè)置導(dǎo)線連接端子的區(qū)域。這樣,通過(guò)粘接材料,使聚酰亞胺薄膜與帶有配線圖形的雙層柔性基材經(jīng)加熱而壓接。壓接條件為壓力20kgf/cm2,溫度180℃,加熱加壓時(shí)間60分鐘。然后,由無(wú)電解鎳及鍍金法,在導(dǎo)線連接端子處進(jìn)行鍍鎳/金。鍍層厚度分別為3μm、0.3μm。然后,利用裝配半導(dǎo)體芯片的芯片連接材料(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)裝配半導(dǎo)體芯片。裝配條件為沖壓壓力5kgf/cm2,粘接溫度380℃,壓接時(shí)間5秒鐘。此后,通過(guò)導(dǎo)線連接接通半導(dǎo)體芯片的外部電極與配線圖形。此后,沖壓加工成引導(dǎo)框架狀,放入自動(dòng)傳送膜中,采用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”),在溫度185℃、用90秒的時(shí)間進(jìn)行密封。接著,在前述的凹部印刷涂敷一定量的焊料,利用紅外線軟溶爐使焊料溶融,形成與外部連接的凸塊。最后,將組件沖壓取出,得到所需的組件。
結(jié)合圖18,對(duì)本發(fā)明第16實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在金屬箔31上直接配置絕緣材料32,在這種雙層柔性基材(圖18a)的金屬箔上設(shè)置一定的保護(hù)層圖形,用眾所周知的腐蝕方法形成所需的多組配線圖形3,并剝離保護(hù)層圖形(圖18b)。作為金屬箔,除了電解銅箔、沖壓銅箔或合金銅箔等單一箔外,在經(jīng)后續(xù)工序可被除去的載體箔上設(shè)有銅薄層的復(fù)合金屬箔等也是適用的。具體地講,在厚度18μm的電解銅箔的單面上,設(shè)置厚度0.2μm左右的鎳磷鍍層后,接著再電鍍厚度約為5μm的銅薄層,這種復(fù)合金屬箔是可以使用的。這種情況下,在銅薄層上形成聚酰亞胺層后,通過(guò)腐蝕除去銅箔及鎳磷層,露出銅薄層。即,在本申請(qǐng)發(fā)明中,既可以在使銅薄層全部露出后再對(duì)銅薄層進(jìn)行配線加工,也可以將載體箔(銅箔/鎳薄層)作為引導(dǎo)框架構(gòu)造體的一部分加以利用。另外,從工藝耐熱性等觀點(diǎn)來(lái)看,聚酰亞胺作為絕緣材料是很一般的。這種情況下,若聚酰亞胺和銅箔的熱膨脹系數(shù)不同,則在焊料的軟溶過(guò)程中,基材的翅曲就會(huì)明顯。因此,作為聚酰亞胺,最好是使用含70摩爾%以上的聚酰亞胺,該聚酰亞胺具有上述化學(xué)式1的循環(huán)單元。
然后,經(jīng)后續(xù)工序,在將成為與外部基板連接部的位置,設(shè)置達(dá)到銅箔的凹部34(圖18c)。凹部的加工方法無(wú)特殊限定,除準(zhǔn)分子激光、二氧化碳激光及YAG激光加工方法外,也可采用液體腐蝕方法。
作為第2絕緣基材,將框架基材37與配線圖形面相粘接,該框架基材37是對(duì)所設(shè)定的部分(開口部5)用沖孔加工而成,并帶有粘接材料36(圖18d)。這里,假設(shè)雙層柔性基材聚酰亞胺層厚度為25μm,若考慮用后處理法來(lái)固定框架,則粘接聚酰亞胺薄膜的厚度必須在50-70μm左右。尤其,粘接聚酰亞胺的區(qū)域范圍并無(wú)特別的限制,也可通過(guò)將其設(shè)置在裝配半導(dǎo)體芯片的部位,像CSP那樣,在半導(dǎo)體芯片下面形成外部連接端子。具體地講,在以導(dǎo)線連接方式裝配芯片時(shí),只要最小限度地使導(dǎo)線連接端子38露出,其他區(qū)域可全部粘接聚酰亞胺膜。將如此得到的絕緣基板分離成各個(gè)配線圖形(圖18e),并固定在已特別準(zhǔn)備好的、如SUS等的框架43上(圖18f)。然后,裝配半導(dǎo)體芯片39,并用金線40將半導(dǎo)體芯片和配線圖形間接通(圖18g)。另外,作為半導(dǎo)體芯片的安裝方式,在采用倒焊時(shí),也可在配線圖形的一定位置(與半導(dǎo)體芯片外部連接所用電極的位置相對(duì)應(yīng))設(shè)置金屬凸塊,通過(guò)該金屬凸塊,使半導(dǎo)體芯片與波線圖形相接通。然后,放入自動(dòng)傳送模中,用樹脂密封材料41進(jìn)行密封(圖18h)在這種情況下,樹脂密封材料無(wú)特殊限定,比如可以使用含水量在5-80%、含有直徑10-20μm的二氧化硅的環(huán)氧類樹脂等。接著,形成與外部基板的連接部12。作為該連接部12的形成方法,既可采用在圖18c的工序后預(yù)先通過(guò)電解電鍍法形成較聚酰亞胺膜要厚一些的凸塊的方法,也可采取在樹脂密封后由焊錫印刷法形成焊料凸塊的方法等。最后由框架切斷組件,得到所需的組件(圖18i)。
以下對(duì)圖18中的第16實(shí)施例進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
具體例2在單面具有厚度12μm的電解銅箔的雙層柔性基材(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“MCF5000I”)銅箔面上,對(duì)干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HK815”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,得到所需的保護(hù)層圖形。然后,用氯化鐵溶液對(duì)銅箔腐蝕加工,用氫氧化鉀溶液剝離保護(hù)層圖形,從而得到所設(shè)定的配線圖形。然后用準(zhǔn)分子激光加工機(jī)(住友重型機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“INDEX200”)、在一定的位置、以一定的數(shù)量,形成從絕緣基材一側(cè)達(dá)到配線圖紋背面的凹部(直徑為300μm)。準(zhǔn)分子激光的加工條件為能量密度250mJ/cm2,縮小率3.0,振蕩頻率200Hz,照射脈沖數(shù)300。此后,制造粘接片,該粘接片為在厚度50μm的聚酰亞胺薄膜(宇部興產(chǎn)制造、商品名“UPILEXS”)的單面上,設(shè)有厚度10μm的聚酰亞胺類的粘接材料(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“AS2250”)。用沖孔加工方法除去所設(shè)定區(qū)域,該設(shè)定區(qū)域包括在后續(xù)工序中設(shè)置導(dǎo)線連接端子的區(qū)域。這樣,通過(guò)粘接材料,使聚酰亞胺薄膜與帶有配線圖形的雙層柔性基材經(jīng)加熱而壓接。壓接條件為壓力20kgf/cm2,溫度180℃,加熱加壓時(shí)間為60分鐘。然后,由無(wú)電解鎳及鍍金法,在導(dǎo)線連接端子部進(jìn)行鍍鎳/金。鍍層厚度分別為3μm和0.3μm。將如此得到的基板分離為各配線圖形,并固定在另已準(zhǔn)備好的SUS框架上。然后,用專用于裝配半導(dǎo)體芯片的芯片連接材料(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)裝配半導(dǎo)體芯片。裝配條件為沖壓壓力5kgf/cm2,粘接溫度380℃,壓接時(shí)間為5秒。經(jīng)由導(dǎo)線連接使半導(dǎo)體芯片的外部電極部與配線圖形相連接。此后,沖壓加工呈引導(dǎo)框架狀,放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體專用密封環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”),在185℃、90秒鐘的條件下進(jìn)行密封。然后,在前述的凹部處印刷涂敷一定量的焊料,用紅外線軟溶爐使焊料溶融,形成與外部連接用的凸塊。最后,將組件部沖壓取出,得到所需的組件。
結(jié)合圖19、圖20和圖21,對(duì)本發(fā)明的第17實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在支撐體51上,設(shè)置多組所需的配線圖形52(圖19a)。作為該支撐件,除電解銅箔等金屬箔外,聚酰亞胺薄膜等絕緣基材也是適用的。
使用絕緣基材時(shí)有如下兩種方法。第1種方法是,在絕緣基材的設(shè)定部位,設(shè)置達(dá)到配線圖形的、未貫通的凹部,在配線圖形的露出部位形成外部連接端子。未貫通凹部可利用準(zhǔn)分子激光和二氧化碳激光加工形成。第2種方法是,在附帶有粘接材料的絕緣基材上預(yù)先進(jìn)行打孔加工,與電解銅箔等進(jìn)行層壓后,對(duì)銅箔進(jìn)行腐蝕加工。
另一方面,在使用金屬箔時(shí),首先由光致抗蝕膜等形成保護(hù)層圖形,然后以金屬箔作為陰板,用電鍍法形成配線圖形。這種情況下,可在通常的電解銅箔和電解銅箔上設(shè)置與銅箔的化學(xué)腐蝕條件不同的金屬(鎳、金、錫等)薄層。還有,作為配線圖形,銅是可以的,但如前述當(dāng)以電解銅箔作為支撐體使用時(shí),需要利用與銅箔的腐蝕條件不同的金屬作為配線圖形,或者,必須在圖形鍍銅之前就設(shè)置一種圖形薄層,它能成為銅箔腐蝕的保護(hù)層。
然后,利用芯片連接材料53裝配半導(dǎo)體元件54,接通半導(dǎo)體元件端子與配線圖形(圖19b),利用自動(dòng)傳送注模法和樹脂密封材56,將多組半導(dǎo)體元件和配線圖形一起密封(19c)。樹脂密封材料無(wú)特殊的限制,比如,可以使用含水量在5-80%、含有直徑10-20μm的二氧化硅的環(huán)氧樹脂。而且,本發(fā)明中,半導(dǎo)體元件的安裝方式并不限定為正面焊,比如倒焊的方式也是可以的。具體地講,在配線圖形52上的一定位置,用電鍍法形成用于倒焊半導(dǎo)體元件凸塊,此后即可使半導(dǎo)體元件的外部連接部與凸塊接通。如圖20和圖21所示,這對(duì)后續(xù)工序易于分離組件是有效的。其中,圖20中具有多個(gè)組件,在各組件的分界部設(shè)置槽溝59。槽寬和槽深等可通過(guò)自動(dòng)傳送模的加工尺寸來(lái)控制。另外,在圖21中,使用格狀中間板60進(jìn)行自動(dòng)傳送注膜,所述格狀中間板60是預(yù)先將各組件的相應(yīng)部分刻槽而形成。然后,當(dāng)支撐體為金屬箔時(shí),利用化學(xué)腐蝕等方法除去支撐體,在所設(shè)的位置形成外部連接端子57(圖19d)。使用絕緣基材作為支撐體時(shí),如前所述,可利用激光等方法有選擇地除去所設(shè)定部分的絕緣基材。最后,將一起密封的基板切斷分離成單元58。而且,為了保護(hù)配線圖形,也可以在配線圖形的露出面上設(shè)置焊料保護(hù)層。
以下對(duì)第17實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。
具體例3在邊長(zhǎng)250mm、厚度35μm的四方形電解銅箔的光澤面上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTECHN640”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成所需的保護(hù)層圖形(最少線/間距=50μm/50μm)。然后,由電鍍法形成300個(gè)(4區(qū)塊/250mm×250mm、75個(gè)/每區(qū)塊)同樣的配線圖形,所述配線圖形由厚度0.2μm的鎳、30μm的銅、5μm的鎳及1μm的軟金的鍍層構(gòu)成。接著,利用溶液溫度為35℃、濃度為3wt%的氫氧化鉀溶液剝離保護(hù)層圖形,并在85℃溫度下干燥15分鐘,待切成各塊后,采用安裝半導(dǎo)體元件的芯片連接材(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)粘接半導(dǎo)體元件。其粘接條件為沖壓壓力5kg/cm2,溫度380℃及壓接時(shí)間5秒鐘。然后,用導(dǎo)線接通半導(dǎo)體元件外部端子與鍍金端子部(第2連接部),并放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)在185℃、90秒鐘的條件下,將75個(gè)(相當(dāng)于1塊)配線圖形一起密封,由此將各配線圖形轉(zhuǎn)印至密封材上。然后,采用堿腐蝕方法(Meltex株式會(huì)社制造、商品名“A工藝方法“)腐蝕除去電解銅箔的所需部分。腐蝕液的溫度為40℃,噴射壓力為1.2kgf/cm2。利用印刷法在外部連接端子部位形成焊料圖形,利用紅外線軟溶爐使焊料溶融,從而形成用于外部連接的凸塊。最后,利用金剛石割刀分離各組件部分,得到所需的組件。
具體例4在邊長(zhǎng)為250mm、厚35μm的四方形電解銅箔的光澤面上,對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTECHN640”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成所需的保護(hù)層圖形(最少線/間距=50μm/50μm)。接著,利用電鍍法形成300個(gè)(4塊/250mm×250mm、75個(gè)/塊)同樣的配線圖形,所述配線圖形由厚度0.2μm的鎳、30μm銅、5μm的鎳及1μm的軟金的鍍層構(gòu)成。然后,利用溫度為35℃、濃度3wt%的氫氧化鉀溶液,剝離保護(hù)層圖形,在85℃溫度下干燥15分鐘后,切斷各塊,此后利用安裝半導(dǎo)體元件的芯片連接材(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)粘接半導(dǎo)體元件。粘接條件為沖壓壓力5kg/cm2,溫度38℃及壓接時(shí)間5秒鐘。然后用導(dǎo)線將半導(dǎo)體元件的外部端子與鍍金端子部分(第2連接部)相連通。用已將相當(dāng)于組件區(qū)域位置(15mm×15mm)刻去而成的格狀不銹鋼板作為中間板,放入自動(dòng)傳送模中,采用半導(dǎo)體密封專用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)制造、商品名“CL-7700”)在溫度185℃、時(shí)間90秒鐘的條件下,將75個(gè)(相當(dāng)于1塊)配線圖形一起密封,從而將各配線圖形轉(zhuǎn)印至密封材上。為使各組件易于從中間板分離,在中間板的格子部設(shè)置12°的錐度。然后,采用堿腐蝕方法(Meltex株式會(huì)社制造、商品名“A工藝過(guò)程”)除去電解銅箔的所需部分。各組件保持在格子狀中間板里。腐蝕液的溫度為40℃,壓力為1.2kgf/cm2。最后,用印刷法在外部連接端子部位設(shè)置焊料圖形,并利用紅外線軟溶爐使焊料溶融,從而形成用于外部連接的凸塊,將各組件從中間板部分離,得到所需的組件。
結(jié)合圖22,對(duì)本發(fā)明第18實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體61(圖22a)上設(shè)置多組所需的保護(hù)層圖形62(圖22b)。并由電鍍法在臨時(shí)支撐體的露出部分設(shè)置配線圖形63。這種情況下,臨時(shí)支撐體無(wú)特殊限制,比如,也可以在通常的電解銅箔和電解銅箔面上,設(shè)置與銅箔具有不同化學(xué)腐蝕條件的金屬(鎳、金、焊錫等)的薄層。另外,作為配線圖形可以使用銅,但也可如前所述,當(dāng)電解銅箔作為臨時(shí)支撐體使用時(shí),可將與銅箔具有不同腐蝕條件的金屬作為配線圖形使用,或者,在圖形鍍銅之前,就必須先設(shè)置圖形薄層,它為銅箔腐蝕時(shí)的保護(hù)層。關(guān)于臨時(shí)支撐體的厚度,在對(duì)后續(xù)工序的可操作性以及安裝半導(dǎo)體元件時(shí)的尺寸無(wú)影響的情況下,并無(wú)特別的限制。然后,將臨時(shí)支撐體作為陰極,在進(jìn)行金絲連接所需的電鍍(通常為鎳/金)64之后,除去保護(hù)層圖形(圖22c)。而且,在本發(fā)明中,半導(dǎo)體元件的安裝方式并不限于正焊方式,如倒焊方式也是適用的。具體地講,采用電鍍法在配線圖形63上所需位置設(shè)置形成用于倒焊連接的凸塊后,即可將半導(dǎo)體元件的外部連接部與凸塊接通。
然后,用芯片連接材66粘接半導(dǎo)體元件65,并接通半導(dǎo)體元件的外部連接端子與配線圖形(圖22d)。此后,將其放入自動(dòng)傳送模中,用樹脂密封材料68進(jìn)行密封(圖22e)。此種情況下,樹脂密封材料無(wú)特別限定,比如,可以使用含水量為5-80wt%、含有直徑10-20μm二氧化硅的環(huán)氧樹脂。
此后,在相當(dāng)于外部連接端子處,設(shè)置所需的金屬圖形69(圖22f)。此種情況下,作為適用的金屬,只要在腐蝕除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體條件下不被腐蝕即可,比如焊錫、金、鎳/金等均可適用。另外,作為形成金屬圖形的方法,可采用眾所周知的電鍍法和焊錫印刷法等。而且,當(dāng)用焊錫印刷法形成金屬圖形69的情況下,可以利用軟溶過(guò)程來(lái)形成焊錫凸塊70。這時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)圖形69的厚度,可控制軟溶后的焊錫凸塊70的高度。然后,以金屬圖形作為腐蝕保護(hù)層,除去臨時(shí)支撐體所設(shè)定的部分,使配線圖形露出。
最后,利用沖壓加工,或者切割加工法等,分割各組件71(圖22g)。尤其,在對(duì)露出的配線圖形未用鎳等耐腐蝕金屬進(jìn)行保護(hù)情況下,也可利用眾所周知的焊料保護(hù)層來(lái)覆蓋外部連接端子之外的區(qū)域。而且,在使用錫作為金屬圖形時(shí),對(duì)軟溶工藝并無(wú)特別的限定,在分割各組件的前、后均可使用,或者在向外部配線基板上安裝各組件時(shí),亦可使用。
以下對(duì)第18實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。
具體例5在厚度70μm的電解銅箔的光澤面上,對(duì)感光干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN640”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成所需的保護(hù)層圖形(最少線/間距=50μm/50μm)。然后,用電鍍法形成由厚度0.2μm的鎳、30μm的銅、5μm的鎳及1μm的軟金組成的配線圖形。接著,用溶液溫度35℃、濃度3wt%的氫氧化鉀溶液剝離保護(hù)層圖形,在85℃下干燥15分鐘后,用安裝半導(dǎo)體元件的芯片連接材(日立化成工株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)粘接半導(dǎo)體元件。粘接條件為沖壓壓力5kg/cm,溫度380℃及壓接時(shí)間5秒鐘。在用導(dǎo)線接通半導(dǎo)體外部端子與鍍金端子部(第2連接部)后,將其放入自動(dòng)傳送模中,使用半導(dǎo)體密封專用的環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”),在185℃、用90秒的時(shí)間進(jìn)行密封,將配線圖形轉(zhuǎn)印至密封材上。然后,在電解銅箔上對(duì)感光干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTECHN340”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成所需的保護(hù)層圖形,然后,用電鍍方法設(shè)置厚度40um的焊錫墊片(直經(jīng)為0.3mmφ),設(shè)置間距為1.0mm)。此后,在剝離干膜保護(hù)層后,利用堿腐蝕方法(Metex株式會(huì)社制造、商品名“A工藝方法”)腐蝕除去欲清除部分的電解銅箔。腐蝕液的溫度為40℃,噴射壓力1.2kgf/cm2。最后,利用紅外線軟溶爐使焊錫熔融,形成用于外部連接的凸塊。
結(jié)合圖23、圖24和圖25,對(duì)本發(fā)明第19實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
利用圖23說(shuō)明安裝半導(dǎo)體所用框架的構(gòu)成。89為半導(dǎo)體安裝基板,它由絕緣基材和配線構(gòu)成。通過(guò)基板和連結(jié)部90形成多個(gè)連接。在連接部90上設(shè)有基準(zhǔn)位置銷孔91。不使用銷孔91,也可使用圖像識(shí)別中的識(shí)別標(biāo)記。在后續(xù)工藝中,將以這些基準(zhǔn)位置來(lái)定位。尤其用樹脂對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行澆注時(shí),將洞內(nèi)的銷子插入銷孔91以對(duì)合位置。
利用圖24和圖25作進(jìn)一步說(shuō)明。在作為導(dǎo)電性臨時(shí)基板的、厚度0.070mm的電解銅箔81的單面上,用電鍍形成厚度0.001mm的鎳層(圖24、25中省略)。然后對(duì)感光性干膜保護(hù)層(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“PHOTEC HN340”)進(jìn)行層壓,經(jīng)曝光、顯影,形成多組配線圖形的電鍍保護(hù)層。此時(shí)的曝光量為70mJ/cm2。接著,在眾所周知的硫酸銅液中進(jìn)行電解鍍銅,并剝離保護(hù)層,形成多組配線82(圖24a、圖25a)。這里,如圖25a所示,也可以考慮在連結(jié)部形成鍍銅82,由此可以進(jìn)一步提高已完成的框架的剛度。圖24a和圖25a所表示的構(gòu)成,通過(guò)下述工藝也可得到預(yù)先準(zhǔn)備好由銅/鎳薄層/銅這三層組成的基材,并用通常的腐蝕工藝在所述基材的一面形成配線。另外,也可以將這樣得到的銅箔81/鎳薄層(圖中未示)/銅配線82(及82')的構(gòu)成作成銅箔/鎳配線、鎳箔/銅配線等無(wú)鎳薄層的雙層結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō),金屬種類的選擇并不限制本實(shí)施例的種類,但也有如下選擇的適宜標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)在后續(xù)工藝中腐蝕除去臨時(shí)基板的一部分時(shí)(圖24c,圖25c),應(yīng)能使配線有選擇地保留。而且,為了成為框架連結(jié)部的組成材料,導(dǎo)電性臨時(shí)基板最好是厚一些,由于后面還有將其一部分腐蝕除去的工序,所以必須選擇適當(dāng)?shù)暮穸?。作為?dǎo)電性臨時(shí)基板的厚度,這取決于材質(zhì),比如,使用銅箔時(shí),最好能在0.03-0.3mm左右。然后,在設(shè)有多組配線82的銅箔81上的配線一面,粘接聚酰亞胺粘接劑83。這里的聚酰亞胺粘接劑83,并不限于該種材料,比如,也可以利用環(huán)氧類粘接膜、在聚酰亞胺膜上涂敷粘貼劑的薄膜等。接著,利用準(zhǔn)分子激光加工,形成外部連接端子用孔穴84(圖24b、圖25b)。為了后續(xù)工序中工藝簡(jiǎn)化,在安裝半導(dǎo)體前,預(yù)先設(shè)置連接端子是合適的。另外,作為形成該孔穴84的方法,此外還可在薄膜上采用鉆孔和沖壓加工手段預(yù)先形成外部連接端子用孔穴84,然后再將該薄膜粘接。而且,這里也可以在孔穴84中充填作為連接端子用的焊錫等金屬(相當(dāng)于圖24f、圖25f的88),但在后面的半導(dǎo)體安裝工序、樹脂密封工藝中,金屬突起有時(shí)會(huì)形成障礙,故最好還是在后續(xù)工序中形成。作為半導(dǎo)體元件安裝基板部的外部連接端子用孔穴(或端子),最好能以陣列狀形式設(shè)置在安裝半導(dǎo)體元件一面的背面。
然后,腐蝕除去電解銅箔的一部分,所述電解銅箔為形成配線圖形那部分的臨時(shí)基板。作為該腐蝕液,在本實(shí)施例構(gòu)成的情況下,可以選擇較鎳相比、銅的溶解速度顯著高的腐蝕液和腐蝕條件。在本實(shí)施例中,作為腐蝕液是堿腐蝕劑(Meltex株式會(huì)社制造、商品名“A工藝法”),腐蝕條件比如溶液溫度為40℃,噴射壓力為1.2kgf/cm2。這里所示的溶液的種類和條件只是個(gè)例子而已。通過(guò)該工序使基板部的鎳薄層露出。在只腐蝕該鎳薄層時(shí),可以選擇與銅相比、對(duì)鎳的溶解速度陰顯高的腐蝕液和腐蝕條件。在本實(shí)施例中,是利用鎳腐蝕劑(Meltex株式會(huì)社制造、商品名“Melstrip N950”)有選擇性地進(jìn)行腐蝕清除。腐蝕液的溫度為40℃,噴射壓力為1.2kgf/cm2。這里所示的溶液的種類和條件也只是一例而已。經(jīng)過(guò)這樣的工序,保留了連接部的臨時(shí)基板,并得到具有一定剛度的半導(dǎo)體安裝用框架(圖24c、圖25c)。在本實(shí)施例中,在該框架的銅配線端子部進(jìn)行無(wú)電解鎳——金電鍍(圖中省略)。為了在后續(xù)工序中導(dǎo)線連接芯片,這是必要的,根據(jù)需要也可進(jìn)行這樣的表面處理。
然后,裝配半導(dǎo)體芯片85。粘接半導(dǎo)體芯片時(shí),使用了半導(dǎo)體用芯片焊接條86(日立化工株式會(huì)社制造、商品名“HM-1”)。這里,在芯片下面無(wú)配線時(shí),也可以使用芯片焊接用的銀焊料來(lái)粘接。此后,利用導(dǎo)線100連接半導(dǎo)體端子與配線(圖24d、圖25d)。與半導(dǎo)體端子的連接,也可以采用其他方法,如采用倒焊的倒裝片連接,以及利用各向異性導(dǎo)電性反粘結(jié)劑的粘接。如此形成之后,將該件放入自動(dòng)傳送模中,用半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造、商品名“CL-7700”)分別進(jìn)行密封87(圖24e、圖25e)。此后,在配線82的連接端子處設(shè)置的連接用孔穴中,溶融、形成焊料球88(圖24f、圖25f)。該焊料球88將成為所謂的外部連接端子。將由連結(jié)部102相連的多部半導(dǎo)體裝置沖壓取出,得到各個(gè)半導(dǎo)體裝置(圖24g、25g)。
在本實(shí)施例中,通過(guò)采用半導(dǎo)體安裝支框架及半導(dǎo)體裝置制造方法,在使用聚酰亞胺條等薄膜基板的BGA、CSP等半導(dǎo)體裝置制造中,可獲得具有足夠剛度的框架,并通過(guò)利用該框架,可以高精度、高效率地制造半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)本發(fā)明,可生產(chǎn)性良好、且穩(wěn)定地制造能適應(yīng)半導(dǎo)體芯片高度集成化要求的半導(dǎo)體組件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括1A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;1B.在已設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子和配線的工藝過(guò)程;1C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;1D.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,露出配線的工藝過(guò)程;1E.在預(yù)設(shè)置已露出配線的外部連接端子處之外,形成絕緣層的工藝過(guò)程;1F.在未形成配線絕緣層處,設(shè)置外部連接端子的工藝過(guò)程。
2.一種半導(dǎo)體組件制造方法,其特征在于,該制造方法包括2A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;2B.在設(shè)置配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上已設(shè)置配線的一面,形成絕緣性支撐體的工藝過(guò)程;2C.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,將配線轉(zhuǎn)印至絕緣支撐體的工藝過(guò)程;2D.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,并設(shè)置外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;2E.在轉(zhuǎn)印有配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;2G.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;2H.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程。
3.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括3A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;3B.在已形成配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;3C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;3D.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,由導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體形成外部連接端子的工藝過(guò)程;3E.在外部連接端子處之外,設(shè)置絕緣層的工藝過(guò)程。
4.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括4A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置配線的工藝過(guò)程;4B.在已設(shè)有配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;4C.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;4D.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的、與裝有半導(dǎo)體元件相對(duì)應(yīng)的另一面上預(yù)設(shè)置配線的外部連接端子處,設(shè)置形成與導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體清除條件不同的金屬圖形的工藝過(guò)程。4E.除去已形成金屬圖形以外的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的工藝過(guò)程。
5.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括5A.在絕緣性支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;5B.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,并設(shè)置外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;5C.在已設(shè)置多組配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;5D.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;5E.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程;5F.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
6.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括6A.在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;6B.為使配置在導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷分離導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體,并將設(shè)有配線的、已分離的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體固定在框架的工藝過(guò)程;6C.在設(shè)有配線的導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,并接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;6D.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;6E.除去導(dǎo)電性臨時(shí)支撐體、露出配線的工藝過(guò)程;6F.在預(yù)設(shè)置已露出配線的外部連接端子處之外,形成絕緣層的工藝過(guò)程;6G.在未形成配線絕緣層處,設(shè)置外部連接端子的工藝過(guò)程;6H.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
7.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該制造方法包括7A.在絕緣性支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;7B.除去預(yù)設(shè)置配線外部連接端子處的絕緣性支撐體,形成外部連接端子所用透孔的工藝過(guò)程;7C.為使配置在絕緣性支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷分離絕緣性支撐體,將設(shè)有配線的、已分離的絕緣性支撐體固定于框架的工藝過(guò)程;7D.在已設(shè)有配線的絕緣性支撐體上裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;7E.用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程;7F.在外部連接端子所用透孔中接通配線,形成外部連接端子的工藝過(guò)程;7G.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
8.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該半導(dǎo)體組件中的配線在單層配線情況下具有如下兩種功能配線的一面與半導(dǎo)體元件相連的第1連接功能,以及配線的另一面與外部的配線相連的第2連接功能,具有所述構(gòu)成配線的半導(dǎo)體組件的制造方法包括以下8A、8B、8C和8D的工藝過(guò)程8A.將具有耐熱性金屬箔的絕緣基材的金屬箔加工成多組配線圖形的工藝過(guò)程;8B.后續(xù)工藝中,在第2連接功能部位,設(shè)置可從絕緣基材側(cè)抵達(dá)配線圖形的凹部的工藝過(guò)程;8C.在與配線圖形面及配線圖形相鄰近的絕緣基材面上所需的位置上,粘合所需部分已被開孔的框架基材的工藝過(guò)程;8D.裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線,用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程。
9.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,該半導(dǎo)體組件中的配線在單層配線的情況下具有如下兩種功能配線的一面與半導(dǎo)體元件相連的第1連接功能,以及配線的另一面與外部配線相連的第2連接功能,具有所述構(gòu)成配線的半導(dǎo)體組件的制造方法包括以下9A、9B、9C和9D的工藝過(guò)程9A.將具有耐熱性金屬箔的絕緣基材的金屬箔加工成多組配線圖形的工藝過(guò)程;9B.后續(xù)工藝中,在第2連接功能部位,設(shè)置可從絕緣基材側(cè)抵達(dá)配線圖形的凹部的工藝過(guò)程;9C.在與配線圖形面及配線圖形相鄰的絕緣基材面上所需的位置,粘合所需部分已被開孔的第2絕緣基材,形成絕緣支撐體的工藝過(guò)程;9D.為使配置在絕緣支撐體上多組配線達(dá)到所定的單元個(gè)數(shù),切斷絕緣支撐體,并將設(shè)有配線的、已分離的絕緣支撐體固定在框架的工藝過(guò)程;9E.裝配半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線,用樹脂密封半導(dǎo)體元件的工藝過(guò)程。
10.一種半導(dǎo)體組件的制造方法,其特片在于,該制造方法包括10A.在支撐體的單面設(shè)置多組配線的工藝過(guò)程;10B.在已形成配線的支撐體上裝配多個(gè)半導(dǎo)體元件,接通半導(dǎo)體元件端子與配線的工藝過(guò)程;10C.將接通的多組半導(dǎo)體元件和配線一起進(jìn)行樹脂密封的工藝過(guò)程;10D.除去所需除去的支撐體部分,使所設(shè)定的配線部分露出,形成露出的配線通過(guò)電路連接外部連接端子的工藝過(guò)程;10E.分離每個(gè)半導(dǎo)體組件的工藝過(guò)程。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體組件的制造方法,其特征在于,在對(duì)所述半導(dǎo)體元件進(jìn)行所述樹脂密封后,對(duì)密封樹脂固化物進(jìn)行加熱處理。
12.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求11所述的方法制造的半導(dǎo)體組件。
13.一種用于安裝半導(dǎo)體元件的框架的制造方法,其特征在于,所述框架由多個(gè)半導(dǎo)體元件安裝基片部、連接多個(gè)半導(dǎo)體元件安裝基片部的連接部以及位置對(duì)合標(biāo)識(shí)部組成,所述制造方法包括(a)在導(dǎo)電性臨時(shí)基片上設(shè)置半導(dǎo)體元件安裝部的配線的工藝過(guò)程;(b)向樹脂基材上轉(zhuǎn)印配線的工藝過(guò)程;(c)用腐蝕方法除去導(dǎo)電性臨時(shí)基片的工藝過(guò)程,當(dāng)除去(c)的導(dǎo)電性臨時(shí)基片時(shí),保留其一部分,以作為連接部的一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能適應(yīng)半導(dǎo)體高度集成化的半導(dǎo)體組件基片。在電解銅箔上鍍鎳層,形成配線,在銅箔上裝配LSI芯片,由引線連接LSI端子與配線,并采用環(huán)氧樹脂密封半導(dǎo)體。用堿腐蝕方法溶解只除去銅箔,露出鎳層,在對(duì)銅溶解性小的鎳剝離液中除去鎳層,使配線露出。涂敷焊料保護(hù)層,設(shè)置圖形并使連接端子露出,在該配線露出處溶融配置焊料球,通過(guò)焊料球與外部配線板連接。
文檔編號(hào)H01L21/48GK1144016SQ9519214
公開日1997年2月26日 申請(qǐng)日期1995年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月18日
發(fā)明者福富直樹, 坪松良明, 井上文男, 山崎聰夫, 大畑洋人, 萩原伸介, 田口矩之, 野村宏 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社