[發明專利]與安裝基片有可靠連接的半導體器件

無效

• 申請號: 02102451.0
• 申請日: 2002-01-22
• 公開（公告）號: CN1367533A
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: 木村直人
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/28;H01L23/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿,方挺

發明的領域

本發明一般涉及半導體器件和工藝，特別涉及具有網格焊球陣列(BGA)型、芯片尺寸封裝(CSP)型等的縮減封裝結構并與安裝基片有可靠連接的半導體器件。

發明的背景

圖7是表示具有常規封裝結構的半導體器件的截面圖，該半導體器件公開在日本專利特許公開公報No.11-243160中，以下稱為現有技術1。在圖7所示的結構中，半導體芯片2經過包括粘接樹脂層3和4的兩層粘接并固定到載帶自動鍵合(TAB)帶1。設置在TAB帶1上的焊盤5經過形成在TAB帶1中的通孔與從TAB帶1的下表面突出的焊球6連接。而且，半導體芯片2的每個電極(圖中未示出)經過鍵合線8與形成在TAB帶1上的鍵合焊盤7連接。焊盤5和鍵合焊盤7經過形成在TAB帶1上的布線圖形(圖中未示出)互相連接。此外，半導體芯片2用封裝樹脂部分9密封或封裝。參考標號10表示用于蒸發蒸汽或潮氣的孔。

圖8是表示具有不同凸起結構的另一常規半導體器件的透視圖，該半導體器件公開在日本專利特許公開公報No.10-303244中，且以下稱為現有技術2。在圖8所示的結構中，在半導體芯片11上形成多個焊盤12。而且，提供多個凸起13，每個凸起設置在焊盤12上且從焊盤12向半導體芯片11上方以預定角度突出。每個凸起13具有接觸焊盤12的連接部分4、從連接部分14延伸的線部15和形成在線部15的上部并具有球形形狀的端部16。凸起13被熱固樹脂部分17覆蓋。熱固樹脂部分17部分地被拋光掉，以便只露出凸起13的上端部，即端部16。

圖8中所示的常規凸起結構如下制造。首先，利用導引線鍵合器將導線連接到每個焊盤12。在這種情況下，在導線和對應焊盤12連接的每個焊盤12上的部分上形成圓形連接部分14。而且，在每個線部15的上端形成球形端部16。此后，向半導體芯片11上施加熱固樹脂17，以使熱固樹脂17填充凸起13之間的空間。然后固化熱固樹脂17，由此封裝半導體芯片11。而后，拋光熱固樹脂17，以便露出每個凸起13的端部16。由此，形成具有從每個連接部分14到端部16的長度相對長的凸起的半導體器件。

然而，在具有上述現有技術1的封裝結構的半導體器件中，需要作為基片1的TAB帶和粘接劑，即粘接樹脂層3和4。而且，為了從半導體芯片2電連接到作為外部電極的焊球6上，需要利用鍵合線8、焊盤7、TAB帶上的布線圖形(圖中未示出)和焊盤5。因此，布線結構變得復雜，并且封裝的制造成本高。

而且，在具有現有技術1的封裝結構的半導體器件中，不可能得到具有與半導體芯片2的尺寸大致相同的尺寸的BGA型封裝。因此，很難縮減BGA封裝型半導體器件的尺寸。

另一方面，在具有上述現有技術2的封裝結構的半導體器件中，不需要基片、粘接劑等。但是，在用熱固樹脂17填充凸起13之間的空間之后，需要拋光熱固樹脂17，以便露出在凸起13的上端的球形端部16。因此，制造工藝復雜，制造成本高。

發明的概述

因此，本發明的目的是，提供用簡單工藝和低成本制造具有可靠封裝結構的半導體器件。

本發明的另一目的是，提供以低成本制造便于縮減半導體器件尺寸的具有可靠封裝結構的半導體器件。

本發明的又一目的是，提供可以低成本制造且具有在半導體器件和外部電路之間高度可靠的電連接的封裝結構的半導體器件。

本發明的再一目的是，消除常規半導體器件的封裝結構的缺點。

根據本發明的一個方案，提供的半導體器件包括：半導體芯片；形成在半導體芯片表面上的多個鍵合焊盤；各連接到鍵合焊盤并從半導體芯片的表面伸出的多個導線；覆蓋半導體芯片的表面并覆蓋多個導線的周邊的樹脂層，每個導線和覆蓋導線周邊的樹脂層形成同軸體；各安裝在同軸體的上端部并與導線電連接的多個焊球；和各固定到從同軸體的上端部到焊球的區域上以便增強焊球與同軸體的連接的增強樹脂部分。

在這種情況下，優選增強樹脂部分包括樹脂材料，該樹脂材料被包括在用于將焊球連接到導線的帶有樹脂的焊劑中并在帶有樹脂的焊劑的回流工藝之后留下。

各導線的長度優選為300-1000微米。

優選導線從半導體芯片的表面垂直延伸。

優選的是，包括導線和覆蓋導線周邊的樹脂層的同軸體是可變形的。

還優選導線由金或金合金制成。

優選的是，在包括導線和覆蓋導線周邊的樹脂層的同軸體中，覆蓋導線的樹脂層的上端部被去掉預定深度，以便形成階梯部分，并且增強樹脂部分固定到從階梯部分到焊球的區域上。