[發明專利]半導體封裝及其制造方法

無效

• 申請號: 02108720.2
• 申請日: 2002-03-29
• 公開（公告）號: CN1385900A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: 舩倉寬;細美英一;小鹽康弘;長岡哲也;永野順也;大井田充;福田昌利;黑須篤;河合薰;山方修武
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/28;H01L23/48;H01L21/50
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王永剛

技術領域

本發明涉及半導體封裝及其制造方法，特別是涉及提高外引線鍵合(Out?Lead?Bonding，OLB)的連接可靠性的技術。

背景技術

圖1是現有的半導體封裝的一個例子，是用內填充樹脂把半導體芯片和布線層之間的連接部分密封起來的封裝的剖面圖。圖1A示出了封裝單體，圖1B示出了安裝狀態。

如圖1A和B所示，作為要在封裝基材20上邊形成的布線層30和半導體芯片10之間的接合部分的內引線鍵合(Inner?Lead?Bonding，ILB)部分13，已用內填充樹脂40密封起來。因此，內填充樹脂40一直延伸到封裝端部為止。

此外，如圖1B所示，半導體封裝用焊錫75安裝到安裝基板80上。

圖2是用來說明圖1所示的半導體封裝的制造方法的說明圖。

首先，在具有ILB部分13、布線層30和安裝端子70的封裝基材上邊設置內填充樹脂層40(圖2A)。

其次載置半導體芯片10，使該半導體芯片10的各個電極端子和布線層進行接合(圖2B)。

然后，用模鑄樹脂層60密封半導體芯片10和內填充樹脂40(圖2C)。

圖3是現有的半導體封裝的另一個例子，是用模鑄樹脂而不是用內填充樹脂密封半導體芯片與布線層之間的連接部分的封裝的剖面圖。圖3A示出了封裝單體，圖3B示出了安裝狀態。圖3所示的半導體封裝，在用模鑄樹脂而不是用內填充樹脂把半導體芯片和布線層密封起來這一點上，與圖1所示的半導體封裝不同。

在具有ILB部分13、布線層30和安裝端子70的封裝基材上邊，不設置內填充樹脂(圖4A)地載置半導體芯片10，使該半導體芯片10的各個電極端子和布線層30進行接合(圖4B)。

然后，用模鑄樹脂60密封半導體芯片10、封裝基材20、布線層30和ILB部分13(圖4C)。

對于在圖1所示的封裝構造中使用的內填充樹脂40，要求以下那樣的3種特性。

(1)為了一攬子地密封ILB，流動性必須高。

(2)為了提高ILB的連接可靠性，熱膨脹系數α必須低。

(3)為了提高OLB的連接可靠性，必須是彈性模量E低的(柔軟的)物質。

一般地說，熱膨脹系數α低的樹脂彈性模量E高，另一方面，熱膨脹系數α高的樹脂彈性模量E低。雖然也有熱膨脹系數α低而且彈性模量E低的樹脂，但是，這樣的樹脂價格昂貴。

即，在要使用內填充樹脂的封裝的情況下，會產生以下那樣的3個問題。

(1)如果把熱膨脹系數α低但彈性模量E高的樹脂用做內填充樹脂層，雖然ILB的連接可靠性會提高，但OLB的連接可靠性卻降低了。

(2)另一方面，如果把熱膨脹系數α高但彈性模量E低的樹脂用做內填充樹脂層，雖然OLB的連接可靠性會提高，但ILB的連接可靠性卻降低了下來。

(3)這樣一來，如果不論對于哪一個特性都想要滿足高的水準，由于不得不使用NCF等昂貴的樹脂，故造價會增高。

此外，在圖3所示的封裝構造的情況下，

(1)如果不使用內填充樹脂，則在工程方面、材料方面造價低，

(2)模鑄樹脂，一般地說由于熱膨脹系數α低，故具有ILB部分的連接可靠性高的優點。但是，

(3)模鑄樹脂由于彈性模量E高(硬)，故具有OLB部分的連接可靠性低的缺點。之所以產生這樣的缺點，是因為如果安裝端子70上邊的模鑄樹脂60的彈性模量高，則應力會集中到OLB部分上的緣故。在不使用內填充樹脂的情況下，當封裝尺寸增大時，OLB的連接可靠性就會變得相當低。為此，在大型封裝的情況下，就必須使用內填充樹脂。

(4)再有，在借助于切割使各個封裝單個化時，由于模鑄樹脂與銅圖形之間貼緊性低，故也會產生封裝端面的布線層30與模鑄樹脂層60之間的界面剝離下來的問題。

即，在不使用內填充樹脂的封裝的情況下，會產生以下的問題。

(1)OLB的連接可靠性降低。

(2)在切割之際，在封裝端面上會產生剝離。

發明內容