[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200710001688.5
• 申請日: 2007-01-12
• 公開（公告）號: CN101127333A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 宇野正;齋藤信勝
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 張龍哺

技術領域

本發明一般涉及一種半導體器件及其制造方法，更具體地，涉及一種具有PBGA(塑料球柵陣列)封裝結構的半導體器件以及這種半導體器件的制造方法。

背景技術

由于當今的電子裝置具有小型化的尺寸、高功能或高密度，因此要求應用于電子裝置的、諸如半導體器件之類的電子部件也具有小型化的尺寸或者變薄。鑒于此，作為適用于其中通過小型化減小安裝面積的高密度安裝的封裝，提出了諸如PBGA(塑料球柵陣列)之類的表面安裝技術型封裝。

圖1是示出具有PBGA(塑料球柵陣列)封裝的現有技術半導體器件的結構圖。更具體地，圖1中的(b)是沿著圖1中的(a)中的X-X′線的剖視圖。

參考圖1，具有PBGA封裝的現有技術半導體器件10具有以下結構，即通過諸如管芯鍵合膜(die?bonding?film)之類的、圖1中未示出的管芯鍵合構件將半導體器件2安裝于布線板1上。

通過由金(Au)等制成的接合線(bonding?wire)3將半導體元件2連接到布線板1。

布線板1的基本材料是諸如玻璃環氧樹脂之類的絕緣樹脂。在布線板1的上表面上，選擇性地設置由銅(Cu)等制成的導電層4A。除了連接接合線3的區域之外的導電層4A選擇性地覆蓋有抗蝕層5A。

此外，在布線板1的下表面上，選擇性地設置由銅(Cu)等制成的導電層4B。該導電層4B選擇性地覆蓋有抗蝕層5B。在由抗蝕層5B限定的導電層4B上以柵格狀態設置主要成分為焊料的、諸如球形電極端子之類的多個外部連接端子(凸塊)6。導電層4B連接到導電層4A。

半導體元件2和接合線3由諸如環氧基樹脂之類的密封樹脂7密封。

然而，在布線板1的兩個端部附近沒有設置密封樹脂7。因此，布線板1向密封樹脂7的外側突出。

圖1中的(a)示出的布線板1的上表面上形成的布線圖案9由銅(Cu)制成。在該布線圖案9的表面上施加鎳金(Ni-Au)鍍層(plating)。當基于傳遞模塑法(transfer?molding?method)通過使用模具將密封樹脂7設置在布線板1上時，布線圖案9用作熔化的密封樹脂7的流路。由于鎳金(Ni-Au)鍍層與密封樹脂7的粘著性不佳，因此可以容易地去除延展物(runner)。

用于制造現有技術的引線框架型封裝的裝置可用于制造具有這種PBGA封裝結構的半導體器件10。這將參考圖2進行討論。

在此，圖2是示出圖1所示的具有PBGA封裝結構的現有技術半導體器件10和現有技術引線框架型半導體器件之間的關系的俯視圖。在圖2的右側示出了圖1所示的具有PBGA封裝結構的現有技術半導體器件10，且在圖2的左側示出了現有技術引線框架型半導體器件20。

在引線框架型半導體器件20中，設置在管芯焊盤(die?pad)上的半導體元件通過接合線連接到內引線。內引線、設置在管芯焊盤上的半導體元件和接合線由密封樹脂21密封。外引線22從內引線延伸至密封樹脂21的外部。

如圖2中的打點區域所示，圖1中示出的具有PBGA封裝結構的半導體器件10的結構或封裝尺寸(即密封樹脂7的結構或尺寸)基本上與引線框架型半導體器件20的結構或封裝尺寸(即密封樹脂21的結構或尺寸)相同。

因此，用于制造現有技術引線框架型半導體器件20的裝置可用于制造具有PBGA封裝結構的半導體器件10，以解決引線框架型半導體器件20中具有大量引腳的限制。

日本專利No.3534501公開了一種通過在具有多個連接端子的基板的頂面上設置半導體小球(pellet)所提供的半導體器件。在這種半導體器件中，一組連接端子以多條環形線設置在半導體小球的周圍。用樹脂填充通過連接端子組在半導體小球和基板之間形成的低高度的空間，以形成增強的樹脂層。

此外，日本專利No.3565204公開了一種具有以下結構的電子裝置。該電子裝置包括：元件安裝基板，具有在元件安裝表面的后側上形成的電極；布線板，其設置為跨過預定間隔面向元件安裝基板，且在面對元件安裝基板的電極的位置處形成有電極；可熔構件，其將元件安裝基板的電極與布線板的電極結合；以及樹脂增強構件，其設置在可熔構件的外側，以將元件安裝基板的末端與面向該末端的布線基板的位置相結合。

然而，圖1中示出的具有PBGA封裝結構的半導體器件10具有圖3中示出的問題。在此，圖3是由圖1中的虛線包圍的部分的放大圖。