[發明專利]標準芯片尺寸封裝

有效

• 申請號: 200910146073.0
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101621043A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 馮濤;安荷·叭剌;何約瑟
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;H01L23/488;H01L23/13;H01L25/00;H01L25/07;H01L23/52;H01L21/60;H01L21/78;H01L21/50;H01L21/48;H01L21/58
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明一般涉及半導體封裝，特別是一種標準芯片尺寸封裝。

背景技術

電子設備的小型化引導了更小型的半導體裝置的設計和制造。半導體裝置一般被封裝 用于電連接印刷電路板的布線。芯片尺寸封裝提供了半導體裝置尺寸上的封裝，從而最小 化封裝所消耗的電路板空間。

如MOSFETs(metallic?oxide?semiconductor?field?effecttransistor金屬氧化物半 導體場效應晶體管)的這類垂直傳導功率半導體裝置具有在裝置的第一表面上形成的兩 個電極或接頭以及在裝置的第二表面上形成的一第三個電極或接頭。為了把電極焊接到印 刷電路板上，一些傳統的芯片尺寸封裝所用的方法是把所有的電極布置在裝置的同一側。 例如，美國第6,646,329號專利公開了一個封裝，包括導線架及其上結合的晶片。該晶片 被連接到所述導線架上，其背面(漏極接點)與從導線架上延伸出的源極引腳和柵極引腳 共面。所公開的這個結構非常復雜。

另一個優先技術的芯片尺寸封裝包括一個晶片，其漏極側安裝在一個金屬夾下，或者 其源極和柵極電極被設置與該金屬夾的延伸區域的邊緣表面共平面，或者其如美國第 6,624,522.號專利所公開。所公開的封裝使得在其被鑲嵌到電路板上后，很難視覺檢測焊 點。

美國第6,653,740號專利所公開的倒裝式芯片MOSFET結構具有一個垂直傳導半導體 晶片，通過一個擴散器或傳導電極，該晶片的漏極層連接該晶片頂部的漏極電極。所公開 的上述結構存在電阻增加以及活躍區域減少的問題。

同樣已知，可以通過傳導阻滯和傳導層來使得裝置電極與印刷電路板相連接。像這樣 的一個結構在美國第6,392,305號專利中被公開，其中電極的芯片連接傳導阻滯焊接，后 者進一步通過其側表面與印刷電路板相連接。美國第6,841,416號專利公開了一個芯片尺 寸封裝，其具有上下兩個傳導層與芯片終端相連接。在上下傳導層同一側的表面上形成的 電極表面與印刷電路板相應鏈接焊點相連接。在這些案例中，對于低成本生產結構或制造 過程都過于復雜。

這就需要一種芯片尺寸封裝技術，其可以提供在芯片雙面都可裝置接觸的電連接、能 看見清楚的焊點、減小的印刷電路板安裝面積。并且該芯片尺寸封裝的制造方法允許適量 的批量生產。該芯片尺寸封裝只需要簡單的生產步驟并具有較低的生產成本。

發明內容

本發明公開的一種標準芯片尺寸封裝克服了先前技術的不足，為了實現本發明的目 的，其具有一個能夠在標準構型下與印刷電路板適配連接的芯片尺寸封裝，例如芯片的上 下表面的平面直立于印刷電路板所在平面。凸起的芯片通過其兩側的電引腳連接到印刷電 路板上。

本發明的一方面是公開一種標準芯片尺寸封裝，其具有兩側都設有引腳的晶片，所述 每一引腳都包含電連接其上的焊接球，從而形成一個突起的芯片。

本發明的另一方面是公開一種標準芯片尺寸封裝，其具有兩側都設有引腳的晶片，晶 片第一側面上的每一引腳包含電連接其上的焊接球從而形成一個凸點芯片，晶片第二側面 由一個焊接層組成，其電連接第二側面和一個印刷電路板上形成的傳道桿。

本發明的另一方面，一個標準芯片尺寸封裝包括一個第一芯片和一個第二芯片，二者 相連形成共漏極配置，第一和第二芯片都具有形成在非漏極側的柵極觸點、源極觸點，每 一柵極觸點和每一源極觸點都包括一個與其電連接的焊接球，從而形成一個凸點共漏極芯 片。

本發明的另一方面，一個標準芯片尺寸封裝包括串聯相連的第一、第二、第三芯片， 上述芯片中的每一個都具有柵極觸點、源極觸點和漏極接觸點，每一柵極觸點、每一源極 觸點和每一漏極接觸點都包括一個與其電連接的焊接球，從而形成一個凸點串聯芯片。

本發明的另一方面，一個標準芯片尺寸封裝包括一個觸點形成在其兩側的芯片，形成 在芯片的第一側的每一觸點都包括一個與其電連接的焊接球，從而形成一個凸點芯片

本發明的另一方面，制造一個標準芯片尺寸封裝的過程包括以下步驟：

提供一個前側具有鋁襯墊而后側具有背側金屬的晶圓；

在所述晶圓后側形成鈍化層；

在晶圓后側打開窗口；

在鋁襯墊和打開的窗口上化學鍍鎳/金鍍層(Ni/Au)，以形成下部凸點金屬鍍層；

在下部凸點金屬鍍層上設置焊接球；

切割晶圓形成一組凸點芯片。