半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体器件，包括：半导体元件，其设置在布线板的上方；密封树脂，其构造为密封该半导体元件；以及增强树脂，其设置在该密封树脂和该布线板的边界部分的至少一部分上。在上述半导体器件中，该增强树脂可以沿着该密封树脂和该布线板的边界部分的周边设置。该增强树脂可以设置在该密封树脂的拐角部分附近的、该密封树脂和该布线板的边界部分处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种，更具体地，涉及一种具有PBGA (塑料球栅阵列)封装结构的半导体器件以及这种半导体器件的制 造方法。
技术介绍
由于当今的电子装置具有小型化的尺寸、高功能或高密度，因此要求应 用于电子装置的、诸如半导体器件之类的电子部件也具有小型化的尺寸或者 变薄。鉴于此，作为适用于其中通过小型化减小安装面积的高密度安装的封 装，提出了诸如PBGA (塑料球栅阵列)之类的表面安装技术型封装。图1是示出具有PBGA (塑料球栅阵列)封装的现有技术半导体器件的 结构图。更具体地，图1中的(b)是沿着图1中的(a)中的X-X'线的剖视 图。参考图1，具有PBGA封装的现有技术半导体器件10具有以下结构，即 通过诸如管芯键合膜(die bonding film)之类的、图1中未示出的管芯键合 构件将半导体器件2安装于布线板1上。通过由金(Au)等制成的接合线(bonding wire) 3将半导体元件2连接 到布线板l。布线板1的基本材料是诸如玻璃环氧树脂之类的绝缘树脂。在布线板1 的上表面上，选择性地设置由铜(Cu)等制成的导电层4A。除了连接接合 线3的区域之外的导电层4A选择性地覆盖有抗蚀层5A。此外，在布线板l的下表面上，选择性地设置由铜(Cu)等制成的导电 层4B。该导电层4B选择性地覆盖有抗蚀层5B。在由抗蚀层5B限定的导电 层4B上以栅格状态设置主要成分为焊料的、诸如球形电极端子之类的多个 外部连接端子(凸块)6。导电层4B连接到导电层4A。然而，在布线板1的两个端部附近没有设置密封树脂7。因此，布线板 1向密封树脂7的外侧突出。图1中的(a)示出的布线板1的上表面上形成的布线图案9由铜(Cu) 制成。在该布线图案9的表面上施加镍金(Ni-Au)镀层(plating)。当基于 传递模塑法(transfer molding method)通过使用模具将密封树脂7设置在布 线板1上时，布线图案9用作熔化的密封树脂7的流路。由于镍金(Ni-Au) 镀层与密封树脂7的粘着性不佳，因此可以容易地去除延展物(runner)。用于制造现有技术的引线框架型封装的装置可用于制造具有这种PBGA 封装结构的半导体器件10。这将参考图2进行讨论。在此，图2是示出图1所示的具有PBGA封装结构的现有技术半导体器 件10和现有技术引线框架型半导体器件之间的关系的俯视图。在图2的右 侧示出了图1所示的具有PBGA封装结构的现有技术半导体器件IO，且在图 2的左侧示出了现有技术引线框架型半导体器件20。在引线框架型半导体器件20中，设置在管芯焊盘(die pad)上的半导 体元件通过接合线连接到内引线。内引线、设置在管芯焊盘上的半导体元件 和接合线由密封树脂21密封。外引线22从内引线延伸至密封树脂21的外 部。如图2中的打点区域所示，图1中示出的具有PBGA封装结构的半导体 器件10的结构或封装尺寸(即密封树脂7的结构或尺寸)基本上与引线框 架型半导体器件20的结构或封装尺寸(即密封树脂21的结构或尺寸)相同。因此，用于制造现有技术引线框架型半导体器件20的装置可用于制造 具有PBGA封装结构的半导体器件10，以解决引线框架型半导体器件20中 具有大量引脚的限制。日本专利No.3534501公开了一种通过在具有多个连接端子的基板的顶 面上设置半导体小球(pellet)所提供的半导体器件。在这种半导体器件中， 一组连接端子以多条环形线设置在半导体小球的周围。用树脂填充通过连接 端子组在半导体小球和基板之间形成的低高度的空间，以形成增强的树脂 层。此外，日本专利No.3565204公开了一种具有以下结构的电子装置。该 电子装置包括元件安装基板，具有在元件安装表面的后侧上形成的电极；布线板，其设置为跨过预定间隔面向元件安装基板，且在面对元件安装基板的电极的位置处形成有电极；可熔构件，其将元件安装基板的电极与布线板 的电极结合；以及树脂增强构件，其设置在可熔构件的外侧，以将元件安装 基板的末端与面向该末端的布线基板的位置相结合。然而，图1中示出的具有PBGA封装结构的半导体器件10具有图3中 示出的问题。在此，图3是由图1中的虚线包围的部分的放大图。如上所述，图1中示出的具有PBGA封装结构的半导体器件10的结构 或封装尺寸(即密封树脂7的结构或尺寸)基本上与引线框架型半导体器件 20的封装结构或尺寸(即密封树脂21的结构或尺寸)相同。此外，如参考 图1所描述的，密封树脂7没有设置在布线板1的两个端部附近。仅布线板 1向密封树脂7的外侧突出。然而，形成图1中示出的半导体器件10的构件的热膨胀系数彼此不同。 例如，用作半导体元件2的硅(Si)的热膨胀系数是3xlO/C，密封树脂 7的热膨胀系数是8xlO'C，布线板l的热膨胀系数是16><10—6/°。。此外，例如，在用于将封装安装在布线板1上的回流工艺中，回流炉 (reflow hearth)内的温度达到约260°C 。作为半导体器件10的可靠性测试 进行加热。而且，在半导体器件10的正常使用中，可能将半导体器件10置 于夏天温度高于8(TC的大气条件下。因此，在发生这种温度改变的大气条件下，由于构件的热膨胀系数的差 异，使这些构件可能膨胀或收縮，因此可能在密封树脂7的端部和布线板1 的边界部分处产生应力集中。此外，在半导体器件10的制造工艺中，例如，密封树脂7的端部和布 线板1的边界部分处可能在通过使用切割刀片(dicingblade)等形成外部结 构时产生弯曲，或者产生由于半导体器件IO等的落下导致的机械应力集中。由于这种应力集中，如图3所示，在布线板l中产生破裂(由图3中的 X表示)，从而导致布线板1的导电层4A和4B的导电性差，即图案断裂。 因此，可能降低半导体器件的电特性。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例可提供一种新颖且实用的，用于解决上述的一个或多个问题。更具体地，本专利技术的实施例可以提供一种，从 而可以分散可能在密封树脂的端部和布线板的边界部分处产生的应力，因此 可以防止布线板中产生破裂。本专利技术的一个方案可提供一种半导体器件，包括半导体元件，其设置 在布线板的上方；密封树脂，其构造为密封该半导体元件；以及增强树脂， 其设置在该密封树脂和该布线板的边界部分的至少一部分上。在半导体器件中，该增强树脂可以沿着该密封树脂和该布线板的边界部 分的周边设置。该增强树脂可以设置在该密封树脂的拐角部分附近的、该密 封树脂和该布线板的边界部分处。该增强树脂可以设置在该密封树脂的拐角 部分的、该密封树脂和该布线板的边界部分处。该增强树脂可由与密封树脂 的材料相同的材料制成。本专利技术的另一个方案可提供一种半导体器件的制造方法，该半导体器件 具有通过密封树脂密封设置在布线板的上方的半导体元件的结构，该制造方 法包括以下步骤当密封该半导体元件时，在该密封树脂和该布线板的边界 部分的至少一部分处，与该密封树脂一起一次性地设置由与该密封树脂的材 料相同的材料制成的增强树脂。本专利技术的又一个方案提供一种半导体元件的制造方法，该半导体器件具 有通过密封树脂密封设置在布线板的上方的半导体元件的结构，该制造方法 包括以下步骤在该布线板的上方设置密封树脂并使该密封树脂成为固体之 后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体元件，其设置在布线板的上方；密封树脂，其构造为密封该半导体元件；以及增强树脂，其设置在该密封树脂和该布线板的边界部分的至少一部分上。

【技术特征摘要】
JP 2006-8-16 2006-2219531.一种半导体器件，包括半导体元件，其设置在布线板的上方；密封树脂，其构造为密封该半导体元件；以及增强树脂，其设置在该密封树脂和该布线板的边界部分的至少一部分上。2. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂沿着该密封树脂和该布线板的边界部分的周边设置。3. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂设置在该密封树脂的拐角部分附近的、该密封树脂和 该布线板的边界部分处。4. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂设置在该密封树脂的拐角部分的、该密封树脂和该布 线板的边界部分处。5. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂具有在俯视图形成有凹进部分的结构。6. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂的沿竖直方向的长度大于等于几十pm，且小于等于 该密封树脂的厚度。7. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂的沿水平方向的长度大于等于几十pm，且小于等于 从该密封树脂的端部到该布线板的端部的距离。8. 如权利要求1所述的半导体器件，其中，该增强树脂由与该密封树脂的材料相同的材料制成。9. 如权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇野正，斋藤信胜，
申请(专利权)人：富士通微电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]