半导体装置及其制造方法和安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供薄型化的半导体元件的处理简单的半导体装置以及半导体装置的制造方法。半导体装置具有半导体元件以及利用粘接剂，作为增强材料粘贴于其电极形成面的背面的缓冲构件。半导体元件利用在粘接之后的状态下容易伸缩的低弹性系数的粘接剂与缓冲构件在允许变形的状态下粘接。借助于此，使半导体装置容易搬运（ｈａｎｄｌｉｎｇ），半导体元件能够随着安装之后的基板的变形而变形。能够有效地缓和循环加热时的热应力影响。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有半导体元件和利用粘接材料粘接于该元件的电极形成面的背面的增强构件的半导体装置以及这种半导体装置的制造方法。薄型化的半导体元件强度差，在进行处理时容易受到外力的破坏。因此以往使用薄型化的半导体元件的半导体装置通常采用以对半导体元件进行增强用的树脂层封装的结构。在薄半导体元件表面形成树脂层的工序中，树脂层硬化收缩容易导致半导体元件弯曲和或产生裂纹等。半导体元件越薄，这一存在问题越是显著，对于100μm以下的极薄的半导体元件，甚至进行树脂封装也是困难的。这种半导体装置的制造方法包含将形成多个半导体元件的半导体晶片的背面削薄的工序、通过树脂粘接材料在削薄工序之后的半导体晶片背面粘接增强构件的工序、以及将粘接了增强构件的半导体晶片及增强材料分割为半导体元件单元的工序。这种半导体装置的另一制造方法包含沿着形成多个半导体元件的半导体晶片的电极形成面一侧到半导体元件的边界形成切割(dicing)槽的工序、在形成切割槽的半导体晶片的电极形成面上粘贴薄片的工序、将粘贴薄片的半导体晶片背面削薄，将半导体晶片削薄为背面达到切割槽的厚度，分割为半导体元件单元的工序、通过树脂粘接剂在半导体元件的背面粘接增强材料的工序、以及将薄片从所述电极形成面上除去之后，将增强材料分割为半导体元件单元的工序。这种半导体装置的又一种制造方法包含将形成多个半导体元件的半导体晶片的背面削薄的工序、将半导体晶片分割为半导体元件单元的工序、以及通过树脂粘接剂在半导体元件的背面粘接增强材料的工序。这种半导体装置的薄型半导体元件处理容易，安装后的可靠性高。图2A～图2C是实施形态1的半导体装置的制造方法的工序说明图。图3是实施形态1的半导体装置的立体图。图4A～图4C是实施形态1的半导体装置的安装方法的说明图。图5A～图5D是本专利技术实施形态2的半导体装置的制造方法的工序说明图。图6A～图6D是实施形态2的半导体装置的制造方法的工序说明图。图7A～图7C是本专利技术实施形态3的半导体装置的制造方法的工序说明图。图8A～图8D是实施形态3的半导体装置的制造方法的工序说明图。图9A～图9B是实施形态3的半导体装置的安装方法的说明图。附图说明图10A～图10D是本专利技术实施形态4的半导体装置的制造方法的工序说明图。图11A～图11C是实施形态4的半导体装置的制造方法的工序说明图。图12是实施形态4的半导体装置的立体图。图13A～图13C是实施形态4的半导体装置的安装方法的说明图。图14A～图14D是本专利技术实施形态5的半导体装置的制造方法的工序说明图。图15A～图15D是实施形态5的半导体装置的制造方法的工序说明图。图16A～图16C是本专利技术实施形态6的半导体装置的制造方法的工序说明图。图17A～图17D是实施形态6的半导体装置的制造方法的工序说明图。图18A～图18B是实施形态6的半导体装置的安装方法的说明图。在图1A中，形成多个半导体元件的半导体晶片1上表面形成作为外部连接电极的凸起2。如图1B所示，半导体晶片1的上表面的凸起形成面(电极形成面)上粘贴着薄片3，在利用薄片3增强的状态下对晶片1的电极形成面的背面进行削薄加工。借助于使用砂轮的研磨装置、使用干刻蚀装置的刻蚀、或利用药液的化学反应的刻蚀，对背面进行削薄加工，以此将半导体晶片1的厚度削薄到约50微米。接着，在削薄了的半导体晶片1的背面粘贴缓冲板4。如图1C所示，在树脂、陶瓷或金属等材料形成板状的缓冲板4的上表面涂布粘接剂5。粘接剂5是低弹性系数的树脂粘接材料，使用在弹性材料等在粘接状态的弹性系数小，使用小外力就很好容易使其伸缩的材料。接着在粘接剂5的涂布面上粘贴削薄的半导体晶片1。缓冲板4在各半导体元件被分割形成半导体装置的状态下作为半导体装置搬运(handling)用的保持部起作用，同时也作为在外力作用和冲击时保护半导体元件的增强构件起作用。为此缓冲板4具有显示出比半导体元件的弯曲刚性大的弯曲刚性的足够的厚度。然后，如图1D所示，在粘贴半导体晶片1之后的缓冲板4的下表面粘贴在切割(dicing)工序中起支持作用的薄片6，从电极形成面上剥离薄片3。接着，由薄片6支持的缓冲板4及半导体晶片1被传送到切割工序。在该工序中，如图2A所示，对缓冲板4及半导体晶片1进行以不同的切割宽度分割的2级切割，即半导体晶片1以切割宽度b1分割后分割为单片半导体元件1’，缓冲板4以比b1小的切割宽度b2分割成为单片的缓冲(bumper)构件4’。然后，将用粘接剂5粘接在半导体元件1’上的缓冲构件4’从薄片6上剥离下来，以完成图2B所示的单片半导体装置7。半导体装置7具备形成作为外部连接电极用的凸起2的半导体元件1’、利用粘接剂5粘接于半导体元件1’的电极形成面的背面上的作为增强构件的缓冲构件4’。缓冲构件4’的尺寸B2比半导体元件1’的尺寸B1大，其外围端部比半导体元件1’的外围端部更向外侧突出。粘接剂5由于是低弹性系数的树脂粘接材料，所以在允许半导体元件1’变形的状态下将半导体元件1’粘接于缓冲构件4’。如图3所示，和已有的树脂封装型电子零件一样，缓冲构件4’的上表面印着作为识别信息的零件代码8，在角落部形成有规定安装时的方向的极性符号9。亦即缓冲构件4’的与半导体元件1’的粘接面的背面为印刷识别信息的面。其后，将单片的半导体装置7上下翻转，以缓冲构件4’为上表面侧，进行将其收容于向自动安装机提供电子零件用的传送带的装带处理。这样就可以利用电子零件安装装置安装半导体装置7。使用厚度为50微米的硅板代替半导体元件1’制作半导体装置的模型，进行从1米高度落下的试验。试验结果是，硅板上完全没有发生裂纹等损伤。以此可以确认，实施形态1的半导体装置即使是与通常的电子零件一样处理也完全没有问题。而且由于具有通过粘接剂5在半导体元件1’上安装缓冲构件4’的简单的结构，所以半导体装置7能够使用已有的树脂封装方法难于处理的极薄的半导体元件。下面参照图4A～图4C对半导体装置7的安装进行说明。如图4A所示，半导体装置7利用安装头10吸附支持于缓冲构件4’的上表面，利用使安装头10移动的方法，处于基板11的上方。而在将半导体装置7的凸起2与基板11的电极12对好位置的状态下，使安装头10下降，使半导体元件1’的凸起2落在电极12上。然后，对基板11进行加热，用钎焊方法将凸起2与电极12加以连接。如上所述，在将半导体装置7安装于基板11时的搬运中，安装头10支持作为支持部的缓冲构件4’。还有，凸起2与电极12也可以利用导电性树脂粘接剂连接。半导体装置7安装于基板11上形成的安装组件中，利用将半导体装置7的凸起2连接于作为工件的基板11的电极12上的方法，将半导体装置7固定于基板11上。如图4C所示，安装之后在受到某种外力而发生挠曲变形的情况下，半导体元件1’薄，容易挠曲，而且粘接剂5使用的是低弹性系数的容易变形的材料，因此，对于基板11的挠曲变形，只有半导体元件1’和粘接剂5的粘接层跟着变形。而且在实施形态1的半导体装置中，采用100微米以下的极薄的半导体元件，以此可以使由于半导体元件1’与基板11的热膨胀系数的差引起的，在凸起2发生的应力减小。已有的带有凸起的电子零件(半导体装置)中使用厚半导体元件，因此发生于凸起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备 具有形成电极的电极形成面的半导体元件、 粘接于所述半导体元件的所述电极形成面的背面的增强构件、以及 将所述半导体元件在允许其变形的状态下粘接于所述增强材料上的粘接剂。

【技术特征摘要】
JP 2000-10-20 320619/00;JP 2000-11-2 335492/001.一种半导体装置，其特征在于，具备具有形成电极的电极形成面的半导体元件、粘接于所述半导体元件的所述电极形成面的背面的增强构件、以及将所述半导体元件在允许其变形的状态下粘接于所述增强材料上的粘接剂。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述粘接剂是低弹性系数的树脂粘接材料，所述半导体元件将整个所述背面粘接于所述增强材料上。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述粘接剂只将所述半导体元件的所述背面的中央部分粘接于所述增强部件上。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述增强构件的弯折刚性比所述半导体元件的弯折刚性大。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述增强构件的外形比所述半导体元件的外形大。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述增强构件包含连接半导体元件的凹部、以及形成于所述凹部的周围的凸部。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述增强构件作为搬运时的支持部起作用。8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述增强材料的与所述半导体元件粘接的面的背面上添加识别信息。9.一种半导体装置的制造方法，是制造包含具有电极形成面的半导体元件以及增强构件的半导体装置的方法，其特征在于，包含将形成多个半导体元件的半导体晶片的电极形成面的背面削薄的工序、通过粘接材料在所述半导体晶片的削薄了的背面粘贴增强构件的工序、以及将粘接所述增强构件的半导体晶片与增强构件分割为一个个所述半导体元件的工序。10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，分割所述半导体晶片与增强构件的工序包含以比所述半导体晶片的切割宽度小的切割宽度分割所述增强板的工序。11.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包含在所述半导体晶片的所述电极形成面上粘贴薄片的工序，对所述半导体晶片的所述背面进行削薄的所述工序包含在所述半导体晶片的所述电极形成面上粘贴所述薄片的状态下对所述半导体晶片的所述背面进行削薄的工序。12.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：境忠彦，大園滿，前田憲，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]