树脂密封型半导体器件制造技术

一种树脂密封型半导体器杆，在通过模塑制造时能很难产生树脂毛刺并限制了焊膏中的裂缝，在用于覆盖半导体芯片的电路制作表面的密封树脂本体上制作台阶部分，使管腿从这个裸露的表面暴露出来，并把焊膏隆起连接到这些管腿。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及半导体器件，尤其涉及被称为芯片级封装的树脂密封型半导体器件结构，在该结构中所提供的引脚在半导体芯片的尺寸范围内。随着IC卡(集成电路)和存储卡的发展，要求作在这些卡中的半导体器件器件的厚度愈来愈薄，尺寸愈来愈小。所开发的芯片级封装满足这些要求，这种封装通过使引脚在芯片的尺寸范围内连接到半导体芯片的电路制作表面来减小整体尺寸，以及通过使与电路制作表面相反的表面暴露在外面形成密封树脂层来减少厚度。结构图6(a)和图6(b)说明现有技术中芯片级封装的一个树脂密封型半导体器件。图6(a)的透视图说明其外貌。图6(b)是沿着图6(a)的A-A线的放大截面图。该半导体器件包括一个半导体芯片1，以及作在作为其一个表面的电路制作表面1a的中心部分的多个电极2。引脚4是两点之间的一个弯曲的金属片。引脚4的电极连接部分4a通过具有绝缘特性的粘结条3固定到电路制作表面1a的中心部分，引脚4的外部连接部分4b与电极连接部分4a相隔一个台阶，二者基本平行。倾斜的中间部分4c用来连接电极连接部分4a和外部连接部分4b，引脚4的电极连接部分4a通过金属丝5电连接到电极2。外部连接部分4b以预定的间距相对于电路制作表面1a排列。通过模塑用密封树脂层6密封半导体芯片1的电路制作表面1a及其周界表面，模塑时只有引脚4的外部连接部分4b暴露在外面。另一方面，与半导体芯片1的电路制作表面1a相对的背面1b不被密封树脂层6覆盖，也暴露在外面。用下例的工艺制作这种结构的半导体器件。开始，用粘结条3把模制的引脚框架的引脚4固定到半导体芯片1的电路制作表面1a上，然后通过压焊金属丝5把引脚4的电极连接部分4a电连接到半导体芯片1的电极2。为了压焊金属丝，制作引脚框架时电极连接部分4a要镀银。接着，在引脚框架固定的状态下把半导体芯片1安装到用于模塑的底模中。此时半导体芯片1是这样安装的其背面1b与用于模塑的底模的底部接触，而引脚框架的框架部分放在底模框架的预定位置处。进一步用与底模成对的顶模覆盖安装了半导体芯片1的底模，并通过门向模型内灌入液态的模塑树脂。模塑树脂变硬后，从模型中取出用密封树脂层6模塑后的半导体芯片，把引脚框架的不必要部分去掉。然后给引脚4的外部连接部分4b镀银，以用于焊接，这样完成了该半导体器件。当把这种结构的半导体器件封装在印刷电路板上时，在印刷电路板的元件安装表面上的底印上用丝网印刷等涂敷膏状的焊膏。然后这样安装该半导体器件，使其引脚4的外部连接部分4b与膏状焊膏的上面接触。把这样安装后的半导体器件放到回流设备中在足以使膏状焊膏融化的约300℃的温度下加热，由此把该半导体器件焊接到印刷电路板上。然而，在常规的树脂密封型半导体器件中主要存在两个固有的问题，如图7(a)及图7(b)所示。第一个问题是模塑时模塑树脂会排出到该半导体器件的引脚4的外部连接部分4b上，结果产生透视图3(a)所示的所谓的树脂毛刺7。当把引脚框架安装到模型中时，在空腔中引脚4的外部连接部分4b处于不固定状态，没有使它压向顶模的内部上表面的设施。因此与顶模的连接不牢，灌入模型的模塑树脂很可能渗入外部连接部分4b和顶模的内部上表面之间，因而产生树脂毛刺7。树脂毛刺7妨碍该半导体器件焊接到印刷电路板上，因此有必要在封装到印刷电路板前用例如高压水冲刷等措施去除树脂毛刺7。这带来了工艺步骤增加的问题。此外，和第一个问题相伴的另一个问题是现有技术的树脂密封型半导体器件要求在形成密封树脂层之前及之后对引脚4进行两次镀敷工艺。尤其是如果如上所述产生了树脂毛刺7，就必须有去除毛刺的工艺，因此为了焊接的对外部连接部分4b的镀银工艺必须在去除毛刺的工艺后完成。而另一方面，要求对于用来压焊金属丝的电极连接部分4a的镀银工艺应在制造引脚框架时完成。第二个问题是会在用于连接印刷电路板8上的底印9的焊膏10中产生裂缝11，如图7(b)封装在印刷电路板上的半导体器件所示。这种裂缝来源于焊膏10易碎的裂痕，在封装到印刷电路板之后，当使用环境中温度波动范围很大时，或在回流设备中加热后冷却到常温时都会产生这种裂痕，由于在密封树脂层6和印刷电路板8之间的热膨胀系数不同，产生施加在焊膏10上的应力。如果在焊膏10中产生裂缝11，会产生问题，使得印刷电路板8和该半导体器件之间的机械连接强度降低，电连接变得不稳定。因此，本专利技术的主要目的是解决现有技术固有的的上述问题，提供一种在模塑工艺中不易产生毛刺及防止在焊膏中产生裂缝的树脂密封型半导体器件。为了实现上述目的，根据本专利技术的树脂密封型半导体器件包括包含作在电路制作表面中心部位的诸多电极的半导体芯片，用具有绝缘性能的粘结层固定在电路制作表面上的诸多引脚，这些引脚平行于电路制作表面排列，其作为电极连接部分的一端位于电路制作表面的中心部分，其作为外部连接部分的另一端位于电路制作表面的外缘。这种半导体器件还包括使多个引脚的电极连接部分与多个电极电连接的连接部件，及通过模塑形成的密封树脂层，该密封树脂层覆盖着诸多引脚、电路制作表面及连接部件，但把与电路制作表面相对的另一个表面及引脚的外部连接部分的裸露表面暴露在外面，还包括凸出部分，每一个凸出部分都位于电路制作表面的中心部位，从裸露的表面凸起一个台阶，在裸露的表面上的每一个凸起上形成一个隆起，比密封树脂层的凸出部分高出一个固定的尺寸。根据上述结构，该半导体芯片的内部电路通过连接部分和引脚电连接到隆起处，隆起连接到印刷电路板上的连线，因此信号能输入输出到安装在印刷电路板上的外部电路。另外，制造具有上述结构的树脂密封型半导体器件要顺序执行下述工艺通过在该半导体器件的电路制作表面的外围部分提供的粘结层固定引脚，通过连接部件分别把引脚的电连接部分电连接到半导体芯片上的电极，把完成了上述两步工艺的半导体芯片安粘到用于模塑的模型中去，模塑密封树脂层使其覆盖诸多引脚、电路制作表面及连接部件，和电路制作表面相对的外部连接部分的表面暴露在外面，在诸多引脚各自的裸露表面上制作隆起。连接层可以使用具有绝缘性能的粘结条。另外，连接部件可以使用压焊丝。引脚的外部连接部分的裸露表面可以可以形成凹陷，隆起可以固定在凹陷中。在这种情况下要求凹陷的内表面镀敷金属以用于焊接。隆起可以沿着比凸出部分的裸露表面高出的台阶区域排成一行。在这种情况下，隆起可以与密封树脂层的台阶区域临接排列。根据一个实施方式，制作的密封树脂层的台阶部分基本上呈平面形状。而根据另一个实施方式，制作的密封树脂层的台阶区域由凸出部分和凹进部分交替构成，因此从另外的区域到电路制作表面的中心部分的覆盖着多个引脚的台阶区域的面积减小。另外，根据本专利技术固定在印刷电路板上的树脂密封型半导体器件的组成如下包含作在面对印刷电路板的电路制作表面的中心部位的诸多电极的半导体芯片，分别电连接到诸多电极上并基本平行于电路制作表面的诸多片带状引脚，覆盖着诸多引脚的每一个的某个部分及电路制作表面的密封树脂层，以及用来连接到印刷电路板的凸出部分，这些凸出部分在电路制作表面的中心处比引脚凸出一个台阶，用于分别连接暴露在密封树脂层外的引脚的裸露表面到印刷电路板上的图形的诸多隆起。下面结合附图的描述将使本专利技术的其它目的和优点变得明显，其中透视附图说明图1(a)表示根据本专利技术的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂密封型半导体器件包括：包含制作在电路制作表面的中心部位的多个电极的半导体芯片；利用具有绝缘性能的粘结层固定到所述电路制作表面的多个引脚，引脚平行于所述电路制作表面排列，其作为电极连接部分的一端位于所述电路制作表面的中心部位， 其作为外部连接部分的另一端位于所述电路制作表面的外缘；用于把所述多个引脚的电极连接部分电连接到所述多个电极的连接部件；通过模塑制造覆盖着所述多个引脚、所述电路制作表面及所述连接部件的密封树脂层，同时使与所述电路制作表面相对的所述外部 连接部分的裸露表面暴露在外，并使其包含每个都从所述电路制作表面的中心部位的所述裸露表面凸出一个台阶的凸出部分；以及在每个所述裸露表面上的隆起。

【技术特征摘要】
JP 1997-1-20 007519/97;JP 1997-10-7 274392/971.一种树脂密封型半导体器件包括包含制作在电路制作表面的中心部位的多个电极的半导体芯片；利用具有绝缘性能的粘结层固定到所述电路制作表面的多个引脚，引脚平行于所述电路制作表面排列，其作为电极连接部分的一端位于所述电路制作表面的中心部位，其作为外部连接部分的另一端位于所述电路制作表面的外缘；用于把所述多个引脚的电极连接部分电连接到所述多个电极的连接部件；通过模塑制造覆盖着所述多个引脚、所述电路制作表面及所述连接部件的密封树脂层，同时使与所述电路制作表面相对的所述外部连接部分的裸露表面暴露在外，并使其包含每个都从所述电路制作表面的中心部位的所述裸露表面凸出一个台阶的凸出部分；以及在每个所述裸露表面上的隆起。2.根据权利要求1的树脂密封型半导体器件，其所述的粘结层是具有绝缘性能的粘结条，所述的连接部件是压焊丝(bonding wire)。3.根据权利要求1和2中的任何一种树脂密封型半导体器件，其所述的外部连接部分的所述裸露表面作出凹进部分，所述隆起固定其内，所述凹进部分的内表面镀敷金属以用于焊接。4.一种树脂密封型半导体器件包括包含制作在电路制作表面的中心部位的多个电极的半导体芯片；分别电连接到所述多个电极并基本平行于所述电路制作表面排列的多个条片形引脚；制作的密封树脂层覆盖着所述多个引脚各自的某些部分及所述电路制作表面，该密封树脂层包含凸出部分，每个凸出部分都从位于所述电路制作表面的中心处的所述引脚凸出一个台阶；以及分别制作在暴露在所述密封树脂层外所述引脚的所述裸露表面上的多个隆起。5.根据权利要求1至4中的任何一种树脂密封型半导体器件，其中所述的隆起作在高于所述凸出部分一个固定的尺寸的所述裸露...

【专利技术属性】
技术研发人员：安在宪隆，大内伸仁，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]