半导体器件制造技术

把弹性体高精度稳定搭载到布线基板，并使半导体芯片的粘接工艺稳定而进行高成品率组装的半导体集成电路器件。这是一种焊球网格阵列形式的半导体封装，由芯片、粘接到芯片上的弹性体、粘接到弹性体上并形成了连接芯片压焊焊盘上的引线的布线的挠性布线基板、形成在基板主面上的阻焊层、连接布线的凸出电极基面的焊锡凸出电极构成，基板基材的芯片一侧粘接弹性体，而且在布线的焊锡凸出电极一侧形成阻焊层这样的表面布线构造。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路技术，特别是涉及在体积小、重量轻、薄型化的方向一直很活跃的携带电话机和便携式个人计算机等的携带式机器中应用且有效的技术。近年来，随着电子机器的高功能化、高性能化、体积小、重量轻、薄型化的方向一直很活跃。这一点上，最近的携带电话机和便携式个人计算机之类的携带机器的急增起着很大的作用。此外，个人操作的机器的人机接口的功能增大，处理的容易性和操作性日益受到重视。人们认为今后，随着真正的多媒体时代的到来，这种倾向将会更加强。在这样的状况中，半导体芯片的高密度化、高集成化的进展没有止境，半导体芯片的大型化和多电极化日益前进，封装急剧地向大型化发展。因此，在另一方面，为了使封装向小型化前进，端子引线的窄步距化也加速了，同时，封装的装配也急速地变得难了起来。于是，近年来人们提出了与半导体芯片同面积的超多管腿、高密度封装的方案，比如可以举出叙述于下述文献中的封装技术，它们是 日经BP社1994年5月1日发行的“日经微型器件(日经マイクロデバイス)”P98-P102；同上公司1995年2月1日发行的“日经微型器件”P96-P97；工业调查会平成7年4月1日发行的“电子材料”P22-P28，等等。这些封装技术中的构造的一例，比如说在半导体芯片的表面上介以弹性体设置挠性布线基板、把作为上述挠性布线基板的布线一端一侧的引线电连到上述半导体芯片的表面上的压焊区上，且把作为上述挠性布线基板的布线另一端一侧的凸出电极基面(Land)与焊锡凸出电极电连的封装构造。该封装构造的外形尺寸与半导体芯片相同，或者仅大一个根据需要加上的保护框那么大，并应用已形成了焊锡凸出电极的挠性布线基板。该布线基板的布线图形用镀金铜箔形成，顶端部分的铜(Cu)被腐蚀后已变成了金(Au)引线。用弹性体把该挠性布线基板粘接到半导体芯片的表面上之后，就变成了把金引线连到半导体芯片的压焊区上的构造了。然而，在上述那种构造中，根据本专利技术者的研究，可以知道下述情况。比如说，上述的封装构造中的挠性布线基板由于采用的是在布线基板的布线面上形成弹性体的所谓的背面布线构造，故挠性布线基板上的布线图形的凹凸成了关键因素，要把弹性体均匀地稳定地搭接是困难的。就是说，在向挠性布线基板上涂覆或粘贴弹性体之际，或者在布线图形的凸部的两侧形成不能充填弹性体的气孔，或者由于弹性体的尺寸形状不稳定，还会产生使半导体芯片的粘接工序也不能稳定地进行的问题。于是，本专利技术的一个目的是提供一种半导体集成电路器件，该器件通过采用表面布线构造可使弹性体高精度地稳定地搭载到布线基板上，使半导体芯片的粘接工序稳定且可进行高成品率的装配。本专利技术一个目的是提供一种半导体集成电路器件，该器件通过采用多种布线层构造使得可以在抗噪声性等方面得到杰出的电气特性。本专利技术的一个目的是把表面布线构造、多布线层构造应用到种种类型、变形的封装构造中去。本专利技术的一个目的是用基板基材的帽檐最佳化来防止弹性体的成分所产生的布线的污染。本专利技术的一个目的是借助于封装外形尺寸的最佳化防止半导体芯片的损伤，提高半导体芯片的可靠性，进而防止弹性体与半导体芯片之间的粘接不良，布线基板平坦度的恶化和可靠性的降低。本专利技术的一个目的是不需用平面S状布线构造进行了软改造的特殊的金丝压焊机，还可使压焊工具的轨迹进一步简化以得到缩短压焊时的间歇时间的效果。本专利技术的一个目的是用悬臂梁布线构造解决切断布线中的问题。本专利技术的一个目的是借助于半导体芯片的外部端子周围的钝化物窗口部分的扩大减小对钝化物或其下边的半导体芯片的损伤，进而提高防止布线污染所带来的压焊性。本专利技术的一个目的是采用加大布线凹口(notch)终端一侧的布线部分的有效面积的办法增加布线与基板基材间的粘接强度以获得稳定的凹口切断性。本专利技术的一个目的是构成用弹性体的扩张构造抑制布线基板的挠曲，进行提高粘接剂的粘接性，具有优良的耐湿性和可靠性的封装。本专利技术的一个目的是利用弹性体的埋沟技术提高埋沟性，另外利用把一侧的悬置部分作成多条的办法可以提高金属掩模的强度，再借助于形成密封材料阻流堤堰进一步提高埋沟性。本专利技术的一个目的是在内引线的压焊技术中，提高焊接性以防止对半导体芯片的损伤。本专利技术的一个目的是借助于已考虑了弯曲应力的布线设计，使之不用压焊工具的返程，仅仅使压焊工具垂直地下压就会形成合适的S形状。本专利技术的一个目的是利用导电材料的芯材和镀金的布线构造使布线本身难于产生裂纹，此外还减轻对半导体芯片的压焊损伤。本专利技术的一个目的是利用在布线上形成绝缘材料的办法抑制弹性体低分子量成分的漏出(bleed)，再采用使表面平坦化的办法，避免弹性体形成时的气孔的卷入之类的麻烦。本专利技术的一个目的是在半导体集成电路器件的制造方法中通过采用表面布线构造来提高对绝缘膜的孔径加工精度。本专利技术的一个目的是在半导体集成电路器件的制造方法中，借助于采用表面布线构造，稳定地涂覆薄的绝缘膜，使小的凸出电极可以良好地焊接，而且可以减小凸出电极的排列步距，因而构成有更高密度的输出端子的半导体封装。本专利技术的上述和其他的目的和新的特征，从本说明书的叙述和所加附图将会了解清楚。在本申请中所公布的专利技术之内，代表性的专利技术的概要说明如下。就是说，本专利技术之一的半导体集成电路器件是这样一种器件适用于在半导体芯片的主面上边介以弹性体设置布线基板，在已使作为上述布线基板的布线一端一侧的引线部分挠弯了的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，而且作为上述布线基板的布线的另一端一侧的板面(land)部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，且作成为上述布线基板在基板基材的主面上边形成上述布线，在上述基板基材的背面一侧配置上述弹性体，且在上述布线的主面上形成绝缘膜构成的，所谓采用了表面布线构造的封装构造。特别是把上述布线基板的布线作成为多布线层构造。此外，把上述半导体芯片的外部端子配置于半导体芯片的中央部分或外周部分上，把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置在从上述半导体芯片的外周往内一侧，往外一侧或内外两侧的区域上。本专利技术的一种半导体集成电路器件，根据上述弹性体的成分设定上述半导体芯片的外部端子一侧的上述弹性体的端部与上述布线基板的基板基材的端部的尺寸。本专利技术的一种半导体集成电路器件，在设上述半导体集成电路器件的外周一侧的上述布线基板的基板基材的端部与上述弹性体的端部之间的距离为M2，上述半导体芯片的端部与上述基板基材的端部之间的距离为M1的情况下，在满足M1＞M2＞0这一关系的范围内设定上述M2与M1。本专利技术的一种半导体集成电路器件，把上述布线基板的布线形成为至少把与上述布线基板的基板基材之间的固定部分和连接到上述半导体芯片的外部端子上的顶端部分已被变位为大于上述布线的宽度的形状。本专利技术的一种半导体集成电路器件把上述布线基板的布线形成为一方已固定于上述布线基板的基板基材上的悬壁梁构造。本专利技术的一种半导体集成电路器件，把上述半导体芯片上的表面保护膜的窗口部分的端部设定为至少在压下压焊工具的一侧，在上述压焊工具已压下来的时候，上述布线不干涉上述表面保护膜的范围的尺寸。本专利技术的一种半导体集成电路器件，把上述布线基板的布线的切口终端一侧的布线部分的有效面积形成得大。特别是使上述凹口终端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体集成电路器件，它是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，在使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部引线端子电连且把作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面（ｌａｎｄ）部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是上述布线基板在基板基材的主面上形成上述布线，在上述基板基材的背面一侧配置上述弹性体且在上述布线的主面上边形成绝缘膜而构成。

【技术特征摘要】
JP 1996-3-22 66637/961.一种半导体集成电路器件，它是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，在使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部引线端子电连且把作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面(land)部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是上述布线基板在基板基材的主面上形成上述布线，在上述基板基材的背面一侧配置上述弹性体且在上述布线的主面上边形成绝缘膜而构成。2.权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征是上述布线基板的布线由多个布线层构成。3.权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征是，把上述半导体芯片的外部端子配置在上述半导体芯片的中央部分而构成。4.权利要求3所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到从上述半导体芯片的外周往内一侧的区域上而构成。5.权利要求3所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到从上述半导体芯片的外周往外一侧的区域上而构成。6.权利要求3所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到上述半导体芯片的外周的内侧和外侧这两个区域上而构成。7.权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征是把上述半导体芯片的外部端子配置到上述半导体芯片的周边部分上而构成。8.权利要求7所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到从上述半导体芯片的外周往内一侧的区域上而构成。9.权利要求7所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到从上述半导体芯片的外周往外一侧的区域上而构成。10.权利要求7所述的半导体集成电路器件，其特征是把介以上述布线基板的布线连到上述半导体芯片的外部端子上的上述凸出电极配置到上述半导体芯片的外周的内侧和外侧这两个区域上而构成。11.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲了的状态下与上述半导体芯片的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是上述半导体芯片的外部端子一侧的上述弹性体的端部与上述布线基板的基板基材的端的尺寸根据上述弹性体的成分或物理特性进行设定而构成。12.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上，把作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极进行电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是设上述半导体集成电路器件的外周部分一侧的上述布线基板的基板基材的端部与上述弹性体的端部之间的距离为M2、上述半导体芯片的端部与上述基板基材的端部之间的距离为M1的情况下，在满足M1＞M2＞0的关系的范围内设定上述M2和M1而构成。13.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是使上述布线基板的布线形成为使与上述布线基板的基板基材之间的固定部分和将被连到上述半导体芯片的外部端子上的顶端部分至少变位为大于上述布线的宽度的形状而构成。14.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是使上述布线基板的布线形成为一方已固定于上述布线基板的基板基材上的悬臂梁构造而形成。15.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是上述半导体芯片上的表面保护膜的窗口部分的端部的尺寸设定为，至少在下压压焊工具的一侧处。在已把上述压焊工具压了下去的时候，上述布线不干涉上述表面保护膜的范围之内。16.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件。其特征是把上述布线基板的布线构成为使上述布线的凹口终端一侧的布线部分的有效面积形成得较大。17.权利要求16所述的半导体集成电路器件，其特征是上述凹口终端一侧的布线部分构成为达到相向的布线的基面部分上，或者纵向或横向延长到布线的空白区域处，或者把相邻的布线之间连起来。18.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片的主面上边，使作为上述布线基板的布线的一端一侧的引线部分在已弯曲的状态下与上述半导体芯片的主面上的外部端子电连，且使作为上述布线基板的布线的另一端一侧的基面部分与凸出电极电连而构成的半导体集成电路器件，其特征是上述弹性体构成为与上述半导体芯片的外形尺寸相比，在整个外周上至少在上述弹性体上形成的外周突起部分的宽度的值以上的大范围内形成。19.一种半导体集成电路器件，这是一种介以弹性体把布线基板设于半导体芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎忠一，秋山雪治，柴本正训，下石智明，安生一郎，西邦彦，西村朝雄，田中英树，木本良辅，坪崎邦宏，长谷部昭男，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，日立微型电子计算机系统公司，日立超爱尔爱斯爱工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]