半导体器件制造技术

提供了一种半导体器件，其包括具有用于制造电子电路的第一表面的半导体基底；由绝缘树脂构成的树脂包围层，其形成在半导体基底的第一表面上；与电子电路相连并在树脂包围层上部分露出的多个外部端子；在树脂包围层上形成的多个通道或空洞；以及在与半导体基底的第一表面相对的第二表面上形成的多个通道或空洞。所述通道沿预定方向延伸，或者将其形成为彼此成直角地相交。由于形成通道或空洞，所以可以提高半导体器件表面的总面积，由此提高半导体器件的散热性能。另外，可以避免半导体器件的弯曲。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件。
技术介绍
在如LSI器件的半导体器件中，在半导体芯片表面上形成诸如晶体管和各种电子元件的集成电路，因此当其工作时会产生热量。为了避免由于半导体芯片中产生的过度的热量而引起错误和故障，已经开发了用于从半导体器件有效散热的各种热沉(hearsink)结构和散热结构。例如，日本专利申请公开No.2002-158310讲授了一种配备有散热结构的半导体器件，其中与板连接的散热电极通过绝缘树脂(或绝缘层)朝向板散发由半导体芯片的表面产生的热量。在该半导体器件中，半导体芯片的表面区域和侧面区域由绝缘树脂(或绝缘层)覆盖。另外，日本专利申请公开No.2001-77236讲授了一种配备有散热结构的半导体器件，其中由用作电源的衬垫(pad)所产生的相对大量的热通过薄膜基底的散热图形(对应于布线部分)的方式经由在半导体元件表面形成的下填充(under-fill)材料而被耗散，该散热图形设置在半导体元件表面的周边部分中。在该半导体器件中，布线部分形成在其中形成集成电路的半导体芯片表面的旁边。制造晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)，使得在晶片被切割为大量的单个半导体芯片之前，在半导体芯片表面上形成用于在半导体芯片和板之间建立电连接的布线部分和电极部分，并将其密封在树脂中。在WLCSP中，在预期位置形成布线部分、电极部分和绝缘部分，使得它们并不伸出半导体芯片的侧面区域。这实现了半导体芯片的尺寸降低。在其中半导体芯片的侧面区域被封入绝缘层中的日本专利申请公开No.2002-158310中所公开的半导体器件以及在日本专利申请公开No.2001-77236中所公开的半导体器件都不适合于WLCSP。传统上，WLCSP不配备允许有效散发由半导体芯片产生的热的散热结构。所以，为了提高半导体器件的可靠性，强烈要求WLCSP配备有效的散热结构。由于非常先进的以实现高速处理和电路元件高度集成的关于IC器件和LSI器件的最近的发展，已经开发了实现从半导体器件有效散热的关于芯片和封装的各种类型的结构，并已投入实际使用。在减小如笔记本电脑和具有数字相机的便携式电话的电子器件的尺寸、厚度和重量上已经获得了很大的进步。至于用于半导体元件的芯片外壳，近来芯片尺寸封装(CSP)代替了常规的双列直插式封装(dual in-line package，DIP)。例如，将芯片尺寸封装(CSP)设计成使得半导体元件通过金属凸块(metal bump)连接到载体基底，在载体基底的下表面上形成用于将半导体元件附着到印刷电路板上的金属凸块。最近的发展使晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)具有金属衬垫，其允许与在其上形成有电子电路的半导体基底的预定表面(或电子电路制造表面)上所形成的外部器件的连接。另外，已经开发了各种结构以提高在常规芯片尺寸封装中的半导体元件的散热性能。例如，日本专利申请公开No.H10-321775讲授了一种热沉结构，其中附着到与CSP的预定表面相对的平坦表面的导热片与具有多个通道(channel)的金属热沉接触，这些通道与金属热沉板结合以散发由半导体元件产生的热。日本专利申请公开No.H11-67998讲授了一种热沉结构，其中在与CSP的预定表面相对的平坦表面上形成具有实现高度差的不规则区的不规则膜，由此散发由半导体元件产生的热。在日本专利申请公开No.H10-321775中公开的热沉结构中，金属热沉板附着到与CSP的预定表面相对的平坦表面，由于平坦表面的有限面积，其散热效果也受到限制。在日本专利申请公开No.H11-67998中公开的热沉结构中，由于在平坦表面上形成的不规则区会引起总面积的增加，因此可以提高散热效果；然而，因为其有限的散热效果，所以仍然存在问题。常规的WLCSP具有非常窄的表面区域，使得不能提供用于在其上设置标记间隔(marking space)的空间。这在操作者区别半导体元件的方向时引起困难。传统上，通过两个步骤将半导体芯片安装到板上，即，使用粘合剂实现暂时连接的第一步骤和使用焊料实现固定连接的第二步骤。这使得生产者降低制造半导体芯片的生产周期和降低其生产成本变得非常困难。另外，很难减小生产机器的尺寸，这在降低制造成本上引起瓶颈。由于此原因，已经开发了使用磁性材料将半导体芯片有效安装到板上的各种方法，并将其投入实际使用，例如，这些方法在下面的文献中公开。日本专利申请公开No.2002-57433；日本专利No.2699938；日本专利申请公开No.H04-113690；以及日本专利申请公开No.H02-134894。通过使用磁性材料将半导体芯片安装到板上的常规方法将参考图20和21来进行描述。图35是示出安装方法的第一个例子的横截面图，其中附图标记201表示芯片模块，附图标记202表示在其上安装芯片部件201的布线板。将芯片模块201设计成一对电极端子204附着到其上形成有电子电路的芯片基底203的两侧；永久磁铁205粘附到芯片基底203的底部；在芯片基底203的上表面上形成密封部件206。将布线板202设计成在其上形成有布线图形(未示出)的基底207上的预定位置形成电极图形208；将磁性材料209设置在电极图形208之间。在将芯片模块201安装到布线板202的过程中，将芯片模块201设置在布线板202的上方以在电极端子204和电极图形208之间建立定位；然后，向下移动芯片模块201而使电极端子204与电极图形208接触，由此可以完成安装过程。这里，芯片模块201的永久磁铁205吸引布线板202的磁性材料209，由此可以按照它们之间预定的定位将芯片模块201牢固地固定到布线板202。图36是示出安装方法的第二个例子的横截面图，其中附图标记211表示IC芯片，附图标记212表示印刷电路板。这里，在IC芯片211的预定表面211a上形成多个电极衬垫213，并且磁性材料214嵌入IC芯片211的预定表面211a中。在印刷电路板212上形成布线图形215，磁性材料216嵌入印刷电路板212。另外，用于与布线图形215建立电连接的焊料球217贴附在电极衬垫213上。在将IC芯片211安装到印刷电路板212上的过程中，将焊料球217贴附在IC芯片211的电极衬垫213上；然后，将IC芯片211定位在印刷电路板212之上以在焊料球217和布线图形215之间建立定位；此后，熔化焊料球217使IC芯片211牢固安装在印刷电路板212上。这里，磁性材料214和216均是被磁化的，由此以它们之间预定的定位将IC芯片211固定到印刷电路板212。上面提到的方法需要定位永久磁铁205和磁性材料209、214和216的工艺以及使磁性材料209、214和216磁化的工艺。这增加了制造工艺的零件数量和数目，随之增加制造成本。当永久磁铁205和磁性材料209、214和216在定位上改变时，就必须重新设计产品，这在设计上会导致额外的成本。如图35所示，在布线板202上安装芯片模块201之前，必须将永久磁铁205附着到芯片模块201并相应地将磁性材料209附着到布线板202，其中因为永久磁铁205和磁性材料209的提供，产品在总体高度和体积上应该增加了，这引起对降低产品尺寸和减小厚度的不希望的限制。为了将包括磁性材料214的IC芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于包括：　　　　半导体基底，其具有用于制作电子电路的第一表面；　　　　由绝缘树脂构成的树脂包围层，其形成在所述半导体基底的所述第一表面；　　　　多个外部端子，其与所述电子电路连接并且部分暴露在所述树脂包围层上；　　　　形成在所述树脂包围层上的多个通道或者空洞；以及　　　　形成在与所述半导体基底的所述第一表面相对的第二表面上的多个通道或者空洞。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野本健太郎，井川郁哉，齐藤博，佐藤隆志，大桥敏雄，大仓喜洋，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]