半导体器件封装及其制备方法和半导体器件技术

一种在用于安装半导体芯片的电路板中设置电容器的半导体器件封装，其中： 所述电容器直接设置于所述电路板的半导体芯片安装表面之下； 在所述电路板的所述半导体芯片安装表面形成在一个表面露出以便所述半导体芯片的电极端子可直接连接的连接焊盘；和 在连接焊盘中，相应于所述电容器的外连接端子的、将连接有所述半导体芯片的电极端子的连接焊盘的另一表面上具有与它们直接连接的所述电容器的外连接端子。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件封装(package)及其制备方法和半导体器件，特别涉及在电路板中设置电容器并在其上安装半导体芯片的半导体器件封装及其制备方法和半导体器件。本申请的专利技术人之一在日本专利申请2000-276514的说明书中在先提出了一种如附图说明图10所示的半导体器件，作为使用内部设置有芯片电容器或其它电容器的半导体器件封装的半导体器件。如图10所示的半导体器件100由多层电路板即半导体器件封装104(以下简称为“封装104”)和安装于该封装104上的半导体芯片102构成。半导体器件封装104具有在板状芯材106的两个表面上的多层导电图形108、108...，其中芯材106由玻璃环氧树脂板等构成。导体图形108、108...以多层形式形成。形成于多层中的导体图形108、108...通过穿过芯材106的通孔110、110和穿过绝缘层114、114...的通路(vias)112、112等电连接。封装104有插入凹槽116的电容器118，在芯材106中通过布线程序(router)等来形成凹槽116。电容器118由硅衬底118a、形成于衬底118a的一个表面上且由介质材料构成的膜118b、以及形成于膜118b表面上的导电膜118c构成。用导电粘合剂122将电容器118粘接到沿凹槽116内壁形成的金属板状膜120上。按照图10中所示的半导体器件，可以在安装的半导体芯片102附近的封装104内设置电容器，因而可以使供给半导体芯片102等的电源稳定。这样，即使安装高操作频率的半导体芯片102，也可防止由于不稳定电源等引起的错误操作。可是，按照图10所示的半导体器件，已知为了装载更高速度(更高频率)的半导体芯片，还需要对半导体芯片提供更稳定的电源等。本专利技术人研究了在如图10所示的半导体器件中安装更高速度(更高频率)的半导体芯片时不能使供给半导体芯片102的电源稳定的原因。在半导体器件100中，电容器118被插入封装104大体中心位置处的芯106中形成的凹槽116内。从安装的半导体芯片102的电极端子延伸到电容器118的导体电路弯折地形成。因此，从半导体芯片102的电极端子延伸到电容器118的导体电路较长并且具有许多连接位置，从半导体器件100的外连接端子延伸到半导体芯片102的导体电路的电感变大。由此可知，供给半导体芯片102的电源容易变得不稳定。为了实现上述目的，本专利技术人认为这是有效的，即在封装104中设置电容器118，使电容器118的外连接端子直接与连接焊盘相连接，而连接焊盘将与用于安装半导体芯片102的封装104表面上形成的半导体芯片102的电极端子相连接，结果完成了本专利技术。按照本专利技术的第一方面，提供一种在用于安装半导体芯片的电路板中设置电容器的半导体器件封装，其中电容器直接设置于要安装半导体芯片的电路板的半导体芯片安装表面之下；在电路板的半导体芯片安装表面形成在一个表面露出以便半导体芯片的电极端子可直接连接的连接焊盘；和在连接焊盘中，相应于电容器的外连接端子的、将连接有半导体芯片的电极端子的连接焊盘的另一表面上具有与它们直接连接的电容器的外连接端子。按照本专利技术的第二方面，提供一种半导体器件封装的制备方法，用于制备在电路板中设置电容器的半导体器件封装，该方法包括将电容器的外连接端子直接连接于连接焊盘中其上将连接电容器的电容器连接端子的一个表面，其上将安装半导体芯片的电极端子的连接焊盘的另一个表面以与金属板的一个表面紧密接触的方式直接连接，形成电路板，其在金属板一个表面上设置有电连接连接焊盘和电容器的外连接端子的导体电路，或安装电容器，以使其上安装半导体芯片的电极端子的外连接端子的连接表面的一个表面与金属板的一个表面紧密接触地直接连接，然后形成电路板，其设置有在金属板该表面与电容器的其它外连接端子电连接的导体电路，和腐蚀金属板的另一表面，露出电路板的半导体安装表面，其至少包括要直接连接半导体芯片的电极端子的电容器外连接端子的连接表面或连接焊盘。按照本专利技术的第三方面，提供一种半导体器件，它由这样的半导体器件封装和安装于该封装的半导体芯片安装表面上的半导体芯片构成，其中半导体芯片的电极端子与连接焊盘的一个表面直接连接，连接焊盘的另一个表面与设置于半导体器件封装中的电容器的外连接端子或其连接表面直接连接。在本专利技术中，作为电容器，可以使用两侧布线型电容器，其由硅衬底和在两个表面上形成的外连接端子构成，从而更缩短了通过电容器电连接半导体芯片的电极端子与封装的外连接端子的导体电路的长度。最好，使通过电容器电连接电容器连接焊盘和形成于电路板的另一表面的电路板外连接端子的导体电路为最短距离，其中电容器连接焊盘形成于电路板的一个表面的半导体芯片安装表面上并与电容器的外连接端子直接连接，最好在从电容器连接焊盘到电路板另一表面垂直下降的方向上形成电路板外连接端子和大体直地形成导体电路。当电路板形成为多层电路板时，通过沿直线堆叠在将金属填入通过这些层的通孔所形成的通路，来形成通过电容器电连接形成于多层电路板的的另一个表面上形成的电路板外连接端子的导体电路，就能够使通过电容器与形成于电路板的另一表面的电路板外连接端子电连接的导体电路为最短的距离。在按照本专利技术的半导体器件封装(以下有时简称为“封装”)中，当半导体芯片安装在半导体芯片安装表面时，相应于电容器外连接端子的半导体芯片的电极端子与半导体芯片安装电路一个表面上露出的连接焊盘中的连接焊盘的一个表面直接连接，而电容器外连接端子直接与该连接焊盘的另一个表面连接。作为选择，相应于电容器外连接端子的半导体芯片的电极端子与半导体芯片安装表面上露出的电容器的外连接端子的连接表面直接连接。因此，由于半导体芯片的电极端子与电容器的电极端子通过连接焊盘连接或直接连接，因此可以尽可能缩短端子之间连接电路的距离和减少连接位置，并且可减小直接连接半导体芯片的电极端子和电容器的电极端子的导体电路的电感。图9A-9C是说明形成图8所示半导体器件的半导体器件封装的工艺步骤的剖面图；和图10是说明现有技术的半导体器件的剖面图。本专利技术的半导体器件示于图1中。图1中所示的半导体器件10由下列部分构成其内设置有电容器18的半导体器件封装14(以下简称为“封装”)；通过薄树脂层13粘接到封装一个表面上用作增强件的框架形金属板11；和通过倒装芯片键合安装到金属板11的框架形开口中所形成的半导体芯片安装表面的半导体芯片12。封装14是一种多层电路板，由形成有导体图形16、16...且用作绝缘层的树脂层14a、14b和14c的叠层构成。形成于这些层上的导体图形16、16...通过穿过这些层形成的通路20、20...电连接。封装14的另一个表面有附着于其上且用作电路板外连接端子的焊球。焊球24、24...通过由导电图形16和通路20等构成的导体电路与半导体芯片12的电极端子电连接。在封装14的另一个表面的非焊球24、24...的部位覆盖有焊料抗蚀剂23。如图2中所示，设置于封装14的电容器18是两侧布线型电容器，由在两个表面上形成有外连接端子18a、18a、18b、18b的硅衬底22构成。硅衬底22形成有通孔42。硅衬底22的一个表面和通孔42的内壁形成有氧化膜层26。氧化膜层26被形成为其上的导体图形46本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：饭岛隆广，六川昭雄，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：