半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置。在使管芯焊盘(8d)的下表面(8db)从密封体(4)的下表面(4b)露出的芯片层叠结构的QFP(6)中，将半导体芯片(2)搭载于远离管芯焊盘(8d)的位置(第二层)，其中在半导体芯片(2)的表面形成有由在骨架中至少含有苯并环丁烯作为有机单体的高分子构成的BCB膜，由此即使水分从管芯焊盘(8d)和密封体(4)的界面浸入，也能够延长水分到达该半导体芯片(2)的时间，使吸湿不良的发生变困难。根据本发明专利技术，能够抑制半导体装置的可靠性的降低。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置技术，尤其涉及适用于管芯焊盘(diepad)露出型的半导体装置的有效的技术。
技术介绍
在例如日本特开2001-358287号公报(专利文献1)中公开了如下结构：在芯片层叠型的半导体装置中，第一半导体芯片的背面以树脂模制状态在与密封树脂表面同一平面上露出。此外，在例如日本特开2003-318360号公报(专利文献2)中公开了如下结构：在无引脚型的半导体装置中，具有：由绝缘性树脂构成的密封体、搭载有半导体芯片的引板(tub)、在所述密封体的安装面上露出一面的多个引脚、被支承在所述引板的一面上的第一半导体芯片、以及层叠搭载于所述第一半导体芯片上的第二半导体芯片，并且所述引板在所述安装面上露出一面。此外，在例如日本特开2002-26233号公报(专利文献3)中公开了如下结构：在具有相互层叠并相互电连接的第一半导体芯片及第二半导体芯片的半导体装置中，具有粘着所述第一半导体芯片的第一管芯焊盘、以及粘着所述第二半导体芯片的第二管芯焊盘，并且所述第一管芯焊盘及所述第二管芯焊盘的一部分露出。专利文献1：日本特开2001-358287号公报专利文献2：日本特开2003-318360号公报专利文献3：日本特开2002-26233号公报
技术实现思路
将引线框架(leadframe)用作搭载有半导体芯片(以后，也简单地称为芯片)的基板的半导体装置(例如，QFP(方形扁平式封装))，与使用了由布线层和绝缘层构成的布线基板的半导体装置(例如，BGA(球栅阵列))相比，能够降低半导体装置的制造成本。但是，在QFP型的半导体装置中，作为外部端子的引脚配置在半导体装置(密封体)的周缘部，因此在设置与BGA型的半导体装置相同数量的外部端子的情况下，半导体装置的外形尺寸变大(难以小型化、多引脚化)。因此，本申请专利技术人研究了以下内容：使搭载有半导体芯片的管芯焊盘(芯片搭载部)从密封半导体芯片的密封体的下表面(安装面)露出，将该管芯焊盘也用作为一个外部端子。另一方面，近年来，存在半导体装置的高性能化、或搭载有半导体装置的安装基板的小型化的要求。因此，本申请专利技术人进一步研究了将多个或多种半导体芯片搭载于一个半导体装置内的情况。评价这种结构的半导体装置的结果是，在半导体装置中产生吸湿不良。本申请专利技术人在对其原因进行了研究之后发现，由于使管芯焊盘的一部分从密封体露出，因此在密封体和管芯焊盘的界面上发生剥离，水分经由由于该剥离而生成的间隙从外部侵入密封体的内部。此外得知，上述界面剥离也易在主面上形成有某种保护层(由在骨架中含有苯并环丁烯作为有机单体的高分子构成的膜，例如苯并环丁烯膜(以后，也简单地称为BCB膜))的半导体芯片和密封体的界面上发生。此外，若水分由于该吸湿不良而到达半导体芯片的主面，则形成在半导体芯片的主面上的电极焊盘被污染。因此，对于例如经由导线(wire)电连接半导体芯片的电极焊盘和引脚的制品，成为该导线从电极焊盘上剥离(断线)的原因(半导体装置的可靠性降低)。本专利技术的目的在于提供一种能够抑制半导体装置的可靠性降低的技术。本申请专利技术的其他课题及新特征从本说明书的记述及附图可知。简单地说明用于解决本申请中公开的课题的方法中的代表性的方法的概要如下。基于代表性的实施方式的半导体装置包括：管芯焊盘、多个引脚、搭载于管芯焊盘上的第一半导体芯片、搭载于第一半导体芯片上的第二半导体芯片、多个第一及第二导电性构件、及以管芯焊盘的下表面露出的方式进行密封的密封体，并且形成在第二半导体芯片的第二主面上的第二保护膜由在骨架中含有苯并环丁烯作为有机单体的高分子构成。简单地说明由本申请中公开的专利技术中的代表性的装置得到的效果如下。能够抑制半导体装置的可靠性的降低。附图说明图1是表示本专利技术实施方式1的半导体装置的结构的一个例子的俯视图。图2是表示图1的半导体装置的结构的一个例子的仰视图。图3是透过密封体表示图1的半导体装置的结构的俯视图。图4是表示沿图3的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图5是表示沿图3的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图6是表示搭载于图1的半导体装置上的第一层的半导体芯片的结构的一个例子的俯视图。图7是表示沿图6的A-A线切断后的结构的一个例子的局部剖视图。图8是表示搭载于图1的半导体装置上的第二层的半导体芯片的结构的一个例子的俯视图。图9是表示沿图8的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图10是表示对图9的BCB膜的分子结构进行表示的结构式的一个例子的俯视图。图11是表示在图1的半导体装置的组装中使用的引线框架的结构的一个例子的俯视图。图12是表示图1的引线框架中的一个器件区域的结构的一个例子的局部俯视图。图13是表示图1的半导体装置的组装中的第一层芯片的管芯键合后的结构的一个例子的局部俯视图。图14是表示沿图13的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图15是表示沿图13的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图16是表示图1的半导体装置的组装中的第二层芯片的管芯键合(diebonding)后的结构的一个例子的局部俯视图。图17是表示沿图16的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图18是表示沿图16的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图19是表示图1的半导体装置的组装中的导线键合后的结构的一个例子的局部俯视图。图20是表示沿图19的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图21是表示沿图19的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图22是表示图1的半导体装置的组装中的树脂模制后的结构的一个例子的局部俯视图。图23是表示沿图22的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图24是表示沿图22的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图25是表示本专利技术实施方式2的半导体装置的结构的一个例子的俯视图。图26是表示图25的半导体装置的结构的一个例子的仰视图。图27是透过密封体表示图25的半导体装置的结构的俯视图。图28是表示沿图27的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图29是表示沿图27的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图30是表示搭载于图25的半导体装置上的第三层的半导体芯片的结构的一个例子的俯视图。图31是表示沿图30的A-A线切断后的结构的一个例子的局部剖视图。图32是表示图25的半导体装置的组装中的第三层芯片的管芯键合后的结构的一个例子的局部俯视图。图33是表示沿图32的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图34是表示沿图32的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图35是表示图25的半导体装置的组装中的导线键合后的结构的一个例子的局部俯视图。图36是表示沿图35的A-A线切断后的结构的一个例子的剖视图。图37是表示沿图35的B-B线切断后的结构的一个例子的剖视图。图38是透过密封体表示本专利技术变形例1的半导体装置的结构的俯视图。图39是表示沿图38的A-A线切断后的结构的剖视图。图40是透过密封体表示本专利技术变形例2的半导体装置的结构的俯视图。图41是表示沿图40的A-A线切断后的结构的剖视图。图42是透过密封体表示本专利技术变形例3的半导体装置的结构的俯视图。图43是表示沿图42的A-A线切断后的结构的剖视图。图44是表示沿图42的B-B线切断后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，包括：管芯焊盘，其具有上表面、及与所述上表面相反一侧的下表面；多个引脚，其配置在所述管芯焊盘的周围；第一半导体芯片，其包括：第一主面、形成在所述第一主面上的第一半导体元件、形成在所述第一主面上并与所述第一半导体元件电连接的多个第一电极焊盘、以露出所述多个第一电极焊盘的方式形成在所述第一主面上的第一保护膜、及与所述第一主面相反一侧的第一背面，并且所述第一半导体芯片以所述第一背面与所述管芯焊盘的所述上表面相对的方式搭载于所述管芯焊盘上；第二半导体芯片，其包括：第二主面、形成在所述第二主面上的第二半导体元件、形成在所述第二主面上并与所述第二半导体元件电连接的多个第二电极焊盘、以露出所述多个第二电极焊盘的方式形成在所述第二主面上的第二保护膜、及与所述第二主面相反一侧的第二背面，并且所述第二半导体芯片以所述第二背面与所述第一半导体芯片的所述第一主面相对的方式搭载于所述第一半导体芯片上；多个第一导电性构件，其分别电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个引脚；多个第二导电性构件，其分别电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个第二电极焊盘；以及密封体，其以所述管芯焊盘的所述下表面露出的方式密封所述电极焊盘、所述第一半导体芯片、所述第二半导体芯片、所述多个第一导电性构件、及所述多个第二导电性构件，所述第二保护膜由在骨架中含有苯并环丁烯作为有机单体的高分子构成。...

【技术特征摘要】
2011.12.16 JP 2011-2764831.一种半导体装置，其特征在于，包括：管芯焊盘，其具有上表面、及与所述上表面相反一侧的下表面；多个引脚，其配置在所述管芯焊盘的周围；第一半导体芯片，其包括：第一主面、形成在所述第一主面上的第一半导体元件、形成在所述第一主面上并与所述第一半导体元件电连接的多个第一电极焊盘、以露出所述多个第一电极焊盘的方式形成在所述第一主面上的第一保护膜、及与所述第一主面相反一侧的第一背面，并且所述第一半导体芯片以所述第一背面与所述管芯焊盘的所述上表面相对的方式搭载于所述管芯焊盘上；第二半导体芯片，其包括：第二主面、形成在所述第二主面上的第二半导体元件、形成在所述第二主面上并与所述第二半导体元件电连接的多个第二电极焊盘、以露出所述多个第二电极焊盘的方式形成在所述第二主面上的第二保护膜、及与所述第二主面相反一侧的第二背面，并且所述第二半导体芯片以所述第二背面与所述第一半导体芯片的所述第一主面相对的方式搭载于所述第一半导体芯片上；多个第一导电性构件，其分别电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个引脚；多个第二导电性构件，其分别电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个第二电极焊盘；以及密封体，其以所述管芯焊盘的所述下表面露出的方式密封所述管芯焊盘、所述第一半导体芯片、所述第二半导体芯片、所述多个第一导电性构件、及所述多个第二导电性构件，所述第二保护膜由在骨架中含有苯并环丁烯作为有机单体的高分子构成。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述第二半导体芯片的所述第二主面上还形成有布线层，所述第二保护膜以使所述布线层的一部分露出的方式形成在所述布线层上。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，在所述第二半导体芯片上还层叠有第三半导体芯片，所述第二半导体芯片的所述第二电极焊盘形成在俯视观察时与所述第三半导体芯片重合的位置，所述第二半导体芯片的所述布线层的一部分形成在俯视观察时与所述第三半导体芯片不重合的位置，所述第二导电性构件经由所述布线层与所述第二电极焊盘电连接。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，在所述第三半导体芯片之上配置有所述密封体的一部分。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，所述密封体由环氧类的热固性树脂形成。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，俯视观察时，所述管芯焊盘的外形尺寸大于所述第一半导体芯片的外形尺寸，所述管芯焊盘经由所述第一导电性构件与所述第一半导体芯片的所述第一电极焊盘电连接。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，俯视观察时，所述管芯焊盘的外形尺寸小于所述第一半导体芯片的外形尺寸。8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述管芯焊盘由多个悬挂引线支承，在所述多个悬挂引线中相互相邻的悬挂引线之间，并且在俯视观察时所述管芯焊盘和所述多个引脚之间设有引线条。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，所述引线条配置在剖视观察时所述管芯焊盘所在的高度和所述引脚所在的高度之间的高度。10.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个引脚的各下表面在所述密封体的下表面露出。11.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述第一半导体芯片的所述第一主面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：金本光一，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：