專利名稱：半導(dǎo)體器件和使用該半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括粘接到半導(dǎo)體芯片周邊的布線帶并且封裝尺寸與裸片可比的半導(dǎo)體器件，和包括二維或三維密集排列的多個這樣的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件。
當今，由多個密集排列的半導(dǎo)體器件構(gòu)成的多芯片組件正不斷發(fā)展。已提出了與多芯片組件有關(guān)的各種封裝結(jié)構(gòu)和安裝方法。實現(xiàn)半導(dǎo)體器件密集排列的常規(guī)結(jié)構(gòu)被分成下面將要描述的具體類型。
在一種結(jié)構(gòu)類型中，沿垂直方向在電路板上單向堆疊半導(dǎo)體器件。例如，日本專利特開平9-275183中教導(dǎo)了一種具有在其頂部和底部設(shè)置的外連接部分的半導(dǎo)體器件。這種半導(dǎo)體器件可在單向結(jié)構(gòu)中堆疊。
在另一種結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體器件不僅在垂直方向上堆疊，而且還在水平方向上(即與電路板平行地)并排設(shè)置。更具體地說，在與電路板平行的一個方向上并排設(shè)置多個堆疊的半導(dǎo)體器件，或在與電路板平行的兩個方向上并排設(shè)置多個堆疊的半導(dǎo)體器件。把前一結(jié)構(gòu)和后一結(jié)構(gòu)分別稱為二維結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu)。
美國專利5,790,380披露了具有二維結(jié)構(gòu)、且包括單個柔性布線板的半導(dǎo)體器件。柔性布線板被折彎然后并排粘接到半導(dǎo)體芯片的頂部、底部和一側(cè)上。在芯片的一側(cè)上設(shè)置外連接部分。在該文獻中還公開了具有粘接到這樣的半導(dǎo)體器件堆疊體上的第二柔性布線板的半導(dǎo)體組件，和具有粘接到多個這樣的組件上的第三布線板的半導(dǎo)體組件。
日本專利特開平10-335570提出了具有按三維結(jié)構(gòu)設(shè)置的多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件。具體地說，各半導(dǎo)體器件包括在其內(nèi)形成的凹腔中容納半導(dǎo)體芯片的多邊形絕緣封裝。利用引腳實現(xiàn)的外連接部分被設(shè)置在封裝的各表面上。芯片和外連接部分通過導(dǎo)電引線和鍵合引線電互連。這種半導(dǎo)體器件是三維設(shè)置的。
可是，在前述日本專利特開平9-275183中教導(dǎo)的半導(dǎo)體器件具有僅設(shè)置于半導(dǎo)體芯片頂部和底部上的外連接部分，因此僅能實現(xiàn)單向結(jié)構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)的密集排列受到限制。并且，即使多個這樣的半導(dǎo)體器件并排定位時，也不能電連接在水平方向上彼此相鄰的半導(dǎo)體器件。例如，在沒有在下面的半導(dǎo)體器件與電路板的媒介的情況下，在水平方向上彼此鄰接的兩個組件的頂部半導(dǎo)體器件不能電互連。因為增加了安裝密度，這使電特性惡化和使更多的布線密集排列。布線的密集排列轉(zhuǎn)化成單個布線寬度減小和鄰近布線之間的距離減小，這本身會妨礙布線的設(shè)計和制備，并且會增加成本。
因為外連接部分僅設(shè)置在芯片的一側(cè)上，因而在美國專利5,790,380中披露的二維結(jié)構(gòu)除第一柔性布線板之外，還需要第二和第三柔性布線板，這降低了安裝密集度。并且，在沒有第二和第三布線板與電路板的媒介的情況下，半導(dǎo)體器件不能互連。這也導(dǎo)致與日本專利特開平9-275183中的上述問題相關(guān)的問題。
在日本專利特開平10-335570提出的三維結(jié)構(gòu)中的問題是，多邊形絕緣封裝有充分的厚度和通過布線鍵合埋置在凹腔中的半導(dǎo)體芯片。因此，所獲得的封裝尺寸遠遠大于芯片尺寸并嚴重阻礙密集的安裝。并且，在沒有包括于中間半導(dǎo)體器件中的半導(dǎo)體芯片的媒介的情況下，通過中間半導(dǎo)體器件彼此鄰接的兩個半導(dǎo)體器件不能電互連。這增加了互連的半導(dǎo)體器件之間的長度和信號傳送路徑，并增加了半導(dǎo)體芯片的電路設(shè)計負擔。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有期望的電特性而不會加重布線密度的低成本、二維或三維的半導(dǎo)體組件，以及其封裝尺寸與構(gòu)成半導(dǎo)體組件的裸片同等的半導(dǎo)體器件。
按照本發(fā)明，半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體芯片和包括具有預(yù)選圖形的布線層的單個布線帶。外連接部分設(shè)置在布線帶上，同時內(nèi)連接部分形成在布線帶中并連接到包含在半導(dǎo)體芯片中的電極上。布線帶在半導(dǎo)體芯片的邊緣折彎并粘接到半導(dǎo)體芯片的至少三個表面上。外連接部分設(shè)置在至少三個表面之上。
還公開了包括分別具有上述結(jié)構(gòu)的多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件。
根據(jù)下面結(jié)合附圖所作的詳細說明，將更清楚本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，其中

圖1A是展示組裝的按照本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第一實施例的平面圖；圖1B是第一實施例的正視圖；圖1C是展示在組裝條件下的第一實施例的正視圖；圖1D是包括分別具有圖1C中所示結(jié)構(gòu)的多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件的正視圖；圖2A是展示組裝的按照本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第二實施例的平面圖；圖2B是第二實施例的正視圖；圖2C是展示在組裝條件下的第二實施例的正視圖；圖2D是包括多個分別具有圖2C中所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件的正視圖；圖3A是展示代表本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第三實施例的布線帶的平面圖；圖3B是組裝的第三實施例的正視圖3C-3D是分別展示在各組裝步驟中的第三實施例的正視圖；圖3E是在組裝條件下的第三實施例的正視圖；圖3F是包括多個具有圖3E中所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件的正視圖；圖4A是展示組裝的按照本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第四實施例的平面圖；圖4B是在組裝條件下的第四實施例的平面圖；圖5是展示包括半導(dǎo)體芯片和粘接到芯片上的布線帶的特殊結(jié)構(gòu)的局部剖面圖；圖6是展示包括布線帶和粘接到其上的半導(dǎo)體芯片的另一個特殊結(jié)構(gòu)的局部剖面圖；圖7是展示制備布線帶的具體工序的剖面圖；和圖8是展示利用本發(fā)明的具體三維半導(dǎo)體組件的等軸圖。
下面說明按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體組件的各種優(yōu)選實施例。第一實施例參照圖1A-1D，示出體現(xiàn)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體組件。如圖1A-1C所示，以通用符號71表示的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片1和組裝一膜載體的單個布線帶2構(gòu)成。由未示出的半導(dǎo)體晶片制備半導(dǎo)體芯片1，并且該芯片具有常規(guī)矩形形狀。具體地說，芯片1具有構(gòu)成矩形的頂部、底部和四個側(cè)邊。芯片1的每兩個鄰接表面大體相互垂直，同時該芯片相互面對的每兩個表面彼此大體平行。更具體地說，如圖1A-1D所示，芯片1的頂部和底部彼此大體平行，同時前面與背面、右面與左面都彼此平行。
按預(yù)選的圖形在布線帶2中形成未示出的布線層。布線層的預(yù)選部分露出于布線帶2表面的外部，形成外連接部分36。所示實施例采用BGA(球柵陣列)。因此外連接部分36形成為將承載焊球3的焊盤。布線帶2是非常薄且具有相應(yīng)于在芯片1的頂部、底部和一側(cè)面顯露出時形成的矩形輪廓的柔性片。
下面說明組裝半導(dǎo)體器件71的具體工序。首先，如圖1A所示，焊球3鍵合到僅在布線帶2一部分中的外連接部分36上，其中布線帶2的該部分將要粘接到芯片1頂部和一側(cè)面上。即在布線帶2的要粘接到芯片1底部的另一部分中沒有焊球3。此時，制備成具有焊球3的布線帶2，其中焊球3僅鍵合到布線帶2的將要粘接到芯片1頂部的那部分上。
如圖1B所示，把具有焊球3的布線帶2粘接到芯片1的頂部上。如圖1C所示，在芯片1的邊緣折彎布線帶2并將其緊密粘接到芯片1的一側(cè)面和底部上。在所示實施例中，提前把粘接劑涂敷到布線帶2的背面上，以便布線帶2可以粘接到芯片1上。
如圖1C所示，用上述工序組裝的半導(dǎo)體器件71由芯片1和包括布線層的單個布線帶構(gòu)成。布線帶2除外連接部分36之外，還具有內(nèi)連接部分。通過與配置于芯片1上的電極5(見圖5)連接的金屬34(見圖5)實現(xiàn)內(nèi)連接部分。內(nèi)連接部分設(shè)置在布線帶2的將粘接到芯片1的那部分上。
通過在芯片1的邊緣進行折彎，布線帶2粘接到芯片1的頂部、底部和一側(cè)面上。在芯片1的上述所有三個表面上設(shè)置外連接部分36。因此，在將要粘接布線帶2的芯片1的頂部、底部和一側(cè)面中，頂部和底部(一對彼此面對的表面)彼此大體平行，外連接部分36就設(shè)置于其上。
圖1D表示由分別具有圖1C中所示結(jié)構(gòu)的多個二維設(shè)置的半導(dǎo)體器件71構(gòu)成的半導(dǎo)體組件。多個半導(dǎo)體器件71不僅堆疊在電路板4上，而且還在左右方向上并排設(shè)置。焊球3將垂直和水平方向上彼此鄰接的半導(dǎo)體器件71物理電連接。此外，焊球3還物理電連接在堆疊到電路板4的底部處的半導(dǎo)體器件71。在這種條件下，彼此鄰接的半導(dǎo)體器件71通過布線帶2的外連接部分36電連接。此外，通過焊球3，半導(dǎo)體器件71在垂直方向(垂直于電路板4)和水平方向(平行于電路板4)上連接在一起。
在將要粘接布線帶2的芯片1的頂部、底部和一側(cè)面中，頂部和底部彼此大體平行，因在其上設(shè)置外連接部分36，而可堆疊半導(dǎo)體器件71。盡管圖1D示出按三個臺階堆疊的半導(dǎo)體器件71，但根據(jù)需要，它們也可以按四個或更多的臺階堆疊。
此外，因在各芯片1的也粘接布線帶2的一側(cè)面上設(shè)置外連接部分36，因而可在左右方向上并排設(shè)置兩個半導(dǎo)體器件71。
如圖1A所示，布線帶2可配置延伸部分60(假想線)，該部分60粘接到芯片1面對上述一側(cè)面的側(cè)面上。這允許在左右方向上并排設(shè)置更多的半導(dǎo)體器件71，并通過也配置在延伸部分60上的外連接部分和焊球3物理電互連。
仍如圖1A所示，布線帶2還可配置延伸部分61a和61b(假想線)，延伸部分61a和61b分別粘接到芯片1的彼此面對的一對側(cè)面上，即前面與背面。這允許在電路板4上沿垂直于圖1D的片表面的方向并排設(shè)置大量的半導(dǎo)體器件71，并通過也配置在延伸部分61a和61b上的外連接部分和焊球3物理電連接。圖8表示所獲得的三維半導(dǎo)體組件的具體結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要，在垂直和水平方向上可設(shè)置更多的半導(dǎo)體器件71。
如上所述，在上面說明的實施例中，外連接部分和焊球3物理電連接附近的半導(dǎo)體器件71。即，在沒有電路板4的媒介且因此通過最短的可能路由的情況下，各半導(dǎo)體器件71可與另一個半導(dǎo)體器件71電連接。
并且，如圖1D所示，焊球3和布線帶2一起形成了例如圖1D中所示的布線通路51。通過粘接到包含于半導(dǎo)體器件71c中的半導(dǎo)體芯片1c上的布線帶2c，插入在半導(dǎo)體器件71a和71b之間的布線通路51電連接兩個半導(dǎo)體器件71a和71b。即，在沒有包含于半導(dǎo)體器件71c中的半導(dǎo)體芯片1c作為媒介的情況下，電互連半導(dǎo)體器件71a和71b。第二實施例參照圖2A-2D，說明本發(fā)明的另一個實施例。除下列結(jié)構(gòu)外，該實施例與第一實施例相同。由于圖2A-2D分別相應(yīng)于圖1A-1D，各半導(dǎo)體器件72具有在它們的背面按雙芯片方式彼此粘接的兩個半導(dǎo)體芯片10和11。因此各布線帶20具有相應(yīng)于當芯片10和11疊片的頂部、底部和一側(cè)面顯露出時形成的矩形的輪廓。布線帶20與前一實施例的布線帶2的不同之外在于，它覆蓋芯片10和11的疊片的上面的一側(cè)面。
下面說明組裝半導(dǎo)體器件72和半導(dǎo)體組件的具體工序。首先，如圖2B所示，組裝一膜載體的單個布線帶20粘接到兩個芯片10和11的表面上。接著，如圖2C所示，在芯片10和11的邊緣折彎布線帶20并將其粘接到芯片10和11的側(cè)面上。芯片10和11的背面彼此粘接在一起。
如圖2D所示，二維設(shè)置分別具有圖2C中所示結(jié)構(gòu)的多個半導(dǎo)體器件72，以便構(gòu)成半導(dǎo)體組件。并且，如圖2A所示，布線帶20可配置延伸部分62、63a和63b(假想線)，以使半導(dǎo)體器件72可設(shè)置在任何二維結(jié)構(gòu)上或與圖8結(jié)構(gòu)類似的三維結(jié)構(gòu)上。
在所示實施例中，焊球3和布線帶2一起形成例如如圖2D所示的布線通路53。通過粘接到半導(dǎo)體芯片11c的布線帶2c，插入芯片10a和10c之間的布線通路53電連接兩個芯片10a和10c。即，在沒有芯片1c作為媒介的情況下，電互連芯片10a和10c。第三實施例參照圖3A-3F，說明本發(fā)明的又一個實施例。如圖中所示，半導(dǎo)體器件73由六個半導(dǎo)體芯片12-17和組裝一膜載體的單個布線帶21構(gòu)成。芯片12-17分別與第一實施例中的芯片結(jié)構(gòu)相同。在所說明的該實施例中，布線帶21的長度比芯片12-17的每一個的尺寸的四倍還要大。
下面說明組裝半導(dǎo)體器件73的具體工序。首先，如圖3A所示，焊球3鍵合到形成于布線帶21上的外連接部分36上，在圖3A中用實線表示布線帶21。更具體地說，焊球3鍵合到布線帶21的部分上，這部分將被粘接到芯片12的正面和芯片12-17的側(cè)面。此時，制備成具有焊球3的布線帶21，其中焊球3僅鍵合到布線帶21的將要粘接到芯片12前面的那部分上。
如圖3B所示，芯片12和17的前面分別粘接到形成外連接部分的布線帶21的相對端部分的背面上。然后，把芯片13、14、15和16的正面粘接到布線帶21的中間部分的相對表面上。接著，如圖3C所示，在芯片12和13的邊緣折彎布線帶21并將其粘接到芯片12和13的側(cè)面上。此外，芯片12和13的背面彼此粘接在一起。
如圖3D所示，然后在芯片14和15的邊緣折彎布線帶21并將其粘接到芯片14和15的側(cè)面上。同時，芯片14和15的背面彼此粘接在一起。此外，如圖3E所示，然后在芯片16和17的邊緣折彎布線帶21并將其粘接到芯片16和17的側(cè)面上。并且，芯片16和17的背面彼此粘接在一起。
如圖3E所示，半導(dǎo)體器件73具有三對半導(dǎo)體芯片；在各對中的芯片用其背面粘接在一起。具體地說，組合芯片12和13、14和15、16和17，分別構(gòu)成三個雙芯片81、82和83。
在所示實施例中，布線帶21除外連接部分36之外，還具有帶預(yù)選圖形的內(nèi)連接部分。通過與配置于芯片上的電極5a、5b和5c(見圖6)連接的金屬44a、44b和44c(見圖6)實現(xiàn)內(nèi)連接部分。內(nèi)連接部分設(shè)置在將粘接到芯片的布線帶21的那部分上。
利用布線帶21作為媒介，其各自的一個表面彼此面對的兩個雙芯片81和82(或82和83)彼此接觸。在芯片的邊緣折彎連續(xù)的布線帶21的部分，這些部分相同地插在芯片之間的部分。其它表面指雙芯片81的底部和左側(cè)面、雙芯片82的右側(cè)面、和雙芯片83的頂部和左側(cè)面。外連接部分36設(shè)置在上述表面的每一個上，即包含于將要粘接布線帶21的表面中的兩對大體平行的表面。兩對大體平行的表面是半導(dǎo)體器件73的頂部和底部，和半導(dǎo)體器件73的右側(cè)面和左側(cè)面。
圖3F表示由分別具有圖3E中所示結(jié)構(gòu)的多個二維設(shè)置的半導(dǎo)體器件73構(gòu)成的半導(dǎo)體組件。如圖所示，半導(dǎo)體器件73堆疊在電路板4上并在左右方向上并排設(shè)置。焊球3將在垂直和水平方向上彼此鄰接的半導(dǎo)體器件73物理電連接。此外，焊球3還物理電連接在堆疊到電路板4的底部處的半導(dǎo)體器件73。在這種條件下，彼此鄰接的半導(dǎo)體器件73通過布線帶21的外連接部分36電連接。此外，通過焊球3，半導(dǎo)體器件73在垂直方向(垂直于電路板4)和水平方向(平行于電路板4)上連接在一起。
由于外連接部分36設(shè)置在彼此大體平行的頂部和底部上，因而可堆疊半導(dǎo)體器件73。盡管圖3F示出按兩個臺階堆疊的半導(dǎo)體器件73，但根據(jù)需要，它們也可以按三個或更多臺階堆疊。
此外，因外連接部分36設(shè)置在彼此大體平行的右側(cè)和左側(cè)上，因而可在左右方向上并排大量的半導(dǎo)體器件73。盡管圖3示出并排設(shè)置的三個半導(dǎo)體器件73，但根據(jù)需要，它們也可以并排設(shè)置四個或更多的半導(dǎo)體器件73。
如圖3A所示，布線帶21可配置某些或全部延伸部分64a、64b、65a、65b、66a和66b(假想線)，這些延伸部分粘接到雙芯片81-83彼此面對的側(cè)面即正面和背面上。這允許垂直于圖3F的片表面的方向上設(shè)置大量的半導(dǎo)體器件73，并通過也配置在延伸部分64a-66b上的外連接部分和焊球3物理電連接。所獲得的半導(dǎo)體組件具有與圖8的結(jié)構(gòu)類似的三維結(jié)構(gòu)。
如上所述，在所示的實施例中，外連接部分和焊球3物理電連接附近的半導(dǎo)體器件73。即，各半導(dǎo)體器件73可在沒有電路板4作為媒介并且通過最短的可能路由的情況下，與另一個半導(dǎo)體器件73電連接。
并且，如圖3E所示，焊球3和布線帶21一起形成例如布線通路54。通過粘接了插入在半導(dǎo)體器件12和15之間的半導(dǎo)體芯片13和14的布線帶21，布線通路54電連接半導(dǎo)體器件12和15。即，在沒有芯片13和14作為媒介的情況下，電互連半導(dǎo)體器件12和15。
此外，如圖3F所示，焊球3和布線帶2一起形成例如布線通路55。通過包含于插入半導(dǎo)體器件73a和73b之間的半導(dǎo)體器件73c中的布線帶21，布線通路55電連接半導(dǎo)體器件73a和73b。即，在沒有半導(dǎo)體器件73c中的芯片作為媒介的情況下，電互連半導(dǎo)體器件73a和73b。
各雙芯片81、82和83可用單個芯片替換，其中各半導(dǎo)體器件73不配置有三個芯片13、14(或15)和16，和用上述方式組裝。第四實施例參照圖4A和4B，示出本發(fā)明的又一個實施例。如圖所示，半導(dǎo)體器件74由半導(dǎo)體芯片18和組裝一膜載體的布線帶22構(gòu)成。芯片18與第一實施例的芯片結(jié)構(gòu)相同。在所示實施例中，布線帶22具有在垂直和水平方向上稍長于芯片18的對角線長度的矩形結(jié)構(gòu)。
下面說明組裝半導(dǎo)體器件74的具體工序。首先，焊球3鍵合到布線帶22的正面上。接著，將芯片18的正面粘接到布線帶22的背面的中心。此時，如圖4A中所示，芯片18設(shè)置成使其四個側(cè)面相對于布線帶22的側(cè)面傾斜45°。此后，以覆蓋芯片18整個周邊即芯片18的四個側(cè)面和背面的方式，在芯片18的邊緣處折疊布線帶22，然后粘接到芯片18上。如圖4B所示，布線帶22的四個角積聚在帶22的背面的中心。
在所示實施例中，布線帶22粘接到芯片18的所有六個表面上。外連接部分36設(shè)置在芯片18的六個表面中的三個或多于三個的面上。這允許按與第一實施例相同的方式二維或三維設(shè)置多個半導(dǎo)體器件74。
粘接到芯片18的所有六個表面上的布線帶22有矩形輪廓，因而需要最少的材料量。此外，這樣的輪廓有利于有效的布線設(shè)計。如果需要，可以用兩個在其背面彼此粘接的芯片外連接部分36代替芯片18。
參照圖5說明第一、第二和第四實施例的半導(dǎo)體器件71、72和74的每一個的具體結(jié)構(gòu)。如圖所示，布線帶2、20或22是絕緣膜31、布線層32、粘接層33、埋置金屬34和覆蓋涂層35的疊層。用光刻法按預(yù)選的圖形在絕緣膜31的一個表面上形成布線層32。覆蓋涂層或絕緣體35覆蓋絕緣膜31的上表面。覆蓋涂層35在布線層32的每個焊盤處開口，以便實現(xiàn)外連接部分36。焊球3鍵合到外連接部分36。在絕緣膜31的另一個表面上形成粘接層33。
通過粘接層33把布線帶2、20或22粘接到半導(dǎo)體芯片1、10、11或18上。起內(nèi)連接部分作用的金屬34被埋置在面對包含于芯片中的電極5的絕緣膜31和粘接層33的某些部分上所形成的定位孔中。金屬34在一端與布線層32連接，在另一端與電極5連接。覆蓋涂層35形成有在金屬34之上的孔37。為了連接電極5和金屬34，鍵合工具30通過孔37對在金屬34上的布線層32的部分加壓，從而鍵合金屬34與電極5。
圖6表示第三實施例的半導(dǎo)體器件73的具體結(jié)構(gòu)。如圖所示，布線帶21是兩層絕緣膜41a和41b、布線層42、兩層粘接層43a和43b以及埋置金屬44a、44b和44c的疊層。布線層42插入在絕緣膜41a和41b之間并具有預(yù)選的布線圖形。用光刻法在絕緣膜41b的一個表面上形成布線層42。接著，在絕緣膜41b的上表面上形成絕緣膜41a。在要將芯片安裝在布線帶21的一個表面上的部分B中，通過腐蝕、鉆孔、激光鉆孔或類似技術(shù)，在布線層42的焊盤部分形成孔，形成外連接部分36。把焊球3鍵合到外連接部分36。
在芯片將被安裝在布線帶21的兩個表面上的部分A中，在與形成布線層42的表面相對的絕緣膜41a的表面上形成粘接層43a。通過粘接層43a將芯片14或15粘接到布線帶21上。將金屬44a埋置在面對芯片14或15中電極5a的位置處形成于絕緣膜41a和粘接層43a中的被定位的孔中。金屬44a在一端與布線層42連接，在另一端與電極5a連接。
同樣地，在部分A中，在與形成布線層42的表面相對的絕緣膜41b的表面上形成粘接層43b。通過粘接層43b將芯片13或16粘接到布線帶21上。將金屬44b埋置在面對芯片13或16中電極5b的位置處形成于絕緣膜41b和粘接層43b中的被定位的孔中。金屬44b在一端與布線層42連接，在另一端與電極5b連接。
為了分別使電極5a和5b與金屬44a和44b連接，依次壓芯片14或1 5的背面和芯片13或16的背面，以把布線帶21壓在其間。結(jié)果，金屬44a和44b分別與電極5a和5b鍵合。
在部分B中，在與布線層42相對的絕緣膜41b的表面上形成粘接層43b。通過粘接層43b將布線帶21和芯片12或17粘接在一起。將金屬44c埋置在面對芯片12或17中電極5c的位置處形成于絕緣膜41b和粘接層43b中的被定位的孔中。金屬44c在一端與布線層42連接，在另一端與電極5c連接?？?7形成在金屬44c上的布線膜41a中。為了連接電極5c和金屬44c，鍵合工具30通過孔47對在金屬44c上的布線層42的露出于外部的部分加壓。
在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，絕緣膜41a和41b例如由聚酰亞胺形成，而布線層42例如由銅箔實現(xiàn)。當然，這樣的材料僅是展示性的，可代之以任何其它適當?shù)牟牧稀?br> 圖7表示形成布線帶2、20和22中任一個的具體工序。如圖7(a)所示，在由聚酰亞胺形成的絕緣膜31的一個表面上形成銅布線層32。在布線膜31的另一個表面上涂敷粘接劑，形成粘接層33。絕緣膜31厚約為12μm。布線層32厚約為18μm。并且，粘接層33厚約為10μm。
接著，如圖7(b)所示，選擇腐蝕布線層32，形成布線圖形(電路構(gòu)圖)。如圖7(c)所示，用覆蓋涂層35(覆蓋抗蝕劑澆鑄(casting))覆蓋存在布線圖形的布線層32的表面。如圖7(d)所示，從相對于布線層32的一側(cè)貫穿粘接層33和絕緣膜31，形成孔91(激光鉆孔)，以便布線層32通過孔91露出于外部。
如圖7(e)所示，以從粘接層33的表面稍稍突出的方式，在孔91中埋置銅(Cu)92(使用受激準分子激光的內(nèi)Cu鍍敷)。如圖7(f)所示，在銅92的表面上鍍敷金(Au)，使其從粘接層33的上表面突出(內(nèi)Au鍍敷)，由此來涂敷銅92。如圖7(g)所示，通過腐蝕(外激光鉆孔)來去除覆蓋布線層32中的焊盤部分94的覆蓋涂層35的部分，以便焊盤部分94的該部分露出于外部。最后，如圖7(h)所示，把金95設(shè)置在焊盤部分94上，以將焊盤部分覆蓋(外Au鍍敷)。
通過圖7所示的工序，形成布線帶2、20或22。對于布線帶21，用形成絕緣膜41a的步驟和形成粘接層43a的步驟代替圖7(c)的覆蓋抗蝕劑澆鑄步驟。
在所展示和所述的實施例中，布線層局部露出于外部，以形成起布線帶外連接部分作用的焊盤。為了彼此連接半導(dǎo)體器件，把焊球鍵合到焊盤上。如果需要，可用任何其它適當?shù)慕饘偻裹c或甚至用與布線層鄰近的導(dǎo)電凸起來代替焊球。此外，在布線層直接鍵合于半導(dǎo)體芯片的電極上的情況下，可省略埋置于布線帶中用作內(nèi)連接部分的金屬。
總之，本發(fā)明提供具有如下所述各種前所未有的優(yōu)點的半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體組件。
(1)單個布線帶被粘接到半導(dǎo)體芯片的三個或更多個表面上，提供具有與裸芯片尺寸相仿的封裝尺寸的半導(dǎo)體器件。這成功地避免了大量布線的密集排列。
(2)外連接部分被設(shè)置在半導(dǎo)體芯片的三個或更多個表面上，以便實現(xiàn)二維或三維的密集半導(dǎo)體組件。
(3)布線帶允許半導(dǎo)體組件的芯片通過相對短的路由電互連，避免了大量布線密集排列在布線板以及電路板上。這還允許單個布線的寬度和鄰近布線之間的距離增加，從而降低布線帶與電路板的安裝成本。
(4)因此，二維或三維半導(dǎo)體組件實現(xiàn)了期望的電特性。此外，可按低成本制備與裸片差不多小的半導(dǎo)體組件和半導(dǎo)體器件。
在理解了本說明所公開的技術(shù)之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對其進行各種改進，而不會脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體芯片；包括具有預(yù)選圖形的布線層的單個布線帶；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，形成在所述布線帶中并與包含于所述半導(dǎo)體芯片中的電極連接；其中，所述布線帶在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的至少三個表面上，所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面上。
2．如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的一對表面上。
3．如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的兩對表面上。
4．如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的三對表面上。
5．如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體芯片包括彼此在其背面粘接在一起的兩個半導(dǎo)體芯片。
6．包括多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括半導(dǎo)體芯片；和單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層、設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分、和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述半導(dǎo)體芯片中的電極連接；所述布線帶在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的至少三個表面上，所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面上；和所述多個半導(dǎo)體器件不僅堆疊而且還并排設(shè)置，并通過所述外連接部分電互連。
7．如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
8．如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
9．包括多個二維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括半導(dǎo)體芯片；和單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層、設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分、和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述半導(dǎo)體芯片中的電極連接；所述布線帶在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的至少三個表面上，所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面上。
10．如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
11．如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
12．包括多個三維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括半導(dǎo)體芯片；和單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層、設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分、和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述半導(dǎo)體芯片中的電極連接；和所述布線帶在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的至少三個表面上，所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面上。
13．如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
14．如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
15．半導(dǎo)體器件，包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；包括具有預(yù)選圖形的布線層的單個布線帶；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個中的電極連接；其中，各自的一個表面彼此面對的兩個半導(dǎo)體芯片通過所述布線帶互連，并且所述布線帶的與插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的部分鄰近的部分在所述兩個半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述兩個半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
16．如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的一對表面上。
17．如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的兩對表面上。
18．如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的三對表面上。
19．如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體芯片包括背面彼此粘接在一起的兩個半導(dǎo)體芯片。
20．包括多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個半導(dǎo)體芯片中的電極連接；其各自的一個表面彼此面對的兩個半導(dǎo)體芯片通過所述布線帶互連；所述布線帶的與插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的部分鄰近的部分在所述兩個半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述兩個半導(dǎo)體芯片的其它表面上；和所述多個半導(dǎo)體器件不僅堆疊而且還并排設(shè)置，并通過所述外連接部分電互連。
21．如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
22．如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
23．包括多個二維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個中的電極連接；其各自一個表面彼此面對的兩個半導(dǎo)體芯片通過所述布線帶互連；和所述布線帶的與插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的部分鄰近的部分在所述兩個半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述兩個半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
24．如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
25．如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
26．包括多個三維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個半導(dǎo)體芯片中的電極連接；其各自一個表面彼此面對的兩個半導(dǎo)體芯片通過所述布線帶互連；和所述布線帶的與插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的部分鄰近的部分在所述兩個半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述兩個半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
27．如權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
28．如權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
29．半導(dǎo)體器件，包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；包括具有預(yù)選圖形的布線層的單個布線帶；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個中的電極連接；其中，所述至少兩個半導(dǎo)體器件分別粘接到所述布線帶的相對表面上，并且所述布線帶的其它部分在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
30．如權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的一對表面上。
31．如權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的兩對表面上。
32．如權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外連接部分設(shè)置在所述至少三個表面中的彼此面對的三對表面上。
33．如權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體芯片包括背面彼此粘接在一起的兩個半導(dǎo)體芯片。
34．包括多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個半導(dǎo)體芯片中的電極連接；所述至少兩個半導(dǎo)體器件分別粘接到所述布線帶的相反表面上，和所述布線帶的其它部分在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
35．如權(quán)利要求34所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
36．如權(quán)利要求35所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
37．包括多個二維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個中的電極連接；所述至少兩個半導(dǎo)體器件分別粘接到所述布線帶的相反表面上；和所述布線帶的其它部分在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
38．如權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
39．如權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
40．包括多個三維設(shè)置的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體組件，所述多個半導(dǎo)體器件中的每個半導(dǎo)體器件都包括至少兩個半導(dǎo)體芯片；單個布線帶，該布線帶包括具有預(yù)選圖形的布線層；設(shè)置于所述布線帶上的外連接部分；和內(nèi)連接部分，內(nèi)連接部分形成在所述布線帶中，并與包含于所述至少兩個半導(dǎo)體芯片的每一個半導(dǎo)體芯片中的電極連接；所述至少兩個半導(dǎo)體器件分別粘接到所述布線帶的相反表面上；和所述布線帶的其它部分在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣處折彎，并粘接到所述半導(dǎo)體芯片的其它表面上。
41．如權(quán)利要求40所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體器件可通過屬于插在所述兩個半導(dǎo)體器件之間的半導(dǎo)體器件的所述布線帶進行電連接。
42．如權(quán)利要求40所述的半導(dǎo)體組件，其中每兩個半導(dǎo)體芯片可通過粘接于插在所述兩個半導(dǎo)體芯片之間的半導(dǎo)體芯片的所述布線帶進行電連接。
全文摘要
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片和單個布線帶構(gòu)成,該布線帶可組裝一膜載體并包括具有預(yù)選圖形的布線層。布線帶粘接到半導(dǎo)體芯片的至少頂部、底部和一個側(cè)面上。該半導(dǎo)體芯片具有設(shè)置于芯片上表面上的外連接部分。該半導(dǎo)體器件的封裝尺寸與裸片相仿。具有多個這樣的二維或三維排列的半導(dǎo)體器件實現(xiàn)了預(yù)定電特性,同時避免了大量布線密集排列。
文檔編號H01L25/18GK1319890SQ01102460
公開日2001年10月31日 申請日期2001年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者市瀨理彥, 瀧澤朋子 申請人:日本電氣株式會社