專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件和制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和一種制造半導(dǎo)體器件的技術(shù)。特別地，本發(fā)明涉及一種有效地適用于半導(dǎo)體器件的技術(shù)，這種半導(dǎo)體器件在樹(shù)脂密封部件的背表面(安裝表面)上具有多個(gè)用于外部連接件的端子。
背景技術(shù)：
關(guān)于其中用樹(shù)脂密封體來(lái)密封半導(dǎo)體芯片的類(lèi)型的半導(dǎo)體器件，已經(jīng)提出并且實(shí)際使用各種各樣封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。例如，在Japanese Unexamined Patent Publication No.Hei11(1999)-330343中，公開(kāi)一種稱(chēng)為QFN(四周扁平無(wú)引線封裝)型的半導(dǎo)體器件。QFN型半導(dǎo)體器件具有一種封裝結(jié)構(gòu)，其中在與半導(dǎo)體芯片的電極電連接的引線上形成外部連接件(外部端子)，使這些外部連接件從樹(shù)脂密封體的背表面(安裝表面)露出。應(yīng)用這種封裝結(jié)構(gòu)，與一種封裝結(jié)構(gòu)例如稱(chēng)為QFP(四周扁平封裝)型的半導(dǎo)體器件比較，其中從樹(shù)脂密封體的側(cè)面伸出與半導(dǎo)體芯片的電極電連接的引線，并且使引線按預(yù)定形狀彎曲，則有可能實(shí)現(xiàn)平面尺寸的減小。
QFN型半導(dǎo)體器件通過(guò)組裝過(guò)程使用一個(gè)引線框架來(lái)制造。例如，在一種封裝結(jié)構(gòu)的情況下，其中在一個(gè)模片墊上安裝半導(dǎo)體芯片，則在一個(gè)由引線框架的框架體通過(guò)懸置引線所支持的模片墊(也稱(chēng)為接頭片)上安裝半導(dǎo)體芯片，然后用接合線將半導(dǎo)體芯片上的電極與引線電連接，使引線由引線框架的框架體通過(guò)系桿(也稱(chēng)為擋桿)所支持，此后用樹(shù)脂密封體來(lái)密封半導(dǎo)體芯片、引線、模片墊、懸置引線及接合線，并且隨后從引線框架體切去引線、系桿和懸置引線，來(lái)制造這種封裝結(jié)構(gòu)。接合線的一端與半導(dǎo)體芯片上的電極連接，而其相對(duì)端與具有主表面和與主表面相對(duì)的背表面的引線的主表面連接。引線的主表面用樹(shù)脂密封體覆蓋，而其背表面從具有主表面和與主表面相對(duì)的背表面(安裝表面)的樹(shù)脂密封體的背表面露出。
QFN型半導(dǎo)體器件所用的樹(shù)脂密封體用適合大量生產(chǎn)的灌封法形成。根據(jù)灌封法，通過(guò)在模具的上模與下模之間設(shè)置一個(gè)引線框架，以便將半導(dǎo)體芯片、引線、模片墊、懸置引線及接合線設(shè)置在一個(gè)腔(樹(shù)脂密封體形成部分)之內(nèi)，此后在壓力作用下將樹(shù)脂注入模具的腔中，來(lái)形成樹(shù)脂密封體。
在一種封裝結(jié)構(gòu)的情況下，其中使引線上形成的外部連接件從樹(shù)脂密封體的背表面露出，則通過(guò)以這樣方式設(shè)置一個(gè)引線框架，以便引線的外部連接件與模具的下模形成接觸，此后在壓力作用下將樹(shù)脂注入模具的腔中，來(lái)制造樹(shù)脂密封體。在這種情況下，在腔的內(nèi)部，下模與引線的外部連接件不那么相互緊密接觸，這樣允許樹(shù)脂容易進(jìn)入下模與外部連接件之間，因此易于出現(xiàn)如外部連接件覆有不必要的薄膜狀樹(shù)脂(樹(shù)脂毛邊)這樣的不便。
為了避免出現(xiàn)這樣的不便，在制造QFN型半導(dǎo)體器件時(shí)，一般采用一種技術(shù)(此后稱(chēng)為“薄片模制技術(shù)”)，其中在模具的下模與引線框架之間置于一個(gè)樹(shù)脂片(樹(shù)脂膜)，然后使引線框架相對(duì)于模具設(shè)置，以便引線的外部連接件與樹(shù)脂片形成接觸，此后在壓力作用下將樹(shù)脂注入模具的腔內(nèi)。根據(jù)這種薄片模制技術(shù)，樹(shù)脂片與引線的外部連接件在腔內(nèi)相互緊密接觸，從而能抑制出現(xiàn)如外部連接件覆有樹(shù)脂毛邊這樣的不便。薄片模制技術(shù)例如在JapaneseUnexamined Patent Pub1ication No.Hei11(1999)-274195中公開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在QFN型半導(dǎo)體器件中，如果試圖增加端子數(shù)(多管腳結(jié)構(gòu))，以應(yīng)對(duì)在半導(dǎo)體芯片上形成的LSI的較高功能和較高性能，則出現(xiàn)下列問(wèn)題。
為增加端子數(shù)，必須微型化制造引線，然而這樣帶來(lái)外部連接件的微型化制造。為保證高安裝可靠性，必須使外部連接件具有預(yù)定面積，因此其面積不能制成太小。為此，如果不改變封裝尺寸而想獲得多管腳結(jié)構(gòu)，不能過(guò)多增加端子數(shù)，因此不可能獲得高度的多管腳結(jié)構(gòu)。
為了獲得一種多管腳結(jié)構(gòu)，同時(shí)在不改變封裝尺寸下保證引線的外部連接件的預(yù)定面積，有效地選擇性增寬外部連接件，并且以之字形安排外部連接件。然而，在這種情況下，在模制步驟，設(shè)置在半導(dǎo)體芯片側(cè)的外部連接件與模具的夾緊部分隔開(kāi)，該夾緊部分沿垂直方向使引線的相對(duì)端夾緊，結(jié)果使樹(shù)脂片與引線的外部連接件之間的粘附變差，并且容易出現(xiàn)如外部連接件覆有樹(shù)脂毛邊這樣的不便。這樣的不便促使降低半導(dǎo)體器件的制造產(chǎn)量。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種技術(shù)，它允許改善一種適合多管腳結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造產(chǎn)量。
由以下描述及附圖，本發(fā)明的以上和其他目的及新特點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
以下將略述如這里公開(kāi)的本發(fā)明的典型方式。
<方式(1)>
一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)在其主表面上安排的電極；多個(gè)引線，分別與半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電極電連接；和一個(gè)樹(shù)脂密封體，密封半導(dǎo)體芯片和多個(gè)引線，其中多個(gè)引線包括第一引線和與第一引線鄰近的第二引線，第一引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且接近樹(shù)脂密封體的側(cè)面設(shè)置的第一外部連接件，第二引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且相對(duì)于第一外部連接件較接近于半導(dǎo)體芯片設(shè)置的第二外部連接件，第一和第二引線固定在半導(dǎo)體芯片上。
<方式(2)>
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟提供一個(gè)引線框架，該引線框架具有相互鄰近的第一和第二引線，還具有在第一引線上形成的第一外部連接件，和在第二引線上形成并且相對(duì)于第一外部連接件在引線的一端側(cè)設(shè)置的第二外部連接件，以及提供一個(gè)具有第一模和第二模的模具，第一模在第一配合表面上具有一個(gè)第一夾緊部分，和一個(gè)與第一夾緊部分鄰接的腔，第二模在與第一配合表面相對(duì)的第二配合表面上，具有一個(gè)與第一夾緊部分相對(duì)的第二夾緊部分；將第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片上；將半導(dǎo)體芯片的主表面上安排的多個(gè)電極分別與第一和第二引線電連接；以及用第一和第二夾緊部分將與第一和第二引線的第一端部分相對(duì)的相對(duì)端部分夾在中間，并且將樹(shù)脂注入腔中，同時(shí)允許第一和第二連接件與一個(gè)置于第一和第二引線與第二配合表面之間的樹(shù)脂片接觸，以用樹(shù)脂密封半導(dǎo)體芯片及第一和第二引線。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的外觀(主表面?zhèn)?的平面圖；圖2是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的外觀(背面)的平面圖(底視圖)；圖3是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(背面)的平面圖；圖4是圖3的局部放大截面圖；圖5(a)和圖5(b)是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖，其中圖5(a)是沿圖3直線A-A所取的截面圖，以及圖5(b)是沿圖3直線B-B所取的截面圖；圖6是圖5(a)的局部放大圖；
圖7是表示制造第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件所用的引線框架的一部分的平面圖；圖8是圖7的局部放大平面圖；圖9(a)和圖9(b)是表示制造第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件所用的引線框架的一部分的截面圖，其中圖9(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖9(b)是沿第二引線所取的截面圖；圖10(a)和圖10(b)是表示在第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中制造步驟的截面圖，其中圖10(a)是表示模片接合步驟的截面圖，以及圖10(b)是表示金屬線接合步驟的截面圖；圖11是在第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第一引線所取的截面圖；圖12是圖11的局部放大截面圖；圖13是在第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第二引線所取的截面圖；圖14是圖13的局部放大截面圖；圖15(a)和圖15(b)是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖，其中圖15(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖15(b)是沿第二引線所取的截面圖；圖16是在第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第一引線所取的截面圖；圖17是在第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第二引線所取的截面圖；圖18(a)和圖18(b)是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖，其中圖18(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖18(b)是沿第二引線所取的截面圖；圖19(a)、圖19(b)和圖19(c)是表示在根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖20(a)、圖20(b)和圖20(c)是表示在第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；
圖21(a)和圖21(b)是表示在根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖22(a)和圖22(b)是表示在第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖23(a)和圖23(b)是表示在第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖24(a)和圖24(b)是表示在根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖25(a)、圖25(b)和圖25(c)是表示在第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的制造步驟的截面圖；圖26是表示第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖27是表示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖28是表示根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖29是表示根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖30是表示根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖31是表示根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；圖32是表示根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的組件的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖33是表示在制造第十二實(shí)施例的組件中的第一半導(dǎo)體器件安裝方法的截面圖；圖34是表示在制造第十二實(shí)施例的組件中的第二半導(dǎo)體器件安裝方法的截面圖；以及圖35是表示在制造第十二實(shí)施例的組件中的第二半導(dǎo)體器件安裝方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在用于說(shuō)明實(shí)施例的所有圖中，具有相同功能的部件用同樣標(biāo)號(hào)識(shí)別，并且將省略其重復(fù)說(shuō)明。
(第一實(shí)施例)在本第一實(shí)施例中，將參考本發(fā)明應(yīng)用于SON(小型面裝式雙列管腳無(wú)引線封裝)型半導(dǎo)體器件的一例。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的外觀(主表面?zhèn)?的平面圖；圖2是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的外觀(背面)的平面圖(仰視圖)；圖3是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(背面)的平面圖；圖4是圖3的局部放大截面圖；圖5(a)和圖5(b)是表示第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖，其中圖5(a)是沿圖3直線A-A所取的截面圖，以及圖5(b)是沿圖3直線B-B所取的截面圖；以及圖6是圖5(a)的局部放大截面圖。
如圖1至圖5(b)所示，用1a指示的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件為一種封裝結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)單半導(dǎo)體芯片2，各包括多個(gè)引線4的第一和第二引線組，多個(gè)接合線7，以及一個(gè)樹(shù)脂密封體8。半導(dǎo)體芯片2，第一和第二引線組的引線4，以及多個(gè)接合線7由樹(shù)脂密封體8密封。
如圖3和圖5所示，半導(dǎo)體芯片2就其與它的厚度方向相交的平面形狀為四邊形。在本實(shí)施例中，它為平面矩形。半導(dǎo)體芯片2主要包括一個(gè)半導(dǎo)體襯底，多個(gè)在半導(dǎo)體襯底的主表面上形成的晶體管，一個(gè)在半導(dǎo)體襯底的主表面上由多級(jí)層疊的絕緣層和布線層所構(gòu)成的多層互連，以及一個(gè)形成為覆蓋該多層互連的表面保護(hù)膜(最后保護(hù)膜)，然而不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，絕緣層由氧化硅膜形成，布線層由鋁(Al)、鋁合金、銅(Cu)或銅合金膜這樣的金屬模形成，以及表面保護(hù)膜由一種多層膜形成，它由無(wú)機(jī)絕緣膜例如氧化硅膜或氮化硅膜和有機(jī)絕緣膜的層疊所構(gòu)成。
半導(dǎo)體芯片2具有一個(gè)主表面(電路形成表面)2x和一個(gè)背表面2y，它們相互相對(duì)設(shè)置。在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x側(cè)，形成一個(gè)存儲(chǔ)電路，它作為集成電路例如由DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)構(gòu)成。存儲(chǔ)電路主要由半導(dǎo)體襯底的主表面上形成的晶體管和以多層互連形成的布線所構(gòu)成。
在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上安排多個(gè)電極2a。多個(gè)電極2a沿半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上的兩條中心線中的一條中心線(在本實(shí)施例中沿半導(dǎo)體芯片2的長(zhǎng)邊相同方向延伸的中心線)中心安排。在半導(dǎo)體芯片2的多層互連的頂布線層中形成多個(gè)電極盤(pán)2a，并且使它們通過(guò)在半導(dǎo)體芯片2的表面保護(hù)膜中與電極2a對(duì)應(yīng)形成的接合孔露出。
如圖1、圖2和圖5所示，樹(shù)脂密封體8就其與它的厚度方向相交的平面形狀為四邊形。它在本實(shí)施例中為矩形。樹(shù)脂密封體8具有一個(gè)主表面8x和一個(gè)背表面(安裝表面)8y，它們相互相對(duì)設(shè)置。樹(shù)脂密封體8的平面尺寸比半導(dǎo)體芯片2的平面尺寸大。
為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的減小，樹(shù)脂密封體8例如由基于聯(lián)苯的樹(shù)脂所形成，其中結(jié)合了酚類(lèi)固化劑、硅橡膠和填充料。樹(shù)脂密封體8通過(guò)適合大量生產(chǎn)的灌封法形成。根據(jù)灌封法，使用一個(gè)具有罐、澆道、注入口和腔的模具，并且在壓力作用下將樹(shù)脂通過(guò)澆道和注入口從罐中注入腔中。在本實(shí)施例中采用一種使用樹(shù)脂片的薄片模制技術(shù)，以形成樹(shù)脂密封體8。
如圖3至圖5所示，沿半導(dǎo)體芯片2的兩個(gè)相對(duì)長(zhǎng)邊中的一個(gè)安排第一引線組的引線4，而沿半導(dǎo)體芯片2的另一長(zhǎng)邊安排第二引線組的引線。半導(dǎo)體芯片2的一個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置在和樹(shù)脂密封體8的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面(8a，8b)中的一個(gè)側(cè)面8b相同側(cè)，而半導(dǎo)體芯片2的另一長(zhǎng)邊設(shè)置在和樹(shù)脂密封體8的另一側(cè)面8a相同側(cè)。
第一引線組的引線4伸過(guò)半導(dǎo)體芯片2的主表面2x的外圍邊緣，并且其一端固定在半導(dǎo)體芯片2上，而它們的相對(duì)端設(shè)置在樹(shù)脂密封體8的一側(cè)面8a側(cè)。第二引線組的引線4伸過(guò)半導(dǎo)體芯片2的主表面2x的外圍邊緣，并且其一端固定在半導(dǎo)體芯片2上，而它們的相對(duì)端設(shè)置在樹(shù)脂密封體8的另一側(cè)面8b側(cè)。在本實(shí)施例中，第一和第二引線組的引線4的一端沿多個(gè)電極2a的布局方向安排，并且通過(guò)一個(gè)絕緣樹(shù)脂帶3固定在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上。第一和第二引線組的引線4的相對(duì)端沿樹(shù)脂密封體8的側(cè)面(8a、8b)的縱向(與半導(dǎo)體芯片的長(zhǎng)邊相同方向)安排。
半導(dǎo)體芯片2的多個(gè)電極2a分別與第一和第二引線組的引線4電連接。在本實(shí)施例中，用接合線7實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片2的電極2a與引線4之間的電連接。接合線7的一端與半導(dǎo)體芯片2的電極2a連接，而其相對(duì)端與引線4的一端連接。至于接合線7，例如使用金(Au)線。為了線7的連接，例如采用釘頭接合(球接合)法，它與熱壓接合相結(jié)合利用超聲波振動(dòng)。
在第一和第二引線組中，多個(gè)引線4包括相互交替鄰近的第一引線4a和第二引線4b。第一引線4a從樹(shù)脂密封體8的背表面8y露出，并且具有在鄰近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面設(shè)置的第一外部連接件5a。第二引線4b從樹(shù)脂密封體8的背表面8y露出，并且具有在半導(dǎo)體芯片2側(cè)上，換句話說(shuō)，在引線4的一端側(cè)相對(duì)于第一外部連接件5a設(shè)置的第二外部連接件5b。第一引線4a和第二引線4b沿樹(shù)脂密封體8的縱向(沿半導(dǎo)體芯片的縱向)交替地安排。也就是，在第一和第二引線組中，具有第一外部連接件5a的第一引線4a和具有第二外部連接件5b的第二引線4b沿一個(gè)方向交替地安排。
如圖2所示，在樹(shù)脂密封體8的背表面8y，安排包括多個(gè)外部連接件5的第一和第二端子組。第一端子組的外部連接件5沿樹(shù)脂密封體8的縱向接近樹(shù)脂密封體的第一側(cè)面8a安排，而第二端子組的外部連接件5沿樹(shù)脂密封體8的縱向接近樹(shù)脂密封體的第二側(cè)面8b安排。在第一和第二端子組中，多個(gè)外部連接件5包括接近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面(8a、8b)設(shè)置的第一外部連接件5a，和相對(duì)于第一外部連接件8a遠(yuǎn)離樹(shù)脂密封體8的側(cè)面設(shè)置的第二外部連接件5b。第一和第二外部連接件(5a、5b)沿樹(shù)脂密封體8的縱向(沿半導(dǎo)體芯片的縱向)交替地安排。因此，在第一和第二端子組中，第一外部連接件5a和第二外部連接件5b沿一個(gè)方向之字形安排。
如圖6所示，多個(gè)引線4(4a、4b)各包括一個(gè)在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上延伸的第一部分4m1，一個(gè)從第一部分4m1向樹(shù)脂密封體8的背表面8y彎曲的第二部分4m2，和一個(gè)從第二部分4m2向樹(shù)脂密封體8的側(cè)面延伸的第三部分4m3。
如圖3至圖5所示，在第一和第二引線(4a、4b)位于半導(dǎo)體芯片2外側(cè)位置處的第三部分4m3上，形成第一和第二外部連接件(5a、5b)。
如圖5和圖6所示，外部連接件(5a、5b)和引線(4a、4b)為整體，并且比引線4的第三部分4m3厚。在本實(shí)施例中，例如，各外部連接件5的厚度約為125μm至150μm，而各引線4在除關(guān)聯(lián)外部連接件5之外的其他引線部分處的厚度約為65μm至75μm。
雖然沒(méi)有詳細(xì)表示，但是外部連接件5從樹(shù)脂密封體8的背表面8y向外伸出，并且它們的伸出端覆有一個(gè)用電鍍法或印刷法形成的焊料層(電鍍層)9。通過(guò)在布線襯底上形成的電極(軌跡、焊區(qū)和焊盤(pán))上焊接外部連接件5，安裝本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1a。
如圖4所示，各外部連接件(5a、5b)5的寬度5W比各引線(4a、4b)4的第三部分4m3的寬度4W大。各第一連接件5a與各第二外部連接件5b之間的間隔5S比各第一引線4a的第三部分4m3與各第二引線4b的第三部分4m3之間的間隔4S小。從樹(shù)脂密封體8的側(cè)面(8a、8b)到各第二外部連接件5b的距離L2，比從樹(shù)脂密封體的側(cè)面(8a、8b)到各第一外部連接件5a的距離L1長(zhǎng)。在本實(shí)施例中，例如，寬度5W約為300μm，寬度4W約為200μm，間隔5S約為100μm，間隔4S約為300μm，距離L2約為0.8mm，以及距離L1約為0.1mm。
本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1a為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中從樹(shù)脂密封體8的背表面8y露出的多個(gè)外部連接件5沿樹(shù)脂密封體的縱向之字形安排。根據(jù)這樣的封裝結(jié)構(gòu)，有可能微型化制造引線4，同時(shí)保證如獲得高安裝可靠性所必需的外部連接件5的面積，并且因此有可能在不改變封裝尺寸下獲得一種多管腳結(jié)構(gòu)。
其次，參考圖7至圖9(b)，現(xiàn)在將就制造半導(dǎo)體器件1a所用的引線框架提供以下描述。
圖7是表示引線框架的一部分的平面圖；圖8是圖7的局部放大平面圖；以及圖9(a)和9(b)是表示引線框架的一部分的截面圖，其中圖9(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖9(b)是沿第二引線所取的截面圖。
如圖7所示，引線框架LF1為一種多框架結(jié)構(gòu)，其中沿引線框架LF1縱向安排由框架體10所隔開(kāi)的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)11。如圖8、圖9(a)和圖9(b)所示，在各產(chǎn)品形成區(qū)11中，安排各包括多個(gè)引線4的第一和第二引線組，它們包括第一和第二引線(4a、4b)。在本實(shí)施例中，產(chǎn)品形成區(qū)11在平面中各為矩形。第一和第二引線組沿各產(chǎn)品形成區(qū)11的短邊方向相互相對(duì)并隔開(kāi)。第一和第二引線組的引線4沿各產(chǎn)品形成區(qū)11的長(zhǎng)邊方向安排。在第一和第二引線組中，相鄰引線4通過(guò)一個(gè)系桿12互連。在位于多個(gè)引線4各自的一端側(cè)上的一個(gè)接合面上形成一個(gè)電鍍層6，同時(shí)將一個(gè)絕緣帶3固定在與接合面相對(duì)的側(cè)面，使絕緣帶3沿各產(chǎn)品形成區(qū)11的長(zhǎng)邊方向延伸。將多個(gè)引線4的相對(duì)端連接在引線框架10上。
為了制造引線框架LF1，首先例如提供具有125μm至150μm厚度的Cu、Cu合金或Fe-Ni合金的金屬板，并且使其一側(cè)在待形成引線4的區(qū)域處覆有光刻膠膜。在待形成外部連接件5的區(qū)域處，將金屬板的兩側(cè)涂有光刻膠膜。在這種狀態(tài)下，在一例涂有光刻膠膜的區(qū)域處，使用醫(yī)學(xué)液體將金屬板蝕刻成例如約一半(65μm至75μm)的薄金屬板。通過(guò)根據(jù)這樣方法執(zhí)行蝕刻，使得金屬板在沒(méi)有涂以光刻膠膜的兩側(cè)的區(qū)域完全消失，而在涂有光刻膠膜的一側(cè)的區(qū)域處形成具有約65μm至75μm厚度的引線4。至于涂有光刻膠膜的兩側(cè)的區(qū)域處的金屬板，不用醫(yī)學(xué)液體蝕刻，因此形成和蝕刻之前具有相同厚度(125μm至150μm)的伸出外部連接件5。
其次，移去光刻膠膜，然后在位于各引線4的一端側(cè)的接合面上形成一個(gè)電鍍層6，此后使引線4經(jīng)受彎曲，從而完成圖7至圖9(b)所示的引線框架LF1。
其次，參考圖11至圖14，以下將給出關(guān)于制造半導(dǎo)體器件1a所用的模具的描述。
圖11是在半導(dǎo)體器件1a的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第一引線所取的截面圖；圖12是圖11的局部放大圖；圖13是在模制步驟中沿第二引線所取的截面圖；以及圖14是圖13的局部放大截面圖。
如圖11至圖14所示，如按垂直劃分模，模具20包括一個(gè)上模21和一個(gè)下模22，進(jìn)一步包括罐、剔料器、澆道、樹(shù)脂注入口、腔23和氣孔，然而不限于這種結(jié)構(gòu)。上模21在第一配合表面設(shè)有一個(gè)第一夾緊部分21a，一個(gè)與夾緊部分21a鄰接的腔23，一個(gè)通過(guò)樹(shù)脂注入口在一端與腔23鄰接的澆道，一個(gè)與澆道的相對(duì)端鄰接的剔料器，一個(gè)與剔料器鄰接的罐，以及與腔鄰接的氣孔。下模22在與第一配合表面相對(duì)的第二配合表面設(shè)有一個(gè)與第一夾緊部分相對(duì)的第二夾緊部分22a。腔23沿上模21的深度方向從上模的第一夾緊部分21a凹進(jìn)。腔23的平面形狀為四邊形。它在本實(shí)施例中為矩形。
根據(jù)薄片模制技術(shù)，由這些步驟形成樹(shù)脂密封體，即將引線框架LF1設(shè)置在模具20的上模21與下模22之間，以便樹(shù)脂片(樹(shù)脂膜)24設(shè)置在下模22與引線框架LF1之間，此后在壓力作用下通過(guò)剔料器、澆道和樹(shù)脂注入口將樹(shù)脂從罐注入腔23。在薄片模制技術(shù)下，一般使用熱固樹(shù)脂，并且因此將一種耐熱樹(shù)脂片用作樹(shù)脂片24，這種耐熱樹(shù)脂片能夠耐受在形成樹(shù)脂密封體時(shí)所采用的溫度。此外，為了獲得一種支座封裝結(jié)構(gòu)，必須允許引線4的外部連接件5利用模具20的夾緊力咬入樹(shù)脂片24。因此，使用一個(gè)能夠用模具20的夾緊力容易地?cái)D進(jìn)的柔性樹(shù)脂片24。
其次，參考圖10(a)至圖14，以下將給出關(guān)于制造半導(dǎo)體器件1a的描述。
圖10(a)和圖10(b)是表示在半導(dǎo)體器件1a的制造過(guò)程中的制造步驟的截面圖，其中圖10(a)是在模片接合步驟中的截面圖，以及圖10(b)是在金屬線接合步驟中的截面圖。
首先，提供圖7至圖9(b)所示的引線框架LF1，此后如圖10(a)所示，將半導(dǎo)體芯片2固定在引線框架LF1上。通過(guò)一個(gè)絕緣帶3將引線的一端部分(第一部分4ml)固定在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上，完成引線框架LF1與半導(dǎo)體芯片2之間的固定。
其次，如圖10(b)所示，通過(guò)多個(gè)接合線7將半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上安排的多個(gè)電極2a和多個(gè)引線4相互電連接。接合線7在一端側(cè)與半導(dǎo)體芯片2的電極2a連接，而在相對(duì)端例與引線4的一端側(cè)接合面上所形成的電鍍層6連接。
然后，提供圖11至圖14所示的模具20。隨后，如同樣這些圖所示，在模具20的上模21與下模22之間設(shè)置引線框架LF1。
用插在引線框架與下模22的配合表面之間的樹(shù)脂片24進(jìn)行引線框架LF1的定位。
此外，用設(shè)置在腔23內(nèi)部的半導(dǎo)體芯片2和接合線7進(jìn)行引線框架LF1的定位。
此外，在引線(4a、4b)4的相對(duì)端部分由上模21的第一夾緊部分21a和下模22的第二夾緊部分22a垂直夾在中間，并且將外部連接件(5a、5b)置為與引線(4a、4b)4和下模22的第二配合表面之間安置的樹(shù)脂片接觸的狀態(tài)下，進(jìn)行引線框架LF1的定位。
然后，如上所述，利用設(shè)置的引線框架LF1，在壓力作用下例如將熱固樹(shù)脂通過(guò)剔料器、澆道和樹(shù)脂注入口從罐注入腔23，以形成樹(shù)脂密封體8。用樹(shù)脂密封體8密封半導(dǎo)體芯片2、多個(gè)引線4和多個(gè)接合線7。
在本步驟中，幾乎完成一種支座封裝，其中外部連接件5從樹(shù)脂密封體8的背表面8y露出并向外伸出。
其次，將固定在引線框架LF1上的樹(shù)脂片24剝離，從模具20中取出引線框架LF1，然后經(jīng)受固化步驟以加速樹(shù)脂密封體8的固化，隨后經(jīng)過(guò)一個(gè)切割步驟以分離系條12，以及一個(gè)切割步驟以從框架體10分離引線4，從而幾乎完成本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1a。
在本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中，采用一種薄片模制技術(shù)，其中將樹(shù)脂片24安置在引線框架LF1與模具20的下模22之間，并且在使引線4的外部連接件5置為與樹(shù)脂片24接觸下，用上模21的夾緊部分21a和下模22的夾緊部分22a將引線4的相對(duì)端部分垂直夾在中間。在這樣的結(jié)構(gòu)下，引線4的外部連接件5用模具20(上模21和下模22)的壓力向下壓在樹(shù)脂片24上，以便外部連接件5的尖端咬入樹(shù)脂片24。因此，在將樹(shù)脂注入腔23以形成樹(shù)脂密封體8之后，當(dāng)從模具20中取出引線框架LF1時(shí)，已經(jīng)咬入樹(shù)脂片24的外部連接件5的尖端從樹(shù)脂密封體8的背表面8y向外伸出。
此外，利用構(gòu)成引線框架LF1的金屬板的彈力，當(dāng)用模具20的夾緊力向下壓引線框架LF1時(shí)，在一端如引線4的尖端上作用一個(gè)向上力。因此，在如本實(shí)施例那樣之字形安排多個(gè)外部連接件5的情況下，外部連接件5對(duì)樹(shù)脂片24的壓力在引線4(4a)與引線4(4b)之間出現(xiàn)一個(gè)差，引線4(4a)具有接近引線4的相對(duì)端部分設(shè)置的外部連接件5(5a)，而引線4(4b)具有遠(yuǎn)離引線4的相對(duì)端部分設(shè)置的外部連接件5(5b)。更具體地說(shuō)，在引線4b上形成的外部連接件5b對(duì)樹(shù)脂片24的壓力變得比引線4a上形成的外部連接件5a對(duì)樹(shù)脂片24的壓力較弱。結(jié)果，比外部連接件5a遠(yuǎn)離模具20的夾緊部分安排的外部連接件5b就其與樹(shù)脂片24的粘附性來(lái)說(shuō)變壞，并且容易出現(xiàn)如外部連接件5b覆有樹(shù)脂毛邊這樣的不便。
另一方面，在本實(shí)施例中，用固定在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上的引線4的一端部分來(lái)執(zhí)行樹(shù)脂密封。在這樣條件下，有可能防止由模具20的夾緊力向下壓引線框架LF1所引起的引線4的翹曲，并且因此有可能抑制向下壓在樹(shù)脂片24上的外部連接件5b的壓力的降低。因此，能使遠(yuǎn)離模具20的夾緊部分的外部連接件5b和樹(shù)脂片24保持相互緊密接觸，以便有可能抑制如外部連接件5b覆有樹(shù)脂毛邊這樣的不便。結(jié)果，有可能改善半導(dǎo)體器件1a的制造產(chǎn)量。
(第二實(shí)施例)圖15(a)和圖15(b)是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖，其中圖15(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖15(b)是沿第二引線所取的截面圖；圖16是在第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中所包括的模制步驟中沿第一引線所取的截面圖；以及圖17是在模制步驟中沿第二引線所取的截面圖。
如圖15(a)和圖15(b)所示，除以下點(diǎn)外，用1b指示的本第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件和上述第一實(shí)施例為基本相同結(jié)構(gòu)。
雖然第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1a為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的背表面2y覆有樹(shù)脂密封體8的樹(shù)脂，但是本第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1b為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的背表面2y從樹(shù)脂密封體8的主表面8x露出，換句話說(shuō)，為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的背表面2y不覆有樹(shù)脂密封體8的樹(shù)脂。
如圖16和圖17所示，在模制步驟中，在半導(dǎo)體芯片2的背表面2y與面對(duì)背表面2y的腔23的內(nèi)壁表面的接觸狀態(tài)下，通過(guò)用樹(shù)脂執(zhí)行密封，獲得這樣的封裝結(jié)構(gòu)。
同樣在這樣封裝結(jié)構(gòu)中，能獲得如第一實(shí)施例相同效果。
在本實(shí)施例中，引線4的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片2的主表面2x上，并且半導(dǎo)體芯片2的背表面2y置為與腔23的內(nèi)壁表面接觸，然后在這種狀態(tài)下用樹(shù)脂進(jìn)行密封。因此，有可能進(jìn)一步抑制用模具20的夾緊力通過(guò)向下壓引線框架LF1所引起的引線的翹曲，并且因此進(jìn)一步抑制如外部連接件5b覆有樹(shù)脂毛邊這樣的不便的出現(xiàn)。
(第三實(shí)施例)圖18(a)和圖18(b)是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖，其中圖18(a)是沿第一引線所取的截面圖，以及圖18(b)是沿第二引線所取的截面圖。
如圖18(a)和圖18(b)所示，除以下點(diǎn)外，用1c指示的本第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件和第一實(shí)施例為基本相同結(jié)構(gòu)。
雖然第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1a為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的主表面2x設(shè)置在樹(shù)脂密封體8的背表面8y側(cè)，換句話說(shuō)，為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的主表面2x和樹(shù)脂密封體8的背表面8y設(shè)置在相同側(cè)，但是用1c指示的本第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的背表面2y設(shè)置在樹(shù)脂密封體8的背表面8y側(cè)，換句話說(shuō)，為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片2的背表面2y和樹(shù)脂密封體8的背表面8y設(shè)置在相同側(cè)。同樣在本半導(dǎo)體器件1c中，能獲得如第一實(shí)施例相同效果。
(第四實(shí)施例)本第四實(shí)施例表示本發(fā)明應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的一例，其中用單樹(shù)脂密封體來(lái)密封兩個(gè)半導(dǎo)體芯片。
圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)、圖20(a)、圖20(b)和圖20(c)是表示制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件所用的制造步驟的截面圖。
如圖20(c)所示，用1d指示的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中層疊兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片2，以便各自背表面相互面對(duì)，并且用密封體8密封。通過(guò)一個(gè)在另一個(gè)上面來(lái)重疊兩個(gè)具有相同引線圖形的引線框架，制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1d，并且因此關(guān)于作為分界面的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片的配合表面，上結(jié)構(gòu)和下結(jié)構(gòu)近似對(duì)稱(chēng)。
沿一個(gè)半導(dǎo)體芯片2(圖中上面一個(gè))的兩個(gè)長(zhǎng)邊中的一個(gè)安排多個(gè)引線4，該半導(dǎo)體芯片2的長(zhǎng)邊相互相對(duì)設(shè)置，并且沿另一個(gè)長(zhǎng)邊也安排多個(gè)引線4。通過(guò)一個(gè)絕緣帶3將沿一個(gè)長(zhǎng)邊安排的多個(gè)引線4的一端部分固定在一個(gè)半導(dǎo)體芯片2的主表面上，而將其相對(duì)端部分安排為接近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面8a。通過(guò)一個(gè)絕緣帶3將沿另一個(gè)長(zhǎng)邊安排的多個(gè)引線4的一端部分固定在一個(gè)半導(dǎo)體芯片2的主表面上，而將其相對(duì)端部分安排為接近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面8b。
同樣地，沿另一個(gè)半導(dǎo)體芯片2(圖中下面一個(gè))的兩個(gè)長(zhǎng)邊中的一個(gè)安排多個(gè)引線4，該半導(dǎo)體芯片2的長(zhǎng)邊相互相對(duì)設(shè)置，并且沿另一個(gè)長(zhǎng)邊也安排多個(gè)引線4。通過(guò)一個(gè)絕緣帶3將沿一個(gè)長(zhǎng)邊安排的多個(gè)引線4的一端部分固定在另一個(gè)半導(dǎo)體芯片2的主表面上，而將其相對(duì)端部分安排為接近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面8a。通過(guò)一個(gè)絕緣帶3將沿另一個(gè)長(zhǎng)邊安排的多個(gè)引線4的一端部分固定在另一個(gè)半導(dǎo)體芯片2的主表面上，而將其相對(duì)端部分安排為接近樹(shù)脂密封體8的側(cè)面8b。
在樹(shù)脂密封體8的主表面上安排多個(gè)外部連接件5。同樣在樹(shù)脂密封體8的背表面上安排多個(gè)外部連接件5。這些外部連接件5如第一實(shí)施例那樣之字形安排。因此，在樹(shù)脂密封體8的主表面或背表面作為安裝表面下，能將本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1d安裝在一個(gè)布線襯底上。還可能以垂直層疊狀態(tài)安裝兩個(gè)相同的半導(dǎo)體器件1d。
本實(shí)施例所用引線4和第一實(shí)施例所用引線形狀不同。更具體地說(shuō)，第一實(shí)施例所用引線4各有兩個(gè)彎曲部分，而本第四實(shí)施例所用引線4各有四個(gè)彎曲部分。本實(shí)施例所用引線4各有一個(gè)沿各半導(dǎo)體芯片2的主表面延伸的第一部分，一個(gè)從第一部分向樹(shù)脂密封體8的安裝表面(主表面或背表面)側(cè)彎曲的第二部分，一個(gè)從第二部分向樹(shù)脂密封體8的側(cè)面延伸的第三部分，一個(gè)從第三部分向半導(dǎo)體芯片2彎曲的第四部分，以及一個(gè)從第四部分向樹(shù)脂密封體8的側(cè)面彎曲的第五部分。如第一實(shí)施例那樣，外部連接件5各在第三部分中形成。
各上引線4的第五部分與對(duì)應(yīng)下引線4的第五部分電和機(jī)械連接。
其次，參考圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)、圖20(a)、圖20(b)和圖20(c)，以下將給出關(guān)于制造半導(dǎo)體器件1d的描述。
首先，提供兩個(gè)具有相同引線圖形的引線框架，并且如圖19(a)所示，以這樣方式將半導(dǎo)體芯片2分別固定在一個(gè)和另一個(gè)引線框架上，以便引線4的一端部分通過(guò)一個(gè)絕緣帶3固定在各半導(dǎo)體芯片的主表面上。
然后，如圖19(b)所示，在一個(gè)和另一個(gè)引線框架處通過(guò)接合線7將半導(dǎo)體芯片2上的電極和引線4相互電連接。以這樣方式通過(guò)倒置接合來(lái)執(zhí)行一個(gè)引線框架的引線4與關(guān)聯(lián)半導(dǎo)體芯片2上的電極之間的連接，即相對(duì)于另一個(gè)引線框架的引線4與關(guān)聯(lián)半導(dǎo)體芯片2上的電極之間的連接，使線7的布局成為左右倒置。
其次，如圖19(c)和圖20(a)所示，將一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2的背表面和另一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2的背表面置為相互面對(duì)面，然后在這種狀態(tài)下，按一個(gè)在另一個(gè)上重疊這兩個(gè)引線框架，此后將一個(gè)引線框架的引線4的第五部分和另一個(gè)引線框架的引線4的第五部分電和機(jī)械連接一起。為了引線4的這個(gè)連接，例如使用激光焊接。
隨后，如圖20(b)所示，用樹(shù)脂密封兩個(gè)半導(dǎo)體芯片2，兩個(gè)引線框架的引線4，以及接合線7，以形成一個(gè)樹(shù)脂密封體8。為了形成樹(shù)脂密封體8，使用和第一實(shí)施例所用相同的薄片模制技術(shù)。然而，在本實(shí)施例中，當(dāng)將樹(shù)脂片置于模具的下模與引線框架之間，以及模具的上模與引線框架之間的時(shí)候，執(zhí)行模制。這樣形成一種封裝結(jié)構(gòu)，其中在樹(shù)脂密封體8的主表面和背表面兩者上之字形安排多個(gè)外部連接件5。
其次，將固定在引線框架上的樹(shù)脂片1d剝離，并且從模具中取出引線框架，此后，如圖20(c)所示，在從樹(shù)脂密封體8露出的各外部連接件5的伸出端上形成一個(gè)焊料層9，隨后經(jīng)過(guò)一個(gè)固化步驟以加速樹(shù)脂密封體8的固化，接著經(jīng)過(guò)一個(gè)切割步驟以從兩個(gè)引線框架分離系桿，以及一個(gè)切割步驟以從框架體分離引線4，從而幾乎完成本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1d。
因此，由于本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有這樣封裝結(jié)構(gòu)，以用單樹(shù)脂密封體8來(lái)密封兩個(gè)半導(dǎo)體芯片2，所以有可能實(shí)行高密度封裝。
此外，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1d的封裝結(jié)構(gòu)中，由于在樹(shù)脂密封體8的主表面和背表面兩者上之字形安排外部連接件5，所以能在一個(gè)布線襯底上將樹(shù)脂密封體8的主表面或背表面用作安裝表面來(lái)安裝半導(dǎo)體器件。另外，由于能以垂直層疊狀態(tài)安裝兩個(gè)相同半導(dǎo)體器件1d，所以有可能實(shí)行更高密度的封裝。
(第五實(shí)施例)本第五實(shí)施例表示一例，其中用直通模制(through molding)法來(lái)制造一種具有兩個(gè)層疊半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件。
圖21(a)至圖23(b)是表示在制造本第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中所用的制造步驟的截面圖。
首先，提供兩個(gè)具有相同引線圖形的多框架結(jié)構(gòu)的引線框架，然后使它們經(jīng)受如第四實(shí)施例相同方式的模片接合和金屬線接合。此后，如圖21(a)所示，將一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2和另一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2置為相互面對(duì)面，并且在這個(gè)狀態(tài)下按一個(gè)在另一個(gè)上重疊兩個(gè)引線框架。
然后，如圖21(b)所示，將一個(gè)樹(shù)脂片24置于兩個(gè)疊置的引線框架與模具30的上模31之間，以及兩個(gè)疊置的引線框架與模具30的下模32之間，并且將兩個(gè)重疊引線框架設(shè)置在模具30的上模31與下模32之間。在本實(shí)施例中，兩個(gè)引線框架各用矩陣形狀的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)形成。因此，同樣在模具30中，以矩陣形狀與產(chǎn)品形成區(qū)對(duì)應(yīng)形成多個(gè)腔33。在模具30中，對(duì)各行的多個(gè)腔設(shè)有一個(gè)樹(shù)脂注入口34，并且使它與各行中的第一級(jí)腔33連接。各行中相鄰腔33通過(guò)一個(gè)通口35互連(見(jiàn)圖22(a))。
其次，通過(guò)澆道和樹(shù)脂注入口34將樹(shù)脂從模具30的罐中注入腔33，以用樹(shù)脂密封兩個(gè)半導(dǎo)體芯片2，一個(gè)和另一個(gè)引線框架4，以及接合線7，從而形成樹(shù)脂密封體8。
然后，如圖22(b)所示，從模具30中取出兩個(gè)引線框架，此后例如通過(guò)激光焊接將一個(gè)引線框架的引線4的第五部分和另一個(gè)引線框架的引線4的第五部分電和機(jī)械連接一起。
然后，如圖23(a)所示，在從樹(shù)脂密封體8露出的各外部連接件5的伸出端上形成一個(gè)焊料層9，隨后經(jīng)過(guò)一個(gè)固化步驟以加速樹(shù)脂密封體8的固化，接著經(jīng)過(guò)一個(gè)切割步驟以從兩個(gè)引線框架分離系桿，以及一個(gè)切割步驟以從框架體分離引線4，從而幾乎完成圖23(b)所示本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1e。
因此，同樣在本實(shí)施例中，能獲得如上述第四實(shí)施例相同效果。
(第六實(shí)施例)
本第六實(shí)施例表示一例，其中用板塊模制(block molding)法來(lái)制造一種具有處于層疊狀態(tài)的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件。
圖24(a)至圖25(c)是表示在制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中所用的制造步驟的截面圖；以及圖26是表示本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
在用1g指示的本第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，樹(shù)脂密封體8的主表面的平面尺寸和背表面的平面尺寸近似相同，并且樹(shù)脂密封體8的側(cè)面大致與樹(shù)脂密封體的主表面和背表面兩者垂直。為了制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1g，采用一種板塊模制法。也就是，通過(guò)用一個(gè)單樹(shù)脂密封體來(lái)一起密封在引線框架的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)上分別形成的半導(dǎo)體芯片，此后將引線框架和樹(shù)脂密封體分成各產(chǎn)品形成區(qū)，來(lái)制造半導(dǎo)體器件1g，后面將描述細(xì)節(jié)。
參考圖24(a)至圖25(c)，現(xiàn)在關(guān)于制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1g提供以下描述。
首先，提供兩個(gè)具有相同引線圖形的多框架結(jié)構(gòu)的引線框架，隨后執(zhí)行如第四實(shí)施例相同方式的模片接合和金屬線接合。此后，如圖24(a)所示，安排引線框架，以便一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2的背表面和另一個(gè)引線框架上的半導(dǎo)體芯片2的背表面相互面對(duì)，并且在這種狀態(tài)下按一個(gè)在另一個(gè)上重疊兩個(gè)引線框架。此時(shí)，使用焊料或?qū)щ娊雍喜牧希瑢⒁粋€(gè)引線框架的引線4的第五部分和另一個(gè)引線框架的引線4的第五部分電和機(jī)械連接一起。
其次，如圖24(b)所示，將一個(gè)樹(shù)脂片24置于兩個(gè)重疊引線框架與模具40的上模41之間，以及兩個(gè)重疊引線框架與模具40的下模42之間，并且將兩個(gè)重疊引線框架設(shè)置在模具40的上模41與下模42之間。用矩陣形狀的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)各自形成本實(shí)施例所用的兩個(gè)引線框架。本實(shí)施例所用的模具40設(shè)有一個(gè)腔43，其中能一起安排引線框架的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)。
然后，通過(guò)一個(gè)澆道和一個(gè)樹(shù)脂注入口44，在壓力作用下將樹(shù)脂從模具40的罐中注入腔43，以用樹(shù)脂密封兩個(gè)半導(dǎo)體芯片2，兩個(gè)引線框架的引線4，以及接合線7，從而形成一個(gè)樹(shù)脂密封體8，如圖25(a)所示。
其次，從模具40中取出兩個(gè)引線框架，此后在從樹(shù)脂密封體露出的各外部連接件5的伸出端上形成一個(gè)焊料層9。隨后，如圖25(c)所示，將兩個(gè)引線框架和樹(shù)脂密封體8分成各產(chǎn)品形成區(qū)，從而大致完成本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1g。
因此，同樣在本實(shí)施例中，能獲得如第四實(shí)施例相同的效果。
(第七實(shí)施例)圖27是表示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖27所示，除以下點(diǎn)外，用1h指示的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件和上述第六實(shí)施例為基本相同的結(jié)構(gòu)。
雖然上述第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1g具有一種封裝結(jié)構(gòu)，其中在樹(shù)脂密封體8的主表面和背表面兩者上之字形安排多個(gè)外部連接件5，但是本第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1h為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中僅在樹(shù)脂密封體8的背面上之字形安排多個(gè)外部連接件。通過(guò)板塊模制法，將一個(gè)在引線4上沒(méi)有外部連接件5的引線框架用作兩個(gè)引線框架中的一個(gè)，制造這樣封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件1h。同樣應(yīng)用本第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1h，能獲得如第一實(shí)施例相同效果。
(第八實(shí)施例)圖28是表示根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1j為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中用一個(gè)樹(shù)脂密封體8密封一個(gè)半導(dǎo)體芯片2。通過(guò)板塊模制法使用一個(gè)引線框架來(lái)制造它。同樣應(yīng)用本第八實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1j，能獲得如第一實(shí)施例相同的效果。
(第九實(shí)施例)圖29是表示根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
用1k指示的本第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有一種封裝結(jié)構(gòu)，其中以各自背表面相互面對(duì)這樣方式層疊兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片(2，50)，并且用一個(gè)樹(shù)脂密封體8來(lái)密封它們。根據(jù)這種封裝結(jié)構(gòu)，僅在樹(shù)脂密封體8的背表面上之字形安排多個(gè)外部連接件5。將半導(dǎo)體芯片50上的電極通過(guò)接合線與形狀和引線4不同的引線電連接，引線51與引線4的第五部分電和機(jī)械連接。同樣在本實(shí)施例中，能獲得一種高密度封裝。
(第十實(shí)施例)圖30是表示根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖30所示，除以下點(diǎn)外，用1m指示的本第十實(shí)施例的半導(dǎo)體器件和上述第九實(shí)施例為基本相同結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體芯片50通過(guò)一種絕緣粘合劑接合在引線51上，引線51在半導(dǎo)體芯片50與半導(dǎo)體芯片2之間延伸。同樣在本實(shí)施例中有可能獲得一種高密度封裝。
(第十一實(shí)施例)圖31是表示根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖31所示，除以下結(jié)構(gòu)外，用1n指示的本第十一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件和第九實(shí)施例為基本相同的結(jié)構(gòu)。
將半導(dǎo)體芯片50的主表面上形成的電極和引線51通過(guò)置于它們之間的導(dǎo)電凸塊52電和機(jī)械連接一起。同樣在本實(shí)施例中有可能獲得一種高密度封裝。
(第十二實(shí)施例)圖32是表示根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的組件的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖33是表示在制造本實(shí)施例的組件中可采用的第一半導(dǎo)體器件安裝方法的截面圖；以及圖34和圖35是表示在制造本實(shí)施例的組件中可采用的第二半導(dǎo)體器件安裝方法的截面圖。
在本實(shí)施例的組件(電子器件)中，在一個(gè)布線襯底53上按垂直層疊兩個(gè)半導(dǎo)體器件1g的狀態(tài)來(lái)安裝兩個(gè)半導(dǎo)體器件1g。在下面半導(dǎo)體器件1g中，各自通過(guò)一個(gè)焊料層9，將樹(shù)脂密封體8的背表面上形成的外部連接件5與布線襯底53上的電極54電和機(jī)械連接，以及各自通過(guò)一個(gè)焊料層9，將樹(shù)脂密封體8的主表面上形成的外部連接件5與上面半導(dǎo)體器件1g中樹(shù)脂密封體8的背表面上形成的外部連接件5電和機(jī)械連接。
在制造組件時(shí)安裝兩個(gè)半導(dǎo)體器件1g。至于兩個(gè)半導(dǎo)體器件1g的安裝方法，可用以下兩種方法。
<第一安裝方法>
如圖33所示，將兩個(gè)半導(dǎo)體器件1g垂直層疊在布線襯底53上，此后熔化焊料層9以安裝半導(dǎo)體器件。在這種情況下，關(guān)于下面半導(dǎo)體器件1g的背表面和主表面上形成的焊料層9，和上面半導(dǎo)體器件1g的背表面上形成的焊料層9，使用具有相同熔點(diǎn)的材料。
<第二安裝方法>
首先如圖34所示安裝下面半導(dǎo)體器件1g，然后如圖35所示在下面半導(dǎo)體器件1g上安裝上面半導(dǎo)體器件1g。在這種情況下，關(guān)于在下面半導(dǎo)體器件1g的主表面和上面半導(dǎo)體器件1g的背表面上形成的焊料層9的材料，使用比下面半導(dǎo)體器件1g的背表面上形成的焊料層9的材料較高熔點(diǎn)材料。
因此，各半導(dǎo)體器件1g為一種封裝結(jié)構(gòu)，其中在樹(shù)脂密封體8的主表面和背表面上之字形安排多個(gè)外部連接件5，并且因此能以垂直層疊狀態(tài)安裝兩個(gè)相同半導(dǎo)體器件1g，因而使得有可能獲得一種高密度封裝的組件。
因而在本實(shí)施例中，已經(jīng)參考了層疊兩個(gè)相同半導(dǎo)體器件1g的一例。在這種情況下，可以將圖27所示半導(dǎo)體器件1h或圖28所示半導(dǎo)體器件1j用作上面半導(dǎo)體器件。
雖然以上已經(jīng)作為其實(shí)施例具體地描述了本發(fā)明，但是不用說(shuō)本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且在不違反本發(fā)明要點(diǎn)的范圍之內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)各種改變。
以下是如這里公開(kāi)的本發(fā)明的典型方式所獲得效果的簡(jiǎn)短描述。
根據(jù)本發(fā)明，有可能改善一種適合多管腳結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)在其主表面上安排的電極；多個(gè)引線，分別與半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電極電連接；和一個(gè)樹(shù)脂密封體，密封半導(dǎo)體芯片和多個(gè)引線，其中多個(gè)引線包括第一引線和鄰近第一引線的第二引線，第一引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且接近樹(shù)脂密封體的側(cè)面設(shè)置的第一外部連接件，第二引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且相對(duì)于第一外部連接件較接近于半導(dǎo)體芯片設(shè)置的第二外部連接件，并且其中第一和第二引線固定在半導(dǎo)體芯片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上，以及其與該一端部分相對(duì)的相對(duì)端部分安排為接近樹(shù)脂密封體的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線伸過(guò)半導(dǎo)體芯片的外圍邊緣，并且其中在第一和第二引線上位于半導(dǎo)體芯片外側(cè)位置處，形成第一和第二外部連接件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線各包括一個(gè)在半導(dǎo)體芯片的主表面上延伸的第一部分，一個(gè)從第一部分向樹(shù)脂密封體的安裝表面?zhèn)葟澢牡诙糠?，以及一個(gè)從第二部分向樹(shù)脂密封體的側(cè)面延伸的第三部分，并且其中分別在第一和第二引線的第三部分上形成第一和第二外部連接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線的第一部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體芯片的主表面設(shè)置在樹(shù)脂密封體的安裝表面?zhèn)取?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中與半導(dǎo)體芯片的主表面相對(duì)的背表面從樹(shù)脂密封體露出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中與半導(dǎo)體芯片的主表面相對(duì)的背表面設(shè)置在樹(shù)脂密封體的安裝表面?zhèn)取?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中每個(gè)第一和第二外部連接件的寬度比每個(gè)第一和第二引線的第三部分的寬度大。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中相鄰的所述第一和第二外部連接件之間的間隔比第一和第二引線的相鄰的所述第三部分之間的間隔窄。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中每個(gè)第一和第二外部連接件的厚度比每個(gè)第一和第二引線的厚度大。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二外部連接件從樹(shù)脂密封體的安裝表面伸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中多個(gè)引線通過(guò)接合線與半導(dǎo)體芯片的多個(gè)電極電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中與其厚度方向相交的半導(dǎo)體芯片的平面形狀為四邊形，并且其中在半導(dǎo)體芯片的主表面上沿兩條中心線中的一條中心線中心安排多個(gè)電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中與其厚度方向相交的半導(dǎo)體芯片的平面形狀為矩形，并且沿和半導(dǎo)體芯片的主表面的長(zhǎng)邊相同方向延伸的一條中心線中心安排多個(gè)電極。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線各自通過(guò)一個(gè)絕緣帶固定在半導(dǎo)體芯片上。
17.一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)在其主表面上安排的電極；一個(gè)第一引線組，包括多個(gè)引線，沿半導(dǎo)體芯片的第一邊安排，并且分別與半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電極電連接；一個(gè)第二引線組，包括多個(gè)引線，沿與半導(dǎo)體芯片的第一邊相對(duì)的第二邊安排，并且分別與半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電極電連接；和一個(gè)樹(shù)脂密封體，密封半導(dǎo)體芯片及第一和第二引線組，其中，第一和第二引線組各包括彼此相鄰的第一引線和第二引線，第一引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且接近樹(shù)脂密封體的側(cè)面設(shè)置的第一外部連接件，第二引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且相對(duì)于第一外部連接件較接近于半導(dǎo)體芯片設(shè)置的第二外部連接件，第一和第二引線固定在半導(dǎo)體芯片上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其中第一引線組中的第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上，以及其與該一端部分相對(duì)的相對(duì)端部分設(shè)置為接近樹(shù)脂密封體的第一側(cè)面，并且其中第二引線組中的第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上，以及其與該一端部分相對(duì)的相對(duì)端部分設(shè)置為接近與樹(shù)脂密封體的第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其中第一和第二引線各包括一個(gè)在半導(dǎo)體芯片的主表面上延伸的第一部分，一個(gè)從第一部分向樹(shù)脂密封體的安裝表面?zhèn)葟澢牡诙糠郑约耙粋€(gè)從第二部分向樹(shù)脂密封體的側(cè)面延伸的第三部分，并且其中分別在第一和第二引線的第三部分設(shè)置第一和第二外部連接件。
20.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟提供一個(gè)引線框架，該引線框架具有相互鄰近的第一和第二引線，還具有在第一引線上形成的第一外部連接件，和在第二引線上形成并且相對(duì)于第一外部連接件在引線的一端側(cè)設(shè)置的第二外部連接件，以及提供一個(gè)具有第一模和第二模的模具，第一模在第一配合表面上具有一個(gè)第一夾緊部分，和一個(gè)鄰接第一夾緊部分的腔，第二模在與第一配合表面相對(duì)的第二配合表面上具有一個(gè)與第一夾緊部分相對(duì)的第二夾緊部分；將第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片上；將半導(dǎo)體芯片的主表面上安排的多個(gè)電極分別與第一和第二引線電連接；以及通過(guò)第一和第二夾緊部分將與第一和第二引線的第一端部分相對(duì)的相對(duì)端部分夾在中間，并且在允許第一和第二連接件與一個(gè)設(shè)置在第一和第二引線與第二配合表面之間的樹(shù)脂片接觸的時(shí)候，將樹(shù)脂注入腔，以用樹(shù)脂密封半導(dǎo)體芯片及第一和第二引線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中第一和第二引線的一端部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中第一和第二引線伸過(guò)半導(dǎo)體芯片的外圍邊緣，并且其中分別在第一和第二引線上位于半導(dǎo)體芯片外側(cè)位置處形成第一和第二外部連接件。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中第一和第二引線各包括一個(gè)在半導(dǎo)體芯片的主表面上延伸的第一部分，一個(gè)從第一部分向第二配合表面?zhèn)葟澢牡诙糠郑约耙粋€(gè)從第二部分向第一和第二夾緊部分延伸的第三部分，并且分別在第一和第二引線的第三部分上形成第一和第二外部連接件。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中第一和第二引線的第一部分固定在半導(dǎo)體芯片的主表面上。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中半導(dǎo)體芯片的主表面面對(duì)樹(shù)脂片。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中與半導(dǎo)體芯片的主表面相對(duì)的背表面和腔的內(nèi)壁表面接觸。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中與半導(dǎo)體芯片的主表面相對(duì)的背表面面對(duì)樹(shù)脂片。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中每個(gè)第一和第二外部連接件的寬度比每個(gè)第一和第二引線的第三部分的寬度大。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中每個(gè)第一和第二外部連接件的厚度比每個(gè)第一和第二引線的厚度大。
30.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中使用接合線來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片上的電極與第一和第二引線之間的電連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中與其厚度方向相交的半導(dǎo)體芯片的平面形狀為四邊形，并且其中在半導(dǎo)體芯片的主表面上沿兩條中心線中的一條中心線來(lái)中心安排多個(gè)電極。
32.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中通過(guò)一個(gè)絕緣帶將第一和第二引線固定在半導(dǎo)體芯片上。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)在其主表面上安排的電極；多個(gè)引線，分別與半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電極電連接；和一個(gè)樹(shù)脂密封體，密封半導(dǎo)體芯片和多個(gè)引線，其中多個(gè)引線包括第一引線和鄰近第一引線的第二引線，第一引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且接近樹(shù)脂密封體的側(cè)面設(shè)置的第一外部連接件，第二引線具有從樹(shù)脂密封體的安裝表面露出，并且相對(duì)于第一外部連接件較接近于半導(dǎo)體芯片設(shè)置的第二外部連接件。第一和第二引線固定在半導(dǎo)體芯片上。該半導(dǎo)體器件適合于一種多管腳結(jié)構(gòu)，并且其制造產(chǎn)量得到改善。
文檔編號(hào)H01L23/495GK1469461SQ0314130
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
發(fā)明者伊藤富士夫, 通, 鈴木博通 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日立超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)株式會(huì)社