專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體地，涉及一種具有PBGA (塑料球柵陣列)封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件以及這種半導(dǎo)體器件的制 造方法。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)今的電子裝置具有小型化的尺寸、高功能或高密度，因此要求應(yīng) 用于電子裝置的、諸如半導(dǎo)體器件之類的電子部件也具有小型化的尺寸或者 變薄。鑒于此，作為適用于其中通過小型化減小安裝面積的高密度安裝的封 裝，提出了諸如PBGA (塑料球柵陣列)之類的表面安裝技術(shù)型封裝。圖1是示出具有PBGA (塑料球柵陣列)封裝的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件的 結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖1中的(b)是沿著圖1中的(a)中的X-X'線的剖視 圖。參考圖1，具有PBGA封裝的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件10具有以下結(jié)構(gòu)，即 通過諸如管芯鍵合膜(die bonding film)之類的、圖1中未示出的管芯鍵合 構(gòu)件將半導(dǎo)體器件2安裝于布線板1上。通過由金(Au)等制成的接合線(bonding wire) 3將半導(dǎo)體元件2連接 到布線板l。布線板1的基本材料是諸如玻璃環(huán)氧樹脂之類的絕緣樹脂。在布線板1 的上表面上，選擇性地設(shè)置由銅(Cu)等制成的導(dǎo)電層4A。除了連接接合 線3的區(qū)域之外的導(dǎo)電層4A選擇性地覆蓋有抗蝕層5A。此外，在布線板l的下表面上，選擇性地設(shè)置由銅(Cu)等制成的導(dǎo)電 層4B。該導(dǎo)電層4B選擇性地覆蓋有抗蝕層5B。在由抗蝕層5B限定的導(dǎo)電 層4B上以柵格狀態(tài)設(shè)置主要成分為焊料的、諸如球形電極端子之類的多個 外部連接端子(凸塊)6。導(dǎo)電層4B連接到導(dǎo)電層4A。
然而，在布線板1的兩個端部附近沒有設(shè)置密封樹脂7。因此，布線板 1向密封樹脂7的外側(cè)突出。圖1中的(a)示出的布線板1的上表面上形成的布線圖案9由銅(Cu) 制成。在該布線圖案9的表面上施加鎳金(Ni-Au)鍍層(plating)。當(dāng)基于 傳遞模塑法(transfer molding method)通過使用模具將密封樹脂7設(shè)置在布 線板1上時，布線圖案9用作熔化的密封樹脂7的流路。由于鎳金(Ni-Au) 鍍層與密封樹脂7的粘著性不佳，因此可以容易地去除延展物(runner)。用于制造現(xiàn)有技術(shù)的引線框架型封裝的裝置可用于制造具有這種PBGA 封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件10。這將參考圖2進(jìn)行討論。在此，圖2是示出圖1所示的具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器 件10和現(xiàn)有技術(shù)引線框架型半導(dǎo)體器件之間的關(guān)系的俯視圖。在圖2的右 側(cè)示出了圖1所示的具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件IO，且在圖 2的左側(cè)示出了現(xiàn)有技術(shù)引線框架型半導(dǎo)體器件20。在引線框架型半導(dǎo)體器件20中，設(shè)置在管芯焊盤(die pad)上的半導(dǎo) 體元件通過接合線連接到內(nèi)引線。內(nèi)引線、設(shè)置在管芯焊盤上的半導(dǎo)體元件 和接合線由密封樹脂21密封。外引線22從內(nèi)引線延伸至密封樹脂21的外 部。如圖2中的打點區(qū)域所示，圖1中示出的具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體 器件10的結(jié)構(gòu)或封裝尺寸(即密封樹脂7的結(jié)構(gòu)或尺寸)基本上與引線框 架型半導(dǎo)體器件20的結(jié)構(gòu)或封裝尺寸(即密封樹脂21的結(jié)構(gòu)或尺寸)相同。因此，用于制造現(xiàn)有技術(shù)引線框架型半導(dǎo)體器件20的裝置可用于制造 具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件10，以解決引線框架型半導(dǎo)體器件20中 具有大量引腳的限制。日本專利No.3534501公開了一種通過在具有多個連接端子的基板的頂 面上設(shè)置半導(dǎo)體小球(pellet)所提供的半導(dǎo)體器件。在這種半導(dǎo)體器件中， 一組連接端子以多條環(huán)形線設(shè)置在半導(dǎo)體小球的周圍。用樹脂填充通過連接 端子組在半導(dǎo)體小球和基板之間形成的低高度的空間，以形成增強(qiáng)的樹脂 層。此外，日本專利No.3565204公開了一種具有以下結(jié)構(gòu)的電子裝置。該 電子裝置包括元件安裝基板，具有在元件安裝表面的后側(cè)上形成的電極；
布線板，其設(shè)置為跨過預(yù)定間隔面向元件安裝基板，且在面對元件安裝基板的電極的位置處形成有電極；可熔構(gòu)件，其將元件安裝基板的電極與布線板 的電極結(jié)合；以及樹脂增強(qiáng)構(gòu)件，其設(shè)置在可熔構(gòu)件的外側(cè)，以將元件安裝 基板的末端與面向該末端的布線基板的位置相結(jié)合。然而，圖1中示出的具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件10具有圖3中 示出的問題。在此，圖3是由圖1中的虛線包圍的部分的放大圖。如上所述，圖1中示出的具有PBGA封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件10的結(jié)構(gòu) 或封裝尺寸(即密封樹脂7的結(jié)構(gòu)或尺寸)基本上與引線框架型半導(dǎo)體器件 20的封裝結(jié)構(gòu)或尺寸(即密封樹脂21的結(jié)構(gòu)或尺寸)相同。此外，如參考 圖1所描述的，密封樹脂7沒有設(shè)置在布線板1的兩個端部附近。僅布線板 1向密封樹脂7的外側(cè)突出。然而，形成圖1中示出的半導(dǎo)體器件10的構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)彼此不同。 例如，用作半導(dǎo)體元件2的硅(Si)的熱膨脹系數(shù)是3xlO"/"C，密封樹脂 7的熱膨脹系數(shù)是8xlO"'C，布線板l的熱膨脹系數(shù)是16><10—6/°。。此外，例如，在用于將封裝安裝在布線板1上的回流工藝中，回流爐 (reflow hearth)內(nèi)的溫度達(dá)到約260°C 。作為半導(dǎo)體器件10的可靠性測試 進(jìn)行加熱。而且，在半導(dǎo)體器件10的正常使用中，可能將半導(dǎo)體器件10置 于夏天溫度高于8(TC的大氣條件下。因此，在發(fā)生這種溫度改變的大氣條件下，由于構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)的差 異，使這些構(gòu)件可能膨脹或收縮，因此可能在密封樹脂7的端部和布線板1 的邊界部分處產(chǎn)生應(yīng)力集中。此外，在半導(dǎo)體器件10的制造工藝中，例如，密封樹脂7的端部和布 線板1的邊界部分處可能在通過使用切割刀片(dicingblade)等形成外部結(jié) 構(gòu)時產(chǎn)生彎曲，或者產(chǎn)生由于半導(dǎo)體器件IO等的落下導(dǎo)致的機(jī)械應(yīng)力集中。由于這種應(yīng)力集中，如圖3所示，在布線板l中產(chǎn)生破裂(由圖3中的 "X"表示)，從而導(dǎo)致布線板1的導(dǎo)電層4A和4B的導(dǎo)電性差，即圖案斷裂。 因此，可能降低半導(dǎo)體器件的電特性。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的實施例可提供一種新穎且實用的半導(dǎo)體器件及其制造方
法，用于解決上述的一個或多個問題。更具體地，本發(fā)明的實施例可以提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，從 而可以分散可能在密封樹脂的端部和布線板的邊界部分處產(chǎn)生的應(yīng)力，因此 可以防止布線板中產(chǎn)生破裂。本發(fā)明的一個方案可提供一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體元件，其設(shè)置 在布線板的上方；密封樹脂，其構(gòu)造為密封該半導(dǎo)體元件；以及增強(qiáng)樹脂， 其設(shè)置在該密封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一部分上。在半導(dǎo)體器件中，該增強(qiáng)樹脂可以沿著該密封樹脂和該布線板的邊界部 分的周邊設(shè)置。該增強(qiáng)樹脂可以設(shè)置在該密封樹脂的拐角部分附近的、該密 封樹脂和該布線板的邊界部分處。該增強(qiáng)樹脂可以設(shè)置在該密封樹脂的拐角 部分的、該密封樹脂和該布線板的邊界部分處。該增強(qiáng)樹脂可由與密封樹脂 的材料相同的材料制成。本發(fā)明的另一個方案可提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該半導(dǎo)體器件 具有通過密封樹脂密封設(shè)置在布線板的上方的半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)，該制造方 法包括以下步驟當(dāng)密封該半導(dǎo)體元件時，在該密封樹脂和該布線板的邊界 部分的至少一部分處，與該密封樹脂一起一次性地設(shè)置由與該密封樹脂的材 料相同的材料制成的增強(qiáng)樹脂。本發(fā)明的又一個方案提供一種半導(dǎo)體元件的制造方法，該半導(dǎo)體器件具 有通過密封樹脂密封設(shè)置在布線板的上方的半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)，該制造方法 包括以下步驟在該布線板的上方設(shè)置密封樹脂并使該密封樹脂成為固體之 后，在該密封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一部分處設(shè)置由與該密封樹 脂的材料不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，從而分 散在密封樹脂的端部和布線板的邊界部分處可能產(chǎn)生的應(yīng)力，因此可以防止 在布線板中產(chǎn)生破裂。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從下面的詳細(xì)描述中，.本發(fā)明的其它目的、特征和 優(yōu)點將變得更加明顯。


圖1是示出具有PBGA (塑料球柵陣列)封裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器
件的結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出具有圖1所示的PBGA封裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件和現(xiàn) 有技術(shù)引線框架型半導(dǎo)體器件之間關(guān)系的俯視圖； 圖3是由圖1中的虛線包圍的部分的放大圖； 圖4是示出本發(fā)明第一實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是示出本發(fā)明第二實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是示出本發(fā)明第三實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖7是示出本發(fā)明第四實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖8是示出本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖9是示出本發(fā)明第六實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖； 圖IO是用于說明本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。
具體實施方式
以下參考圖4至圖10，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述。為了便于說明，首先，討論本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的實施例，然后討論半導(dǎo)體器件的制造方法的實施例。 (半導(dǎo)體器件)1.本發(fā)明第一實例的半導(dǎo)體器件圖4是示出本發(fā)明第一實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖4中 的(a)是俯視圖，圖4中的(b)是沿著圖4中的(a)中的A-A線并從由箭頭指示的方向觀察的圖。參考圖4，具有PBGA (塑料球柵陣列)封裝的半導(dǎo)體器件40具有密封 樹脂42-1設(shè)置在布線板41上的結(jié)構(gòu)。在密封樹脂42-1內(nèi)，通過諸如管芯鍵合膜之類的管芯鍵合構(gòu)件將半導(dǎo)體 器件(圖4中未示出)安裝于布線板41上。半導(dǎo)體元件通過由金(Au)等 制成的接合線(圖4中未示出)連接到布線板41。布線板41的基本材料是諸如玻璃環(huán)氧樹脂之類的絕緣樹脂。在布線板 41的上表面上選擇性地設(shè)置由銅(Cu)等制成的導(dǎo)電層43A。該導(dǎo)電層43A 選擇性地覆蓋有抗蝕層44A。圖4中的(a)所示的布線板41的上表面上形成的布線圖案45由銅(Cu)制成。在該布線圖案45的表面上施加鎳金(Ni-Au)鍍層。當(dāng)基于傳遞模塑 法通過使用模具將密封樹脂42-1設(shè)置在布線板41上時，布線圖案45用作熔 化的密封樹脂42-l的流路。由于鎳金(Ni-Au)鍍層與密封樹脂42-l的粘著 性不佳，因此可以容易地去除延展物。此外，在布線板41的下表面上選擇性地設(shè)置由銅(Cu)等制成的導(dǎo)電 層43B。該導(dǎo)電層43B選擇性地覆蓋有抗蝕層44B。在由抗蝕層44B限定的 導(dǎo)電層43B上以柵格狀態(tài)設(shè)置主要成分為焊料的、諸如球形電極端子之類的 多個外部連接端子(凸塊)46。導(dǎo)電層43B連接到導(dǎo)電層43A。同時，沿著密封樹脂42-1的周邊設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-2。更具體地，沿著布線板41和密封樹脂42-1的邊界部分的周邊設(shè)置增強(qiáng) 樹脂42-2，以增強(qiáng)邊界部分。而且，增強(qiáng)樹脂42-2具有三角形截面。增強(qiáng)樹脂42-2的厚度(沿豎直方向的長度)a和增強(qiáng)樹脂42-2的沿水平 方向的長度b可以為幾十^im。在第一實例中，密封樹脂42-l的材料與增強(qiáng)樹脂42-2的材料相同。因 此，預(yù)先在用于通過傳遞模塑法在布線板41上設(shè)置密封樹脂42-l的樹脂模 制的模具中形成對應(yīng)于增強(qiáng)樹脂42-2的外部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。因此，可以在常規(guī) 樹脂密封工藝中一次性地(一起)設(shè)置密封樹脂42-1和增強(qiáng)樹脂42-2。因此，由于不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-2的專門工藝，因此可以通過與 常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地形成該實例的結(jié)構(gòu)。此外，作為密封樹脂42-1和增強(qiáng)樹脂42-2，例如可使用這樣的熱固型 環(huán)氧樹脂，其含有接近70至90重量百分比(Wt%)的填充物，玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度接近100至195°C，并且線性膨脹系數(shù)接近5xl(^至20xl(^K"或者 接近50><10—6至100><10'6^1。由于這種熱固性環(huán)氧樹脂具有高填充能力，因 此即使增強(qiáng)樹脂42-2的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也可以容易地在布線板41上形成增強(qiáng)樹 脂42-2。由此，在本發(fā)明第一實例的半導(dǎo)體器件40中，由于沿著密封樹脂42" 的外周部分的周邊設(shè)置了增強(qiáng)樹脂42-2，因此布線板41和密封樹脂42-1的 邊界部分沿著密封樹脂42-1的外周部分的周邊以均勻的方式增強(qiáng)。因此，可以分散由于環(huán)境溫度變化或機(jī)械原因可能在密封樹脂42-1的端 部和布線板41的邊界部分處產(chǎn)生的應(yīng)力。因此，可防止布線板41中產(chǎn)生破
裂，并且可防止布線板ll的導(dǎo)電層43A的導(dǎo)電性變差，即圖案斷裂。同時，盡管在本發(fā)明的第一實例中增強(qiáng)樹脂42-2具有三角形截面，但是本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂42-2可具有例如矩形截面或者具有包括彎曲部分結(jié)構(gòu)的截面。無論在哪種情況下，均可以通過增強(qiáng)樹脂42-2增強(qiáng)密封樹脂42-1的端部和布線板41的邊界部分。此外，盡管在本發(fā)明的第一實例中增強(qiáng)樹脂42-2的厚度(沿豎直方向的長度)a和增強(qiáng)樹脂42-2的沿水平方向的長度b可以為幾十拜，但是本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂42-2的最大厚度等于密封樹脂42-1的厚度。增強(qiáng)樹脂42-2的 沿水平方向的最大長度是從密封樹脂42-l的端部到布線板41的端部的距離。 增強(qiáng)樹脂42-2的厚度(沿豎直方向的長度)a和增強(qiáng)樹脂42-2的沿水平方向 的長度b越大，就能夠越好地實現(xiàn)本發(fā)明實施例的效果。 2.本發(fā)明第二實例的半導(dǎo)體器件圖5是示出本發(fā)明第二實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖5中 的(a)是俯視圖，圖5中的(b)是沿著圖5中的(a)中的B-B線并從由 箭頭表示的方向觀察的圖。在圖5中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4中示 出的部件相同的部件，且省略對其的說明。在圖4中示出的上述本發(fā)明的第一實例中,,增強(qiáng)樹脂42-2沿著密封樹脂 42-1的外周部分的周邊設(shè)置。然而，本發(fā)明不限于此。如圖5所示，可僅在 尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng)的部分處選擇性地設(shè)置增強(qiáng)樹脂。更具體地，在本發(fā)明第二實例的半導(dǎo)體器件50中，僅在密封樹脂42-1 的四個拐角附近的密封樹脂42-l和布線板41的邊界部分處設(shè)置由與密封樹 脂42-1的材料相同的材料制成的增強(qiáng)樹脂42-3。由此，將在尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng)的部分處選擇性地設(shè)置增強(qiáng)樹脂 42-3的局部設(shè)置結(jié)構(gòu)應(yīng)用于本發(fā)明的第二實例。因此，可以在增強(qiáng)了密封樹 脂42-l的端部和布線板41的邊界部分、抵抗應(yīng)力尤其弱的部分時，通過提 供未設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-3的部分，即未通過增強(qiáng)樹脂42-3進(jìn)行增強(qiáng)的部分來 緩和應(yīng)力。本發(fā)明的第二實例與第一實例一樣，由于增強(qiáng)樹脂42-3由與密封樹脂 42-1的材料相同的材料制成，因此不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-3的專門工
藝，從而可以通過與常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地形成該實例的結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明的第二實例與第一實例一樣，盡管增強(qiáng)樹脂42-3具有圖5 中的(b)所示的三角形截面，但是本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂42-3例如可 具有矩形截面或包括彎曲部分結(jié)構(gòu)的截面。另外，本發(fā)明的第二實例與第一實例一樣，增強(qiáng)樹脂42-3的厚度(沿豎 直方向的長度)和增強(qiáng)樹脂42-3的沿水平方向的長度可以為幾十nm。增強(qiáng) 樹脂42-3的最大厚度等于密封樹脂42-1的厚度。增強(qiáng)樹脂42-3的沿水平方 向的最大長度是從密封樹脂42-l的端部到布線板41的端部的距離。 3.本發(fā)明第三實例的半導(dǎo)體器件圖6是示出本發(fā)明第三實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖6中 的(a)是俯視圖，圖6中的(b)是沿著圖6中的(a)中的C-C線并從由 箭頭表示的方向觀察的圖。在圖6中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖5中示 出的部件相同的部件，且省略了對其的說明。在本發(fā)明的第三實例中，如圖6所示，選擇密封樹脂42-l的四個拐角作 為尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng)的部分，且在密封樹脂42-1的四個拐角處設(shè)置 增強(qiáng)樹脂。更具體地，在本發(fā)明的第三實例的半導(dǎo)體器件60中，僅在密封樹脂42-1 的四個拐角處設(shè)置由與密封樹脂42-1相同的材料制成的增強(qiáng)樹脂42-4。由此，將由于四個拐角抵抗應(yīng)力較弱因而在尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng) 的密封樹脂42-l的四個拐角處選擇性地設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-4的拐角設(shè)置結(jié)構(gòu) 應(yīng)用于本發(fā)明的第三實例。因此，當(dāng)在四個拐角處增強(qiáng)了密封樹脂42-l的端 部和布線板41的邊界部分時，可以通過提供未設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-4的部分， 即未通過增強(qiáng)樹脂42-4進(jìn)行增強(qiáng)的密封樹脂42-1的四個側(cè)面來緩和應(yīng)力。本發(fā)明的第三實例與第一實例一樣，由于增強(qiáng)樹脂42-4由與密封樹脂 42-1相同的材料制成，因此不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-4的專門工藝，從 而可以通過與常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地形成該實例的結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明的第三實例與第一實例一樣，盡管增強(qiáng)樹脂42-4具有如圖 6中的(b)所示的三角形截面，但是本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂42-4例如 可具有矩形截面或具有包括彎曲部分結(jié)構(gòu)的截面。另外，本發(fā)明的第三實例與第一實例一樣，增強(qiáng)樹脂42-4的厚度(沿豎 直方向的長度)和增強(qiáng)樹脂42-4的沿水平方向的長度可以是幾十pm。增強(qiáng) 樹脂42-4的最大厚度等于密封樹脂42-l的厚度。增強(qiáng)樹脂42-4的沿水平方 向的最大長度是從密封樹脂42-l的端部到布線板41的端部的距離。 4.本發(fā)明第四實例的半導(dǎo)體器件圖7是示出本發(fā)明第四實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖7中 的(a)是俯視圖，圖7中的(b)是沿著圖7中的(a)中的D-D線并從由 箭頭表示的方向觀察的圖。在圖7中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖6中示 出的部件相同的部件，且省略對其的說明。在圖6示出的本發(fā)明的第三實例中，在密封樹脂42-1的四個拐角處設(shè)置 由與密封樹脂42-1的材料相同的材料制成的增強(qiáng)樹脂42-4。更具體地，在 俯視圖中，增強(qiáng)樹脂42-4具有弧形平面結(jié)構(gòu)，且部分地覆蓋在布線板41的 上表面上形成的布線圖案45。然而，本發(fā)明不限于該實例。在本發(fā)明第四實例的半導(dǎo)體器件70中，選擇密封樹脂42-l的四個拐角 作為尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng)的部分，且在密封樹脂42-l的四個拐角處設(shè) 置增強(qiáng)樹脂42-5，該增強(qiáng)樹脂42-5的俯視圖結(jié)構(gòu)為其大致中央部分凹進(jìn)。由于密封樹脂42-l的四個拐角是抵抗應(yīng)力尤其弱的部分，因此增強(qiáng)樹脂 42-5僅選擇性地設(shè)置在密封樹脂42-1的四個拐角處。另一方面，由于增強(qiáng)樹脂42-5的俯視圖結(jié)構(gòu)為其大致中央部分凹進(jìn)，因 此在該實例中覆蓋布線圖案45的量小于第三實例中的量。因此，不需要改 變布線圖案45的設(shè)置以與布線板41上設(shè)置的增強(qiáng)樹脂42-5的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。此外，通過提供未設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-5的部分，即未通過增強(qiáng)樹脂42-5 進(jìn)行增強(qiáng)的密封樹脂42-1的四個側(cè)面來緩和應(yīng)力。本發(fā)明的第四實例與第一實例一樣，由于增強(qiáng)樹脂42-5由與密封樹脂 42-1相同的材料制成，因此不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-5的專門工藝，從 而可以通過與常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地形成該實例的結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明的第四實例與第一實例一樣，盡管增強(qiáng)樹脂42-5具有圖7 中的(b)所示的三角形截面，但是本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂42-5例如可 具有包括彎曲部分結(jié)構(gòu)的截面。而且，本發(fā)明的第四實例與圖6中示出的第三實例一樣，增強(qiáng)樹脂42-5
的厚度(沿豎直方向的長度)和增強(qiáng)樹脂42-5的沿水平方向的長度可以為幾 十拜。增強(qiáng)樹脂42-5的最大厚度等于密封樹脂42-l的厚度。增強(qiáng)樹脂42-5 的沿水平方向的最大長度是從密封樹脂42-l的端部到布線板41的端部的距離。在第一到第四實例中，密封樹脂42-l的材料與增強(qiáng)樹脂42-2至42-5的 材料相同。因此，預(yù)先在用于通過傳遞模塑法在布線板41上設(shè)置密封樹脂 42-1的樹脂模制的模具中形成對應(yīng)于增強(qiáng)樹脂42-2至42-5的外部結(jié)構(gòu)的結(jié) 構(gòu)。因此，可以在常規(guī)樹脂密封工藝中一次性地設(shè)置密封樹脂42-l和增強(qiáng)樹 脂42-2至42-5中的一種增強(qiáng)樹脂。因此，由于不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-2 至42-5的專門工藝，所以可以通過與常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地形成第一至 第四實例的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明不限于與密封樹脂42-1 —起一次性地形成增強(qiáng)樹脂42"2 至42-5的情況。本發(fā)明可應(yīng)用于下述情況，即將由與密封樹脂42-l的材料 不同的材料制成的樹脂用作增強(qiáng)樹脂42-2至4:2-5。在以下的說明中，討論將由與密封樹脂42-1不同的材料制成的樹脂用作 增強(qiáng)樹脂42-2至42-5的情況。 5.本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件圖8是示出本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖8中 的(a)是俯視圖，圖8中的(b)是沿著圖8中的(a)中的E-E線且從由 箭頭表示的方向觀察的圖。在圖8中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4中示 出的部件相同的部件，且省略了對其的說明。本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件80與第一實例的圖4中示出的半導(dǎo)體器 件40—樣，沿著密封樹脂42-l的外周部分的周邊設(shè)置增強(qiáng)樹脂81。更具體 地，沿著布線板41和密封樹脂42-1的邊界部分的周邊設(shè)置增強(qiáng)樹脂81，以 增強(qiáng)邊界部分。此外，增強(qiáng)樹脂的截面具有弧形部分。在本發(fā)明的第五實例中，增強(qiáng)樹脂81由與密封樹脂42-l的材料不同的 材料制成。此外，作為密封樹脂42-l，例如可使用這樣的熱固型環(huán)氧樹脂，其含有 接近70至90重量百分比(Wt%)的填充物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度接近100至 195°C，并且線性膨脹系數(shù)接近5xlO"至20xlO-6K"或者接近50xl(T6至 100x10—6K"。作為增強(qiáng)樹脂81，例如可使用這樣的熱固型液態(tài)環(huán)氧樹脂，其 具有接近1000至15000 mPa，s的粘度、接近0至80重量百分比(Wt%)的 填充物、接近IOO至150。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及接近30xlO"至40xl(^K:1 或者接近100><10'6至120xlO"K—1的線性膨脹系數(shù)。盡管下面討論了細(xì)節(jié)，但是本發(fā)明第五實例的結(jié)構(gòu)可以通過在布線板41 上設(shè)置密封樹脂42-l、然后通過諸如灌封方法(potting method)之類的方法 在布線板41上設(shè)置增強(qiáng)樹脂81而形成。可以通過控制粘度將具有上述特性且用作增強(qiáng)樹脂81的熱固型液態(tài)環(huán) 氧樹脂以多種結(jié)構(gòu)形成。因此，為了配合所期望的設(shè)計，可以在設(shè)置密封樹 脂42-l之后，通過控制增強(qiáng)樹脂81的結(jié)構(gòu)和量來設(shè)置增強(qiáng)樹脂81。由此，在本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件80中，沿著密封樹脂42-l的外 周部分的周邊設(shè)置由與密封樹脂42-l的材料不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂81。 因此，沿著密封樹脂42-l的外周部分的周邊以均勻的方式增強(qiáng)布線板41和 密封樹脂42-l的邊界部分。因此，可以分散由于環(huán)境溫度變化或機(jī)械原因可能在密封樹脂42-1的端 部和布線板41的邊界部分處產(chǎn)生的應(yīng)力。因此，可防止布線板41中產(chǎn)生破 裂，并且可防止布線板ll的導(dǎo)電層43A的導(dǎo)電性變差，即圖案斷裂。特別地，在本發(fā)明的第五實例中，由于為了配合所期望的設(shè)計而使增強(qiáng) 樹脂81由與密封樹脂42-l的材料不同的材料制成，因此可以在設(shè)置密封樹 脂42-1之后，通過控制增強(qiáng)樹脂81的結(jié)構(gòu)和量來設(shè)置增強(qiáng)樹脂81。而且，在本發(fā)明的第五實例中，盡管增強(qiáng)樹脂81具有弧形截面，但是 本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂81例如可具有矩形截面或者與圖4中示出的增 強(qiáng)樹脂42-2類似的三角形結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明的第五實例中，增強(qiáng)樹脂81的厚度(沿豎直方向的長 度)和增強(qiáng)樹脂81的沿水平方向的長度可以為幾十pm。增強(qiáng)樹脂81的最 大厚度等于密封樹脂42-l的厚度。增強(qiáng)樹脂81的沿水平方向的最大長度是 從密封樹脂42-l的端部到布線板41的端部的距離。在任一種情況下，均可以通過增強(qiáng)樹脂81增強(qiáng)密封樹脂42-1的端部和 布線板42的邊界部分。 6.本發(fā)明第六實例的半導(dǎo)體器件 圖9是示出本發(fā)明第六實例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)圖。更具體地，圖9中 的(a)是俯視圖，圖9中的(b)是沿著圖9中的(a)中的F-F線并從由箭 頭表示的方向觀察的圖。在圖9中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖5中的部 件相同的部件，且省略了對其的說明。在本發(fā)明第五實例的半導(dǎo)體器件80中，沿著密封樹脂42-1的外周部分 的周邊設(shè)置由與密封樹脂42-l的材料不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂81。然而， 本發(fā)明不限于此。本發(fā)明第六實例的半導(dǎo)體器件90與第二實例的圖5中示出的半導(dǎo)體器 件50 —樣，僅在尤其需要通過增強(qiáng)樹脂增強(qiáng)的部分處選擇性地設(shè)置增強(qiáng)樹 脂。更具體地，在本發(fā)明第六實例的半導(dǎo)體器件90中，僅在密封樹脂42-1 的四個拐角附近的密封樹脂42-l和布線板41的邊界部分處設(shè)置由與密封樹 脂42-l的材料不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂91。由此，將在尤其需要通過增強(qiáng)樹脂91增強(qiáng)的部分處選擇性地設(shè)置增強(qiáng) 樹脂91的局部設(shè)置結(jié)構(gòu)應(yīng)用于本發(fā)明的第六實例。因此，可以在增強(qiáng)了密 封樹脂42-l的端部和布線板41的邊界部分、抵抗應(yīng)力尤其弱的部分時，通 過提供未設(shè)置增強(qiáng)樹脂91的部分，即未通過增強(qiáng)樹脂91進(jìn)行增強(qiáng)的部分來 緩和應(yīng)力。此外，由于為了配合所期望的設(shè)計而使增強(qiáng)樹脂91由與密封樹脂42-l 不同的材料制成，因此可以在設(shè)置密封樹脂4:2-1之后，通過控制增強(qiáng)樹脂 91的結(jié)構(gòu)和量來設(shè)置增強(qiáng)樹脂91。特別地，在本發(fā)明的第六實例中，由于為了配合所期望的設(shè)計而使增強(qiáng) 樹脂91由與密封樹脂42-l的材料不同的材料制成，因此可以在設(shè)置密封樹 脂42-l之后，通過控制增強(qiáng)樹脂91的結(jié)構(gòu)和量來設(shè)置增強(qiáng)樹脂91。而且，在本發(fā)明的第六實例中，盡管增強(qiáng)樹脂91具有弧形截面，但是 本發(fā)明不限于此。增強(qiáng)樹脂91例如可具有矩形截面或者與圖5中示出的增 強(qiáng)樹脂42-3類似的三角形結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明的第六實例中，增強(qiáng)樹脂91的厚度(沿豎直方向的長 度)和增強(qiáng)樹脂91的沿水平方向的長度可以為幾十^m。增強(qiáng)樹脂91的最 大厚度等于密封樹脂42-1的厚度。增強(qiáng)樹脂91的沿水平方向的最大長度是 從密封樹脂42-l的端部至布線板41的端部的距離。在任一種情況下，均可以通過增強(qiáng)樹脂91增強(qiáng)密封樹脂42-1的端部和 布線板41的邊界部分。同時，在圖6或圖7中示出的結(jié)構(gòu)中，可以將與密封樹脂42-l的材料不同的材料用作增強(qiáng)樹脂42-4或42-5的材料。 (半導(dǎo)體器件的制造方法)接下來，參考圖IO討論上述半導(dǎo)體器件的制造方法。在此，圖10是用 于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的圖。圖10中的(a)至(d)僅示 出了上述布線板41的端部及其附近物。如圖10中的(a)所示，首先，通過諸如管芯鍵合膜之類的管芯鍵合構(gòu) 件36在布線板41上粘附半導(dǎo)體元件35。然后，固化該管芯鍵合構(gòu)件36, 以將半導(dǎo)體元件35固定到布線板41 。接下來，如圖10中的(b)所示，半導(dǎo)體元件35的外部連接端子和布 線板41的連接端子37通過接合線38相互連接。之后，如圖10中的(c)和(c)'所示，通過傳遞模塑法使用密封樹脂 42-1密封半導(dǎo)體元件35、接合線38等。為了與圖4至圖7中示出的本發(fā)明半導(dǎo)體器件第一至第四實例類似地形 成具有由與密封樹脂42-l的材料相同的材料制成的增強(qiáng)樹脂42-2至42-5中 的一個增強(qiáng)樹脂的結(jié)構(gòu)，預(yù)先在用于通過傳遞模塑法在布線板41上設(shè)置密 封樹脂42-l的樹脂模制的模具中形成與增強(qiáng)樹脂42-2至42-5中的一個增強(qiáng) 樹脂的外部結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。由此，在圖10中的(c)所示的樹脂密封工 藝中一次性地設(shè)置密封樹脂42-l和增強(qiáng)樹脂42-2至42-5中的一個增強(qiáng)樹脂。因此，由于不需要用于設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-2至42-5中的一個增強(qiáng)樹脂的 具體工藝，因此可以通過與常規(guī)技術(shù)相同的工藝容易地在布線板41上設(shè)置 增強(qiáng)樹脂42_2至42-5中的一個增強(qiáng)樹脂。盡管圖10中的(c)示出了根據(jù)模具中形成的結(jié)構(gòu)與圖4所示同樣地設(shè) 置增強(qiáng)樹脂42-2，但是也可以如圖5所示在密封樹脂42-1的四個拐角附近 設(shè)置增強(qiáng)樹脂42-3;也可以如圖6所示在密封樹脂42-1的四個拐角附近設(shè) 置增強(qiáng)樹脂42-4;還可以如圖7所示在密封樹脂42-1的四個拐角附近設(shè)置 具有中心部分凹進(jìn)的平面結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)樹脂42-5。如上所述，對于增強(qiáng)樹脂 42-2至42-5的截面沒有限制。在任一種情況下，均可以通過增強(qiáng)樹脂42-2至42-5增強(qiáng)密封樹脂42-1 的端部和布線板41的邊界部分。另一方面，為了與圖4至7中示出的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第五和第六實 例類似地形成由與密封樹脂41-1的材料不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂81和91 中的一個增強(qiáng)樹脂的結(jié)構(gòu)，如圖10中的(c)'所示，在密封樹脂42-l設(shè)置 并固定到布線板41之后，通過使用灌封噴嘴(potting nozzle) 39使液態(tài)的 增強(qiáng)樹脂81或91 (見圖8或圖9)流動，以使增強(qiáng)樹脂81或91額外地設(shè) 置在布線板41上。在這種情況下，為了配合所需的設(shè)計，可以在設(shè)置密封樹脂42-l之后， 通過控制在布線板41上設(shè)置的增強(qiáng)樹脂的結(jié)構(gòu)和量來設(shè)置增強(qiáng)樹脂。由此，如圖8所示，增強(qiáng)樹脂81與密封樹脂42-1的外周部分接觸，并 沿著密封樹脂42-l的外周邊設(shè)置。此外，如圖9所示，僅在密封樹脂42-l 的四個拐角附近設(shè)置增強(qiáng)樹脂91。在任一種情況下，均可以通過增強(qiáng)樹脂81或91增強(qiáng)密封樹脂42-1的端 部和布線板41的邊界部分。在圖10中的(c)或(c)'所示的工藝之后，如圖10中的(d)所示， 在布線板41-1的背面上以柵格狀態(tài)設(shè)置主要成分為悍料的、諸如球形電極端 子之類的多個外部連接端子(凸塊)46，以形成半導(dǎo)體器件。在將大規(guī)模布線板用作布線板41-1且在該布線板41-1上形成多個半導(dǎo) 體元件35的情況下，在設(shè)置外部連接端子46之后，通過使用切割刀片等切 割并分離布線板41-1的多個半導(dǎo)體元件35之間的部分，以完成單個半導(dǎo)體 器件。本發(fā)明不限于這些實施例，可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各 種修改和變型。本專利申請基于2006年8月16日提交的日本在先專利申請No. 2006-221953，其全部內(nèi)容通過參考合并在此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體元件，其設(shè)置在布線板的上方；密封樹脂，其構(gòu)造為密封該半導(dǎo)體元件；以及增強(qiáng)樹脂，其設(shè)置在該密封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一部分上。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂沿著該密封樹脂和該布線板的邊界部分的周邊設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂設(shè)置在該密封樹脂的拐角部分附近的、該密封樹脂和 該布線板的邊界部分處。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂設(shè)置在該密封樹脂的拐角部分的、該密封樹脂和該布 線板的邊界部分處。
5. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂具有在俯視圖形成有凹進(jìn)部分的結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂的沿豎直方向的長度大于等于幾十pm，且小于等于 該密封樹脂的厚度。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂的沿水平方向的長度大于等于幾十pm，且小于等于 從該密封樹脂的端部到該布線板的端部的距離。
8. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂由與該密封樹脂的材料相同的材料制成。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中，該密封樹脂和該增強(qiáng)樹脂由熱固環(huán)氧樹脂制成。
10. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，該增強(qiáng)樹脂由與該密封樹脂的材料不同的材料制成。
11. 如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件， 其中，該增強(qiáng)樹脂由熱固環(huán)氧樹脂制成。
12. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，該半導(dǎo)體器件具有通過密封樹脂密封 設(shè)置在布線板的上方的半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)，該制造方法包括以下步驟當(dāng)密封該半導(dǎo)體元件時，在該密封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一 部分處，與該密封樹脂一起一次性地設(shè)置由與該密封樹脂的材料相同的材料 制成的增強(qiáng)樹脂。
13. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，預(yù)先在用于通過該密封樹脂密封該半導(dǎo)體元件的模具中形成與設(shè) 置在該布線板的上方的增強(qiáng)樹脂的外部結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
14. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該半導(dǎo)體器件具有通過密封樹脂密封 設(shè)置在布線板的上方的半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)，該制造方法包括以下步驟在該布線板的上方設(shè)置密封樹脂并使該密封樹脂成為固體之后，在該密 封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一部分處設(shè)置由與該密封樹脂的材料 不同的材料制成的增強(qiáng)樹脂。
15. 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法， 其中，該增強(qiáng)樹脂通過灌封方法設(shè)置在該布線板的上方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體元件，其設(shè)置在布線板的上方；密封樹脂，其構(gòu)造為密封該半導(dǎo)體元件；以及增強(qiáng)樹脂，其設(shè)置在該密封樹脂和該布線板的邊界部分的至少一部分上。在上述半導(dǎo)體器件中，該增強(qiáng)樹脂可以沿著該密封樹脂和該布線板的邊界部分的周邊設(shè)置。該增強(qiáng)樹脂可以設(shè)置在該密封樹脂的拐角部分附近的、該密封樹脂和該布線板的邊界部分處。
文檔編號H01L21/56GK101127333SQ200710001688
公開日2008年2月20日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者宇野正, 齋藤信勝 申請人:富士通株式會社