專利名稱：具有彼此絕緣電源側(cè)和接地側(cè)金屬加固部件的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有配線襯底的半導(dǎo)體器件，在所述配線襯底上附著有半導(dǎo)體芯片。本發(fā)明要求2009年8月20日遞交的日本專利申請(qǐng)No. 2009-190962的優(yōu)先權(quán)，將
其內(nèi)容合并在此作為參考。
背景技術(shù)：
伴隨著內(nèi)置了半導(dǎo)體器件的設(shè)備的小型化，已經(jīng)要求在半導(dǎo)體器件中包括并且通常由樹脂構(gòu)成的配線襯底的小型化和減薄。然而，配線襯底的減薄減小了其剛性。在這種情況下，LSI (半導(dǎo)體芯片)通過(guò)使用焊料球的回流焊與和LSI相比具有更大線性膨脹系數(shù)的配線襯底相連，那么由LSI和配線襯底之間的線性膨脹系數(shù)差引起的熱應(yīng)力影響回流之后的冷卻工藝，使得LSI趨向于翹曲并且具有突出的形狀。結(jié)果，可能在焊料-連接部分處發(fā)生連接不足。此外，當(dāng)將熱沉設(shè)置在LSI的上表面時(shí)，由于LSI的翹曲， 可能會(huì)減小熱輻射性能。為了解決以上問(wèn)題，專利文獻(xiàn)1公開了一種結(jié)構(gòu)，其中LSI通過(guò)倒裝芯片連接與配線襯底的主表面(與本發(fā)明的第一表面相對(duì)應(yīng))相連，并且將平板材料(作為加固部件)附著到配線襯底的背表面(與本發(fā)明的第二表面相對(duì)應(yīng)，并且與所述主表面相對(duì))，所述平板材料具有比配線襯底小并且接近LSI的線性膨脹系數(shù)，并且由氧化鋁陶瓷或氧化鋯構(gòu)成。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，因?yàn)閷⑴渚€襯底插入到平板部件和具有比襯底更小線性膨脹系數(shù)的LSI之間，減小了弓丨起配線襯底翹曲的力，使得幾乎可以完全抑制配線襯底的翹曲。在專利文獻(xiàn)2中公開的半導(dǎo)體器件中，將支撐板附著到有機(jī)配線襯底(與本發(fā)明的配線襯底相對(duì)應(yīng))的第一主表面(與本發(fā)明的第二表面相對(duì)應(yīng))，并且半導(dǎo)體芯片與有機(jī)配線襯底的第二主表面(與本發(fā)明的第一表面相對(duì)應(yīng)，與所述第一主表面相對(duì))相連。使用由銅或鎢銅構(gòu)成的金屬板(作為加固部件)作為所述支撐板，其具有接近半導(dǎo)體芯片的線性膨脹系數(shù)。在與附著有機(jī)配線襯底的表面相對(duì)的支撐板表面上，設(shè)置了薄層部分和肋狀框架結(jié)構(gòu)。所述肋狀框架結(jié)構(gòu)是一種梁框架結(jié)構(gòu)，其沿縱向和橫向與薄層部分相交以便支撐所述薄層部分。具有這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件通過(guò)使用肋狀框架結(jié)構(gòu)增加支撐板的表面積，改善了熱輻射性能并且減小了翹曲程度。在專利文獻(xiàn)3中所公開的半導(dǎo)體模塊(即半導(dǎo)體器件)中，在陶瓷襯底(與本發(fā)明的配線襯底相對(duì)應(yīng))的一個(gè)表面(與本發(fā)明的第一表面相對(duì)應(yīng))上形成金屬電路板(作為半導(dǎo)體芯片)，并且在陶瓷襯底的另一個(gè)表面(與本發(fā)明的第二表面相對(duì)應(yīng))上形成比金屬電路板更厚的熱輻射金屬板。所述熱輻射金屬板沿厚度方向具有狹縫。根據(jù)半導(dǎo)體模塊的這種結(jié)構(gòu)，可以改善熱輻射效率和耐用性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本未審專利申請(qǐng)首次公開No. 2001-156246
3
專利文獻(xiàn)2 日本未審專利申請(qǐng)首次公開No. 2008-124248專利文獻(xiàn)3 日本未審專利申請(qǐng)首次公開No. 2008-23585
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，在專利文獻(xiàn)1至3中所示的每一個(gè)半導(dǎo)體器件中，為了在提供用于向半導(dǎo)體器件供電的電源焊盤和接地焊盤的同時(shí)小型化整個(gè)器件，將半導(dǎo)體芯片附著到配線襯底的第一表面，并且將電源焊盤和接地焊盤設(shè)置在與所述第一表面相對(duì)的第二表面上。此外，為了減小半導(dǎo)體器件的翹曲程度，要求具有實(shí)質(zhì)上與第一表面相同尺寸的加固部件。如果將這種加固部件附著到第一表面，其與半導(dǎo)體芯片干擾，并且從而已經(jīng)檢查了對(duì)于第二表面的附著。當(dāng)在專利文獻(xiàn)1至3中所示的每一個(gè)半導(dǎo)體器件中設(shè)置電源焊盤和接地焊盤時(shí)， 如果加固部件由金屬構(gòu)成，可以減小半導(dǎo)體器件中的翹曲程度，并且可以改善熱輻射性能。 然而，這種情況可能會(huì)發(fā)生問(wèn)題，電源焊盤和接地焊盤均與加固部件相連并且形成短路。如果使用陶瓷材料形成加固部件以便防止電源焊盤和接地焊盤之間的短路，兩個(gè)焊盤都用絕緣加固部件覆蓋，并且難以從所述焊盤延伸電路。此外，因?yàn)樘沾刹牧暇哂斜冉饘俨牧细〉臒釋?dǎo)率，減小了來(lái)自電源焊盤和接地焊盤的熱輻射量。 考慮到以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件可以在減小半導(dǎo)體芯片的翹曲的同時(shí)，防止在半導(dǎo)體器件上形成的電源焊盤和接地焊盤之間的短路，并且可以容易地從電源焊盤和接地焊盤延伸電路。解決問(wèn)題的手段為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提出了一種半導(dǎo)體器件，包括配線襯底；半導(dǎo)體芯片，固定地附著到所述配線襯底的第一表面；電源焊盤，所述電源焊盤設(shè)置在與配線襯底的第一表面相對(duì)的第二表面上，并且向配線襯底供電；接地焊盤，所述接地焊盤設(shè)置在配線襯底的第二表面上并且將配線襯底接地；電源側(cè)加固部件，所述電源側(cè)加固部件與電源焊盤相連并且由金屬構(gòu)成；接地側(cè)加固部件，所述接地側(cè)加固部件與接地焊盤相連并且由金屬構(gòu)成；以及絕緣部分，所述絕緣部分將電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件彼此絕緣。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件通過(guò)絕緣部分彼此絕緣，電源側(cè)加固部件與電源焊盤相連，并且接地側(cè)加固部件與接地焊盤相連。因此，在保持電源焊盤和接地焊盤之間的絕緣狀態(tài)的同時(shí)，使用電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件可以抑制在配線襯底上固定的半導(dǎo)體芯片的翹曲。此外，因?yàn)殡娫磦?cè)加固部件和接地側(cè)加固部件均由金屬構(gòu)成，將延伸至電源焊盤和接地焊盤的電路進(jìn)一步延伸至電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件。因此，當(dāng)諸如電容器之類的電子部分與加固部件相連時(shí)，可以通過(guò)電源側(cè)加固部件或接地側(cè)加固部件將所述電容器容易地與配線襯底相連。


圖1是作為本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。圖2是示出了圖1中的區(qū)別性部分的截面圖。圖3是半導(dǎo)體器件的配線襯底的底視圖。圖4是半導(dǎo)體器件的底視圖。圖5是解釋組裝半導(dǎo)體器件的方法的透視圖。圖6也是解釋組裝半導(dǎo)體器件的方法的透視圖。圖7是示出了作為本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的區(qū)別性部分的截面圖。圖8是半導(dǎo)體器件的底視圖。圖9是示出了作為本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的區(qū)別性部分的截面圖。圖10是半導(dǎo)體器件的底視圖。圖11是示出了作為本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的區(qū)別性部分的截面圖。圖12是半導(dǎo)體器件的底視圖。圖13是半導(dǎo)體器件的配線襯底的底視圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例下面將參考圖1至圖6解釋本發(fā)明的第一實(shí)施例。為了更好的理解附圖，在所有圖1至圖6中所示部件之間的厚度或尺寸比例與實(shí)際值略微不同。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1包括具有平板形狀的配線襯底2 ； LSI 3 (半導(dǎo)體芯片)，固定地形成于配線襯底2的主表面加(第一表面)上；電源焊盤4和接地焊盤5，設(shè)置在與配線襯底2的主表面加相對(duì)的背表面2b (第二表面)上；電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7，用于加固所述配線襯底2 ；以及絕緣粘合劑8 (絕緣部分或絕緣部件)，用于將電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7彼此相連。通過(guò)堆疊電源層、接地層、信號(hào)層等(它們未示出)來(lái)形成配線襯底2。LSI 3通常由硅構(gòu)成，并且經(jīng)由焊料球11與配線襯底2的主表面加相連。如圖3所示，將在平面圖中每一個(gè)均具有實(shí)質(zhì)上正方形形狀的電源焊盤4和接地焊盤5設(shè)置在配線襯底2的背表面2b上。電源焊盤4和接地焊盤5按照以下方式彼此分離開預(yù)定的距離，使得它們之一的邊與另一個(gè)的邊平行。此外，電源焊盤4和接地焊盤5通過(guò)配線襯底2彼此絕緣。電源焊盤4配置用于經(jīng)由配線襯底2向LSI 3等供電，以及接地焊盤5配置用于將配線襯底2接地。電源焊盤4和接地焊盤5的形狀或結(jié)構(gòu)不局限于以上所述。實(shí)質(zhì)性條件是按照以下方式將電源焊盤和接地焊盤設(shè)置在配線襯底2的背表面2b上，使得它們彼此分離預(yù)定的距離并且彼此絕緣。電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7均由可以是鎢銅合金的金屬構(gòu)成。優(yōu)選地，將電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7的線性膨脹系數(shù)設(shè)置為小于或等于 9.0X10_6(1/°C)的值，其中這一范圍包括作為通常構(gòu)成LSI 3的硅的線性膨脹系數(shù)的
54X1(T6(1/°C )。此外，(用于形成LSI 3)的硅具有近似170Gpa的縱向彈性模量，并且用于形成電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7的金屬具有近似170Gpa或以上的縱向彈性模量。接地側(cè)加固部件7在平面圖中具有正方形形狀。電源側(cè)加固部件6在平面圖中具有略小于配線襯底2的平板形狀。電源側(cè)加固部件6包括具有尺寸的孔部分6a，通過(guò)所述尺寸可以將接地側(cè)加固部件7容納到所述孔中，同時(shí)確保了接地側(cè)加固部件7周圍的特定間隙。在以上間隙中提供上述絕緣粘合劑8，其由絕緣環(huán)氧樹脂等構(gòu)成。電源側(cè)加固部件 6、接地側(cè)加固部件7和絕緣粘合劑8 一起形成加固板12。電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7分別經(jīng)由諸如焊料部件之類的導(dǎo)電連接部件13與電源焊盤4和接地焊盤5相連。對(duì)于以上連接，為了不會(huì)經(jīng)由連接部件13在電源焊盤和接地焊盤5之間形成短路，與電源焊盤4相連的連接部件13和與接地焊盤5相連的連接部件13設(shè)置為使得它們彼此不接觸。在本實(shí)施例中，用于將電源端子(未示出)和電源側(cè)加固部件6可拆卸地相連的連接器14(連接部分)設(shè)置在電源側(cè)加固部件6處。下面將解釋制造具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件1的方法。首先，在如圖5所示的回流工藝中，在高溫氛圍下將LSI 3安裝到配線襯底2的主表面加上，通過(guò)所述高溫氛圍，焊料球11具有大于等于其熔點(diǎn)的溫度。在回流工藝中，將配線襯底2、LSI 3等加熱到例如220至260°C。隨后如圖6所示，將接地側(cè)加固部件7設(shè)置在電源側(cè)加固部件6的孔部分6a中， 并且通過(guò)使用絕緣粘合劑8將孔部分6a的內(nèi)圍表面與接地側(cè)加固部件7的外圍表面彼此粘附，從而形成加固板12。然后形成具有比焊料球11的熔點(diǎn)低的溫度的氛圍，其中消除了 LSI 3和配線襯底 2的翹曲。在這種條件下，通過(guò)焊料、熱固化粘合劑等將加固板12附著到配線襯底2的背表面2b ο安裝LSI 3和加固板12的方法不局限于以上所述，并且可以在具有大于等于焊料球11熔點(diǎn)溫度的氛圍中將LSI 3和加固板12同時(shí)安裝到配線襯底2上。接下來(lái)，經(jīng)由焊料等(未示出)將連接器14附著到電源側(cè)加固部件6。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1，通過(guò)使用焊料球11將LSI3固定地設(shè)置到配線襯底2的主表面加上，并且通過(guò)經(jīng)由絕緣粘合劑8粘合電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7來(lái)形成加固板12。電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7經(jīng)由連接部件13分別與配線襯底2的背表面2b上的電源焊盤4和接地焊盤5相連。因此，可以防止由于回流工藝的溫度與普通溫度的近似220°C溫差導(dǎo)致的LSI 3 的翹曲。此外，因?yàn)閷SI 3固定到配線襯底2的主表面加上，并且將電源焊盤4和接地焊盤5設(shè)置在配線襯底2的背表面2b上，可以按照緊湊的模式將LSI 3、電源焊盤4和接地焊盤5設(shè)置在配線襯底2上。另外，經(jīng)由由具有與諸如樹脂之類的其他固體相比相對(duì)較高熱導(dǎo)率的金屬構(gòu)成的電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7有效地輻射了配線襯底2的熱。此外，將絕緣粘合劑8設(shè)置在電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7之間以便將它們組合在一起。因此，可以可靠地防止電源焊盤4和接地焊盤5由于電源側(cè)加固部件6 和接地側(cè)加固部件7的接觸導(dǎo)致形成短路。另外，因?yàn)殡娫磦?cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7可以通過(guò)絕緣粘合劑8而以特定的強(qiáng)度附著，可以進(jìn)一步減小LSI 3的翹曲程度。此外，因?yàn)殡娫磦?cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7由具有約170Gpa或以上的縱向彈性模量的金屬構(gòu)成，可以改善電源側(cè)加固部件6和接地側(cè)加固部件7相對(duì)于配線襯底2 的剛性，從而進(jìn)一步減小LSI 3的翹曲程度。此外，將連接器14設(shè)置在電源側(cè)加固部件6 —側(cè)。因此，當(dāng)電源端子與連接器14 相連時(shí)，電源側(cè)加固部件6可以用作向LSI 3或配線襯底2供電的電源側(cè)端子。此外，因?yàn)榧庸滩考?和7可以分別用作電源端子和接地端子，可以在加固部件6 和7之間安裝諸如電容器之類的電子部件。第二實(shí)施例以下將解釋本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中向與上述第一實(shí)施例相同的部分賦予相同的參考數(shù)字，省略其解釋并且只解釋區(qū)別性部分。如圖7和圖8所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件21用加固板22來(lái)代替第一實(shí)施例的加固板12。加固板12包括具有實(shí)質(zhì)上相同形狀的平板形狀的電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M以及設(shè)置在加固部件23和M之間且將其相連的絕緣粘合劑25 (絕緣部分或絕緣部件)。電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M分別具有電源側(cè)對(duì)向面沈和接地側(cè)對(duì)向面27。電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M按照以下方式設(shè)置，使得電源側(cè)對(duì)向面 26和接地側(cè)對(duì)向面27彼此面對(duì)。接地側(cè)對(duì)向面27具有梳子形狀部分洲，所述梳子形狀部分28包括朝著電源側(cè)對(duì)向面沈突出的兩個(gè)突出部分28a和^b。電源側(cè)對(duì)向面沈具有梳子形狀部分四，所述梳子形狀部分四包括經(jīng)由絕緣粘合劑25與兩個(gè)突出部分28a和^b 嚙合的兩個(gè)凹入部分。在圖7中，將梳子形狀部分28和四沿深度方向設(shè)置在加固部件23和M的整個(gè)長(zhǎng)度上(即與紙面垂直的方向)。此外，電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M由與上述加固部件6和7相同的材料構(gòu)成，并且絕緣粘合劑25由與上述絕緣粘合劑8相同的材料構(gòu)成。此外，電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M經(jīng)由連接部件13分別與電源焊盤 4和接地焊盤5相連，所述電源焊盤4和接地焊盤5設(shè)置為不會(huì)由于連接部件13在電源焊盤4和接地焊盤5之間形成短路。下面將解釋制造具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件21的方法。首先在回流工藝中，在高溫氛圍下將LSI 3安裝到配線襯底2的主表面加上，通過(guò)所述高溫氛圍，所述焊料球11具有大于等于其熔點(diǎn)的溫度。隨后，通過(guò)絕緣粘合劑25將電源側(cè)加固部件23的梳子形狀部分四與接地側(cè)加固部件M的梳子形狀部分相連來(lái)形成加固板22。
然后，形成具有小于焊料球熔點(diǎn)的溫度的氛圍，其中消除了 LSI 3和配線襯底2之間的翹曲。在這種條件下，通過(guò)焊料、熱固化導(dǎo)電粘合劑等將加固板22附著到配線襯底2上。安裝LSI 3和加固板22的方法不局限于以上所述，并且可以在具有大于等于焊料球11熔點(diǎn)的溫度的氛圍下將LSI 3和加固板22同時(shí)安裝到配線襯底2上。如上所述，與以上第一實(shí)施例類似，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件21，可以在提供用于抑制LSI 3翹曲的加固部件23和M的同時(shí)，防止在配線襯底2上設(shè)置的電源焊盤4和接地焊盤5之間的短路。此外，可以從電源焊盤4和接地焊盤5容易地延伸電路。此外，因?yàn)樵诮拥貍?cè)加固部件M處形成具有兩個(gè)突出部分28a和28b的梳子形狀部分觀，并且在電源側(cè)加固部件23處形成具有與突出部分28a和28b嚙合的兩個(gè)凹入部分的梳子形狀部分四，可以確保相對(duì)較大的表面積來(lái)將電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M彼此粘合。因此，可以改善經(jīng)由絕緣粘合劑25粘合電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M 的強(qiáng)度，從而進(jìn)一步可靠地抑制LSI 3的翹曲。此外，因?yàn)樘峁┝耸嶙有螤畈糠钟^和四，沿加固板22的厚度方向可靠地存在電源側(cè)加固部件23和接地側(cè)加固部件M之一，從而改善了加固板22的強(qiáng)度。盡管在接地側(cè)加固部件M的梳子形狀部分28處設(shè)置了兩個(gè)突出部分28a和^b， 這并非是必要條件，并且可以設(shè)置任意個(gè)數(shù)(即一個(gè)或多個(gè))突出部分。對(duì)于所述突出部分，電源側(cè)加固部件23的梳子形狀部分應(yīng)該具有相應(yīng)個(gè)數(shù)的凹入部分。在另一個(gè)示例中，在電源側(cè)加固部件23的電源側(cè)對(duì)向面沈處設(shè)置突出部分，并且在接地側(cè)加固部件M的接地側(cè)對(duì)向面27處設(shè)置與這一突出部分嚙合的凹入部分。第三實(shí)施例，下面將解釋本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中向與上述實(shí)施例中相同的部分賦予相同的參考數(shù)字，省略其解釋并且只解釋區(qū)別性部分。如圖9和圖10所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件31具有加固板32來(lái)代替第一實(shí)施例的加固板12。加固板32包括具有平板形狀的電源側(cè)加固部件33 ；側(cè)視圖中具有實(shí)質(zhì)上L形狀的接地側(cè)加固部件34，以便與電源側(cè)加固部件33嚙合；以及絕緣粘合劑(絕緣部分或絕緣部件)，所述絕緣粘合劑設(shè)置在加固部件33和34之間并且將其相連。電源側(cè)加固部件33具有底面33a(第一基準(zhǔn)面)和側(cè)面33b (第二基準(zhǔn)面)，所述底面33a和側(cè)面3 彼此垂直，并且設(shè)置為使得它們分別面對(duì)接地側(cè)加固部件34的表面 34a (第一對(duì)向面)和表面34b (第二對(duì)向面)。底面33a和側(cè)面3 經(jīng)由絕緣粘合劑35分別與表面3 和34b相連。電源側(cè)加固部件33和接地側(cè)加固部件34由與上述加固部件6和7相同的材料構(gòu)成，并且絕緣粘合劑35由與上述絕緣粘合劑8相同的材料構(gòu)成。此外，電源側(cè)加固部件33和接地側(cè)加固部件34經(jīng)由連接部件13分別與電源焊盤 4和接地焊盤5相連，所述電源焊盤4和接地焊盤5設(shè)置為不會(huì)由于連接部件13在電源焊盤4和接地焊盤5之間形成短路。下面將解釋制造具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件31的方法。
首先在回流工藝中，在高溫氛圍下將LSI 3安裝到配線襯底2的主表面加上，通過(guò)所述高溫氛圍，所述焊料球11具有大于等于其熔點(diǎn)的溫度。隨后，通過(guò)絕緣粘合劑35分別將電源側(cè)加固部件3的底面33a和側(cè)面3 與接地側(cè)加固部件；34的表面3 和34b相連來(lái)形成加固板32。然后，形成具有小于焊料球11熔點(diǎn)的溫度的氛圍，其中消除了 LSI 3和配線襯底2 之間的翹曲。在這種條件下，通過(guò)焊料、熱固化粘合劑等將加固板32附著到配線襯底2上。安裝LSI 3和加固板32的方法不局限于以上所述，并且可以在具有大于等于焊料球11熔點(diǎn)的溫度的氛圍下將LSI 3和加固板32同時(shí)安裝到配線襯底2上。如上所述，與以上第一實(shí)施例類似，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件31，可以在抑制 LSI 3翹曲的同時(shí)，防止在配線襯底2上設(shè)置的電源焊盤4和接地焊盤5之間的短路。此夕卜，可以從電源焊盤4和接地焊盤5容易地延伸電路。此外，因?yàn)殡娫磦?cè)加固部件33和接地側(cè)加固部件34沿彼此垂直的兩個(gè)方向相連， 從而增加了用于在電源側(cè)加固部件33和接地側(cè)加固部件34之間粘合的表面積。因此，可以改善經(jīng)由絕緣粘合劑35粘合電源側(cè)加固部件33和接地側(cè)加固部件34的強(qiáng)度，從而進(jìn)一步可靠地抑制LSI 3的翹曲。此外，只有在加固板32的下部部分中存在接地側(cè)加固部件34。優(yōu)選地，當(dāng)與電源側(cè)相比將大量的部分與接地側(cè)相連時(shí)可以采用這種結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例的變體中，接地側(cè)加固部件具有平板形狀，而電源側(cè)加固部件具有在側(cè)視圖中實(shí)質(zhì)上的L形狀以便與接地側(cè)加固部件嚙合。第四實(shí)施例以下將解釋本發(fā)明的第四實(shí)施例，其中向與上述實(shí)施例相同的部分賦予相同的參考數(shù)字，省略其解釋并且只解釋區(qū)別性部分。如圖11和圖12所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件41用配線襯底42和加固板43來(lái)代替第一實(shí)施例的配線襯底2和加固板12。如圖13所示，配線襯底42具有平板形狀，并且在其背表面2b上設(shè)置了兩個(gè)電源焊盤44和45以及兩個(gè)接地焊盤46和47，每一個(gè)在平面圖中均具有正方形形狀。電源焊盤44和45與接地焊盤46和47彼此分離特定的距離以便實(shí)現(xiàn)格子形式， 其中它們的相應(yīng)邊彼此平行。此外，電源焊盤44和45設(shè)置在格子的對(duì)角線上，而接地焊盤 46和47也設(shè)置在格子的對(duì)角線上。電源焊盤和接地焊盤的個(gè)數(shù)、形狀和結(jié)構(gòu)不局限于以上所述。實(shí)質(zhì)的條件是每一個(gè)電源焊盤和每一個(gè)接地焊盤按照以下方式設(shè)置在配線襯底42的背表面2b上，使得它們彼此分離特定的距離并且彼此絕緣。如圖11和圖12所示，加固板43包括兩個(gè)電源側(cè)加固部件50和51以及兩個(gè)接地側(cè)加固部件52和53，每一個(gè)均具有實(shí)質(zhì)上相同的平板形狀；以及絕緣粘合劑M，所述絕緣粘合劑間插以加強(qiáng)部件50至53設(shè)置在每一個(gè)位置以便將其相連。加固部件50至53彼此分離特定的距離以實(shí)現(xiàn)格子形式，其中它們的相應(yīng)邊彼此平行。此外，電源側(cè)加固部件50和51設(shè)置在所述格子的對(duì)角線上，并且接地側(cè)加固部件52 和53也設(shè)置在所述格子的對(duì)角線上。與第二實(shí)施例類似，電源側(cè)加固部件50和接地側(cè)加固部件53分別具有電源側(cè)對(duì)
9向面50a和接地側(cè)對(duì)向面53a。電源側(cè)加固部件50和接地側(cè)加固部件53按照以下方式設(shè)置，使得電源側(cè)對(duì)向面50a和接地側(cè)對(duì)向面53a彼此面對(duì)。同樣與第二實(shí)施例類似，電源側(cè)對(duì)向面50a和接地側(cè)對(duì)向面53a分別具有彼此嚙合的梳子形狀部分50b和53b。在每一個(gè)相鄰的電源側(cè)加固部件50和接地側(cè)加固部件52、相鄰的電源側(cè)加固部件51和接地側(cè)加固部件52之間以及相鄰的電源側(cè)加固部件51和接地側(cè)加固部件53之間也形成了類似的梳子形狀部分(未示出)。在每一種組合的嚙合的梳子形狀部分之間形成特定的間隙，并且在所述間隙中設(shè)置絕緣粘合劑討。如上所述，加固部件50至53經(jīng)由絕緣粘合劑M彼此相連。電源側(cè)加固部件50和51以及接地側(cè)加固部件52和53由與上述加固部件6和7 相同的材料構(gòu)成，并且絕緣粘合劑M由與上述絕緣粘合劑8相同的材料構(gòu)成。電源側(cè)加固部件50和51以及接地側(cè)加固部件52和53經(jīng)由連接部件13分別與電源焊盤44和45以及接地焊盤46和47相連。在這一過(guò)程中，連接部件13設(shè)置為不會(huì)由于連接部件13導(dǎo)致在電源側(cè)加固部件 50和51與接地側(cè)加固部件52和53之間形成短路。下面將解釋制造具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件41的方法。首先在回流工藝中，在高溫氛圍下將LSI 3安裝到配線襯底42的主表面加上，通過(guò)所述高溫氛圍，所述焊料球11具有大于等于其熔點(diǎn)的溫度。隨后，通過(guò)絕緣粘合劑M將電源側(cè)加固部件50和51與接地側(cè)加固部件52和53 彼此相連來(lái)形成加固板43。然后，形成具有小于焊料球11熔點(diǎn)的溫度的氛圍，其中消除了 LSI 3和配線襯底 42之間的翹曲。在這種條件下，通過(guò)焊料、熱固化導(dǎo)電粘合劑等將加固板43附著到配線襯底42上。安裝LSI 3和加固板43的方法不局限于以上所述，并且可以在具有大于等于焊料球11熔點(diǎn)的溫度的氛圍下將LSI 3和加固板43同時(shí)安裝到配線襯底2上。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件41，可以在抑制LSI 3翹曲的同時(shí)，防止在配線襯底42上設(shè)置的電源焊盤44和45以及接地焊盤46和47之間的短路。此外，甚至當(dāng)將相當(dāng)大數(shù)量的電源焊盤和接地焊盤設(shè)置在配線襯底上時(shí)，所述半導(dǎo)體器件41可以具有緊湊方式的加固部件。對(duì)于本發(fā)明中的每一對(duì)電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件，在側(cè)面圖中它們之一可以具有平板形狀，而另一個(gè)可以具有L形狀，并且如以上實(shí)施例中所示它們可以經(jīng)由絕緣粘合劑相連。盡管已經(jīng)參考附圖詳細(xì)揭示了本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例，特定的結(jié)構(gòu)不局限于所述實(shí)施例，并且可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行任意結(jié)構(gòu)變化。例如在以上第一至第四實(shí)施例中，電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件經(jīng)由絕緣粘合劑彼此相連。然而，可以通過(guò)其間設(shè)置空氣層來(lái)將它們彼此絕緣。工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以在維持電源焊盤和接地焊盤之間的絕緣狀態(tài)的同時(shí)，使用電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件來(lái)抑制在配線襯底上固定的半導(dǎo)體芯片的翹曲。此外，當(dāng)延伸至電源焊盤和接地焊盤的電路進(jìn)一步擴(kuò)展至由金屬構(gòu)成的電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件、并且將諸如電容器之類的電子部分與加固部件相連時(shí)，可以通過(guò)電源側(cè)加固部件或接地側(cè)加固部件將所述電容器容易地與配線襯底相連。參考符號(hào)1、21、31、41 半導(dǎo)體器件2、42 配線襯底2a 主表面(第一表面)2b背表面(第二表面)4、44、45 電源焊盤5、46、47 接地焊盤6、23、33、50、51 電源側(cè)加固部件7、24、34、52、53 接地側(cè)加固部件8、25、35、54絕緣粘合劑(絕緣部分或絕緣部件)14連接器(連接部分)26、50a 電源側(cè)對(duì)向面27、53a 接地側(cè)對(duì)向面28、四、50b、53b 梳子形狀部分28a,28b 突出部分33a 底面(第一對(duì)向面)33b側(cè)面(第二基準(zhǔn)面)
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括 配線襯底；半導(dǎo)體芯片，固定地附著到配線襯底的第一表面；電源焊盤，所述電源焊盤設(shè)置在與配線襯底的第一表面相對(duì)的第二表面上，并且向配線襯底供電；接地焊盤，所述接地焊盤設(shè)置在配線襯底的第二表面上并且將配線襯底接地； 電源側(cè)加固部件，所述電源側(cè)加固部件與電源焊盤相連并且由金屬構(gòu)成； 接地側(cè)加固部件，所述接地側(cè)加固部件與接地焊盤相連并且由金屬構(gòu)成；以及絕緣部分，所述絕緣部分將電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件彼此絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電源側(cè)加固部件和所述接地側(cè)加固部件分別具有彼此面對(duì)的電源側(cè)對(duì)向面和接地側(cè)對(duì)向面；突出部分設(shè)置在電源側(cè)對(duì)向面和接地側(cè)對(duì)向面之一上，并且朝著另一個(gè)對(duì)向面突出；以及經(jīng)由絕緣部分與突出部分嚙合的凹入部分設(shè)置在另一個(gè)對(duì)向面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中將具有多個(gè)突出部分的梳子形狀部分設(shè)置在所述突出部分處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中彼此垂直的第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面設(shè)置在電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件之一處；分別面對(duì)第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面的第一對(duì)向面和第二對(duì)向面設(shè)置在電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件中的另一個(gè)處；以及第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面經(jīng)由絕緣部分分別與第一對(duì)向面和第二對(duì)向面相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電源側(cè)加固部件具有平板形狀，并且具有用作第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面的兩個(gè)相鄰表面；以及第一對(duì)向面和第二對(duì)向面設(shè)置在所述接地側(cè)加固部件處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣部分是設(shè)置在電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件之間并且將它們彼此相連的絕緣部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電源側(cè)加固部件和所述接地側(cè)加固部件均具有約170Gpa或以上的縱向彈性模量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中將電源端子與電源側(cè)加固部件可拆卸地相連的連接部分設(shè)置在所述電源側(cè)加固部件處。
全文摘要
提出了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括配線襯底；半導(dǎo)體芯片，固定地附著到配線襯底的第一表面；電源焊盤，所述電源焊盤設(shè)置在與配線襯底的第一表面相對(duì)的第二表面上，并且向配線襯底供電；接地焊盤，所述接地焊盤設(shè)置在配線襯底的第二表面上并且將配線襯底接地；電源側(cè)加固部件，所述電源側(cè)加固部件與電源焊盤相連并且由金屬構(gòu)成；接地側(cè)加固部件，所述接地側(cè)加固部件與接地焊盤相連并且由金屬構(gòu)成；以及絕緣部分，所述絕緣部分將電源側(cè)加固部件和接地側(cè)加固部件彼此絕緣。
文檔編號(hào)H01L23/12GK102473689SQ20108003631
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者吉川實(shí), 稻葉賢一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社