專利名稱：柵格焊球陣列半導體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柵格焊球陣列半導體器件及其制造方法，特別涉及具有經(jīng)腐蝕形成為突起的端部的引線框的柵格焊球陣列半導體器件及其制造方法。
包括引線框的封裝可作為滿足對半導體器件高集成度、小型化、厚度減小和較多管腳數(shù)要求的一種半導體器件封裝。日本專利申請公開昭60(1985)-52050中介紹了一種有關(guān)制造可用于柵格焊球陣列半導體器件的引線框方法的技術(shù)。

圖1是展示具有日本專利申請公開昭60(1985)-52050中介紹的引線框的常規(guī)半導體器件的剖面圖。
根據(jù)該公開中介紹的現(xiàn)有技術(shù)，在腐蝕金屬片形成引線框的工藝中，腐蝕掉金屬片一側(cè)的大約一半。于是形成用作該側(cè)的外部端子的突起部分110a，該突起部分在金屬片的厚度方向上突起。然后，集成電路114利用鍵合部分112安裝到引線框110的沒有形成突起部分110a的另一側(cè)。然后，用樹脂118密封。此時，突起部分110a的邊緣和樹脂118的側(cè)面部分共面。對于常規(guī)半導體器件，可以采用這種方法在一個工藝中制造具有用于進行外部連接的端子的引線框110。
然而，存在一個問題，即，封裝安裝到基片上后，難以清洗留在封裝和基片間的焊劑殘留物。這是由于突起部分110a的邊緣或外部端子及樹脂118的側(cè)面部分共面的緣故。
一種把焊料球安放到突起部分110a上的方法可用于解決這個問題，但是該方法也存在一個問題，即，幾乎不能再降低材料和制造的成本。
本發(fā)明的目的是提供一種柵格焊球陣列半導體器件及其制造方法，在該種半導體器件安裝到基片上后易于清洗留在封裝和基片間的焊劑殘留物，可顯著地降低材料和制造的成本。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種柵格焊球陣列半導體器件包括半導體元件；密封半導體元件的樹脂材料；及與樹脂材料中的半導體元件連接的引線框。該引線框具有突出到樹脂材料表面外的端部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造柵格焊球陣列半導體器件方法包括以下步驟形成具有在厚度方向突起的端部的引線框；把半導體元件安裝到引線框上；用焊線連接設置于半導體器件上的電極與引線框；用樹脂材料密封半導體元件。所說端部突出于樹脂材料表面之外。
本發(fā)明可以使所說端部突出到樹脂材料表面之外。所以，在被直接安裝到基片上時，所說端部可用作連接端子，安裝后，容易清洗焊劑殘留物。因此，常規(guī)柵格焊球陣列半導體器件需要焊料球安裝到封裝上，以便于清洗焊劑殘留物，而本發(fā)明沒有這種必要，可以顯著降低材料和制造成本。
圖1是展示具有日本專利申請昭60(1985)-52050中介紹的引線框的常規(guī)半導體器件的剖面圖。
圖2是展示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的柵格焊球陣列半導體器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是展示根據(jù)本發(fā)明該實施例的柵格焊球陣列半導體器件的結(jié)構(gòu)的底視圖。
圖4是展示根據(jù)本發(fā)明該實施例的柵格焊球陣列半導體器件的制造方法的視圖，展示了用樹脂密封器件的步驟。
下面將結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的實施例。圖2是展示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的柵格焊球陣列半導體器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是展示根據(jù)本發(fā)明該實施例的柵格焊球陣列半導體器件的結(jié)構(gòu)的底視圖。
根據(jù)該實施例的柵格焊球陣列半導體器件1用膠帶12把半導體元件14安裝到具有在厚度方向突起的端部10a的引線框10上。引線框10例如通過將金屬片腐蝕到大約其厚度的一半而形成。
另外，焊線16將引線框10與半導體元件14上的電極相連接。然后用樹脂材料18密封它們，形成預定形狀的封裝。順便提及，所說端部10a突出到樹脂材料18的基片安裝表面外。另外，焊料層19形成于端部10a的邊緣上。
該實施例的柵格焊球陣列半導體器件1的構(gòu)成為，在它們被安裝于基片上時，允許其上形成有焊料層19的端部10a用作端子。
順便提及，端部10a可腐蝕成各種形狀，例如圓柱形或矩形柱。然而，考慮到安裝到基片上后其耐熱循環(huán)性能，要求采用不容易發(fā)生應力的圓柱形。
此外，考慮到安裝后容易清洗焊劑殘留物，要求端部10a離襯底安裝表面有0.1-0.3mm范圍的高度。
另外，要求將形成于端部10a邊緣上的焊料層19有5-10微米的厚度，等于將對以常規(guī)QFP(方形扁平封裝)半導體器件為代表的樹脂密封型半導體器件外引線所施加焊料層的厚度。
下面介紹制造該實施例上述介紹的半導體器件的方法。圖4是展示根據(jù)本發(fā)明該實施例的柵格焊球陣列半導體器件的制造方法的剖面圖，展示了用樹脂密封器件的步驟。
首先，金屬片被腐蝕大約其厚度的一半，形成具有在其厚度方向突出的端部10a的引線框10。然后，用膠帶將半導體元件14安裝到引線框10上。然后，用焊線16把半導體元件14上的電極連接到引線框10。
然后，如圖4所示，把引線框10、半導體元件14等夾在具有預定形狀的凹腔22a的上金屬模具22和具有作為容納端部10a的凹腔的凹下部分20a的下金屬模具20之間。然后，讓樹脂從與凹腔20a和22a連接的注入部分(未示出)流入，從而用樹脂密封引線框10和半導體元件14。
用樹脂密封完成后，在端部10a的邊緣上存在小毛刺。所以利用激光磨蝕、砂粒打磨、噴水磨蝕等方法，去掉這些小毛刺，從而使引線框10的端部10a露出。此后，在端部10a的邊緣上形成焊料層19。
上述方法可以使引線框10的端部10a突出到樹脂材料18的基片安裝表面外。
如上所述，該實施例可使端部10a突出到封裝的基片安裝表面和將形成于其邊緣上的焊料層19之外。因此，在直接安裝到基片上時，端部10a可用作連接端子，各部分安裝后，可容易進行焊劑殘留物的清洗。因此，常規(guī)柵格焊球陣列半導體器件需要焊料球安裝到封裝上，以便于清洗焊劑殘留物，而本實施例沒有這種必要，可以顯著降低材料和制造成本。
權(quán)利要求
1.一種柵格焊球陣列半導體器件，包括半導體元件；將所說半導體元件密封的樹脂材料；及與所說樹脂材料中的所說半導體元件連接的引線框，所說引線框的端部突出到所說樹脂材料的表面外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的柵格焊球陣列半導體器件，還包括形成于所說端部的邊緣表面上的焊料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的柵格焊球陣列半導體器件，還包括將所說半導體元件與所說引線框連接的焊線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的柵格焊球陣列半導體器件，其中所說端部通過將作為所說引線框材料的金屬片腐蝕到其厚度的大約一半而形成。
5.一種制造柵格焊球陣列半導體器件方法，包括以下步驟形成具有在厚度方向突出的端部的引線框；把半導體元件安裝到所說引線框上；用焊線連接設置于所說半導體器件上的電極與所說引線框；用樹脂材料密封所說半導體元件，所說端部突出到所說樹脂材料表面之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制造柵格焊球陣列半導體器件的方法，還包括在所說端部的邊緣表面上形成焊料層的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的制造柵格焊球陣列半導體器件的方法，其中形成所說引線框的步驟包括將金屬片腐蝕到其厚度的大約一半的步驟。
全文摘要
提供一種柵格焊球陣列半導體器件。所說半導體器件具有用樹脂密封的半導體元件。此外,將引線框連接到樹脂材料中的半導體元件上。引線框具有突出到樹脂材料表面外的端部。
文檔編號H01L23/12GK1258935SQ9912638
公開日2000年7月5日 申請日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月21日
發(fā)明者阿部雅明 申請人:日本電氣株式會社