專利名稱:半導(dǎo)體裝置和制造方法及其安裝構(gòu)造和安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具備突起電極的表面安裝式半導(dǎo)體裝置及其制造方法,以及把該半導(dǎo)體裝置安裝在液晶顯示裝置等的基板上的安裝構(gòu)造和安裝方法。
背景技術(shù):
作為構(gòu)成集成電路(IC)或大規(guī)模集成電路(LSI)等的半導(dǎo)體裝置,現(xiàn)在大多使用表面安裝式的半導(dǎo)體裝置。
在表面安裝式半導(dǎo)體裝置中,在把它安裝到電路基板上之際,為了與其布線圖形進(jìn)行電連接和機(jī)械連接,有的在表面上排列有多個(gè)突起電極。作為其一個(gè)例子,圖26示出了具備直立墻壁形狀的突起電極的半導(dǎo)體裝置的剖面構(gòu)造。
該半導(dǎo)體裝置71,在已形成了集成電路(圖示省略)半導(dǎo)體芯片72的表面(圖中為上表面)上,沿著與紙面垂直的方向的側(cè)緣設(shè)置多個(gè)用來與外部電路連接的電極焊盤74。另外,在圖26中,還僅僅每列一個(gè)地示出了沿半導(dǎo)體襯底72的左右兩側(cè)緣的各列的多個(gè)電極焊盤74之內(nèi)的電極焊盤。
被覆該各個(gè)電極焊盤74的周緣部分,并形成開口部分使得其內(nèi)側(cè)露出來的絕緣膜76,在該半導(dǎo)體芯片72上邊的整個(gè)面上設(shè)置,把下部電極79設(shè)置為使之緊密附著于該絕緣膜76的開口部分的周緣部分和電極焊盤74的露出部分上。此外,在該下部電極79上邊設(shè)置直立墻壁狀地形成的突起電極78。
該半導(dǎo)體裝置71直立墻壁狀地形成有突起電極78。對此,也有的上部比其基部還大的蘑菇狀地形成突起電極。但是,直立墻壁狀的突起電極這一方可以減少向沿半導(dǎo)體襯底72的橫向擴(kuò)展,可以與此減少的量相應(yīng)地提高突起電極的配設(shè)密度,因而可以使與外部電路之間進(jìn)行連接的連接節(jié)距微細(xì)化。
例如,作為液晶顯示裝置的驅(qū)動用半導(dǎo)體裝置,也變成為使用具備這樣的突起電極的表面安裝式半導(dǎo)體裝置,變成為把構(gòu)成液晶顯示裝置的液晶面板的玻璃基板的周邊部分上,安裝多個(gè)驅(qū)動用(掃描用和信號輸入用)的半導(dǎo)體裝置。
用圖27說明半導(dǎo)體裝置向現(xiàn)有的這樣的液晶顯示裝置中進(jìn)行安裝的安裝構(gòu)造的例子。
80是液晶顯示裝置,在用密封劑86封入液晶85構(gòu)成液晶面板的第1、第2基板81、82之間,第1基板81從第2基板82延伸出來的區(qū)域8,是用來安裝驅(qū)動該液晶顯示裝置80的半導(dǎo)體裝置71的區(qū)域。作為第1、第2基板81、82,一般可以使用玻璃基板,但也可以使用透明的樹脂基板。
在第1基板81的上表面上,從封入了液晶85的內(nèi)部開始在區(qū)域8內(nèi)延伸的多個(gè)掃描電極83和將成為連往外部的連接端子的多個(gè)端子電極88,用透明導(dǎo)電膜在垂直于紙面的方向上并排地形成了圖形。在面向掃描電極83的內(nèi)面上,把第2基板82的液晶85夾在中間,在圖中在左右方向上并排地、用透明的導(dǎo)電膜形成多個(gè)信號電極84的圖形。
在該液晶顯示裝置80的第1基板81的區(qū)域8上邊,涂敷使導(dǎo)電性粒子52分散到絕緣性粘接劑中的各向異性導(dǎo)電粘接劑50。然后,使半導(dǎo)體裝置71以對于圖26所示的姿勢上下顛倒過來的姿勢,使連接各個(gè)突起電極78的掃描電極83和端子電極88進(jìn)行位置對準(zhǔn)后,配置到該第1基板81的區(qū)域8上邊。
這樣一來,采用在把半導(dǎo)體裝置71載置到已涂敷上各向異性導(dǎo)電粘接劑50的第1基板81上邊的狀態(tài)下,在對第1基板81加壓的同時(shí)對半導(dǎo)體裝置71進(jìn)行熱處理的辦法,中間存在著各向異性導(dǎo)電粘接劑50中的導(dǎo)電性粒子52地使各個(gè)突起電極78電連到掃描電極83和端子電極88上。同時(shí),用各向異性導(dǎo)電粘接劑50中的絕緣性粘接劑,把半導(dǎo)體裝置71粘接固定到第1基板81上。
此外,在第1基板81上邊的已形成了端子電極88的部分上,配置撓性印制基板(PFC)60的端部。在該P(yáng)FC60上形成了用來給半導(dǎo)體裝置71提供電源和輸入信號的用銅箔制成的布線圖形(未畫出來)。
然后,該布線圖形也通過各向異性導(dǎo)電粘接劑50中的導(dǎo)電性粒子52電連到第1基板81上邊端子電極88上,同時(shí)該P(yáng)FC60的端部粘接固定到第1基板81上。
采用象這樣地安裝半導(dǎo)體裝置71的辦法,就可以分別確保在突起電極78與第1基板81上邊的掃描電極83之間,和PFC60的布線圖形與第1基板81上邊的端子電極88之間各向異性導(dǎo)電粘接劑50中的導(dǎo)電性粒子52,就可以借助于此進(jìn)行各自的電連,或者用絕緣性粘接劑接機(jī)械性地進(jìn)行連接。
然后,向半導(dǎo)體裝置71和PFC60的連接部分的上表面上涂敷保護(hù)材料(mold resin,模鑄樹脂)62。借助于此,可以防止水分進(jìn)入突起電極78和掃描電極83之間的連接部分和PFC60和端子電極88之間的連接部分中去,同時(shí)還可以進(jìn)行機(jī)械性的保護(hù)以提高可靠性。
但是,在這樣的現(xiàn)有的向液晶顯示裝置中安裝半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造中,由于作為其連接部分(圖27的區(qū)域8)需要相當(dāng)大的面積,故存在著不利于液晶顯示裝置的小型化的問題。
例如,向液晶顯示裝置80中安裝的半導(dǎo)體裝置71和將成為PFC60的連接部分的區(qū)域8,由于半導(dǎo)體裝置71的寬度尺寸為2mm,作為半導(dǎo)體裝置71的連接冗余度需要1mm,作為PFC60的連接代價(jià)需要2mm,故約為5mm。
用來安裝這樣的液晶顯示裝置80的半導(dǎo)體裝置的區(qū)域8,是液晶面板的非顯示部分,對于顯示部分的面積來說,液晶面板的組件尺寸就變得相當(dāng)大。
發(fā)明的公開本發(fā)明就是為解決上述的問題而發(fā)明的,液晶顯示裝置的安裝半導(dǎo)體裝置部分的面積,此外還包括用來把撓性印制基板連接到半導(dǎo)體裝置上的部分,以減小上述面積實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的小型化為目的,提供可以進(jìn)行高密度安裝的半導(dǎo)體裝置和以良好的效率制造該半導(dǎo)體裝置的制造方法,以及把該半導(dǎo)體裝置安裝到液晶顯示裝置中的安裝構(gòu)造和安裝方法。
為此,本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置由下述部分構(gòu)成。這些部分是設(shè)置有集成電路和用來把集成電路連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體芯片;在該各個(gè)電極焊盤上邊具有開口且在半導(dǎo)體芯片上邊形成為使得把其周邊部分覆蓋起來的絕緣膜;通過該絕緣膜的開口并和各個(gè)電極焊盤個(gè)別地導(dǎo)通地在該絕緣膜上邊設(shè)置的多個(gè)下部電極;在該各個(gè)下部電極上邊設(shè)置為使得分別從半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的多個(gè)突起電極。
如果把上述絕緣膜和下部電極和突起電極作成為使得從半導(dǎo)體芯片的已設(shè)置有電極焊盤的面上邊到上述側(cè)壁面上邊延伸設(shè)置,則與突起電極的側(cè)壁面平行的面的面積展寬,可以確實(shí)地進(jìn)行在側(cè)面上進(jìn)行的與電路基板之間的連接。
上述突起電極可以用銅、金、鎳或銦中的任何一種的單一材料形成,或者也可以作成為有銅或鎳構(gòu)成的下層和由金構(gòu)成的上層這樣的2層構(gòu)造。或者,還可以用焊料合金材料形成突起電極。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法,具有下述工序。
在設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體芯片用的集成電路和用來將該集成電路連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體襯底上邊,形成在各個(gè)電極焊盤上邊設(shè)置有開口的絕緣膜的工序;在形成了該絕緣膜的半導(dǎo)體襯底上邊的整個(gè)面上,形成通過上述開口連接到電極焊盤上的公用電極膜的工序;在該公用電極膜上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂,使該感光性樹脂圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極形成預(yù)定區(qū)域上形成開口部分的工序;在該感光性樹脂的開口部分內(nèi)的公用電極膜上邊,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序;在該公用電極膜上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂,使該感光性樹脂圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極形成預(yù)定區(qū)域上形成開口部分的工序;在該感光性樹脂的開口部分內(nèi)的公用電極膜上邊,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序;在除去了上述感光性樹脂之后,以上述突起電極的表面一側(cè)為刻蝕掩模,使上述公用電極膜圖形化,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的下部電極的工序;在相鄰的半導(dǎo)體芯片間的中央部分處,從上述突起電極的表面一側(cè),切斷跨接該相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極和下部電極和半導(dǎo)體襯底的第1切片工序;從上述半導(dǎo)體襯底的背面一側(cè),使切片中心與第1切片工序一致,用比該第1切片切片工序的切片寬度還寬的寬度對上述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切片的第2切片工序。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一制造方法,具有下述工序。
在設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體芯片有的集成電路和用來把該集成電路連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體襯底中的相鄰的半導(dǎo)體芯片間的中央部分上,從設(shè)置上述電極焊盤的表面一側(cè),形成規(guī)定的寬度和深度的溝的工序;在上述半導(dǎo)體襯底的表面和溝內(nèi)的整個(gè)面上形成絕緣膜,在該絕緣膜的各個(gè)電極焊盤上邊的部分上設(shè)置開口的工序;在已形成了該絕緣膜的半導(dǎo)體襯底上邊的包括包括上述溝內(nèi)在內(nèi)的整個(gè)面上,形成通過上述開口連接到電極焊盤上的公用電極膜的工序;在該公用電極膜上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂,使該感光性樹脂圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極形成預(yù)定區(qū)域上形成開口部分的工序;在該感光性樹脂的開口部分內(nèi)的包括上述溝內(nèi)在內(nèi)的公用電極膜上邊,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序;在除去了上述感光性樹脂之后,以上述突起電極的表面一側(cè)為刻蝕掩模,使上述公用電極膜圖形化,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的下部電極的工序;在相鄰的半導(dǎo)體芯片間的中央位置上,從上述突起電極的表面一側(cè),切斷跨接該相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極和下部電極和半導(dǎo)體襯底的第1切片工序;從上述半導(dǎo)體襯底的背面一側(cè),使切片中心與第1切片工序一致,用上述溝的寬度對上述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切片的第2切片工序。
在上述各個(gè)半導(dǎo)體裝置的制造方法中,在形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序中,也可以用焊料合金材料形成突起電極,在上述第2切片工序之后,也可以進(jìn)行使該突起電極球面狀地軟化的工序。
可以用電鍍法形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極。
上述第1切片工序和第2切片工序之內(nèi)的至少一方,也可以變成為借助于使用激光裝置進(jìn)行激光照射來進(jìn)行切片的工序。作為在這種情況下的激光裝置,可以使用準(zhǔn)分子激光裝置,YAG激光裝置、和二氧化碳激光裝置之內(nèi)的任何一種機(jī)種或多種機(jī)種。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,使構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面面向電路基板,從該側(cè)壁面突出出來的突起電極與電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
此外,還提供這樣的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造多個(gè)突起電極被設(shè)置為從半導(dǎo)體芯片的2個(gè)側(cè)壁面分別個(gè)別地突出出來,該半導(dǎo)體芯片的一方的側(cè)壁面面向電路基板,另一方的側(cè)壁面面向撓性印制基板(PFC),從一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極與電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接,從另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極與PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接。
在用焊料合金材料形成上述突起電極的情況下,該突起電極以已熔融的狀態(tài)與電路基板或PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接。
上述突起電極和上述電路基板或PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極,可以用各向異性導(dǎo)電粘接劑或焊錫進(jìn)行連接。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的安裝方法,是一種把與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極設(shè)置為從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的半導(dǎo)體裝置安裝到半導(dǎo)體襯底上的方法,把該半導(dǎo)體裝置配置為使得半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面面向面向電路基板,在從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的突起電極和電路基板之間,配置各向異性導(dǎo)電粘接劑。
然后,對上述突起電極和電路基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
此外,在把使多個(gè)由焊料合金材料構(gòu)成的突起電極從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來設(shè)置的半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板上的情況下,把該半導(dǎo)體裝置配置為使得半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面面向面向電路基板,進(jìn)行加熱處理使從半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的突起電極熔融,使該突起電極和電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
再有,還提供把與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極設(shè)置為從該半導(dǎo)體芯片的2個(gè)側(cè)壁面分別個(gè)別地突出出來的半導(dǎo)體裝置,安裝到電路基板和PFC上的安裝方法。
在這種情況下,把該半導(dǎo)體裝置配置為使得半導(dǎo)體芯片的一方的側(cè)壁面面向上述電路基板,在從該半導(dǎo)體芯片的一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和電路基板之間,配置各向異性導(dǎo)電粘接劑。對上述突起電極和電路基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
然后或同時(shí),把上述半導(dǎo)體裝置和PFC配置為使得半導(dǎo)體芯片的另一方的側(cè)壁面面向PFC,在從該半導(dǎo)體芯片的另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和PFC之間配置各向異性導(dǎo)電粘接劑,對上述突起電極和電路基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
也可以使用焊料來取代上述各向異性導(dǎo)電粘接劑,使半導(dǎo)體裝置的突起電極和電路基板或PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連。
附圖的簡單說明圖1的剖面圖示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例1。
圖2到圖9的剖面圖示出了圖1所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的各個(gè)階段。
圖10的剖面圖示出了把圖1所示的半導(dǎo)體裝置安裝到液晶顯示裝置內(nèi)的安裝構(gòu)造的一個(gè)例子。
圖11是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例2的安裝構(gòu)造的要部剖面圖。
圖12的剖面圖示出了圖11所示的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造的一個(gè)例子。
圖13的剖面圖示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例3。
圖14到圖20的剖面圖示出了圖13所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的各個(gè)階段。
圖21的剖面圖示出了把圖13所示的半導(dǎo)體裝置安裝到液晶顯示裝置內(nèi)的安裝構(gòu)造的一個(gè)例子。
圖22的斜視圖示出了圖21所示的安裝構(gòu)造中的半導(dǎo)體裝置和液晶顯示裝置的基板和PFC之間的關(guān)系。
圖23的平面圖示出了安裝圖22所示的半導(dǎo)體裝置并連接PFC的液晶顯示裝置的一部分。
圖24的斜視圖示出了本發(fā)明的另一安裝構(gòu)造中的半導(dǎo)體裝置和液晶顯示裝置的基板和PFC之間的關(guān)系。
圖25的剖面圖示出了安裝圖24所示的半導(dǎo)體裝置并連接PFC的液晶顯示裝置的一部分。
圖26的剖面圖示出了現(xiàn)有的具有突起電極的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子。
圖27的剖面圖示出了把圖26所示的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置安裝到液晶顯示裝置中的現(xiàn)有的安裝構(gòu)造。
優(yōu)選實(shí)施例以下,用
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置及其制造方法,以及用來實(shí)施該安裝構(gòu)造和安裝方法的優(yōu)選實(shí)施例。
首先,用圖1說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例1。圖1的剖面圖示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例1的構(gòu)造。
該半導(dǎo)體裝置1由下述部分構(gòu)成半導(dǎo)體芯片12,該半導(dǎo)體芯片在形成集成電路(圖示省略)的同時(shí),還在表面12a的周緣部分(在本例中是垂直的左右兩側(cè)面12b、12c的邊緣部分)附近設(shè)置用來使之連接到外部的電極焊盤14;絕緣膜16,在該半導(dǎo)體芯片12上邊形成,且具有使各個(gè)電極焊盤14露出來的開口16a;多個(gè)下部電極19,分別在各個(gè)電極焊盤14上邊設(shè)置,并通過開口16a與上述電極焊盤14個(gè)別地導(dǎo)通;多個(gè)突起電極22,分別在該各個(gè)下部電極上邊設(shè)置。
該各個(gè)突起電極22和各個(gè)下部電極19,都被設(shè)置為從半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b或12c突出出來,從10微米到50微米左右。
突起電極22和下部電極19的平面圖形形狀,突起電極22這一方形成得比下部電極19大一些。
此外,突起電極22可以用銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、銦(In)等的導(dǎo)電率高的單一材料構(gòu)成。
突起電極22最好是用金(Au)構(gòu)成以便不使表面氧化,但是金價(jià)格昂貴,故可以用由銅或鎳構(gòu)成的下層和由金構(gòu)成的上層(表面層)構(gòu)成。此外,也可以用易于熔融的焊料合金材料構(gòu)成突起電極22。作為這種情況下的焊料合金材料,用鉛(Pb)、錫(Sn)、銀(Ag)、銦(In)和鉍(Bi)。
其次,用圖2到圖9說明圖1所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法。圖2到圖9的剖面圖示出了圖1所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的各個(gè)階段。
首先,準(zhǔn)備圖2所示的半導(dǎo)體襯底(晶片)10。在該半導(dǎo)體襯底10上,圖中雖然沒有畫出來,設(shè)置有由多個(gè)半導(dǎo)體芯片用的多個(gè)有源器件和無源器件等構(gòu)成的集成電路,和用來使之與外部電路連接的由鋁構(gòu)成的多個(gè)電極焊盤。在圖2中,僅僅示出了該半導(dǎo)體襯底10的一部分,示出了相鄰的2個(gè)半導(dǎo)體芯片12、12用的電極焊盤14、14。
在最初的工序中,在該半導(dǎo)體襯底10上邊,如圖3所示,形成在各個(gè)電極焊盤上邊設(shè)置開口16a的絕緣膜16。
該絕緣膜16使用氮化硅膜(Si3N4),用等離子體化學(xué)氣相淀積(CVD)法,在半導(dǎo)體襯底10的整個(gè)面上形成1微米的厚度。
該絕緣膜16并不限于氮化硅,二氧化硅(SiO2)、氧化鉭(Ta2O5)和氧化鋁(Al2O3)等的無機(jī)膜也是有效的,此外,也可以使用它們的疊層膜。
此外,作為絕緣膜16也可以使用聚酰亞胺等的有機(jī)膜,再者,還可以作成為無機(jī)膜和有機(jī)膜的疊層膜。
作為該絕緣膜16的形成方法,也不限于等離子體CVD法,例如,也可以用濺射法來形成。
在半導(dǎo)體襯底10的整個(gè)面上形成了絕緣膜16之后,雖然沒有畫出來,要在該絕緣膜16上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂(光刻膠),使用用規(guī)定的光掩模進(jìn)行暴光處理和顯影處理的光刻工序,使光刻膠圖形化,把該已圖形化的光刻膠用做刻蝕掩模使絕緣膜16圖形化。用該光刻工序,在絕緣膜16的各個(gè)電極焊盤14上邊的部位上形成開口16a。
這時(shí),如圖3所示,要進(jìn)行圖形化使得絕緣膜16把各個(gè)電極焊盤14的周緣部分覆蓋起來。
在其次的工序中,在已形成了設(shè)置有開口16a的絕緣膜16的半導(dǎo)體襯底10的整個(gè)面上,用濺射法順次進(jìn)行0.8微米的鋁膜、0.01微米的鉻膜和0.8微米的銅膜的膜形成,用3層構(gòu)造形成圖4所示的公用電極膜18。
至于該公用電極膜18的材料,要選擇與電極焊盤14和今后要形成的突起電極22的材料之間的電連接性和機(jī)械連接性良好,且沒有電極材料相互擴(kuò)散的、穩(wěn)定的電極材料。
為此,作為公用電極膜18,除前邊說的由鋁和鉻和銅形成的3層構(gòu)造的公用電極外,鈦和鈀、鈦和金、鈦和白金、鈦鎢合金和鈀、鈦鎢合金和金、鈦鎢合金和白金、鈦鎢合金和銅、或鉻和銅等的2層構(gòu)造,或者鋁和鈦和銅的3層構(gòu)造等是有效的。另外,若把銅作成為公用電極膜18的最上層,則在下述這一點(diǎn)上是理想的易于用電鍍法形成突起電極,此外,即便是在該銅的表面上形成了圖形,在加熱時(shí)在該圖形中銅也不會發(fā)生熔融。
在其次的工序中,如圖4所示,用旋轉(zhuǎn)涂敷法在公用電極膜18上邊的整個(gè)面上形成厚度17微米的感光性樹脂20。該感光性樹脂20,在以后的工序中,在用電鍍法形成突起電極22之際,用做電鍍阻止膜。
然后,用規(guī)定的光掩模進(jìn)行暴光和顯影處理,使感光性樹脂20圖形化,使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的預(yù)定形成各個(gè)突起電極的區(qū)域上形成圖5所示的開口部分20a。
在其次的工序中,以該感光性樹脂20為電鍍掩模,進(jìn)行10微米到15微米厚度的銅電鍍,形成突起電極22。結(jié)果是,如圖5所示,可以在感光性樹脂20的開口部分20a內(nèi)的公用電極膜18上邊形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12的突起電極22。
作為突起電極22的材料,除銅以外,還可以使用金、鎳、銦等的導(dǎo)電率高的金屬材料。
在其次的工序中,如圖6所示,用溫式剝離法液除去作為電鍍阻止膜使用的感光性樹脂20。
然后,以突起電極22為刻蝕掩模,使用作為メルテックス(生產(chǎn)廠家-譯者注)生產(chǎn)的銅刻蝕液的ェンストリップC(商品名)對作為公用電極膜18的最上層被膜的銅膜進(jìn)行刻蝕。該刻蝕處理用比恰到好處的刻蝕過刻蝕30%的時(shí)間進(jìn)行。
其次,用硝酸鈰銨和鐵氰化鉀和氫氧化鈉的混合液,進(jìn)行作為公用電極膜18的阻擋層和緊密附著層的鉻(中層)和鋁(最下層)的刻蝕。
該處理也用比恰到好處的刻蝕過刻蝕30%的時(shí)間進(jìn)行刻蝕。
其結(jié)果,如圖7所示,可以形成跨接與配合突起電極22的區(qū)域相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12的下部電極19。該下部電極19是與公用電極膜18一樣的由銅膜、鉻膜和鋁膜構(gòu)成的3層構(gòu)造。該下部電極19和突起電極22的平面圖形形狀變成為下部電極19比突起電極22小的形狀。
該突起電極22和下部電極19的平面圖形形狀的不同,主要是因前邊所說的公用電極膜18的過刻蝕所形成的。
然后,進(jìn)行第1切片工序,如圖8所示,在相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12間的中央(邊界)部分處從突起電極22的表面一側(cè),在箭頭A方向上進(jìn)行切片,切斷跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極22和下部電極19和半導(dǎo)體襯底10,得到半導(dǎo)體芯片12、12。
這時(shí),以在圖8中用一點(diǎn)鎖線表示的位置為中心,進(jìn)行切割寬度為W1的切片。在該第1切片工序中,使用切割寬度W1為10微米到20微米的切片刀。
該第1切片,在半導(dǎo)體襯底10的沒有形成突起電極22的背面上,雖然沒有畫出來,在粘貼上切片帶后進(jìn)行。這樣,該切片帶要作成為使得不會被切片切斷,使得即便是在切斷了半導(dǎo)體襯底10之后,各個(gè)半導(dǎo)體芯片也不會七零八落,得以保持在切片帶上。
在第1切片工序結(jié)束后,把未畫出來的切片帶粘貼到半導(dǎo)體襯底10的形成了突起電極12的表面一側(cè),向在背面一側(cè)粘貼的切片帶照射紫外線以便從半導(dǎo)體襯底10上剝離下來。
然后,如圖9所示,從半導(dǎo)體襯底10的背面一側(cè),在箭頭B方向上,用比第1切片工序切片寬度W1還寬的切片寬度W2,使切片的中心與第1切片工序一致地進(jìn)行對半導(dǎo)體襯底10進(jìn)行切片的第2切片工序。
在該第2切片工序中,使用切片寬度為從30微米到70微米的切片刀。
其結(jié)果是,可以容易地形成從作為半導(dǎo)體襯底10的切斷面的半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面突出出來的下部電極19和突起電極22,可以采用剝離切片帶的辦法,得到圖1所示的各個(gè)半導(dǎo)體裝置。
倘采用該制造方法,可以采用在用切片帶保持半導(dǎo)體襯底(晶片)和被切斷后的半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)下進(jìn)行所有的加工工序,故不需要對每一個(gè)半導(dǎo)體芯片進(jìn)行加工。因此,如圖1所示,可以效率極其之高且成品率良好地制造已設(shè)置了從半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面突出出來的突起電極22的半導(dǎo)體裝置1。
在圖9所示的例子中,在該第2切片工序中,雖然切片為一直切到絕緣膜16為止,但也可以變成為僅僅切割半導(dǎo)體襯底10。
也可以用激光裝置照射激光進(jìn)行切片,來取代使用切片刀的切片來進(jìn)行上邊所說的第1切片工序或第2切片工序或者兩者。
作為這種情況下的激光裝置,可以使用準(zhǔn)分子激光裝置、YAG激光裝置或二氧化碳激光裝置等。
其次,用圖10說明圖1所示的本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置安裝到作為液晶顯示裝置的基板的電路基板上的安裝構(gòu)造。
80是液晶顯示裝置,在構(gòu)成其液晶面板的各個(gè)部分內(nèi),對于與圖27所示的現(xiàn)有的液晶顯示裝置相對應(yīng)的部分,賦予同一標(biāo)號。
把用來驅(qū)動該液晶顯示裝置80的半導(dǎo)體裝置1,安裝到用密封劑86把液晶85封入到作為形成了掃描電極83的玻璃基板的第1基板81,和作為形成了面向該掃描電極的信號電極84的玻璃基板的第2基板82之間構(gòu)成的液晶顯示裝置80內(nèi)。
該半導(dǎo)體裝置1,如用圖1所說明的那樣,在已形成了集成電路的半導(dǎo)體芯片12的表面上設(shè)置從相互平行的一方的側(cè)壁面12b和另一方的側(cè)壁面12c分別個(gè)別地突出出來的多個(gè)突起電極22。
該半導(dǎo)體裝置1,其半導(dǎo)體芯片12的一方的側(cè)壁面12b面向液晶顯示裝置的第1基板81(起著電路基板的作用),從該側(cè)壁面12b突出出來的多個(gè)突起電極22,通過各向同性導(dǎo)電粘接劑50個(gè)別地和作為第1基板81上邊的多個(gè)導(dǎo)電圖形的掃描電極83的延伸設(shè)置的部分進(jìn)行連接。
此外,半導(dǎo)體芯片12的另一方的側(cè)壁面12c,面向撓性印制基板(PFC)60,從該側(cè)壁面12c突出出來的多個(gè)突起電極22,通過各向同性導(dǎo)電粘接劑50個(gè)別地和PFC60上邊的多個(gè)導(dǎo)電圖形或電極進(jìn)行連接。
此外在該半導(dǎo)體裝置1的周圍和第1基板81和PFC60之間,充填保護(hù)材料(模塑樹脂)62。
如上所述,采用在半導(dǎo)體裝置1中的半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面上進(jìn)行液晶顯示裝置的電路基板與其電極之間的電連接和機(jī)械連接的辦法,與圖27所示的現(xiàn)有的安裝構(gòu)造比,可以大幅度地減少在液晶顯示裝置的基板上安裝半導(dǎo)體裝置所必要的面積,可減少液晶面板的非顯示部分以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的小型化。
在把半導(dǎo)體裝置1安裝到液晶顯示裝置以外的電路基板上的情況下,由于同樣地可以大幅度地減少其安裝所必要的面積,故也可以實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型化。
在這里,對為得到圖10所示的那種半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置向液晶顯示裝置中安裝的安裝方法進(jìn)行說明。
把圖1所示的半導(dǎo)體裝置1配置為使得其半導(dǎo)體芯片12的一方的側(cè)壁面12b面向液晶顯示裝置80的第1基板(電路基板)81。
然后,把各向異性導(dǎo)電粘接劑50配置到從該半導(dǎo)體裝置1的半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b突出出來的突起電極22和第1基板81之間。
該各向異性導(dǎo)電粘接劑50的構(gòu)成為在作為絕緣性粘接劑的例如熱硬化性環(huán)氧樹脂系粘接劑中,混合存在在球狀塑料的表面上進(jìn)行了鎳和金的2層電鍍的、外徑3微米到6微米的珠狀導(dǎo)電粒子,體積比大體上為40%。
然后,邊給突起電極22和第1基板81之間加上400kg/cm2的壓力,邊用180℃~220℃的溫度進(jìn)行加熱處理。
借助于此,就可以在從半導(dǎo)體裝置1的側(cè)壁面12b突出出來的各個(gè)突起電極22,和液晶顯示裝置80的第1基板81上邊的各個(gè)掃描電極83的延伸設(shè)置部分之間,確保各向異性導(dǎo)電粘接劑50的導(dǎo)電粒子而進(jìn)行突起電極22和掃描電極83之間的機(jī)械連接和電連接。
此外,在半導(dǎo)體裝置1和第1基板81之間的接合部分的相反一側(cè),把半導(dǎo)體芯片12的另一方的側(cè)壁面12c與撓性印制基板(PFC)60配置為使之面對面。
然后,把各向異性導(dǎo)電粘接劑50配置到從該半導(dǎo)體裝置1的半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b突出出來的突起電極22和第1基板81之間,邊給該突起電極22和PFC60之間加上400kg/cm2的壓力,邊用180℃~220℃的溫度進(jìn)行加熱處理。
借助于此,就可以在從半導(dǎo)體裝置1的側(cè)壁面12c突出出來的各個(gè)突起電極22,和PFC60上邊的各個(gè)導(dǎo)電圖形或電極之間,確保各向異性導(dǎo)電粘接劑50的導(dǎo)電粒子地進(jìn)行突起電極22和撓性薄膜58之間的機(jī)械連接和電連接。
然后,采用向半導(dǎo)體裝置1的周圍和液晶顯示裝置80的第1、第2基板81、82和PFC60之間充填保護(hù)材料62的辦法,實(shí)現(xiàn)防止水分向各個(gè)連接部分的侵入和機(jī)械性的保護(hù)的同時(shí),還對半導(dǎo)體裝置1和液晶顯示裝置80和PFC60確實(shí)地進(jìn)行固定粘接。
另外,雖然說明的是按順序進(jìn)行從半導(dǎo)體裝置1的一方的側(cè)壁面12b突出出來的突起電極22和液晶顯示裝置80的第1基板81之間的接合工序,和從半導(dǎo)體裝置1的另一方的側(cè)壁面12c突出出來的突起電極22與PFC60之間的接合工序的情況,但是也可以使兩個(gè)工序同時(shí)進(jìn)行。
此外,也可以把半導(dǎo)體裝置1的突起電極22設(shè)置為使得從半導(dǎo)體芯片12的相互垂直的2個(gè)側(cè)壁面上分別突出出來,并使該相互垂直的2個(gè)側(cè)壁面分別面向電路基板和PFC,通過各向異性導(dǎo)電粘接劑和它們進(jìn)行連接。
此外,在半導(dǎo)體裝置的突起電極和電路基板或PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極之間的電連,也可以使用焊料。
其次,用圖11說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例2,用圖12說明該半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造。
圖11是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例2的要部剖面圖,對于與圖1相同的部分,僅賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
該半導(dǎo)體裝置2與圖1所示的半導(dǎo)體裝置1的不同之處僅僅是突起電極23由焊料合金材料構(gòu)成,且球面狀地回流這一點(diǎn)。該突起電極23和下部電極19,沿著半導(dǎo)體芯片12的與紙面垂直的邊緣部分設(shè)置有多個(gè),用半導(dǎo)體芯片12上邊的絕緣膜16相互進(jìn)行絕緣,通過其開口16a與焊盤電極14個(gè)別地導(dǎo)通,并形成為從半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b突出出來約10到50微米左右。雖然省略了圖示,但沿著與側(cè)壁面12b平行或垂直的另一側(cè)壁面,也設(shè)置從那里突出出來的多個(gè)突起電極23和下部電極19。
在制造該半導(dǎo)體裝置2的工序中,說明與制造上邊所說的實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置1的工序不同之處。
在半導(dǎo)體襯底10的表面上形成絕緣膜16和公用電極膜18,在該公用電極膜18上邊形成感光性樹脂20并使之圖形化,到在突起電極預(yù)定形成區(qū)域中形成開口為止,與用圖2到圖5說明的實(shí)施例1的制造工序是一樣的。
然后,用形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12的突起電極的工序,在圖5中的感光性樹脂20的開口部分20a內(nèi)的公用電極膜18上邊,形成厚度15微米到30微米的焊料電鍍膜,形成由焊料合金材料(以下,僅稱之為‘焊料’)構(gòu)成的突起電極23。
這時(shí)的焊料電鍍液的組成,應(yīng)選擇這樣的電鍍液電鍍后的組成變成為錫(Sn)60%、鉛(Pb)40%。該電鍍液,例如,可以使用原田產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的AS-S(商品名)167g/l、AS-P(商品名)16.5g/l、作為添加劑,用MS-A(商品名)104g/l、513Y(商品名)30ml/l的比率構(gòu)成,用電流密度2~3A/dm2進(jìn)行電鍍。
之后,用與用圖6到圖9所說明的各個(gè)工序一樣,用濕式剝離法除去感光性樹脂20,把突起電極23用做刻蝕掩模,刻蝕公用電極膜18,形成下部電極19,進(jìn)行第1、第2切片工序,把半導(dǎo)體襯底10切斷成單個(gè)的半導(dǎo)體芯片12,使各個(gè)突起電極23和下部電極19從作為其切斷面的半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面突出出來。
然后,以從230℃到250℃的溫度下對半導(dǎo)體芯片12加熱進(jìn)行使突起電極23球面狀地回流的工序,如圖11所示,使突起電極23的焊料變成圓球形。
圖12示出了把該半導(dǎo)體裝置2安裝到電路基板上的安裝構(gòu)造的一個(gè)例子。
把該半導(dǎo)體裝置2配置為使得半導(dǎo)體芯片12的突起電極23所突出出來的側(cè)壁面12b面向電路基板46,使其各個(gè)突起電極23和電路基板46上邊的各個(gè)電路電極28面對面,在本身就是突起電極23的溶解溫度的230℃到250℃的溫度下進(jìn)行加熱處理。
其結(jié)果是,形成突起電極23的焊料熔融并與電路電極28電連的同時(shí),半導(dǎo)體裝置2和電路基板46機(jī)械性地進(jìn)行連接。
之后,用保護(hù)劑62被覆半導(dǎo)體裝置2的表面和背面以及半導(dǎo)體裝置2和電路基板46之間的連接部分使連接部分增強(qiáng),提高電可靠性和機(jī)械可靠性。
該電路基板46既可以是圖10所示的液晶顯示裝置80的第1基板81,也可以是其它裝置的電路基板。
此外,在圖12所示的例子中,沒有把圖10所示的PFC60連接到半導(dǎo)體裝置2上。但是,在本實(shí)施例中,沿著與半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b平行或垂直的另一側(cè)壁面,也設(shè)置從那里突出出來的突起電極23,并面向該側(cè)壁面地配置PFC,在使突起電極23熔融,與PFC上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連的同時(shí),也可以使半導(dǎo)體裝置2和PFC進(jìn)行機(jī)械連接。
該突起電極23和PFC之間的連接,與先前的實(shí)施例一樣,也可以使用各向異性導(dǎo)電粘接劑或焊料。
這時(shí),各向異性導(dǎo)電粘接劑的硬化溫度,使用比使突起電極23與電路基板46進(jìn)行接合的突起電極23的焊料熔融的溫度低的各向異性導(dǎo)電粘接劑,同樣,用焊料使突起電極23和PFC接合的情況下的焊料熔融溫度,使用比使突起電極23和電路基板46進(jìn)行接合的突起電極23的焊料熔融的溫度低的焊料。
用本實(shí)施例2,也可以減少把半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板上所需的面積,可以實(shí)現(xiàn)具有高密度安裝化和高可靠性的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造。
其次,對本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例3進(jìn)行說明。
圖13的剖面圖示出了半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例3的構(gòu)造,除半導(dǎo)體裝置3和突起電極24之外,對與圖1對應(yīng)的部分,賦予同一標(biāo)號。
該半導(dǎo)體裝置3與圖1所示的半導(dǎo)體裝置1的不同之處,如圖13所示,僅僅是一點(diǎn)絕緣膜16和下部電極19和突起電極24被設(shè)置為使得從表面12a上邊突出出來為延伸到側(cè)壁面12b或12c上邊。借助于這樣的構(gòu)成,可以加大半導(dǎo)體裝置的突起電極和電路基板或PFC之間的連接面積,可以進(jìn)行更為確實(shí)的連接。
該突起電極24,也與實(shí)施例1的突起電極22一樣,用銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、銦(In)等的導(dǎo)電率高的單一材料構(gòu)成,或用由銅或鎳構(gòu)成的下層與由金(Au)構(gòu)成的上層(表面層)構(gòu)成?;蛘?,也可以有焊料合金材料構(gòu)成。
其次,以圖14到圖20對該半導(dǎo)體裝置3的制造方法進(jìn)行說明。圖14到圖20的剖面圖示出了圖1所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的各個(gè)階段。在該制造工序中,省略那些與用圖2到圖9說明過的實(shí)施例1的制造工序相同部分的說明。
首先,如圖14所示,在半導(dǎo)體襯底(晶片)10的相鄰的2個(gè)半導(dǎo)體芯片12、12用的電極焊盤14、14之間的中央部分上,從設(shè)置有該電極焊盤14、14的表面10a一側(cè),形成寬100微米,深200微米左右的溝10s。
接著,在該半導(dǎo)體襯底10的表面10a和溝10s內(nèi)的整個(gè)面上,如圖15所示,在各個(gè)電極焊盤14上邊,形成設(shè)置有開口16a的絕緣膜16。
作為該絕緣膜16,例如使用氮化硅膜(Si3N4),用等離子體CVD法或?yàn)R射法形成1微米的厚度?;蛘?,也可以用二氧化硅(SiO2)、氧化鉭(Ta2O5)和氧化鋁(Al2O3)等的無機(jī)膜或形成它們的疊層膜。此外,也可以作成為聚酰亞胺等的有機(jī)膜,或無機(jī)膜和有機(jī)膜的疊層膜。
該絕緣膜16的開口部分16a用使感光性樹脂圖形化并以之為掩模進(jìn)行刻蝕處理的辦法形成。
在其次的工序中,在也包括已經(jīng)形成了設(shè)置有開口部分16a的絕緣膜16的半導(dǎo)體襯底10上邊的溝10s內(nèi)的整個(gè)面上,用濺射法按順序形成膜厚0.8微米的鋁、膜厚0.01微米的鉻、膜厚0.8微米的銅,用3層構(gòu)造形成圖16所示的公用電極膜18。
然后,如圖16所示,用旋轉(zhuǎn)涂敷法在公用電極膜18的整個(gè)面上形成感光性樹脂20,用規(guī)定的光掩模進(jìn)行暴光和顯影處理,使感光性樹脂20圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的預(yù)定形成各個(gè)突起電極的區(qū)域上形成圖17所示的開口部分20a。
在其次的工序中,以該感光性數(shù)樹脂20為電鍍掩模,進(jìn)行銅電鍍。結(jié)果,如圖17所示,可以在感光性樹脂20的開口部分20a內(nèi)的公用電極膜18上邊形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12的突起電極24。該突起電極24在半導(dǎo)體襯底10的溝10s內(nèi),也可以在充填了溝之后形成。作為突起電極24的材料,除銅以外,還可以使用金、鎳、銦等的導(dǎo)電率高的金屬材料。
在其次的工序中,如圖18所示,除去作為電鍍阻止膜使用的感光性樹脂20,把突起電極24用做刻蝕掩模,與實(shí)施例1的情況一樣,對公用電極膜18進(jìn)行刻蝕,形成下部電極19。
突起電極24和下部電極19的平面圖形的差異,是由公用電極膜18的過刻蝕引起的。
然后,進(jìn)行第1切片工序,在半導(dǎo)體襯底10的背面一側(cè)粘貼未畫出來的切片帶,如圖19所示,在相鄰的半導(dǎo)體芯片12、12間的中央(邊界)部分處從突起電極24的表面一側(cè),在箭頭A方向上進(jìn)行切片,切斷跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極24和下部電極19和半導(dǎo)體襯底10,得到單個(gè)的半導(dǎo)體芯片12、12。這時(shí)的切片寬度約為從10微米到20微米左右。
其次,把未畫出來的切片帶粘貼到半導(dǎo)體襯底10的形成了突起電極24的表面一側(cè),向在背面一側(cè)粘貼的切片帶照射紫外線以便從半導(dǎo)體襯底10上剝離下來。
然后,如圖20所示,從半導(dǎo)體襯底10的背面一側(cè),在箭頭B方向上,用比第1切片工序切片寬度W1還寬的切片寬度W2,使切片的中心(在圖中用一點(diǎn)鎖線表示)與第1切片工序一致地進(jìn)行對半導(dǎo)體襯底10進(jìn)行切片的第2切片工序。這時(shí)的切片寬度與溝10s的寬度相同,在本例中為100微米。
另外,在圖20所示的例子中,雖然用該第2切片工序與半導(dǎo)體襯底10一起也除去了在絕緣膜16和下部電極19的溝10s的底面上形成的部分,但也可以僅僅切割半導(dǎo)體襯底10或切割到絕緣膜16為止的深度。
倘采用本制造方法,則可以容易地形成從作為半導(dǎo)體襯底10的切斷面的各個(gè)半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面突出出來,并沿該側(cè)壁面延伸的下部電極19和突起電極24,可以采用剝離切片帶的辦法,得到圖13所示的每一個(gè)半導(dǎo)體裝置。
上述的第1切片工序或第2切片工序,或其兩方,可以借助于使用切片刀的切片技術(shù)或借助于激光裝置進(jìn)行激光照射的切片技術(shù)進(jìn)行。
圖21的剖面圖示出了把本實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置安裝到液晶顯示裝置在6去的構(gòu)造,與圖10的不同之處,僅僅是一點(diǎn)半導(dǎo)體裝置3的各個(gè)突起電極24,不僅在從半導(dǎo)體芯片12的側(cè)壁面12b或12c突出出來,還沿著該側(cè)壁面12b或12c進(jìn)行延伸設(shè)置。
倘采用該安裝構(gòu)造,則半導(dǎo)體裝置3的突起電極24和第1基板81和PFC60之間的連接面積增大,可以進(jìn)行更為確實(shí)的連接。
用圖22到圖25對該半導(dǎo)體裝置3向液晶顯示裝置進(jìn)行安裝的安裝構(gòu)造進(jìn)一步進(jìn)行說明。
圖13所示的半導(dǎo)體裝置3,如圖22所示,在長邊方向上隔以間隔地列設(shè)從半導(dǎo)體芯片12的表面12a開始沿著第1側(cè)壁面12b延伸設(shè)置的L狀的突起電極24,同時(shí)在長邊方向上也隔以間隔地列設(shè)在與半導(dǎo)體芯片12的第1側(cè)壁面12b相反一側(cè)平行的第2側(cè)壁面12c上延伸設(shè)置的L狀的突起電極24。
在這種情況下,如圖21所示,在液晶顯示裝置的第1基板81的上表面上與半導(dǎo)體芯片12的第1側(cè)面12b面對面地安裝該半導(dǎo)體裝置,并把PFC60的端部連接到第2側(cè)面12c上。在圖22中,用假想線表示該第1基板81和PFC60。
圖23的平面圖示出了安裝該半導(dǎo)體裝置3并已連接上PFC60的液晶顯示裝置80的一部分。
圖24和圖25是和示出了與上述不同的實(shí)施例的圖22和圖23同樣的圖。
本例的半導(dǎo)體裝置3’,突起電極24被設(shè)置為從半導(dǎo)體芯片12的表面12a開始,在第1側(cè)壁面12b上延伸的同時(shí),還被設(shè)置為在與半導(dǎo)體芯片12的第1側(cè)壁面12b垂直的第3側(cè)壁面12f上延伸。除此之外的構(gòu)成與圖13所示的半導(dǎo)體裝置3是一樣的。
這樣一來,要想把半導(dǎo)體裝置3’安裝到液晶顯示裝置中去,就要如圖25和圖26所示,使半導(dǎo)體芯片12的第1側(cè)壁面12b與液晶顯示裝置80的第1基板81從第2基板82延伸出來設(shè)置的部分的表面面對面地進(jìn)行裝設(shè),并使在第1側(cè)壁面12b上延伸的突起電極24與第1基板81上邊的掃描電極83進(jìn)行連接。此外,使PFC60連接到半導(dǎo)體芯片12的第3側(cè)壁面12f上,使該印制布線和在第3側(cè)壁面12f上延伸設(shè)置的突起電極24導(dǎo)通。
采用這種做法,會減少液晶顯示裝置厚度方向的尺寸,對于進(jìn)行薄型化是有利的。
另外,雖然在圖10和圖21中說明的是把本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置安裝到本身就是構(gòu)成液晶顯示裝置的玻璃基板的電路基板上的例子,但是,不言而喻,本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置,可以安裝到使用環(huán)氧樹脂基板或混入了玻璃纖維的環(huán)氧樹脂基板或陶瓷基板等的一般性的電路基板上去。
工業(yè)上利用的可能性由以上的說明可知,倘采用向本發(fā)明的液晶顯示裝置內(nèi)安裝半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造及其半導(dǎo)體裝置,由于可以在半導(dǎo)體裝置的側(cè)面進(jìn)行半導(dǎo)體裝置和電路基板或撓性印制基板之間的連接,故可以使連接面積微小化而且可以進(jìn)行可靠性高的連接。
借助于此,可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置向液晶顯示裝置中安裝的高密度安裝化,可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的小型化。
此外,倘采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法,可以以極好的生產(chǎn)性和極好的效率制造設(shè)置有從半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的突起電極的半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置,由下述部分構(gòu)成設(shè)置有集成電路和用來把集成電路連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體芯片;在上述各個(gè)電極焊盤上邊具有開口且在半導(dǎo)體芯片上邊形成為使得把其周邊部分覆蓋起來的絕緣膜;通過該絕緣膜的開口和上述各個(gè)電極焊盤個(gè)別地導(dǎo)通地在上述絕緣膜上邊設(shè)置的多個(gè)下部電極;在該各個(gè)下部電極上邊設(shè)置為使得分別從上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的多個(gè)突起電極。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述下部電極和上述突起電極一起,都從上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來。
3.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述突起電極的平面圖形形狀,比上述下部電極的平面圖形形狀大。
4.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述絕緣膜和突起電極被設(shè)置為,從設(shè)置有上述半導(dǎo)體芯片的上述電極焊盤的面上邊向上述側(cè)壁面上邊延伸。
5.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述突起電極由銅、金、鎳或銦中的任何一種的單一材料構(gòu)成。
6.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述突起電極由由銅或鎳構(gòu)成的上層和由金構(gòu)成的下層構(gòu)成。
7.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其特征是上述突起電極由焊料合金材料構(gòu)成。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法,具有下述工序在設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體芯片用的集成電路和用來將該集成電路分別連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體襯底上邊,形成在各個(gè)電極焊盤上邊設(shè)置有開口的絕緣膜的工序;在形成了該絕緣膜的半導(dǎo)體襯底上邊的整個(gè)面上,形成通過上述開口連接到上述電極焊盤上的公用電極膜的工序;在該公用電極膜上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂,使該感光性樹脂圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極形成預(yù)定區(qū)域上形成開口部分的工序;在上述感光性樹脂的開口部分內(nèi)的公用電極膜上邊,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序;在除去了上述感光性樹脂之后,以上述突起電極的表面一側(cè)為刻蝕掩模,使上述公用電極膜圖形化,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的下部電極的工序;在上述相鄰的半導(dǎo)體芯片間的中央部分處,從上述突起電極的表面一側(cè),切斷跨接該相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極和上述下部電極和上述半導(dǎo)體襯底的第1切片工序;從上述半導(dǎo)體襯底的背面一側(cè),使切片中心與上述第1切片工序一致,用比該第1切片工序的切片寬度還寬的寬度對上述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切片的第2切片工序。
9.權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是在形成跨接上述相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序中,用焊料合金材料形成該突起電極,在上述第2切片工序之后,具有使上述突起電極球面狀地回流的工序。
10.權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是形成跨接上述相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序,是用電鍍法形成該突起電極的工序。
11.權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是上述第1切片工序和第2切片工序之內(nèi)的至少一方,是使用激光裝置用激光照射來進(jìn)行切片的工序。
12.權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是作為上述激光裝置,使用準(zhǔn)分子激光裝置、YAG激光裝置和二氧化碳?xì)怏w激光裝置之內(nèi)的任何一種機(jī)型或多種機(jī)型。
13.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法,具備下述工序在設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體芯片用的集成電路和用來把該集成電路連接到外部電路上的多個(gè)電極焊盤的半導(dǎo)體襯底中的相鄰的半導(dǎo)體芯片間的中央部分上,從設(shè)置有上述電極焊盤的表面一側(cè),形成規(guī)定的寬度和深度的溝的工序;在上述半導(dǎo)體襯底的上述表面和上述溝內(nèi)的整個(gè)面上形成絕緣膜,在該絕緣膜的上述各個(gè)電極焊盤上邊的部分上設(shè)置開口的工序;在已形成了該絕緣膜的半導(dǎo)體襯底上邊的包括上述溝內(nèi)在內(nèi)的整個(gè)面上,形成通過上述開口連接到電極焊盤上的公用電極膜的工序;在該公用電極膜上邊的整個(gè)面上形成感光性樹脂,使該感光性樹脂圖形化為使得在跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極形成預(yù)定區(qū)域上形成開口部分的工序;上述感光性樹脂的開口部分內(nèi)的包括上述溝內(nèi)在內(nèi)的公用電極膜上邊,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序;在除去了上述感光性樹脂之后,以上述突起電極為刻蝕掩模,使上述公用電極膜圖形化,形成跨接相鄰的半導(dǎo)體芯片的下部電極的工序;在上述溝的中央位置上,從上述突起電極的表面一側(cè),切斷跨接該相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極和上述下部電極和上述半導(dǎo)體襯底的第1切片工序;從上述半導(dǎo)體襯底的背面一側(cè),使切片中心與上述第1切片工序一致,用上述溝的寬度對上述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行切片的第2切片工序。
14.權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是在形成跨接上述相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序中,用焊料合金材料形成該突起電極,在上述第2切片工序之后,具有使上述突起電極球面狀地回流的工序。
15.權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是形成跨接上述相鄰的半導(dǎo)體芯片的突起電極的工序,是用電鍍法形成該突起電極的工序。
16.權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是上述第1切片工序和第2切片工序之內(nèi)的至少一方,是使用激光裝置用激光照射來進(jìn)行切片的工序。
17.權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征是作為上述激光裝置,使用準(zhǔn)分子激光裝置、YAG激光裝置和二氧化碳?xì)怏w激光裝置之內(nèi)的任何一種機(jī)型或多種機(jī)型。
18.一種把具備與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極的半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板上的安裝構(gòu)造,其特征是把上述多個(gè)突起電極設(shè)置為從上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來,使該半導(dǎo)體芯片的上述側(cè)壁面面向上述電路基板,從該側(cè)壁面突出出來的上述突起電極與電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接。
19.權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述多個(gè)突起電極被設(shè)置為從上述半導(dǎo)體芯片的設(shè)置有上述電極焊盤的面上邊向上述側(cè)壁面上邊延伸。
20.權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述突起電極由焊料合金材料構(gòu)成,該突起電極以熔融的形狀與上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極進(jìn)行連接。
21.權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述突起電極與上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極,用焊料進(jìn)行連接。
22.權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述突起電極和上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極,用各向異性導(dǎo)電粘接劑進(jìn)行連接。
23.一種把具備與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極的半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板和撓性印制基板上的安裝構(gòu)造,其特征是上述多個(gè)突起電極被設(shè)置為從上述半導(dǎo)體芯片的2個(gè)側(cè)壁面分別個(gè)別地突出出來,該半導(dǎo)體芯片的一方的側(cè)壁面面向上述電路基板,另一方的側(cè)壁面面向上述撓性印制基板(PFC),從上述一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極與上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接,從上述另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極與上述撓性印制基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極連接。
24.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述多個(gè)突起電極被設(shè)置為從上述半導(dǎo)體芯片的設(shè)置有上述電極焊盤的面上邊,分別個(gè)別地向上述2個(gè)側(cè)壁面上邊延伸。
25.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述2個(gè)側(cè)壁面是上述半導(dǎo)體芯片的相互平行的側(cè)壁面。
26.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是上述2個(gè)側(cè)壁面是上述半導(dǎo)體芯片的相互垂直的側(cè)壁面。
27.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是從上述一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極與上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極,用焊料進(jìn)行連接。
28.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是從上述一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極,用各向異性導(dǎo)電粘接劑進(jìn)行連接。
29.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是從上述另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述撓性印制基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極用焊料進(jìn)行連接。
30.權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的安裝構(gòu)造,其特征是從上述另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述撓性印制基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極用各向異性導(dǎo)電粘接劑進(jìn)行連接。
31.一種把與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極設(shè)置為從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板上的安裝方法,其特征是具有下述工序把上述半導(dǎo)體裝置配置為使得上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面面向上述電路基板的工序;在從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述電路基板之間,配置各向異性導(dǎo)電粘接劑的工序;對上述突起電極和上述電路基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和該電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連的工序。
32.一種把與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)由焊料合金材料構(gòu)成的突起電極設(shè)置為從該半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的半導(dǎo)體裝置安裝到電路基板上的安裝方法,其特征是具有下述工序把上述半導(dǎo)體裝置配置為使得上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面面向上述電路基板的工序;進(jìn)行熱處理,使從上述半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁面突出出來的突起電極熔融,使該突起電極和上述電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極進(jìn)行電連的工序。
33.一種把與在半導(dǎo)體芯片的周緣部分附近設(shè)置的多個(gè)電極焊盤分別個(gè)別地導(dǎo)通的多個(gè)突起電極設(shè)置為從該半導(dǎo)體芯片的2個(gè)側(cè)壁面分別個(gè)別地突出出來的半導(dǎo)體裝置,安裝到電路基板和撓性印制基板上的安裝方法,其特征是具有下述工序把上述半導(dǎo)體裝置配置為使得上述半導(dǎo)體芯片的一方的側(cè)壁面面向上述電路基板的工序;在上述半導(dǎo)體芯片的上述一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述電路基板之間,配置各向異性導(dǎo)電粘接劑的工序;對上述突起電極和上述電路基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和電路基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連的工序。把上述半導(dǎo)體裝置和上述撓性印制基板配置為使得該半導(dǎo)體芯片的另一方的側(cè)壁面面向該撓性印制基板的工序;在從該半導(dǎo)體芯片的上述另一方的側(cè)壁面突出出來的突起電極和上述撓性印制基板之間,配置各向異性導(dǎo)電粘接劑的工序;對上述突起電極和上述撓性印制基板之間加壓力的同時(shí)進(jìn)行熱處理,使該突起電極和該撓性印制基板上邊的導(dǎo)電圖形或電極電連的工序。
全文摘要
一種用這樣的方法制造的半導(dǎo)體裝置:在設(shè)置有多個(gè)電極焊盤(14)的半導(dǎo)體芯片(12)上邊,在各個(gè)電極焊盤(14)上邊設(shè)置開口(16a)地形成絕緣膜(16),并在絕緣膜(16)上邊設(shè)置通過該開口(16a)與相應(yīng)的電極焊盤(14)導(dǎo)通的多個(gè)下部電極(19),在相應(yīng)的下部電極(19)上邊設(shè)置分別從半導(dǎo)體芯片(12)的相應(yīng)的側(cè)壁面(12b、12c)突出出來的多個(gè)突起電極(22),構(gòu)成半導(dǎo)體裝置(1)。采用使該半導(dǎo)體芯片(12)的側(cè)壁面面向電路基板,把半導(dǎo)體裝置(1)安裝到電路基板上,并使該突起電極(22)與基板上邊的電極連接的辦法,減少連接面積,從而可以使電子裝置小型化。
文檔編號H01L23/485GK1288591SQ99802258
公開日2001年3月21日 申請日期1999年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
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