半导体器件及其制造方法

专利名称：半导体器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件及其制造方法。
背景技术：
作为一种半导体器件，已知BGA (球栅阵列)类型半导体器件。这种类型半导体器件具有互连衬底，半导体芯片，布线，密封树脂，散热器(也称作“散热装置”)和一组球形电极。已知一种制造MAP (模塑阵列封装)类型半导体器件的方法。在这种类型中，半导体芯片安装在互连衬底的正面上。在互连衬底的正面上执行引线键合使得互连衬底和半导体芯片通过布线电连接。散热器设置在半导体芯片上方以面对互连衬底的正面。密封树脂被注入在互连衬底和散热器之间。当固化密封树脂时，形成其中半导体芯片和布线通过互连衬底和散热器之间的密封树脂密封的树脂密封结构。在互连衬底的背面上形成一组球形电极。之后，通过盘形刀片从互连衬底背面侧切开树脂密封结构。通过将树脂密封结构切开成矩阵形状，获得多个半导体器件。示例专利文献1 (JP H11-214596A)作为公开与MAP类型半导体器件相关的技术的技术。此外，在专利文献2(JP 2006494832Α)中，公开了一种涉及形成散热器的方法的技术。在专利文献3(JP 2003-249512A)中，描述了使用盘形刀片切割树脂密封结构整体。 而且，在专利文献4 (JP 2000-183218A)、专利文献5(JP 2003-37236A)和专利文献6 (JP H04-307961A)中，公开了一种切割技术。引用文献
[专利文献1]JP Hll-214596A
[专利文献2]JP 2006-294832A
[专利文献3]JP 2003-249512A
[专利文献4]JP 2000-183218A
[专利文献5]JP 2003-37236A
[专利文献6]JP H04-307961A

发明内容
但是，当通过刀片从互连衬底侧一次切开树脂密封结构时，由于散热器(或者例如铜)柔软并且可延展，因此导致在切割边缘部分处形成毛刺。由于毛刺导电，因此如果半导体器件被安装在具有毛刺的安装板上或剥落的毛刺片粘附到半导体器件，则可能在电极之间或者在安装板的互连之间形成短路。因此必须抑制毛刺突出。本发明提供了一种半导体器件以及制造半导体器件的方法，其中抑制了毛刺的突出ο在本发明的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其中树脂密封结构包括互连衬底板、安装在互连衬底板上的半导体芯片、布置在半导体芯片上方的散热片、和设置在散热片和互连衬底板之间的密封树脂。该方法通过以下步骤实现用板状切割刀片在第一方向上沿着第一散热片切割线切割散热片；在用板状切割刀片在第一方向上进行切割之后，用板状切割刀片在与第一方向正交的第二方向上沿着与第一散热片切割线正交的第二散热片切割线切割散热片；以及用衬底板切割刀片分别在第一方向和第二方向上沿着第一和第二互连衬底板切割线切割互连衬底板和密封树脂，以将密封树脂结构分成半导体器件，该半导体器件中的每一个都包括互连衬底、安装在互连衬底上的半导体芯片、设置为覆盖半导体芯片和互连衬底的密封树脂、以及散热器。第二散热片切割线和第二互连衬底板切割线在与第一方向和第二方向正交的第三方向上在位置上相互对应。第一散热片切割线在与第二方向相反的方向上从第一互连衬底板切割线移位预置移位量。在本发明的另一方向中，一种半导体器件包括安装在互连衬底的正表面上的半导体芯片；布置在半导体芯片上方的散热器；和设置在散热器和互连衬底之间的密封树脂。 散热器的中心在预定方向上从互连衬底的中心移位预置移位量。根据本发明，当切割散热片时，能够防止散热器的毛刺突出到互连衬底的位置之外，同时抑制在从散热器朝向互连衬底的方向上延伸的散热器毛刺和在从互连衬底朝向散热器的方向上延伸的散热器毛刺。


结合附图，根据某些实施例的以下描述，本发明的上述和其他目的、优势和特征将更加明显，附图中图1是示出根据本发明的实施例的半导体器件结构的截面图；图2是示出制造根据本发明的实施例的半导体器件的方法的流程图；图3A是根制本发明的实施例的方法中的互连衬底板的顶视图；图;3B是根据本发明实施例的制造方法中的互连衬底板和半导体芯片的截面图；图3C是根据本发明的实施例的制造方法中的互连衬底板、半导体芯片和键合线的截面图；图3D是根据本发明的实施例的制造方法中的树脂密封结构的截面图；图3E是根据本发明的实施例的制造方法中的散热片的顶视图；图3F是示出根据本发明实施例的制造方法中在第一方向X和第二方向Y上切割散热片时的树脂密封结构的顶视图；图3G是根据本发明的实施例的制造方法中在第二方向Y上切割散热片切割线时的树脂密封结构的截面图；图3H是根据本发明的实施例的制造方法中的树脂密封结构和一组球形电极的截面图；图31是根据本发明的实施例的制造方法中在第二方向Y上切割互连衬底板时的树脂密封结构和一组球形电极的截面图；图3J是根据本发明的实施例的制造方法中的包括互连衬底、半导体芯片、键合线、密封树脂、散热器和一组球形电极的半导体器件的截面图；图I是示出图3F中所示的毛刺附近的放大图4A是相对于本发明的比较示例中的树脂密封结构的截面图；图4B是比较示例中在第一方向X和第二方向Y上切割散热片时的树脂密封结构的顶视图；图4C是比较示例中在第二方向Y上切割散热片时观察的树脂密封结构的截面图；图4D是比较示例中的树脂密封结构和一组球形电极的截面图；图4E是比较示例中在互连衬底的第二方向Y上切割互连衬底时的树脂密封结构和一组球形电极的截面图；和图4F是比较示例中的半导体器件的透视截面图。
具体实施例方式以下，将在下文中参考附图详细描述根据本发明的半导体器件。图1是示出根据本发明的实施例的半导体器件的结构的截面图。根据本发明的实施例的半导体器件包括互连衬底1、半导体芯片2、键合线3、密封树脂4、散热器5和一组球形电极8。半导体芯片2安装在互连衬底1的正面上。键合线3电连接互连衬底1和半导体芯片2。散热器5被放置在半导体芯片2上方。密封树脂4被设置在互连衬底1和散热器 5之间以通过其密封半导体芯片2和键合线3。一组球形电极8形成在互连衬底1的背面上。散热器5的中心(即，稍后将描述的有效区域恥的中心)在第一方向X上从互连衬底 1的中心(即，稍后将描述的有效区域Ib的中心)移位预置移位量SL。注意的是，在切割散热片5’时形成的毛刺在图1中被示出为散热器5的左边缘处的三角形。而且，尽管未示出，但是键合线3和一组球形电极8通过在互连衬底1中形成的互连电连接。在该实施例中，作为互连衬底1，使用玻璃环氧树脂板等，且其通过层叠用树脂浸渍的玻璃纤维的绝缘层和铜互连层来形成。在该实施例中，互连衬底1的厚度为0. 3至 0. 6mmο密封树脂4用于保护半导体芯片2并且结合散热器5。该实施例中，密封树脂4的厚度为0. 3至1. 2mm。散热器5也被称作“散热装置”，其还标记为HZSp0提供散热器5用于发散半导体芯片2产生的热。作为散热器5，从导热性的角度，优选地使用金属板。具体地，散热器5的材料例如为铜，铝，铁等。该实施例中，散热器5的厚度为0.1至0.5mm。而且，散热器的表面可以具有膜。例如，可以施加表面涂敷并且可以施加表面处理，诸如阳极化铝处理。图2是示出制造根据本发明的实施例的半导体器件的方法的流程图。(步骤Si:芯片安装)开始，如图3A中所示，制备互连衬底板1’。互连衬底板1’包括区域Ia和有效区域lb。区域Ia用于在第一方向X和垂直于第一方向X的第二方向Y上延伸的互连衬底板切割线lc。有效区域Ib是除了区域Ia之外的互连衬底板1’的区域。图3A中，示意性示出了区域Ia和有效区域Ib并且不需要实际示出互连衬底板1’上的互连衬底板切割线Ic 和有效区域lb。在第一方向X和第二方向Y上延伸的区域Ia的宽度对应于稍后将描述的盘形刀片(第一刀片6)的厚度，并且是将通过第一刀片6去除的区域。有效区域Ib是在通过第一刀片6切割互连衬底板1’之后剩余的区域。接下来，如图:3B中所示，半导体芯片 2被安装在互连衬底板1’的有效区域Ib的正面上。第三方向Z垂直于第一和第二方向X 和Y。(步骤S2:引线键合)如图3C中所示，执行引线键合以通过键合线3电连接互连衬底板1’的有效区域 Ib和半导体芯片2。(步骤S3:H/Sp形成和密封)如图3D中所示，在第三方向Z上将散热片5’放置在半导体芯片2和键合线3上方以与互连衬底板1’的正面相对。如图3E中所示，散热片5，包括区域fe和有效区域恥。区域fe用于在第一方向 X和第二方向Y上延伸的散热片切割线5C，并且有效区域恥是除了区域fe之外的散热片 5’的区域。在图3E中，不需要实际示出散热片5’上的线恥和5c。在第一方向X和第二方向Y上延伸的区域如对应于稍后将描述的盘形刀片(第二刀片9)的厚度并且是将通过第二刀片9切割的区域。有效区域恥是在通过第二刀片9切割散热片5’之后剩余的区域。 在第一方向X上延伸的区域fe的中心与在第一方向X上延伸的区域Ia的中心一致。如图 3D中所示，在第二方向Y上延伸的区域fe的中心在第一方向X上从在第二方向Y上延伸的区域Ia的中心移位预置移位量SL。接下来，如图3D中所示，密封树脂4被注入并且被设置在互连衬底板1’和散热片 5’之间。当固化密封树脂4时，形成其中通过互连衬底板1’和散热片5’之间的密封树脂 4密封半导体芯片2和键合线3的树脂密封结构。(步骤S4激光标识)使用激光在散热片5’的有效区域恥的表面上形成图案。(步骤S5 :H/Sp 切割)第一散热片切割工艺如图3F和3G中所示，为了在第二方向Y上切割树脂密封结构，通过第二盘形刀片 9沿着在第二方向Y上延伸的散热片切割线5c切割散热片5’。该切割方向可以是第二方向Y(图中从左向右的箭头方向)或者与第二方向Y相反的方向(图中从右向左)。这里， 在第二方向Y上延伸的区域fe的中心在第一方向X上从在第二方向Y上延伸的区域Ia的中心移位预置移位量的状态下，通过第二刀片9切割散热片5’。(第二散热片切割)接下来，如图3F中所示，为了在与第一方向X相反的方向上分割树脂密封结构，通过第二刀片9在与第一方向X相反的方向上沿着散热片切割线5c切割散热片5’。这里， 在第一方向X上延伸的区域fe的中心与在第一方向X上延伸的区域Ia的中心一致的状态下，通过第二刀片9切割散热片5’。在H/Sp切割工艺(步骤S5)中，需要第二刀片9切开可延展的散热片5’。因此， 为了防止第二刀片9变钝，第二刀片9具有切割刃，该切割刃具有比第一刀片6的颗粒更粗糙(具有更大直径)的研磨颗粒，诸如金刚石颗粒(未示出)。或者，刀片可具有设置有通过热固树脂粘结的研磨颗粒的切割刃。第二刀片9的切割刃的形状可以为圆形(未示出)。 替代地，第二刀片9的切割刃的形状可以变尖且其尖端可为V字型(未示出)。
而且，在H/Sp切割工艺(步骤S5)中，当从散热片5’ 一侧切割树脂密封结构时， 切割深度D (mm)优选地没有深到到达互连衬底板1’。例如，切割深度优选等于或者小于“散热片5’的厚度(mm)+0. 2 (mm)，，(未示出)。如上所述，优选使用具有密集布置的研磨颗粒的刀片作为第二刀片9。如果通过第二刀片9切开密封树脂4，则第二刀片9在一些情况下会变钝。如果将深度D设置成等于或小于“散热片5’的厚度(mm)+0.2 (mm)”，则能够充分地减少将通过第二刀片9切割的密封树脂4并且能够防止第二刀片9变钝。(步骤S6球安装)如图;3H中所示，以树脂密封结构的背表面向上的方式布置树脂密封结构。球形电极8的组形成在树脂密封结构中的互连衬底板1’有效区域Ib的背表面上。此处，优选在H/Sp切割工艺(步骤S5)之后执行球安装工艺(步骤S6)，以防止球形电极8由于第二刀片9施加到树脂密封结构的力而损坏。(步骤S7布线板切割)如图31中所示，为了在第二方向Y上分割树脂密封结构，通过第一盘形刀片6沿着互连衬底板切割线Ic在第二方向Y上切割互连衬底板1’和密封树脂4。这里，切割方向可为第二方向Y或者与其相反的方向。在第一刀片6的中心在与第一方向X的相反方向上从区域fe的中心移位预置移位量SL的状态下，通过第一刀片6切割互连衬底板1’和密封树脂4。接下来，为了在第一方向X上分割树脂密封结构，通过第一刀片6沿着互连衬底板切割线Ic在第一方向X上切割互连衬底板1’和密封树脂4。这里，切割方向可以是第一方向X或者是与其相反的方向。还能够在沿着互连衬底板切割线Ic在第一方向X上切割之后，沿着互连衬底板切割线Ic在第二方向Y上切割。作为该工艺的结果，树脂密封结构被分成单独的半导体器件。这里，在第一刀片6的厚度的中心与在第一方向X上延伸的区域 Ia的中心一致的状态下，通过第一刀片6切割互连衬底板1’和密封树脂4。在互连衬底切割工艺(步骤S7)中，要求第一刀片6切开互连衬底板1’和密封树脂4。如果使用与第二刀片9相同类型的刀片作为第一刀片6，则因为研磨颗粒粗糙，从而密封树脂4的切面变得粗糙。因此，优选使用具有比第二刀片9的颗粒精细(更小尺寸) 的诸如金刚石颗粒的研磨颗粒的刀片作为第一刀片6。而且，优选第一刀片6和第二刀片9的厚度(宽度)彼此不同。特别地，优选的是， 将在随后工艺中使用的刀片的厚度比将在前面的工艺中使用的刀片的厚度薄。即，在本发明中，优选的是，第一刀片6的厚度比第二刀片9的厚度薄。假设第二刀片9的厚度为A (未示出)，则在H/Sp切割工艺(步骤S5)中形成具有接近A的宽度的沟槽。此外，假设第一刀片6的厚度为B (未示出)。当B小于A时，即使在互连衬底切割工艺(步骤S7)中第一刀片6或多或少发生移位，也能够切割树脂密封结构而不产生任何毛刺。这是因为互连衬底板1’的切割部分位于相对于散热片5’的切割部分的内侧。当执行互连衬底板切割工艺(步骤S7)使得切割树脂密封结构时，从树脂密封结构获得多个半导体器件从而每一个都具有互连衬底1、半导体芯片2、键合线3、密封树脂4、 散热器5和一组球形电极8，如图3J中所示。结果，在多个半导体器件中的每一个中，散热器5有效区域恥的中心在第一方向X上从互连衬底1的有效区域Ib的中心移位预置移位
景SL0
激光标识工艺(步骤S4)不限于上述顺序，且可不在H/Sp切割工艺(步骤S5)之前执行，而是在其后执行。例如，可以在互连衬底切割工艺(步骤S7)之后执行。以下将描述执行H/Sp切割工艺(步骤S5)和互连衬底切割工艺(步骤S7)的原因。首先，假设从互连衬底板1’ 一侧一次切割树脂密封结构整体。这种情况下，由于在刀片和树脂密封结构的散热片5’之间的摩擦力，导致从互连衬底板1’ 一侧向散热片5’ 一侧的应力将作用在散热片5’上。由于在与密封树脂4相反的一侧上没有用于防止散热片5’的变形的部件，因此在从互连衬底板1’ 一侧向散热片5’的一侧的方向上很容易形成散热片5’的毛刺。另一方面，在本发明中，在H/Sp切割工艺(步骤S5)中，沿着散热片切割线5c在第一方向X和第二方向Y上切割散热片5’。在该工艺中，密封树脂4被设置在散热片5’的被施加有张力的一侧。由此，通过密封树脂4抑制散热片5’的变形。而且，因为在H/Sp切割工艺(步骤S5)中沿着散热片切割线5c在第一方向X和第二方向Y上切割散热片5’， 因此在互连衬底切割工艺中，完全不需要切割散热片5’或者仅需要切割散热片5’的一部分(步骤S7)。因此，能够在与散热片5’的方向相反的方向上减少切割散热片5’的量。结果，能够防止在从互连衬底板1’向散热片5’的方向上在散热片5’边缘部分处形成毛刺。相反地，假设从散热片5’ 一侧一次切割树脂密封结构整体。这种情况下，在其切割刃接触散热片5’之后，刀片被压到到达互连衬底板1’表面的深度方向。这期间，由于刀片和散热片5’之间的摩擦力引起的张力使得应力在从散热片5’向互连衬底板1’的方向上作用在散热片5’上。由于刀片被深深地按压，因此施加到散热片5’上的力增加。因此， 尽管密封树脂4被设置在散热片5’的背侧，但是散热片5’变形且毛刺可能形成在散热器的边缘部分以从散热片5’朝向至互连衬底板1’定向。另一方面，在本发明中，由于在互连衬底切割工艺(步骤S7)中切割互连衬底板1’ 和密封树脂4，因此在H/Sp切割工艺(步骤S5)中仅需要切割散热片5’和密封树脂4的剩余部分。因此，能减小施加到散热片5’的力。因此，能够抑制散热器的边缘部分处的毛刺的形成。如上所述，根据本发明的实施例的半导体器件，通过执行H/Sp切割工艺(步骤S5) 和互连衬底切割工艺(步骤S7)，能够抑制在第三方向Z上的毛刺和在与第三方向Z相反的方向上的毛刺的形成。通常，如果形成毛刺，则从产品安全的角度，应当去除毛刺。然而，在本发明中，由于能够抑制在第三方向Z和与第三方向Z相反的方向上的毛刺的形成，因此不需要毛刺去除工艺。由此，尽管需要两次刀片切割工艺，但是由于不需要毛刺去除工艺因此没有增加工艺的数目。将描述在第二方向Y上延伸的区域fe的中心从在第二方向Y上延伸的区域Ia的中心的移位。(比较示例)一开始，将描述本发明的实施例的比较示例，其中在第二方向Y上延伸的区域fe 的中心与在第二方向Y上延伸的区域Ia的中心一致，如图4A中所示。在这种情况下，进行从芯片安装工艺(步骤Si)到激光标识工艺(步骤S4)的工艺，并且然后进行H/Sp切割工艺(步骤S5)，如图4B和4C中所示。随后，进行球安装工艺(步骤S6)，如图4D中所示，并且之后进行互连衬底切割工艺(步骤S7)，如图4E中所示。 当将树脂密封结构(包括互连衬底板1’、半导体芯片2、键合线3、密封树脂4和散热片5’) 切割成矩阵形状时，从树脂密封结构获得多个半导体器件从而每一个都具有互连衬底1、半导体芯片2、键合线3、密封树脂4、散热器5和一组球形电极8，如图4F中所示。在多个半导体器件中的每一个中，散热器5的有效区域恥的中心与互连衬底1的有效区域Ib的中心一致。这里，在H/Sp切割工艺(步骤S5)中，在第一散热器切割工艺中，通过第二刀片9 沿着散热片切割线5c在第二方向Y上切割散热片5’。随后，在第二散热器切割工艺中，沿着散热片切割线5c在第一方向X上切割散热片5’。此时，由于在第二刀片9和散热片5’ 之间的摩擦力使得应力在切割方向上作用在散热片5’上。在第二散热器切割工艺中，由于当在第一方向X上切割散热片5’时，没有用于防止散热片5’沿着在第二方向Y上延伸的散热片切割线5c切割的部分中变形的部件，因此容易形成向着散热片5’的切割方向的毛刺。该毛刺可能从半导体器件的边缘突出，如图4B和4F中所示。这里，假设第二刀片9的厚度为AO并且第一刀片6的厚度为B0，互连衬底板1，的切割线和散热片5’的切割线之间的距离CO为CO= (A0-B0)/2。因此，如果距离CO大于毛刺的长度BU，则看起来毛刺不会从互连衬底1边缘突出。然而，如果散热片5’是铜(Cu)， 则该方法在实际使用中是很难的。在这种情况下，毛刺的长度BU约为0. 18mm。假设毛刺从互连衬底1的边缘的突出的允许值为0. 04mm，则长度CO约为0. 14mm,以使得毛刺没有从互连衬底1的边缘突出。因此，第二刀片9的厚度AO应比第一刀片6的厚度BO大0J8mm。 然而，如果第二刀片9的厚度AO非常大，则在H/Sp切割工艺(步骤S5)中，大的负荷将会施加到树脂密封结构和刀片。这种情况下，会产生在散热片5’和密封树脂4之间引起剥落的问题，刀片寿命减少或者引起一侧磨损，并且因此这不是优选的。然而，在本发明中，在第二方向Y上延伸的区域fe的中心在第一方向X上从在第二方向Y上延伸的区域Ia的中心移位预置移位量SL。在这种情况下，进行从芯片安装工艺(步骤Si)到互连衬底切割工艺(步骤S7)的工艺，并且当将树脂密封结构切割成矩阵形状时，从树脂密封结构获得多个半导体器件。在多个半导体器件中的每一个中，散热器5 的有效区域恥的中心在与最终切割方向的相反方向上，即在第一方向X上，从有效区域Ib 的中心移位预置移位量SL。而且，在本发明中，尽管在与第一方向X的相反方向上在散热器5上形成了毛刺， 如图3F和3J中所示，但是，因为散热器5的有效区域恥的中心在第一方向X上从有效区域Ib的中心移位预置移位量SL，因此能够防止毛刺从互连衬底1的边缘突出。基于毛刺的长度BU、第二刀片9的厚度A和第二刀片6的厚度B确定预置移位量 SL0在这里假设毛刺从互连衬底1的边缘的突出的允许长度为BUok (mm)，以抑制毛刺突出， 则预置移位量SL通过以下表达式表达SL = BU-Buok- (A-B) /2在这里，将参考图I描述该表达式的推导。图I是图3F中所示的毛刺的部分的附近的放大图。图I中，由于e = BU-BUok并且e = A/2+SL-B/2，因此从上述表达式获得 SL。顺便地，与互连衬底切割工艺(步骤S7)中一样，从毛刺的角度，希望用于互连衬底板切割线的区域Ia位于用于散热片切割线5c的区域fe之内。S卩，图I中，希望d等于或者大于0。由于d = A-B-e = A-B-(BU-Buok)，因此能够满足以下关系式。S卩，因为 d彡0，因此获得A-B彡BU-Buok0因此，需要第二刀片9的厚度A比第一刀片6的厚度B厚 (BU-BUok)以上。这里，由于预置移位量SL等于或者大于0，因此通过使用SL的表达式，获得以下表达式2 (BU-BUok)彡 A-B通过该表达式和上述表达式，(A-B)应满足以下关系式2 (BU-BUok)彡 A-B 彡 BU-BUok图3F中，在散热片5’为铜(Cu)的情况下，将在下文中具体地描述计算预置移位量SL的过程。在散热片5’由铜制成的情况下，毛刺的长度BU约为0. 18mm。这里假设在不出现任何问题的情况下毛刺从互连衬底1的边缘的突出的允许值为0. 03mm。此外，假设第一刀片6的厚度B为0. 15mm。此外，假设第二刀片9的厚度A在0. 37至1. OOmm的范围内。 由于 BU-BUok = 0. 18-0. 03 = 0. 15 (mm)，因此值(A-B)应满足范围为 0. 15 ( A-B ( 0. 30 的关系式。这里，由于B = 0. 15 (mm)，因此获得关系式0. 30 < A < 0. 45。由于不希望增加第二刀片9的厚度，因此选择A的最小值0.37mm。此时，获得A-B = 0. 37-0. 15 = 0.22。因此预置移位量SL表示如下SL = BU-BUok-(A-B)/2 = 0. 15-0. 11 = 0. 04因此，预置移位量SL为0.04mm。因此，在本发明中，如图3D、3F和3J中所示，通过使散热器5的有效区域恥的中心在第一方向X上从互连衬底1的有效区域Ib的中心移位 0. 04mm，能抑制毛刺从互连衬底1的边缘突出。如上所述，在根据本发明的实施例的半导体器件中，第一刀片6的厚度比第二刀片9的厚度薄，并且用于在第二方向Y上延伸的散热片切割线5c的区域fe的中心在第一方向X上从用于在第二方向Y上延伸的互连衬底板切割线Ic的区域Ia的中心移位预置移位量SL，从而能够抑制在最终切割方向上的毛刺的暴露。因此，在本发明中，与第一效果相似，不需要毛刺去除工艺。因此，尽管需要设置预置移位量SL，但是由于不需毛刺去除工艺， 因此工艺的数目没有增加。在本发明中，尽管先进行H/Sp切割工艺(步骤S5)，并且之后进行互连衬底切割工艺(步骤S7)，但是工艺顺序不限于此。由于只要能从树脂密封结构获得多个半导体器件就是可以的，因此可以先进行互连衬底切割工艺(步骤S7)并且之后进行H/Sp切割工艺 (步骤S5)。这种情况下，优选的是，在互连衬底切割工艺(步骤S7)中，第二刀片9不到达散热片5’，并且可以与H/Sp切割工艺(步骤S5)类似地进行半切割工艺。即，只要能从树脂密封结构获得多个半导体器件，可以适当地确定切割的速度。此外，在本发明中，已经描述了 BGA型半导体器件作为示例，其中半导体芯片2和互连衬底板1 ’通过键合线3连接。然而，本发明不限于这种类型。例如，可采用堆叠MCP (多芯片封装)型半导体器件，其中多个半导体芯片2层叠在互连衬底板1’上，或者可以采用平面MCP型半导体器件，其中多个半导体芯片2被放置在互连衬底板1’上。在堆叠MCP型 /平面MCP型半导体器件中，在半导体器件中提供多个半导体芯片2，并且多个半导体芯片 2中的每一个都通过键合线3连接到互连衬底1。此外，在本发明中，可以采用FCBGA (倒装球栅阵列)型半导体器件或者COC (芯片上芯片)/引线混合型半导体器件。在FCBGA型半导体器件中，以其电极形成表面面对互连衬底1的方式设置半导体芯片2。在COC(芯片上芯片)/引线混合型半导体器件中，在其内部提供多个半导体芯片2。多个半导体芯片2包括通过键合线3连接到互连衬底1的第一半导体芯片和形成在第一半导体芯片上的第二半导体芯片。以其电极形成表面面对第一半导体芯片的方式设置第二半导体芯片。在FCBGA型或者COC(芯片上芯片)/引线混合型半导体器件的情况下，散热片5’可与半导体芯片2的背表面接触或不接触。然而，从散热性能的角度，散热片5’优选地与半导体芯片2的背表面接触。此外，本发明中，作为其应用，当在H/Sp切割工艺(步骤之前进行激光标识工艺(步骤S4)时，在激光标识工艺(步骤S4)中可以增加激光预划工艺(laser prescribing process)，从而通过激光切除在散热片5’的第一方向X和第二方向Y上的散热片切割线5c 的一部分或全部。由于在激光预划工艺中使用激光，因此尽管没有缩短执行工艺的时间，但是能够抑制在最终切割方向上形成毛刺。此外，在本发明中，作为其应用，当在H/Sp切割工艺(步骤之后进行激光标识工艺(步骤S4)时，在激光标识工艺(步骤S4)中可以增加激光毛刺去除工艺，从而通过激光切除散热片5’的第一方向X和第二方向Y上的散热片切割线5c的一部分和全部。由于在激光毛刺去除工艺中使用激光，因此尽管没有缩短执行工艺的时间，也能抑制在最终切割方向上形成毛刺。
权利要求
1.一种制造半导体器件的方法，其中树脂密封结构包括互连衬底板、安装在所述互连衬底板上的半导体芯片、布置在所述半导体芯片上方的散热片和设置在所述散热片和所述互连衬底板之间的密封树脂，所述方法包括通过片切割刀片在第一方向上沿着第一散热片切割线切割所述散热片；在通过所述片切割刀片在第一方向上的所述切割所述散热片之后，通过所述片切割刀片在与第一方向正交的第二方向上沿着与第一散热片切割线正交的第二散热片切割线切割所述散热片；和通过衬底板切割刀片分别在第一方向和第二方向上沿着第一和第二互连衬底板切割线切割所述互连衬底板和所述密封树脂，以将所述树脂密封结构分成所述半导体器件，其中所述半导体器件中的每一个包括互连衬底、安装在所述互连衬底上的所述半导体芯片、设置为覆盖所述半导体芯片和所述互连衬底的所述密封树脂、和散热器，其中在与第一方向和第二方向正交的第三方向上，所述第二散热片切割线和所述第二互连衬底板切割线在位置上相互对应，和其中所述第一散热片切割线在与第二方向相反的方向上从所述第一互连衬底板切割线移位预置移位量。
2.如权利要求1的方法，其中所述片切割刀片比所述衬底板切割刀片厚。
3.如权利要求1的方法，其中所述半导体器件的所述散热器的中心在与第二方向相反的方向上从所述半导体器件的所述互连衬底的中心移位预置移位量。
4.如权利要求1至3中的任一项的方法，其中基于毛刺的长度、所述片切割刀片的厚度和所述衬底板切割刀片的厚度确定所述预置移位量，其中毛刺形成为从所述散热器截面的边缘突出。
5.如权利要求4的方法，其中预置移位量SL满足以下表达式SL = BU-BUok-(A-B)/2其中，毛刺的长度是BU，毛刺的突出允许值是BUok，所述片切割刀片的厚度是A，并且所述衬底板切割刀片的厚度是B。
6.如权利要求5的方法，其中满足以下表达式A-B ≥ BU-BUok
7.如权利要求4的方法，其中在与第一和第二方向正交的第三方向上，用于第二散热片切割线的区域的中心与用于第二互连衬底板切割线的区域的中心一致。
8.如权利要求4的方法，其中在通过所述片切割刀片的所述切割之后进行通过所述衬底板切割刀片的所述切割。
9.如权利要求8的方法，还包括在所述互连衬底板的与所述密封树脂相反的一侧的表面上形成球形电极组。
10.如权利要求9的方法，其中在通过所述衬底板切割刀片的所述切割和通过所述片切割刀片在第一方向上的所述切割之间进行所述形成球形电极组。
11.如权利要求4的方法，其中所述片切割刀片具有比所述衬底板切割刀片粗糙的研磨颗粒。
12.—种半导体器件，包括安装在互连衬底的正面上的半导体芯片；布置在所述半导体芯片的上方的散热器；和设置在所述散热器和所述互连衬底之间的密封树脂，其中所述散热器的中心在预定方向上从所述互连衬底的中心移位预置移位量。
13.如权利要求12的半导体器件，还包括 形成在所述互连衬底的背表面上的球形电极组。
14.如权利要求12或13的半导体器件，还包括键合线，所述键合线被构造成连接所述半导体芯片和所述互连衬底并且由所述密封树脂密封。
全文摘要
提供了一种半导体器件及其制造方法。其中树脂密封结构包括互连衬底板、半导体芯片、散热片和密封树脂。该方法通过以下步骤实现使用片切割刀片在第一方向上沿着第一散热片切割线切割散热片；在通过片切割刀片在第一方向上进行切割之后，通过片切割刀片在第二方向上沿着第二散热片切割线切割散热片；和分别沿着第一和第二互连衬底板切割线通过衬底板切割刀片在第一方向和第二方向上切割互连衬底板和密封树脂。第二散热片切割线和第二互连衬底板切割线在与第一方向和第二方向正交的第三方向上的位置相互对应。第一散热片切割线在与第二方向相反的方向上从第一互连衬底板切割线移位预置移位量。
文档编号H01L23/00GK102194762SQ20111005855
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者川城史义 申请人:瑞萨电子株式会社