半导体封装体及其制造方法_2

文档序号:8300333阅读:来源:国知局
试(在下文中,‘导电通孔测试’)。
[0030]用于导电通孔140的电气故障的测试可以通过将电流由单独的单元基板1A流动以检查电流是否在形成在第一表面11之上的第一电路布线层I1和形成在第二表面12之上的第二电路布线层120之间流动来执行。
[0031]如果电流被确定为在第一电路布线层110和第二电路布线层120之间流动时,则单元基板1A被认为成通过导电通孔测试并且将对单元基板1A执行后续的工艺。相反地,如果电流被确定为未在第一电路布线层110和第二电路布线层120之间流动时,则单元基板1A被认为成未通过导电通孔测试并且将不对单元基板1A执行后续的工艺。因此,由于可以防止不必要的工艺的进展,所以不对应该作为差的和产量降低而丢弃的单元基板1A执行另外的工艺。
[0032]参见图9,半导体芯片20可以被附着在单独的单元基板1A上。实施例描述和示出针对所有的单元基板1A通过导电通孔测试的情况。尽管未示出,但是如果存在未通过导电通孔测试的单元基板10A,则半导体芯片不附着到单元基板1A上。
[0033]每个半导体芯片20可以包括电路单元(未示出)以及第一接合焊盘23A和第二接合焊盘23B。电路单元形成在半导体芯片20的内部中,以及可以包括用于储存数据的数据储存单元和用于处理数据的数据处理单元,以及可以包括用于芯片操作所需的半导体元件,例如晶体管、电容器、熔丝等。第一接合焊盘23A和第二接合焊盘23B是用于与外部电连接的电路单元的电触点,并且可以形成在半导体芯片20的第一表面21之上。第一接合焊盘23A可以通过形成在半导体芯片20的内部中的电路单元与第二接合焊盘23B电耦接。半导体芯片20与第一表面21相对的第二表面(未不出)可以通过粘合构件24的媒介而附着至单元基板1A上(参见图10)。
[0034]参见图10,第一导线30可以通过导线接合装置来形成,其将形成在基板单元1A之上的第一接地连接焊盘200和形成在锯线SL之上的第二接地连接焊盘300电耦接。
[0035]导线接合装置可以包括用于将导线传送到预定位置的毛细管1、用于夹住导线以切断导线的导线箝夹器2和用于监测导线的接合状态的监测单元3。监测单元3可以包括分别与导线箝夹器2和测试焊盘420电耦接的第一信号应用线4A和第二信号应用线4B、和用于提供电流到第一信号应用线4A的电流提供单元(未示出)。监测单元3可以将接地电压通过第二信号应用线4B施加到测试焊盘420。
[0036]由于第一接地连接焊盘200和第二接地连接焊盘300通过第一导线30电耦接,所以建立了将第一连接焊盘111A、布线500、第一接地连接焊盘200、第一导线30、第二接地连接焊盘300、连接布线410和测试焊盘420耦接的电路径。
[0037]参见图11,第二导线40可以通过导线接合装置来形成,其将单元基板1A的第一连接焊盘IllA和半导体芯片20的第一接合焊盘23A电耦接。
[0038]如上所述,通过使用第一导线30将第一接地连接焊盘200与第二接地连接焊盘300电耦接,以及通过使用第二导线40将第一连接焊盘IllA与第一接合焊盘23A电耦接,半导体芯片20与导线接合装置中的监测单元3电耦接。因此,在将与单元基板1A中的第二连接焊盘IllB和半导体芯片20中的第二接合焊盘23B接合期间,可以通过监测单元3同时监测导线接合故障。
[0039]在下文中,将参照图12至14来描述将导线与第二连接焊盘IllB和第二接合焊盘23B接合的工艺步骤。
[0040]参见图12,为了将导线W与半导体芯片20的第二接合焊盘23B接合,毛细管I将导线W传送至第二接合焊盘23B。此后,导线W与第二接合焊盘23B接合。
[0041]导线箝夹器2夹住导线W,然后监测单元3将电流提供单元(未示出)产生的电流信号施加至用于监测导线W的接合状态的第一信号应用线4A。
[0042]如果导线W与第二接合焊盘23B正确地接合,则建立闭合电路。闭合电路可以包括:监测单元3、第一信号应用线4A、导线箝夹器2、导线W、第二接合焊盘23B、半导体芯片20的电路单元、第一接合焊盘23A、第二导线40、第一连接焊盘111A、布线500、第一接地连接焊盘200、第一导线30、第二接地连接焊盘300、连接布线410、测试焊盘420和第二信号应用线4B。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号通过闭合电路被输入到监测单元3。当输入电流信号时,监测单元3判定出导线W的接合状态通过,然后产生用于指示执行后续接合工艺的控制信号。
[0043]相反地,尽管未示出,如果导线W与第二接合焊盘23B未正确地接合,则建立开路。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号不被输入到监测单元3。当未输入电流信号时,监测单元3判定出导线W的接合失败,然后停止后续的接合工艺并产生警报。
[0044]参见图13,在导线W与第二接合焊盘23B接合之后,毛细管I将导线W传送至第二连接焊盘111B,以将导线W与第二连接焊盘IllB接合。
[0045]此后,导线箝夹器2夹住导线W,然后监测单元3将从电流提供单元(未示出)产生的电流信号施加到第一信号应用线4A用于监测导线W的接合状态。
[0046]如果导线W与第二连接焊盘IllB接合而未被破坏,则建立闭合电路。闭合电路可以包括:监测单元3、第一信号应用线4A、导线箝夹器2、导线W、第二连接焊盘111B、第三导线50、第二接合焊盘23B、半导体芯片20的电路单元、第一接合焊盘23A、第二导线40、第一连接焊盘111A、布线500、第一接地连接焊盘200、第一导线30、第二接地连接焊盘300、连接布线410、测试焊盘420和第二信号应用线4B。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号通过闭合电路输入到监测单元3。当输入电流信号时,监测单元3判定出导线W的接合状态通过,然后产生指示执行后续接合工艺的控制信号。
[0047]相反地,尽管未示出,如果导线W与第二连接焊盘IllB接合但被破坏,则建立开路。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号未被输入到监测单元3。当未输入电流信号时,监测单元3判定出导线W的接合失败,然后停止后续接合工艺并产生警报。
[0048]参见图14、15和16,当导线W被确定为与第二连接焊盘IllB接合时,导线W使用导线嵌夹器2夹住而被切断。监测单元3将从电流提供单元(未示出)产生的电流信号施加到第一信号应用线4A,用于监测导线W是否被切断。
[0049]如果导线W被切断,则建立开路。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号未被输入到监测单元3。当未输入电流信号时,监测单元3判定出导线W被切断,然后产生指示执行后续接合工艺的控制信号。
[0050]相反地,尽管未示出,如果导线W未被切断,则建立闭合电路。闭合电路可以包括:监测单元3、第一信号应用线4A、导线箝夹器2、导线W、第二连接焊盘111B、第三导线50、第二接合焊盘23B、半导体芯片20的电路单元、第一接合焊盘23A、第二导线40、第一连接焊盘111A、布线500、第一接地连接焊盘200、第一导线30、第二接地连接焊盘300、连接布线410、测试焊盘420和第二信号应用线4B。因此,施加到第一信号应用线4A的电流信号通过闭合电路被输入到监测单元3。当输入电流信号时,监测单元3判定出导线W未被切断,然后停止后续的接合工艺并且产生警报。
[0051]用于将第二连接焊盘IllB与第二接合焊盘23B电耦接的第三导线50采用如上述大体上相同的方式来形成,从而形成如图15中所示的结构。
[0052]此后,模制部分(未示出)可以形成在条状基板10的第一表面11之上。另外,模制部分可以形成在半导体芯片20以及第一导线30、第二导线40和第三导线50之上或周围。诸如焊料球的外部连接端子70 (见图16)可以被安装在球焊区(ball land) 121之上。最后,条状基板10、第一导线30和模制部件60沿着锯线SL切割,从而制造如图16中所示的半导体封装体100。
[0053]参见图15和16,半导体封装体100可以包括:单元基板10A、半导体芯片20、第一导线30、第二导线40和第三导线50。半导体封装体100还可以包括模制部分60和外部连接端子70。单元基板1A具有第一表面11和与第一表面11相对的第二表面12,并且可以包括形成在第一表面11之上的第一连接焊盘IllA和第二连接焊盘IllB以及第一接地连接焊盘200、和形成在第二表面12之上的多个外部电极121。第一接地连接焊盘200通过布线500与第一连接焊盘IllA电耦接(见图1)。
[0054]形成在单元基板1A之上的第一接地连接焊盘200的数目可以是如图1所示的一个、如图4和5中所示的两个、或者尽管未示出,可大于三个。如果提供了两个或更多的第一接地连接焊盘200,则单元基板1A可以被提供具有多个第一连接焊盘111A,使得第一连接焊盘IllA与多个第一接地连接焊盘200 —对一地相对应。以及,多个布线500分别与第一接地连接焊盘200和相应的第一连接焊盘IllA电耦接。否则,如图5中所示,多个第一接地连接焊盘200可以通过单个布线500与单个第一连接焊盘IllA电稱接。可替选地,如图6中所示,第一连接焊盘IllA和第一接地连接焊盘200可以被整体地形成。
[0055]再次参见图16,单元基板1A可以包括彼此形成在不同的层中的电路布线110、120和130、以及将形成在不同的层中的电路布线110、120和130耦接的导电通孔。例如,单元基板1A可以包括:形成在第一表面11之上的第一电路布线层110、形成在第二表面12之上的第二电路布线层120和形成在基板单元1A的内部中的第三电路布线层130,并且导电通孔140可以穿通第一表面11或第二表面12,以将第一电路布线层110和第三电路布线层130电耦接或者将第二电路布线层120和第三电路布线层130电耦接。第一电路布线层110可以包括第一连接焊盘11IA和第二连接焊盘11IB以及第一接地连接焊盘200,而第二电路布线层120可以包括多个外部电极121。
[0056]导电通孔140可以通过形成穿通第一表面11或第二表面12的盲通孔BVH
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