半导体器件及半导体器件的制造方法
【技术领域】
[0001]实施例涉及一种半导体器件及该半导体器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，倒装芯片接合已被使用来处理电子装置(如计算机)的加速。在倒装芯片接合中，设置在半导体芯片上的电极(连接端子)与设置在封装板上的电极相连接，使半导体芯片直接向下结合到封装板。通过倒装芯片接合将半导体芯片安装到封装板上的半导体封装的例子包括FCBGA (倒装芯片球栅阵列)。
[0003][专利文献1]第2006-108162号日本特开专利公开
[0004][专利文献2]第2007-335423号日本特开专利公开
[0005][专利文献3]第2010-016030号日本特开专利公开
【发明内容】
[0006][要解决的问题]
[0007]在FCBGA中，设置在封装板的盖(帽)与半导体芯片的背面接触，以将半导体芯片产生的热传送到该盖。此外，例如，在用于噪声敏感产品的FCBGA(如高速网络设备)中，设置在封装板和盖上的电极焊盘在某些情况下是通过导电构件接地的，以降低噪声和改善电特性。
[0008]图1是传统FCBGA的剖视结构示意图。如图1所示，半导体芯片102倒装接合到封装板101上，盖103设置于封装板101上以覆盖该半导体芯片102。半导体芯片102和盖103通过一设置在半导体芯片102背面的??Μ(热界面材料)构件104而彼此热接触，以将半导体芯片102中产生的热量传递到盖103上。
[0009]导电构件109被布置在每个设在封装板101上的电极焊盘107和每个形成在盖103的周边的内侧的突出构件108之间。每个电极焊盘107通过封装板101内的布线与焊球110电连接。通过将盖103、电极焊盘107和导电构件109连接到地(GND)使半导体芯片102的周边被电磁屏蔽。
[0010]图2是示出封装板101和盖103之间的连接结构的放大剖视图。导电构件109结合至电极焊盘107与盖103的突出构件108。封装板101和盖103的材料具有不同的热膨胀系数。由于通过电极焊盘107、突出构件108和导电构件109，热膨胀系数不同的材料彼此结合，因而由于温度变化在封装板101和盖103中出现了翘曲，如图3Α所示。还因为热膨胀系数不同的材料彼此结合，因而由于温度变化，在电极焊盘107、盖103、突出构件108和导电构件109中出现了应力和应变。在靠近导电构件109边缘的位置处应力和应变变得更高。因此，在盖103的突出构件108和导电构件109之间、电极焊盘107和导电构件109之间谷易出现分尚，并且导电构件109谷易出现破裂，如图3Β所不。
[0011 ] 本申请的方案在于防止导电构件的分离和导电构件中出现破裂。
[0012][解决问题的手段]
[0013]根据实施例的一个方案的半导体器件设置有:衬底；半导体元件，设置在所述衬底上；多个电极，彼此分开地设置在所述衬底上并且在平面图中布置为围绕所述半导体元件；盖，覆盖所述半导体元件，所述盖包括内部和周边部，所述周边部在平面图中比所述内部更靠外，所述盖包括多个第一突出构件，所述多个第一突出构件彼此分开地设置，所述多个第一构件设置在所述内部中；以及多个导电构件，设置在所述多个电极和设置在分别与所述多个电极相对的位置处的多个突出构件之间，所述多个导电构件分别结合至所述多个电极和所述多个突出构件。
[0014]根据实施例的另一个方案，一种半导体器件的制造方法，包括:将多个导电构件提供至设置于衬底上的多个电极上以及盖的多个突出构件上，所述盖包括内部和周边部，所述周边部比所述内部更靠外，所述突出构件在平面图中位于所述内部中，所述多个电极布置为在平面图中围绕设置于所述衬底上的半导体元件，所述多个电极彼此分开地设置；将所述衬底和所述盖设置为使得所述盖覆盖所述半导体元件，以使得所述多个电极和所述多个突出构件面向彼此；以及将所述多个导电构件结合至所述多个电极和所述多个突出构件。
[0015][效果]
[0016]根据本申请，可以减少导电构件的分离以及导电构件中出现破裂。
【附图说明】
[0017]图1是示出传统FCBGA结构的剖视图。
[0018]图2是示出封装板和盖之间的连接结构的放大剖视图。
[0019]图3A是示出封装板和盖之间的连接结构的放大剖视图。
[0020]图3B是示出封装板和盖之间的连接结构的放大剖视图。
[0021]图4是示出半导体器件的剖视图。
[0022]图5是封装板的平面图。
[0023]图6是盖的平面图。
[0024]图7是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0025]图8是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0026]图9是示出根据第一实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0027]图10是示出根据第一实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0028]图11是示出根据第一实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0029]图12是盖的平面图。
[0030]图13是示出根据第一实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0031]图14是示出根据第二实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0032]图15是示出根据第二实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0033]图16是示出根据第二实施例的半导体器件的制造工艺的剖视图。
[0034]图17是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0035]图18是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0036]图19是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0037]图20是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0038]图21是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0039]图22A是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0040]图22B是半导体器件的平面图。
[0041]图23是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0042]图24是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0043]图25是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0044]图26是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0045]图27A是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0046]图27B是示出封装板和盖的每个突出构件之间的连接结构的放大剖视图。
[0047]图28是表明评估结果的表格图。
【具体实施方式】
[0048]在下文中，将参照附图描述根据实施例的半导体器件及该半导体器件的制造方法。将在下文讨论的第一和第二实施例的配置仅是说明性的，因此，根据实施例的半导体器件及该半导体器件的制造方法不限于该第一和第二实施例的配置。
[0049]<第一实施例>
[0050]将参照图4至图11描述根据第一实施例的半导体器件1。图4是示出半导体器件(半导体封装)1的剖视图。半导体器件1具有FCBGA型封装结构。该半导体器件1设置有封装板2、半导体芯片3、盖(帽)4、无源组件5和焊球6。封装板2利用例如树脂(如环氧树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛树脂)、氧化铝、或含有陶瓷的材料(如玻璃陶瓷)形成。半导体芯片3设置在封装板2上。该半导体芯片3例如是LSI (大规模集成电路)。封装板2是板的一个例子。半导体芯片3是半导体元件的一个例子。盖4例如用金属材料形成，如铜(Cu)或铝(A1)。多个无源组件5设置在封装板2上。该多个无源组件5例如包括电阻器、电容器和线圈。焊球6被结合到布线板(未示出)，如母板上，以将半导体器件1安装到布线板上。
[0051]半导体芯片3倒装接合到封装板2上。S卩，设置在半导体芯片3的形成有电路的表面(以下称为电路侧)上的电极(未示出)与设置