专利名称：双面电极插件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及将LSI芯片用才莫塑树脂密封并在表面侧和背面侧两面 设置外部连接用电极的双面电极插件及其制造方法。
背景技术：
本发明的双面电极插件，将LSI芯片用模塑树脂密封，并在表面 侧和背面侧这两面设有外部连接用电极。至少在背面侧将外引线部作 为背面侧电极露出的引线架的芯片安装区(die pad)上接合LSI芯片， 在该LSI芯片和引线架的多个内引线部之间进行布线。在多个内引线 部的至少 一部分上，将引线架的一部分再加工而一体地形成表面电 极，将与该表面电极的头部面连接的突起电极作为用以与其他基板、 元件等连接的外部连接用电极。通过在才莫塑树脂上再布线，该突起电 极配置在与表面电极的头部露出位置不同的部位。
另外，本发明的双面电极插件，至少在背面侧将外引线部作为背 面侧电极露出的引线架的芯片安装区上接合LSI芯片，在该LSI芯片和 引线架的内引线部之间进行布线，在该内引线部上再连接柱形凸起， 并将与该柱形凸起头部面连接的突起电极作为用以与其他基板、元件 连接的表面侧电极。通过在模塑树脂上再布线，该突起电极配置在与 柱形凸起的头部露出位置不同的部位。
另外，本发明的双面电极插件的制造方法，至少在背面侧同时形 成多个将外引线部作为背面侧电极露出的引线架，在该引线架的多个 内引线部的至少一部分中，通过将引线架的一部分压延加工而一体地 形成表面电极。在各自的芯片安装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片 和引线架的多个内引线部之间进行布线。用才莫塑树脂整体密封后，使 表面电极的头部面或与之连接的突起电极露出在模塑树脂上，作为用 以与其他基板、元件等连接的外部连接用电极，然后，为分割成单片
而进4于切断。
另外，本发明的双面电极插件的制造方法，至少在背面侧同时形 成多个将外引线部作为背面侧电极露出的引线架，在各自的芯片安装区上接合LSI芯片，并在LSI芯片和引线架的内引线部之间进行布线。 在该内引线部再连接柱形凸起，在用才莫塑树脂整体密封后，为分割成 单片而进行切断，并使连接于柱形凸起头部面上的突起电极在模塑树 脂上露出，作为用以与其他基板、元件连接的表面侧电极。
依据本发明，即使不形成贯通孔也能实现双面电极插件，因此， 不仅可应用于传统的便携电话，还能作为各种传感器(声音、磁性、压
力等)用插件而有效利用。
本发明能够提供双面电极插件，由于其芯片尺寸减小，能够满足 晶片级所无法满足的应用领域，例如有效地用于与传声器直接连接的 DSP用插件和磁传感器、压力传感器等处理器的芯片尺寸小的LSI元 件。由于可采用通常的引线架技术，能够低成本地提供。
图l表示引线架型双面电极插件的笫l例，其中(A)为表面图，(B) 为背面图，(C)为(A)中线X-X处截取的截面图。
图2说明对引线架的一部分压延加工的截面图，其中(A)为才莫具打 开状态的压机，(B)为压延加工前的引线架，(C)为模具关闭状态的压 机，(D)为压延加工后的引线架。
图3例示岛状地总体才莫塑状态的引线架或有机基板。
图4仅以1个芯片例示在才莫塑面上再布线。
图5表示引线架型双面电极插件的第2例，其中(A)为表面图，(B) 为背面图，(C)为(A)中的线Y-Y处截取的截面图，(D)单独表示柱形凸起。
具体实施例方式
以下，根据附图的例示就本发明的双面电极插件进行说明，本发 明的双面电极插件不仅能够单独使用还可堆叠并将位于其上下的插 件相互连接而作为一个堆叠型半导体装置使用。图l表示引线架型双
面电极插件的第l例，其中(A)为表面图，(B)为背面图，(C)为在(A)中 的线X-X处截取的截面图。例示的引线架型双面电极插件，在表面侧 有通过压延加工形成的表面电极，其头部面露出。该表面电极的头部 面用作对外部的连接端子。
通过对引线架的一部分的压延加工，表面电极跟内引线部和(背面 或侧面)外引线部的一部分一体地形成。这样，在图示例中，对引线架 的一部分进行加工，三维地形成凸部，利用该凸部形成双面电才及。例 如用镀钯(Pd)的铜合金金属板经压力加工而同时形成多个引线架(后 续工序中，将多个同时形成的引线架切开成单片)。进行压力加工时， 可同时对相当于表面电极的部分进行压延力。工。或者，通常可在对引 线架作了压力加工后，进行部分压延加工。
图2是说明引线架的部分压延加工的截面图，其中(A)为模具打开 状态的压机，(B)为压延加工前的引线架，(C)为才莫具关闭状态的压机， (D)为压延加工后的引线架。如图2(A)所示， 一个才莫具形成具有圓柱形 或者四棱柱形等的压延部形状的凸部，而另一才莫具上形成具有与该凸部相一致的形状的凹部。
将图2(B)例示的压延加工前的引线架的压延加工部插入到(A)所 示的模具打开状态的压机之间，进行(C)所示的压力加工。压力加工后 的引线架如(D)所例示。另外，(B)和(D)中，用虚线的矩形假想地表示 最终制品的外形，此例中，例如可将(B)所例示的加工前的引线架本身 加工成总体密封引线架型插件(一般称为QFN插件Quad Flat Non-lead 插件)中采用的^^知结构。
如图1(C)所示，引线接合后，引线架用环氧树脂密封，以保护其 不受来自外界的应力、污染。图3例示了岛状地总体模塑后的状态的 引线架(后述的有机多层或单层基板的情况也一样)。此时若表面电极 的头部面在模塑表面没有平滑露出，则对模塑面进行磨削或研磨，使 表面电极的头部面平滑露出。
表面电极的配置可直接作为外部连接电极利用，但为了从表面电 极的配置转移到例如区域配置，也可通过喷墨或丝网印刷进行再配 置。为此首先在才莫塑表面上用纳米金属粒子进行喷墨(或丝网印刷)， 以实施连接于表面电极的头部面的再布线。作为纳米金属粒子可采用 铜、银、金等材料，这些微粒以喷墨方式直接描画。将纳米金属粒子 加入有机溶々某中，通过打印机中已实用的喷墨法来描画所要的图案。 采用丝网印刷法时，在基板上用丝网印刷法涂覆在有机溶々某中加入了
纳米金属粒子的纳米膏，然后加热并烧固，从而形成电路布线。
图4中仅取出1个芯片来例示模塑面上的再布线。而且，在该再布 线上涂覆了保护膜后，在再布线上的突起形成部上的保护膜上设置开 口，可在该处形成外部连接用的突起电极。或者，可通过在柱形凸起 以外的部位喷墨，选择地涂覆保护膜来形成突起电极。从而，能够在与表面电极的头部露出位置不同的部位配置突起电极。
接着，为分割成单个芯片而进行切断。将用金属板同时形成的多 个引线架切断成各个单片，从而完成制品。
图5表示引线架型双面电极插件的第2例，(A)为表面图，(B)为背 面图，(C)为在(A)的线Y-Y处截取的截面图，(D)为单独表示柱形凸起 的图。例示的引线架型双面电极插件，在表面侧露出的柱形凸起头部 面用作对外部的连4^端子。
柱形凸起分别与引线架的内引线部(多个内导线中的一部分或全 部)连接。柱形凸起本身可用传统的公知技术形成。迄今公知的的4支术 是，在半导体芯片的电极上形成突起状的凸块(柱形凸起)，并将该凸 块与在安装基板上形成的电极直接接合。本发明可采用这种本身已公 知的技术来形成柱形凸起。
如已图示的那样，在引线架的内引线部的引线接合位置上，或者 为不与引线接合位置重叠而平面地错开位置，将多个柱形凸起连接于 内引线部，并经由这些柱形凸起连接到其他基板、元件等。柱形凸起到内引线部的连接，例如，可采用与引线接合技术相同的技术，将以
置。或者，如该本身已公知的技术那样，例如，将金等金属线的尖端 加热熔融而形成焊球后，在内引线部的所要求位置将这些焊球在施加 超声波的同时进行热压接，然后切断金属线而完成安装。
柱形凸起连接后，针对插件上面的高度进行调平。或者，也可在 下 一工序的总体模塑密封后进行模塑上面的磨削或研磨，同时进行柱
形凸起上面的调平。
在作了引线接合且连接柱形凸起并调平后，用环氧树脂密封，以 保护引线架不受来自外界的应力、污染。其后的处理可与参照图l说 明的第l例同样地进行。必要时进行^^莫塑上面的磨削或研磨，使柱形 凸起的上面平滑露出。然后，为了从柱形凸起配置移至区域配置，可 用喷墨或丝网印刷进行再配置。在该再布线上涂敷保护膜后，其上， 能够形成外部连接用的突起电极。从而，能够在与柱形凸起的头部露 出位置不同的部位配置电极。接着，为分割为单个芯片而进行切断， /人而完成插件的制造。 [0027〗
这样，通过设计焊接线而不使用侧面布线，例示的插件能够用插 件内部连接而形成双面电极。
权利要求
1. 一种双面电极插件，其中，LSI芯片用才莫塑树脂密封，并在表 面侧和背面侧两面设置外部连接用电极，其特征在于，至少在背面侧将外引线部作为背面侧电极露出的引线架的芯片安 装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片和引线架的多个内引线部之间布 线，在所述多个内引线部的至少一部分上，再通过加工引线架的一部 分而一体地形成表面电极，将与所述表面电极的头部面连接的突起电极作为用以与其他基板、元件连接的外部连接用电极，通过在所述坤莫塑树脂上再布线，使所述突起电极配置在与表面电 极的头部露出位置不同的部位。
2. —种双面电极插件，其中，LSI芯片用才莫塑树脂密封，并在表 面侧和背面侧两面设置外部连接用电极，其特征在于，至少在背面侧将外引线部作为背面侧电极露出的引线架的芯片安 装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片和引线架的内引线部之间布线，还在所述内引线部上连接柱形凸起，将与所述柱形凸起头部面连 接的突起电极作为用以与其他基板、元件连接的表面侧电极，通过在所述冲莫塑树脂上再布线，使所述突起电极配置在与柱形凸 起的头部露出位置不同的部位。
3. —种双面电极插件的制造方法，该双面电极插件中，LSI芯片 用模塑树脂密封，并在表面侧和背面侧两面设置外部连接用电极，其 特征在于，至少在背面侧同时形成多个将外引线部作为背面侧电极露出的引 线架，在所述引线架的多个内引线部的至少一部分上，通过将引线架的 一部分压延加工而一体地形成表面电极，在各自的芯片安装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片和引线架的 多个内引线部之间布线，用模塑树脂进行总体密封，使连接于表面电极的头部面的突起电极在模塑树脂上露出，作为 用以与其他基板、元件和连接用的外部连接电极，然后为分割成单片 而进行切断。
4. 一种双面电极插件的制造方法，该双面电极插件中，LSI芯片 用模塑树脂密封，并在表面侧和背面侧两面设置外部连接用电极，其 特征在于，至少在背面侧同时形成多个将外引线部作为背面侧电极露出的引 线架，在各自的芯片安装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片和引线架的 内引线部之间进行布线，还在所述内引线部上连接柱形凸起，用才莫塑树脂进行总体密封，然后为分割成单片而进行切断， 使连接于柱形凸起头部面上的突起电极在模塑树脂上露出，作为 用以与其他基板、元件连接的表面侧电极。
全文摘要
本发明中，将LSI芯片用模塑树脂密封，并在表面侧和背面侧这两面设置外部连接用电极，在至少在背面侧将外引线部作为背面侧电极露出的引线架的芯片安装区上接合LSI芯片，并在该LSI芯片和引线架的多个内引线部之间布线。还在所述多个内引线部的至少一部分上，通过加工引线架的一部分而一体地形成表面电极，将与所述表面电极的头部面或与之连接的突起电极作为与其他基板、元件连接用的外部连接用电极。
文档编号H01L25/11GK101313402SQ20068004253
公开日2008年11月26日 申请日期2006年11月2日 优先权日2005年11月16日
发明者小林治文, 石原政道 申请人:冲电气工业株式会社