半导体器件制造方法和半导体器件的制作方法

文档序号:7075958阅读:135来源:国知局
专利名称:半导体器件制造方法和半导体器件的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体器件及其制造技术,并且更具体地涉及一种有效应用于如下半导体器件的技术,该半导体器件包括由树脂形成的密封构件覆盖的传感器芯片。
背景技术
公开号为2006-237405的日本待审专利(专利文献I)公开了一种电子部件,该电子部件包括布置成包围元件功能部分的坝(dam)、接合到坝以在其中形成空隙的帽以及用于密封坝和帽周围的密封树脂。公开号为2007-19154的日本待审专利(专利文献2)公开了一种包括声压传感器芯片(半导体芯片)的半导体器件。如在专利文献I中公开的那样,装配于台架上的半导体芯片由芯片盖覆盖并且布置于芯片盖以内的空隙中。芯片盖由树脂模制部分覆盖,从而台架一体地固定到芯片盖。这时,从树脂模制部分暴露芯片盖的部分。[相关技术文献][专利文献][专利文献I]公开号为2006-237405的日本待审专利[专利文献2]公开号为2007-19154的日本待审专利

发明内容
用于半导体器件的一些封装包括在形成于密封构件中的空间中布置的比如传感器芯片之类的半导体芯片。这样的封装一般使用所谓的陶瓷封装,该陶瓷封装使用陶瓷作为密封构件。本申请的发明人已经研究树脂密封的半导体器件(塑料封装),这些半导体器件使用比如树脂塑料之类的树脂作为密封构件以便与陶瓷封装相比降低半导体器件的制造成本,而然后发现以下问题。在树脂密封的半导体器件中,作为传感器芯片的半导体芯片装配于密封构件中。在这一情况下,当使密封构件与传感器芯片接触时,密封构件生成的应力根据使用环境而影响传感器芯片,这将降低传感器芯片和半导体的可靠性(感测特性和电特性)。如在上述专利文献I和2中公开的那样,如下方法是有效的,该方法涉及到用帽材料在密封构件以内形成空腔并且在空腔中装配传感器芯片。在专利文献I和2中公开的结构中,在使用树脂形成密封构件的密封步骤中,将在帽包围的空间的方向上在来自树脂的压力(供应的压力或者用于去除空隙的压力)之下挤压帽。将帽挤压成与传感器芯片或者耦合到传感器芯片的接线接触,这降低传感器芯片和半导体器件的可靠性(感测特性和电特性)。即使当未使传感器芯片与帽接触时,帽的变形使密封构件以内的空间的密封性质退化,从而使密封构件的部分侵入到空间中并且变得与传感器芯片接触。也就是说,已经发现不能充分抑制传感器芯片和半导体器件的可靠性降低。本申请的发明人也已经研究包括厚帽以便提高帽的强度的结构。然而在这一情况下难以加工帽。加厚帽使得 难以满足针对变薄的半导体器件的最新要求。已经鉴于上文前述问题而创造本发明,并且本发明的目的在于提供一种用于抑制树脂密封的半导体器件的可靠性降低的技术。本发明的上述和其它目的以及新颖特征将从本说明书的描述和附图中变得清楚。下文将简述在本申请中公开的本发明代表方面的概况。也就是说,根据本申请中的本发明一个方面的一种半导体器件制造方法包括以下步骤。该制造方法包括以下步骤(a)提供第一构件,第一构件具有第一上表面以及与第一上表面相反的第一下表面。该方法也包括以下步骤(b)装配半导体芯片,半导体芯片具有前表面、形成于前表面的多个电极焊盘以及与前表面相反的背表面。该方法还包括以下步骤(c)经由多个接线将半导体芯片的电极焊盘与布置于第一构件的第一上表面之上的多个端子电连接。该方法还包括以下步骤(d)在步骤(C)之后在第一构件的第一上表面之上布置第二构件,第二构件包具有第二上表面、与第二上表面相反的第二下表面以及形成于第二下表面侧上的空间形成部分,从而半导体芯片和接线定位于空间形成部分内,并且经由密封将第一构件的第一上表面键合到在第二构件的空间形成部分以外提供的粘合表面。该方法还包括以下步骤(e)在步骤(d)之后密封在第一构件与第二构件之间的接合部分,从而分别暴露第二构件的整个第二上表面和第一构件的整个第一下表面。在本申请中公开的本发明代表方面的效果将简述如下。也就是说,根据本申请中的本发明一个方面,可以抑制树脂密封的半导体器件的可靠性降低。


图I是示出了在根据本发明一个实施例的半导体器件中包括的传感器芯片的前表面侧的平面图;图2是沿着图I的线A-A取得的横截面图;图3是沿着图I的线B-B取得的横截面图;图4是示出了本发明的一个实施例中的半导体器件的上表面侧的平面图;图5是示出了图4中所示半导体器件的下表面侧的平面图;图6是沿着图4的线C-C取得的横截面图;图7是沿着图4的线D-D取得的横截面图;图8是示出了图4中所示半导体器件的密封构件以内的平面结构的平面图;图9是图8中所示E部分的放大平面图;图10是示出了本发明该一个实施例中的半导体器件的组装流程图的说明图;图11是示出了在图10中所示引线框提供步骤中提供的引线框的整个结构的平面图;图12是图11中所示多个产品形成区域之中的一个产品形成区域周围的放大平面图;图13是沿着图12的线F-F取得的放大横截面图;图14是示出了经由粘合剂装配于图12中所示帽之上的半导体芯片(控制芯片)的状态的放大平面图;图15是沿着图14的线G-G取得的放大横截面图;图16是示出了通过粘合剂装配于图14中所示控制芯片之上的半导体芯片(控制芯片)的状态的放大平面图;
图17是沿着图16的线G-G取得的放大横截面图;图18是示出了图16中所示半导体芯片和多个引线经由接线电连接在一起的状态的平面图;图19是沿着图18的线G-G取得的放大横截面图;图20是示出了另一帽键合和固着到图18中所示帽之上,同时叠加于该帽的状态的放大平面图;图21是沿着图20的线G-G取得的放大横截面图;图22是沿着图20的线H-H取得的放大横截面图;图23是示出了密封材料涂敷于图18中所示帽和引线之上的状态的放大平面图;图24是与沿着图20的线H-H取得的横截面对应的图23的放大横截面图;图25是示出了密封构件形成于图20中所示引线框的产品形成区域中的状态的放大平面图;图26是沿着图25的线F-F取得的放大横截面图;图27是沿着图25的线F-F取得的放大横截面图,该横截面图示出了向模制模具的空腔中供应用于密封的树脂的状态;图28是沿着图25中所示线1_1取得的放大横截面图,该横截面图示出了向模制模具的空腔中供应用于密封的树脂的状态;图29是示出了图25中所示坝被切割的状态的放大平面图;图30是示出了图29中所示外引线被切割和成形的状态的放大平面图;图31是示出了从引线框的框部分单体化(singulate)图30中所示产品形成区域的状态的放大平面图;图32是沿着图29的线F-F取得的放大横截面图,该横截面图示出了外镀层膜形成于引线的暴露表面和从密封构件暴露的背表面侧帽之上的状态;图33是示出了与图5对应的修改例子中的半导体器件的下表面侧的平面图;图34是沿着图33的线C-C取得的横截面图;图35是沿着图33的线D-D取得的横截面图;图36是示出了图33中所示半导体器件的密封构件以内的上表面侧上的平面结构的平面图;图37是示出了图35中所示半导体器件的修改例子的横截面图;图38是与图12对应的修改例子的放大平面图39是沿着图38的线F-F取得的横截面图;图40是示出了与图21对应的修改例子的放大横截面图;图41是示出了前表面侧可以在图10中所示接线键合步骤之后附着到引线框的状态的放大横截面图;图42是示出了图41中所示引线框倒置翻转的状态的放大横截面图;图43是示出了与图26对应的修改例子的放大横截面图;图44是示出了与图4对应的修改例子中的半导体器件的平面图;图45是不出了与图6对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;图46是示出了与图I对应的修改例子中的传感器芯片的前表面侧的平面图;图47是沿着图46的线A-A取得的横截面图; 图48是示出了支撑部分在与图21对应的修改例子中装配于帽上的状态的放大横截面图;图49是示出了粘合剂涂敷到图48中所示支撑部分的状态的放大横截面图;图50是示出了透明部分装配于图49中所示支撑部分上的状态的放大横截面图;图51是示出了与图8对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;图52是不出了与图6对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;图53是示出了与图6对应的另一修改例子中的半导体器件的横截面图;图54是不出了与图45对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;图55是示出了与图6、图45、图52、图53和图54对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;图56是不出了与图34对应的修改例子中的半导体器件的横截面图;
图57是示出了与图27对应的比较例子的放大横截面图;并且图58是与图45对应的另一比较例子中的半导体器件的横截面图。
具体实施例方式(描述格式的说明以及本申请中的基本术语的含义和使用)下文为了方便而将通过如果必要则划分成多个如下章节等来描述本专利申请中的以下优选实施例,除非另有指定,否则这些章节等并非相互独立。无论描述的顺序如何,每个章节对应于单个例子的每个部分或者章节之一是其他章节的具体部分或者修改例子的部分或者全部等。下文在原则上将省略对相同部分的重复描述。除非另有指定、除了在理论上明确限于具体数之外以及除非根据上下文另有指示,否则实施例的每个部件并非必需。类似地,在实施例的描述中,除非另有指定以及除非根据上下文另有指示,否则关于材料、组成等的短语“X包括A”并未排除包含除了要素“A”之外的要素的材料。例如关于部件的短语“X包括A”意味着“X包含要素“A”作为主要部件”。例如术语“硅构件”等并不限于纯硅。清楚的是术语“硅构件”意味着如下构件,该构件包含SiGe (硅和锗)合金或者如下其它多成分合金,这些多成分合金包含硅作为主要成分和其它添加物。除非另有指定,否则金镀层、铜层、镍镀层等不仅意味着由上文描述的纯材料形成的构件而且意味着分别包含金、铜、镍等作为主要成分的构件。
当指代具体数值或者数量时,除非另有指定、除了在理论上明确限于地具体数之外以及除非根据上下文另有指示,否则可以应用超过具体数值的数值或者在具体数值以下的数值。在实施例的每幅图中,相同或者相似部分由相同或者相似参考符号或者标号标示,并且在原则上将不重复其描述。在附图中,当用于横截面的影线等使横截面变复杂时或者当横截面清楚区别于空隙时可以省略影线等。在本文中,以平面方式闭合的甚至孔的背景轮廓在根据描述等被清楚理解时也经常可以被省略。另外,即使在并非横截面图的图中也可以提供影线或者点图案以便清楚示出附图中的感兴趣的部分并非空腔或者清楚示出在区域之间的边界。第一实施例这一实施例将描述以下半导体器件作为半导体器件的一个例子,该半导体器件包括在形成于密封构件中的空间中布置的半导体芯片。半导体器件具有装配于其上的并且使用称为“微机电系统(MEMS) ”的半导体微加工技术在形成于密封构件中的空间中形成的传感器芯片(半导体传感器芯片)。半导体芯片(半导体传感器芯片)的结构下文将使用图I至图3描述在这一实施例的半导体器件中包括的半导体芯片(传感器芯片)的结构。图I示出了在这一实施例的半导体器件中包括的传感器芯片的前表面侧的平面图。图2示出了沿着图I的线A-A取得的横截面图,而图3示出了沿着图I的线B-B取得的横截面图。这一实施例的半导体芯片是通过MEMS技术形成的传感器芯片I。通过MEMS技术形成的传感器芯片I包括可移动部分以及用于将可移动部分的移动转换成电信号并且发送电信号的电路(传感器电路)。传感器芯片I可以用于各种应用,例如加速度传感器或者角速度传感器。在这一实施例中,下文将描述压阻加速度传感器作为传感器芯片的一个例子。例如通过将在通过光刻或者蚀刻制造半导体集成电路器件时使用的微加工技术形成传感器芯片I。因此,传感器芯片I具有可以减少如下传感器的尺寸的优点,该传感器包括能够机械地移动的可移动部分。例如这一实施例的传感器芯片I具有它的如下前表面Ia,该前表面的平面形状为矩形,并且每边的长度例如范围为约Imm至10mm。这一实施例的传感器芯片(半导体芯片)I包括前表面(主表面)la、与前表面Ia相反定位的背表面(主表面)Ib以及定位于前表面Ia与背表面Ib之间的侧面lc。具体而言,传感器芯片I包括主体Ik和在主体Ik的背表面Im布置的盖In。盖In的背表面变成传感器芯片I的背表面lb。传感器芯片I的主体Ik包括从前表面Ia向背表面Im穿透的开口 Id、布置于开口 Id周围的支撑构件(框部分)Ie以及布置于开口 Id中并且经由多个梁部分(梁)If由支撑构件Ie支撑的垂直(plumb)部分(可移动部分)lg。传感器芯片I的主体Ik例如由硅制成,并且一体地形成支撑构件le、梁部分If■和垂直部分lg。用于支撑垂直部分Ig的多个梁部分If为柔性的。当向梁部分If施加将由传 感器芯片I感测的感兴趣的外力(例如惯性力或者重力)以移动垂直部分Ig时,弯曲(弹性地变形)梁部分If。压阻元件布置于每个梁部分If之上。每个压阻元件经由形成于传感器芯片I中的布线(未示出)来与形成于前表面Ia的多个焊盘(电极焊盘或者键合焊盘)Ih中的每个焊盘电连接。压阻元件是其电阻根据应力而改变的电阻元件。也就是说,传感器芯片I是如下加速度传感器,该加速度传感器使用布置于每个梁部分If的压阻元件的由于梁部分If的弯曲所致的电阻改变以将电阻改变转换成电信号、然后从焊盘Ih取得电信号。如上文提到的那样,传感器芯片I包括根据待感测的感兴趣的外力机械地操作的可移动部分(垂直部分Ig)、用于将可移动部分的操作转换成电信号的电路(梁部分If中的压阻元件)以及用于发送转换的电信号的另一电路(形成于支撑构件Ie中的布线(未示出)或者焊盘Ih)。传感器芯片I布置于主要部分Ik的下表面Im侧上并且具有从背表面Ib侧覆盖开口 Id的盖In。盖In具有防止或者抑制粘合剂(管芯键合材料)在传感器芯片I的管芯键合之后对主要部分的影响这样的功能。盖In被布置成从背表面Ib侧(该侧为传感器芯片I的粘合剂(装配)侧)覆盖开口 Id、也就是主要部分lk。盖In在与开口 Id相对的区域中具有间隙lp。在传感器芯片I中形成间隙Ip保证垂直部分Ig可移动的空间。修改例子中的传感器芯片具有开口 Id未暴露于粘合剂表面侧上(例如一体地形成主要部分Ik和盖In)这样的结构。在这一情况下,可以未提供盖In。 传感器芯片I如上文提到的那样检测可移动部分的操作作为电信号。从传感器的可靠性的观点来看,重要的是在预定位置(参考位置)设置垂直部分Ig而在未向传感器施加待感测的感兴趣的外力时未弯曲梁部分If。从这一观点来看,将传感器芯片I并入其中的半导体器件(半导体封装)优选地在可能时减少向传感器芯片I的主要部分Ik施加的除待感测的感兴趣的外力之外的外力。因此,在这一实施例中,如图2和图3中所示,盖In未布置于前表面Ia之上而梁部分If在主要部分Ik中布置于前表面Ia上。如下文描述的那样,半导体器件的密封构件以内形成空间,并且传感器芯片I布置于该空间中。半导体器件的示意结构接着下文将使用图4至图9描述这一实施例的半导体器件的结构的例子。图4示出了这一实施例中的半导体器件的上表面侧的平面图。图5示出了图4中所示半导体器件的下表面侧的平面图。图6是沿着图4的线C-C取得的横截面图。图7是沿着图4的线D-D取得的横截面图。图8示出了图4中所示半导体器件的密封构件以内的平面结构的平面图。图9是图8中所示E部分的放大平面图。图8和图9是示出了半导体器件的内部结构的透明平面图、具体为示出了穿过图4中所示密封构件9和帽5查看的内部结构的平面图。图6至图8省略了传感器芯片I (图I至图3中所示结构)的具体结构的图示以易于理解。这一实施例的半导体器件是使用引线框作为基底将半导体芯片装配于芯片装配部分上的引线框型半导体封装。在这一实施例中,下文将通过例子描述四边扁平封装(QFP) 10,该QFP是图5中所示引线框型半导体器件。已经开发良久的用于降低成本的技术可以应用于引线框型半导体器件。由于可以使用已经构造的基础设施(比如制造装备),所以与在布线板上装配半导体芯片的衬底型半导体器件相比可以降低引线框型半导体器件的制造成本。下文将描述图4至图9中所示QFP 10的结构的概况。如图6和图7中所示,QFP10包括帽(第一构件或者背表面侧帽材料)2,该帽具有上表面2a、与上表面2a相反的下表面2b以及位于上表面2a与下表面2b之间的侧面2c。帽2是由金属材料制成的板状构件。QFP 10包括如使用图I至图3描述的传感器芯片I。传感器芯片I装配于帽2的上表面2a之上而背表面Ib与帽2的上表面2相对。在图4至图9中所示例子中,QFP 10并入控制芯片(控制器芯片)6作为QFP 10中的用于控制传感器芯片I的半导体芯片。传感器芯片I装配于控制芯片6上。QFP 10包括布置于传感器芯片I (和控制芯片6)周围的多个引线(端子)3。QFP 10具有将引线3与传感器芯片I的焊盘Ih电连接的多个接线4。如上文提到的那样,QFP 10除了传感器芯片I之外还包括控制芯片6。如图6和图9中所示,传感器芯片I的焊盘Ih经由接线4a来与控制芯片6的焊盘6d电连接。控制芯片6的焊盘6e经由接线4b来与引线3电连接。焊盘6d和焊盘6e经由在控制芯片6中提供的布线(未示出)电连接在一起。也就是说,在QFP 10中,传感器芯片I的焊盘Ih经由接线4a和4b以及控制芯片6来与引线3电连接。如图6和图7中所示,QFP 10包括帽(第二构件或者前表面侧帽材料)5,该帽具有上表面5a、与上表面5a相反的下表面5b以及位于上表面5a与下表面5b之间的侧面5c。帽5具有朝着上表面5a的凹陷形状。帽5在它的下表面5b侧上具有空腔(空间形成部分、凹入部分、凹陷部分或者芯片容纳部分)5d和布置成包围空 腔5d的凸缘(接合部分)5e。帽5布置于帽2的上表面2a之上,从而引线3的一些部分(接线4被键合的键合区域)、传感器芯片I和接线4位于空腔5d内。在帽2与帽5之间的接合部分(在凸缘5e的粘合表面5f与帽2的上表面2a之间的区域)由密封材料7密封。也就是说,通过在帽5之上叠加帽2以将这些帽键合在一起,空腔5d内的空间8变成向外界密封的空心空间。在空间8中布置引线的一些部分、传感器芯片I和接线4。另外,QFP 10包括在帽2与5之间的接合部分以及用于密封引线3的其它部分(除了作为外端子的外引线部分3b之外的在帽2和5以外的内引线部分3a的区域)的密封构件(树脂构件)9。也就是说,QFP 10是如下半导体器件,该半导体器件在密封构件9内形成空间8并且其包括在空间8中布置为半导体芯片的传感器芯片I。在图6和图7中所示QFP 10中,帽2的侧面2c和帽5的侧面5c由密封构件9覆盖,并且从密封构件9完全暴露帽2的下表面2b和帽5的上表面5a。换而言之,在图4中所示平面图中,密封构件9未布置于帽5的上表面5a的周界或者其周界以内。在另一平面图中,如图5中所示,密封构件9未布置于帽2的下表面2b的周界或者其周界以内。如后文将具体描述的那样,在这一实施例中,暴露帽2的整个下表面2b和帽5的整个上表面5a以减少在形成密封构件9的步骤中向帽2和5施加的压力,这可以抑制帽5在空腔5d内的变形。利用这一布置,可以维持空间8的密封性质以防止或者抑制密封构件9侵入到空间8中。因而这一实施例可以抑制将由于传感器芯片I接触密封构件9而产生的密封构件9等的应力影响所致的传感器芯片I和QFP 10的可靠性降低。句子“从密封构件9暴露整个上表面5a和整个下表面2b”意味着从密封构件9暴露上表面5a和下表面2b的大部分。这意味着并不排除以下情形。例如在形成密封构件9的步骤中,树脂毛刺等生成于在上表面5a或者下表面2b与密封构件9之间的边界并且略微覆盖上表面5a或者下表面2b。类似地,句子“密封构件9未布置于上表面5a(下表面2b)的周界或者其周界以内”意味着例如去除略微留下的树脂(比如树脂毛刺)而密封构件9未布置于此处。术语“树脂毛刺”意味着树脂(具体为热固树脂)(用于密封的树脂)在后继密封步骤中漏出并且树脂的厚度在横截面图或者侧视图中很小。半导体器件的具体结构现在下文将描述在QFP 10中包括的每个部件的具体结构。帽2包括在如图8中所示平面图中具有矩形形状的平板而无大的凹陷部分(空腔形成部分)(如同如图6和图7中所示帽5的空腔5d)。帽2的一侧的长度例如约为15nm至20nm。在这一实施例中,从抑制在密封构件9中在密封构件9与帽2之间的界面出现裂缝的观点来看,帽2的四个拐角被倒角(受到R工艺)。帽2的平面形状并不限于图8中所示形式,而可以例如是其拐角未倒角的矩形平面形状。为了在QFP 10的下(装配表面)侧上暴露帽2的下表面2b,帽2比帽5更厚。帽5例如具有约为0.2mm至Imm的厚度。从提高帽2的强度的观点来看,帽2越厚,帽2的强度就越好。在这一情况下,QFP 10的总厚度变得很厚。这一实施例可以通过减少向帽2施加的压力来抑制帽2的变形,因此可以减少帽2本身所需要的强度。只要从密封构件9暴露帽2的下表面就可以使帽2的厚度变薄。例如可以按与帽5的厚度相同的厚度形成帽2。在QFP 10中,帽2适于作为用于将控制芯片6装配于其之上的芯片装配部分。换而言之,控制芯片6经由粘合剂(管芯键合材料)11装配于作为芯片装配部分的帽2的上表面2a之上。控制芯片6具有前表面6a、与前表面6a相反的背表面6b以及定位于前表 面6a与背表面6b之间的侧面6c。通过所谓的正面向上装配来装配控制芯片6,从而背表面6b与帽2的上表面2a相对。粘合剂11并不限于具体材料,并且可以由任何可以将控制芯片6固定到帽2的上表面2a的其它材料制成。在这一实施例中,控制芯片6通过涂敷例如包括环氧热固树脂的膏状树脂粘合剂来键合,然后热硬化以固着。传感器芯片I经由粘合剂12装配于控制芯片6的表面6a之上。也就是说,传感器芯片I通过正面向上装配来装配于控制芯片6上。粘合剂12也是用于将半导体芯片I固定到控制芯片6的构件。从抑制由于在粘合剂12 (该粘合剂的部分附着到传感器芯片I的侧面Ic (见图2))中生成的应力导致对传感器芯片I的特性(感测特性)产生不利影响这样的观点来看,粘合剂12优选为膜状粘合材料。膜状粘合剂之所以优选是因为它比膏状粘合剂更少可能附着到传感器芯片I的侧面lc。膜状粘合剂例如称为管芯附着膜(DAF)并且可以是如下粘合剂,该粘合剂普遍用作为用于在一个半导体芯片上层叠另一半导体芯片的粘合剂。类似于QFP 10,当半导体芯片I装配于帽2之上时,从降低由于在帽2与传感器芯片I之间的线性膨胀系数差而生成的应力的影响这样的观点来看,帽2优选地由线性膨胀系数与传感器芯片I的线性膨胀系数接近的材料制成。因此,在这一实施例中,传感器芯片I例如由硅制成,并且帽2由Kovar(—种包含向铁添加的镍和钴的合金)制成,该材料是线性膨胀系数与硅的线性膨胀系数接近的金属材料。类似于帽2,帽5也包括Kovar。具体而言,例如包括镍或者镍和钯的镀制膜形成于包括Kovar的基底的表面(帽2的上表面2a和下表面2b或者帽5的上表面5a、下表面5b和侧面5c)之上。镍和钯意味着包括如下合金的用于形成镀制膜的材料,该合金包含镍(Ni)和钯(Pd)。下文将镍和钯的合金描述为镍 钮或者Ni/Pd而将包括镍 钮的镀制膜描述为镍 钮膜。包括镍或者镍 钮的镀制膜(镍膜或者镍 钯膜)适于作为用于防止帽2和5氧化的氧化防止膜。形成于帽5的侧面5c之上的镀制膜(镍膜或者镍 钯膜)适于作为用于提高在密封构件9与帽5之间的界面粘合性的粘合性提高膜。从减少向传感器芯片I传送应力的观点来看,传感器芯片I未直接装配于帽2上并且优选地经由包括硅的控制芯片6装配于帽2之上(如同QFP 10)。这可以进一步减少向传感器芯片I传送的应力。这一实施例中的帽2具有未受到弯曲工艺的板状部分。也就是说,不同于后文将描述的帽5,帽2未受到弯曲工艺,因此帽2可以具有比帽5的强度更低的强度。因此,帽2可以包括与经由粘合剂7固定到帽2的引线3的材料相同的材料(铜或者铜合金)。如同使用Kovar的情况,在这一1清况下,例如包括镍或者镍 钯的镀制膜也优选地形成于基底的表面(帽2的上表面2a和下表面2b以及帽5的上表面5a、下表面5b和侧面5c)之上。由于在这一实施例中暴露帽2的下表面2b,所以帽2可以适于作为用于向QFP 10以外耗散在空间8中生成的热的散热构件(散热器)。从散热路线的观点来看,帽2包括导热率比陶瓷材料的导热率更高的金属,因此与陶瓷封装相比可以提高散热效率。在使用帽作为散热构件时,例如由金属制成的接合材料(未示出)(比如焊料)布置于帽2的下表面2b侧上,从而帽2可以通过结材 料接合到装配衬底(未示出)的端子(未示出)。在这一情况下,可以使向装配衬底的传热更高效,因此提高散热效率。QFP 10在一个封装中包括传感器芯片I和用于控制传感器芯片I的控制芯片6。换而言之,QFP 10形成如下系统,该系统包括装配于封装中并且电连接在一起的多个半导体芯片。以这一方式,在一个封装中装配传感器芯片I和控制芯片6与传感器芯片I和控制芯片6分别容纳于不同封装中的情况相比可以减少装配面积。多个引线(端子)3布置于传感器芯片I和控制芯片6周围。引线3是QFP 10的外端子,并且每个引线包括布置于密封构件9以内的内引线部分3a(包括空间8的内部)和布置于引线构件9以外的外引线部分3b。内引线部分3a和外引线部分3b相互一体地形成。每个引线3例如包括铜或者铜合金并且在它的表面(上表面、下表面和侧面(定位于上与下表面之间的表面))之上具有例如由镍或者镍 钯形成的镀制膜(金属膜)。镀制膜可以未必形成于每个引线3的整个表面之上。当镀制膜未形成于引线的整个表面之上时,另一镀制膜(外镀制膜)在形成密封构件9之后在从密封构件9暴露的外引线部分3b的表面(上表面、下表面和侧面)之上由铅焊接材料或者基本上不含铅的焊接材料(无铅焊料)形成。图6中所示外引线部分3b被布置成从密封构件9的侧面突出并且在密封构件9以外受到弯曲工艺。例如图6示出了鸥翼状形式的例子。图6中所示内引线部分3a从与外引线部分3b的边界向空间8中延伸并且让它的顶端容纳于空间8中。由于内引线部分3a布置于空间8中,所以内引线部分3a的顶端(图13中所示键合区域3c)布置于帽2的上表面2a之上。以这一方式,内引线部分3的部分布置于空间8以内,从而用于将控制芯片耦合到引线3的接线4b的接合部分可以布置于空间8(空腔5d)以内。也就是说,在内引线部分3a的顶端周围的围绕区域变成用于接合接线4b的键合区域。在空腔5d以内提供键合区域可以用帽5覆盖接线4b。如上文提到的那样,帽2包括金属材料(传导材料)(比如Kovar、铜或者铜合金)。因此,如果布置于帽2之上的引线3未与帽2绝缘,则将在引线3之间引起短路。因此,QFP 10具有布置于帽2的上表面2a与引线3的下表面之间的绝缘粘合剂13,并且引线3由粘合剂13键合和固着到帽2。在图8中所示平面图中,分别沿着QFP 10的四边布置引线3。传感器芯片I和控制芯片6以半导体芯片为参考分别具有矩形平面形状,并且引线3在平面图中在位置上与四边相对布置。在图8和图9中所示例子中,沿着在控制芯片16的四边之中的彼此相对的两边布置多个焊盘6e (见图9),并且接线4b耦合到与焊盘6e相对的引线3。与矩形控制芯片的无任何焊盘6e的边相对的其它引线3未耦合到接线4。因此,当引线3的数目大于半导体芯片的端子(焊盘)数目时,一些引线3可以被构造成未耦合到接线4。在图8和图9中所示QFP 10中,传感器芯片I的焊盘Ih(见图9)未经由接线4直接耦合到引线3。也就是说,在传感器芯片I的焊盘Ih之中的耦合到接线4的焊盘Ih经由所有接线4a耦合到控制芯片6的焊盘6d(见图9)。在引线3之中的耦合到接线4的引线3经由所有接线4b耦合到控制芯片6的焊盘6e。以这一方式,传感器芯片I的焊盘Ih经由控制芯片6耦合到引线3,这可以缩短耦合到焊盘Ih的接线4a的长度。例如如图6和图8中所示,接线4a的长度比接线4b的长度更短。如图6中所示,当接线4布置于空间8中时,接线4经常由向QFP 10施加的振动等而生成的外力所振动。具体而言,当大幅度振动耦合到传感器芯片I的接线4a时,传感器芯片I的特性(感测特性)将退化。当向QFP 10施加的外力恒定时,通过减少接线4的长度来降低振动的程度。为了抑制传感器芯片I的特性(感测特性)下降,在传感器芯片I的焊盘Ih之中的耦合到接线4的焊盘Ih优选地通过所有接线4a耦合到控制芯片6的焊盘6d。布线的布局并不限于图8和图9中所示形式,而是可以对半导体芯片的耦合到引线3的端子(焊盘)数目和布局做出各种修改。
帽(第二构件或者前表面侧帽)5布置于控制芯片6和传感器芯片I之上。图6和图7中所不帽5包括上表面5a、与上表面5a相反的下表面5b以及定位于上表面5a与下表面5b之间的侧面5c。帽5包括Kovar并且让它的表面(上表面5a、下表面5b和侧面5c)由镍形成的镀制膜覆盖。基本上在帽5的中心布置的空腔5d以及围绕空腔5d的凸缘(接合部分)5e布置于帽5的下表面5b侧上。在QFPlO中,帽5的凸缘5e经由密封材料7 (和粘合剂13)接合到帽2的上表面2a的周界,从而传感器芯片I、控制芯片6、接线4和引线3的相应部分(键合区域)密封于空间8以内。空腔5d的深度大于半导体芯片(传感器芯片I和控制芯片6)的厚度,但是优选地尽可能薄以便使封装更薄,因为空腔5d的深度影响QFP 10的厚度。例如在这一实施例中,腔5d的深度范围约为Imm至3mm。空腔5d的平面尺寸大于传感器芯片I和控制芯片6中的每个芯片的平面尺寸。例如在平面图中形成矩形的腔5d的一边长度例如范围约为13mm至18_。密封材料7是在帽2与帽5之间的接合部分中布置的构件。为了提高空间8的密封性质,要求密封材料7具有高密封性质(在相邻引线3之间的嵌入性质、从涂敷时间到键合和固定时间的形状保持性质以及键合界面的粘合性质)。在这一实施例中,高密封性质所需要的密封材料7优选地由以下材料形成。也就是说,从减少在相邻引线3之间的间隙的观点来看,密封材料7优选地由在硬化之前具有膏状性质的材料而不是在固体状态下粘结到物体的材料(如同膜状(带状)粘合剂(例如粘合材料(比如粘合剂12)))形成。涂敷的密封材料7需要从涂敷密封材料7时到硬化密封材料7时的时间到保持它的形状。因此,密封材料7优选地在某一程度上具有高粘性。例如具有低粘性的密封材料(如同水)不能保持它的涂敷形状。对照而言,当密封材料的粘性太高时,可能在相邻引线3之间生成间隙。密封材料7优选地具有这样的低粘性,该粘性使得可以在涂敷到帽2和引线3然后硬化以固定在帽2与5之间的接合部分之时保持它的涂敷形状。例如在这一实施例中,使用如下粘合剂形成粘合剂11和密封材料7,该粘合剂包括含有填充物(颗粒)的环氧热固树脂。密封材料7在硬化之前的粘性低于粘合剂11在硬化之前的粘性。可以通过调节向粘合剂添加的填充物的形状或者颗粒直径、粘合剂的组成比(比如用于调节粘性的键合剂)等来执行这样的粘性调节。在硬化密封材料7之后,要求密封和固定在帽2和5与引线3之间的用于粘合的界面。在这一实施例中,由相同金属材料(例如镍或者镍 钯)制成的镀制膜形成于帽2的上表面2a、帽5的凸缘5e的粘合表面5f和引线3的表面中的每个表面之上,这可以容易地提高与布置于接合部分中的每个部件的粘合性。注意用于将引线3键合和固着到帽2的上表面2a的粘合剂13也布置于接合部分中。因此也可以使用与密封材料7相同的材料形成粘合剂13。例如当膏状热固树脂用作密封材料7时,甚至使用膜状粘合剂作为粘合剂13用密封材料7填充在相邻引线3之间的间隙。因此,在这一实施例中,粘合剂13是易于操纵的膜状粘合剂(例如在膜状基底的表面之上,如同粘合剂12)。然后,在帽2与5之间的接合部分由密封构件9覆盖。密封构件9是一般在称为“塑料封装”的树脂密封的半导体器件中使用的树脂。在这一实施例中通过传递模制(下文将具体描述)形成密封构件9。如图6中所示,在QFP 10中,每个半导体芯片(传感器芯片I和控制芯片6)和耦合到该半导体芯片的接线4布置于通过在帽5之上叠加帽2而形成的空间8中。无密封构件9的结构也被视为修改例子。然而当未形成密封构件9时,在帽2与5之间的接合部分被暴露,因此例如由于冲击或者热的影响所生成的外力而容易断裂。为了抑制接合部分的断裂,旨在于增加密封材料7和粘合剂13的强度,这将使空间8的密封性质退化。将使其制造步骤变复杂。如图6中所示,优选地,帽2与5之间的接合部分的外侧由密封构件9覆盖和保护。通过考虑上述密封性质选择最优材料来形成密封材料7和粘合剂13。接合部分由密封构件9加固,这与未形成密封构件9的情况相比可以抑制接合部分的断裂。·如图8中所示,密封构件9在平面图中具有包括四边(除了倒角的拐角之外的主要边)的矩形形状。每个悬置引线14布置于相应边相交的拐角。悬置边14是如下支撑构件,该支撑构件用于在后文将描述的QFP 10的制造工艺中在形成密封构件9之后直至单体化QFP 10的每个步骤中通过引线框作为基底来支撑密封构件9以内的区域。因此,悬置引线14各自包括与引线3相同的材料(例如铜或者铜合金)。对照而言,在这一实施例中,帽2和5中的每一个例如包括如上文提到的Kovar并且与悬置引线14分开形成。如上文提到的那样,帽2可以包括与引线3相同的材料(例如铜或者铜合金)。半导体器件的制造工艺接着下文将参照图5至图9描述QFP 10的制造工艺。按照图10中所示组装流程图制造QFP 10。图10示出了这一实施例的半导体器件的组装流程图的说明图。下文将使用图11至图31具体描述每个步骤。I.引线框提供步骤图11示出了在图10中所示引线框提供步骤中提供的引线框的整个结构的平面图,而图12示出了在图11中所示产品形成区域之中的一个产品形成区域周围的放大平面图。图13是沿着图12的线F-F取得的放大横截面图。首先,在图10中所示引线框提供步骤中,如图11中所示提供引线框20。在这一实施例中使用的引线框20包括布置于框部分(框体)20b以内的产品形成区域20a。按列和行布置产品形成区域20a。框部分20b布置于相邻产品形成区域20a之间。在相邻产品形成区域20a之间沿着行方向布置浇道(runner)区域20c。浇道区域20c是具有如下浇道的区域,这些浇道被布置成适于作为用于在后继密封步骤中向布置于每个产品形成区域20a中的空腔提供用于密封的树脂的供应路线。如图12 (该图是图11的部分放大图)中所示,帽2布置于每个产品形成区域20a的中心。一般而言,在引线框型半导体器件的制造步骤中,管芯焊盘(槽座(tub))(用于将半导体芯片装配于其上的芯片装配部分)布置于产品形成区域的中心。管芯焊盘经由悬置引线耦合到引线框的框部分。然而在这一实施例中,帽2也适于作为芯片装配部分,因此未形成相关领域中的与引线框一体地形成的管芯焊盘。在这一实施例中,帽2由与引线框20的材料不同的材料形成。例如引线框20由金属(在这一实施例中例如为铜(Cu)或者铜合金)制成。具体而言,如图13中所示,镀制膜(金属膜)22在包括铜(Cu)的基底21的表面之上例如由镍(Ni)或者镍 钮(Ni/Pd)形成。在帽2中,例如包括镍(Ni)或者镍 钮(Ni/Pd)的镀制膜(金属膜)22形成于例如由Kovar制成的基底23的表面之上。因此,帽2与引线框20分开形成并且经由粘合剂13键合和固着到引线3。这时,包括镍或者镍 钯(Ni/Pd)的镀制膜22形成于在引线3以及与帽2中的每一个与粘合剂13之间的粘合界面之上,这可以提高与粘合剂13的粘合性。在这一步骤中,如图12中所示,提供如下引线框20,引线3和帽2键合和固着到该引线框。在下文描述中,具体而言,除了在通过区别于帽2来描述时之外,引线框20包含键合和固着到引线3的帽2。如图12中所示,引线3布置于帽2周围。引线3各自如图6中所示包括在完成形成时由密封构件9密封的内引线部分3a和从密封构件9暴露的外引线部分3b。如图13中 所示,内引线3a包括从每个引线3的内端依次布置的键合区域3c、密封区域3d和密封区域3e。外引线3b包括从与内引线3a的边界依次布置的坝区域3f和最外区域3g。键合区域3c布置于引线3的内端。键合区域3c是用于在接线键合步骤(见图10)中键合接线4(见图6)的区域。密封区域3d布置于键合区域3c与外引线3b之间。在帽间隔步骤(见图10)中,密封区域是由定位于帽5的凸缘5e (见图6)与密封区域本身之间的密封材料7 (见图6)密封的区域。密封区域3e布置于密封区域3d与外引线部分3b之间并且是在密封步骤(见图10)中由密封构件9 (见图6)密封的区域。坝区域3f是布置于密封区域3e与最外区域3g之间的区域并且耦合到坝24(见图12),坝24将适于在密封步骤(见图10)中向模制模具供应用于密封的树脂时作为坝。最外区域3g位于引线3的外端。最外区域3g是在引线形成步骤(见图10)中受到弯曲工艺例如成为如图6中所示鸥翼形状的区域。每个坝(坝毛刺或者分流条(tie bar)) 24被布置成延伸以在图12中所示引线3的坝区域3f (见图13)之间与引线3相交(与引线3正交定向)。引线3经由坝24来与引线框20—体地形成。坝24被布置成包围帽2。在后文将描述的密封步骤(见图10)中,向坝24包围的区域中供应用于密封的树脂以由此形成图6中所示密封构件9。悬置引线14布置于坝24形成的矩形的每个拐角。换而言之,引线3布置于相邻悬置引线14之间。悬置引线14是如下构件,该构件用于在图10中所示引线形成步骤中切割引线3的最外区域3g(见图13)之后直至单体化步骤使产品形成区域20a以内的每个部件由引线框20支撑。因此,悬置引线14与引线框20 —体地形成。可以例如用以下方式形成图11至图13中所示引线框20。首先提供由铜(Cu)制成的薄板以由此通过蚀刻以例如如图12中所示图案形成引线3、悬置引线14和坝24。与图11中所示产品形成区域20a的数目对应地提供帽2,并且粘合剂13布置于上表面2a的周界。并且通过对准将帽2键合到引线3以便在引线3的顶端区域(图13中所示键合区域3c和密封区域3d)上叠加其中粘合剂13布置于帽2的上表面2a之上的区域。继而例如通过加热引线框20(帽2键合到该引线框)硬化粘合剂13以由此将帽2固定到引线3。这时为了提高图6中所示空间8的密封性质,重要的是设置粘合剂13以免在引线3的下表面与帽2的上表面2a之间生成间隙。在膏状粘合剂的情况下,当粘合剂13的量过量时,粘合剂13的部分朝着键合区域3c的上表面侧(图13)出现,这在接线键合步骤(见图10)中的键合中引起故障。因此优选地使用膜状粘合剂(具体为定位于作为基底的树脂膜的上表面和下表面上的粘合层(例如包括热固树脂层的粘合材料))形成粘合剂13。如上文提到的那样,与图11中所示产品形成区域20a的数目对应地提供帽2,然后将帽2与引线3对准。然而可以应用各种修改例子。例如可以运用以下修改形式。也就是说,帽2经由悬置引线(未示出)(用于耦合帽的悬置引线)一体地耦合在一起以使帽2键合和固着到引线3,然后切割悬置引线。在这一情况下,布置于产品形成区域20a中的帽2 和引线3可以相互完全对准。另外由于需要用于切割将帽2耦合在一起的悬置引线(未示出)的空间,所以与引线框20 —体地形成的悬置引线14优选地与帽2隔开布置。因此,可以在悬置引线14与帽2之间的空间中切割用于将帽2耦合在一起的悬置引线(未示出)。当未耦合在一起的帽2键合和固着到引线3时,在与图12对应的修改例子中,悬置引线14可以键合和固着到每个帽2的上表面2a侧(如同引线3)。2.半导体芯片提供步骤在图10中所示半导体芯片提供步骤中提供图6中所示的半导体芯片(半导体芯片I和控制芯片6)。在这一步骤中,提供如下半导体晶片(未示出),该半导体晶片包括多个芯片区域并且例如包括硅。随后通过沿着半导体晶片的划片线行进划片刀片(未示出)来划分半导体晶片以由此获得多个种类的半导体芯片。具体而言,提供如下半导体晶片,该半导体晶片包括在图I至图3中所示相应芯片区域的传感器芯片I中包括的传感器(可移动部分)以及与可移动部分电连接并且通过MEMS技术形成的传感器电路部分。每个芯片区域中提供另一如下半导体晶片,该半导体晶片包括在图6至图8中控制芯片6中包括的控制电路。单体化每个半导体晶片,从而获得传感器芯片I和控制芯片6。在这一实施例中,图6中所示传感器芯片I经由膜状粘合剂(例如DAF)装配于控制芯片6的表面6a之上。粘合剂12附着到在这一步骤中获得的每个传感器芯片I的背表面lb。3.半导体芯片装配步骤图14是示出了半导体芯片(控制芯片)经由粘合剂装配于图12中所示帽之上的状态的放大平面图。图15是沿着图14的线G-G取得的放大横截面图。图16是示出了半导体芯片(传感器芯片)经由粘合剂装配于图14中所示控制芯片之上的状态的放大平面图。图17是沿着图16的线G-G取得的放大横截面图。图14和图16示出了图12中所示帽2周围的放大图以易于理解。然后在图10中所示半导体芯片装配步骤中,控制芯片6和传感器芯片I如图14至17中所示的次序装配于帽2的上表面2a之上。在这一步骤中,如图14和图15中所示,控制芯片6 (该控制芯片是布置为下层的半导体芯片)经由粘合剂11装配于帽2的上表面2a之上。在这一实施例中,如图14中所示,焊盘6d和6e分别形成于在表面6a中包括的四边之中的彼此相对的两边之上。在这一步骤中,其中布置控制芯片6的焊盘6e的两边沿着帽2的相应边布置于帽2的中心以便分别与键合和固着到帽2的一组引线(引线3)相对。如图15中所示,执行所谓的正面向上装配,从而控制芯片6的背表面6b被装配成与帽2的上表面2a相对。在这一实施例中,通过例如包括环氧热固树脂的粘合剂11装配控制芯片6。粘合剂11是在硬化(热固化)之前具有柔性的膏状材料。在使用膏状材料作为粘合剂11时,首先向帽2的上表面2a的芯片装配区域涂敷膏状粘合剂11。然后例如通过与控制芯片6的前表面6a相抵推动图15中所示按压夹具30以与帽2的上表面2a相抵按压控制芯片6的背表面6b,例如使粘合剂11在控制芯片6的整个背表面6b之上展开并且键合到该背表面。在粘合之后硬化粘合剂11 (例如受到热处理),从而控制芯片6如图14和图15中所示通过粘合剂11固着到芯片装配区域2d。在修改例子中,粘合剂11可以是膜状粘合剂。考虑改进朝着帽2的散热,可以使用包含导热率高的传导颗粒的粘合剂。膏状粘合剂之所以优选是因为粘合剂可以提高与包括金属(例如镍或者镍 钯)的帽2的上表面2a的键合强度。以这一方式,使用膏状粘合剂11在控制芯片6的整个 背表面6b之上展开粘合剂11,从而粘合剂11的外沿如图14和图15中所示从控制芯片6的外沿向外膨胀。为了抑制QFP(见图6)的可靠性降低,重要的是防止粘合剂11的部分变湿并且上升至控制芯片6的前表面6a侧以覆盖焊盘6d和6e或者到达传感器芯片I (见图6)。因此,只要粘合剂11变湿并且在控制芯片6的整个背表面6b之上展开,那么粘合剂11的布置的量(涂敷的量)优选为小。粘合剂11的粘性在某一程度上增加可以防止粘合剂11变湿并且上升至表面6a侧。因此,粘合剂11在硬化之前的粘性高于图6中所示粘合剂7在硬化之前的粘性。如图16和图17中所示,传感器芯片I经由粘合剂12装配于控制芯片6的前表面6a之上。在这一步骤中,传感器芯片I布置于控制芯片6的表面6a之上,从而传感器芯片I的背表面Ib (粘合剂12键合到的表面)与控制芯片6的前表面6a相对。例如通过与控制芯片6的表面6a相抵推动图17中所示按压夹具31以与控制芯片6的表面6a相抵按压传感器芯片I的背表面Ib来装配传感器芯片I。由于膜状粘合剂12预先键合到传感器I的背表面lb,所以与装配控制芯片6的情况相比可以通过弱按压力装配传感器芯片I。因此可以抑制这一步骤中的对传感器芯片I的损坏。当使用膜状粘合剂12时,粘合剂12如图17中所示未从传感器芯片I的背表面Ib外沿向外突出,这可以防止粘合剂12的部分附着到传感器芯片I的侧面Ic或者粘合剂的部分附着到(或者污染)控制芯片6的键合焊盘6b。然后硬化粘合剂12的粘合层以由此将传感器芯片I固定到控制芯片6的表面6a。4.接线键合步骤图18是示出了图16中所示半导体芯片经由接线来与引线电连接的状态的平面图。图19是沿着图18的线G-G取得的放大横截面图。然后在图10中所示接线键合步骤中,如图18和图19中所示,半导体芯片的焊盘经由接线4来与引线3电连接。在这一步骤中,传感器芯片I的焊盘Ih经由接线4a来与控制芯片6的焊盘6d电连接。控制芯片6的焊盘6e经由接线4b来与引线3电连接。具体而言,例如如图19中所示在接线键合时例如提供作为加热源的热台架32。引线框20布置于热台架32之上,然后经由帽2加热控制芯片6和传感器芯片I。通过从毛细管33的顶端突出的接线34的末端放电来形成球,并且球接合到作为第一键合侧的焊盘Ih或者焊盘6e。使用超声波和热压缩键合两者(也就是通过所谓的钉头式键合)来接合接线34。在接合第一键合侧之后移动毛细管33而又从毛细管33逐渐回卷接线34、因此形成接线4的成环形状。在第二键合侧上将接线34接合到焊盘6d或者引线3的键合部分3c (见图13)之后切割接线34,由此如图19中所示形成具有成环形状的接线4。耦合接线4a和4b的顺序并不限于特定顺序。在这一实施例中,定位于相对上侧上的焊盘Ih和6e定义为第一键合侧。也就是说,通过所谓的正键合来形成接线4。在修改例子中,焊盘Ih和6e定义为第二键合侧。也就是说,可以应用反键合。当通过正键合来形成接线4(4a)时,包括接线一部分的凸块(未示出)预先形成于作为第二键合侧的焊盘6d之上,并且接线4的部分(4a)耦合到凸块。另一方面,当应用反键合时,例如包括接线一部分的凸块(未示出)形成于焊盘Ie和6D中的每个之上,并且接线4的部分(4a)耦合到对应凸块。
5.帽键合步骤图20是示出了另一帽叠加于图18中所示帽并且键合和固定到该帽的状态的放大平面图。图21是沿着图20的线G-G取得的放大横截面图。图22是沿着图20的线H-H取得的放大横截面图。图23是示出了向图18中所示帽和引线涂敷密封材料的状态的放大平面图。图24是与沿着图20的线H-H取得的横截面对应的图23的放大横截面图。然后如图21中所示,在图10中所示帽键合步骤中,在帽2的上表面2a之上提供帽(第二构件或者前表面侧帽材料)5。在帽5的空腔5d以外提供的凸缘5e的粘合表面(下表面)5f经由粘合剂7键合和固定到帽2的上表面2a (或者装配于该上表面上)。例如用以下方式执行用于装配帽5的方法。首先如图23和图24中所示,向帽2的上表面2a的周界涂敫膏状粘合剂7。然后帽5布置于帽2之上,从而粘合剂7涂敷到的区域与图22和图23中所示帽5的凸缘5e的粘合表面5f相对。按压夹具(未示出)从上表面5a侧朝着帽2按压帽5以将凸缘5e的粘合表面5f推入帽2的上表面2a侧中。因而如图22和图23中所示,粘合剂7展开以嵌入于在相邻引线3之间的间隙中,从而凸缘5e的粘合表面5f通过粘合剂7键合到帽2的上表面2a。然后当加热膏状粘合剂7至硬化时,凸缘5e的粘合表面5f固着到帽2的上表面2a,由此帽5装配于帽2之上。在这一实施例中,粘合剂7例如包含环氧热固树脂并且可以通过加热来硬化。如图21中所不,帽5具有上表面5a、与上表面5a相反的下表面5b以及定位于上表面5a与下表面5b之间的侧面5c。帽5具有朝着上表面5a的凹陷形状。帽5在它的下表面5b侧上具有空腔(空间形成部分、凹入部分、凹陷部分或者芯片容纳部分)5d和布置成包围空腔5d的凸缘(接合部分)5e。例如通过按压包括Kovar的平板来获得帽5以具有空腔5d和凸缘5e。用于形成帽5的方法并不限于上述方法,而是可以通过去除(挖空)一个平坦厚板的部分(中心)来形成空腔5d和凸缘5e (从平板的底部突出的部分)。空腔5d具有这样的平面尺寸,以致可以在其中容纳(装入)传感器芯片I、控制芯片6、接线4和引线3的部分(图13中所示键合区域13c)。在这一步骤中,引线3的部分(键合区域3c)、传感器芯片I、控制芯片6和接线4由帽5覆盖。换而言之,在这一步骤中,帽5键合和固着到帽2的上表面2a以便覆盖引线3的部分(键合区域13c)、传感器芯片I、控制芯片6和接线4。引线3各自包括一体地形成的内引线部分3a和外引线部分3b。每个引线3被布置成从帽5的空腔5d内部侧朝着空腔5d的外侧延伸。在帽2和5键合和固着在一起之后引线3的部分(键合区域3c)、传感器芯片I、控制芯片6和接线4布置于由包围这些部件的接合部分(密封区域)密封的空间8中。如上文提到的那样,膏状密封材料7具有这样的粘性,该粘性可以保持涂敷形状(例如图24中所示形状)。因此可以防止在涂敷密封材料7之后直至键合帽5,密封材料7在涂敷区域的周围之上展开。膏状粘合剂7的粘性低于图15中所示膏状粘合剂11的粘性。因此如图23中所示,可以嵌入密封材料7以免在相邻引线3之间形成任何间隙。换而言之,由于引线3布置于 密封材料7涂敷到的区域中,所以该区域与帽2的上表面2a相比具有粗糙的不平坦表面。因此在涂敷密封材料7的阶段,如图24中所示在密封材料7与帽2的上表面之间生成一些间隙。按压帽5以推动和展开膏状密封材料7,这可以用密封材料7填充间隙。具体而言,使用粘性比图15中所示膏状粘合剂11的粘性更低的粘合剂7提高了嵌入特性,这可以有效抑制未由密封材料7填充的间隙的出现。参照图23和图24,已经说明用于涂敷密封材料的方法的例子。如图21和图22中所示,涂敷方法不限于此,只要密封材料7包围引线3的键合区域、传感器芯片I、控制芯片6和接线4并且可以在帽5的部分(凸缘5e)键合到帽2的上表面2a时抑制在密封区域(接合部分)中的引线3之间生成间隙。例如图23和图24示出了沿着帽2的上表面2a的周界以带布置膏状密封材料7这样的形式。在修改例子中,膏状密封材料7沿着帽2的上表面2a的周界(如图23中所示其中布置密封材料7的区域)布置就位,这可以是所谓的多点应用。即使在使用多点应用时仍然通过推动帽5按压和展开膏状密封材料7,从而密封材料7可以嵌入于在引线3之间的间隙中。例如如图23和图24中所示,膏状粘合剂7涂敷于帽2之上。粘合剂7涂敷到的构件并不限于帽2。粘合剂7可以涂敷到帽5的凸缘5e的键合表面5f。例如粘合剂7可以涂敷到帽2的上表面2a的周界和帽5的凸缘5e的键合表面5f。6.密封步骤图25是示出了密封构件形成于图20中所示引线框的产品形成区域中的状态的放大平面图。图26是沿着图25的线F-F取得的放大横截面图。图27是沿着图25的线F-F取得的放大横截面图,该横截面图示出了向模制模具的空腔中供应用于密封的树脂的状态。图28是沿着图25中所示线I-I取得的放大横截面图,该横截面图示出了向模制模具的空腔中供应用于密封的树脂的状态。图57是示出了与图27对应的比较例子的放大横截面图。然后在图10中所示密封步骤中,如图25和图26中所示,形成密封构件9以包围帽2和5,从而由此密封在帽2与5之间的接合部分。如上文提到的那样,在帽2与5之间的接合部分已经密封和键合图22中所示空间8。形成强度比硬化的密封材料7的强度更高的密封构件9以密封接合部分,从而可以通过密封来加固接合部分以维持密封状态。这一实施例中的密封方法使用所谓的传递模制。如图27和图28中所示,密封方法涉及将在其上装配有引线框20的半导体芯片紧固到模制模具40的上模具41和下模具42的空腔43和44以内、向空腔43和44中按压和模制软化(塑化)的热固树脂(用于密封的树脂9a)、然后加热和硬化树脂。这一实施例中使用的热固树脂(用于密封的树脂9a)包含树脂和混合于树脂中的填充物(颗粒)。传递模制可以在产品形成区域20a中共同形成密封构件9,这在生产效率方面是优选的。传递模制涉及到向即使在软化时仍然相对硬的用于密封的树脂施加强供应压力并且向空腔中按压树脂以由此获得密封构件9,该密封构件是在硬化之后获得的树脂构件。所得密封构件9的强度高于通过其它方法获得的树脂的强度。因此,作为用于加固接合部分的方法更优选传递模制方法。在这一步骤中,首先如图27和图28中所示提供模制模具40。模制模具40包括用于覆盖引线框20的上表面(半导体芯片装配于其上的表面)侧的上模具(第一模具)41和用于覆盖引线框20的下表面(与半导体芯片装配于其上的表面相反的表面)的下模具(第一模具)42。上模具41包括空腔(凹陷部分)43,而下模具42包括空腔(凹陷部分)44。空腔43和44相对并且叠加于彼此上以因此形成图26中所示用于形成密封构件9的空间。模具表面(夹紧表面)41a布置于上模具41的空腔43周围。模具表面(夹紧表面)42a布置于下模具42的空腔44周围并且与模具表面41a相对。模制模具40通过在相对模具表面41a与42a之间夹入和推动引线框20来在上模具41与下模具42之间紧固引线框20。模具表面41a和42a向上延伸至图25中所示坝24的内部(在帽5附近)。换而言之,空腔43和44布置于图25中所示坝24以内。因此,图27和图28中所示用于密封的树脂9a未在坝24以外膨胀(见图25),因此形成具有图25和图26中所示形状的密封构件9。如图28中所示,模制模具40包括浇口部分45,适于作为用于密封的树脂9a的供应端口 ;以及出口 46,适于作为用于空腔43和44以内的气体(空气)以及过量的用于密封的树脂9a的排放端口。在这一实施例中,空腔43和44各自具有四个拐角,其中浇口 部分45布置于一个拐角而出口部分46布置于其余三个拐角。在图25中图示了浇口部分45和出口部分46的平面位置。如图28中所示,用于在空腔43的侧面43b设置浇口部分45的方式称为“侧面气体方法”。在传递模制中,从浇口部分45向空腔43和44中供应用于密封的树脂9a。树脂9a膨胀以包围空腔43和44以内的帽2和5,以由此密封在帽2与5之间的整个接合部分。在空腔43和44以内的气体(空气)由用于密封的树脂9a的供应压力推动以从出口 46排放。在向空腔43和44填充用于密封的树脂9a之后,向空腔43和44以内施加比供应压力更大的压力(空隙去除压力)以便强制排放留在用于密封的树脂9a中的气泡(空隙)。这是因为优选地去除留在密封构件9以内的气泡以便提高图26中所示密封构件9的强度。从通过密封在帽2与5之间的接合部分来加强接合强度的观点来看,如同图57中所示比较例子,形成密封构件100以便覆盖帽2的下表面和帽5的上表面5a。在这一情况下,由于未暴露在密封构件100与帽2和5之间的界面,所以可以比这一实施例更可靠地密封在帽2与5之间的接合部分。然而形成密封构件100的步骤(也就是密封步骤)涉及到向用于密封的树脂IOOa施加压力。本申请的发明人已经通过他们的研究发现当执行涉及到以图57中所示形式施加压力的密封步骤时,在密封步骤中施加的压力将朝着空间8侧按压和挤压帽2和5中的一个或者两个。在图57中所示例子中,帽5由于空腔5的形成而为薄,因此与帽2相比倾向于容易被挤压。当帽5被挤压成变得与传感器芯片I或者接线4接触时,传感器芯片I的可靠性(感测特性或者电特性)将下降。即使当未使传感器芯片I与帽2接触时,帽2的变形仍然使得用于密封的树脂9a的部分由于空间8的密封退化而入侵空间8并且与传感器芯片I接触。在密封步骤中在向帽5施加的压力与帽5的强度之间的相关性引起帽5的挤压现象(下文称为帽变形现象)。具体而言,当如图57中所示供应用于密封的树脂IOOa以覆盖帽2和5时,在图57的箭头101所示方向上施加压力。因此即使在除了传递模制方法之外的密封方法中仍然可能在密封步骤中根据在向帽5施加的压力与帽5的强度之间的相关性而引起该现象。然而传递模制方法与其它密封方法相比施加强压力,由此往往容易引起帽变形现象。即使在传递模制中供应图57中所示用于密封的树脂并且帽变形现象未出现,仍然可能在施加比供应压力更高的空隙去除压力时容易引起帽变形现象。
基于上述考虑,本申请中的发明人已经通过他们的研究发现可以抑制帽变形现象出现的以下结构。也就是说,在图25和图26中所示密封步骤中,形成密封构件9使得分别暴露帽5的整个上表面5a和帽2的整个下表面2b。如上文描述的那样,由于在密封步骤中经由用于密封的树脂9a向帽2和5施加的压力而引起帽变形现象。这一实施例也与上文在形成密封构件9的步骤中描述的比较例子相同,也就是说,在密封步骤中向用于密封的树脂9a施加压力。在密封步骤中,减少在按压和挤压帽2和5的方向上(在朝着空间8的方向上)作用的压力可以抑制帽变形现象。在这一实施例中,如图27和图28中所示,在空腔43的顶表面43a与帽5的上表面5a相抵邻接而空腔44的底表面44a与帽2的下表面2b相抵邻接之时供应用于密封的树脂9a。因此,在原则上在帽5的上表面5a之上和在帽2的下表面2b之下未供应用于密封的树脂9a(除了由于模制模具40或者帽2和5的加工准确性而少量使用于密封的树脂9a进入间隙之外)。因此,即使在密封步骤中向用于密封的树脂9a施加供应压力或者施加空隙去除压力时仍然仅向(严格的说为多数)侧面5c (这些侧面是与用于密封的树脂9a的接触界面)施加经由用于密封的树脂9a作用于帽 5的压力。即使当从侧面5c朝着空间8施加压力时,帽5的上表面5a由空腔43支撑,而帽2的下表面2b由空腔44支撑。只要压力未破坏空腔43和44就未引起帽变形现象。也就是说,在这一实施例中,在密封步骤中形成密封构件9使得暴露帽5的整个上表面5a和帽2的整个下表面2b,这可以防止或者抑制帽变形现象。因此可以维持空间8的密封以防止或者抑制密封构件9入侵到空间8中。因而使密封构件9与传感器芯片I接触,这可以抑制传感器芯片I和QFP 10的可靠性由于包括密封构件9的应力的影响而降低。帽5包括空腔5d周围的凸缘5e,并且凸缘5e朝着空腔5d以外突出。在密封步骤中,密封构件9按压突出凸缘5e,这可以提高在密封构件9与帽5之间的粘合性。本申请中的发明人已经研究帽5的可变形上表面5a暴露而帽2的下表面2b由用于密封的树脂覆盖这样的结构。作为考虑的结果,帽5的上表面5a由空腔43支撑,从而经由在帽2与5之间的接合部分向帽5传送从帽2的下表面2b施加的压力以引起帽变形现象。也就是说,已经发现重要的是暴露帽5的整个上表面5a和帽2的整个下表面2b中的每个表面以便防止帽变形现象。如上文提到的那样,用于密封的树脂9a填充空腔43和44。在从树脂去除气泡(空隙)之后加热和硬化用于密封的树脂9a以由此形成图25和图26中所示密封构件9。在加热步骤(烘焙步骤)中,例如在模制模具40中暂时硬化用于密封的树脂9a(见图27)(虽然未硬化整个用于密封的树脂9a,但是树脂9a即使在从模制模具40去除时仍然可以维持它的形状)。在从模制模具40去除引线框20之后用于密封的树脂9a传向加热炉(未示出)以完全硬化(此时硬化整个用于密封的树脂9a的树脂)。当完成加热步骤时,如图25和图26中所示形成密封构件9。已经提出用于容易地从模制模具40去除引线框20的以下技术。也就是说,压挤销(未示出)(喷射器销)附着到模制模具40的一个或者两个侧面,然后推向空腔43和44。在这一实施例中,从减少向帽2和5施加的外力的观点来看,压挤销优选地布置于与帽2和5隔开的位置以由此推动密封构件9 (暂时硬化的用于密封的树月旨9a)。如上文提到的那样,已经描述这一实施例的密封步骤。密封步骤并不限于上述方法,只要可以暴露帽5的整个上表面5a和帽2的整个下表面2b即可,并且可以应用各种修改例子。例如在描述图27和图28中所示形式时,在模制模具40的空腔43的顶表面43a与帽5的上表面5a相抵邻接而空腔44的底表面44a与帽2的下表面2b相抵邻接之时供应用于密封的树脂9a。在修改例子中,比帽2和5以及空腔43和44更软的树脂膜(未示出)布置于帽5与空腔43之间以及帽2与空腔44之间。也就是说,可以应用所谓的层叠模制方法。应用层叠模制方法可以提高在帽2与5之间的粘合性,从而可以可靠地防止用于密封的树脂9a在帽5的上表面5a之上或者在帽2的下表面2b之下入侵。这一方法可以填充由于帽2和5以及模制模具40的加工准确性而引起的间隙,因此可以防止在形成步骤中出现树脂毛刺。在层叠模制方法中,需要频繁更换树脂膜。为了降低制造成本,使用图27和图28描述的形式是优选的。在这一情况下,有树脂毛刺附着到帽5的上表面5a和帽2的下表面2b这样的可能性。然而可以例如通过应用激光等去除树脂毛刺。7.坝切割步骤图29示出了图25中所示坝被切割的状态的放大平面图。然后在图10中所示坝 切割步骤中,如图29中所示,去除用于将引线3耦合在一起的形成于引线3(外引线3b)之间的坝24。在这一步骤中,例如使用冲压机(未示出)(切割刀片)和模具(支撑夹具)通过按压加工来去除每个坝24。这时,树脂体的形成于坝24 (在帽5附近)以内的部分(坝中的树脂)也与坝24—起去除。在这一步骤中,引线3的外引线3b的末端与引线框的框部分20b耦合在一起。换而言之,在去除坝24之后也经由引线框20的框部分20b —体地形成引线3。8.引线形成图30示出了图29中所示外引线部分被切割和成形的状态的放大平面图。沿着图30的线F-F取得的放大横截面图与图6的横截面图相同,因此下文将省略它的图示。因此将使用图6描述该状态。然后在图10中所示引线形成步骤中,如图30中所示切割引线3的外引线部分3b以从框部分20b单体化。随后,按鸥翼形状形成如图6中所示引线3的外引线部分3b。引线3的外引线部分3b的切割方法例如涉及到通过在引线框20的上表面侧上布置冲压机(未示出)(切割刀片)而在其下表面侧上布置模具(未示出)(支撑夹具)来按压和切割。用于形成引线3的外引线3b的方法实现将冲压机和模具用于模制来进行形成。在这一步骤中,引线3分别单体化为个别构件。在这一步骤中,从引线框2单体化引线3。因此当产品形成区域20a中的每个部件未由引线框20的框部分20b支撑时,难以形成引线。在这一实施例中,如图12中所示,悬置引线14布置于未布置引线3的区域中。例如如图7中所示,悬置引线14由密封构件9密封。因此,直到下文将描述的单体化步骤的完成,产品形成区域20a经由悬置引线14耦合到引线框20的框部分20b并且由框部分20b支撑(见图12)。9.单体化步骤图31是示出了从引线框的框部分单体化图30中所示产品形成区域的状态的放大平面图。然后在图10中所示单体化步骤中,如图31中所示,产品形成区域20a与引线框20的框部分20b分离。在这一步骤中,例如使用冲压机(未示出)(切割刀片)和模具(支撑夹具)(未示出)通过按压来切割适于作为产品形成区域20a与框部分20b之间耦合部分的悬置引线14(见图12)。这时,通过冲压机分别去除图25中所示浇口部分45中形成的浇口树脂和出口部分46中形成的出口树脂。通过上述相应步骤,获得图4至图9中所示QFP 10。虽然未示出,但是除了上述相应步骤之外还执行标记步骤以形成用于QFPlO的产品标识标记等。标记步骤可以例如通过向帽5的上表面5a施加激光来形成标记。用于执行标记步骤的定时可以是在上述帽键合步骤之后、在单体化步骤之前的任何定时。用于在这一实施例中使用的引线框20包括如图11中所示产品形成区域20a,从而可以从一件引线框20获得多个QFP 10。随后执行包括外观检查或者电测试的必需检查和测试并且运出或者在装配衬底(未示出)上装配QFP10。参照用于描述上述引线框提供步骤的图13,在这一实施例中,例如包括镍(Ni)或者镍 钯(Ni/Pd)的镀制膜(金属膜)22预先形成于例如包括铜(Cu)的基底21的整个表面(上表面、下表面和侧面)之上。帽2包括形成于例如由Kovar制成的基底23的整个表面(上表面2a、下表面2b和侧面2c)之上的例如包括镍(Ni)或者镍 钯(Ni/Pd)的镀制膜(金属膜)22。也就是说,如图6中所示,帽2的下表面2b以及在将QFP 10装配于装配衬底(未示出)上时耦合到装配衬底侧上的端子的外引线部分3b由包括镍(Ni)或者镍 钯 (Ni/Pd)的镀制膜22覆盖。镀制膜22具有提高适于在QFP 10装配于装配衬底上时作为接点的焊接材料的焊料可润湿性这样的功能,因此可以省略在图10中的括号中提供的镀制步骤。在修改例子中,当镀制膜22未形成于帽2的外引线部分3b和下表面2b之上时,执行图10中的括号以内的镀制步骤。图32示出了沿着图29的线F-F取得的放大横截面图,该横截面图示出了外部镀制膜形成于引线和背表面帽从密封构件暴露的暴露表面之上的状态。当如图10中所示执行镀制步骤时,外镀制膜50如图32中所示形成于帽2和引线(外引线部分3b)从密封构件9暴露的暴露表面。通过在作为外端子的例如由焊料形成的引线3之上形成外镀制膜50,外镀制膜50可以提高如下焊接材料的焊料可润湿性,该焊接材料是将在图6中所示QFP 10装配于装配衬底(未示出)上时将使用的接点。在这一步骤中,待镀制的引线框20布置于如下镀制槽(未示出)中,该镀制槽中容纳镀制溶液(未示出),然后例如通过电解电镀形成外镀制膜50。通过电解电镀,外镀制膜50可以全部形成于从密封构件9暴露的区域之上。因此,外镀制模块50形成于外引线部分3b的上表面、下表面和侧面以及帽2的下表面2b之上。第二实施例在这一实施例中,将描述如下封装结构作为在第一实施例中描述的QFP 10的修改例子,该封装结构也具有在传感器芯片的背表面布置的帽中形成的空腔。这一实施例将主要描述半导体器件及其制造方法中的与第一实施例的不同点,因此下文将省略对在这些实施例之间的共同点的描述。下文将使用为了说明与第一实施例的不同点而必需的一些附图而如果必要则引用在第一实施例中使用的附图来描述这一实施例。半导体器件结构中的不同点图33是示出了作为与图5对应的修改例子的半导体器件的下表面侧的平面图。图34是沿着图33的线C-C取得的横截面图,而图35是沿着图33的线D-D取得的横截面图。图36示出了图33中所示半导体器件的密封构件内部的上表面侧上的平面结构的平面图。图37是示出了图35中所示半导体器件的修改例子的横截面图。图33中所示半导体器件的顶视图与参照图4在第一实施例中描述的顶视图相同,因此将省略对顶视图的图示。图33至图36中所示QFP(半导体器件)60与在第一实施例中使用图4至图9描述的QFP 10不同在于布置于传感器芯片I的背表面上的帽61具有空腔(空间形成部分、凹入部分、凹陷部分或者芯片容纳部分)61d。另外,QFP 60与QFP 10(见图4至图9)不同在于与帽61分开地提供提供接片(管芯焊盘)62作为用于将半导体芯片装配于其上的芯片装配部分。如图34和图35中所示,QFP 60具有装配于接片62之上的控制芯片6和传感器芯片I,并且空间8介于控制芯片6的背表面6b与帽61的上表面61之间。帽(第一构件或者背表面侧帽构件)61具有如下反型结构,在该结构中,覆盖传感器芯片I的前表面Ia的帽5倒置反转,因此覆盖传感器芯片I的背表面Ib侧。具体而言,帽61包括上表面61a、与上表面61a相反的下表面61b以及定位于上表面61a与下表面61b之间的侧面61c。帽61具有朝着下表面61b的凹陷形状。帽61在它的上表面61a侧上具 有空腔61d和布置成包围空腔61d的凸缘(接合部分)61e。例如通过向包括Kovar的平板施加按压加工形成空腔61d和凸缘61e来获得帽61。形成帽61的方法不限于此。可以去除(挖空)一个厚平板的部分(中心部分)以由此形成空腔61d和凸缘61e (从平板的底表面突出的部分)。如同帽5,空腔61d具有这样的平面尺寸,使得可以在其中容纳(装入)引线3的部分(图13中所示键合区域13c)、传感器芯片I、控制芯片6和接线4。在这一步骤中,引线3的部分(键合区域3c)、传感器芯片I、控制芯片6和接线4由帽61覆盖。帽5和61彼此相对,并且在帽5与61之间(在凸缘5e的粘合表面5f与凸缘61e的粘合表面61f之间)的接合部分由密封材料7密封并且键合到密封材料7 (见图34和图36)以密封空间8,这与图4至图9中所示QFP 10相同。在QFP 60中,布置于传感器芯片I的背表面Ib侧上的帽61包括空腔61d和凸缘61e。例如未布置图6中所不粘合剂13,并且密封构件7布置于引线3的密封区域3d(见图13)周围。换而言之,每个引线3的密封区域3d(和悬置引线14)由密封材料7密封。如图35和图36中所示,适于作为用于装配控制芯片6和传感器芯片I的芯片装配部分的接片62与悬置引线14 一体地形成并且经由悬置引线14由密封构件9支撑。接片62布置于由帽2和61形成的空间8中并且经由空间8布置于帽61的上表面61a之上。换而言之,在图4至图9中所示QFP 10中,控制芯片6和传感器芯片I由帽2直接支撑。在这一实施例中,控制芯片6和传感器芯片I未由帽61直接支撑而是经由悬置引线14和接片62由密封构件9支撑。以下将考虑除了待感测的感兴趣的力之外的外力(包括由于掉落冲击等而生成的外力)影响QFP 10和QFP 60这样的情况。由于在QFP 10中控制芯片6和传感器芯片I由帽2直接支撑,所以往往容易向控制芯片6和传感器芯片I传送外力。对照而言,在这一实施例中,控制芯片6和传感器芯片I未由帽61直接支撑而是由空心空间8以内的悬置引线14支撑,这与QFP 10相比往往容易吸收外力。例如当向QFP 60传送外力时,悬置引线14竖直(在厚度方向上)振动。外力转换成振动能量并且可以被减轻。以这一方式,这一实施例除了 QFP 10给出的效果之外还可以抑制向传感器芯片I传送外力(比如冲击)。这一布置可以抑制由于上述外力而使传感器芯片I和半导体器件的可靠性降低。图4至图9中所示QFP 10从如下散热的观点来看比QFP 60更好,该散热涉及到朝着外界耗散传感器芯片I或者控制芯片6生成的热。控制芯片6和传感器芯片I由从密封构件9暴露的帽2直接支撑,这可以增加传热路线(散热路线)的截面积。图35和图36图示了所谓的下置型结构。具体而言,在接片62的布置例子中,在每个悬置引线14提供倾斜部分14a。接片62的上表面定位于引线3的上表面以下(见图34)。可以应用各种修改例子。例如在图37中所示QFP 65中,由悬置引线14的密封构件9密封的区域的上表面可以定位于与接片62的上表面相同的水平面。由于传感器芯片I装配于接片62之上,所以当图37中所示QFP65旨在于定位于与图35中所示QFP 60相同的水平面时,常常不能如图37中所示层叠多个半导体芯片。换而言之,如同QFP 60,当装配具有控制芯片6与传感器芯片I的层叠的QFP 65时,QFP 65也将增加封装的高度(或者封装的厚度)。从封装的厚度减少的观点来看,QFP 60是优选的。在上文描述的QFP 60中,悬置引线14在空间8以内振动以减轻外力。当图34中所示接线4与帽5的下表面5b过分接近时,可能根据振动程度而使接线4与帽5接触。当接线4接触 帽5时,产生在接线之间的短路或者使接线4变形,这导致电耦合失效(在接线4之间短路或者接线4的接合断裂)。在QFP 60中,如图34中所示,帽5的下表面5b可以与接线4充分隔开布置。因此,QFP 60从防止或者抑制上述电耦合失效的观点来看更好。图35和图36图示了所谓的如下小接片型结构,该结构包括在平面尺寸比半导体芯片(控制芯片6)的装配表面(背表面6b)的平面尺寸更小的接片62之上装配的半导体芯片。在修改例子中,接片62的平面尺寸可以大于控制芯片6的背表面6b。小接片型结构即使在装配的半导体芯片的尺寸改变时仍然可以使用共同引线框。因此,小接片型结构在引线框的通用性方面更好。接片62包括与用于制造QFP 60的引线框相同的材料(例如铜)。因此,在接片62与传感器芯片I之间的线性膨胀系数差大于在帽61与传感器芯片I之间的线性膨胀系数差。为了减少由于线性膨胀系数差而生成的应力(热膨胀应力或者收缩应力),如下QFP 60更好,该QFP可以减少在接片62与半导体芯片(控制芯片6)之间的接触面积。半导体器件制造方法的不同下文将描述图33至图36中所示QFP 60的制造方法。在本节中,下文将主要描述与在第一实施例中描述的半导体器件的制造方法的不同,因此将省略对共同部分的描述。按照在第一实施例中参照图10描述的组装流程图制造QFP 60。QFP 60的制造工艺鉴于以下点而在图10中所示引线框提供步骤中提供的引线框中不同于第一实施例。这一实施例除了上述点之外与第一实施例相同。图38是作为与图12对应的修改例子的放大平面图,而图39是沿着图38的线F-F取得的横截面图。在这一实施例中提供的引线框63使用接片62作为芯片装配部分而不是在第一实施例中用作芯片装配部分的帽2 (见图12和图13)。接片62与引线框613—体地形成。镀制膜(金属膜)22如图39中所示例如在包括铜(Cu)的基底21的每个表面之上例如由镍(Ni)或者镍 钯(Ni/Pd)形成。镀制膜22未必形成于每个引线3的整个表面之上。当镀制膜22未形成于整个表面之上时,在形成密封构件9之后包括焊接材料(包含无铅焊料)的镀制膜(外镀制膜)形成于从密封构件9暴露的每个外引线部分3b的表面(上表面、下表面和侧面)之上。如图38中所示,接片62与各自具有倾斜部分14a的悬置引线14 一体地形成。如图39中所示,接片62的上表面定位于引线3的上表面之下。也就是说,在引线框提供步骤中提供的引线框63预先受到下置加工(偏置加工)。在这一步骤中的时间,未附着图33至图36中所示的帽61。如同在第一实施例中描述的帽2,帽61可以预先附着到引线框63。然而在这一情况下有必要在接片62浮置于空心空间中之时执行图10中所示半导体芯片装配步骤和接线键合步骤,这变成复杂操作。然后在如图10中所示在这一实 施例中描述的半导体芯片装配步骤和接线键合步骤中的每个步骤中,可以使用帽2取代接片62,因此下文将省略其图示和描述。这一实施例与第一实施例不同在于提供图10中所示帽键合步骤以及图40中所示帽5和帽61并且帽5装配于传感器芯片I的前表面Ia之上而帽61装配于传感器芯片I的背表面Ib之上。这一实施例除了上述点之外与第一实施例相同。图40是示出了与图21对应的修改例子的放大横截面图。图41示出了前表面侧上的帽在图10中所示接线键合步骤之后附着到引线框的状态的放大横截面图。图42示出了图41中所示引线框被倒置反转的状态的放大横截面图。在这一实施例的帽键合步骤中,装配帽5和帽61的顺序并不限于后文描述的顺序。为了装配帽61,同时保护耦合到传感器芯片I和控制芯片6的接线4,优选地预先装配前表面Ia侧上的帽5,然后装配背表面Ib侧上的帽61。具体而言,首先如图41中所示,提供如下台架(支撑板)64,该台架包括凹入部分(凹陷部分)64a和布置于凹入部分64a周围的引线保持器64b,并且引线框63布置于台架64之上使得引线3布置于引线保持器64b之上。膏状粘合剂7涂敷于引线3的密封区域3d(见图39)之上。如同第一实施例,帽5布置于帽2之上使得粘合剂7涂敷到的区域与帽5的凸缘5e的粘合表面5f相对。这时,控制芯片6、传感器芯片I的接线4、引线3的键合区域3c (见图39)和接片62布置于帽5的空腔3d中。然后例如通过例如用按压夹具(未示出)从上表面5a侧向帽2按压帽5以将凸缘5e的粘合表面5f推入帽2的上表面2b侧中来展开密封构件7以填充在相邻引线3之间的间隙。因而凸缘5的粘合表面5f由密封构件7键合到帽2的上表面2a。当帽5具有如下粘合强度时,该粘合强度使得即使在这一状态中如图42中所示倒转引线框63时帽5仍然未从引线框63掉落,则可以在装配帽61之后共同地执行密封材料7的硬化步骤。对照而言,当密封材料7的粘合强度低并且帽5即使在引线框倒转时仍然将掉落时,在装配帽61之前加热和硬化密封材料7。涉及到共同硬化密封材料7和其它部件的前者从提高图34和图35中所示空间8的密封的观点来看是优选的。然后如图42中所示,引线框63倒置翻转。也就是说,布置引线框63使得传感器芯片I的背侧Ib向上定向。并且向引线3的密封区域3d(见图39)(换而言之,向帽5的凸缘5e的粘合表面5f)涂敷膏状密封材料7。在与装配帽5的步骤相同的过程中装配图40中所示的帽61,并且加热密封材料7使得可以硬化密封材料7。在装配帽5的步骤中,帽5的下表面5b被布置成与帽61的上表面61a相对,并且粘合表面5f和粘合表面61f由密封材料7键合在一起。在装配帽61之后引线框63倒置翻转。在这一情况下,如图40中所示,在帽5与帽61之间的接合部分键合和固着在一起,因此实现形成密封的空间8。这一实施例与第一实施例不同在于在图10中所示密封步骤中如图43中所示形成密封构件9以便密封帽5的侧面5c和帽61的侧面61c。这一实施例除了上述点之外与第一实施例相同。图43是不出了与图26对应的修改例子的放大横截面图。在这一实施例的密封步骤中,如图43中所示,形成密封构件9以便覆盖帽5的侧面5c和帽61的侧面61c中的每个侧面。对照而言,密封构件9未形成于帽5的上表面5a之上和帽61的下表面61b之下,从而从密封构件9暴露帽5的上表面5a和帽61的下表面61b。如在第一实施例中描述的那样,这一布置可以减少在密封步骤中在挤压帽5和61的方向上作用的压力(在朝着空间8的方向上),因此可以抑制帽变形现象。在这一实施例中,侧面5c和61c是与上表面5a和6a不垂直的倾斜表面。因此可以提高在密封构件9与帽5和61之间的粘合性。由于帽5和61分别具有凸缘5e和61e,所以在帽5与61之间的接合部分具有朝着密封构件9以内的空间8以外突出的形状。突出部分适于作为锚,因此可以提高在密封构件9与帽5和61之间的粘合性。这一实施例的半导体器件及其制造方法除了上述不同点之外与第一实施例的半导体器件及其制造方法相同。因此除了上述不同观点之外将省略赘述,因此可以应用在第一实施例中描述的本发明。第三实施例这一实施例将描述具有装配于其上的光学传感器芯片的半导体器件作为在第一实施例中描述的QFP 10的修改例子。这一实施例将主要描述与在第一实施例中描述的半·导体器件及其制造方法的以下不同点并且将省略对与第一实施例共同的部分的描述。下文将使用为了说明与第一实施例的不同点而必需的一些附图而如果必要则引用在第一实施例中使用的附图来描述这一实施例。半导体器件结构中的不同点图44是示出了作为与图4对应的修改例子的半导体器件的平面图。图45是作为与图6对应的另一修改例子的半导体器件的横截面图。图46是示出了作为图I中所示修改例子的传感器芯片的前表面侧的平面图。图47是沿图46的线A-A获得的横截面图。图58是与图45对应的比较例子中的半导体器件的横截面图。图44和图45中所示QFP(半导体器件)70与在第一实施例中参照图4至图9描述的QFP 10不同在于传感器芯片(光学传感器芯片或者半导体芯片)71装配于帽2之上(具体在控制芯片6之上)。如同图2中所示传感器芯片I,传感器芯片71包括前表面(主表面)la、与前表面Ia相对的背表面(主表面)Ib以及定位于前表面Ia与背表面Ib之间的侧面lc。传感器芯片71是如下光学传感器芯片,该光学传感器芯片检测向具有光接收表面的前表面Ia侧施加的光(例如可见光),然后将施加的光转换成电信号以输出该信号。如图46和图47中所示,传感器芯片71在前表面Ia侧上具有如下光接收区域71a,该光接收区域具有用于接收待感测的感兴趣的光的多个发光元件(传感器电路)。传感器芯片71具有形成于其中的信号转换电路。信号转换电路与光接收元件电连接并且适于将光信号转换成电信号以从其输出电信号。信号转换电路(传感器电路)与形成于传感器芯片71的前表面Ia侧上的多个焊盘Ih电连接。传感器芯片71是光学传感器芯片,并且因此没有任何可移动部分(比如使用图I至图3描述的垂直部分Ig)。图44和图45中所示QFP (半导体器件)70具有装配于其上的作为光学传感器芯片的传感器芯片71。因此,布置成覆盖传感器芯片71的前表面Ia侧的帽72与在图4至图7中所示的第一实施例中描述的帽5不同在于以下结构点。也就是说,如图45中所示,帽72包括对于将由传感器芯片71感测的感兴趣的光而言透明的透明部分(透明构件)73以及用于支撑透明部分73的支撑部分(支撑构件)74。透明部分73布置于传感器芯片71的光接收区域71a之上。与密封构件9相比,透明部分73包括相对于待感测的感兴趣的光(例如可见光)而言具有低能量吸收率(也就是说,与密封构件9相比具有待感测的感兴趣的光的高透光率)的材料(例如在这一实施例中为玻璃)。对照而言,除了开口 74b形成于空腔5d的中心(在传感器芯片71的光接收区域71a之上)之外,支撑部分74具有与在第一实施例中描述的帽5的结构相同的结构。因此,这一实施例的与这一实施例中的帽5的部分共同的部分由相同标号标示,并且下文将省略它的赘述。支撑部分74的上表面74a对应于图6中所示帽5的上表面5a。在这一实施例中,透明部分73和支撑部分74的组件定义为帽72,因此上表面74不同于帽72的上表面5a。因此,在这一实施例的各图中,透明部分73的上表面定义为上表面5a。如图44中所不,支撑部分74的开口 74b布置于上表面5a的中心并且具有比传感器芯片71的光接收区域71a的平面尺寸更宽的平面尺寸。在这 一实施例中,开口 74b的平面尺寸比传感器芯片I的表面Ia的平面尺寸更宽或者更大。因此,可以经由透明部分73在开口 74b内查看传感器芯片71的整个表面la。具有上述结构的帽72允许向帽72的上表面5a侧施加的光经由透明部分73和空间8到达传感器芯片71的光接收区域(见图45)。举例而言,参照图44和图45,支撑部分74以及作为平板构件的透明部分73相互分开形成以便实现容易加工的由玻璃板支撑的透明部分73。另一方面,在修改例子中,透明部分73和支撑部分74可以相互一体地形成。当如图45所示,待感测的感兴趣的光经由透明部分73和空间8到达光接收区域71a时,光由于在透明部分73与空间8以内的气体(例如空气)之间的折射率差而折射。一种用于抑制光的折射的方式涉及到未将任何构件定位于光接收区域71a之上。当接线4耦合到传感器芯片71时,有必要保护接线4。类似地,作为图58中所示比较例子的QFP 102具有在密封构件103的中心形成的开口 103a。从开口 103a暴露传感器芯片71的光接收区域71a。在这一情况下,接线4由作为树脂构件的密封构件103密封,因此可以受保护。然而在QFP 102中,密封构件103的在开口 103a周围的部分中断或者反射待检测的感兴趣的光的部分。从向光接收区域71a稳定地供应大量光的观点来看,密封材料103变成抑制器。对照而言,这一实施例的QFP 70的帽72布置于帽2之上以便覆盖传感器芯片71、控制芯片6和接线4,因此适于作为用于保护接线4的保护构件。在QFP 70中,可以经过支撑部分74的开口 74b查看传感器芯片71的整个表面la,从而与图58中所示QFP 102相比可以增加光接收区域71a接收的光量。QFP 70的光接收区域71a可以与密封构件9隔开,这可以减少来自密封构件9的反射的影响。光接收区域71a通过加宽开口 74b来与支撑部分74隔开,从而可以减少支撑部分74的反射的影响。可以在QFP 70中查看传感器芯片71的整个表面la,这可以容易查看接线4的耦合状态。帽72与传感器芯片71分开形成,这可以容易附着功能构件(比如透镜)。例如将透镜(未示出)(光接收构件)附着到图45中所示透明部件73可以进一步增加光接收区域71a接收的光量。将滤光膜(光选择构件)(未示出)附着到透明部分73可以在光到达光接收区域71a之前容易去除除了待感测的感兴趣的光之外的光。半导体器件结构制造方法中的不同点现在下文将描述图44和图45中所示QFP 70的制造方法。在本节中也将主要描述与在第一实施例中描述的半导体器件的制造方法的不同点,并且下文将省略对与第一实施例的部分共同的部分的描述。在第一实施例中描述的帽键合步骤中,可以通过如图45中所示组装透明部分73和支撑部分74预先形成帽72以与第一实施例相同的方式制造QFP70。在这一情况下,在第一实施例中描述的QFPlO的制造方法中,传感器芯片I可以替换为传感器芯片71,而帽5可以替换为帽72,因此下文将省略其描述。这一实施例将描述在引线框之上组装帽72这样的示例实施例作为上文提到的制造方法的修改例子。实施例中的QFP 70的制造工艺与第一实施例不同在于图10中所示帽键合步骤的以下点。也就是说,如图48至图50中所示,在这一实施例的帽键合步骤中,依次层叠和装配支撑部分74和透明部分73以便在引线框20之上组装帽72。这一实施例除了上述点之外与第一实施例相同。图48至图50是与图21对应的修改例子的放大横截面图。图48是示出了支撑部分被装配的状态的放大横截面图。图49是示出了粘合剂被涂敷于图48中所示支撑部分之上的状态的放大横截面图。图50是示出了透明部分被装配于图49中所示支撑部分之上的状态的放大横截面图。在这一实施例的帽键合步骤中,首先如图48中所示,形成帽72的支撑部分74装 配于帽2之上。用于装配支撑部分74的方法与如在第一实施例中描述的用于装配帽5的方法相同,因此下文将省略其赘述。然后如图49中所示,粘合剂75涂敷(布置)于支撑部分74的上表面74a之上。粘合剂75是将支撑部分74紧固到图45中所示透明部分73的紧固构件。粘合构件75并不限于具体粘合构件,只要粘合构件具有足以将透明部分73紧固到支撑部分74的强度。然后如图50中所示,透明部分73布置于支撑构件74之上并且经由粘合剂75键合和固着到支撑部分74。因此,支撑部分74与透明部分73是一体的以由此形成如下空间8,该空间是在其中并入传感器芯片71、控制芯片6和接线4的密封空间。在这一实施例中,与透明部分73分开提供支撑部分74,其中透明部分73可以包括板状构件。因此也可以容易加工由玻璃制成的透明部分73。支撑部分74例如包括Kovar。如同在第一实施例中描述的帽5,可以例如通过按压工艺形成支撑部分74。也可以通过按压工艺形成支撑部分74的开口 74b。类似于这一实施例,帽72组装于引线框之上的示例实施例实现使用现有键合装备的组装。这一实施例之所以优选是因为可以制造帽72而未引入新制造装备。虽然图48至图50示出了膏状粘合剂75涂敷于支撑部分74之上的实施例,但是可以应用各种修改例子。例如膜状粘合剂可以预先键合到支撑构件74的上表面74a和透明部分73的下表面中的一个或者两个表面。在这一实施例中的半导体器件及其制造方法除了上述不同点之外与在第一实施例中描述的半导体器件及其制造方法相同。因此下文将省略其赘述,并且可以应用除了上述不同点之外的在第一实施例中描述的本发明方面。这一实施例已经描述第一实施例的修改例子并且可以与第二实施例组合应用。其它修改例子虽然已经基于实施例具体描述发明人创造的本发明,但是清楚的是本发明并不限于公开的实施例并且可以做出各种修改而不脱离本发明的范围。例如第一实施例已经描述布线布局。具体而言,如图8和图9中所示,沿着在控制芯片6中包括的四边之中的彼此相对的两边布置焊盘6e (见图9),并且位置与焊盘6e相对的引线3耦合到接线4b。然而可以根据必需外部端子的数目适当改变接线4的数目和布线布局。例如如同作为与图8对应的修改例子的图51中所示QFP(半导体器件)80,当焊盘6e分别布置于控制芯片6的四边上时,每个焊盘6e可以经由接线4耦合到与焊盘6e相对的对应引线3。上述修改例子可以与第二或者第三实施例组合应用。上述实施例和相应修改例子已经描述QFP作为包括在形成于密封构件以内的空间中布置的半导体芯片的半导体器件封装类型的一个例子,并且可以应用各种修改例子。例如如同作为与图6对应的比较例子的图52中所示半导体器件81,可以应用所谓的四角扁平无引线封装(QFN)型半导体器件,在该半导体器件中从密封构件9的下表面暴露引线3的外引线部分3b。除了从密封构件9的下表面分别暴露引线3的外引线部分3b之外,半导体器件81与在第一实施例中描述的QFP 10相同。如同QFP,QFN型半导体器件使外引线部分3b从密封构件9的下表面暴露,从而可以装配半导体器件而未从密封构件9的侧面突出外引线部分。因此,QFN型半导体器件与QFP型半导体器件的装配面积相比可以减少装配面积。例如已经在上述实施例和相应修改例子中描述如下引线框型半导体器件,该半导体器件使用引线框作为用于装配半导体芯片的基底。然而如同作为与图6对应的另一修改 例子的图53中所示半导体器件82,可以应用其中传感器芯片I装配于布线板83之上的布线板型半导体器件。布线板83包括上表面(芯片装配表面)83a、与上表面83a相对的下表面(装配表面)83b以及定位于上表面83a与下表面83b之间的侧面83c。控制芯片6和传感器芯片I装配于布线板83的上表面83a之上。在上表面83a之上,键合引线(端子)84被布置成经由接线4来与控制芯片6和传感器芯片I电连接。键合引线84布置于传感器芯片1(和控制芯片6)周围。在布线板83的下表面83b提供多个如下焊区(外部端子)85,这些焊区适于作为半导体器件82的外部端子。每个焊区85耦合到焊球(外部端子或者突出电极)86。焊区85经由在布线板83中包括的多个布线87来与上表面83a上的键合引线84电连接。布线板型半导体器件可以有效地使用布线板83的下表面83b作为外部端子的布置空间。因此即使当增加外部端子数目时,也可以抑制装配面积增加。例如包括如下焊区85的半导体器件尤其称为“区域阵列型半导体器件”,这些焊区在布线板83的下表面83b之上以矩阵布置为外部端子。如图53中所示,包括接合到焊球86的多个焊区85的半导体器件82称为“球栅阵列(BGA)型半导体器件82”。如下半导体器件称为“焊区栅阵列(LGA)型半导体器件”,该半导体器件未包括键合到相应焊区85的焊球86或者具有使用量比焊球86的使用量更小的焊接材料。在应用图53中所示布线板型半导体器件时,帽5装配于作为芯片装配表面的上表面83a之上。具体而言,在帽5的凸缘5e与布线板83的上表面83a之间的接合部分由密封材料7密封并且键合在一起。在布线板型半导体器件82的制造方法中,形成密封构件9使得在形成密封构件9的密封步骤中未从密封构件9暴露帽5的上表面5a和布线板83的下表面83b中的每个表面,这可以防止或者抑制在第一实施例中描述的帽变形现象。帽5布置于布线板83之上。暴露帽5的上表面5a和布线板83的下表面83b可以减少在挤压帽5的方向上(在朝着空间8的方向上)作用的压力。在图52和图53中描述的修改例子已经作为在第一实施例中描述的QFP 10的修改例子加以说明,并且这些修改例子可以与第三实施例组合应用。例如虽然已经作为第二实施例的修改例子说明在封装中仅装配一个传感器芯片I的QFP 65,但是本发明可以应用于作为第一或者第三实施例的修改例子的如下半导体器件,该半导体器件在其上仅装配一个传感器芯片I或者71。以这一方式,当驱动在其上仅装配传感器芯片的半导体器件时,提供另一如下半导体器件(如下控制芯片或者封装,该控制芯片或者封装上装配控制芯片),该半导体器件具有用于控制此处形成的传感器芯片的控制电路,并且可以通过将传感器芯片与控制电路电连接来驱动具有传感器芯片的半导体器件。从装配面积减少的观点来看,优选使用包括半导体芯片层叠的半导体器件。例如虽然第一至第三实施例已经描述其之上装配半导体芯片的层叠的半导体器件,但是如同作为与图45对应的修改例子的图54中所示半导体器件88,多个半导体芯片(图54中所示传感器芯片71)可以并行布置于空腔5d内的芯片装配部分之上。具体而言,当如图54中所示并行布置光学传感器芯片(传感器芯片71)时,可以形成宽度比传感器芯片71的表面Ia的总宽度更多的开口 74b,从而可以增加每个传感器芯片71的光接收区域71a接收的光量。例如第一至第三实施例以及分别在图52至图54中所示的修改例子已经描述如下半导体器件,这些半导体器件包括在由树脂(密封构件9)密封的基底(帽2、帽61和布线板83)与帽5之间的接合部分。另一方面,本发明可以提供作为与图6、图45、图52、图53和图54中各图对应的修改例子的、图55中所示的半导体器件89以及作为与图34对应的修改例子的、图56中所示的半导体器件90。在图55和图56中所示的半导体器件89和90中,通过在帽5(或者帽61)上叠加帽2(或者帽5)来形成空间8而未形成密封构件(见图6和图34),并且空间8由密封材料7 (和粘合剂13)密封。在帽2与5 (或者帽5与61)之间的接合部分由密封材料7 (和粘合剂13)键合和固着在一起。换而言之,在帽2与5(或者帽5与61)之间的接合部分(例如凸缘5e和61e)由包括树脂的密封材料7 (和粘合剂13)密封。当构造实施例而无密封构件9 (见图6和图34)时,如同半导体器件89和90,可以如图55和图56中所示缩短引线3的长度。例如封装(半导体器件)例如与图6中所示QFP 10和图34中所示QFP 60相比可以减少它的平面尺寸。也就是说,可以减少封装(半导体器件)的装配面积。在无密封构件9时在帽2与5(或者帽5与61)之间的接合强度低于图6中所示的QFP 10和图34中所示的QFP 60的接合强度。为了抑制接合部分的断裂,增加密封材料7和粘合剂13的强度将使在帽2与5(或者帽5与61)之间(或者之间的间隙中)的密封性质退化。从提高在帽2与5 (或者帽5与61)之间的接合强度的观点来看,或者从可靠地填充在帽2与5(或者帽5与61)之间的空间(或者之间的间隙)的观点来看,如同在第一至第三实施例中描述的和在图52至图54中各图中示出的修改例子,在帽5与基底之间的接合部分优选地由树脂(密封构件9)密封。 本发明可以应用于如下半导体器件,该半导体器件包括在形成于包括树脂的密封材料中的空间中布置的半导体芯片(比如传感器芯片)。
权利要求
1.一种半导体器件制造方法,包括以下步骤 (a)提供第一构件,所述第一构件包括第一上表面以及与所述第一上表面相反的第一下表面; (b)在所述第一构件的所述第一上表面之上装配半导体芯片,所述半导体芯片包括前表面、形成于所述前表面处的多个电极焊盘以及与所述前表面相反的背表面; (C)经由多个接线将所述半导体芯片的所述电极焊盘与布置于所述半导体芯片周围的多个端子电连接; (d)在所述步骤(c)之后,在所述第一构件的所述第一上表面之上布置第二构件,所述第二构件包括第二上表面、与所述第二上表面相反的第二下表面以及形成于所述第二下表面侧上的空间形成部分,并且经由密封材料将所述第一构件的所述第一上表面键合到在所述第二构件的所述空间形成部分以外提供的粘合表面,并且形成空间以便在所述第一构件与所述第二构件之间中容纳所述半导体芯片和所述接线;并且 (e)在所述步骤(d)之后,用树脂密封在所述第一构件与所述第二构件之间的接合部分,从而分别暴露所述第二构件的整个所述第二上表面和所述第一构件的整个所述第一下表面。
2.根据权利要求I所述的半导体器件制造方法,其中所述步骤(e)包括以下步骤向布置于模制模具型空腔中的所述第一构件和所述第二构件供应用于密封的树脂;并且向所述用于密封的树脂施加压力。
3.根据权利要求2所述的半导体器件制造方法, 其中在所述步骤(C)中,所述接线分别键合到所述端子的键合区域,并且 其中所述端子的所述键合区域布置于所述第一构件的所述第一上表面之上。
4.根据权利要求3所述的半导体器件制造方法, 其中所述第二构件具有布置成包围所述空间形成部分并且具有所述粘合表面的凸缘,并且 其中所述凸缘朝着所述空间形成部分以外突出。
5.根据权利要求4所述的半导体器件制造方法,其中所述步骤(b)包括以下步骤 (bl)分别提供第一半导体芯片和第二半导体芯片,所述第一半导体芯片包括形成于其中的传感器电路并且具有第一前表面、形成于所述第一前表面处的多个第一电极焊盘、以及与所述第一前表面相反的第一背表面,所述第二半导体芯片包括形成于其中的用于控制所述第一半导体芯片的控制电路并且具有第二前表面、形成于所述第二前表面处的多个第二电极焊盘以及与所述第二前表面相反的第二背表面; (b2)经由第一粘合剂在所述第一构件之上装配所述第二半导体芯片;并且(b3)经由第二粘合剂在所述第二半导体芯片的所述第二前表面之上装配所述第一半导体芯片。
6.根据权利要求5所述的半导体器件制造方法,其中所述第一构件是包括板状金属材料的板状构件,并且所述端子经由绝缘粘合剂键合到所述第一构件的所述第一上表面。
7.根据权利要求6所述的半导体器件制造方法, 其中所述步骤(d)包括以下步骤 (dl)布置所述第二构件使得每个所述端子从所述第二构件的所述空间的内侧朝着所述空间以外延伸;并且 (d2)在所述相邻端子之间中嵌入所述密封材料, 其中所述密封材料和所述第一粘合剂分别具有膏状性质,并且所述密封材料的粘性低于所述第一粘合剂的粘性。
8.根据权利要求2所述的半导体器件制造方法,其中所述半导体芯片包括可移动部分以及与所述可移动部分电连接的传感器电路。
9.根据权利要求2所述的半导体器件制造方法, 其中所述半导体芯片包括多个光接收元件形成于其中的光接收区域以及与所述光接收元件电连接的传感器电路,并且 其中所述第二构件包括布置于所述半导体芯片的所述光接收区域之上的透明部分和用于支撑所述透明部分的支撑部分。
10.根据权利要求9所述的半导体器件制造方法, 其中所述支撑部分由所述金属材料形成并且包括用于支撑所述透明部分的上表面和形成于所述半导体芯片的所述光接收区域之上的开口,并且 其中比所述半导体芯片的所述前表面更宽地形成所述开口。
11.一种半导体器件制造方法,包括以下步骤 (a)提供引线框,所述引线框包括管芯焊盘、布置于所述管芯焊盘周围的多个端子以及与所述管芯焊盘一体地形成并且适于支撑所述管芯焊盘的多个悬置引线; (b)在所述管芯焊盘之上装配半导体芯片,所述半导体芯片包括前表面、形成于所述前表面处的多个电极焊盘以及与所述前表面相反的背表面; (C)经由接线将所述半导体芯片的所述电极焊盘与所述端子电连接; (d)在所述步骤(C)之后,在所述引线框之上布置第二构件,所述第二构件包括第二上表面、与所述第二上表面相反的第二下表面以及形成于所述第二下表面侧上的第二空间形成部分,从而所述半导体芯片和所述接线定位于所述第二空间形成部分内,并且在所述端子之上装配所述第二构件; (e)在所述步骤(d)之后,布置第一构件,所述第一构件包括第一上表面、与所述第一上表面相反的第一下表面以及形成于所述第一上表面侧上的第一空间形成部分,从而所述第一上表面与所述第二构件的所述第二下表面相对,并且经由密封材料将在所述第一构件以外提供的第一粘合表面键合到在所述第二构件的所述第二空间形成部分以外提供的第二粘合表面;并且 (f)在所述步骤(e)之后用树脂密封在所述第二构件与所述第一构件之间的接合部分,从而分别暴露所述第二构件的整个所述第二上表面和所述第一构件的整个所述第一下表面。
12.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法,其中所述步骤(f)包括以下步骤向布置于模制模具型空腔中的所述第一构件和所述第二构件供应用于密封的树脂;并且向所述用于密封的树脂施加压力。
13.根据权利要求12所述的半导体器件制造方法, 其中所述第一构件具有第一凸缘,所述第一凸缘布置于所述第一空间形成部分周围并且具有所述第一粘合表面,其中所述第二构件具有第二凸缘,所述第二凸缘布置于所述第二空间形成部分周围并且具有所述第二粘合表面,并且 其中所述第一凸缘和第二凸缘分别朝着所述第一空间形成部分和第二空间形成部分以外突出。
14.根据权利要求13所述的半导体器件制造方法, 其中所述步骤(b)包括以下步骤 (bl)分别提供第一半导体芯片和第二半导体芯片,所述第一半导体芯片包括形成于其中的传感器电路并且具有第一前表面、形成于所述第一前表面处的多个第一电极焊盘以及与所述第一前表面相反的第一背表面,所述第二半导体芯片包括形成于其中的、用于控制所述第一半导体芯片的控制电路并且具有第二前表面、形成于所述第二前表面处的多个第二电极焊盘以及与所述第二前表面相反的第二背表面; (b2)经由第一粘合剂在所述第一构件之上装配所述第二半导体芯片;并且(b3)经由第二粘合剂在所述第二半导体芯片的所述第二前表面之上装配所述第一半导体芯片。
15.根据权利要求14所述的半导体器件制造方法,其中所述步骤(e)包括在所述相邻端子之间中嵌入所述密封材料的步骤,并且 其中所述密封材料和所述第一粘合剂分别具有膏状性质,并且所述密封材料的粘性低于所述第一粘合剂的粘性。
16.根据权利要求12所述的半导体器件制造方法,其中所述半导体芯片包括可移动部分以及与所述可移动部分电连接的传感器电路。
17.—种半导体器件,包括 第一构件,包括第一上表面以及与所述第一上表面相反的第一下表面; 第一半导体芯片,布置于所述第一构件的所述第一上表面之上,所述第一半导体芯片包括第一前表面、形成于所述第一表面处的第一电极焊盘以及与所述第一前表面相反的背表面; 接线,用于将所述第一半导体芯片的所述电极焊盘与在所述第一构件之上的所述第一半导体芯片周围布置的多个端子分别电连接; 第二构件,键合和固着于所述第一构件的所述第一上表面之上以便覆盖所述第一半导体芯片和所述接线,所述第二构件包括第二上表面以及与所述第二上表面相反的第二下表面; 空间,形成于所述第一构件与所述第二构件之间,用于在其中容纳所述第一半导体芯片和所述接线;以及 密封构件,由树脂制成并且适于密封在所述第一构件与所述第二构件之间的接合部分,从而分别暴露所述第二构件的整个所述第二上表面和所述第一构件的整个所述第一下表面, 其中所述第二构件经由密封构件键合到所述第一构件。
18.根据权利要求17所述的半导体器件, 其中所述接线键合到所述端子的相应键合区域,并且 其中所述端子的所述键合区域布置于所述第一构件的所述第一上表面之上。
19.根据权利要求18所述的半导体器件, 其中所述第二构件具有布置成包围所述空间的凸缘并且具有将键合到所述第一构件的粘合表面,并且 其中所述凸缘向所述空间以外突出。
20.根据权利要求18所述的半导体器件,其中所述第一半导体芯片包括可移动部分以及与所述可移动部分电连接的传感器电路。
21.根据权利要求20所述的半导体器件,其中所述半导体器件还包括第二半导体芯片,所述第二半导体芯片包括形成于其中的、用于控制所述第一半导体芯片的控制电路,所述第二半导体芯片具有第二前表面、形成于所述第二表面处的多个第二电极焊盘以及与所述第二前表面相反的第二背表面,并且 其中所述第一半导体芯片装配于所述第二半导体芯片的所述第二前表面之上。
22.根据权利要求17所述的半导体器件, 其中所述第一构件包括所述第一上表面侧上的用于形成所述空间的第一空间形成部分, 其中所述第二构件包括所述第二下表面侧上的用于形成所述空间的第二空间形成部分,并且 其中所述第一半导体芯片布置于所述第一空间形成部分与所述第二空间形成部分之间并且装配于经由多个悬置引线由所述密封构件支撑的管芯焊盘之上。
23.根据权利要求17所述的半导体器件, 其中所述第一半导体芯片包括形成有多个光接收元件的光接收区域以及与所述光接收元件电连接的传感器电路,并且 其中所述第二构件包括布置于所述第一半导体芯片的所述光接收区域之上的透明部分以及用于支撑所述透明部分的支撑部分。
24.根据权利要求23所述的半导体器件, 其中所述支撑部分由金属材料形成并且包括用于支撑所述透明部分的上表面以及形成于所述半导体芯片的所述光接收区域之上的开口,并且 其中比所述第一半导体芯片的所述第一前表面更宽地形成所述开口。
25.根据权利要求24所述的半导体器件, 其中所述第一半导体芯片并行布置于所述空间中, 其中比所述第一半导体芯片的所述第一前表面的总宽度更宽地形成所述开口。
26.一种半导体器件制造方法,包括以下步骤 (a)提供第一构件,所述第一构件包括第一上表面以及与所述第一上表面相反的第一下表面; (b)在所述第一构件的所述第一上表面之上装配半导体芯片,所述半导体芯片包括前表面、形成于所述前表面处的多个电极焊盘以及与所述前表面相反的背表面; (C)经由多个接线将所述半导体芯片的所述电极焊盘与布置于所述半导体芯片周围的多个端子电连接;并且 (d)在所述步骤(c)之后,在所述第一构件的所述第一上表面之上布置第二构件,所述第二构件包括第二上表面、与所述第二上表面相反的第二下表面以及形成于所述第二下表面侧上的空间形成部分,并且经由密封材料将所述第一构件的所述第一上表面键合到在所述第二构件的所述空间形成部分以外提供的粘合表面,并且形成空间以便在所述第一构件与所述第二构件之间中容纳所述半导体芯片和所述接线。
27.—种半导体器件制造方法,包括以下步骤 (a)提供引线框,所述引线框包括管芯焊盘、布置于所述管芯焊盘周围的多个端子以及与所述管芯焊盘一体地形成并且适于支撑所述管芯焊盘的多个悬置引线; (b)在所述管芯焊盘之上装配半导体芯片,所述半导体芯片包括前表面、形成于所述前表面处的多个电极焊盘以及与所述前表面相反的背表面; (C)经由接线将所述半导体芯片的所述电极焊盘与所述端子电连接; (d)在所述步骤(C)之后,在所述引线框之上布置第二构件,所述第二构件包括第二上表面、与所述第二上表面相反的第二下表面以及形成于所述第二下表面侧上的第二空间形成部分,从而所述半导体芯片和所述接线定位于所述第二空间形成部分内,并且在所述端子之上装配所述第二构件;并且 (e)在所述步骤(d)之后布置第一构件,所述第一构件包括第一上表面、与所述第一上表面相反的第一下表面以及形成于所述第一上表面侧上的第一空间形成部分,从而所述第一上表面与所述第二构件的所述第二下表面相对,并且经由密封材料将在所述第一构件以外提供的第一粘合表面键合到在所述第二构件的所述第二空间形成部分以外提供的第二粘合表面。
全文摘要
本发明提供了一种半导体器件及其制造方法。为了抑制树脂密封的半导体器件的可靠性降低。将具有空腔(空间形成部分)的第一帽(构件)和第二帽(构件)叠加并且键合在一起以形成密封空间。以如下方式制造包括该空间以内的传感器芯片(半导体芯片)和接线的半导体。在密封在帽之间的接合部分的密封步骤中,密封构件由树脂形成,从而分别暴露第二帽的整个上表面和第一帽的整个下表面。因此,在密封步骤中,可以降低在挤压第二帽的方向上作用的压力。
文档编号H01L23/495GK102683223SQ20121007195
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年3月16日
发明者高桥典之 申请人:瑞萨电子株式会社
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