半导体集成电路的电极结构及其封装的形成方法

专利名称：半导体集成电路的电极结构及其封装的形成方法
技术领域：
本发明涉及集成电路的电极结构及其封装的形成方法。本发明还涉及电子电路安装模式，通过把半导体IC芯片安装在载体基片并设置其所用电气互连，从而形成电路网络，更具体地涉及半导体IC的电极结构及其封装形成方法，适合用于实现低成本安装以及提高集成密度。
通常，具有IC芯片的大多数半导体器件采用芯片安装方法，对于通常称为“引线框架”的载体基片的电气互连，采用导线—接合或者带式自动接合技术。
这些载体基片在完成必要的电连接之后一般使用一定的塑性材料来模制。引线的突出部位通过焊接于设在相关电路板上的若干或全部焊料焊盘来进行导线—接合。
近年来，随着尺寸进一步减小或者“降低尺寸”，对电子组件的要求更加严格，使半导体IC封装在电路板上占据的安装面积减少或者“小型化”变得越来越重要。
实现此目的一种通用的方式是开发裸露芯片安装模式和片式封装。另一方面，数量增大的接合焊盘设置在有限表面积的芯片上的情形，可以期望称为“倒装芯片(FC)”互连模式。
这种模式是采用区域电极结构，其具有跨越基本整个IC芯片表面的接合焊盘栅格阵列，用于实现采用焊料隆起的电气互连。这可提供使相邻焊盘之间距离增大的能力和使焊盘连接处的电感最小化的能力。
令人遗憾地是，具有上述封装模式的已有公知的半导体IC器件存在以下问题FC连接的形成会使相邻焊料隆起在焊料回流处理时因不期望的电短路而产生失效的危险增多。这是因为如下因素，由于大多数IC芯片是在这样的条件下固有地设计的，即其接合焊盘采用导线接合技术，所以这些焊盘的布局必定会在IC芯片外缘上“积聚”，从而引起焊盘距离或间距缩小。为这种短距离跨越接合焊盘设置FC连接，引起相邻焊盘之间发生短路的可能性加大。
已有技术存在的另一个问题是，IC芯片的电气互连采用TAB或FC模式时，需要特殊的金属化处理，来提高相关的接合焊盘可靠性或使其最可靠。由此导致这种特殊类型的IC芯片的产品化受阻，以及制造成本加大。
在大多数情况下，IC芯片外部连接用的接合焊盘由铝制成，其可焊接性较差，即使湿润性达到某种程度，铝也易于扩散进入焊料材料，引起焊料的适用性降低。为了消除或避免这种困难，用于FC连接的接合焊盘一般由多层结构构成，例如在铝基电极上依次层叠铬(Cr)、铜(Cu)和金(Au)的组合结构。
如上所述，仍旧难于获得具有适合用于高密度安装封装的FC电极焊盘的IC芯片。即使可得到这种IC芯片，仍存在类型上的限制，而且价格较高，适用性降低。这是已有技术的半导体IC封装面临的又一问题。
避免上述问题的一种可能的方式是栅格球阵列(BGA)封装，其中之一已经公开，例如1993年6月1日授予Lin等并转让给Motorola，Inc，的美国专利5216278。按其公开的BGA封装，具有接合焊盘的IC芯片安装于载体基片，同时使用于电气互连的焊盘引线接合于基片上封装引线的接合区域。这些接合区域接着通过称为“填充通路”的导电通孔被连接于承载基片底表面上的接线端焊料焊盘栅格阵列。焊料焊盘起FC连接电极作用，可使IC芯片与基片以外的外部电路连接。按此BGA封装模式，具有引线接合焊盘的IC芯片可以FC焊盘与任何期望的外部电路电耦合。
令人遗憾的是，这种已有技术存在以下问题，用于焊盘布局转换的承载基片的尺寸大于待在其上安装的IC芯片。这肯定是因为IC芯片通过布线引线与FC焊盘电耦合所致。更具体地，采用布线作为IC焊盘的电连接，这些布线从各焊盘向外延伸，而这些焊盘准备与承载基片顶表面上的封装引线的对应焊接区接合，接着通过导电通路孔耦合于基片底表面上的FC焊盘，这些通路孔也称为“通路”，形成于焊接区之外的基片位置上。
已有技术的另一缺点是，如美国专利5216278所指教的BGA封装将难于满足半导体IC器件的高频特性的实现上的严格要求。已有技术中，由于未考虑如何在结构上布置焊盘布局转换承载基片，所以封装引线将可能要包含这些在长度上的增大，引起此处的电感增大。
再一个缺点是，在不远的将来焊接焊盘数量将进一步增多，将可能发生所有这种焊盘不能再成功地用于电连接的引线接合，因为双面布线基片的布线密度不足。如果这样，则承载基片将需要多层结构。但是，使用这种多层结构会导致成本提高，同时增大了复杂性。由此来看，就很难说已有技术的BGA封装适合于高管脚数的应用。
因此，本发明的目的在于提供半导体器件所用的改进的焊盘阵列载体封装方法和结构。
本发明的另一目的在于提供半导体集成电路器件改进的封装模式和电极结构，使IC芯片外缘上的接合焊盘阵列的布局转换为基本上跨越芯片整个表面的接线端焊料焊盘的栅格阵列，同时实现最小化的布线引线距离或间距，并降低其制造成本。
为了实现上述目的，本发明提供用于半导体集成电路器件的电极结构，该器件包括半导体元件，并在其外缘上具有多个用于外连接的外缘电极焊盘，以及用于焊盘阵列布局的转换的布线基片，其中布线基片可使外缘电极重新布置成为接线焊盘的行与列的区域阵列，同时使该区域阵列的间距比半导体元件外缘焊盘大几倍。
根据本发明的另一方案，提供半导体集成电路器件的电极结构，该器件包括半导体元件和位于半导体元件外缘上的多个外连接电极焊盘，其中外连接焊盘限定的每侧焊盘数量由函数2i(2i-1)给出，其中“i”是整数，其中半导体元件包括四侧边等长的方形扁平芯片，其上外连接焊盘以等间距而设，同时在芯片四个侧边中的每侧排列等数量的焊盘。
本发明还提供用于半导体集成电路器件的封装的制造方法，包括以下步骤利用无电镀技术形成由镍和金叠层构成的涂覆层，覆盖具有多个位于半导体元件外缘的铝制外连接焊盘的基片，即晶片或芯片；通过热压接合，使与外连接焊盘相关的外缘电极焊盘与用于使外缘接合焊盘重新布置成为接线端焊料焊盘的行列区域阵列的焊盘布局转换的布线基片实现金属接触，完成电连接；在布线基片与安装于其上的半导体元件之间的间隙填充选取的粘合树脂材料。
根据本发明再一方案，提供一种具有上述电极结构的半导体集成电路器件的封装的形成方法，其中在半导体元件外缘上具有多个铝制外连接焊盘的基片，与用于焊盘阵列布局转换的布线基片电耦合，通过使用夹层于其间的各向异性导电膜，使与外连接焊盘相关的外缘焊盘重新布置成为接线端焊料焊盘的行与列区域阵列。
根据本发明的又一方案，提供一种具有上述电极结构的半导体集成电路器件的封装的形成方法，包括以下步骤在焊盘阵列布局转换用布线基片上的半导体元件安装区域之外的位置设置测试用接线端焊盘，该布线基片可使半导体元件的外缘焊接焊盘重新布置成为其相反表面上的焊料焊盘栅格阵列；利用测试接线端焊盘完成半导体元件的可靠性测试后，切掉剩余的接线端焊盘以便清除，从而形成芯片尺寸布线基片，其芯片尺寸等同于半导体元件。
上述目的的实现主要是采用具有预定数量的外缘接合焊盘的半导体元件(IC芯片)，而该外缘接合焊盘按由确定的函数决定的特定关系与外连接焊盘相关，以及布线基片(布线转换基片)，用于外缘接合焊盘的电连接，使外缘接合焊盘布局转换成为相反基片表面上的接线端焊料焊盘的栅格阵列。
更具体地讲，在IC芯片具有扁平方形形状的同时，在芯片表面上设置接合焊盘，以使同一数量(N+1)的焊盘沿芯片每侧以等间距“P”排列。这些焊盘要与电极布局转换基片连接。设置在转换基片对应表面的是“接受”电极，按与IC芯片上的那些焊盘相对应的布局布置来排列。在基片上还设置了通路孔的栅格阵，用于电气互连至基片底表面上的接线端焊料焊盘，以使相邻通路孔处于比IC芯片的间距P大几倍的特定选取的间隔，其中选取的间隔可以取作“ip”，i是整数。
通路孔栅格阵列最外层与外缘焊盘相应线性阵列部分之间的定位关系如下一个最外通路孔与靠近的外缘焊盘之间的距离等于或小于栅格阵列的一个间距在此条件下，任何一个通路孔被长度最小化的封装引线布线连接于外缘焊盘中的相应一个。这种布局布置导致沿IC芯片一侧延伸的一行或列通路孔的数量n等于N/i+1。
此外，用于倒装芯片(FC)连接的接线端焊料焊盘设置在转换基片底表面上，通过通路孔连接。
这种布置可使IC芯片的外缘焊盘与FC焊料焊盘由得以最小化的距离耦合在一起。
通过以下结合附图对本发明的优选实施例的更为具体的说明，可以明了本发明的这些及其它目的、特征和优点。


图1是根据本发明一个优选实施例的焊盘布局转换基片的顶视平面图，该基片表面上具有焊盘阵列图形。
图2是图1所示基片的底视平面图。
图3是根据本发明另一实施例的芯片尺寸封装的侧视图。
图4是图3的封装的部分放大的剖面图。
图5A-5H展示了根据本发明又一实施例的薄膜电路载体的主要制造工序的剖面。
图6A-6E展示了根据本发明再一实施例的片式封装组装的主要工序的剖面。
图7是根据本发明又一实施例的片式封装的部分放大的剖面图。
结合图1和2，对本发明的焊盘阵列布局的设置原理做全面说明。图1展示了位于扁平方形焊盘布局转换基片2之上的焊盘布局图形，图2展示其底面的焊盘布局图形。
如图1所示，沿转换基片2顶表面的外围边缘设有方形岛7的方形环规则地相距。外围接合焊盘位于其上，用于与待安装于其上的IC芯片(未示出)的外连接焊盘互连接。
每个接合焊盘7与IC芯片上的接合焊盘之一的位置相对应。预定数量N+1的接合焊盘7以间距P沿基片2的四条侧边中的每一条排列。为了说明的目的，示例的构形设N为12。
图1的基片还展示出导电通孔6的栅格阵列，其用圆形表示，用于实现封装引线布线25到转换基片2底表面电耦合。孔6在本发明相关的技术领域中可以称为“填充通路孔”或简称为“通孔”。如图所示，这些通路孔6如此地构成，以使通路6的栅格阵列以等于由整数i增大的外围接合焊盘间距P的间距，基本上跨越占据转换基片2的整个区域。仅出于说明的目的，整数i设为2。
如图2所示，在焊盘布局转换基片2的底表面上，设置倒装式(FC)接线端焊料焊盘4的栅格阵列，由圆形表示，此阵列基本占据了基片底表面的整个区域。这些FC焊盘4在位置上与图1所示的位于基片2顶表面上的通路孔6的栅格阵列对应。
栅格图形由等数量n的FC焊料焊盘4的行和列的矩阵组成。换言之，随着基片呈现方形扁平形状，一行或一列n个FC焊盘4以相等的相邻距离或间距，沿基片2的四条侧边中的每一条设置。更具体地讲，位于相关IC芯片各侧边上的外围接合焊盘的数量N和位于基片底表面上的FC焊盘4的栅格阵列的数量n具体地由满足下式的值确定N-i (n-1) (1)其中i是给定的整数。
为了使外围焊盘7的数量4N与栅格排列的FC焊料焊盘4的数量n2相符，必须满足下式4N-n2-1 (2)为了连接所有相关的焊盘，要求同时满足公式(1)和(2)。为此，相关的电极数量可以给定为N-2i(2i-1)(3)n-4i-1(4)应注意，这对于除n是奇数以外的任何情况都是正确的；如果n是奇数，则应除去位于基片表面中央的一个电极，因为这种中央电极不能与外围焊盘7中的任何一个连线。
表 1
>图8所示的几种示范性电极数量满足由公式(3)和(4)所限定的条件。
由以上可知，如下成为可能，亦即通过使用具有特定数量焊盘的焊盘阵列布局转换基片2，该焊盘数量根据图8的技术受封装引线25的约束，以此满足如与图1相关的讨论的布线规则，由此获得尺寸等于或小于相关IC芯片的栅格球阵列(BGA)封装，同时使相关焊盘对应之间的互连距离最小化。
本发明的一个主要优点是，外围接合焊盘7中的每一个可通过通路孔6由封装引线25，以最小间距约束于位于转换基片2相反表面上的相应的一个FC焊盘4。之所以可以这样说，是因为如图1所示，N个外围焊盘7中的每一第i(i转换)个，被一个相应的引线25通过一个通路孔6，耦合至转换基片2的底表面上的“目标”FC焊料焊盘4，可使对应数量亦即1/i的FC焊盘4位于i轮换外围接合焊盘7中其余的正下方位置，这就避免了使用任何额外的引线导线。这也可使FC焊料焊盘4在布局间距上比基片2的外围接合焊盘7大i倍。
这里，通过具体选择焊盘数量，使其同时满足公式(1)和(2)两者，则可在减少尺寸的同时，有效地使用布局转换基片2的整个区域。
此外，在封装引线25由基片2边缘伸向其中央时，可使穿过通路孔6延伸的所需数量的封装引线25均匀或均衡，由此可减少将采用的布线层的数量。
参考图3-图7，将进一步说明本发明的几个优选实施例。
首先，结合图3和4说明半导体IC器件的电极结构的一个典型例子。
图3展示了根据本发明另一实施例的片式IC封装的剖面图，而其部分放大的剖面图如图4所示。
参见图3，参考标号1代表用作半导体元件的IC芯片，其底部具有安装表面，通过填充及夹在其间的粘合树脂层3安装在布线转换基片2上。基片2的设置是用于IC芯片1的接合焊盘布局的转换。布线转换(焊盘阵列布局转换)基片2其反面具有预定数量的引线端焊料焊盘4的行与列的栅格阵列或者矩阵，用于FC连接，其中每一个具有球状焊料突起或者形成于其上的“焊料球”5。
正如从图4所能更详细地看到那样，布线转换基片2上设有若干填充通孔6，其数量与焊料球5相同。在每个通孔6处，布线转换基片2在一个表面(顶面，芯片安装表面)具有外围接合焊盘7，其作用是充当在IC芯片1的外缘上排列的外连接电极。由铝制成的金属布线层8形成于IC芯片1的底面或粘合面，用以在其上提供封装引线布线8的预定图形。每个封装引线8由起保护膜作用的钝化层9覆盖，用于IC芯片表面上的相邻引线8之间的电隔离。每条引线8与由选择的金属制成的互连10的相应的一个电耦合。
图3所示IC封装是这样制成的，把IC芯片1安装于焊盘布局转换基片2，在由IC芯片1与布局转换基片2之间所限定的间隙中填充粘合树脂3，之后在基片2底面的各个FC焊料焊盘4上形成焊球5，从而形成期望的片式封装结构。
如图4所示，铝制封装引线8位于IC芯片1的外缘，而保护膜9在与引线8的接触部位对应的确定位置具有开口，以使每个互连金属10置于其上，以此提供与外缘接合焊盘7的相应的一个电互连。
IC芯片1与焊盘布局转换基片2的关系如下。这些IC芯片1上的外缘接合焊盘与转换基片2上的外缘接合焊盘7电耦合，按如下方式提供一一对应关系，通过相关的填充通路6，使间隔的外缘焊盘7连接于基片底表面上的相应各个FC焊料焊盘4上。
虽然图4未具体示出，但基片2上除上述之外的其余各外缘接合焊盘与下方的FC焊料焊盘4耦合1并由封装引线25连接至居中于布局转换基片2顶表面上的通孔6栅格阵列，如图1所示，这些通孔依序连接于基片2底表面上的相应FC焊盘4，而焊球5同样地分别形成于其上。
在展示的各实施例中，各IC封装结构假设i＝2，亦即，所用FC焊料焊盘4在间距或者布局间隙上是外缘接合焊盘7的两倍。更具体地讲，外缘接合焊盘7的布局间距是0.15mm，FC焊盘4的间距是0.3mm。这有利于抑制因焊球5的不规则性引起的电短路损坏而导致的故障的发生。
一般，最常用的IC芯片采用保护膜来覆盖铝制封装引线布线的表面，部分膜被去除，用以限定“窗口”，以便实现引线接合所需的电极结构，正如由引线接合(WB)焊盘这一名称所表明的。所示的实施例也遵循这种程序。但是，此时，对于采用金属与金属接触来说，这种铝互连8必定是相当不适合的，因为这种铝电极非常易于氧化而形成覆盖其表面的氧化膜，所以就焊接和/或热压接合技术而言要求严格的湿润性。显然，这也适用于该实施例。
通常，为了避免这种问题，按下述方式制造焊盘，对于FC焊料焊盘，在晶片切成芯片之前，通过溅射技术，在每个铝基焊盘上，预先形成由叠置的铬(Cr)、铜(Cu)和铝(Al)组成的复合膜，然后利用光刻掩模工艺腐蚀叠层，在晶片上形成焊盘。
令人遗憾的是，这种方式仍存在以下问题制造的适应性被仅限于晶片；而且该工艺复杂性加大，从而提高了制造成本。解决这种问题而提出的一种方法是在铝基上无电镀上镍(Ni)和金(Au)，从而形成焊盘。
按这种制造方法，在用稀硫酸溶液对铝基焊盘清洗之后，进行钯(Pd)激活处理；接着进行镍-磷(Ni-P)/金(Au)无电镀。
采用后者方法，由于仅在铝基焊盘上生长Ni-P/Au金属膜，所以不再需要任何特别的额外制图工艺，同时无需使用高价的溅射设备，因而能成功地制造或生产用于IC芯片1的低成本金属互连10。而且，取消实施光刻工艺有可能形成期望的焊盘，即使对于已经从晶片切出的IC芯片也是如此。
以下将结合图5A-5H说明焊盘布局转换基片2的制造方法。
图5A-5H展示了根据本发明另一实施例的薄膜电路基片制造中的主要工序剖面。
如图5A所示，在其相反表面上用两层铜膜制备双面贴铜。此片由聚酰亚胺片11、位于该片顶表面上的第一铜薄膜12和位于其底表面上的第二铜薄膜13。在图5B的步骤中，在第一铜膜12上形成光刻胶膜14，同时在第二膜13上形成保护膜15。
如图5C所示，对光刻胶膜14做公知的曝光和显影处理；然后以所获得的构图后的光刻胶膜作为掩模，下方的铜膜12被部分腐蚀掉，在该处提供若干开孔16，可以限定在后续工序将形成通孔的位置。
如图5D所示，接着以构图后的铜膜12作为掩膜，对所得结构做激光构图处理，以致片11被构图，从而在该处形成通孔17，该孔在平面形状上与在其上方掩模图形14中的开口16相同。
这样，如图5E所示，实施电致金属化，使通孔17填充铜金属，从而在片11中形成金属填充贯穿孔18，用作图4的通路孔6。
在图5F的工序，把前一工序留存的光刻胶膜14和保护膜15除去后，分别在该结构顶和底表面上淀积光刻胶膜19、20。采用公知的曝光和显影技术对这些膜19、20构图，在结构顶表面形成光刻胶图形19，并在其底表面上形成光刻胶图形20。
在图5G的工序，以每个构图后的光刻胶膜19、20作为掩模，进行腐蚀，使顶和底铜膜12、13部分地腐蚀掉。除去光刻胶膜19、20之后，在聚酰亚胺片11顶和底表面上形成铜制连接焊盘和封装引线，其构型限定出期望的电路图形，如图所示。
接着，如图5H所示，对所得焊盘和引线做无电镀处理，从而形成金属覆膜21，仅覆盖它们暴露的表面。这里所用金属可以是锡(Sn)。按此方式，成功地完成焊盘布局转换基片。
参看图6A-6E，它展示了根据本发明另一实施例的片式封装结构的制造中某些主要工序的剖面，通过把IC芯片安装在焊盘布局转换基片上，然后在它们之间设置电互连，从而形成封装。
如图6 A所示，IC芯片在其安装表面上具有外缘接合焊盘7，而焊盘布局转换基片2在其底表面上的特定位置具有FC焊盘4，基片2可以采用在先结合图5A-5H所讨论的方法，与IC芯片1分离地制备。这里应注意，转换基片2在尺寸上大于IC芯片1，这里为了在安装IC芯片1时，使可靠性测试接线电极22位于芯片1之外的基片2的外缘或“边缘”表面区域的确定位置。
在图6B的工序中，把具有外缘接合焊盘7的芯片1安装在转换基片2的中央，这些焊盘7通过热粘合技术与位于基片2顶表面上的相应位置的焊接接触及接合。在本实施例中，IC芯片1的连接焊盘可以由Ni-Au叠层的金属镀膜构成，而基片2的这些焊盘可以是镀Sn金属化膜。采用这种材料的组合，在选用每平方厘米20千克(kg/cm2)的压力，或者在是Au-Sn合金的共熔温度217℃温度以上，把IC芯片1压向基片2。由此通过两种焊盘之间产生的Au-Sn扩散接触，使得IC芯片外缘焊盘与基片2的各对应焊盘电耦合。
然后，利用转换基片2外缘上的测试接成焊盘22，使图6C的结构经受在线(On-Ship)电路测试，以便检测IC芯片1将来使用时的功能适用性和可靠性。如果IC芯片1成功地通过了测试，则选用可固化增强材料23，例如可以是环氧树脂，填充在IC芯片1与其下方的转换基片2之间，从而实现对各部分之间的任何接触部位的机械强度的加强，如图6C所示。
在图6D的工序，把固定安装了IC芯片1的转换基片2的中央部分与其边缘的其余部分切开。之后，如图6E所示，把IC芯片1和具有夹在其间的增强树脂23的部分切下的基片2的所得结构做焊料球形成处理。该处理可以包括如下步骤，在基片2底表面上的各FC焊料焊盘4上形成焊料球，对这些球回流(熔化)，以致在FC焊料焊盘4上形成等尺寸的焊料隆起5，如图所示。由此制成期望的片式封装(CSP)结构。
在展示的实施例中，对于IC芯片1与焊盘布局转换基片2之间电连接，采用Au-Sn扩散接触方式来完成Au-Sn扩散接合。本发明并不仅仅限于这种方式，也可以采用各向异性导电膜(ACF)来使它们接合在一起，该膜由粘合树脂材料与混合在其中的选取的金属颗粒或微粒化合物组成。
参看图7，这里展示了根据本发明的又一实施例的采用这种ACF片的CSP结构的部分放大示意图。
图7所示CSP结构是采用置于IC芯片1底表面与下方的转换基片2的顶表面之间的各向异性导电树脂层24来制造组装的，层24用作ACF。
把ACF树脂层24按芯片尺寸切割，并在10kg/cm2的压力和80℃的温度下，叠置在并暂时粘合于IC芯片1的底表面。在进行了精确的定位之后，在20kg/cm2压力和180℃温度下，把所得芯片结构最终安装粘合于转换基片2上。
按采用ACF树脂层24的两步粘合模式，使IC芯片1与转换基片2在其相应的对置接合焊盘处相互电互连接，同时成功地使除这些焊盘之外的其余任何部位电隔离，并由IC芯片1与基片2之间的ACF树脂坚固地结合在一起。这样有利于取消在完成电极接合工艺之后，如具有Au-Sn扩散接合焊盘的在先实施例所进行的填充附加的树脂。
在此模式中应予注意，在所示实施例中，在图5H所示工序中采用镀Sn，如果实施本发明时情况允许，采用镀Au更好。这是因为镀Au层在用作布局转换基片2的接合焊盘时所保持稳定的连接电阻。
本发明的一个显著优点是能增大相邻的封装导线接合焊盘之间的布线间距，并降低它们之间的不希望的电气短路的危险，这是因为以下因素，使用尺寸与安装于其上的相应IC芯片相同的焊盘布局转换基片，可成功地实现把“原始”接合焊盘转换成接线端焊料焊盘的栅格阵列。
本发明的另一优点是，期望通过导电通孔或通孔延伸的布线引线的数量可以实现均匀，减少布线引线间隔，从而使其中所需的布线层数量减少，这起因于如下因素，对IC芯片外缘上的接合焊盘数量与转换基片底面上的接线端焊料焊盘栅格阵列之间的关系给予预定的条件，互连路线选定的长度得以最小化。
另一优点是可以避免有关与使用裸露芯片通常产生的质量保障的问题。这是因为测试接线焊盘特别地设置在布局转换基片外缘上，可在其出生产线前对半导体器件实施可靠性测试程序。
又一优点是在IC芯片上的铝基焊盘的整个暴露表面上进行镀Ni-Au，可以采用常用的可靠的热压接合技术用于互连，以及使用ACF的低成本连接技术，可使制造成本整体降低。
由上述可知，根据本发明，可以提供改进的封装模式和半导体IC器件的电极结构，用于IC芯片外缘上的内部接合焊盘向基本跨越芯片整个表面的接线焊料焊盘的栅格阵列的布局转换，同时实现最小化的布线引线间距或者距离，而且还降低了制造成本。
尽管结合优选实施例对本发明做了特定展示和说明，但本领域的技术人员可以明白，在不脱离本发明的精髓及范围的条件下，可以做出在形式和细节上的上述和其它改变。
权利要求
1 半导体集成电路器件，包括集成电路芯片，在其外缘部位布置有多个外连接焊盘；布线基片，在与所述集成电路芯片的外连接焊盘对应的位置布置有多个外缘接合焊盘，并有与所述布线基片的外缘接合焊盘连接的区域阵列，外缘接合焊盘与所述集成电路芯片的外连接焊盘连接，所述布线基片可使所述外缘接合焊盘重新布置成为区域阵列，同时该区域阵列的间距是所述布线基片的外缘接合焊盘间距的整数倍。
2 根据权利要求1的半导体集成电路器件，其中，所述集成电路芯片的外连接焊盘规定每侧焊盘数量由函数2i(2i-1)给出，其中“i”是整数；所述集成电路芯片是四边等长的方形扁平芯片，所述外接合焊盘在各边上均匀相距而置，同时在所述芯片的四边中的各边上排列等量焊盘。
3 根据权利要求1的半导体集成电路器件，其中所述布线基片包括由柔性膜制成的承载体。
4 半导体集成电路器件的封装形成方法，包括以下步骤利用无电镀技术形成涂覆层，覆盖在半导体元件外缘上具有多个外连接焊盘的基片，所述焊盘由铝制成，所述涂覆层由镍和金的叠层制成，所述基片包括晶片和芯片中之一；采用热压接合，使与所述外连接焊盘相应的外缘接合焊盘与用于使所述外缘接合焊盘重新布置成为接线端焊料焊盘区域阵列的焊盘布局转换的布线基片实现金属接触，完成电连接；在所述布线基片与所述半导体元件之间的间隙中填充选取的粘合树脂材料。
5 具有权利要求2所述电极结构的半导体集成电路器件的封装形成方法，其中采用各向异性导电膜使在半导体元件外缘上带有多个铝制外连接焊盘的基片与用于焊盘布局转换的布线基片电耦合在一起，该布线基片可使与所述外连接焊盘相应的外缘接合焊盘重新布置成为接线端焊料焊盘的区域阵列。
6 具有权利要求1所述电极结构的半导体集成电路器件的封装形成方法，所述方法包括以下步骤在放置所述半导体元件的所述布线基片的表面区域之外的位置上设置测试接线端；采用所述测试接线端电极完成半导体元件的电路测试之后，切割所述测试接线端电极从而消除，由此形成所述半导体元件的芯片尺寸的布线基片。
全文摘要
一种电极结构及其制造方法(i)制备具有规则相距的外缘接合焊盘的阵列的扁平方形IC芯片，沿芯片四边中每一边接合焊盘的数量由函数2i(2i-1)等量确定，其中“i”是整数，其还具有铝制外连接焊盘；(ii)接着通过无电镀技术在芯片上形成镍和金涂覆层；(iii)通过热压接合技术，使外缘接合焊盘与焊盘布局转换基片电接合，该转换基片用于把外缘接合焊盘重新布置成焊料焊盘的栅格阵列；(iv)在转换基片与IC芯片之间填充黏合树脂。
文档编号H01L23/12GK1164128SQ9710319
公开日1997年11月5日 申请日期1997年1月16日 优先权日1996年1月16日
发明者石野正和, 佐藤了平, 御田护 申请人:株式会社日立制作所