半导体器件和半导体器件的制作方法

文档序号:6824214阅读:107来源:国知局
专利名称:半导体器件和半导体器件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体器件和用于制作一种半导体器件的技术,且具体地说是涉及一种通过叠置两个半导体芯片并用一个单个的树脂体封闭它们而制作半导体器件的有效技术。
随着大容量趋势的发展,包括诸如DRAM(动态随机存取存储器)和SRAM(静态随机存取存储器)的存储系统的半导体芯片采取了更大的平面尺寸。在其中包含存储电路系统的半导体芯片由树脂体封闭的半导体器件中,省略了一种引线框模垫(也称为接头(tab)),且采用了一种LOC(芯片上的引线)结构—它也能够被用于大的半导体芯片。在一种LOC结构中,引线被设置在半导体芯片的上和下表面(一个主表面和与其相对的另一主表面)中的上表面(即一个主表面)上。通过采用这种LOC结构,即使当半导体芯片的平面尺寸增大时,也能够为树脂体所封闭的引线保持一个封闭区,从而限制了树脂体的平面尺寸的增大。例如,在1990年10月1日公开的Tokkai Hei 2-246125(对应于美国专利第5,068,712号)中,公布了采用一种LOC结构的半导体器件。
为了实现包括存储电路系统的半导体芯片的高封装密度,叠置的半导体器件已经得到了开发,其中具有容量相同的存储电路系统的两个半导体芯片得到叠置,且这两个芯片随后被一个树脂体所封闭。具有LOC结构的叠置的半导体器件在例如Tokkai Hei7-58281(1995年3月3日公开)中得到了公布。
在该公开中公布的具有LOC结构的叠置半导体器件包括一个树脂体;第一和第二半导体芯片,它们位于树脂体之内并具有形成在作为上和下表面(一个主表面和与其相对的另一主表面)中的上表面(即一个主表面)的电路形成表面上的电极;一个第一引线,它在树脂体之内和之外延伸并经过一个绝缘膜而被接合到第一半导体芯片的电路形成表面上;以及,一个第二引线,它位于树脂体之内和之外,并经过一个绝缘膜而被接合到第二半导体芯片的电路形成表面上,并借助一个导电连线而与电路形成表面的电极相电连接。
第一半导体芯片和第二半导体芯片都得到叠置,从而使它们的电路形成表面彼此相隔一个预定的间隙而相对。第一引线和第二引线被叠置,从而使每一个的一部分相重叠,并通过激光焊接而电和机械连接。
第一引线包括位于树脂体之内的一个内引线部分,它在第一半导体芯片的电路形成表面的一侧上延伸并在第一半导体芯片的电路形成表面上延伸;以及,一个弯曲成J形引线的外引线部分,它是一种表面安装封装。
这种第一引线的内引线部分被弯曲,从而使经过一个绝缘膜与第一半导体芯片的电路形成表面接合的部分比在第一半导体芯片的一侧上延伸的部分更接近芯片的电路形成表面。
第二引线在第二半导体芯片的电路形成表面的一侧上延伸,并在第二半导体芯片的电路形成表面上延伸。这种引线被弯曲,从而使经过一个绝缘膜而接合到第二半导体芯片的电路形成表面上的部分比在第二半导体芯片的一侧上延伸的部分更接近芯片的电路形成表面。
在激光焊接之后,与第二半导体芯片相连的第二引线的另一端在模转移步骤之前在树脂体之内被切断,因而它不被从树脂体拉出。换言之,被拉出树脂体的外引线被用作了两个半导体芯片的公共外连接端。
根据上述树脂模制型半导体器件,形成一个存储器LSI的两个半导体芯片可借助树脂被封闭在一个薄封装中,因而能够在与包括一个树脂封闭的半导体芯片的封装相同的尺寸上实现两倍的存储容量。
本发明人开发的,是一种新的具有适合于更薄组装的LOC结构的叠置半导体器件。这种叠置半导体器件还没有被公布,然而,它具有如在本申请人早些时候递交的美国申请序号09/161,725号(1998年9月29日递交)中描述的以下结构。
该器件主要包括一个树脂体;设置在树脂体之内的一个第一和第二半导体芯片,它们具有形成在作为上和下表面中的上表面(即一个主表面)的电路形成表面上的电极;一个第一引线,它在树脂体之内和之外延伸,并经过一个绝缘膜而被接合到第一半导体芯片的电路形成表面上,并通过一个导线而与电路形成表面的电极电连接;以及,一个第二引线,它在树脂体之内和之外延伸,经过一个绝缘膜而接合到第二半导体芯片的电路形成表面上,并通过一个导线而与电路形成表面的电极电连接。
本发明的叠置半导体器件可以是例如一种TSOP(薄的小轮廓封装)。两个半导体芯片即第一和第二半导体芯片—它们形成了具有相同的存储容量(例如64Mbyte DRAM)的存储LSI-在用转移模制方法形成的封装件(树脂体)之内彼此叠置,并在它们的下表面(即一个主表面和对着它的另一个主表面)接触的情况下得到封闭。
第一引线和第二引线得到叠置,从而使每一个的一部分相重叠,并通过激光焊接而电和机械连接。
第一引线和第二引线每一个都包括位于树脂体之内的一个内引线部分和位于树脂体之外的一个外引线部分。第一和第二半导体芯片的内引线部分包括一个第一部分,它在半导体芯片(在第一引线的情况下为第一半导体芯片且在第二引线的情况下为第二半导体芯片)的电路形成表面的一侧上延伸,并在半导体芯片的电路形成表面上延伸;一个第二部分,它从第一部分向着半导体芯片的下表面弯曲;以及,一个第三部分,它沿着与第一部分相同的方向从第二部分弯曲。第一引线和第二引线的第三部分在树脂体之内和之外延伸,并沿着上/下方向彼此叠置。第一引线的外引线部分被弯曲成鸥翅形引线,它是一种表面安装封装件。第二引线的外引线部分的长度比第一引线的外引线部分的长度短。
因此,在上述叠置半导体器件中,与其中两个半导体芯片的元件形成表面彼此相对地设置且内引线部分被设置在两者之间的间隙中的上述公开的叠置半导体器件不同,两个半导体芯片的下表面彼此接触。
因而在两个半导体芯片没有间隙,且树脂体的厚度可以相应地变得更薄。
换言之,由于在第一半导体芯片与第二半导体芯片之间没有第一引线或第二引线,两个半导体芯片之间的空间可以比现有技术中叠置半导体器件的其中第一引线和第二引线被分别设置在第一半导体芯片与第二半导体芯片之间的情况更窄。因此,树脂体的厚度能够得到减小,且叠置的半导体器件可以作得更窄。
至于半导体芯片与引线之间的浮动电容,设置在第一半导体芯片的元件形成表面上的引线与第二半导体芯片之间的浮动电容,以及设置在第二半导体芯片的元件形成表面上的引线与第一半导体芯片的浮动电容,都可以被消除,因而加到引线上的浮动电容被相应地减小,且引线的信号传播延迟得到了改善。
换言之,由于没有在第一半导体芯片与第二半导体芯片之间的第一引线和第二引线,在加到第一引线上的浮动电容(芯片/引线电容)中,第二半导体芯片产生的浮动电容,与现有技术的叠置半导体器件的其中第一引线和第二引线被设置在第一半导体芯片和第二半导体芯片之间的情况相比,得到了有效的消除;且加到第二引线上的浮动电容(芯片/引线电容)中,第一半导体芯片产生的浮动电容得到了有效的减小。因此,加到引线即第一引线和第二引线上的浮动电容得到了减小。结果,引线的信号传播延迟得到了改善,且叠置的半导体器件的电特性得到了增强。
第一半导体芯片由第一引线框的引线所固定的树脂封闭,且第二半导体芯片由借助第二引线框的引线固定的树脂体封闭。换言之,这种树脂封闭的半导体器件是利用两个引线框产生的。在这两个引线框中,其中的一个没有外引线部分且只有内引线部分。换言之,在这种树脂封闭半导体器件中,从树脂体拉出的另一引线框的外引线部分被用作两个半导体芯片的公共外部连接端。
在用于制作这种树脂封闭半导体器件的步骤中,第一引线框的引线的内引线部分首先被接合到第一半导体芯片的元件形成表面上,且第二引线框的引线的内引线部分被接合到第二半导体芯片的元件形成表面上。
随后,第一引线框的引线的内引线部分和形成在第一半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台借助连线而得到连接,第二引线框的引线的内引线部分和形成在第二半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台借助连线而得到连接,这两个引线框被叠置,从而使第一半导体芯片的下表面和第二半导体芯片的下表面彼此相对,这些引线框被压入一个模中,且第一半导体芯片和第二半导体芯片借助树脂而得到封闭。
随后,在封装件(树脂体)之外延伸的一个第一引线框阻挡杆和一个第二引线框阻挡杆,利用一个切割模,而得到切割,从而形成了一个引线框的外引线部分。
根据上述制作方法,两个引线框的切割能够在一个步骤中进行,因而与其中一个引线框的外引线部分在模制步骤之前得到切割的上述公布中的封装件制作方法相比,加工过程得到了缩短。
(1)然而,在上述制作方法中,载有半导体芯片的两个引线框得到叠置,被插入一个模中,且树脂被注入模腔中且一个引线框阻挡杆和另一个引线框阻挡杆被一个上夹持表面和一个下夹持表面沿着上/下方向所夹持。如果上和下模夹持表面没有以足够的力夹紧阻挡杆,阻挡杆之一就可能由于内部压力而向着腔外移动,树脂可能通过此时在一个阻挡杆与另一阻挡杆之间产生的间隙而泄漏到腔之外,且这可能引起模制的缺陷。
具体地,在近来的LSI引线框中,随着引线的间距和宽度减小,阻挡杆的宽度也变窄。结果,难于保证模与阻挡杆的夹持表面之间有足够的接触面积,因而阻挡杆上的夹持表面的夹紧力不够,且阻挡杆会由于树脂注入压力而移动。
处理这种问题的一种方式,是增大引线框的阻挡杆的宽度,但如果在其中两个叠置阻挡杆被同时切割的上述制作过程中这样做,加在切割模上的负荷增大,从而其寿命缩短。
进一步地,本发明人在开发上述叠置的半导体器件的过程中发现了其他的问题。
(2)这种叠置的半导体器件是借助采用两个引线框的组装过程而制成的,因而需要接合在第二引线框支撑的第二引线和第一引线框中支撑的第一引线适合于微组装的激光焊接可有效地被用于接合第一和第二引线,然而如果激光焊接是在树脂封闭体形成之前的阶段进行,就会产生以下问题。
在激光焊接中,引线的接合部分(焊接部分)受到激光照射并熔化,因而大量的熔化材料通过激光照射而扩散到了周围的区域。由于第一半导体芯片和第二半导体芯片以它们的下表面彼此相对的方式得到叠置,由于这种熔化而产生的扩散的材料飞到半导体芯片的电路形成表面上。
当扩散材料飞到半导体芯片的电路形成表面上时,由于这种材料是高温的,它对形成在半导体芯片的电路形成表面上的保护膜造成了热损坏,因而保护膜之下的互连经常断开或与相邻的互连发生短路。如果发生了大量的这种缺陷,半导体芯片会损坏,且叠置的半导体器件的产量(yield)就会有严重的下降。特别地,在其中保护膜是用聚酰胺树脂(polyimide resin)制成以改善与树脂封闭体的树脂的附着特性或DRAM的抗α射线特性的半导体芯片中,由于扩散材料的缺陷是很容易发生的。
进一步地,由于引线的接合部分是通过激光焊接熔化的,包含在引线中的杂质(例如硫)变成了外部气体附着在半导体芯片表面上,并产生化学反应而引起芯片表面的恶化。如果发生了半导体芯片表面的恶化,半导体芯片与树脂体的树脂之间的附着显著地降低,且在两者之间的界面处由于热膨胀系数差造成的热应力而容易发生剥离。如果发生了这种界面剥离,包含在树脂体的树脂中的水份就在剥离区中累积,且累积的水份会在加热循环测试(它是在产品完成之后进行的环境测试)期间或者由于芯片被焊接到电路板上时由于回流焊接加热而蒸发。这使树脂体发生裂缝,并引起叠置的半导体器件的可靠性的下降。
进一步地,引线框倾向于随着引线的变细而变薄,且更容易由于不够的机械强度而发生引线的弯曲。如果引线发生弯曲,在第一引线的接合部与第二引线的接合部之间将出现一个间隙,从而造成焊接缺陷。结果,第一引线和第二引线必须借助固定工具进行限制,从而叠置的半导体器件的产量下降。
(3)在叠置的半导体器件以及通常的半导体器件中,为了在安装期间保持焊接泄漏特性并改善抗腐蚀特性,必须在外引线上电镀导电膜(电镀膜),该膜包括例如铅-锡。这种电镀是通常的电镀,包括预处理—诸如去油步骤、水洗步骤、抛光步骤和水洗步骤,以及后处理—诸如电镀步骤、水洗步骤、中和步骤、热水洗步骤、以及干燥步骤。当进行包括这些步骤的电镀时,在叠置的半导体器件中,电镀是用重叠的两个引线框进行的。因此,前面的阶段的某些处理液(反应剂)由于毛细作用而被留在了第一引线框与第二引线框之间,且来自前面阶段的大量的处理液可能被携带到随后的阶段处理液中。这种前面阶段的处理液的携带造成电镀缺陷,并大大降低了叠置的半导体器件的产量。另外,随后阶段的处理液必须频繁地更换,且叠置的半导体器件的产量降低。
(4)在叠置的半导体器件中,树脂封闭体是由重叠的两个引线框形成的。用于支持引线框中的树脂体的后引线也被形成在两个引线框的每一个中相互重叠的位置处。
因此,在树脂体内后引线有两个相邻的表面,且由于这两个后引线是在进行了电镀之后从引线框的框体切割的,相邻引线的端部从树脂体暴露。如果这些相邻表面被暴露,来自外界的水份容易通过表面而穿入体的内部,且容易腐蚀半导体芯片的导线与电极之间的连接部分,以及内引线部分与引线和导线之间的连接部分。这引起了叠置的半导体芯片的可靠性的降低。
(5)叠置的半导体器件是借助采用两个引线框的组装处理而产生的。在第一引线框中,第一引线的外引线部分的端部被支撑在框体中,且第一引线的中间部分被阻挡杆互连并被阻挡杆支撑在框体中。在第二引线框中,第二引线的外引线部分的端部借助阻挡杆互连,并被阻挡杆支撑在框体中。换言之,在第二引线框中,在阻挡杆与框体限定的区域中没有受到支撑的部件,因而刚性低且容易发生弯曲。因此,当在把第二引线的内引线部分固定到半导体芯片的电路形成表面之后的随后阶段的一个步骤中第二引线框得到转移时,芯片会摇摆且容易从第二引线框落下,因而叠置的半导体器件的产量下降。
(6)在叠置的半导体器件中,树脂封闭体是借助适合于大规模生产的转移模制方法形成的。这种转移模制方法是一种用于通过把树脂压注到模腔中而形成一个树脂体的方法。树脂通常是包含大量的填充物的环氧加热固化树脂,以实现较低的应力。
半导体芯片主要包括一个半导体衬底;在该半导体衬底的一个电路形成表面上的一个绝缘层;一个多层互连层,包括多个彼此叠置的互连层;以及,一个表面保护膜(最后保护膜),用于掩盖这种多层互连层,因而半导体芯片沿着芯片的下表面向外凸起的方向弯曲。如果两个半导体芯片在此状态下以它们的下表面彼此相对的方式叠置在一起,在两个半导体芯片71之间将形成一个间隙72,该间隙一般从两个半导体芯片71的中心向着边缘变宽,如图32所示。
因此,当两个半导体芯片71被设置在模75的腔76中,且树脂77被压力注入到腔76中以形成图33显示的树脂体时,树脂77通过两个半导体芯片71之间的间隙而渗透出来。然而,由于树脂77包含混合到其中的填充物,它不能透过比填充物的晶粒直径小的间隙,因而在两个半导体芯片71之间形成了一个空间78。如果在两个半导体芯片71之间形成了这样一个空间78,当在至腔76的树脂注入完成之后把高于注入压强的压强用来除去包括在树脂中的气泡时,在半导体芯片71中将产生从空间78向外辐射的裂缝,且这将造成叠置的半导体器件的产量的下降。
因而本发明的目的,是提供一种能够改善半导体器件的产量的技术。
本发明的另一个目的,是提供一种能够改善半导体器件的生产率(productivity)的技术。
本发明的再一个目的,是提供一种能够改善半导体器件的可靠性的技术。
本发明的再一个目的,是提供一种技术,它能够在其中利用两个引线框而对两个半导体芯片进行树脂封闭的半导体器件生产中防止阻挡杆由于模制期间树脂注入压强而发生移动。
通过以下的详细描述和附图,本发明的这些和其他的目的和新颖特征将变得显而易见。
现在简要描述本申请中公布的本发明的基本特征。
(1)在根据本发明的半导体器件中,第一半导体芯片的下表面和第二半导体芯片的下表面被封闭在一个封装件中,其中固定在第一半导体芯片的元件形成表面上的第一引线框的多个引线的内引线部分和形成在第一半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台,以及固定在第二半导体芯片的元件形成表面上的一个第二引线框的多个引线的内引线部分和形成在第二半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台,分别得到电连接,且暴露于封装件之外的第二引线框的阻挡杆的宽度小于暴露在封装件之外的第一引线框的一个阻挡杆的宽度。
(2)根据本发明的半导体器件的生产方法包括以下步骤(a)-(d)(a)提供一个第一引线框,它包括借助一个第一阻挡杆而互连的多个引线,以及提供一个第二引线框,它包括借助一个第二阻挡杆而互连的多个引线,其中在第二阻挡杆上形成有一个沿着宽度方向延伸的虚设引线,(b)把第一引线框的一个引线的一个内引线部分固定在第一半导体芯片的一个元件形成表面上,并把第二引线框的一个引线的一个内引线部分固定在第二半导体芯片的元件形成表面上,
(c)把第一引线框的一个引线的内引线部分与形成在第一半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台电连接,并把第二引线框的引线的内引线部分与形成在第二半导体芯片的元件形成表面上的一个接合台电连接,(d)把第一半导体芯片和第二半导体芯片封闭在封装件中并使第一引线框与第二引线框重叠从而使第一半导体芯片的下表面和第二半导体芯片的下表面彼此相对,以及(e)切断第一引线框的第一阻挡杆并切断第二引线框暴露在封装件之外的第二阻挡杆。
(3)在包括一个树脂体、置于树脂封闭体之内并具有形成在上和下表面中的上表面上的电极的第一半导体芯片和第二半导体芯片、在树脂体之内和之外延伸并与第一半导体芯片的电极电连接的一个第一引线、以及在树脂体之内和之外延伸并与第二半导体芯片的电极电连接的一个第二引线的半导体器件的生产方法中,第一引线和第二引线在形成树脂体之后通过焊接而接合,且第一引线与第二引线的焊接部分相重叠。
这种焊接是借助第一引线或第二引线之上的激光进行的。
(4)在包括封闭支撑在第一引线框的框体中的第一引线的内引线部分、支撑在第二引线框的框体中的第二引线的内引线部分、接合在第一引线的内引线部分上并具有与第一引线的内引线部分电连接的一个电极的第一半导体芯片、以及接合到第二引线的内引线部分上并具有与第二引线的内引线部分电连接的一个电极的第二半导体芯片的步骤,并进一步包括对第一引线和第二引线的外引线部分进行电镀的步骤的一种半导体器件的制作方法中,第二引线框的框体在用树脂进行封闭之后并在电镀之前被除去。
(5)半导体器件的制作方法包括以下步骤制备具有形成在上和下表面中的上表面上的电极的第一半导体芯片和第二半导体芯片,制备包括位于第一框体围绕的一个区中的多个第一引线的第一引线框,其中外引线部分的端部位于第一框体中,且中间部分借助第一阻挡杆而互连并借助第一阻挡杆而被支撑在第一框体中,并包括位于被第一框体围绕的一个区中并被支撑在第一框体中的一个后引线,制备一个包括位于被第二框体所围绕的一个区中的多个第二引线的第二引线框,其中外引线部分的端部借助第二阻挡杆而互连并被第二阻挡杆支撑在第二框体中,把第一引线的内引线部分接合到第一半导体芯片的上表面,并把第二引线的内引线部分接合到第二半导体芯片的上表面,借助一个导线把第一半导体芯片的一个电极电连接到第一引线的内引线部分,并借助一个导线把第二半导体芯片的一个电极电连接到第二引线的内引线部分,以及借助一个树脂体,以使第一引线框和第二引线框重叠从而使第一半导体芯片和第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式封闭第一半导体芯片、第二半导体芯片、第一引线的内引线部分、第二引线的内引线部分、第一导线、第二导线和后引线。
(6)半导体器件的制作方法包括以下步骤制备具有形成在上和下表面中的上表面上的电极的第一半导体芯片和第二半导体芯片,制备包括位于第一框体围绕的一个区中的多个第一引线的第一引线框,其中外引线部分的端部位于第一框体中,且中间部分借助第一阻挡杆而互连并借助第一阻挡杆而被支撑在第一框体中,制备包括位于围绕在第二框体中的一个区中的多个第二引线的一个第二引线框,其中外引线部分的端部借助第二阻挡杆得到互连并被第二阻挡杆支撑在第二框体中,并包括位于第二框体所围绕的一个区中的一个加强引线,并被第二阻挡杆和第二框体所支撑,把第一引线的内引线部分接合到第一半导体芯片的上表面,以及把第二引线的内引线部分接合到第二半导体芯片的上表面,借助一个导线把第一半导体芯片的一个电极电连接到第一引线的内引线部分,并借助一个导线把第二半导体芯片的一个电极与第二引线的内引线部分电连接,以及借助一种树脂体,以使得第一引线框和第二引线框重叠从而使第一半导体芯片和第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式,封闭第一半导体芯片、第二半导体芯片、第一引线的内引线部分、第二引线的内引线部分、第一导线和第二导线。
(7)在包括由大量的填充物形成的树脂体、具有形成在上和下表面中的上表面上的一个电极的第二半导体芯片和第一半导体芯片、在树脂体之内和之外延伸并与第一半导体芯片电连接的第一引线、在树脂体之内和之外延伸并电连接到第二半导体芯片的第二引线的半导体器件的制作方法中,第一半导体芯片和第二半导体芯片以使得它们的下表面彼此相对的方式叠置的半导体器件的制作方法中,第一半导体芯片、第二半导体芯片、第一引线的内引线部分、第二引线的内引线部分、第一导线和第二导线被设置在一个模的腔内,且在第一半导体芯片的下表面与第二半导体芯片的下表面之间填充有缓冲材料,且树脂被压注到该腔中以形成树脂体。
(8)在包括由大量的填充物形成的树脂体、具有形成在上和下表面中的上表面上的一个电极的第二半导体芯片和第一半导体芯片、在树脂体之内和之外延伸并与第一半导体芯片电连接的第一引线、在树脂体之内和之外延伸并电连接到第二半导体芯片的第二引线的半导体器件的制作方法中,第一半导体芯片和第二半导体芯片以使得它们的下表面彼此相对的方式叠置的半导体器件的制作方法中,第一半导体芯片、第二半导体芯片、第一引线的内引线部分和第二引线的内引线部分被设置在一个模的腔中,在第一半导体芯片的下表面与第二半导体芯片的下表面之间留有比填充物的最大晶粒直径宽的一个间隙,且树脂被压注到该腔中以形成树脂封闭体。
在上述装置(1)、(2)中,其中树脂由于阻挡杆因为树脂的压力注入而发生变形而泄漏到腔外的模制缺陷,可以得到有效的防止,因而采用两个引线框的半导体器件的产量得到了改善。模的寿命也得到了延长。
阻挡杆的宽度也能够做得更窄,阻挡杆切割模中的应力可减小,且其寿命得到了延长。进一步地,由于阻挡杆的切割表面的表面面积更小,因而采用两个引线框的半导体器件的可靠性得到了改善。
根据上述装置(3),第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面(电路形成表面)在第一引线和第二引线被焊接时被树脂所掩盖,因而防止了第一半导体芯片和第二半导体芯片由于焊接期间的材料(高温熔化材料)扩散而发生的缺陷。结果,半导体器件的产量得到了改善。
进一步地,由于第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面(电路形成表面)在第一引线和第二引线被焊接时被树脂所掩盖,防止了第一半导体芯片和第二半导体芯片由于外界气体(包含在引线中的杂质蒸汽,例如硫)的附着而产生的表面恶化,且半导体芯片与树脂体的附着力的减小得到了抑制。结果,能够防止两者之间由于半导体芯片与树脂体的热膨胀系数不同而造成的热应力引起的剥离、剥离区中的封闭树脂中水份的累积、以及累积的水份由于热循环测试(它是在完成产品进行的环境测试(或部件在电路板上的焊接期间的焊料回流热量而引起的蒸发所引起的膨胀、以及所引起的树脂中的裂缝,从而使半导体器件的可靠性得到加强。
第一引线和第二引线的接合部通过树脂体而被保持彼此接近,因而不需要借助固定工具限制第一引线和第二引线。这引起了半导体器件的生产率的改善。
根据上述装置(4)当进行第一和第二引线的外引线部分的电镀时,从前面的阶段带入随后阶段的处理液量能够得到减小,因而由于处理流体的携带而产生的电镀缺陷得到了抑制。结果,半导体器件的产量得到改善。
进一步地,由于从前面阶段带入随后阶段的处理液(反应剂)较少,在每一个随后阶段中处理液需要更换的次数也减少了,结果,半导体器件的产量得到了改善。
根据上述装置(5),由于两个重叠的后引线在树脂体之内而没有相邻表面,水份不会从外部通过相邻表面而穿入树脂体,且半导体芯片的电极和导线之间的触头以及引线的内引线部分与导线之间的触头的腐蚀得到了抑制。因此,半导体器件的可靠性得到了增强。
根据上述装置(6),第二引线框的刚性借助加强引线而得到改善,因而半导体芯片的摇摆得到了抑制—这种摇摆在第二引线框的内引线部分被接合到半导体芯片的电路形成表面上能够当第二引线框在随后的阶段中被输送时会使它从第二引线框上落下。结果,半导体器件的产量得到了改善。
根据上述装置(7),在第一半导体芯片的下表面与第二半导体芯片的下表面之间填充了一种缓冲材料,因而树脂不会穿入半导体芯片的下表面之间的空间。由于在第一半导体芯片与第二半导体芯片之间由于混合在树脂中的填充物而没有空间,第一和第二半导体芯片中的裂缝—它可以在高于树脂注入压强的压强在树脂注入腔之后被施加以除去树脂中的泡时在这种空间中产生—得到了防止。结果,半导体器件的产量得到了改善。
根据上述的装置(8),当树脂体形成时,树脂在第一半导体芯片的下表面与第二半导体芯片的下表面之间更容易通过,因而在第一半导体芯片的下表面与第二半导体芯片的下表面之间未因为混合在树脂中的填充物而形成空间。因此,第一和第二半导体芯片中的裂缝—它可以在高于树脂注入压强的压强在树脂注入腔之后被施加以除去树脂中的泡时在这种空间中产生—得到了防止。结果,半导体器件的产量得到了改善。


图1是用在本发明的第一实施例中的第一引线框的平面图。
图2是用在本发明的第一实施例中的第二引线框的平面图。
图3是第一引线框沿着图1中的线III-III的剖视图。
图4是第二引线框沿着图2的线IV-IV的剖视图。
图5(a)是显示了用在本发明的第一实施例中的第二引线框的部分放大的平面图,且图5(b)是显示图5(a)的部分的进一步的放大的平面图。
图6是第一引线框的平面图,显示了制作根据本发明的第一实施例的半导体器件的方法。
图7是第二引线框的平面图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图8是第一引线框的剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法;且图8(b)是第二引线框的剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图9是第一引线框的平面图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图10是第二引线框的平面图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图11(a)和11(b)是剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图12是剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图13是一个模的主要部分的剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图14(a)和14(b)是该模的主要部分的剖视图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图15是在模腔的边缘处的阻挡杆的重叠状态的立体图。
图16是主要部分的放大的立体图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图17是根据本发明的第一实施例的半导体器件的剖视图。
图18(a)、18(b)和18(c)显示了一种引线切割和成形方法。
图19是主要部分的放大立体图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件的制作方法。
图20是一个平面图,显示了根据本发明的第一实施例的半导体器件被装在一个印刷电路板上的状态。
图21是沿着图20中的线I-I的剖视图。
图22(a)是显示用在本发明形成第二实施例中的第二引线框的部分放大的平面图,且图22(b)是显示图22(a)中的部分的进一步放大的平面图。
图23是一个模的主要部分的放大显示的立体图,显示了根据本发明的第二实施例的半导体器件的制作方法。
图24(a)是显示本发明的第三实施例中采用的第二引线框的部分放大的平面图,且图24(b)是显示图24(a)的部分的进一步放大的平面图。
图25是一个模的主要部分的放大立体图,显示了根据本发明的第三实施例的半导体器件的制作方法。
图26是根据本发明的第四实施例的半导体器件的树脂体的平面图,其中上部分被除去了。
图27是根据本发明的第四实施例的半导体器件的树脂体的平面图,其中下部分被除去了。
图28是沿着图26中的线a-a的剖视图。
图29是显示包含在根据本发明的第四实施例的半导体器件中的半导体芯片的一种示意构造的剖视图。
图30是图28的部分放大的剖视图。
图31是根据本发明的第四实施例的半导体器件的主要部分的剖视图。
图32是在根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中采用的第一引线框的平面图。
图33是图32的部分放大的示意平面图。
图34是根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中采用的第二引线框的平面图。
图35是图34的部分放大的示意平面图。
图36是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的导线接合步骤的主要部分的剖视图。
图37是用于显示在根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中重叠的第一和第二引线框的主要部分的剖视图。
图38是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图。
图39是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图。
图40是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图。
图41是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图。
图42是根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中已经进行了封闭步骤之后的一种状态的底视平面图。
图43是根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中已经进行了封闭步骤之后的一种状态的剖视图。
图44是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中采用的激光装置的示意结构的框图。
图45是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的接合步骤的主要部分的剖视图。
图46是用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的接合步骤的主要部分的剖视图。
图47是下视图,显示了在根据本发明的第四实施例的半导体器件的制造中第二引线框的框体已经被除去的状态。
图48是剖视图,显示了其中在根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中第二引线框的框体已经被除去的状态。
图49是流程图,用于描述根据本发明的第四实施例的半导体器件的制作中的电镀步骤。
图50是根据本发明的第五实施例的半导体器件的剖视图。
图51是用于描述根据本发明的第五实施例的半导体器件的制作中的导线接合步骤的主要部分的剖视图。
图52是显示了根据本发明的第五实施例的半导体器件的制作中第一和第二引线框重叠的状态的主要部分的剖视图。
图53是用于描述根据本发明的第五实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图;图54是根据本发明的第六实施例的半导体器件的剖视图。
图55是显示根据本发明的第六实施例的半导体器件的制作中第一和第二引线框相重叠的状态的主要部分的剖视56是用于描述根据本发明的第六实施例的半导体器件的制作中的封闭步骤的主要部分的剖视图。
图57是用于描述现有技术中的问题的剖视图。
图58是用于描述现有技术中的问题的剖视图。
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
在所有附图中,相同的部件用相同的标号表示,且不重复对它们的描述。
(实施例1)图1是用于制作本实施例的半导体器件的第一引线框LF1的平面图,且图2是用于制作这种半导体器件的第二引线框LF2的平面图。
本实施例的半导体器件是用图1和2显示的两个引线框LF1和LF2制作的。
如图1所示,第一引线框LF1包括多个(例如32个)引线1,四个总线条引线2、两个支持引线3和在框体10所围绕的一个区域中的多个(例如8个)绝缘膜4。
在形成在上述引线框LF1中的32个引线1中,沿着框体10沿着图的垂直方向延伸的一侧(图的左侧)排列成一行的16个引线,由与框体10平行地延伸的一个阻挡杆5互连。换言之,这种引线框LF1具有双向引线设置,其中多个引线1沿着图的垂直方向被排列成两个行。
上述阻挡杆5是用于在后面所描述的制作过程中转移模制封装件时防止焊接树脂泄漏到腔外的部件。位于比阻挡杆5(框体10侧)更向外的位置的引线1的部分包括外引线部分1b,且位于比阻挡杆5更向内的部分包括内引线部分1a。
沿着图的垂直方向延伸的四个总线条引线2大体上被设置在由上述矩形框体10围绕的区域的中心。在这四总线条引线2中,两个与3条引线1相连—该三条引线1被设置在沿着图的垂直方向延伸的框体10的一侧(图的左侧)延伸的16个引线的组的两端和中心处,并与这些引线1的内引线部分1a形成一体。与这两个总线条引线2相连的三条引线1包括固定在例如5V的电源电压(Vcc)上的电源电位端。
四个总线条引线2中的其余两个与设置在沿着沿图的非常延伸的框体10的另一侧(图的左侧)排列的16个引线的组的两端和中心处的三条引线1相连,并与这些引线1的内引线部分1a形成一体。与这两个总线条引线2相连的三个引线1包括固定在例如0V的基准电位(Vss)的基准电位端。
除了与总线条引线2(电源电位端和基准电位端)相连的引线1之外,其余的引线1是信号端或开放(NC)端。信号端包括数据输入/输出端、地址输入端、行地址选通脉冲端、列地址选通脉冲端、读出/写入使能端和输出使能端。开放端的内引线部分的长度比其他的端的内引线部分1a短。
包括聚酰胺树脂等的绝缘膜4的短条被接合到跨在多个引线1上的内引线部分1a的下表面上。第一半导体芯片的元件形成表面通过后面所述的制作处理而被接合到这些绝缘膜4的下表面上。即,引线框LF1具有一种LOC结构,其中内引线部分1a被设置在半导体芯片的元件形成表面上。
图3是沿着图1的线III-III的引线框LF1的剖视图。包括开放端以外的其他端的引线1的内引线部分从距阻挡杆5最近的一侧起包括与引线框LF1的下表面平行地延伸的部分1a1、与向上弯曲的部分1a2、以及与第一部分1a1平行地延伸的部分1a3。部分1a3是在后面描述的制作处理中设置在半导体芯片的元件形成表面上的部分,且上述的绝缘膜4被接合到它们的下表面上。
如图2所示,第二引线框LF2在框体10所围绕的一个区域中包括多个(例如32个)引线1、四个总线条引线2和两个支持引线3。该引线框LF2具有与上述引线框LF1类似的结构,只是所有引线1只包括内引线部分1a且不具有外引线部分1b。
具体地,在形成在引线框LF2中的32个引线中,沿着框体10沿着图的垂直方向延伸一侧(图中的左侧)排列的一组16条引线借助与框体10平行延伸的一个阻挡杆6而得到互连。类似地,在沿着图的垂直方向延伸的框体10的另一侧(图的右侧)排列的一组16条引线借助与框体10平行地延伸的阻挡杆6而得到互连。
沿着图的垂直方向延伸的四个总线条引线2大体上被设置在被上述矩形的框体10所围绕的区域的中心。在这四个总线条引线2中,两个与设置在被设置在沿着沿图的垂直方向延伸的框体10的一侧(图中的左侧)延伸的一组16条引线的两端和中心,并与这些引线1的内引线部分1a形成一体。与这两个总线条引线2相连的三个引线1包括基准电位端(Vss)。
四个总线条引线2的其余两个与设置在两端的三个引线1相连并位于沿图的垂直方向延伸的框体10的另一侧(图的右侧)排列的一组16条引线的中心,并与这些引线1的内引线部分1a形成一体。与这两个总线条引线2相连的3个引线1包括电源电位端(Vcc)。
除了与总线条引线2(电源电位端和基准电位端)相连的引线1,其余的引线1是信号端或开放(NC)端。信号端包括数据输入/输出端、地址输入端、行地址选通脉冲端、列地址选通脉冲端、读出/写入使能端和输出使能端。开放端的内引线部分1a的长度比其他端的内引线部分1a的长度短。
包括聚酰胺树脂等的绝缘膜4的短条被接合到横过多个引线1的内引线部分1a的下表面上。第二半导体芯片的元件形成表面借助后面描述的制作过程而被接合到这些绝缘膜4的下表面上。换言之,引线框LF2具有一种LOC结构。
图4是引线框LF2沿着图2的线IV-IV的剖视图。包括开放端以外的端的引线1的内引线部分1a按照从距阻挡杆6最近的一侧开始的顺序包括与引线框LF2的下表面平行延伸的部分1a1、向上弯曲的部分1a2、以及与第一部分1a1平行地延伸的部分1a3,这与上述引线框LF1的情况相同。这些部分1a3是将在后面描述的制作过程中被设置在半导体芯片的元件形成表面上的部分,且上述绝缘膜4被接合在它们的下表面上。
如后面所述的,第一引线框LF1和第二引线框LF2在它们的下表面重叠的状态下得到使用。因此,图1所示的引线框LF1的终端的左-右取向与图2显示的引线框LF2的终端的取向相反,因而当引线框LF1和LF2的下表面重叠时类似的终端可在阻挡杆5附近重叠。
图5(a)是图2所示的第二引线框LF2的部分放大平面图,且图5(b)是图5(a)的进一步的部分放大平面图(阻挡杆6附近的部分)。
如该图所示,一个沿着阻挡杆6的宽度方向延伸的短的虚设引线7(即一个较宽部分)被形成在引线框LF2的阻挡杆6一侧。虽然不是特别的限制,该虚设引线7被形成在引线1之间的整个空间中,并被设置在阻挡杆6与设置有内引线部分1a的一侧相对的一侧。如图5(b)的放大图所示,虚设引线7被适当形成,从而使其宽度略微小于引线1之间的空间的宽度。即,虚设引线7只被形成在引线1之间的空间的中心,而不被形成在该空间的两端(接近引线1)。因此,阻挡杆6在引线1之间的空间的中心处较宽(宽出部分等于虚设引线7的长度),且在该空间的两端(接近引线1)处较窄。阻挡杆6在引线1之间的空间的端部处的宽度比上述第一引线框LF1的阻挡杆5的宽度窄,且阻挡杆6在该空间的中心处的宽度比第一引线框LF1的阻挡杆5的宽度宽。
为了制作具有上述构造的第一引线框LF1和第二引线框LF2,具有诸如42合金的铁(Fe)-镍(Ni)合金或铜(Cu)的薄板得到蚀刻,以形成引线1、总线条2和阻挡杆5(6)的图案,引线1的内引线部分1a通过加压而如图3(图4)所示地弯曲,且绝缘膜4被接合到内引线部分1a的下表面。应该理解的是,虽然真实的引线框LF1和LF2其中能够分别安装约5个半导体芯片的多重结构,图1和2均显示了用于一个半导体芯片的区域。
作为上述引线框LF1、LF2的主要部分的尺寸的例子,包括引线框LF1和LF2的板的厚度为0.1mm,阻挡杆5(6)附近的引线1的宽度为0.4mm且引线的间距为1.27mm。因此,阻挡杆5(6)附近的引线1之间的空间为0.87mm。进一步地,第一引线框LF1的阻挡杆5的宽度为0.15mm,而第二引线框LF2的阻挡杆6的宽度在引线1之间的空间的端部(接近引线1)处为0.13mm且在该空间(其中形成有虚设引线7)的中心为0.23mm。形成在阻挡杆6一侧的虚设引线7的长度为0.1mm,且其宽度为0.55mm。
如上所述,在第二引线框LF2的情况下,阻挡杆6在引线1之间的空间的两端(接近引线1)处的宽度比第一引线框LF1的阻挡杆5的宽度窄。在这些示例性的尺寸中,阻挡杆6在引线1附近的宽度为0.13mm,第一引线框LF1的阻挡杆5的宽度是0.15mm。这些阻挡杆5和6的宽度差(0.15mm-0.13mm=0.02mm)等于当引线框LF1、LF2重叠并在后面描述的树脂体转移模制步骤中被定位在模中时引线框LF1的阻挡杆5与引线框LF2的阻挡杆6之间产生的沿着宽度方向的对准误差的最大值。即,引线1附近的第二引线框LF2的阻挡杆6的宽度得到确定,从而使它在引线框LF1、LF2被定位在模中时不延伸到第一引线框LF1的阻挡杆5之外。另一方面,在引线1之间的空间的中心,由于形成在第二引线框LF2的阻挡杆6中的虚设引线7,虚设引线7的端部在引线框LF1、LF2重叠时不延伸到第一引线框LF1的阻挡杆5之外。
以下参见图16至图19,按照步骤序列,描述采用上述引线框LF1和LF2的半导体器件的制作方法。
首先,取得引线框LF1、LF2和两个半导体芯片8a、8b,第一半导体芯片8a被安装到第一引线框LF1上,如图6和8(a)所示,且第二半导体芯片8b被安装到第二引线框LF2上,如图7和8(b)所示。
上述两个半导体芯片8a、8b-它们包括单晶硅—具有相同的尺寸,且在它们的元件形成表面上形成有64兆位DRAM。在这些元件形成表面的中心,形成有多个接合台BP-它们通过暴露部分的铝(Al)互连部分而形成。这些接合台BP沿着半导体芯片8a(8b)的长度方向被排列成一行。上述DRAM电路图案和接合台BP的设置对于第一半导体芯片8a和第二半导体芯片8b是相同的。即两个半导体芯片8a、8b具有相同的尺寸和相同的结构。
为了把第一半导体芯片8a装到第一引线框LF1中,半导体芯片8a的元件形成表面被接合到绝缘膜4的下表面,而绝缘膜4的该下表面被接合到引线1a的内引线部分1a的第三部分1a3,如图8(a)所示。类似地,为了把第二半导体芯片8b装到第二引线框LF2中,半导体芯片8b的元件形成表面被接合到绝缘膜4的下表面,而绝缘膜4的下表面被接合到引线1的内引线部分1a的第三部分1a3,如图8(b)所示。
随后,引线框LF1的引线1和半导体芯片8a的接合台BP(bondingpad)借助导线9得到电连接,如图9和11(a)所示。另外,引线框LF2的引线1和半导体芯片8b的接合台BP借助导线9而得到电连接,如图10和11(b)所示。导线9可以是例如金(Au)导线。导线9可以借助采用例如热压接合和超声振动的导线接合方法而得到连接。
由于半导体芯片8a已经借助上述导线接合过程被固定到引线框LF1上,导线9的连接可以在半导体芯片8a和引线框LF1被安装在一个加热级20上的情况下顺利进行,如图11(a)所示。类似地,由于半导体芯片8b已经被固定到引线框LF2上,导线9的连接可在半导体芯片8b和引线框LF1被安装在加热级20上的情况下顺利地进行,如图11(b)所示。
在半导体芯片8a和8b中,包括单个信号端的引线1与接合台BP借助导线9的连接是通过在总线条引线2上的跳线而进行的,如图11(a)和11(b)所示。在此过程中,导线9的端部与内引线部分1a的第三部分1a3接合。由于绝缘膜4与该第三部分1a3的下表面接合,接合对元件形成表面的影响被绝缘膜4所吸收。
在半导体芯片8a和8b中,包括电源(基准)电位端的总线条引线2与接合台BP通过导线9的连接,是通过把导线9的两端接合到形成在各个总线条引线2的一部分中的分支引线2a而进行的,如图9和10所示。如该图所示,分支引线2a的端部沿着离开接合台BP的方向延伸。因此,其一端与分支引线2a相连的导线9的长度,大体上等于其一端与包括单个定时器的引线1的内引线部分1a相连的导线9的长度,因而导线9具有良好的可接合性。另外,如该图所示,绝缘膜4被接合到分支引线2a的下表面,因而接合对半导体芯片8a(8b)的元件形成表面的影响被绝缘膜4吸收。
随后,如图12所示,两个引线框LF1、LF2被重叠,从而使两个半导体芯片8a、8b的下表面接触。两个半导体芯片8a、8b的下表面的接触借助在中心(第二部分1a2)弯曲的内引线部分1a的弹性而得到保持。另外,在引线框LF1和引线框LF2中,框体10、内引线部分1a的第一部分1a1和阻挡杆5、6相接触。在两个半导体芯片8a、8b中,这些下表面也可以用粘合剂固定。
随后,这些部件以两个引线框LF1、LF2的下表面重叠的方式被定位在一个模30的上模件30a与下模件30b之间,如图13所示。在此过程中,半导体芯片8a、8b、引线框LF1、LF2的引线1的内引线部分1a、绝缘膜4和导线9,被设置在上模件30a和下模件30b所形成的腔之内。
图14(a)和14(b)是显示上述腔31的边缘的放大剖视图。图14(a)显示了通过形成在引线框LF1中的引线1的外引线部分a的中心线的横截面图,且图14(b)显示了通过引线1之间的空间的中心区域(其中形成有引线框LF2的阻挡杆6的虚设引线7的区域)的横截面图。图15是显示上述腔31的边缘处阻挡杆5和6的重叠状态的立体图。应该理解的是,在图15中,引线框LF1、LF2的上和下表面的设置与在图14中的相反。
如该图中所示,引线框LF1和LF2通过借助上模件30a的一个夹持表面32a和下模件30b的一个夹持表面32b而从一个纵向方向把阻挡杆5、6压向它们,而被固定在模30中。在引线框LF2的阻挡杆6的未形成有虚设引线7的区中,阻挡杆6的宽度比阻挡杆5的宽度窄,因而下模件30b的夹持表面32b和阻挡杆6比较小,如图14(a)所示。然而,在其中在阻挡杆6的一侧形成有虚设引线7的区域中,阻挡杆6和虚设引线7都与下模件30b的夹持表面32b接触,如图14(b)所示。即,通过在阻挡杆6的侧壁上形成虚设引线7,下模件30b的夹持表面32b与阻挡杆6的接触面积得到有效增大,虽然阻挡杆6的宽度比较窄。
随后,虽然未示出,通过把树脂经过一个浇道和一个浇口而从模30的一个罐压注到腔21中,形成了一个封装件(树脂体)11。形成树脂体11的树脂可以是例如包括环氧树脂—其中加有酚型固化剂、硅橡胶和填充剂。
根据本实施例—其中在作为两个引线框LF1、LF2的一个阻挡杆的阻挡杆6中形成了虚设引线7以制作树脂封闭半导体器件,模30的夹持表面32b与阻挡杆6的接触面积得到了保持—虽然阻挡杆6的宽度比较窄,因而引线框LF1的阻挡杆5与引线框LF2的阻挡杆6被牢固地固定在上模件30a的夹持表面32a与下模件30b的夹持表面32b之间。因此,宽度窄的阻挡杆6由于把树脂注入模30的腔21时的压力而发生的向着腔21之外的变形得到了阻止,且由于树脂通过阻挡杆5与阻挡杆6之间的间隙而向腔21之外的泄漏而产生的模制缺陷得到了完全避免。
另外,通过防止阻挡杆6由于树脂的注入压力而发生的变形,模30的夹持表面32a、32b的磨损得到了减小,且阻挡杆5与6的夹持力由于模的畸变而产生的扩散得到了抑制,因而模30的修理费用得到减小且其寿命得到延长。
随后,如图16所示,在从模30除去了引线框LF1、LF2之后,引线框LF1的阻挡杆5与引线框LF2的阻挡杆6的横向表面(图中用字母Y表示的部分)—它们在树脂体11的一侧得到暴露—通过例如借助激光的接缝焊接而得到接合,随后,在对从树脂体11一侧暴露的引线框LF1和LF2的上表面进行焊料镀之后,引线框LF1、LF2的不需要的部分(框体10和阻挡杆5、6的)被切除,残余在封装件11一侧与阻挡杆5、6之间的间隙中的树脂被除去(去毛刺),且引线1的外引线部分1b被形成例如鸥翅形,以提供一个TSOP40,即一种完成的产品—其中两个半导体芯片8a、8b如图17所示地得到封闭。
引线框LF1、LF2的不需要部分(阻挡杆5、6和框体10)的切割和外引线部分1b的成形,是在阻挡杆5和6的下部在一个切割模50的R部分中得到支撑的情况下同时进行的,如图18(a)和18(b)所示。在此过程中,引线框LF1的外引线部分1b被弯向引线框LF2的阻挡杆6。结果,外引线部分1b的有效长度比在其中它们沿着相反的方向向着阻挡杆6弯曲的情况下长,因而当TSOP40被装到印刷电路板上时,由于TSOP40与印刷电路板的热膨胀系数的不同而在焊接连接上产生的应力借助外引线部分1b的变形而被容易地吸收了,且TSOP40的连接可靠性得到了改善。
另外,通过使引线框LF2的阻挡杆6的宽度比引线框LF1的阻挡杆5的宽度窄,阻挡杆6的外侧面被设置在比阻挡杆5的外侧面更向内的位置,如图18(a)所示。即使两个引线框LF1和LF2之间发生了对准误差,阻挡杆6的外侧面也不会被设置在比阻挡杆5的外侧面更外的位置,如图18(b)所示。因此,当外引线部分1b被弯向阻挡杆6时,外引线部分1b的下表面被弯向阻挡杆5的外侧面或进一步向内的位置。相反地,如果阻挡杆6的外侧面被设置在比阻挡杆5的外侧面更外处,外引线部分1b的下表面将被弯向比阻挡杆5的外侧面更外处,如图18(c)所示,因而从树脂体11的侧面至外引线部分1b的端部的长度(L)将超过TSOP的规定。
采用上述切割模50切割阻挡杆5和6,是在其中阻挡杆5的宽度窄的区域(其中未形成虚设引线7的区域)中进行的,如图19所示。因此,切割模50上的应力,即使当两个阻挡杆5和6被同时切割时,也得到了减小,因而切割模50的修理费用得到降低且其寿命得到延长。另外,切割毛刺和形成在阻挡杆5和6的切割表面上的焊料电镀废物量得到了减小,引线之间的短路得到了防止,且TSOP40能够作得更为紧凑。
以此方式产生的本实施例的多个TSOP40可被装到一个印刷电路板60上,并被用作构成一个电路系统的电子器件的组成部件,如图20(平面图)和图21(通过图10的线I-I的剖视图)所示。
(实施例2)在上述实施例中形成在引线框LF2的阻挡杆6中的虚设引线7被设置在与其上内引线部分1a得到互连的一侧相对的一侧上,然而,这种虚设引线7也可以被设置在内引线部分1a得到互连的一侧上,如图22(a)和22(b)所示。
在此情况下,同样地,由于模30的下模件30b的夹持表面32b与阻挡杆6之间的接触面积如图23所示地得到了有效的增大,获得了与上述实施例中相同的效果。
根据其中虚设引线7被设置在接近树脂体11的一侧上的该实施例,残余在树脂体11的侧面与阻挡杆6之间的间隙中的树脂量得到了减小。因而去毛刺变得容易。
(实施例3)虚设引线7也可以被形成引线框LF2的阻挡杆6的两侧上,如图24(a)和24(b)所示。在此情况下,由于模30的下模件30b的夹持表面32b与阻挡杆6之间的接触面积被进一步增大,如图25所示,引线框LF1的阻挡杆5与引线框LF2的阻挡杆6被更牢固地固定在上模件30a的夹持表面32a与下模件30b的夹持表面32b之间。
在上述实施例中,引线的内引线部分与半导体芯片经过一个绝缘膜而接合,但引线的内引线部分和半导体芯片也可以借助粘合剂而直接接合。
在上述实施例中,第一引线框的外引线部分被弯向第二引线框的阻挡杆,但它们也可以被弯向相反的方向。
在上述实施例中,描述了TSOP型半导体器件用于生产的一个例子,但本发明可广泛地应用于其中两个半导体芯片通过采用两个引线框而被树脂封闭的半导体器件的生产中。
实施例4图26是其中根据本发明的第四实施例的半导体器件的树脂体的上部被除去的状态的平面图,图27是其中上述半导体器件的树脂体的下部被除去的状态的底视平面图,图28是沿着图26的线a-a的剖视图,图29是图28的部分放大剖视图,图30是上述半导体器件的主要部分的剖视图,且图31是显示上述半导体器件中组装的半导体芯片的示意结构的主要部分的剖视图。
另外,在图26和27中,图26中显示的左侧的引线组与图27中显示在右边的引线组对应,且图26中显示在右边的引线组与图27中显示在左边的引线组对应。
如图26、27和28所示,本实施例的半导体器件120具有这样的结构,即其中半导体芯片115和半导体芯片116沿着纵向被叠置,且这种半导体芯片115和半导体芯片116借助一个树脂体119而得到封闭。
半导体芯片115和116以它们各自的上和下表面(一个主表面和另一相对的主表面)中的下表面(其他表面)彼此相对的方式而得到叠置。半导体芯片115和116具有相同的外部尺寸。另外,半导体芯片115和116每一个的平坦表面具有矩形形状,且在此实施例中是矩形的。半导体芯片115、116可以包括例如64兆位的DRAM(动态随机存取存储器),作为存储电路系统。
半导体芯片115和116每一个都具有这样一种结构,即该结构包括一个半导体衬底A1、形成在半导体衬底A1的电路形成表面上的一个绝缘层、包括彼此重叠的多个互连的多互连层、以及以掩盖多互连层A2的方式形成的一个表面保护层A3(最后保护层)。半导体衬底A1是用例如单晶硅形成的,且绝缘层是用例如氧化硅膜形成的,且互连层是用例如诸如铝(Al)或铝合金的金属膜形成的。另外,表面保护层A3是用例如能够在存储器中提供改善的抗α射线特性的聚酰胺树脂制成的,并能够用树脂体119的树脂提供更好的附着性。
如图26、28和31所示,沿着长边方向排列的多个电极(接合台)BP1被形成在一个电路形成表面115X(它是半导体芯片115的上和下表面(彼此相对的主表面和另一主表面)中的上表面(一个主表面))的中心。多个电极BP1被形成在半导体芯片115的多互连层A2的最上的互连层上。该最上互连层被形成在其上的表面保护层A3所覆盖,且在这种表面保护层A3上形成了一个接合开口A4-它暴露了电极BP1的上表面。
如图27、28和31所示,沿着长边方向排列的多个电极(接合台)BP2被形成在半导体芯片116的一个电路形成表面116X的中心—该电路形成表面是上和下表面(彼此相对的主表面和另一主表面)中的上表面(一个主表面)。多个电极BP2被形成在半导体芯片115的多互连层A2的最上互连层上。该最上互连层被形成在其上的表面保护层A3所覆盖,且在这种表面保护层A3上形成了一个接合开口A4-它暴露了电极BP2的上表面。
内装在半导体芯片115中的DRAM电路图案是与内装于半导体芯片116中的DRAM电路图案相同的电路图案。另外,形成在半导体芯片115的电路形成表面115X上的电极BP1的图案与形成在半导体芯片116的电路形成表面116X上的电极BP2的图案相同。即,半导体芯片115和半导体芯片116具有相同的结构。
如图26、27和28所示,树脂体119的平坦表面是矩形的,且在此实施例中被制成矩形。沿着树脂体119的相对的长边分别排列有多个引线103和多个引线104。多个引线103和引线104在树脂体119之内和之外延伸,并包括位于树脂体119之内的内引线部分和位于树脂体119之外的外引线部分。多个引线103的外引线部分被弯曲成鸥翅形引线配置,它是表面安装的引线配置的一种。多个引线104的外引线部分的长度比引线103的外引线部分的引线短。
引线103和引线104被叠置,从而使各自的部分沿着纵向方向(半导体芯片的叠置方向)重叠。引线103和引线104的部分在树脂体119之内和之外延伸,并借助采用树脂体119之外的激光焊接的熔化接合而电和机械连接。具体地,引线103的外引线部分被用作两个半导体芯片(115,116)共享的外连接端。
终端名称被分配给多个引线103的外引线部分。终端Vcc是固定于一个电源电位(例如5V)的电源电位端。终端Vss是固定于一个基准电位(例如0V)的基准电位端。
终端IO/0A、终端IO/0、终端IO/1A、终端IO/1B、终端IO/2A、终端IO/2B、终端IO/3A、终端IO/3B是数据输入/输出端。终端A0-A12是地址输入端。终端RAS是行地址选通脉冲端。终端CAS是列地址选通脉冲端。终端WE是读出/写入使能端。终端OE是输出使能端。终端NC是开放端。
在作为地址输入端(A0-A12)的引线103、作为RAS终端的一个引线103、作为CAS终端的一个引线103、以及作为OE端的一个引线103中,位于树脂体119之内的内引线部分经过一个绝缘膜109而与半导体芯片115的电路形成表面115X接合,并经过导线117而与电路形成表面115X的电极BP1相电连接,如图26所示。
作为端Vcc和作为端Vss并位于树脂体119之内的引线103的内引线部分,与设置在半导体芯片115的电路形成表面115X上的总线条引线107形成一体,如图26所示。总线条引线107在其他引线103的内引线部分的端部与电极BP1之间沿着电极BP1的排列方向延伸。总线条引线107经过绝缘膜109与接合到半导体芯片115的电路形成表面115X的分支引线形成一体,且这些分支引线经过导线117与半导体芯片115的电极BP1相电连接。
位于树脂体119之内的终端IO/0A、终端IO/1A、终端IO/2A和终端IO/3A的内引线部分经过绝缘膜109与半导体芯片115的电路形成表面115X接合,并经过导线117与半导体芯片115的电极BP1电连接,如图26所示。
位于树脂体119之内的终端IO/0B、终端IO/1B、终端IO/2B和终端IO/3B的内引线部分被设置在半导体芯片115的边界之外,且不与半导体芯片115的电极BP1电连接。
与作终端A0-A12的引线103分别连接的引线104、与作为终端RAS的引线103相连的一个引线104、与作为终端CAS的引线103相连的一个引线104、与作为终端WE的引线103相连的引线104、与作为终端OE的引线103相连的一个引线104的内引线部分,经过绝缘膜110而与半导体芯片116的电路形成表面116X接合,并经过导线118与半导体芯片116的电极BP2电连接,如图27所示。
与作为终端Vcc的引线103相连的引线104、以及与作为终端Vss的引线103相连的引线104的内引线部分—它们位于树脂体119之内,与设置在半导体芯片116的电路形成表面116X上的总线条引线108形成一体,如图27所示。总线条引线108在其他引线104的内引线部分的端部与电极BP2之间沿着电极BP2的排列方向延伸。总线条引线108与经过绝缘膜110同半导体芯片116的电路形成表面116X相接合的分支引线形成一体,且这些分支引线经过导线118而与半导体芯片116的电极BP2电连接。
与树脂体119之内的作为终端IO/0B的各个引线103、终端IO/1B、终端IO/2B、终端IO/3B相连的引线104的内引线部分经过绝缘膜110与半导体芯片116的电路形成表面116X接合,并经过导线118与半导体芯片116的电极BP2电连接,如图27所示。
与作为终端IO/0A、终端IO/1A、终端IO/2A和终端IO/3A的各个引线103相连的引线104的内引线部分被设置在半导体芯片116的边界之外,并且不与半导体芯片116的电极BP2电连接。
即,本实施例的半导体器件120由一种叠置结构构成,在该结构中半导体芯片115和半导体芯片116彼此叠置,并且是一种LOC(芯片上引线)结构—其中引线103和总线条引线107被设置在半导体芯片115的电路形成表面115X上,且引线104和总线条引线108被设置在半导体芯片116的电路形成表面116X上。
引线103的与半导体芯片115的电极BP1电连接的内引线部分主要包括一个第一部分103A,它跨过半导体芯片115的一侧并在电路形成表面115X上延伸;一个第二部分103B,它从第一部分103A向着半导体芯片115的下表面侧弯曲;以及,一个第三部分103C,它从第二部分103B沿着与第一部分103A相同的方向延伸,如图29所示。第一部分103A经过绝缘膜109与半导体芯片115的电路形成表面115X接合,且其端部被设置在半导体芯片115的电极BP1附近。第三部分103C在树脂体119之内和之外延伸,且其弯曲成鸥翅形并从树脂体119延伸的外引线部分包括一个台肩(基部)。
引线104的与半导体芯片116的电极BP2电连接的内引线部分主要包括一个第一部分104A,它跨过半导体芯片116的一侧并在电路形成表面116X上延伸;一个第二部分104B,它从第一部分104A向着半导体芯片116的下表面侧弯曲;以及,一个第三部分104C,它从第二部分104B沿着与第一部分104A相同的方向延伸,如图29所示。第一部分104A经过绝缘膜110与半导体芯片116的电路形成表面116X接合,且其端部被设置在半导体芯片116的电极BP2附近。第三部分104C在树脂体119之内和之外延伸,且从树脂体119延伸的部分形成了一个外引线部分。
不与半导体芯片115的电极BP1电连接的引线103的内引线部分主要包括第三部分103C。另外,不与半导体芯片116的电极BP2相电连接的引线104的内引线部分主要包括第三部分104C。
引线103和引线104的第三部分(103C,104C)沿着纵向方向重叠,并借助焊接在树脂体119之外接合。焊接是在远离树脂体119之处进行的,具体地说是在第三部分104C的端部S处进行的。如将在后面详细描述的,焊接是通过形成树脂体119并随后用激光从引线104的外引线部分上方照射端部部分S而实现的。
为了改善引线与导线(117,118)在引线103的第一部分103A中的导线连接处以及引线104的第一部分104A中的导线连接处的可接合性,可提供包括借助例如非电解电镀形成的银膜的金属层113,且导线(117,118)经过该金属层113连接。在与总线条引线(107,108)接合的分支引线的导线连接处,也提供了金属层113。
引线103和引线104的外引线部分用一种导电膜114涂覆,该导电膜114包括例如铅(Pb)-锡(Sn)复合物,以改善安装期间的焊料泄漏特性和抗腐蚀特性。导电膜114将在后面详细描述。它是通过其中膜厚度容易得到控制且适合于细引线的电镀形成的。
树脂体119内的后引线111被设置在半导体芯片115的两个相对短边之外,如图26所示。后引线111用于在生产半导体器件120的组装过程中支撑引线框的框体中的树脂体119。如将在后面描述的,后引线111被设置在两个引线框之一中,而不在另一个中设置。即,在树脂体119中重叠两个后引线将不形成相邻的表面,如图30所示。
树脂体119包括一个环氧树脂,可以对其添加例如酚固化剂、硅橡胶和填充剂,以减小应力。硅橡胶具有减小环氧树脂的弹性模量和热膨胀系数的作用。填充剂是由氧化硅的球形颗粒形成的,并具有减小热弹性的作用。树脂体119用大规模生产的适当的转移模制方法制成。该转移模制方法是采用带有一个罐、浇道、流入浇口和腔的模的方法,其中树脂体通过把树脂从罐通过浇道和流入浇口压注到腔中而形成。
绝缘膜(109,110)可以是例如通过在聚酰胺树脂衬底的两侧(上表面和下表面)上形成聚酰胺树脂附着层而获得的树脂膜。导线(117,118)可以是例如一个金(Au)导线,并可以通过采用例如与超声振动一起的热压接合方法连接。
在本实施例的半导体器件120中,引线103的内引线部分经过绝缘膜109与半导体芯片115的电路形成表面115X接合,且引线104的内引线部分经过绝缘膜110与半导体芯片116的电路形成表面116X接合。半导体芯片115和半导体芯片116以它们的下表面彼此相对的方式叠置。
由于这种构造,在半导体芯片115与半导体芯片116之间没有引线103或引线104,因而与象现有技术半导体器件中那样其中在一个半导体芯片与另一半导体芯片之间设置有引线的情况相比,半导体芯片115与半导体芯片116之间的空间可以作得更窄,因而树脂体119的厚度能够相应地作得更薄。
另外,由于在半导体芯片115与半导体芯片116之间没有引线103和引线104,与象现有技术半导体器件那样其中在一个半导体芯片与另一半导体芯片之间设置有引线的情况相比,在加到引线103上的浮动电容(芯片/引线电容)中,半导体芯片116产生的浮动电容得到了有效消除,且在加到引线104上的浮动电容(芯片/引线电容)中,半导体芯片115产生的浮动电容得到了有效消除。因此,加到包括经过绝缘膜109接合到半导体芯片115的电路形成表面115X上的引线103的引线和经过绝缘膜110而接合到半导体芯片116的电路形成表面116X上的引线104上的浮动电容能够得到减小。
在本实施例的半导体器件120中,半导体芯片115和半导体芯片116以它们的下表面彼此相对的方式叠置。引线103包括第一部分103A,它跨过半导体芯片115的一侧并在电路形成表面115X上延伸;第二部分103B,它从第一部分103A向着半导体芯片115的下表面弯曲;以及,第三部分103C,它从第二部分103B沿着与第一部分103A相同的方向延伸。引线104包括第一部分104A,它跨过半导体芯片116的一侧并在电路形成表面116X上延伸;第二部分104B,它从第一部分104A向着半导体芯片116的下表面延伸;以及,第三部分104C,它沿着与第一部分104A相同的方向从第二部分104B延伸。引线103和引线104的第三部分(103C,104C)在树脂体119之内和之外延伸,并彼此交叠。
由于这种构造,引线103、104在树脂体119之内分支,且引线103和引线104的相邻表面不到达半导体芯片(115,116),因而来自外界的水份被阻止通过引线103与引线104的相邻表面进入树脂体119之内的深处。
在本实施例的半导体器件120中,半导体芯片115和半导体芯片116具有在电路形成表面(115X,116X)的中心沿着长边的方向排列的多个电极(BP1,BP2)。
由于这种构造,具有相同的功能的半导体芯片115、116,即使半导体芯片115、116以它们的下表面彼此相对的方式得到叠置,也彼此相对地得到对准。因此,与半导体芯片115的电极BP1(例如加有地址信号A0的电极)电连接的引线103和与半导体芯片116的电极BP2(例如加有地址信号A0的电极)电连接的引线104能够方便地接合。
因此,具有这种构造的半导体器件120能够通过利用两个引线框的组装过程而得到生产。
以下结合图32至35描述半导体器件120的生产所用的两个引线框的结构。
图32是第一引线框的平面图,图33是显示图32的部分放大的平面图,图34是第二引线框的平面图,且图35是图34的部分放大平面图。应该注意的是,虽然实际的引线框具有多重配置因而能够安装多个半导体芯片,图32和33显示了用于安装一个半导体芯片的区域。
如图32所示,多个(在此实施例中是32个)引线103、四个总线条引线107、多个(在此实施例是8个)绝缘膜109和两个后引线111被设置在由具有平面矩形形状的框体101包围的一个区域中。
多个引线103包括由树脂体封闭的内引线部分和引出到树脂体之外的外引线部分。多个引线103被分成两个引线组。引线组之一的引线103沿着框体101的两个相对长边框部分之一的延伸方向排列,外引线部分的端部与该长边框部分形成一体并受到后者支撑。另一引线组的引线103沿着框体101的两个相对长边框部分中的另一个的延伸方向排列,外引线部分的端部与该另一长边框部分形成一体并受到该长边框部分的支撑。两个引线组的引线103的中间部分借助阻挡杆105而互连,并在框体101中与阻挡杆105形成一体并受到阻挡杆105的支撑。即,引线框LF10具有双向引线设置,其中多个引线103沿着图32的纵向方向被排列成两行。
在4个总线条引线107中,两个与沿着框体101的一个长边框部分的延伸方向排列的多个引线103的第一级、中间级和最后级的引线103相连,并与这些引线103的内引线部分形成一体。其他两个总线条引线107与沿着框体101的另一长边框部分的延伸方向排列的多个引线103的第一级、中间级和最后级中的引线103相连,并与这些引线103的内引线部分形成一体。
多个绝缘膜109跨多个引线103而延伸,并与同这些引线103的内引线部分的导线接合表面相对的下表面接合。两个后引线111形成一体并受到框体101的两个相对短边的支撑。
引线103与半导体芯片(115)的电极电连接的内引线部分包括第一部分103A,它跨半导体芯片115的一侧并在电路形成表面115X上延伸;第二部分103B,它从第一部分103A向着半导体芯片115的下表面弯曲;以及,第三部分103C,它沿着与第一部分103A相同的方向从第二部分103B延伸。
将在后面详细描述的阻挡杆105用于防止熔化的树脂在按照转移模制方法形成树脂体时泄漏到腔之外。引线框LF10的阻挡杆105包括两个切割部分(连接部分)105B和夹在这两个切割部分105B之间的一个中间部分105A,且这两个切割部分105B和中间部分105A具有相同的宽度,如图33所示。
第一引线框LF10是通过蚀刻或压一个包括例如铁(Fe)-镍(Ni)合金(例如包含42或50%的镍)的金属板以形成预定的引线图案,并随后弯曲引线103的内引线部分,而形成的。
第二引线框LF20具有包括设置在被扁平、矩形框体102包围的一个区域中的多个(在此实施例中是32个)引线104、四个总线条引线108、多个(在此实施例中是8个)绝缘膜110和一个加强引线112的结构,如图34所示。
多个引线104包括由树脂体封闭的内引线部分和引出到树脂体之外的外引线部分。多个引线104被分成两个引线组。一个引线组的引线104沿着框体102的两个相对的长边框部分之一的延伸方向排列。另一引线组的引线104沿着框体102的两个相对长边框部分的另一个的延伸方向排列。两个引线组的引线104的端部部分借助阻挡杆106而互连,并与阻挡杆106形成一体并在框体102中受到阻挡杆106的支撑。即,引线框LF20具有双向引线设置,其中多个引线104沿着图34的纵向方向被排列成两行。
在四个总线条引线108中,两个与沿着框体102的一个长边框部分的延伸方向排列的多个引线104的第一级、中间级和最后级中的引线104相连,并与这些引线104的内引线部分形成一体。其他两个总线条引线108与沿着框体102的另一长边框部分的延伸方向排列的多个引线104的第一级、中间级和最后级中的引线104相连,并与这些引线104的内引线部分形成一体。
多个绝缘膜110跨过多个引线104延伸,并与同这些引线104的内引线部分的导线接合表面相对的下表面接合。
引线104与半导体芯片(116)的电极电连接的内引线部分包括第一部分104A,它跨过半导体芯片116的一侧并在电路形成表面116X上延伸;第二部分104B,它从第一部分104A向着半导体芯片116的下表面弯曲;以及,第三部分104C,它从第二部分104B沿着与第一部分104A相同的方向延伸。
将在后面详细描述的阻挡杆106用于防止熔化的树脂在按照转移模制方法形成树脂体时泄漏到腔之外。引线框LF20的阻挡杆106包括两个切割部分(连接部分)106B和夹在这两个切割部分106B之间的一个中间部分106A,且中间部分106A的宽度大于引线框LF10的阻挡杆105的宽度,且切割部分106B比引线框LF10的阻挡杆105的宽度窄。
在两个加强引线112中,一个被设置在由阻挡杆6和框体102的一个长边框部分所限定的区域中,如图34所示。该加强引线112与多个阻挡杆106的某些阻挡杆106和框体102的长边框部分上的多个位置相连并在这些位置受到支撑。两个加强引线112中的另一个被设置在由阻挡杆106与框体102的另一长边框部分限定的区域中,如图34所示。该另一加强引线112与多个阻挡杆106中的某些阻挡杆106和框体102的另一长边框部分上的多个位置相连并在这些位置处受到支撑。具体地,第二引线框LF20的刚性借助加强引线112而得到改善,并比其中在阻挡杆与长边框部分限定的区域中没有支撑结构的引线框更难于弯曲。
加强引线112与阻挡杆106的中间部分106A相连,如图35所示。因此,加强引线112与其相连的阻挡杆106的中间部分106A的宽度大于第一引线框LF10的阻挡杆105的宽度。
第二引线框LF20是蚀刻或压一个包括例如铁(Fe)-镍(Ni)合金(例如包含42或50%的镍)的金属板以形成预定的引线图案,并随后弯曲引线104的内引线部分,而形成的。
第一引线框LF10和第二引线框LF20将在后面得到详细描述。它们被用在其中半导体芯片的电极和引线的内引线部分借助导线相连且芯片的下表面重叠的状态下。因此,图32的左边的引线组与图34的右边的引线组重叠,且图32的右边的引线组与图34的左边的引线组重叠。另外,图32的左边的阻挡杆105与图34的右边的阻挡杆106重叠,且图32的右边的阻挡杆105与图34的左边的阻挡杆106重叠。
第一引线框LF10与第二引线框LF20的尺寸如下,虽然它们不限于此。
引线框LF10和LF20的厚度大约为0.1mm。阻挡杆附近的引线(103,104)的间距大约为1.27mm。阻挡杆附近的引线(103,104)的宽度大约为0.3-0.4mm。阻挡杆105的宽度大约为0.15mm。阻挡杆106的切割部分106B的宽度大约为0.13mm。阻挡杆106不与加强引线112相连的中间部分106A的宽度大约为0.55mm。
如将在后面详细描述的,半导体器件120的树脂体119的形成使得引线框LF10和LF20重叠。因此,由于两个重叠的阻挡杆(105,106)必须在阻挡杆切割步骤中被同时切割—这是困难的,两个重叠的阻挡杆的同时切割能够通过使引线框LF20的阻挡杆106的切割部分106B的宽度比引线框LF10的阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄,而得以容易地进行,如在此实施例中那样。
以下结合图36至49描述半导体器件120的制作方法。
图36是描述导线接合处理的主要部分的剖视图,图37是显示其中第一和第二引线框重叠的状态的主要部分的平面图,图38-41是描述封闭步骤的主要部分的剖视图,图42是显示进行了封闭步骤之后的状态的基本平面图,图43是显示进行了封闭步骤之后的状态的剖视图,图44是描述用于半导体器件的制作的激光装置的轮廓结构的框图,图45是描述接合处理的主要部分的基本平面图,图46是显示进行了接合过程之后的状态的主要部分的立体图,图47是显示除去了第二引线框的框体之后的状态的基本平面图,图48是显示除去了第二引线框的框体之后的状态的剖视图,且图49是描述电镀处理的流程图。
图39是沿着图37的线b-b的主要部分的剖视图,图40是沿着图37的线c-c的主要部分的剖视图,且图41是沿着图37的线d-d的剖视图。
首先,提供具有相同的结构的半导体芯片115和半导体芯片116,提供了图32显示的引线框LF10,以及图34显示的引线框LF20。
随后,半导体芯片115被接合到引线框LF10,且半导体芯片116被接合到引线框LF20。引线框LF10和半导体芯片115通过把引线103的第一部分103A和与总线条引线107相连的分支引线经过绝缘膜109热压接合到半导体芯片115的电路形成表面115X,而得到接合。半导体芯片116的引线框LF20,通过把引线104的第一部分104A和与总线条引线108相连的分支引线经过绝缘膜110热压接合到半导体芯片116的电路形成表面116X,而得到接合。
在此步骤,由于半导体芯片115被接合到引线103和总线条引线107的分支引线,半导体芯片115在引线框LF10中被保持在一种稳定状态。另外,由于半导体芯片116被接合到引线104和总线条引线108的分支引线,半导体芯片116在引线框LF20中被保持在一种稳定状态。
随后,引线框LF10和LF20被输送到一个接合装置,半导体芯片115的电极BP1借助导线117而与引线103的内引线部分的导线连接部分(端部)电连接,且半导体芯片115的电极BP1借助导线117与总线条引线107的分支引线电连接。另外,半导体芯片116的电极BP2借助导线118与引线104的内引线部分的导线连接部分(端部)电连接,且半导体芯片116的电极BP2借助导线118与总线条引线108的分支引线电连接。导线(117,118)是诸如金导线,且导线(117,118)可以借助例如与热压接合结合的超声振动而接合。
在此步骤,引线103被弯曲,从而使作为内引线部分的第一部分103A位于半导体芯片115的电路形成表面115X上,且作为内引线部分的第三部分103C的下表面位于与半导体芯片115的下表面相同的平面上,因此,半导体芯片115的下表面和引线103的第三部分103C的下表面能够在一个加热级121上相接触,如图36(A)所示。结果,加热级121的热量被有效地传递到半导体芯片115,从而保证了半导体芯片115的电极BP1通过导线117与引线103的连接与半导体芯片115的电极BP1与总线条引线107的分支引线的连接的强度。
进一步地,在此步骤中,引线104被弯曲,从而使作为内引线部分的第一部分104A位于半导体芯片116的电路形成表面116X上且作为内引线部分的第三部分104C的下表面位于与半导体芯片116的下表面相同的平面上,因此,半导体芯片116的下表面与引线104的第三部分104C的下表面在加热级121上相接触,如图36(B)所示。结果,加热级121的热量被有效传递到半导体芯片116,从而保证了半导体芯片116的电极BP2与引线104通过导线118的连接与半导体芯片116的电极BP2与总线条引线108的分支引线的连接的强度。
在此步骤,引线103的内引线部分的端部被设置在形成在半导体芯片115的电路形成表面115X的中心的电极BP1附近,因而导线117的长度可以比其中引线的内引线部分的端部被设置在半导体芯片之外的情况短。
类似地,在此步骤中,引线104的内引线部分的端部被设置在形成在半导体芯片116的电路形成表面116X的中心的电极BP2附近,因而导线118的长度可以比其中引线的内引线部分的端部被设置在半导体芯片之外的情况短。
引线框LF20的刚性借助加强引线112而得到改善,因而使半导体芯片116落下到引线框LF20之外的摇摆在引线框LF20在接合步骤(它是把引线104的内引线部分接合到半导体芯片116的电路形成表面116X之后的步骤)得到输送时得到了抑制。
在此步骤之后,引线框LF10和LF20以它们的下表面彼此相对的方式得到叠置,因而半导体芯片116的电极BP2和引线104之间的连接的左-右取向与电极BP1与半导体芯片115的引线103之间的连接的相反。
进一步地,半导体芯片115的电极BP1与引线103的连接和半导体芯片115的电极BP1与总线条引线107的分支引线借助导线117的连接是通过在总线条引线107上的跳线而进行的。类似地,半导体芯片116的电极BP2与引线104的连接和半导体芯片116的电极BP2与总线条引线108的分支引线借助导线118的连接是借助在总线条引线108上的跳线而进行的。
随后,引线框LF10和LF20被重叠,从而使半导体芯片115与半导体芯片116各自的下表面彼此相对。其中引线框LF10和LF20重叠的状态在图37中得到显示。在此实施例中,半导体芯片115和116的下表面彼此接触。半导体芯片115和116的下表面的接触借助引线103和104的弹性而得到保持。
在此步骤,由于引线104的外引线部分比引线103的外引线部分短,引线103的外引线部分的下表面被暴露在引线104的外引线部分的端部之外。
引线框LF20的刚性借助加强引线112而得到改善,因而当在随后的导线接合步骤中输送引线框LF20时使半导体芯片116落下到引线框LF20之外的摇摆得到了抑制。
随后,如图38所示,引线框LF10和LF20,在其中引线框LF10、LF20被重叠的状态下,被定位在一个模(转移模)122的上模件122A与下模件122B之间。半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110),导线(117,118)和后引线111被设置在上模件122A与下模件122B形成的一个腔124中。
引线框LF10、LF20,通过借助上模件122A的夹持表面123A和下模件122B的一个夹持表面123B从上和下两个方向限制阻挡杆(105,106)和与这些阻挡杆(105,106)相连的引线(103,104)的连接部分,而被固定在模122上,如图39所示。另外,如图39所示,由于阻挡杆106的切割部分106B的宽度比阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄,下模件122B的夹持表面123B与阻挡杆106的切割部分106B之间的接触面积小于阻挡杆105的切割部分105B与上模件122A的夹持表面123A之间的接触面积。另一方面,由于阻挡杆106的中间部分106A的宽度大于阻挡杆105的中间部分105A的宽度,阻挡杆106的中间部分106A与下模件122B的夹持表面123B之间的接触面积大于阻挡杆105的中间部分105A和上模件122A的夹持表面123B之间的接触面积,如图40所示。即,通过使阻挡杆106的中间部分106A的宽度大于阻挡杆105的中间部分105A的宽度,阻挡杆106与下模件122B的夹持表面123B之间的接触面积即使在阻挡杆106的切割部分106B的宽度比阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄以便利阻挡杆的同时切割时也能够得到保持,且引线框LF10的阻挡杆105和引线框LF20的阻挡杆106能够被牢固地固定在上模件122A的夹持表面123A与下模件122B的夹持表面123B之间。
另外,在其中加强引线112与中间部分106A相连的阻挡杆106中,阻挡杆106的中间部分106A与下模件122B的夹持表面123B的接触面积大于阻挡杆105的中间部分105A与上模件122A的夹持表面123B之间的接触面积,因而阻挡杆106与下模件122B的夹持表面123B之间的接触面积即使在阻挡杆106的切割部分106B比阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄以便利阻挡杆的同时切割的情况下也能够得到保持,且引线框LF10的阻挡杆105和引线框LF20的阻挡杆106能够被牢固地固定在上模件122A的夹持表面123A与下模件122B的夹持表面123B之间,如图41所示。
随后,流体树脂经过一个浇道和流入浇口而从模122的罐被压注到腔124中,从而形成树脂体119。半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110)、导线(117,118)、以及后引线111由树脂体119封闭。树脂是一种加热固化环氧树脂,其中添加有例如酚固化剂、硅橡胶和填充剂。
在此步骤,为了除去树脂中的气泡,一个高于注入压强的压强(例如约60kg/cmzZ2)在完成了树脂至腔124中的注入之后被施加。此时,同样的高压从腔向外地作用在阻挡杆105和106上,但由于阻挡杆105和106被牢固固定在上模件122A的夹持表面123A与下模件122B的夹持表面123B之间,在切割部分106B中具有窄宽度的阻挡杆106向着腔124之外的变形得到阻止,且由于树脂通过阻挡杆105与阻挡杆106之间的间隙向腔124之外的泄漏引起的树脂体119的缺陷得到了有效防止。
进一步地,加强引线112连接到的阻挡杆106在框体102中受到加强引线112的支持,因而即使施加了高于注入压强的压强,它也不向腔124外变形。
在此步骤,由于导线(117,118)的长度比其中引线的导线连接被连接到形成在半导体芯片的电路形成表面的中心处的电极的情况短,由于树脂的压注而产生的导线流动能够得到抑制。另外,由于半导体芯片115在引线框LF10中被保持在稳定状态且半导体芯片116在引线框LF20中被保持在一种稳定状态,两个半导体芯片(115,116)由于压注到腔124中的树脂而产生的位置移动得到了阻止。
另外,在此步骤中,引线框LF10和LF20被树脂体119保持在其中下表面重叠的状态下。
随后,引线框LF10、LF20被从模122除去,且引线框LF10、LF20被倒转从而使引线框LF20向上,如图42和图43所示。
随后,引线框LF10、LF20被定位在一个XY桌136上且引线框体102向上,如图44所示,且引线框LF20的引线104的外引线部分和引线框LF10的引线103的外引线部分借助激光焊接而被接合到一起。激光焊接是利用例如带有激光振荡器131、成束器132、弯曲镜133和聚光透镜134的YAG激光装置而进行的。在此实施例中,激光焊接是通过把激光135照射到激光振荡器131的上部而进行的。
在此步骤,由于半导体芯片115与半导体芯片116的电路形成表面(115X,116X)被树脂体119的树脂所覆盖,半导体芯片115和116由于焊接期间产生的材料(热熔化的材料)的扩散而发生的缺陷能够得到防止。
另外,由于半导体芯片115和半导体芯片116的电路形成表面(115X,116X)被树脂体119的树脂所覆盖,半导体芯片115和半导体芯片116由于在焊接期间产生的外部气体(包含在引线中的杂质,例如硫)的附着而产生的表面恶化能够得到防止,且半导体芯片(115,116)与树脂体119之间的粘合力的降低能够得到抑制。
在此步骤,由于引线103与引线104的接合部借助树脂体119被保持在紧密接触的状态,不需要借助固定夹来限制引线103和引线104。
所希望的是激光焊接在远离树脂体119的位置进行。这是由于如果激光由于定位精度的分布而照射到树脂体119上,树脂体119将褪色且其外观将受到损坏。
所希望的还有使激光焊接在引线104的外引线部分的端部(图45中用符号135A表示的位置),具体地说即引线104与引线103之间的阶梯处进行。这是由于引线104与引线103的接合状态能够得到检验,如图46所示。另外,如果激光焊接是在这些阶梯处进行,所希望的是激光135的中心与引线104的中心重合且激光135照射的区域的大约1/3与引线103重合。这是由于激光135的中心具有最高的能量,且如果激光135的中心照射引线104,在较低处的引线103在位于较高处的引线104的接合部熔化之前熔化和落下。
另外,所希望的是激光135的照射直径(光点直径)小于引线104与引线103的接合部中的宽度,如图45所示。这是为了防止引线103在激光135的输出设定发生错误时熔化。由于阻挡杆附近的引线(103,104)的引线宽度大约为0.3mm,激光焊接是以小于它的照射直径进行的,在此实施例中它大约为0.2mm。
随后,阻挡杆(105,106)的切割部分(106B,105B)借助一个切割模在引线框LF20向上的状态下被同时切割,且阻挡杆(105,106)被除去且引线框LF20的框体102被除去,如图47和48所示。
在此步骤,由于阻挡杆106的切割部分106B的宽度比阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄,两个重叠的阻挡杆的切割能够方便地进行。
进一步地,由于在引线框2中没有设置支撑树脂体119的后引线,引线框LF20的框体102能够通过在此步骤切割两个重叠的阻挡杆(105,106)而有选择地被除去。
再进一步地,由于加强引线112与阻挡杆106的中间部分106A相连,引线框LF20的框体102能够通过在此步骤切割两个重叠的阻挡杆(105,106)而有选择地地被除去。
随后,引线104和引线103的外引线部分得到电镀,以形成包括一种铅-锡复合物的导电膜(电镀膜)114。导电膜114是通过其中膜的厚度容易得到控制并适合于细引线的电镀而形成的。虽然不限于此,电镀可包括一个去油步骤141、清洗步骤142、蚀刻步骤143、清洗步骤144、电镀步骤145、清洗步骤146、中和步骤147、热水清洗步骤148和干燥步骤49,如图49所示。去油步骤141是采用例如碱性处理液(反应剂)除去诸如附着在引线上的油性材料杂质的步骤。蚀刻步骤143用例如诸如氢氟酸(HF)或过氧化氢(H2O2)的处理液使引线的表面粗糙,并改善导电膜的附着特性。
电镀步骤145是采用例如诸如SO4化合物的处理液形成引线上的导电膜的处理。中和步骤147是用碱性处理液中和在前面阶段的电镀步骤中形成的导电膜的步骤。热水清洗步骤148是用纯热水洗掉前一阶段的处理液的步骤。干燥步骤149是蒸发附着在导电膜114和树脂体119上的水份的步骤。清洗步骤142、144、146是用纯水清洗前一阶段的处理液的步骤。
在此步骤,如果电镀是象现有技术中那样在两个引线框重叠的情况下进行,来自前一阶段的处理液由于毛细现象作用而被保持在框体之间,且来自前一阶段的大量的处理液将被带入随后步骤的处理液(反应剂)中。洗掉残余在两个框之间的处理液是困难的。
根据本实施例,两个引线框的一个引线框(引线框LF20的框体102)在电镀之前被除去,因而来自前一阶段的处理液不会由于毛细现象作用而被保持在两个框体之间。因此,从前一阶段被带入下一个级的处理液的量得到了减小,且由于处理液的携带而产生的电镀缺陷得到了抑制。
另外,由于从前一阶段携带至下一个阶段的处理液量减小了,下一个阶段的处理液的更换次数也减小了。
随后,引线103的外引线部分的端部被从引线框LF10的框体101上切下,引线103的外引线部分被弯曲成鸥翅形引线形状—它是一种表面安装引线形状,且后引线111被从引线框LF10的框体101上切下以提供如图26至图30所示的完成的半导体器件。
随后,对半导体器件120进行加热循环测试,它是一种对完成的产品进行的环境测试,且半导体器件120在诸如个人计算机的电子仪器上得到组装,或者在诸如存储模块的电子装置的组装步骤中被装到一个板上。
根据此实施例,获得了如上所述的以下效果。
(1)在半导体器件120的制作中,引线103和引线104在形成树脂体119之后借助激光焊接而得到接合。因此,由于半导体芯片115和半导体芯片116的电路形成表面(115X,116X)被树脂体119的树脂所覆盖,半导体芯片115和116中由于焊接期间的扩散材料(热的熔化材料)的扩散而产生的缺陷能够得到防止,因而半导体器件120的产量能够得到改善。
另外,由于半导体芯片115和半导体芯片116的电路形成表面(115X,116X)被树脂体119的树脂覆盖,半导体芯片115和116由于在焊接期间产生的气体的附着而发生的表面恶化和半导体芯片(115,116)与树脂体119的树脂之间的附着强度的下降能够得到抑制。结果,由于半导体芯片(115,116)与树脂体119的树脂的热膨胀系数之差产生的热应力引起的剥离、水份在树脂体119的树脂上的累积、累积的水份由于加热循环测试(它是对完成产品进行的环境测试)的或当器件被焊接到印刷电路板上时的焊料回流热量而发生的蒸发和膨胀、以及所产生的树脂体119的裂缝,得到了防止,因而半导体器件120的可靠性得到了改善。
另外,在借助激光焊接的接合中,引线103和引线104的接合部分借助树脂体119被保持在彼此接近的状态,因而不需要借助固定工具限制引线103和引线104。因此,半导体器件120的生产率得到改善。
(2)在半导体器件120的制作中,激光焊接是在远离树脂体119的位置进行的,因而由于定位精度的变化而引起的激光对树脂体119的照射得到了防止。因此,由于激光焊接期间定位精度的分布引起的树脂体119的外观的缺陷得到了防止,且半导体器件120的产量得到改善。
(3)在半导体器件120的制作中,激光焊接是在引线104的外引线部分的端部进行的。引线104与引线103的接合因而能够得到可视的检查,因而不需要进行诸如剥离引线104与引线103的接合部以检查接合状态的破坏测试。因此,半导体器件120的生产率能够得到改善。
(4)在半导体器件120的制作中,引线框LF20的框体102在形成树脂体119之后但在引线103和引线104的外引线部分的电镀之前被除去。因此,当引线103和引线104的外引线部分的电镀进行时,从前一阶段携带到下一个阶段的处理液(反应剂)的量减小了,且由于处理液的携带而产生的缺陷电镀得到了抑制。结果,半导体器件120的产量得到了改善。
另外,由于携带到下一个阶段中的前一阶段的处理液(反应剂)量减小了,下一个阶段的处理液需要更换的次数减小了,因而半导体器件120的生产率得到了改善。
(5)在半导体器件120的制作中,未提供用于支撑树脂体119的后引线。因此,没有在树脂体119内重叠的两个后引线的相邻表面,且水份不会经过后引线的相邻表面从外界进入树脂体119的内部。这抑制了半导体芯片(115,116)的电极(BP1,BP2)和导线(117,118)以及引线(103,104)的内引线部分与导线(117,118)的连接的腐蚀,因而半导体器件120的可靠性得到了改善。
另外,由于没有为支持引线框LF20内的树脂体119而设置后引线,引线框LF20的框体102能够通过切割阻挡杆106而有选择地地被除去。
(6)在半导体器件120的制作中,引线框LF20包括加强引线112。因此,当引线框LF20在把引线框LF20的引线104的内引线部分接合到半导体芯片116的电路形成表面116X上之后的一个步骤中得到输送时,使引线框LF20落下的半导体芯片116的摇摆得到了抑制,因而半导体器件120的产量得到了改善。
(7)在半导体器件120的制作中,引线框LF20的加强引线112受到阻挡杆106的中间部分106A和框体102的支撑。因此,引线框LF20的框体102能够通过切割阻挡杆106的切割部分106B,而有选择地地被除去。
(8)在半导体器件120的制作中,引线框LF20的阻挡杆106的切割部分106B的宽度比引线框LF10的阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄,因而两个重叠的阻挡杆(105,106)的同时切割能够方便地进行。
(9)在半导体器件120的制作中,引线框LF20的阻挡杆106的中间部分106A的宽度比引线框LF10的阻挡杆105的中间部分105A的宽度大。因此,当形成树脂体119时,阻挡杆106的中间部分106A与模122的夹持表面123B的接触面积大于阻挡杆105的中间部分105A与模122的夹持表面123A的接触面积。这意味着即使阻挡杆106的切割部分106B比阻挡杆105的切割部分105B的宽度窄因而容易切割重叠的两个阻挡杆,阻挡杆106与模122的夹持表面123B的接触面积也得到了保持,且在模122的夹持表面123A与夹持表面123B之间重叠的两个阻挡杆(105,106)得到牢固的固定。因此,即使在树脂注入期间高于注入压强的压强从腔124向外地作用到阻挡杆105和阻挡杆106上时,具有窄的切割部分106B的阻挡杆106向腔124之外的变形得到了阻止,且由于经过阻挡杆105和阻挡杆106之间的间隙而向腔124之外的泄漏产生的树脂体119的缺陷得到了有效防止。结果,半导体器件120的产量得到改善。
(10)在半导体器件120的制作中,引线框LF20的阻挡杆106的中间部分106A经过加强引线112而受到框体102的支撑,因而获得了与上述的(9)相同的效果。
(11)在半导体器件120中,半导体芯片115和半导体芯片116以它们的下表面重叠的方式得到叠置。引线103包括第一部分103A,它跨在半导体芯片115的一侧上并在电路形成表面115X上延伸;一个第二部分103B,它从第一部分103A向着半导体芯片115的下表面弯曲;以及,第三部分103C,它从第二部分103B沿着与第一部分103A相同的方向延伸。引线104包括第一部分104A,它跨过半导体芯片116的一侧并在电路形成表面116X上延伸;第二部分104B,它从第一部分104A向着半导体芯片116的下表面弯曲;以及,第三部分104C,它从第二部分104B沿着与第一部分104A相同的方向延伸。另外,引线103和引线104的第三部分(103C和104C)在树脂体119之内和之外延伸,并彼此重叠。
由于这种构造,引线103和引线104在树脂体119之内分支,且引线103和引线104的相邻表面不到达半导体芯片(115,116),因而水份不能从外界经过引线103和引线104的相邻表面而进入树脂体119之内的深处。结果,半导体芯片(115,116)的电极(BP1,BP2)至导线(117,118)和引线(103,104)的内引线部分至导线(117,118)的连接的腐蚀得到了抑制,因而半导体器件120的可靠性得到了改善。
(12)在半导体器件120的制作中,引线103的第一部分103A的端部被设置在形成在半导体芯片115的电路形成表面115X的中心的电极BP1附近,且引线104的第一部分104A的端部被设置在形成于半导体芯片116的电路形成表面116X的中心的电极BP2的附近。
因此,导线(117,118)的长度,与其中形成在半导体芯片的电路形成表面的中心的电极通过导线与半导体芯片之外的引线的端部电连接的情况相比,能够得到缩短,且当借助树脂的压注在模122的腔124中形成树脂体119时导线的流动能够得到抑制。结果,相邻导线的短路得到了抑制,且半导体器件120的产量得到改善。
(13)在半导体器件120中,多个电极(BP1,BP2)沿着半导体芯片115和半导体芯片116的电路形成表面(115X,116X)的中心的长边的方向排列。
由于这种构造,具有相同功能的半导体芯片115和116的电极,即使半导体芯片115和116以它们的下表面彼此相对的方式得到叠置,也被相对地设置。半导体芯片115的与电极BP1(例如加有地址信号A0的电极)电连接的引线103以及半导体芯片116的与电极BP2(例如加有地址信号A0的电极)电连接的引线104能够方便地接合。因此,半导体芯片115、116之一不需要是具有镜象反转电路图案的半导体芯片,因而能够以低成本提供半导体器件120。
根据此实施例,描述了其中引线103和引线104通过从引线104上方照射激光进行激光焊接的情况,然而,激光也可从引线103上方照射,虽然这在检查引线103与引线104之间的阶梯的同时难于进行激光焊接。
另外,根据此实施例,描述了其中采用包括Fe-Ni合金的引线框的情况,但也可采用包括具有优异的导电性的铜(Cu)的引线框。在此情况下,Cu合金具有比Fe-Ni合金高于的热传导率且激光的反射率也高,因而焊接时间比采用Fe-Ni合金时长,但如果激光的输出增大,焊接的进行不会有特别的问题。
根据本实施例,描述了其中采用YAG激光装置的情况,但也可以采用其他能够焊接引线103、104的激光装置。
根据本实施例,描述了其中本发明被用于其中半导体芯片115、116以它们的下表面彼此相对的方式得到叠置的半导体器件120的情况,且半导体芯片115、116都被树脂体119所封闭。然而,它也可应用于一种半导体器件—其中两个半导体芯片以它们的电路形成表面彼此相对的方式得到叠置,且两个芯片随后被树脂体所封闭。
实施例5图50是根据本发明的第二实施例的TSOP型半导体器件的剖视图。
如图50所示,本实施例的半导体器件150基本上具有与上述第四实施例中相同的结构,但它在以下特性上有所不同。
具体地,在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间填充了一个缓冲物151。缓冲物151可以是例如包括形成在聚酰胺树脂的树脂衬底的两侧(上表面和下表面)上的聚酰胺树脂附着层的树脂膜。
半导体芯片115和116具有这样一种结构,该结构主要包括半导体衬底A1;多互连层A2,它包括叠置在半导体衬底A1的电路形成表面上的多个绝缘层和互连层;以及,表面保护层A3,用于覆盖多互连层,如图31所示,从而使半导体芯片115、116的下表面沿着一个凸出方向弯曲。当半导体芯片115和116以它们的下表面重叠的方式叠置时,在半导体芯片115与半导体芯片116之间形成了一个间隙—它从芯片中心向着周边逐渐变宽。该间隙能够通过在重叠半导体芯片115、116时在它们之间夹一个缓冲物151而得到消除,该缓冲物在较小的作用下就容易变形紧固力。如果消除了间隙,当借助转移模制方法形成树脂体119时,在半导体芯片115、116之间不会由于与树脂混合的填充物而出现空间,因而由于该空间产生的半导体芯片(115,116)的裂缝得到了防止。
必须留下一个空间,以用缓冲物151填充半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间的间隙,这会增大树脂体119的厚度,然而根据本实施例,半导体芯片115和116被作得更薄,因而树脂体119的厚度的增大得到了抑制。
以下结合图51至53描述半导体器件150的制造方法。
图51是描述导线接合步骤的主要部分的剖视图,图52是显示重叠的第一和第二引线框的主要部分的剖视图,且图53是描述封闭步骤的主要部分的剖视图。
首先,提供了具有相同的结构的半导体芯片115和半导体芯片116,且提供了图32显示的引线框LF10和图34显示的引线框LF20。
随后,半导体芯片115被接合到引线框LF10,且半导体芯片116被接合到引线框LF20。
随后,半导体芯片115的电极BP1和引线103的内引线部分的导线连接部分(端部)借助导线117而电连接,且半导体芯片115的电极BP1和总线条引线107的分支引线借助导线117相电连接,半导体芯片116的电极BP2和引线104的内引线部分的导线连接部分(端部)借助导线118而电连接,且半导体芯片116的电极BP2和总线条引线108的分支引线借助导线118相电连接。
在此步骤,半导体芯片115和116的厚度小于在上述第四实施例的情况中的厚度,因而在加热级152的芯片安装部分与引线安装部分之间有一个阶梯152A,如图51所示,该阶梯的高度对应于半导体芯片115、116的厚度的减小。因此,半导体芯片115、116的下表面能够与引线(103,104)的第三部分(103C,104C)相接触。
随后,引线框LF10和LF20以半导体芯片115与半导体芯片116的下表面彼此相对的方式重叠。引线框LF10和LF20在一个缓冲物151被置于半导体芯片115与半导体芯片116之间的情况下得到重叠,而缓冲物151在较小的紧固力的作用下发生变形。缓冲物151可以是例如包括形成在聚酰胺树脂的树脂衬底的两侧(上表面和下表面)上的聚酰胺树脂附着层的树脂膜。
在此步骤,由于半导体芯片115和116的弯曲而形成的间隙被缓冲物151所填充,因而半导体芯片115与半导体芯片116之间的间隙得到消除。图52显示了其中引线框LF10和LF20重叠的状态。
随后,引线框LF10和LF20被定位在转移模制装置的模122的上模件122A与下模件122B之间。此时,半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110)、导线(117,118)和后引线111被置于由上模件122A和下模件122B形成的腔124之内。
随后,流体树脂经过浇道和流入浇口从模122的罐被压注到腔124中,从而形成树脂体119。半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110)、导线(117,118)和后引线111因而被树脂体119所封闭。树脂可以是一种加热固化环氧树脂,其中添加有例如酚固化剂、硅橡胶和填充剂。
在此步骤,半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间的间隙被缓冲物151所填充,因而树脂体119的树脂不会穿过半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间。由于在半导体芯片115和116之间由于与树脂混合的填充物而没有留下空间,当在完成了树脂至腔124的注入之后施加高于注入压强的一个压强(例如约60kg/cm2)以除去树脂中的气泡时由于这种空间而产生的半导体芯片(115,116)的裂缝得到了防止。
随后,图50所示的半导体器件150通过进行与上述第四实施例中相同的步骤,而有效地得到完成。
以此方式,在半导体器件50的制作中,半导体芯片115、半导体芯片116、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分和导线(117,118)在缓冲物151被设置在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间的状态下被设置在腔124中,且树脂被压注到腔124中以形成树脂体119。
由于半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间的空间被缓冲物所填充,树脂体119的树脂不会穿过半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间。因而,在半导体芯片115和116之间由于与树脂混合的填充物而没有留下空间,且当在完成了树脂至腔124的注入之后施加高于注入压强的一个压强以除去树脂中的气泡时由于这种空间而产生的半导体芯片(115,116)的裂缝得到了防止。
(实施例6)图54是根据本发明的第三实施例的TSOP型半导体器件的剖视图。如图54所示,本实施例的一个半导体器件160具有与上述第四实施例基本上相同的结构,但具有以下不同的特征。
具体地,半导体芯片115和半导体芯片116以在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间留有一个空间161的方式得到叠置,且空间161用树脂体119的树脂填充。大量的填充剂与树脂体119的树脂相混合,以获得低的应力。通过在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间留下大于填充物的最大晶粒直径的空间161,当按照转移模制方法形成树脂体时的树脂流动得到改善,因而在半导体芯片115和116之间不形成由于混合在树脂中的填充剂而产生的空间。
由于半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间的空间161,树脂体119变得更厚,然而根据本实施例,象在上述第二实施例中一样,树脂体的厚度的增大通过把半导体芯片115、116作得更薄而得到了抑制。
以下结合图55和图56描述半导体器件160的制造方法。
图55是显示其中第一和第二引线框重叠的状态的主要部分的剖视图,且图56是用于描述封闭步骤的主要部分的剖视图。
首先,提供了具有相同的结构的半导体芯片115和半导体芯片116,且提供了图32显示的引线框LF10和图34显示的引线框LF20。
随后,半导体芯片115被接合到引线框LF10,且半导体芯片116被接合到引线框LF20。
随后,半导体芯片115的电极BP1和引线103的内引线部分的导线连接部分(端部)借助导线117而电连接,且半导体芯片115的电极BP1和总线条引线107的分支引线借助导线117相电连接,半导体芯片116的电极BP2和引线104的内引线部分的导线连接部分(端部)借助导线118而电连接,且半导体芯片116的电极BP2和总线条引线108的分支引线借助导线118相电连接。
在此步骤,半导体芯片115和116的厚度小于在上述第四实施例的情况中的厚度,因而在加热级152的芯片安装部分与引线安装部分之间有一个阶梯152A,如图51所示,该阶梯的高度对应于半导体芯片115、116的厚度的减小。因此,半导体芯片115、116的下表面能够与引线(103,104)的第三部分(103C,104C)相接触。
随后,引线框LF10和LF20以半导体芯片115与半导体芯片116的下表面彼此相对的方式重叠。引线框LF10和LF20以在半导体芯片115和116之间留有空间161的方式重叠,如图55所示。空间161比与用于形成树脂体的树脂混合的填充剂的晶粒直径宽。根据此实施例,采用了一种热固环氧树脂,其中混合了大量的平均晶粒直径3至5μm且最大晶粒直径为25μm的填充剂,因而空间161比这些填充剂的最大晶粒直径宽。
由于半导体芯片115、116沿着使它们的下表面凸出的方向弯曲,当半导体芯片115、116以它们的下表面彼此相对的方式重叠时,半导体芯片115、116之间的间隙在半导体芯片115的中心部分和半导体芯片116的中心部分之间是最窄的,因而半导体芯片115的下表面的中心部分与半导体芯片116的下表面的中心部分之间的间隙161必须大于填充剂的最大晶粒直径。
随后,引线框LF10和LF20在引线框LF10、LF20重叠的情况下被定位在转移模制装置的模122的上模件122A与下模件122B之间,如图55所示。此时,半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110)、导线(117,118)和后引线111被置于上模件122A和下模件122B形成的腔124之内。
随后,流体树脂经过浇道和流入浇口从模122的罐被压注到腔124中,从而形成树脂体119。半导体芯片(115,116)、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分、膜(109,110)、导线(117,118)和后引线111因而被树脂体119所封闭。
在此步骤,由于在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间留有大于与树脂混合的填充剂的最大晶粒直径的空间161,不会由于填充剂而在半导体芯片115、116之间产生空间。因此,当在完成了树脂至腔124的注入之后施加高于注入压强的一个压强以除去树脂中的气泡时由于这种空间而产生的半导体芯片(115,116)的裂缝得到了防止。
随后,借助与上述第四实施例中相同的处理,图54所示的半导体器件160得到了有效的完成。
因此,在半导体器件160的制作中,半导体芯片115、半导体芯片116、引线103的内引线部分、引线104的内引线部分和导线(117,118)以在半导体芯片115的下表面和半导体芯片116的下表面之间留有大于填充剂的最大晶粒直径的空间161的方式被置于模122的腔124中,且随后把包含大量的填充剂的树脂压注到腔124中以形成树脂体119。
由于树脂容易通过半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间,在半导体芯片115和116之间不会由于与树脂混合的填充剂而产生空间。因此,当在完成了树脂至腔124的注入之后施加高于注入压强的一个压强以除去树脂中的气泡时由于这种空间而产生的半导体芯片(115,116)的裂缝得到了防止,且半导体器件160的产量因而得到了改善。
在第五和第六实施例中,描述了这样的情况—其中半导体芯片115、116被作得更薄以在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间留出一个间隙,然而,也可通过接合引线103和引线104而在半导体芯片115的下表面与半导体芯片116的下表面之间留出一个间隙。
以上按照上述实施例描述了本发明人所构思的本发明,但应该理解的是本发明不限于上述实施例,在所附权利要求书的范围和精神之内可以进行各种修正。
例如,本发明可被应用于诸如SIP(单列直插式封装)或ZIP(交错插入式封装)的半导体器件—其中引线沿着一个方向排列。
本发明还可被应用于诸如SOJ(小型线外J引线封装件Smallout-line J-leaded package)或SOP(小型线外封装件Small out-linepackage)的半导体器件—其中引线沿着两个方向排列。
进一步地,本发明可被应用于诸如QFP(二次扁平封装封装件)或QFJ(二次扁平封装J引线封装件)的半导体器件—其中引线沿着四个方向排列。
权利要求
1.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面的第一和第二半导体芯片,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括由一种第一阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括由一种第二阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,其中在所述第二阻挡杆中形成有沿着宽度方向延伸的一个宽的部分,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片进行树脂模制从而使所述第一引线框和所述第二引线框以所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式重叠,以形成一个树脂体,以及切割暴露在所述树脂体之外的所述第一阻挡杆和所述第二阻挡杆。
2.根据权利要求1的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二阻挡杆的宽度小于所述第一阻挡杆的宽度。
3.根据权利要求1的半导体器件的制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二引线框的外部部分终止于所述第二阻挡杆中。
4.根据权利要求3的半导体器件制造方法,其中在切割所述第一阻挡杆和所述第二阻挡杆的步骤中,所述第一引线框的外部部分沿着所述第二引线框的方向弯曲。
5.根据权利要求1的半导体器件制造方法,其中所述第二阻挡杆的宽的部分形成在所述第二阻挡杆的一侧上。
6.根据权利要求1的半导体器件制造方法,其中所述第二阻挡杆的宽的部分形成在所述第二阻挡杆的两侧上。
7.根据权利要求1的半导体器件制造方法,其中在用于把所述第一和第二引线框的内部部分固定到所述第一和第二半导体芯片的主表面上的过程中,在所述第一引线框的内部部分与所述第一半导体芯片的主表面之间以及所述第二引线框的内部部分与所述第二半导体芯片的主表面之间设置有一个绝缘膜。
8.根据权利要求1的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二半导体芯片的过程中,所述第一和第二半导体芯片具有相同的尺寸并具有相同的电路构造。
9.根据权利要求1的半导体器件制造方法,包括在形成所述树脂体之后通过焊接接合所述第一引线框和所述第二引线框的步骤。
10.根据权利要求3的半导体器件制造方法,包括在形成所述树脂体之后通过焊接所述第二引线框的端部使所述第一引线框和所述第二引线框接合。
11.根据权利要求9的半导体器件制造方法,其中所述焊接是通过用激光从上方照射所述第一和第二引线框之一而进行的。
12.根据权利要求11的半导体器件制造方法,其中所述激光的照射直径小于所述第一和第二引线框的接合处中的引线宽度。
13.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面的第一和第二半导体芯片,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括由一种第一阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括由一种第二阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片进行树脂模制从而使所述第一引线框和所述第二引线框重叠以形成一个树脂体,以及通过焊接接合所述第一引线框和第二引线框。
14.根据权利要求13的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二阻挡杆的宽度小于所述第一阻挡杆的宽度。
15.根据权利要求13的半导体器件的制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二引线框的外部部分终止于所述第二阻挡杆中。
16.根据权利要求13的半导体器件制造方法,其中在切割所述第一阻挡杆和所述第二阻挡杆的步骤中,所述第一引线框的外部部分沿着所述第二引线框的方向弯曲。
17.根据权利要求13的半导体器件制造方法,其中在用于把所述第一和第二引线框的内部部分固定到所述第一和第二半导体芯片的主表面上的过程中,在所述第一引线框的内部部分与所述第一半导体芯片的主表面之间以及所述第二引线框的内部部分与所述第二半导体芯片的主表面之间设置有一个绝缘膜。
18.根据权利要求13的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二半导体芯片的过程中,所述第一和第二半导体芯片具有相同的尺寸并具有相同的电路构造。
19.根据权利要求15的半导体器件制造方法,包括在形成所述树脂体之后通过焊接所述第二引线框的端部来接合所述第一引线框和所述第二引线框的步骤。
20.根据权利要求13的半导体器件制造方法,其中所述焊接是通过用激光从上方照射所述第一和第二引线框之一而进行的。
21.根据权利要求20的半导体器件制造方法,其中所述激光的照射直径小于所述第一和第二引线框的接合处中的引线宽度。
22.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—它们每一个都包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括由一种第一阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括由一种第二阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片进行树脂模制从而使所述第一引线框和所述第二引线框以所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式相重叠,以形成一个树脂体,以及通过焊接接合所述第一引线框和第二引线框。
23.根据权利要求22的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二阻挡杆的宽度小于所述第一阻挡杆的宽度。
24.根据权利要求22的半导体器件的制造方法,其中在提供所述第一和第二引线框的步骤中,所述第二引线框的外部部分终止于所述第二阻挡杆中。
25.根据权利要求3的半导体器件制造方法,其中在切割所述第二阻挡杆的步骤中,所述第一引线框的外部部分沿着所述第二引线框的方向弯曲。
26.根据权利要求22的半导体器件制造方法,其中在用于把所述第一和第二引线框的内部部分固定到所述第一和第二半导体芯片的主表面上的过程中,在所述第一引线框的内部部分与所述第一半导体芯片的主表面之间以及所述第二引线框的内部部分与所述第二半导体芯片的主表面之间设置有一个绝缘膜。
27.根据权利要求22的半导体器件制造方法,其中在提供所述第一和第二半导体芯片的过程中,所述第一和第二半导体芯片具有相同的尺寸并具有相同的电路构造。
28.根据权利要求24的半导体器件制造方法,包括在形成所述树脂体之后通过在所述第二引线框的端部进行焊接来接合所述第一引线框和所述第二引线框的步骤。
29.根据权利要求22的半导体器件制造方法,其中所述焊接是通过用激光从上方照射所述第一和第二引线框之一而进行的。
30.根据权利要求29的半导体器件制造方法,其中所述激光的照射直径小于所述第一和第二引线框的接合处中的引线宽度。
31.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—它们每一个都包括一个主表面和分别与所述主表面相对的下表面,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括支撑外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的框体的第一引线框,以及包括支撑外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的框体的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片进行树脂模制从而使所述第一引线框和所述第二引线框,以及对所述第一引线框和所述第二引线框的所述外部部分进行电镀,其中在所述封闭步骤之后和所述电镀步骤之前除去所述第二引线框的框体。
32.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—它们每一个都具有包括一个半导体元件和多个外部端的主表面以及分别与所述主表面相对的下表面,提供包括由一个第一阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括由一个第二阻挡杆互连的外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片进行树脂模制从而使所述第一引线框和所述第二引线框以所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式相重叠,以形成一个树脂体,以及切割所述第一阻挡杆和所述第二阻挡杆,以及对所述第一引线框和所述第二引线框的外部部分进行电镀。
33.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—其中在一个上和下所中的上表面上形成有一个电极,提供包括在由一个第一框体所围绕的一个区域中的多个第一引线的第一引线框—其中在所述第一框体中外部部分的端部受到支撑,且中间部分被一个第一阻挡杆互连并在所述第一框体中受到所述第一阻挡杆的支撑,并进一步包括位于由所述第一框体围绕并受到所述第一框体支撑的一个区域中的后引线,提供包括多个位于由一个第二框体围绕的一个区域中的多个第二引线的第二引线框,其中外部部分的端部由一个第二阻挡杆互连并在所述第二框体中受到所述第二阻挡杆的支撑,把所述第一引线框的内部部分接合到所述第一半导体芯片的表面,并把所述第二引线框的内部部分接合到所述第二半导体芯片的表面,使所述第一半导体芯片的一个电极与所述第一引线框的内部部分电连接,并使所述第二半导体芯片的一个电极与所述第二引线框的内部部分电连接,以及通过用树脂模制所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片、所述第一引线框的内部部分、所述第二引线框的内部部分和所述后引线的一部分而形成一个树脂体,其中所述第一引线框和第二引线框以所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的下表面彼此相对的方式相重叠。
34.如权利要求33所述的半导体器件的制造方法,其中,在所述提供所述第二引线框的步骤中,所述第二引线框包括所述第二阻挡杆和被所述第二引线框所支撑的加强引线。
35.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—它们每一个都包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,对准所述第一半导体芯片和第二半导体芯片的下表面并用一种缓冲材料填充它们之间的空间,把所述第一和第二半导体芯片以及所述第一引线框和所述第二引线框的内部部分置于一个模腔之内,以及把包括填充剂的混合物的树脂压注到所述模腔中从而形成一个树脂体。
36.根据权利要求35的半导体器件制造方法,其中所述第一和第二半导体芯片之间以及所述第一和第二引线框的内部部分之间的电连接是通过导线实现的。
37.一种半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供第一和第二半导体芯片—它们每一个都包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,提供包括外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第一引线框,以及包括外部部分和从所述外部部分延伸的内部部分的第二引线框,把所述第一引线框的内部部分固定到所述第一半导体芯片的主表面上,把所述第一半导体芯片的外部端与所述第一引线框的内部部分电连接,把所述第二引线框的内部部分固定到所述第二半导体芯片的主表面上,以及把所述第二半导体芯片的外部端电连接到所述第二引线框的内部部分,把所述第一和第二半导体芯片以及所述第一引线框和所述第二引线框的内部部分置于一个模腔之内,从而使所述第一和第二半导体芯片的下表面彼此相对,以及把包括填充剂的混合物的树脂压注到所述模腔中从而形成一个封装件,其中所述第一半导体芯片的下表面与所述第二半导体芯片的下表面之间的间隙被保持在比所述填充剂的最大晶粒直径大的宽度。
38.根据权利要求37的半导体器件制造方法,其中所述第一和第二半导体芯片之间以及所述第一和第二引线框的内部部分之间的电连接是通过导线实现的。
39.一种半导体器件,包括第一和第二半导体芯片—它们包括一个主表面和与所述主表面相对的下表面,该主表面包括一个半导体元件和多个外部端,其中所述第一和第二半导体芯片以它们的下表面彼此相对的方式相重叠,一个树脂体,它是通过在下表面彼此相对的状态下用树脂封闭所述第一和第二半导体芯片而形成的,包括内部部分的一个第一引线框—所述内部部分被固定在所述第一半导体芯片的主表面上,以及包括多个内部部分的一个第二引线框—所述内部部分被固定在所述第二半导体芯片的主表面上,所述第一和第二引线框与形成在所述第一和第二半导体芯片上的外部端相电连接,所述第一和第二引线框包括分别从所述内部部分延伸并被所述树脂体所暴露的外部部分,且所述外部部分包括显示它们已经借助阻挡杆得到连接的阻挡杆标记,其中所述第二引线框的阻挡杆标记的宽度比所述第一引线框的阻挡杆标记的宽度窄。
40.根据权利要求39的半导体器件,其中所述第一引线框的一个外部部分沿着所述第二引线框的阻挡杆的方向弯曲。
41.根据权利要求40的半导体器件,其中所述第二引线框的外部部分的端部在所述第一引线框的一个外部部分的弯曲部分之内终止。
42.根据权利要求39的半导体器件,其中所述第一和第二半导体芯片具有相同的尺寸和相同的电路图案。
43.一种半导体器件,包括一个树脂体,位于上和下表面中的上表面上的所述树脂体之内的第一半导体芯片和第二半导体芯片,在所述树脂体之内和之外延伸并与所述第一半导体芯片电连接的一个第一引线,以及在所述树脂体之内和之外延伸并与所述第二半导体芯片电连接的一个第二引线,其中所述第一引线和第二引线通过焊接被接合到所述树脂体之外。
44.根据权利要求43的半导体器件,其中所述第二引线比所述第一引线短,并通过焊接与所述第二引线的端部接合。
45.根据权利要求44的半导体器件,其中所述第一和第二半导体芯片通过叠置从而使它们的下表面彼此相对而得到树脂封闭。
46.根据权利要求43的半导体器件,其中所述第一半导体芯片和所述第一引线以及所述第二半导体芯片和所述第二引线通过导线而电连接。
47.根据权利要求45的半导体器件,其中所述第一和第二半导体芯片之间的空间用一种缓冲材料填充。
48.一种半导体器件,包括包括填充剂的混合物的一种树脂体,位于所述树脂体之内在上和下表面中的上表面上的第一半导体芯片和第二半导体芯片,在所述树脂体之内和之外延伸并与所述第一半导体芯片电连接的一个第一引线,以及在所述树脂体之内和之外延伸并与所述第二半导体芯片电连接的一个第二引线,其中所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片以它们的下表面彼此相对的方式叠置,它们下表面之间的一个间隙被保持为大于所述填充剂的最大晶粒直径。
49.根据权利要求48的半导体器件,其中所述第一半导体芯片和所述第一引线以及所述第二半导体芯片和第二引线分别用导线连接。
全文摘要
根据本发明的半导体器件—其中两个半导体芯片利用两个引线框由一个树脂体所封闭—包括沿着阻挡杆的宽度方向延伸的一个宽的部分,一个阻挡杆的宽度比另一个阻挡杆的宽度窄,且两个引线框在用树脂封闭了它们之后在树脂体之外通过焊接而被接合起来。
文档编号H01L21/56GK1237785SQ99106938
公开日1999年12月8日 申请日期1999年6月1日 优先权日1998年6月1日
发明者河田洋一, 小泉浩二, 杉山道昭, 藤嶋敦, 中岛靖之, 荻原孝俊 申请人:株式会社日立制作所, 日立超大规模集成电路系统株式会社
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