布線基板和採用該布線基板的半導體器件的製作方法

2023-11-03 19:11:17

專利名稱：布線基板和採用該布線基板的半導體器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種例如用於BAG組件等中、由安裝了半導體晶片的多個半導 體組件基板構成的布線基板及採用該布線基板的半導體器件。
背景技術：
近些年，為了適應移動通信設備等電子設備的小型化，即使對半導體器件 也要求小型化和高密度化。另外，隨著電子設備的高性能和多功能化的發展， 在半導體器件中，外部端子趨向多引腳化，且大多採用在半導體組件的底面上 面陣列配置的BAG組件、LAG組件。
在利用密封樹脂將半導體晶片密封在構成例如BAG組件用的布線基板的 各半導體組件基板上的狀態下，通過對每個半導體組件基板切斷布線基板和密
封樹脂，而得到這樣的半導體器件。
下面，舉出BAG組件為例作為過去的半導體器件(例如，參照日本國的專 利公開公報即特開2001—274283號公報)，來說明其製造方法。
圖7表示在過去的BAG組件用的布線基板中形成的布線圖形的狀態的俯視 圖，圖8A 圖8D是表示過去的半導體器件的製造方法中的製造工序，圖9是利 用過去的半導體器件的製造方法中的製造工序所製造的半導體器件的外形的 側視圖。
首先，如圖7及圖8A所示，準備具有用分割線9區分的多個半導體組件基板 l的布線基板8。另外，這裡作為布線基板8，圖示的是用分割線9將半導體組件 基板1形成為上下左右共6個的情況。構成布線基板8的多個半導體組件基板1由 玻璃環氧等絕緣性基板構成，在各自的表面上形成半導體晶片安裝區域2、內 部電極3、導體布線4、電鍍用布線5，在背面形成外部連接用的外部電極16， 雖然沒有圖示，但是導體布線4與外部電極16通過形成在布線基板8的內部的通 路孔等進行電連接。
接著，如圖8B所示，對全部形成於布線基板8的表面的多個半導體晶片安
裝區域2，分別用導電性樹脂固定半導體晶片13。然後，用Au等的焊絲14將各 半導體晶片13的電極與內部電極3進行電連接。
接著，如圖8C所示，用由環氧等樹脂構成的密封樹脂15對布線基板8的表 面的全部區域進行樹脂密封。
接著，如圖8D所示，在圖8C的狀態下，通過利用切片機等沿著分割線9對
布線基板8及密封樹脂15進行切削，從而用分割線9來分割布線基板8和密封樹
脂15,得到在半導體組件基板1上利用密封樹脂15密封了半導體晶片13的多個 半導體器件。
但是，在上述那樣過去的半導體器件及半導體器件的製造方法中，當對多 個半導體器件分割布線基板8及密封樹脂15時，也同時分割電鍍用布線5，如圖 9所示，形成在半導體器件的側面露出電鍍用布線5的斷面的狀態。
這樣，如果電鍍用布線5從半導體器件的側面露出，則當在後面的檢查工 序或安裝在電子設備的印刷基板上時，有時檢查用插口或印刷基板安裝時的吸 取工具等會接觸到電鍍用布線5，這時往往電鍍用布線5發生變形且會在相鄰的 電鍍用布線5之間產生電短路。另外，由於附著雜質離子、以及半導體器件的 吸溼而使電鍍用布線5在側面引起遷移。由於上述原因，存在著作為半導體器
件的可靠性下降的問題。
另外，因為在用分割線9切削布線基板8及密封樹脂15來分割成每個半導體 器件之前，處於幾乎所有的內部布線3利用電鍍用布線5進行電連接(短路)的狀 態，所以在布線基板8的狀態下對每個半導體組件基板1進行電檢查是比較困難 的，也可能在不合格的半導體組件基板1上安裝半導體晶片13，結果還存在著 作為半導體器件的生產率下降的問題。

發明內容
本發明是為了解決上述過去的問題而設計的，目的在於提供一種更加能夠 提高作為半導體器件的可靠性、同時更加能夠提高生產率的布線基板以及利用 該布線基板的半導體器件。
為了解決上述問題，本發明的布線基板，其特徵在於，具有多個在表面上 形成電連接的內部電極、導體布線以及安裝半導體晶片的半導體晶片安裝區域 的半導體組件基板，並在各半導體組件基板的外周上形成凹部，上述內部電極
與上述導體布線在各個上述半導體組件基板之間電絕緣，且在所述半導體組件 基板的外周上除去角落部分以外的地方將上述凹部形成為槽狀。
另外，本發明的半導體器件，其特徵在於，布線基板具有多個在表面上形 成電連接的內部電極、導體布線以及安裝半導體晶片的半導體晶片安裝區域的 半導體組件基板，在上述布線基板的上述半導體晶片安裝區域上，安裝上述半 導體晶片，上述半導體晶片的電極與上述內部電極電連接，且在各半導體組件 基板的外周具有厚度較薄的部分，用密封樹脂覆蓋上述半導體組件基板的至少 上述半導體晶片安裝區域以外的包括上述厚度較薄部分的全部區域，在所述半 導體組件基板的外周上除去角落部分以外的地方將上述厚度較薄部分形成為槽 狀。
如果採用上述那樣的本發明，則因為在布線基板的各半導體組件基板的外 周部分形成凹部，且利用該凹部來緩和各半導體組件基板的彎度，能夠減小整 個布線基板的彎曲量，所以在布線基板形成的後工序中，更加能夠提高在半導 體組件基板上安裝了半導體晶片時的安裝質量。
另外，因為在向各半導體組件基板上安裝半導體晶片之後進行樹脂密封而 形成的半導體器件的側面上，沒有像過去那樣內部的導體部露出，所以在導體 之間的短路與遷移不會發生，同時因為半導體器件的側面只成為密封性強的密 封樹脂與半導體基板的基材之間的界面，所以還能夠減少水分從外部迸入到半 導體器件。
通過這樣，能夠更提高作為半導體器件的可靠性，同時能夠擴大在嚴酷的 環境中所使用的車載用途等適用範圍。
另外，因為利用形成在各半導體組件基板的外周部分的凹部使所有內部布 線互相絕緣，即使在布線基板的狀態下，也能夠對各個半導體組件基板上的布 線圖形進行電檢査，所以能夠只正確地選擇合格的半導體組件基板來安裝半導 體晶片。
結果，能夠更提高作為半導體器件的可靠性，並且能夠更提高生產率。


圖l是表示在本發明實施形態的布線基板上形成布線圖形的狀態的俯視
圖，
圖2是表示在同一實施形態的布線基板上、在各半導體組件基板的外周部 分上形成槽狀凹部的狀態的俯視圖，
圖3是表示在同一實施形態的布線基板上、在各半導體組件基板的外周部 分形成環狀凹部的狀態的俯視圖，
圖4是表示在同一實施形態的布線基板上、在各半導體組件基板的外周部
分上形成獨立的凹部的狀態的俯視圖，
圖5A是表示同一實施形態的半導體器件的製造方法中的製造工序1的剖面
圖，
圖5B是表示同一實施形態的半導體器件的製造方法中的製造工序2的剖面
圖，
圖5C是表示同一實施形態的半導體器件的製造方法中的製造工序3的剖面
圖，
圖5D是表示同一實施形態的半導體器件的製造方法中的製造工序4的剖面
圖，
圖6是表示利用同一實施形態的半導體器件的製造方法中的製造工序所制 造的半導體器件的外形的側視圖，
圖7是表示在過去的BAG組件用的布線基板上形成布線圖形的狀態的俯視
圖，
圖8A是表示同一過去例子的半導體器件的製造方法中的製造工序1的剖面
圖，
圖8B是表示同一過去例子的半導體器件的製造方法中的製造工序2的剖面
圖，
圖8C是表示同一過去例子的半導體器件的製造方法中的製造工序3的剖面
圖，
圖8D是表示同一過去例子的半導體器件的製造方法中的製造工序4的剖面
圖，
圖9是表示利用同一過去例子的半導體器件的製造方法中的製造工序所制 造的半導體器件的外形的側視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來具體地說明表示本發明實施形態的布線基板以及採用該 布線基板的半導體器件。
說明本發明的實施形態的布線基板。
圖l是表示在本實施形態的布線基板上形成布線圖形的狀態的俯視圖，圖2 是表示在本實施形態的布線基板上、只對各半導體組件基板外周的電鍍用布線
部分形成槽狀凹部的狀態的俯視圖，圖3是表示在本實施形態的布線基板上、 形成遍及各半導體組件基板外周的全部區域的環狀凹部的狀態的俯視圖，圖4 是表示在本實施形態的布線基板上、對各半導體組件基板外周的每個電鍍用布 線形成獨立的凹部的狀態的俯視圖。
首先，在圖1中，例如BAG組件、LAG組件用的布線基板8的基材由玻璃環 氧、BT樹脂、聚醯亞胺等構成，其厚度在0.1mm 0.8mm左右。布線基板8由多 個半導體組件基板l構成，各個半導體組件基板1用分割線9區分開。在各個半 導體組件基板l上，在表面上具有內部電極3、導體布線4以及電鍍用布線5。雖 然沒有圖示，但是在半導體組件基板l的背面具有外部電極，並通過形成在布 線基板8的內部的通路孔與內部電極3電連接。
內部電極3、導體布線4、電鍍用布線5的主導體材質通常是Cu，通過刻蝕 法或電鍍法等來形成。主導體的厚度為5 35pm左右。內部電極3是在後面用 Au焊絲與半導體晶片的電極電連接的區域，為了提高其接合性，而通常用電解 法實施鍍Ni/Au。電鍍用布線5是與這時的電鍍用電極連接的部分。
接著，如圖2所示，只對各半導體組件基板l外周的電鍍用布線部分形成槽 狀凹部IO。槽狀凹部10的形成採用由刻槽機等進行機械切削的方法、以及利用 雷射等形成的方法。這時也同時切斷電鍍用布線5，各個導體布線4相互電分離。
凹部10的深度是布線基板8(或者半導體組件基板1)的厚度的10% 90%左 右，是由布線基板8(或者半導體組件基板1)的厚度所決定的。另外，凹部10的 寬度為50)im 500iam左右。另外，也可以代替凹部IO，如圖3所示，形成遍及 布線基板8中的各半導體組件基板1的外周的全部區域的環狀凹部11，另外，也 可以如圖4所示，在布線基板8中的各半導體組件基板1的外周上對每個電鍍用 布線5形成獨立的凹部12。
說明本發明實施形態的半導體器件以及半導體器件的製造方法。
圖5A 圖5D是表示本發明實施形態的半導體器件製造方法中的製造工序 的剖面圖，圖6是表示利用本實施形態的半導體器件製造方法中的製造工序所 製造的半導體器件的外形的側視圖。
首先，圖5A是圖2所示的布線基板8的A-A'剖面圖，如圖5A所示，布線基 板8由多個半導體組件基板1構成，每個半導體組件基板l在表面具有半導體芯
片安裝區域2、內部電極3以及導體布線4，在背面具有與外部布線連接的外部 電極16。該布線基板8隻在各半導體組件基板1的外周的包括分割線9的電鍍用 布線5部分上具有槽狀凹部10。
然後，如圖5B所示，用環氧、聚醯亞胺等導電性樹脂或者絕緣性樹脂將半 導體晶片13固定在半導體組件基板1上的半導體晶片安裝區域2中。另外，在所 有形成於布線基板8內的半導體組件基板1上固定半導體晶片13。
於是，如圖5B所示，採用由Au、 Cu、 Al等構成的焊絲14，並利用絲焊法， 將半導體晶片13的電極與形成在半導體組件基板1上的內部電極3進行電連接。 焊絲14的直徑為10 30iim左右。這時，因為在內部電極3的表面實施鍍Au，所 以能夠得到良好的接合性。
然後，如圖5C所示，用密封樹脂15進行樹脂密封，使其包含整個半導體組 件基板l。密封樹脂15的厚度為半導體晶片13上的0.1mm 0.8mm左右。這時， 在形成於半導體組件基板1上的槽上的凹部10中也填充密封樹脂15。
接著，如圖5D所示，在圖5C的狀態下，採用切片機等，沿著分割線9進行 切削，通過這樣用分割線9分割布線基板8與密封樹脂15，從而得到在半導體組 件基板1上利用密封樹脂15將半導體晶片13密封的多個半導體器件。
這時，因為由半導體組件基板1的外周部的凹部10構成的厚度較薄的區域 比外周要短O.lmm以下左右的尺寸，所以能夠得到機械強度較強的半導體器件。
在如上所述製造的半導體器件中，如圖6所示，在半導體器件的側面沒有
像過去那樣露出電鍍用布線等的導體部。因此，由於沒有導體部間的短路、由
於導體部而引起的遷移不良以及檢查中的操作時與導體部接觸的情況，所以也 沒有因導體部的變形而引起的相鄰的導體布線之間的接觸，能夠得到可靠性高
的半導體器件。
另外，在上述實施形態中，半導體晶片13的電連接是採用絲焊法，但是在 採用通過倒裝式接合來連接的情況下，同樣也能夠適用。
權利要求
1.一種布線基板，其特徵在於，具有多個在表面上形成電連接的內部電極(3)、導體布線(4)以及安裝半導體晶片(13)的半導體晶片安裝區域(2)的半導體組件基板(1)，在各半導體組件基板(1)的外周上形成凹部(10)，在各個所述半導體組件基板(1)之間使所述內部電極(3)與所述導體布線(4)電絕緣，在所述半導體組件基板(1)的外周上除去角落部分以外的地方將上述凹部(10)形成為槽狀。
2. —種布線基板，其特徵在於，具有多個在表面上形成電連接的內部電極(3)、導體布線(4)以及安裝半導體芯 片(13)的半導體晶片安裝區域(2)的半導體組件基板(1)，在各半導體組件基板(l)的 外周上形成凹部(12)，在各個所述半導體組件基板(1)之間使所述內部電極(3)與所 述導體布線(4)電絕緣，對所述半導體組件基板(1)的外周的每個所述導體布線(4)獨立形成所述凹部(12)。
3. 如權利要求l中所述的布線基板，其特徵在於， 至少一根以上的所述導體布線(4)的端部到達所述凹部(10)的側面。
4. 如權利要求l中所述的布線基板，其特徵在於， 所述凹部(10)的深度在所述半導體組件基板(l)的厚度的l/2以下。
5. 如權利要求l中所述的布線基板，其特徵在於， 所述凹部O0)的寬度在300pm以下。
6. —種半導體器件，其特徵在於，布線基板(8)具有多個在表面上形成電連接的內部電極(3)、導體布線(4)以 及安裝半導體晶片(13)的半導體晶片區域(2)的半導體組件基板(1)，在所述布線 基板(8)的所述半導體晶片安裝區域(2)上，安裝所述半導體晶片(13)，所述半導 體晶片(13)的電極與所述內部電極(3)電連接，且在各半導體組件基板(l)的外周 具有厚度較薄的部分，用密封樹脂(15)覆蓋所述半導體組件基板(1)的至少所述 半導體晶片安裝區域(2)以外的包括所述厚度較薄部分的全部區域，在所述半導體組件基板(l)的外周上除去角落部分以外的地方將所述厚度較 薄部分形成為槽狀。
7. —種半導體器件，其特徵在於，布線基板(8)具有多個在表面上形成電連接的內部電極(3)、導體布線(4)以 及安裝半導體晶片(13)的半導體晶片區域(2)的半導體組件基板(1)，在所述布線 基板(8)的所述半導體晶片安裝區域(2)上，安裝所述半導體晶片(13)，所述半導 體晶片(13)的電極與所述內部電極(3)電連接，且在各半導體組件基板(l)的外周 具有厚度較薄的部分，用密封樹脂(15)覆蓋所述半導體組件基板(1)的至少所述 半導體晶片安裝區域(2)以外的包括所述厚度較薄部分的全部區域，對所述半導體組件基板(1)的外周的每個所述導體布線(4)獨立形成所述厚 度較薄部分。
8. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於， 至少一根以上的所述導體布線(4)的端部到達所述厚度較薄部分的側面。
9. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於， 所述厚度較薄部分的深度在所述半導體組件基板(l)的厚度的l/2以下。
10. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於， 所述厚度較薄部分的從所述外周部開始算起的長度為100Hm以下。
11. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於，所述半導體晶片(13)的電極與所述內部電極(3)用金屬細線(14)連接，所述半導 體晶片(13)及所述金屬細線(14)用所述密封樹脂(15)覆蓋。
12. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於， 所述半導體晶片(13)的電極與所述內部電極(3)採用倒裝式接合連接。
13. 如權利要求6中所述的半導體器件，其特徵在於，所述半導體晶片(13)的電極與所述內部電極(3)採用倒裝式接合連接，而且所述 半導體晶片(13)用所述密封樹脂(15)覆蓋。
全文摘要
本發明通過在構成BAG組件用的布線基板(8)的各半導體組件基板(1)的周圍形成凹部(10)，向包括該凹部(10)的布線基板(8)上填充密封樹脂(15)，在進行樹脂密封的狀態下，用分割線(9)切斷布線基板(8)與密封樹脂(15)，從而在半導體組件基板(1)上利用密封樹脂(15)密封半導體晶片(13)，這樣製造多個半導體器件。
文檔編號H01L23/498GK101188221SQ200710186698
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月20日 優先權日2006年11月20日
發明者今津健一, 藤本博昭 申請人:松下電器產業株式會社