半導體封裝及其製造方法

2023-05-10 13:47:21 2

專利名稱：半導體封裝及其製造方法
技術領域：
本發明涉及半導體封裝及其製造方法。
背景技術：
過去的半導體封裝具有所謂CSP(chip size package晶片尺寸封裝)方式。該CSP是在形成了多個外部連接用的連接焊盤(pad)的半導體基片的上面設置絕緣膜，在絕緣膜與各連接焊盤相對應的部分設置開口部，從通過開口部而露出的連接焊盤上面開始，到絕緣膜上面的規定部位處設置布線(例如參見專利文獻1)。在此情況下，在包括通過開口部而露出的連接焊盤上面在內的絕緣膜的整個上面，形成基底金屬層，利用以基底金屬層為電鍍電流路的電解鍍銅方式，在基底金屬層上面的規定部位上形成布線，以布線為掩模把基底金屬層的不需要的部分腐蝕掉，在布線下面僅剩下基底金屬層。
特開200-195890號公報(圖8～圖10)。
但是，上述過去的半導體封裝(外殼)，是在絕緣膜的與各連接焊盤相對應的部分上形成開口部，利用濺射法或非電解鍍法來形成作為電鍍電流路的基底金屬層，用電解鍍法來形成布線。所以，絕緣膜和基底金屬層的粘接強度低，尤其在開口部的側壁上也還容易產生斷線等，從而使連接焊盤和布線的電連接的可靠性降低。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種能提高外部連接用的電極和布線的電連接的可靠性的半導體封裝及其製造方法。
若採用本發明，則能提供這樣的半導體封裝，其特徵在於具有
至少一個半導體結構體2，具有設置在半導體基片4上的多個外部連接用的電極12；絕緣膜15，用於覆蓋上述半導體結構體2；以及布線16，它形成在上述絕緣膜15上，上述布線16的凸起電極17進入到與上述外部連接用的電極12相對應的上述絕緣膜15的部分內，與上述外部連接用的電極12相連接。
並且，若採用本發明，則能提供這樣的半導體封裝的製造方法，其特徵在於具有以下工序利用絕緣膜15來覆蓋具有多個外部連接用電極12的半導體結構體2的上面；在上述絕緣膜15上布置金屬片16a，該金屬片具有與上述各外部連接用電極12相對應的凸起電極17；把上述金屬片16a的各凸起電極17插入到上述絕緣膜15內，使其與上述各外部連接用電極12相連接；把上述金屬片16a製作成圖形，形成布線16。
若採用本發明，則在由金屬片構成的布線上設置凸起電極，使該突起電極插入到外部連接電極上所形成的絕緣膜內，在此狀態下與外部連接電極相連接，所以，提高了凸出電極和絕緣膜的結合強度，提高了布線和外部連接電極的電氣接觸可靠性。


圖1是作為本發明的第1實施方式的半導體封裝的放大斷面圖。
圖2是在圖1所示的半導體封裝的製造方法的一例中最初準備的結構的放大斷面圖。
圖3是圖2後續的工序的放大斷面圖。
圖4是圖3後續的工序的放大斷面圖。
圖5是圖4後續的工序的放大斷面圖。
圖6是圖5後續的工序的放大斷面圖。
圖7是圖6後續的工序的放大斷面圖。
圖8是圖7後續的工序的放大斷面圖。
圖9是圖8後續的工序的放大斷面圖。
圖10是圖9後續的工序的放大斷面圖。
圖11是圖10後續的工序的放大斷面圖。
圖12是圖11後續的工序的放大斷面圖。
圖13是圖12後續的工序的放大斷面圖。
圖14是圖13後續的工序的放大斷面圖。
圖15是圖14後續的工序的放大斷面圖。
圖16是圖15後續的工序的放大斷面圖。
圖17是圖16後續的工序的放大斷面圖。
圖18是在形成具有凸起電極的銅板時，最初的工序的放大斷面圖。
圖19是圖18後續的工序放大斷面圖。
圖20是圖19後續的工序放大斷面圖。
圖21是作為本發明的變形例的半導體封裝的放大斷面圖。
圖22是作為本發明的其他變形例的半導體封裝的放大斷面圖。
具體實施例方式
圖1表示作為本發明的實施方式的半導體封裝的斷面圖。該半導體封裝具有由矽、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等構成的平面矩形形狀的基板1。
在基板1的上面中央部，通過由小片接合(die pond)材料構成的粘接層3來粘接比基板1的尺寸小一些的平面矩形形狀的半導體結構體2的下面。在此情況下，半導體結構體2，具有下述的布線、柱狀電極、封裝膜，一般是所謂CSP結構，其製作方法是如下所述，在矽晶片上形成布線、柱狀電極、封裝膜之後，通過切割而獲得單個的半導體結構體2。所以，也可特別稱為晶片階段CSP(W-CSP)。以下說明半導體結構體2的構成。
半導體結構體2具有矽半導體基片4。矽基片4通過粘接層3粘接在基板1上。在矽基片4的上面中央部設置了集成電路(無圖示)。在矽基片4的上面的集成電路周圍部上，由鋁類金屬等構成的多個連接焊盤5分別設置成與構成集成電路的集成電路元件相連接。在連接焊盤5的中央部除外的矽基片4的上面，設置了由氧化矽等無機材料構成的絕緣膜膜6，連接焊盤5的中央部通過設置在絕緣膜6上的開口部7而露出。
在絕緣膜6的上面，設置了由環氧樹脂或聚醯亞胺類樹脂等有機樹脂材料構成的保護膜(絕緣膜)8。在此情況下，在絕緣膜6的與開口部7相對應的部分上的保護膜8上設置開口部9。從通過兩個開口部7、9而露出的連接焊盤5的上面到保護膜8的上面，設置了向矽基片4的中央側延伸的基底金屬層10。在整個基底金屬層10的上面設置了由銅構成的布線11。
在布線11的連接焊盤部上面設置了由銅構成的柱狀電極(外部連接用的電極)12。在包括布線11在內的保護膜8的上面設置了由環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等熱固性樹脂材料構成的封裝膜(絕緣膜)13，其上面形成與柱狀電極12的上面在同一面上。這樣，所謂W-CSP的半導體結構體2，包括矽基片4、連接焊盤5、絕緣膜6，另外，還包括保護膜8，布線11、柱狀電極12、封裝膜13。
在半導體結構體2周圍的基片1的上面，由環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等構成的矩形框狀的絕緣膜14設置成和半導體結構體2的上面大致在同一個面上。在半導體結構體2和絕緣膜14的上面，絕緣膜15設置成其上面呈平坦狀態。絕緣膜15，由熱固性樹脂材料構成，例如將向玻璃纖維中浸漬環氧類樹脂的預浸材料經過加熱固化而製成。
在絕緣膜15的上面，設置了上層布線16，這是把由銅類金屬材料構成的金屬片製作成圖形而製成的。在此情況下，在上層布線16的下面，與柱狀電極12的上面中央部相對應的部分，與尖頭向下圓錐形狀的凸起電極17形成一個整體。凸起電極17在插入到絕緣膜15內的狀態下壓接到柱狀電極12的上面中央部上。
在包括上層布線16在內的絕緣膜15的上面，設置了由阻焊劑等構成的上層絕緣膜18。在與上層布線16的連接焊盤部相對應的部分的上層絕緣膜18上設置了開口部19。在開口部19內及其上方，焊錫球20設置成與上層布線16的連接焊盤部相連接。多個焊錫球20在上層絕緣膜18上布置成矩陣狀。
使基片1的尺寸稍大於半導體結構體2的尺寸，是為了根據矽基片4上的連接焊盤5的數量增加，使焊銀球20的布置區域稍大於半導體結構體2的尺寸，這樣，使上層布線16的連接焊盤部(上層絕緣膜18的開口部19內的部分)的尺寸和間距大於柱狀電極12的尺寸和間距。
因此，布置成矩陣狀的上層布線16的連接焊盤部，不僅布置在與半導體結構體2相對應的區域內，而且也布置在與半導體結構體2的周側面的外側所設置的絕緣膜14相對應的區域。也就是說，布置成矩陣狀的焊錫球20中，至少最外周的焊錫球20布置在比半導體結構體2靠外側的周圍。
這樣，該半導體封裝，其特徵在於在矽基片4上不僅有連接焊盤5、絕緣膜6，而且在形成了保護膜8、布線11、柱狀電極12、封裝膜13等的半導體結構體2的周圍及其上面，設置了絕緣膜14和絕緣膜15，在絕緣膜15的上面，設置了上層布線16，該上層布線16，通過形成在該絕緣膜15上的開口部16而與柱狀電極12相連接，把金屬片加工成圖形作為布線。
在此情況下，由於絕緣膜15的上面是平坦的，所以，如後所述，能使在以後的工序中形成的上層布線16和焊錫球20上面的高度位置達到均勻，提高鍵接時的可靠性。並且，如後所述，能使在金屬片上製作圖形而構成的上層布線16的厚度均勻，而且能使上層布線16不產生階差。再者，半導體結構體2，用保護膜8來覆蓋集成電路，所以，包括形成在該保護膜8上的上層布線，而形成了柱狀電極12的部分除外，對整個保護膜8均用封裝膜13進行包封。因此，形成了KGD(KnownGood Die信得過晶片)，在保管時和搬運時能防止內部損傷，絕對確保可靠性。因此，如以下說明的那樣，把這種KGD的半導體結構體2埋入所形成的半導體封裝，半導體結構體2幾乎完全不會出現故障，能獲得可靠性極高的半導體封裝。
以下為了說明該半導體封裝的製造方法的一例，首先說明半導體結構體2的製造方法的一例。在此情況下，首先，如圖2所示，在晶片狀態的矽基片(半導體基片)4上，設置了由鋁類金屬等構成的連接焊盤5、由氧化矽等構成的絕緣膜6、以及環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等構成的保護膜8，連接焊盤5的中央部通過形成在絕緣膜6和保護膜8上的開口部7、9而露出。以上，在晶片狀態的矽基片4上，在形成各半導體結構體的區域內，形成規定功能的集成電路，連接焊盤5分別與形成在相應區域內的集成電路進行電連接。
以下，如圖3所示，在包括通過兩開口部7、9而露出的連接焊盤5上面在內的保護膜8的整個上面形成基底金屬層10。在此情況下，基底金屬層10既可以僅僅是用無電解鍍法形成的銅層，也可以僅僅是用濺射法形成的銅層，另外，也可以是在利用濺射法形成的鈦等薄膜層上再用濺射法形成銅層。
下面，在基底金屬層10的上面，形成阻鍍膜21圖形。在此情況下，在與布線11形成區相對應的部分內的阻鍍膜21上形成了開口部22。然後，以基底金屬層10為電鍍電流路進行電解鍍銅，這樣，在阻鍍膜21的開口部22內的基底金屬層10的上面，形成布線11。之後剝離阻鍍膜21。
然後，如圖4所示，在包括布線11在內的基底金屬層10的上面，形成阻鍍膜23的圖形。在此情況下，在與柱狀電極12形成區相對應的部分中的阻鍍膜23上形成開口部24。接著以基底金屬層10為電鍍電流路進行電解鍍銅，在阻鍍膜23的開口部24內的布線11的連接焊盤部上面形成柱狀電極12。
然後，剝離阻鍍膜23，接著用柱狀電極12和布線11作為掩模，對基底金屬層10的不需要部分進行腐蝕加以清除，於是如圖5所示，僅在布線11下留下基底金屬層10。
然後，如圖6所示，用絲網印刷法、旋轉塗敷法、晶片塗敷法，在柱狀電極12和布線11包括在內的保護膜8的整個上面，形成環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等熱固性樹脂材料的薄膜，並使其厚度大於柱狀電極12的高度，通過加熱使其固化，形成封裝膜13。所以，在此狀態下，柱狀電極12的上面由封裝膜13覆蓋。
然後，對封裝膜13和柱狀電極12的上面側進行適當研磨，如圖7所示，使柱狀電極的上面露出，而且，使包括該露出的柱狀電極12的上面在內的封裝膜13的上面平坦。這裡，對柱狀電極12的上面側進行適當研磨，是因為電解鍍所形成的柱狀電極12的高度有不均勻，研磨是為了消除該不均勻，使柱狀電極12的高度達到均勻一致。
之後，如圖8所示，在矽基片4的整個下面，粘結粘接層3。粘接層3由環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等晶片接合材料構成，通過加熱和加壓，在半固化狀態下固定到矽基片4上。然後，把固定到矽基片4上的粘接層3粘接到切割帶(無圖示)上，經過圖9所示的切割工序後，從切割帶上剝離下來。於是如圖1所示，獲得在矽基片4的下面有粘接層3的多個半導體結構體2。
這樣，獲得的半導體結構體2，因為在矽基片4的下面有粘接層，所以在切割工序後不必進行在各半導體結構體2的矽基片4的下面分別設置粘接層這樣非常麻煩的作業。而且，在切割工序後從切割帶上剝離的作業，與切割工序後在各半導體結構體2的矽基片4的下面分別設置粘接層的作業相比較，剝離作業要簡單得多。
以下，說明利用這樣獲得的半導體結構體2，製造圖1所示半導體封裝的情況的一例。首先，如圖10所示，按照能夠取得多個圖1所示的基片1的大小(大小並不限定)，準備好平面形狀為矩形的基片1。然後，在基片1的上面的規定的多個部位上分別粘接那種已粘接在半導體結構體2的矽基片4的下面的粘接層3。這裡的粘接是通過加熱加壓來使粘接層3完全固化。
然後，如圖11所示，用絲網印刷法、旋轉塗敷法、晶片塗敷法，在包括半導體結構體2在內的基片1的整個上面，形成環氧類樹脂或聚醯亞胺類樹脂等熱固性樹脂材料的構成的絕緣膜14，並使其厚度大於半導體結構體2的高度，通過加熱使其固化，所以，在此狀態下，半導體結構體2的上面由絕緣層14覆蓋。
然後，至少對絕緣層14的上面側進行適當研磨，如圖12所示，使柱狀電極的上面露出，而且，使包括該露出的柱狀電極12的上面在內的封裝膜13的上面(即半導體結構體2的上面)和絕緣層14的上面達到平坦狀態。
然後，如圖13所示，在半導體結構體2和絕緣層14的上面安裝薄片裝的絕緣材料15a。在此情況下，絕緣膜15a希望是預浸材料(pre-preg)，該預浸材料，例如是在由玻璃等無機材料構成的纖維中浸漬環氧類樹脂等熱固性樹脂材料，使該熱固性樹脂材料形成半固化狀態。而且，絕緣材料15a，為了達到平坦，希望是薄片狀，但不一定僅限於預浸材料，也可以是不含纖維的熱固性樹脂材料。
然後，在絕緣材料15a的上面、下面，至少與柱狀電極12相對應的位置上，使具有尖圓錐形狀的凸起電極17的金屬片16a對準位置進行布置。也就是說，在絕緣材料15a的上面進行布置，使凸起電極17的前端部位於對應的柱狀電極14的上面中央部上。在此情況下可以利用帶有真空吸附機構的熱壓接板來吸附金屬片16a的上面，使該熱壓接片在X方向、Y方向和Z方向(根據需要在θ方向)上進行移動，調整決定位置。此外，具有凸起電極17的金屬片16a的形成方法待以後說明。
然後，當利用帶有真空吸附機構的熱壓接板來對金屬片16a進行加熱加壓時尖頭向下圓錐形狀的凸起電極17侵入到絕緣材料15a內，如圖14所示，進入到絕緣材料15a內，而且，金屬片16a的下面在從絕緣材料15a的上面多少進入到內面的狀態下，相接到柱狀電極12的上面中央部上。並且，這時，通過金屬片16a對絕緣材料15a加熱，使該絕緣材料15a中的熱固性樹脂材料完全固化。這樣一來，金屬片16a的凸起電極17從粘接層14的上面側到下面側在其厚度方向上整個進入，而且，在金屬片16a的下面與絕緣材料15a的上面緊密接合的狀態下使絕緣材料15a固化，所以，金屬片16a和絕緣材料15a粘接強度提高，這樣，金屬片16a的各凸起電極17和柱狀電極12的電連接的可靠性提高。
然後，當用光刻法把金屬片16a製作成圖形時，如圖15所示，在絕緣膜15a的上面，形成上層布線16，如上所述，在此狀態下，上層布線16通過進入到絕緣膜15內的凸起電極17，與柱狀電極12的上面可靠地進行電連接。
然後，如圖16所示利用絲網印刷法或旋轉塗敷法等，在包括上層布線16在內的絕緣膜15的整個面上形成由阻焊劑構成的上層絕緣膜18。在此情況下，在與上層布線16的連接焊盤部相對應的部分中的上層絕緣膜18上，形成開口部19。然後，在開口部19內及其上方形成焊錫球20，並使焊錫球20與上層布線16的連接焊盤部相連接。
以下如圖17所示，在互相鄰接的半導體結構體2之間，若對上層絕緣膜18、絕緣膜15、粘接層14和基片1進行切斷，則獲得多個圖1所示的半導體封裝。
如以上那樣，用上述製造方法，使形成在金屬片16a上的凸起電極17進入到絕緣膜15內，與半導體結構體2的柱狀電極12相連接，然後，把金屬片16a製作成圖形，形成上層布線16，所以，不必在絕緣膜15上形成層間連接用的開口部，並且，因為不是電解電鍍，所以，也不需要把基底金屬層製成膜，除去其不必要的部分，所以，能減少工序數，提高生產效率。
並且，由於絕緣膜15的上面是平坦的，所以能使在以後的工序中形成的上層布線16和焊錫球20的上面的高度位置達到均勻一致，能提高鍵合時的可靠性。並且，把金屬片製作成圖形而製成的上層布線16的厚度達到均勻一致，因此，在上層布線16中不會產生階差。
再者，在基片1上通過粘接層3來布置多個半導體結構體2，對多個半導體結構體2，統一來形成絕緣膜14、絕緣膜15、上層布線16、上層絕緣膜18和焊錫球20。然後，進行切斷，獲得多個半導體封裝，所以能簡化製造工序。並且，圖12所示的製造工序以後，可以與基片1一起來搬運多個半導體結構體2，由此也能簡化製造工序。
以下說明具有凸起電極17的金屬片16a的形成方法。在此情況下，首先，如圖18所示，在厚度一樣的金屬片16b的整個上面，形成上面抗蝕劑(resist)膜31，同時在下面的規定部位(即凸起電極17形成區)上形成平面圓形狀的下面抗蝕劑膜32。以下如圖19所示，若進行半溼腐蝕，則腐蝕按各方向同等地進行，所以在沒有下面抗蝕劑膜32的區域內，形成較薄的金屬片16a，而且在該較薄的金屬片16a的下面具有下面抗蝕劑膜42的區域內，形成尖頭向下圓錐形狀的凸起電極17。然後，若除去兩抗蝕劑膜41、42，則如圖20所示，獲得具有凸起電極17的金屬片16a。
以下說明具有凸起電極17的金屬片16a的尺寸的一例。假定最初的金屬片16b的厚度約為100μm，凸起電極17的高度約為80μm，那麼具有凸起電極17的金屬片16a的厚度約為20μm。並且，凸起電極17的根部直徑約為50μm，頭部直徑約為20μm。
在這種情況下，圖13所示的絕緣材料15a採用在玻璃纖維中浸漬環氧類樹脂的、例如FR-4級的預浸漬材料，同時，若使其厚度與凸起電極17的高度相對應約為80μm，則在加熱溫度95~115℃範圍內，能使凸起電極17很好地進入到該絕緣材料15a內。
凸起電極17的另一形成方法是也可以在金屬片的一個面上，印刷由銀膏等構成的導電膏，使其固化，形成凸起電極。無論是那種方法的情況下，都希望金屬片的厚度(布線部分厚度)為10~50μm，凸起電極17的高度(從金屬片面上突出的高度)為20~150μm。並且，雖然沒有限定的意思，但希望凸起電極的根部直徑為50~400μm，頭部直徑為10~200μm(但要小於根部直徑)。
以上，絕緣材料15a的厚度，與凸起電極17的高度相同，或者稍小即可。並且，金屬片16a不限於由銅單層構成，例如也可以是二層積層結構，例如由鎳等基片和銅等凸起電極形成片構成。
並且，在上述實施方式中，把焊錫球20設置成與半導體結構體2上及其周圍的絕緣層14上的整個面相對應，排列成矩陣狀。但也可以把焊錫球20隻設置在與半導體結構體2的周圍的粘接層14相對應的區域上。在此情況下，也可以把焊錫球20不是設置在半導體結構體2的全周圍，而是僅設置在半導體結構體2的4邊之中的1~3邊的側部。並且，在此情況下，不必使絕緣膜4為矩形框狀，也可以僅布置在設置焊錫球20的邊的側面。
變形例
在上述實施方式中，例如圖1所示，說明了在絕緣膜15上，上層布線16和上層絕緣膜18分別各形成一層的情況。但並非僅限於此，例如也可以分別形成2層以上，也可以如圖21所示的變形例那樣，分別各形成2層。
也就是說，在半導體結構體2和絕緣膜14的上面設置由預浸材料構成的第1上層絕緣膜41。在第1上層絕緣膜41的上面，第1上層布線42設置成通過進入到第1上層絕緣膜41內的凸起電極43而與柱狀電極12的上面相連接。在包括第1上層布線42在內的第1上層絕緣膜41的上面，設置了由預浸材料等構成的第2上層絕緣膜44。在第2上層絕緣膜44的上面，第2上層布線45設置成通過進入到第2上層絕緣膜44內的凸起電極46而與第1上層布線42的連接焊盤部上面相連接。
在包括第2上層布線45在內的第2上層絕緣膜44的上面，設置了由阻焊劑等構成的第3上層絕緣膜47。在與第2上層布線45的連接焊盤部相對應的部分的第3上層絕緣膜47上設置了開口部48。在開口部48內及其上方，焊錫球49設置成與第2上層布線45的連接焊盤部相連接。
其他變形例
並且，如圖17所示的情況下，在互相鄰接的半導體結構體2之間進行切斷，但並非僅限於此，也可以把2個或更多的半導體結構體2作為一組進行切斷，例如圖22所示的其他變形例那樣，把2個半導體結構體2作為一組進行切斷，製成多晶片模塊型半導體封裝。在此情況下，2個一組的半導體結構體2既可以是同種類的，也可以是不同種類的。
其他實施方式
而且，在上述各實施方式中，半導體結構體2作為外部連接用的電極，除了連接焊盤5外，還有布線11、柱狀電極12。本發明能適用於半導體結構體2的外部連接用的電極僅具有連接焊盤5，或者具有連接焊盤5和連接焊盤部的布線11。
發明的效果如以上說明的那樣，若採用本發明，則在由金屬片構成的布線上設置凸起電極，在使該凸起電極進入到外部連接用的電極上所形成的絕緣膜內的狀態下，與外部連接用的電極相連接，所以凸起電極和絕緣膜的粘接強度提高，布線和外部連接用的電極的電連接可靠性提高。
權利要求
1.一種半導體封裝，其特徵在於具有至少一個半導體結構體(2)，具有設置在半導體基片(4)上的多個外部連接用電極(12)；絕緣膜(15)，用於覆蓋上述半導體結構體(2)；以及布線(16)，它形成在上述絕緣膜(15)上，上述布線(16)的凸起電極(17)進入到與上述外部連接用電極(12)相對應的上述絕緣膜(15)的部分內，與上述外部連接用電極(12)相連接。
2.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於所述半導體封裝具有多個上述半導體結構體(2)。
3.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述半導體結構體(2)包括連接焊盤(5)、與該連接焊盤(5)相連接的柱狀的外部連接用電極(12)、以及設置在該外部連接用電極(12)周圍的封裝膜(13)。
4.如權利要求3所述的半導體封裝，其特徵在於上述半導體結構體(2)包括對上述連接焊盤(5)、以及上述外部連接用電極(12)進行連接的布線(11)。
5.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述絕緣膜(15)是薄片。
6.如權利要求5所述的半導體封裝，其特徵在於上述絕緣膜(15)的上面是平坦的。
7.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述凸起電極(17)由和上述布線(16)形成一體的凸起電極(17)構成。
8.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述凸起電極(17)是利用固定在上述布線(16)上的金屬膏形成的凸起電極(17)。
9.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述凸起電極(17)是尖頭向下圓錐形狀。
10.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於上述布線(16)具有連接焊盤部，並具有對上述連接焊盤部除外的部分進行覆蓋的上層絕緣膜(18)。
11.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於在上述絕緣膜(15)和上述布線(16)上具有1層以上的上層絕緣膜(44)、以及形成在上述各上層絕緣膜(44)上並與下層布線(42)的連接焊盤部相連接的上層布線(45)。
12.如權利要求11所述的半導體封裝，其特徵在於具有對上述最上層的布線(45)的連接焊盤部除外的部分進行覆蓋的上層絕緣膜(47)。
13.如權利要求11所述的半導體封裝，其特徵在於上述上層布線(45)的至少一部分具有凸起電極(46)，該凸起電極(46)進入到上述下層絕緣膜(44)內，與上述下層布線(42)的連接焊盤部相連接。
14.如權利要求11所述的半導體封裝，其特徵在於在上述最上層布線(45)的連接焊盤部上設置了焊錫球(49)。
15.如權利要求1所述的半導體封裝，其特徵在於在上述半導體結構體的周側面上設置了絕緣膜(14)。
16.如權利要求15所述的半導體封裝，其特徵在於在上述半導體結構體(2)和上述絕緣膜(14)的下面，設置了基片(1)。
17.一種半導體封裝的製造方法，其特徵在於具有以下工序利用絕緣膜(15)來覆蓋具有多個外部連接用電極(12)的半導體結構體(2)的上面；在上述絕緣膜(15)上布置金屬片(16a)，該金屬片具有與上述各外部連接用電極(12)相對應的凸起電極(17)；把上述金屬片(16a)的各凸起電極(17)插入到上述絕緣膜(15)內，使其與上述各外部連接用電極(12)相連接；把上述金屬片(16a)製成圖形，形成布線(16)。
18.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於上述半導體結構體(2)包括連接焊盤(5)、與該連接焊盤(5)相連接的柱狀的外部連接用電極(12)、以及設置在該外部連接用電極(12)周圍的封裝膜(13)。
19.如權利要求18所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於上述半導體結構體(2)包括對上述連接焊盤(5)和上述外部連接用電極(12)進行連接的布線(11)。
20.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於上述絕緣膜(15)是薄片。
21.如權利要求20所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於上述絕緣膜(15)的上面是平坦的。
22.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於使上述金屬片(16a)的凸起電極(17)進入到上述絕緣膜(15)內的工序是上述絕緣膜(15)在半固化狀態下進行，然後通過加熱使上述絕緣膜(17)完全固化，並使上述金屬片(16a)緊密粘合到上述絕緣膜(15)上。
23.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於通過對上述金屬片(16a)的下面進行半腐蝕，使上述凸起電極(17)與上述金屬片(16a)下形成一體而且形成尖頭向下圓錐形狀。
24.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述金屬片(16a)下面印刷金屬膏，使上述凸起電極(17)形成尖頭向下圓錐形狀。
25.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於在用上述絕緣膜(15)來覆蓋上述半導體結構體(2)的上面的工序之前，具有以下2個工序1.在基片(1)上分別把設置在半導體基片(4)上的具有多個外部連接用電極(12)的多個半導體結構體(2)布置成互相離開的狀態；2.在上述各半導體結構體(2)的周側面上形成絕緣膜(14)；然後，用上述絕緣膜(15)來覆蓋上述半導體結構體(2)和上述粘接層(14)的上面。
26.如權利要求25所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於在將上述金屬片(16a)加工成圖形，形成上述布線(16)的工序之後，對上述半導體結構體(2)之間的上述絕緣膜(15)和上述粘接層(14)進行切斷，分離成至少包括一個上述半導體結構體(2)的半導體封裝。
27.如權利要求26所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於上述切斷使上述半導體結構體(2)在半導體封裝中包括多個。
28.如權利要求26所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述切斷工序中，對上述絕緣膜(15)和粘接層(14)進行切斷，並對上述基片(1)進行切斷，使上述半導體封裝具有上述基片(1)。
29.如權利要求17所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於在把上述金屬片(16a)製作成圖形，形成布線(16)的工序之後，還具有以下工序在上述絕緣膜(15)和上述布線(16)上形成1層以上的上層絕緣膜(44)，以及形成上層布線(45)，該上層布線(45)形成在上述上層絕緣膜(44)上，與下層布線(42)的連接焊盤部相連接。
30.如權利要求29所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於具有形成上層絕緣膜(47)的工序，該絕緣膜(47)用於覆蓋上述最上層布線(45)的連接焊盤部除外的部分。
31.如權利要求29所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於具有以下工序上述上層布線(45)的至少一部分具有凸起電極(46)，使該凸起電極(46)進入到上述下層絕緣膜(44)內，與上述下層布線(41)的連接焊盤部相連接。
32.如權利要求29所述的半導體封裝的製造方法，其特徵在於還具有以下工序在上述最上層的布線(45)的連接焊盤部上形成焊錫球(49)。
全文摘要
本發明提供一種能提高外部連接用的電極和布線的電連接的可靠性的半導體封裝及其製造方法。所謂CSP的半導體結構體(2)通過粘接層(3)而粘接在基片(1)的上面中央部上。在基片(1)的上面由樹脂構成的矩形框狀的絕緣層(14)被設置成其上面與半導體結構體(2)的上面大致在同一面上。在半導體結構體(2)和絕緣膜(14)的上面，使預浸材料完全固化而形成的絕緣膜(15)設置成使其上面形成平坦狀態。在絕緣膜(15)的上面，設置了把金屬片製作成圖形而構成的上層再布線(16)。在此情況下，與上層再布線(16)的下面形成一體的尖頭向下圓錐形狀的凸起電極(17)，在進入到絕緣膜(15)內的狀態下與柱狀電極(12)的上面中央部相連接。
文檔編號H01L23/538GK1574263SQ20041004754
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優先權日2003年5月21日
發明者若林猛, 脅坂伸治 申請人:卡西歐計算機株式會社