專利名稱：半導體封裝及其制造方法
技術領域：
本發明涉及半導體封裝，其中把在絕緣基底材料上敷設一具有預定布線圖形的布線層的一個插入件(布線基底材料)通過一個粘結層粘結到半導體芯片的電極形成表面上；布線層和半導體芯片的電極通過凸起接觸(凸起電極)連接；即，通過倒裝芯片法實現電連接；并在布線層與半導體芯片結合的表面相反的表面上提供有外連接器。本發明也涉及到這種半導體封裝的制造方法。
當前高密度半導體器件封裝的研究和開發取得了很大的進展，已經對封裝的結構提出了多種構造和方法。特別是，一種其封裝尺寸已經減小到基本上等于芯片尺寸的所謂的芯片尺寸封裝(Chip ScalePackage或Chip Size Package)(CSP)倍受關注，并且已經取得了多種進展。
適用于構造CSP的半導體封裝的形式是一種半導體封裝，其中把在絕緣基底材料(聚酰亞胺帶等)敷設一具有規定布線圖形的布線層(銅布線等)的插入件通過一個粘結劑層粘結在半導體芯片的電極形成表面上；利用金球凸起之類的凸起即所謂的倒裝芯片方法將諸如鋁電極之類的半導體芯片電極電連接到布線層；并在布線層的與半導體芯片的結合表面相反的一面上提供外連接器。在這種情況下，外連接器是，例如，與布線層的焊接盤或類似焊接盤接觸的焊料球。
可以根據半導體芯片、絕緣基底材料、布線層和粘結劑層之間的位置關系，把具有這種類型構造的現有技術的半導體封裝分類成兩種類型。第一種類型的特征在于，其中定位順序是半導體芯片，粘結劑層，絕緣基底材料，和布線層的結構。第二種類型是，其中定位順序是半導體芯片，粘結劑層，布線層，和絕緣基底材料的結構。
在第321157/95號日本專利公開的有關圖2和圖4的說明中，和第102474/96號日本專利公開的有關圖4和圖9的說明中披露了屬于第一種類型的現有技術。在第321157/95日本專利公開的有關圖1和圖3的說明中，和第102474/96號日本專利公開的有關圖3和圖8的說明中披露了屬于第二種類型現有技術。
現在回到附圖，說明上述第一種類型和第二種類型的半導體封裝的結構和制造方法。
圖1中示出了現有技術的一個示例半導體封裝2的剖面圖，圖2是圖1中部分B的放大視圖。
該現有技術的半導體封裝2是上述第一種類型的半導體封裝，并且具有一種利用粘結劑層26把半導體芯片21粘結到布線帶5上的結構。如圖2中所示，這個部分是按半導體芯片21、粘結劑層26、作為絕緣基底材料的絕緣膜23、作為布線層的銅布線24、和絕緣并覆蓋銅布線24的覆蓋保護層29的順序疊層而構成的。
利用填充在形成于粘結劑層26和絕緣膜23中的孔的填充銅凸起27實現芯片電極22和銅布線24的電連接。在芯片電極22和填充銅凸起27的接觸表面施加金鍍層(圖中未示出)，以形成金-金的金屬結合。在覆蓋保護層29的設置作為外部端子的焊料球28的位置上提供有孔29b，并且在對應于芯片電極22的位置上提供有孔29a。在孔29b焊料球28與銅布線24接觸。在半導體芯片21的周圍的布線帶5上形成加強樹脂30。
當組裝半導體封裝2時，將布線帶5的粘結劑層26形成的粘結表面臨時固定在形成芯片電極22的半導體芯片21的電極形成表面上；將焊接工具50穿過孔29a，放置在與銅布線24接觸的位置，并且對芯片電極22和填充銅凸起27的連接器部分(內引線連接器)施加壓力和超聲波。在給半導體芯片21提供例如1000個芯片電極22的情況下，焊接工具50執行的這種焊接操作必須總共進行1000次。
接下來通過對粘結劑層26施加適當的熱和壓力可以得到半導體芯片21與布線帶5之間的完全粘結。
下面參考


制造第二種類型的半導體封裝的構造和制造方法。圖3示出了現有技術的一個示例的半導體封裝3的剖面圖，圖4示出了圖3中部分C的放大視圖。
該現有技術的半導體封裝3是上述第二種類型的半導體封裝，并且具有用粘結劑層36把半導體芯片31和布線帶6粘結在一起的結構。如圖4中所示，半導體封裝3的這個部分是按照半導體芯片31、粘結劑層36、作為布線層的銅布線34、和作為絕緣基底材料的絕緣膜33的順序層而構成的。與第一種類型的半導體封裝2相比，銅布線34被絕緣膜33和粘結劑層36覆蓋，因此不使用覆蓋保護層。
芯片電極32和銅布線34通過嵌在形成于粘結劑層36上的孔中的金球凸起37實現電連接。在接觸金球凸起的銅布線34的表面施加一鍍金層(圖中未示出)，以便形成一種金-金的金屬結合。在絕緣膜33中，在布置作為外接線端的焊料球38的位置上設置孔33b，并且在對應于芯片電極32的位置設置孔33a。焊料球38在孔33b中與銅布線34接觸。
當組裝半導體封裝3時，把布置在布線帶6的粘結劑層36上的粘結劑表面臨時固定到在芯片電極32上布置金球凸起37的半導體芯片31的電極形成表面，也就是說，臨時固定到形成芯片電極32的表面上；并把焊接工具50穿過孔33a，靠在銅布線34上，然后向連接器(內引線連接器)施加壓力和超聲波；也就是說，在金球凸起37與芯片電極32之間，及在金球凸起37與銅布線34之間施加壓力和超聲波。在半導體芯片31上設有例如1000個芯片電極32的情況下，焊接工具50執行的這種焊接操作必須總共進行1000次。
接下來，對粘結劑層36施加適度的熱和壓力，以取得半導體芯片31和布線帶6之間的完全粘結。
在第321157/95號日本專利公開和第102474/96號日本專利公開的說明中，焊接是在組裝半導體封裝時通過首先用焊接工具50進行焊接操作執行單點焊接，然后施加壓力和熱而獲得的。
第321157/95號日本專利公開和第102474/96號日本專利公開中披露的現有技術半導體封裝及其制造方法存在以下問題。
現有技術的半導體封裝2需要使用覆蓋保護層，此外，需要在粘結劑層和絕緣基底材料中形成的孔中形成填充凸起。這些需求導致加工步驟增加，并且提高了成本。此外，隨著當前半導體器件微型化的進展，因要填充凸起的孔變得極小而使填充凸起的形成變得很困難。結果，產生了生產率和布線層與填充凸起之間的連接的可靠性都降低的問題。
另一方面，現有技術的半導體封裝3不需要使用覆蓋保護層，在這種意義上，半導體封裝3需要比半導體封裝2較少的制造步驟。但是，半導體封裝3仍然需要承擔在絕緣基底材料中形成插入焊接工具用的孔33a的處理過程。
特別是，由于絕緣基底材料比粘結劑層更硬，因而在絕緣基底材料中開孔的處理過程是一個更累贅的處理過程。
此外，現有技術的兩個示例都是通過焊接工具對每個芯片電極(單點焊接)施加超聲波和壓力，以在根據倒裝芯片法的利用凸起焊接半導體芯片的電極和布線層的處理過程中實現連接。結果，產生了半導體芯片使用的管腳越多，需要的時間和勞力越多，和制造成本越高的問題。
最后，在現有技術的兩個示例中，把半導體芯片和布線帶，即，插入件，粘結在一起的處理過程是與連接布線層和半導體芯片的電極的焊接處理過程分開進行的。因而存在粘結處理過程也需要時間和勞力，并增大了制造成本的問題。
本發明實鑒于上述現有技術存在的問題，其目的在于提供一種半導體封裝，以及制造半導體封裝的方法，這種半導體封裝能夠大大減少制造步驟的數量，和執行這些步驟所需的時間，并且能夠提高制造產率，此外，具有高度的可靠性；這種半導體封裝的構成是這樣的借助于一個插入的粘結劑層，將在絕緣基底材料上設置有一具有規定布線圖案的布線層的插入件粘結到半導體芯片的電極形成表面上；按照倒裝芯片法，利用插入凸起使半導體芯片的電極與布線層電連接；將外連接器設置在布線層的與粘結半導體芯片的表面相反一側的表面上。
根據解決這些問題的本申請的第一發明的半導體封裝，在一個半導體封裝中一個由在一絕緣基底材料上敷設一具有規定布線圖形的布線層和一個在上述布線層上敷設形成有孔的粘結劑層構成的插入件，以及一個在電極上固定凸起的半導體芯片，使粘結劑層與半導體芯片的電極形成表面相面對地粘結在一起；此外將凸起嵌入到孔中，并且用倒裝芯片法借助于凸起使半導體芯片的電極與布線層電連接；和將外連接器設置在布線層的粘結半導體芯片的表面的相反一側的表面上；其中布線層在對應于半導體芯片的電極的范圍內由絕緣基底材料支撐。
因此，根據本申請的第一發明的半導體封裝，布線層至少在對應于半導體芯片的電極的范圍內由絕緣基底材料支撐，因而能夠適合于通過如下所述的本發明的制造方法制造，并且具有能夠提供減少制造步驟的數目以及減少執行步驟所需時間的優點。此外，由于減少了其中形成孔的絕緣基底材料中的位置數，因而減小了絕緣基底材料中形成孔的處理負擔。
另外，凸起嵌入到粘結劑層上的孔中，并且芯片電極和布線層用倒裝芯片法借助于這些凸起電連接。因而，第一發明具有提高了芯片電極和布線層之間連接的可靠性、利用粘結劑密封了半導體芯片和插入件之間的結合表面、和進一步提高了生產率和可靠性的優點。
以下將制造本申請的第一發明的半導體封裝的方法作為本申請的第二發明加以說明。
本申請的第二發明是一種包括以下步驟的制造半導體封裝的方法將凸起布置在一個半導體芯片的電極上；通過在一絕緣基底材料上敷設一具有規定布線圖形的布線層，在布置了布線層的表面上敷設一粘結劑層，然后在粘結劑層的安裝半導體芯片時將與半導體芯片的電極相對著的位置上形成孔，而制造一個插入件；通過把半導體芯片的形成有電極的表面與插入件的形成有粘結劑層的表面相面對地設置，然后把凸起嵌入到孔中，從而將半導體芯片安裝到插入件上；和通過對包括粘結劑層和凸起的內引線連接器加熱，同時把插入件壓向半導體芯片的形成有電極的整個表面，從而實現布線層與凸起之間的金屬結合，并利用粘結劑層來粘結半導體芯片和插入件。
因此，根據本申請的第二發明的半導體封裝和半導體封裝的制造方法，通過對包括粘結劑層和凸起的內引線連接器加熱，同時在半導體芯片的形成有電極的整個表面對插入件施加壓力，從而在布線層與凸起之間實現了金屬結合，并且利用粘結層實現了半導體芯片與插入件之間的粘結。結果，一次完成半導體芯片上所有電極的內引線焊接、半導體芯片與插入件的粘結、以及結合表面的密封，從而具有在大大減少半導體封裝制造中制造步驟數的同時，大大減少執行步驟所需時間的優點。
例如，在半導體芯片上設有1000個電極的情況下，現有技術的單點焊接方法，以0.1秒焊接一個電極的速度，總共需要100秒完成處理過程。但是，根據本發明，只要幾秒鐘就可以不僅完成所有的焊接而且完成粘結，因而取得了時間和經濟上的極大效益。
此外，在插入件的布置了布線層的表面上提供一粘結劑層，然后在粘結劑層的將與半導體芯片電極相對著的位置上設置孔，從而獲得了防止在粘結劑層下帶入空氣的優點。
另外，通過把凸起嵌入到粘結劑層的孔中而把半導體芯片安裝到插入件上可以獲得極容易和可靠地定位的優點。
例如，如果采用現有技術的方法，要使用一個半導體芯片，一個沒有粘結劑層的插入件，和一個具有孔的粘結劑片，并且在進行半導體芯片和插入件定位后，把粘結劑片夾在半導體芯片和插入件之間，并且使粘結劑片的孔定位在附加在芯片電極上的凸起上，然后進行粘結；這不僅存在空氣或其它物質可能帶入粘結劑層下的問題，而且組裝和定位極其困難，并且在半導體器件微型化的情況下幾乎是不可能的。
可以使用激光加工方法、等離子蝕刻法、或光刻法進行微孔的加工。
此外，在制造半導體封裝的方法中，可以把多個半導體芯片安裝到一個整塊(uniform)的插入件上，然后分離單個半導體封裝。這種制造半導體封裝的方法具有如下優點一次就能夠全部完成多個半導體芯片上所有電極的內引線焊接，以及多個半導體芯片和插入件的結合表面的粘結和密封，因而同時獲得多個半導體封裝，并且大大減少了半導體封裝制造中的制造步驟數和步驟所需的時間。
在安裝每個設有1000電極的30個半導體器件的情況下，現有技術的單點焊接方法，在每焊接一個電極0.1秒的速度下，總共需要3000秒。與之相比，本發明只要10～20秒鐘就可以不僅完成所部焊接，而且可以附帶完成密封，因此，實現了時間和經濟上的效益。
在制造半導體封裝的方法中，通過把一個受熱的壓力部件的平坦表面對半導體芯片背面的施壓來加熱包括粘結劑層和凸起的內引線連接器，同時把插入件壓向半導體芯片的電極形成表面的整個表面。
這種方法具有容易實現內引線焊接和粘結的優點。例如，利用一個加熱板對安裝在一整塊插入件上的大量半導體芯片加壓，可以在短時間內一次制造大量的半導體封裝。
制造半導體封裝的方法可以通過把多個半導體芯片安裝在一整塊的插入件上，把這個插入件布置在一個硅片上，然后在真空中用一個加熱板從半導體芯片上方加熱和加壓而實現。
在制造半導體封裝的方法中，實際上可以把達到粘結的加熱和加壓條件和獲得金屬結合的加熱和加壓條件設置為相等同。
這種方法可以把既非不足的也非過量的熱和壓力施加到粘結劑層和內引線連接器。這具有能夠同時獲得粘結和金屬結合的滿意狀態，并能夠進一步縮短制造步驟所需時間的優點。
在制造半導體封裝的方法中，可以將一種熱塑性樹脂用作粘結劑層。
由于在粘結劑層中使用了熱塑性樹脂，通過再加熱可以容易地將半導體芯片從布線基底上分離。這具有即使在把大量半導體芯片粘結到一整塊的插入件之后，也能夠單個地更換有缺陷產品的優點。
通過以下根據附圖的說明，可以對本發明的上述和其它目的、特征和優點有更清楚的了解，附圖示出了本發明的優選實施例的示例。
圖1是一個現有技術示例的半導體封裝2的剖面圖；圖2是圖1中部分B的放大視圖；圖3是一個現有技術示例的半導體封裝3的剖面圖；圖4是圖3中部分C的放大視圖；圖5是本發明的一個實施例的半導體封裝1的剖面圖；圖6A～6F是顯示圖5的部分A中布線帶4的制造步驟的剖面圖；圖7A～7C是顯示圖5的部分A中半導體封裝1的制造步驟的剖面圖。
現在參考附圖，說明根據本發明的半導體封裝和制造半導體封裝的方法的實施例。以下的說明是關于一個實施例的，但并不是對本發明的限制。
首先，考慮本發明的一個實施例的半導體封裝1的結構，我們轉向圖5，圖5是顯示本發明的一個實施例的半導體封裝1的剖面圖。
如圖5中所示，本實施例的半導體封裝1具有一種半導體芯片11和作為插入件的布線帶4粘合在一起的結構。
布線帶4的構成是由聚酰亞胺構成的作為絕緣基底材料的絕緣膜13；具有規定布線圖形的作為布線層的銅布線14；和由熱塑性樹脂構成的粘結劑層16。銅布線14敷設在絕緣膜13上，并且在它的表面上施加了一個金鍍層15。粘結劑層16布置在敷設了銅布線14的絕緣膜13的主表面上，并且設置有孔。
芯片電極12——它是半導體芯片11的電極——是由鋁構成的。芯片電極12的表面上鍍有金鍍層，而金鍍層上又提供有金球凸起17。
本實施例的半導體封裝1具有一種使半導體芯片11的電極形成表面與布線帶4的粘結劑層16相對著把半導體芯片11和布線帶4粘結在一起的結構。
此外，本實施例的半導體封裝1具有一種結構，其中金球凸起17嵌在粘結劑層16的孔16a中；芯片電極12和銅布線14以倒裝芯片法借助于金球凸起17電連接；并且將焊料球18作為外連接器設置在銅布線14的與半導體芯片11表面的相反一側的表面上。
另外，銅布線14在對應于芯片電極12的范圍內由絕緣膜13支撐。也就是說，在對應于絕緣膜13的芯片電極12的范圍內沒有設置孔，并且銅布線14不被暴露。
其次，關于制造半導體封裝1的方法，首先參考圖6A～6F說明制造布線帶4的方法。
制備一個多圖形大規模絕緣膜13，并且在用來形成外連接器的部位利用激光加工法形成孔13a(圖6A)。
接下來，通過層疊法把銅箔14a布置在絕緣膜13上(圖6B)。
然后，利用光刻法將銅箔14a形成預定布線圖形，以獲得銅布線14(圖6C)。
接下來，在銅布線14上鍍覆金鍍層15和19(圖6D)。
然后，在絕緣膜13的形成了銅布線14的主表面上利用層疊法形成由熱塑性樹脂構成的粘結劑層16(圖6E)。
然后，在粘結劑層16的用來構成內引線連接器的部位利用激光加工或等離子蝕刻形成孔16a(圖6F)。
通過上述步驟即完成了多圖形大規模膜載體布線帶4。
另一方面，利用球焊法將金球凸起17設置在半導體芯片11的芯片電極12上。利用球焊法形成金球凸起17是如下進行的利用一種引線鍵合設備，在從一個毛細管穿過的金線的頂端形成一個金球，并且把這個金球壓在芯片電極12上。接下來，使毛細管超聲振動，以把金球超聲熔接到芯片電極12上，然后切斷金線。如上所述，在芯片電極12上就形成了金球凸起17。
下面參考圖7A～7C說明半導體封裝的組裝步驟。
首先，使半導體芯片11的形成有芯片電極12的一面與多圖形布線帶4的敷設有粘結劑層16的表面相對著下降，將設置在芯片電極12上的金球凸起17嵌入到形成在粘結劑層16中的孔16a中，從而將半導體芯片11安裝到由布線帶4構成的插入件上(圖7A～7B)。用這種方法易于定位，此外，使金球凸起17嵌入到孔16a中，并因此錨定，從而使半導體芯片11不會輕易地從布線帶4分離。因此改進了后續可加工性。可以用相同的方式，把大量的半導體芯片定位和安裝到布線帶4上。
最好使孔16a的直徑大于金球凸起17的寬度，無需對金球凸起17施加負載，即可將金球凸起17嵌入到孔16a中。
把安裝了大量半導體芯片11的布線帶4設置在一個大約0.2～1.0mm厚度的硅片上(圖中未示出)，并排除周圍的空氣，以形成真空。
然后，將一個加熱板(未示出)從上向下下降，壓到大量半導體芯片11的背面(電極形成面的相反的一面)，從而把熱施加到內引線連接器(特別是金球凸起17)和粘結劑層16，同時將布線帶4壓向各半導體芯片11的形成芯片電極12的整個表面。
此時，銅布線14在對應于芯片電極12的范圍內由絕緣膜13支撐，因而加熱板的壓力能夠可靠地傳遞到內引線連接器。此外，硅片的一部分被壓入孔13a中，并支撐銅布線14，因而即使在孔13a的范圍內，也使布線帶4適當地壓到半導體芯片11的形成了芯片電極12的表面上。
由于這種壓力是在真空中施加的，因此能獲得優良的粘結，而不會在半導體芯片11與粘結劑層16之間存積空氣。
粘結劑層16上使用的粘結劑是預先選擇的，以使獲得最佳粘結的加熱值和壓力值基本上等于獲得最佳金屬結合的加熱值和壓力值。
如上所述，在使金球凸起17熔化的同時使粘結劑層16硬化(圖7B～7C)，就完成了銅布線14與金球凸起17之間的金屬結合以及利用粘結劑層16的半導體芯片11與布線帶4之間的粘結，并由此獲得了優良的粘結狀態和金屬結合狀態。由于是在真空中進行處理的，防止了半導體芯片11的形成芯片電極12的表面與粘結劑層16之間產生空隙。空隙產生率隨芯片的尺寸增大而增大。在這種情況下，如本實施例那樣在真空內進行粘結是有效的。
接下來，把焊料球18布置在孔13a中，作為外部端子(圖7C)。然后，切斷布線帶4，以分離單個半導體封裝1。
通過執行上述步驟，完成了圖5中所示的半導體封裝1。
作為另一種結構，可以形成一個由金屬或樹脂構成的加強板，以便固定圍繞圖5中所示的半導體封裝1的半導體芯片11的周圍的布線帶4。
此外，也可以使用這樣一種結構，用一種例如環氧樹脂構成的樹脂覆蓋圖5中所示半導體封裝1的半導體芯片11的背面和側面。
也可以使用一種結構來提高散熱，在這種結構中，將一個由，例如銅構成的散熱板粘貼到圖5中所示半導體封裝1的半導體芯片11的背面上。
也可以通過例如用粘結劑進一步把第二半導體芯片粘結到半導體芯片11的背面，用金絲將第二半導體芯片的電極連接到布線帶4上的銅布線14上，并用環氧樹脂之類的樹脂覆蓋，而構造一種多芯片封裝。在這種情況下，可以通過例如用粘結劑，進一步把具有比第二半導體芯片面積小的第三半導體芯片粘結到第二半導體芯片上；像第二半導體芯片那樣，用金絲把第三半導體芯片的電極連接到布線帶4的銅布線14上；并用環氧樹脂之類的樹脂覆蓋，從而構造一種多芯片封裝。
盡管在上述實施例中使用了金球凸起作為內部連接的凸起17，但是本發明并不限于這種形式，可以使用其它材料，例如，焊料凸起和銅凸起。盡管使用了應用引線鍵合技術的接線凸起法作為形成凸起的方法，但是本發明并不限于這種形式，也可以使用諸如電鍍法、蒸鍍法、和轉印法之類的其它方法。
雖然在上述實施例中使用了絕緣基底材料是聚酰亞胺膜的撓性布線帶4作為插入件，但是本發明并不限于這種形式，也可以使用像陶瓷基片或環氧基片之類的材料。
雖然在上述實施例中使用了焊料球18作為外部端子，但本發明并不把這些接線端限于球形，而是可以使用凸起或接線盤之類的形狀。
此外，雖然在上述實施例中是利用激光加工方法形成粘結劑層16的孔16a，但是也可以利用感光粘結劑，通過光刻構圖法來形成這些孔。
下面根據具體數值說明加工示例。這個加工示例與上述實施例一致。
有關的尺寸是，絕緣膜13的厚度是75μm，粘結劑層16在絕緣膜13上的厚度是30μm，在銅布線14上的厚度是15μm，銅布線14的膜厚度是15μm。因而，得到的布線帶4的厚度是105μm。
金球凸起17的高度是20μm。布線帶4固定到一個線架上，每個線架安裝了30個半導體芯片11。使用10mm見方和1000個管腳的DRAMLSI芯片作為半導體芯片11。將具有一種在300℃充分熱固化的熱固組分的熱塑性樹脂用作粘結劑層16中的粘結劑。
在同時實現內引線焊接和粘結的步驟中，加熱板的加熱溫度是300℃，每個凸起的壓力值是980mN，每個線架加壓時間是20秒。在這些條件下取得了優良的粘結狀態和金屬結合狀態。
在上述本發明中，布線層在對應于半導體芯片的電極的范圍內由絕緣基片支撐，加熱板這樣的工具壓在半導體芯片的背面上，因而可以將熱施加到粘結劑層和內引線連接器，同時在半導體芯片的電極形成表面的整個表面上對插入件施壓。結果，本發明同時實現了半導體芯片上所有電極的內引線焊接，和半導體芯片與插入件之間的粘結以及結合表面的密封。因此，本發明具有大大減少了半導體封裝制造步驟數和大大減少制造步驟所需時間的效果，并且在處理大量管腳時具有極大的優越性。
此外，在插入件的形成有布線層的表面上形成一個粘結劑層，然后在粘結劑層的與半導體芯片的電極相對著的位置上設置孔，這具有防止粘結劑層下帶入空氣的效果。
另外，通過把凸起嵌入到粘結劑層的孔中，把半導體芯片安裝到插入件上，這種程序具有定位容易和可靠的效果，并且能夠有效地制造先進的微型化的高密度半導體封裝。
但是應當知道，盡管在上述說明中提出了本發明的特征和優點，但是這種公開僅僅是說明性的，可以在所附權利要求的范圍內對部件的布置進行各種改變。
權利要求
1．一種半導體封裝，其中通過在絕緣基底材料上敷設一具有規定布線圖形的布線層和在所述布線層上敷設一具有孔的粘結劑層構成一插入件，以及在電極上設置有凸起的半導體芯片，使所述粘結劑層與所述半導體芯片的電極形成表面相面對地粘結在一起；所述凸起嵌入到所述粘結劑層的所述孔中，并且所述半導體芯片的電極和所述布線層用倒裝芯片法通過所述凸起電連接；和在所述布線層的粘結所述半導體芯片表面的相反一側的表面上設置外接線器；其中所述布線層至少在連接所述半導體芯片的電極的區域中由所述絕緣基底材料支撐。
2．一種制造半導體封裝的方法，包括步驟在半導體芯片電極上形成凸起；通過在一絕緣基底材料上敷設一具有規定布線圖形的布線層，在形成所述布線層的表面上敷設一粘結劑層，然后在所述粘結劑層的在安裝所述半導體芯片時將與所述半導體芯片的電極相面對的位置上設置孔，而制造一插入件；通過把所述半導體芯片的電極形成表面與所述插入件的形成有所述粘結劑層的表面相向設置，并且把所述凸起嵌入到所述粘結劑層的所述孔中，將所述半導體芯片安裝到所述插入件上；和通過對包括所述粘結劑層和所述凸起的內引線連接器施加熱，同時把所述插入件壓向所述半導體芯片的整個電極形成表面，實現所述布線層與所述凸起之間的金屬結合，和利用所述粘結劑層進行所述半導體芯片與所述插入件之間的粘結。
3．根據權利要求2所述制造半導體封裝的方法，其中將多個半導體芯片安裝到一整塊的插入件上，實現所述半導體芯片與所述插入件之間的粘結，然后把鍵合在一起的所述半導體芯片和所述插入件分割成單個半導體封裝。
4．根據權利要求2或權利要求3所述的制造半導體封裝的方法，其中通過用一個受熱壓力部件的平坦表面對所述半導體芯片的背面施壓，以把熱施加到包括所述粘結劑層和所述凸起的內引線連接器，同時把所述插入件實際上壓向所述半導體芯片的電極形成表面的整個表面上，實現了所述布線層與所述凸起之間的金屬結合，以及所述半導體芯片與所述插入件之間的利用所述粘結劑層的粘結。
5．根據權利要求3所述的制造半導體封裝的方法，其中將多個半導體芯片安裝到一整塊的插入件上，把這個插入件布置到一個硅片上，并且在真空中用一個加熱板從所述半導體芯片上方加熱和施加壓力。
6．根據權利要求2至5中任何一項所述的制造半導體封裝的方法，其中把獲得所述粘結的加熱和加壓條件設置為實際上與獲得所述金屬結合的加熱和加壓條件相等。
7．根據權利要求2至5中任何一項所述的制造半導體封裝的方法，其中把一種熱塑性樹脂用作所述粘結劑層。
全文摘要
本發明提供了一種半導體封裝及其制造方法。這種半導體封裝是高度可靠的,并且具有一種能夠提高制造產率和可以大大減少制造步驟的數量和執行步驟所需時間的結構。半導體封裝具有一種布線層14在對應于半導體芯片11的芯片電極12的范圍內由絕緣膜13支撐的結構。
文檔編號H01L23/32GK1320965SQ01109599
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月24日 優先權日2000年4月24日
發明者漆島路高 申請人:日本電氣株式會社