[发明专利]标准芯片尺寸封装

说明书

技术领域

本发明一般涉及半导体封装，特别是一种标准芯片尺寸封装。

背景技术

电子设备的小型化引导了更小型的半导体装置的设计和制造。半导体装置一般被封装用于电连接印刷电路板的布线。芯片尺寸封装提供了半导体装置尺寸上的封装，从而最小化封装所消耗的电路板空间。

如MOSFETs(metallic oxide semiconductor field effecttransistor金属氧化物半导体场效应晶体管 )的这类垂直传导功率半导体装置具有在装置的第一表面上形成的两个电极或接头以及在装置的第二表面上形成的一第三个电极或接头。为了把电极焊接到印刷电路板上，一些传统的芯片尺寸封装所用的方法是把所有的电极布置在装置的同一侧。例如，美国第6,646,329号专利公开了一个封装，包括导线架及其上结合的晶片。该晶片被连接到所述导线架上，其背面（漏极接点）与从导线架上延伸出的源极引脚和栅极引脚共面。所公开的这个结构非常复杂。

另一个优先技术的芯片尺寸封装包括一个晶片，其漏极侧安装在一个金属夹下，或者其源极和栅极电极被设置与该金属夹的延伸区域的边缘表面共平面，或者其如美国第6,624,522.号专利所公开。所公开的封装使得在其被镶嵌到电路板上后，很难视觉检测焊点。

 美国第6,653,740号专利所公开的倒装式芯片MOSFET结构具有一个垂直传导半导体晶片，通过一个扩散器或传导电极，该晶片的漏极层连接该晶片顶部的漏极电极。所公开的上述结构存在电阻增加以及活跃区域减少的问题。

同样已知，可以通过传导阻滞和传导层来使得装置电极与印刷电路板相连接。像这样的一个结构在美国第6,392,305号专利中被公开，其中电极的芯片连接传导阻滞焊接，后者进一步通过其侧表面与印刷电路板相连接。美国第6,841,416号专利公开了一个芯片尺寸封装，其具有上下两个传导层与芯片终端相连接。在上下传导层同一侧的表面上形成的电极表面与印刷电路板相应链接焊点相连接。在这些案例中，对于低成本生产结构或制造过程都过于复杂。

这就需要一种芯片尺寸封装技术，其可以提供在芯片双面都可装置接触的电连接、能看见清楚的焊点、减小的印刷电路板安装面积。并且该芯片尺寸封装的制造方法允许适量的批量生产。该芯片尺寸封装只需要简单的生产步骤并具有较低的生产成本。

发明内容

本发明公开的一种标准芯片尺寸封装克服了先前技术的不足，为了实现本发明的目的，其具有一个能够在标准构型下与印刷电路板适配连接的芯片尺寸封装，例如芯片的上下表面的平面直立于印刷电路板所在平面。凸起的芯片通过其两侧的电引脚连接到印刷电路板上。

本发明的一方面是公开一种标准芯片尺寸封装，其具有两侧都设有引脚的晶片，所述每一引脚都包含电连接其上的焊接球，从而形成一个突起的芯片。

本发明的另一方面是公开一种标准芯片尺寸封装，其具有两侧都设有引脚的晶片，晶片第一侧面上的每一引脚包含电连接其上的焊接球从而形成一个凸点芯片，晶片第二侧面由一个焊接层组成，其电连接第二侧面和一个印刷电路板上形成的传道杆。

本发明的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括一个第一芯片和一个第二芯片，二者相连形成共漏极配置，第一和第二芯片都具有形成在非漏极侧的栅极触点、源极触点，每一栅极触点和每一源极触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点共漏极芯片。

本发明的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括串联相连的第一、第二、第三芯片，上述芯片中的每一个都具有栅极触点、源极触点和漏极接触点，每一栅极触点、每一源极触点和每一漏极接触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点串联芯片。

本发明的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括一个触点形成在其两侧的芯片，形成在芯片的第一侧的每一触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点芯片

本发明的另一方面，制造一个标准芯片尺寸封装的过程包括以下步骤：

提供一个前侧具有铝衬垫而后侧具有背侧金属的晶圆；

在所述晶圆后侧形成钝化层；

在晶圆后侧打开窗口；

在铝衬垫和打开的窗口上化学镀镍/金镀层（Ni/Au），以形成下部凸点金属镀层；

在下部凸点金属镀层上设置焊接球；

切割晶圆形成一组凸点芯片。

在本发明的另一方面，制造一个共漏极标准芯片尺寸封装的过程包括以下步骤：

提供前侧具有铝衬垫而后侧具有背侧金属的两个晶圆；