[发明专利]片式半导体封装及其制造方法

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及一种片式半导体封装及其制造方法，特别涉及一种改进的片式半导体封装及其制造方法，通过在芯片焊盘与外部之间形成最短的电信号传输通道，能将半导体封装的尺寸减小到几乎为半导体芯片的尺寸，且容易制备多管脚封装，因而可以增强封装的电特性。

本发明的背景技术

常规半导体封装结构中，半导体芯片固定接合于引线框的垫片上，导电连线电连接半导体芯片的焊盘和内引线，然后由模制树脂密封整个结构。最后按需要将外引线成形为一定形状。

图1是展示其外引线成形为字母“J”形的SOJ(J形引线小外形)半导体封装结构的剖面图。如该图所示，利用胶带2的粘结力将引线框的内引线3粘结在半导体芯片上，利用超声热压焊接导电连线4，以使形成于半导体芯片1上表面中心的芯片焊盘6与内引线3电连接。然后，用模制树脂6包围并模制除外引线7外的半导体芯片1和内引线3，再按用户的要求将外引线7成形。图1中外引线成形为“J”形引线。

然而，常规半导体封装的结构是利用引线框把电信号从形成于半导体芯片上的芯片焊盘6传输到半导体封装外的。由于封装尺寸比半导体芯片的尺寸要大，因而从芯片焊盘到外引线的电通道变长，电特性退化，很难制备多管脚半导体封装。

因此，为了克服上述利用引线框的常规半导体封装的缺点，已研制出了各种半导体封装，片式半导体封装就是其中的一种。

图2是展示作了局部剖切的PMEB(模塑延伸凸点)型片式半导体封装的透视图。如该图所示，形成金属布线图形13以使形成于半导体芯片11上的多个芯片焊盘12与内凸点键合焊盘17相连接，把其上表面粘接了胶带(未示出)的键合导电内凸点16键合到内凸点键合焊盘17上。然后，用模制树脂14包围并模制半导体芯片11，除去胶带，暴露内凸点16的上表面。把焊膏施加到内凸点16上，并把导电外焊料球15放于其上，然后通过红外再流焊工艺焊接外焊料球15和内凸点16，于是获得完成了的PMEB型片式半导体封装，对其的说明公布于日本MITSUBSHI公司所有的“SEMICON JAPAN 94’SYMPOSIUM”。

图3是图2中的凸点电极的剖面图。下面将详细说明常规PMEB型片式半导体封装。

如图3所示，在半导体芯片11的上表面上形成芯片焊盘12，并在除芯片焊盘12上表面外的半导体芯片11上形成保护芯片的钝化膜18，在芯片钝化膜18上形成金属布线图形13，金属布线图形13的一端与芯片焊盘12相连，其另一端与内凸点键合焊盘17相连。在除内凸点连接焊盘17外的上述结构上形成聚酰胺膜10，借助由Pb或Sn构成的焊料粘结剂20把内部凸点16焊接到这样暴露的内凸点连接焊盘17上。然后，用模制树脂14包围除内凸点16上表面外的整个表面，从而密封半导体芯片11，并把外部焊球15键合到内凸点16上，完成全部工艺。

如上所述，日本MITSUBSHI公司在“SEMICON JAPAN 94’SYMPOSIUM”上公布的PMEB型片式半导体封装的结构中，传输芯片12的电信号的小球连接图形通过分开的金属布线图形形成工艺形成(公布资料中的预组装工艺)。即，形成从半导体芯片11的芯片焊盘12到内凸点连接焊盘17的金属布线图形13，分别进行电连接，并把内凸点16键合到内凸点连接焊盘17上。用模制树脂14包围并密封上述整个结构，把用作外引线的外部焊球15键合到内凸点16上，从而最后获得完成的片式半导体封装。

在PMEB型片式半导体封装结构中，与常规半导体封装相比，整个半导体封装的尺寸相对于芯片尺寸来说较小，并具有较短的电通道，所以可以改善其电特性。但需要分开的形成金属布线图形工艺(公布资料中的预组装工艺)，就改善电特性来说，由于从半导体封装的芯片焊盘到外部焊球的电通道较长，所以可以说电特性不会有显著改善。

本发明的内容

因此，本发明的目的在于使半导体封装的尺寸最小化，并使把电信号传输到外部的电通道最短，因而容易制备多管脚封装并增强电特性。

为了实现上述目的，本发明提供一种片式半导体封装，包括：其上形成有多个芯片焊盘的半导体芯片；多根导电连线，其内端与所述半导体芯片的相应一个芯片焊盘垂直并直接固定，其外端形成圆球；包围整个半导体芯片仅使导电连线的外端的圆球突出于外的模制树脂。