本发明专利技术的半导体器件具有布线衬底、半导体芯片、填充树脂、加强环、散热器、形成在布线衬底上并由空隙区域隔开的供电图案和布线层下表面过孔连接区、绝缘膜、布线层过孔连接区、过孔、形成在绝缘膜上并穿越空隙区域并连接布线层过孔连接区与半导体芯片的布线。布线层过孔连接区形成在半导体芯片与加强环之间，并且形成在离开半导体芯片对角线的延长线的１ｍｍ宽度的区域中。从布线层过孔连接区引出的布线的引出方向相对于半导体芯片对角线的延长线的角度为大于等于２０°。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将半导体芯片倒装片连接在布线衬底上的半导 体器件及其制造方法。
技术介绍
已经公开了一种将半导体芯片倒装片连接在布线村底上的半导 体器件(例如，参照专利文献l)。已公开了在种倒装片连接的情况 下，利用对半导体芯片施加擦洗(scrub)，无溶剂(fluxless)地进 行倒装片连接的技术(例如，参照专利文献2)。在布线衬底上形成布线，布线的上部由阻烊剂覆盖(例如，参照 参照专利文献3)。但是，由于半导体芯片和布线衬底在线性膨胀系 数上存在差异，因此，存在由于内部应力而发生的布线衬底上的布线 断开的问题。为了解决该问题，提出了各种方法(例如，参照专利文 献4-6)。图23示出现有半导体器件的平面图。半导体芯片12倒装片连接 在布线衬底ll上。布线衬底ll与半导体芯片12之间的间隙由填充 树脂(under-filling resin) 13填满。在布线衬底11上以及半导体芯 片12周围，形成半导体芯片12间隔开的加强环14。将用于将在半导 体芯片12表面所产生的热量向外部扩散的散热器(未图示)粘合到 该半导体芯片12和加强环14上。图24示出了由图23的虚线所包围的部分的放大平面图。在布线 衬底11上形成布线31和布线层过孔连接区(wiring layer via land ) 32。布线31将布线层过孔连接区32连接到半导体芯片12上。布线 层过孔连接区32位于半导体芯片12与加强环14之间，并形成在离 开半导体芯片12对角线的延长线的lmm宽度的区域中。图25示出现有的布线层过孔连接区和现有布线的剖面图。在布 线衬底11上形成供电图案33和布线层下表面过孔连接区34，而且二 者由空隙区域(clearance region) 35相互隔开。供电图案33和布线 层下表面过孔连接区34由绝缘膜36覆盖。布线层过孔连接区32形 成在绝缘膜36上。布线层下表面过孔连接区34和布线层过孔连接区 32通过穿过绝缘膜36的过孔37相连接。从布线层过孔连接区32引 出的布线31穿越空隙区域35的上部。在现有的半导体器件中，从布 线层过孔连接区32引出的布线31大致与半导体芯片12对角线的延 长线的方向相同。图26示出利用现有的方法将半导体芯片倒装片连接在布线衬底 上的方法。布线31形成在布线衬底11上，布线衬底ll的上部由阻 焊剂41覆盖，并在阻焊剂41上形成开口，使得能够暴露布线31。布 线衬底11的布线31和半导体芯片12的电极43由焊料凸块24相连 接。专利文献1日本/>开专利申请No.2006-12871专利文献2日本7〉开专利申请No.2000-34912专利文献3日本公开专利申请NO.Hei7(1995)-3073专利文献4日本公开专利申请No.Heill(1996)-16320专利文献5日本^>开专利申请No.2000-183469专利文献6日本/>开专利申请No.2001-60600
技术实现思路
在现有的半导体器件中，存在从布线层过孔连接区32引出的布 线31在空隙区域35上断开的问题。下述方面可以认为是此问题的因素。1. 由半导体芯片12与布线村底11等的线性膨胀系数的差异而导 致的内部应力集中在离开半导体芯片12的对角线的延长线的lmm宽 度的区域内。2. 在半导体芯片12与加强环14之间，由于在布线衬底11上没 有加强，因此，由所述内部应力导致布线衬底11的变形变大。3. 所述的内部应力在半导体芯片12的对角线的延长线方向上变 得最强。4. 在布线31和布线层过孔连接区32的边界附近，由于布线尺寸 的突然改变，所述的内部应力集中。5. 所述的内部应力集中在将供电图案33与布线层下表面过孔连 接区34的间隔开的空隙区域35上。在利用现有方法进行倒装片连接的半导体器件中，如图26的右 侧所示，存在焊料凸块发生开路失效的问题。该问题被认为是由于因 表面张力而趋向于变成球状的焊料凸块24受到来自于阻焊剂41的开 口 42角部的应力。尤其当在进行倒装片连接的步骤中对半导体芯片 进行擦洗(scrub)时，更易发生焊料凸块的开路失效。本专利技术是为了解决上述问题而提出的。本专利技术的第一个目的在 于，获得一种能够避免从布线层过孔连接区所引出的布线的断开的半 导体器件。本专利技术的第二个目的在于，获得一种能够避免焊料凸块的开路失 效的半导体器件的制造方法。本专利技术的一个例子的半导体器件具有布线衬底、半导体芯片、填 充树脂、加强环、散热器、形成在布线衬底上并由空隙区域隔开的供 电图案和布线层下表面过孔连接区、绝缘膜、布线层过孔连接区、过 孔、形成在绝缘膜上并穿越空隙区域并连接布线层过孔连接区与半导 体芯片的布线。布线层过孔连接区形成在半导体芯片与加强环之间， 并且形成在离开半导体芯片对角线的延长线的lmm宽度的区域中。线的延长线的角度为大于等于20°。根据该例，能够避免从布线层过孔连接区引出的布线的断开。附图说明图l是本专利技术第一实施方式的半导体器件的部分剖面透视图。图2是沿图1中的A-A线截取的剖面结构示意图。图3 ~图9是本专利技术第一实施方式的半导体器件的制造方法的剖面图。图IO是本专利技术第一实施方式的半导体器件的另一个例子的剖面图。图11是本专利技术第一实施方式的半导体器件的又一个例子的剖面图。图12是本专利技术第一实施方式的半导体器件的平面图。 图13是由图12的虛线所包围的部分B的放大平面图。 图14是本专利技术第一实施方式的从布线层过孔连接区引出的布线 的放大平面图。图15是图14的C-C，剖面图。图16是本专利技术第二实施方式的布线层过孔连接区与布线的例子 的放大平面图。图17是本专利技术第二实施方式的布线层过孔连接区与布线的另一 个例子的放大平面图。图18是本专利技术第三实施方式的布线层过孔连接区与布线的例子 的放大平面图。图19~图22是本专利技术第四实施方式的半导体器件的制造方法的 剖面示意图。图23是现有半导体器件的平面图。图24是由图23的虚线所包围的部分D的放大平面图。图25是现有布线层过孔连接区与现有布线的剖面图。图26是利用现有方法对布线衬底进行半导体芯片的倒装连接的方法的剖面图。具体实施方式 第1实施方式图1为本专利技术第一实施方式的半导体器件的部分剖面透视图。对布线衬底11进行半导体芯片12的倒装片连接。布线衬底11与半导 体芯片12之间的间隙由填充树脂13填满。在布线衬底11上和半导 体芯片12周围形成与半导体芯片12间隔开的加强环14。加强环14 是具有在其中心形成了开口的板状构件。开口的形状根据半导体芯片 12的形状而确定。散热器15粘合到半导体芯片12和加强环14上。散热器15是与 布线衬底11的轮廓大致相同的尺寸的薄板形状。在半导体芯片12中 所产生的热量通过该散热器15而扩散到外部。在布线衬底11的背面形成焊料球16。通过该焊料球16，布线衬 底11背面侧的外部电极与安装衬底(未图示)相连接。经由布线衬 底11和焊料球16，在半导体芯片12与安装衬底之间进行供电的输入 与信号的输入/输出。图2是沿图1中的A-A线截取的剖面结构示意图。布线衬底ll 是层叠了多个绝缘层21的多层结构。在每个绝缘层21中，形成多个 布线23和过孔孔22。由于不同绝缘层21的布线23通过过孔22而相 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括： 布线衬底； 与布线衬底倒装片连接的半导体芯片； 填充布线衬底与半导体芯片之间的间隙的填充树脂； 粘合到半导体芯片上的散热器； 形成在布线衬底上并由空隙区域相互隔开的供电图案和布线层下表面过孔连接区； 覆盖供电图案和布线层下表面过孔连接区的绝缘膜； 在绝缘膜上形成的布线层过孔连接区； 穿过绝缘膜并将布线层下表面过孔连接区连接至布线层过孔连接区的过孔； 形成在绝缘膜上、穿越空隙区域、并将布线层过孔连接区连接至半导体芯片的布线， 其中，布线层过孔连接区形成在半导体芯片外侧，并且在离开半导体芯片对角线的延长线的１ｍｍ宽度的区域内， 由布线层过孔连接区引出的布线的方向与半导体芯片对角线的延长线所成的角度大于等于２０°。
【技术特征摘要】
JP 2007-1-19 2007-0102621.一种半导体器件，包括布线衬底；与布线衬底倒装片连接的半导体芯片；填充布线衬底与半导体芯片之间的间隙的填充树脂；粘合到半导体芯片上的散热器；形成在布线衬底上并由空隙区域相互隔开的供电图案和布线层下表面过孔连接区；覆盖供电图案和布线层下表面过孔连接区的绝缘膜；在绝缘膜上形成的布线层过孔连接区；穿过绝缘膜并将布线层下表面过孔连接区连接至布线层过孔连接区的过孔；形成在绝缘膜上、穿越空隙区域、并将布线层过孔连接区连接至半导体芯片的布线，其中，布线层过孔连接区形成在半导体芯片外侧，并且在离开半导体芯片对角线的延长线的1mm宽度的区域内，由布线层过孔连接区引出的布线的方向与半导体芯片对角线的延长线所成的角度大于等于20°。2. 根据权利要求l所述的半导体器件，其中， 由布线层过孔连接区引出的布线的方向与半导体芯片对角线的延长线所成的角度大于等于30。。3. 根据权利要求l所述的半导体器件，还包括 粘合到布线衬底上的、围绕半导体芯片的加强环， 所述布线层过孔连接区形成在半导体芯片与该加强环之间的区域中。4. 一种半导体器件，包括 布线衬底；与布线衬底倒装片连接的半导体芯片； 填充布线衬底与半导体芯片之间的间隙的填充树脂； 粘合到半导体芯片上的散热器；形成在布线衬底上并由空隙区域相互隔开的供电图案和布线层 下表面过孔连接区；覆盖供电图案和布线层下表面过孔连接区的绝缘膜；在绝缘膜上形成的布线层过孔连接区；穿过绝缘膜并将布线层下表面过孔连接区连接至布线层过孔连 接区的过孔；形成在绝缘膜上、穿越空隙区域、并将布线层过孔连接区连接至 半导体芯片的布线，其中，布线层过孔连接区形成在半导体芯片外侧，并且在离开半 导体芯片对角线的延长线的lmm宽度的区域内，布线在离开...
【专利技术属性】
技术研发人员：中川和之，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。