專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法,制造裝置,電路基板和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法、制造裝置、電路基板和電子裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子裝置的小型化，高密度地容納多個半導(dǎo)體芯片的多芯片組件的開發(fā)正在進行。多芯片組件由于可以利用已有的多個半導(dǎo)體芯片，所以比起設(shè)計新型集成電路來，成本的降低成為可能。
例如，在多芯片組件內(nèi)，在基板的布線圖形的形成面上可裝載多個半導(dǎo)體芯片，上述基板可被折疊而實現(xiàn)多層化。特別是作為實現(xiàn)小型化和高密度化的裝置，已有了在基板的兩面裝載多個半導(dǎo)體芯片，且基板被折疊起來的半導(dǎo)體組件。但是，這種場合，由于必須在基板的兩面有布線圖形，甚至必須有為使基板兩面的布線圖形進行電導(dǎo)通的通孔，所以在成本提高和制造工序方面是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決這一問題的，其目的在于提供不降低生產(chǎn)率，能實現(xiàn)小型化、高密度化的多芯片組件的半導(dǎo)體裝置及其制造方法、制造裝置、電路基板和電子裝置。
(1)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括在形成多個孔和在一個面上形成布線圖形的同時，上述布線圖形的一部分以同上述孔重疊的方式而形成的至少一個基板；有多個電極、載于上述基板的另一面上的至少一個第1半導(dǎo)體芯片；有多個電極、載于上述一個面上的至少一個第2半導(dǎo)體芯片；以及配置于上述孔內(nèi)、為了將上述第1半導(dǎo)體芯片的上述電極和上述布線圖形進行電連接的導(dǎo)電構(gòu)件。
按照本發(fā)明，能夠在單個面上形成布線圖形的基板的兩面裝載多個半導(dǎo)體芯片。因此，與在兩面形成布線圖形的基板相比，能夠降低成本和減少安裝工序數(shù)，還有，能夠期求實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的輕型化。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
(2)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第1半導(dǎo)體芯片和上述第2半導(dǎo)體芯片可以有平面上重疊的部分。
據(jù)此，能毫不浪費地利用平面上的安裝面積。
(3)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中的至少一種芯片的上述電極和上述布線圖形可用引線鍵合連接起來。
據(jù)此，用連線作導(dǎo)電構(gòu)件能應(yīng)用于本發(fā)明。
(4)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中的至少一種芯片可被倒裝鍵合。
(5)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第1和第2半導(dǎo)體芯片被倒裝鍵合，上述第1半導(dǎo)體芯片的上述電極可朝向上述孔配置。
(6)在該半導(dǎo)體裝置中，在上述基板和上述第1半導(dǎo)體芯片之間可敷設(shè)樹脂。
樹脂有減緩應(yīng)力的功能。
(7)在該半導(dǎo)體裝置中，在上述基板和上述第2半導(dǎo)體芯片之間可敷設(shè)樹脂。
能夠在各自的半導(dǎo)體芯片上分別敷設(shè)樹脂。
(8)在該半導(dǎo)體裝置中，上述樹脂也可以是含有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電材料。
(9)在該半導(dǎo)體裝置中，設(shè)置多個上述基板，任何一對上述基板的各自的上述布線圖形的一部分之間可相向配置，上述布線圖形之間可進行電連接。
據(jù)此，能夠利用連接在一起的多個基板，裝載比較多的半導(dǎo)體芯片。
(10)在該半導(dǎo)體裝置中，上述基板也可以被彎曲。
據(jù)此，由于基板被彎曲，各個半導(dǎo)體芯片可以經(jīng)基板而重疊起來，因而能夠減小半導(dǎo)體裝置的平面面積。
(11)在該半導(dǎo)體裝置中，
上述第1半導(dǎo)體芯片和上述第2半導(dǎo)體芯片中的至少任何一種芯片可以設(shè)置成多個。
設(shè)置成多個的上述一種的各半導(dǎo)體芯片可以重疊起來。
據(jù)此，可以減少半導(dǎo)體裝置的平面面積。
(12)在該半導(dǎo)體裝置中，上述導(dǎo)電構(gòu)件可以是層疊起來的多個凸點。
可借助將凸點層疊起來而形成導(dǎo)電構(gòu)件。
(13)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第1半導(dǎo)體芯片的外形與上述第2半導(dǎo)體芯片的外形可以相似。
(14)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第2半導(dǎo)體芯片對于上述第1半導(dǎo)體芯片可以有鏡像對稱的電路結(jié)構(gòu)。
據(jù)此，能夠?qū)⒂戌R像對稱的一對半導(dǎo)體芯片中的每一芯片分別連接到布線圖形的正反面。
(15)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第2半導(dǎo)體芯片的電極可在上述孔上同上述布線圖形相連接。
即，可在布線圖形的平面上的相等區(qū)域的正反面配置各自的電極。
(16)在該半導(dǎo)體裝置中，上述第2半導(dǎo)體芯片的電極可在避開上述孔上的位置與上述布線圖形相連接。
據(jù)此，作為例子，能夠裝載電極配置不同的半導(dǎo)體芯片。
(17)在該半導(dǎo)體裝置中，在裝載上述基板的上述半導(dǎo)體芯片的區(qū)域以外的區(qū)域，可形成與上述半導(dǎo)體芯片進行電連接的多個外部端點。
(18)在該半導(dǎo)體裝置中，可避開裝載上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中至少一種芯片的區(qū)域，在上述布線圖形上形成多個外部端點。
(19)在該半導(dǎo)體裝置中，上述外部端點可設(shè)置在上述一對布線圖形的一部分之間相互連接的區(qū)域內(nèi)的任何一方的上述布線圖形上。
據(jù)此。即使有多個基板，也能從在同一區(qū)域形成的外部端點進行電連接。
(20)在該半導(dǎo)體裝置中，可在上述基板上形成多個通孔，上述布線圖形的一部分通過上述通孔，上述外部端點經(jīng)上述通孔，從上述基板的上述第1半導(dǎo)體芯片的一側(cè)突出出來。
(21)本發(fā)明的電路基板裝載了上述半導(dǎo)體裝置。
(22)本發(fā)明的電子裝置包括有上述半導(dǎo)體裝置。
(23)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括在具有多個孔，以及在一側(cè)的面上形成、且其一部分通過上述孔的布線圖形的基板的另一側(cè)的面上，裝載第1半導(dǎo)體芯片的工序，以及將第2半導(dǎo)體芯片裝載到上述基板的上述布線圖形的形成面上的工序，在裝載上述第1半導(dǎo)體芯片的工序中，將上述第1半導(dǎo)體芯片的電極朝向上述孔配置，通過設(shè)置在上述孔的內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電構(gòu)件將上述電極與上述布線圖形進行電連接。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒍鄠€半導(dǎo)體芯片裝載到在一個面上形成布線圖形的基板的兩面。因此，與在兩面形成布線圖形的基板相比，可以降低成本和減少安裝工序數(shù)，還能夠求得半導(dǎo)體裝置的輕型化。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
(24)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，上述導(dǎo)電構(gòu)件至少是一個凸點，進而可包括在上述第1半導(dǎo)體芯片的電極上預(yù)先設(shè)置上述凸點的工序。
(25)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可包括在上述基板上裝載有上述第1半導(dǎo)體芯片的區(qū)域敷設(shè)樹脂的工序。
樹脂有緩解應(yīng)力的功能。
(26)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，進而可包括在上述基板上裝載有上述第2半導(dǎo)體芯片的區(qū)域敷設(shè)樹脂的工序。
能夠在各個芯片上分別敷設(shè)樹脂。
(27)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可在上述基板和上述第1半導(dǎo)體芯片之間，以及在上述基板和上述第2半導(dǎo)體芯片之間同時進行敷設(shè)各自的上述樹脂的工序。
據(jù)此，可在基板的兩面同時敷設(shè)樹脂。因此，作為例子，在孔的開口部未被布線圖形堵塞的場合，即在基板的一面敷設(shè)了樹脂，樹脂能從孔的開口部漏下的場合，能夠高效地敷設(shè)樹脂。
(28)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可包括在敷設(shè)上述樹脂的工序后，將上述第1和第2半導(dǎo)體芯片裝載到上述基板上，對各個上述第1和第2半導(dǎo)體芯的朝向上述基板一側(cè)的面的相反一側(cè)的面進行加壓和加熱的工序。
據(jù)此，由于通過安裝分別裝載在基板兩面的各個半導(dǎo)體芯片，各個半導(dǎo)體芯片能對于基板對稱地被裝載，所以能得到最佳的安裝條件。
(29)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，上述第2半導(dǎo)體芯片可以有對上述第1半導(dǎo)體芯片呈鏡像對稱的電路結(jié)構(gòu)。
據(jù)此，能夠?qū)⒂戌R像對稱的一對半導(dǎo)體芯片中的每一芯片分別連接到布線圖形的正反面。
(30)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可將上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在上述孔上與上述布線圖形相連接。
(31)在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可將上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在避開上述孔的位置與上述布線圖形相連接。
(32)本發(fā)明中的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，包括從與基板兩面上經(jīng)樹脂裝載的多個半導(dǎo)體芯片的朝向上述基板一側(cè)的面的相反一側(cè)的面，隔開間距配置的第1和第2夾具。
上述第1和第2夾具具有對上述半導(dǎo)體芯片的上述相反一側(cè)的面加壓的面和將熱傳遞到上述半導(dǎo)體芯片的加熱裝置，它們夾住各個半導(dǎo)體芯片同時分別對其進行加壓加熱，使上述基板上的樹脂的粘結(jié)力顯現(xiàn)出來，將上述半導(dǎo)體芯片安裝到上述基板上。
根據(jù)本發(fā)明，通過對分別裝載在基板兩面的半導(dǎo)體芯片同時加壓加熱，將各半導(dǎo)體芯片安裝到基板上。進而，與此同時還能使敷設(shè)在基板上的樹脂的粘結(jié)力顯現(xiàn)出來。因此，能夠用少的工序制造半導(dǎo)體裝置。另外，由于能同時安裝分別裝載于基板兩面的各個半導(dǎo)體芯片，所以能對稱地安裝各個半導(dǎo)芯片，在最佳的安裝條件下制造半導(dǎo)體裝置。
附圖的簡單說明

圖1是應(yīng)用本發(fā)明的第1實施例的半導(dǎo)體裝置的示意圖。
圖2A～圖2C是本發(fā)明的第1實施例中的引線鍵合工序的說明圖。
圖3A和圖3B是本發(fā)明的第1實施例中的導(dǎo)電構(gòu)件的形成方法說明圖。
圖4是應(yīng)用本發(fā)明的第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法示意圖。
圖5是應(yīng)用本發(fā)明的第2實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖6是應(yīng)用本發(fā)明的第3實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖7是應(yīng)用本發(fā)明的第3實施例的變例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖8是應(yīng)用本發(fā)明的第3實施例的變例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖9是應(yīng)用本發(fā)明的第3實施例的變例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖10是應(yīng)用本發(fā)明的第4實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖11是應(yīng)用本發(fā)明的第5實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖12是應(yīng)用本發(fā)明的第5實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖13是應(yīng)用本發(fā)明的第5實施例的變例的半導(dǎo)體裝置的局部示意圖。
圖14是應(yīng)用本發(fā)明的第6實施例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖15是應(yīng)用本發(fā)明的第6實施例的變例的半導(dǎo)體裝置示意圖。
圖16是應(yīng)用本發(fā)明的電路基板的示意圖。
圖17是具有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電子裝置的示意圖。
圖18是具有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電子裝置的示意圖。
實施本發(fā)明的最佳例參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。BGA(Ball Grid Array，球形網(wǎng)格陣列)，CSP(Chip Size/Scale Package，芯片尺寸/尺度封裝)等中的任何一種都適用于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的封裝形式。本發(fā)明適用于倒裝型的半導(dǎo)體裝置及其組件的結(jié)構(gòu)。作為倒裝型的半導(dǎo)體裝置，例如，有COF(Chip On Flex/Film，芯片鍵合在柔性薄片上)結(jié)構(gòu)、COB(Chip On Board，芯片鍵合在電路板上)結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)不僅適合如下所述的僅僅是半導(dǎo)體芯片的安裝，也可形成將電阻、電容等和諸如SMD(Surface Mount Device，表面安裝器件)等的無源部件進行組合的組件結(jié)構(gòu)。
(第1實施例)圖1是本實施例的半導(dǎo)器件示意圖，圖2A至圖4是本實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法示意圖。半導(dǎo)體裝置1包括第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20以及基板50。
第1半導(dǎo)體芯片10有1個或多個電極(或焊區(qū))12。電極12多是用諸如鋁或銅等材料薄而平地在第1半導(dǎo)體芯片10上形成，可與第1半導(dǎo)體芯片10的面形成在同一面上。電極12，其側(cè)面或縱剖面的形狀不限。另外，電極12的平面形狀沒有特別的限制，可以是圓形也可以是矩形。在第1半導(dǎo)體芯片10上，還可避開電極12的一部分形成鈍化膜(圖中未示出)。鈍化膜可用諸如SiO2、SiN或聚酰亞胺樹脂等形成。
第1半導(dǎo)體芯片10包括有在電極12上形成的第1至第3凸點14、16、18。各個凸點層疊在電極12上，分別進行電導(dǎo)通。但是，在本發(fā)明中在電極12上也可形成導(dǎo)電構(gòu)件，導(dǎo)電構(gòu)件不限于凸點。進而，在本實施例中，第1至第3凸點14、16、18可以是任意數(shù)目的凸點，在電極12上至少可形成一個凸點。
第2半導(dǎo)體芯片20的結(jié)構(gòu)可與第1半導(dǎo)體芯片10的相同。因此，可在第2半導(dǎo)體芯片20的電極22上形成導(dǎo)電構(gòu)件，導(dǎo)電構(gòu)件至少是一個凸點。在本實施例中，在電極22上形成了凸點24。另外，在圖1所示例中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的外形大小相等。
基板50可以是由有機或無機材料中的任何一種材料形成的板材，也可以是由它們的復(fù)合結(jié)構(gòu)形成的板材。作為由有機材料形成的基板50，例如可舉出由聚酰亞胺樹脂形成的2層或3層柔性基板。作為柔性基板，可用在TAB技術(shù)中使用的條帶。另外，作為由無機材料形成的基板50，例如可舉出陶瓷基板和玻璃基板。作為有機和無機材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，例如可舉出玻璃環(huán)氧基板。雖然不管基板50的平面形狀，但最好是第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的相似形。當(dāng)然，對于雙面基板、多層基板或組合基板等，在下述的實施例中隨著基板布線復(fù)雜化引起的成本升高比半導(dǎo)體芯片的兩面安裝引起的成本降低效果要少的場合，也可使用這些基板。
在基板50上形成了布線圖形52。布線圖形52在基板50的一個面上形成。布線圖形52多由刻蝕銅箔形成，可由多層組成。在一般情況下，銅箔預(yù)先經(jīng)粘結(jié)劑(圖中未示出)被粘結(jié)到基板50上。至于其他例子，可以在層疊銅(Cu)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鈦鎢(Ti-W)中的任何一種后，通過刻蝕形成布線圖形52。也可用添加法在基板50上形成布線圖形52。也能用光刻、濺射、電鍍處理形成布線圖形52。另外，布線圖形52的一部分也可是比布線部分的面積大的肩臺(Land)部(圖中未示出)。該肩臺部有切實保證電連接部的功能。因此，肩臺部可形成連接電極12、22的連接部和形成下面所示的與外部端點90的連接部。
可在基板50上形成多個孔56?？?6的平面形狀以比第1半導(dǎo)體芯片10的平面形狀要小的形狀形成。在第1半導(dǎo)體芯片10的電極12上形成的導(dǎo)電構(gòu)件(第1至第3凸點14、16、18)插在孔56中。該導(dǎo)電構(gòu)件要有與半導(dǎo)體芯片10的電極12和布線圖形52(肩臺部)可進行電連接的高度，例如，可以僅形成第1凸點14但增高凸點的高度進行連接。
孔56在基板50的第1半導(dǎo)體芯片10的裝載區(qū)域內(nèi)，根據(jù)各電極12的配置和數(shù)目等而形成。各個電極12分別插入任何一個孔56內(nèi)。也可以與電極12的數(shù)目相等的數(shù)目形成多個孔56。例如，對應(yīng)于沿半導(dǎo)體芯片10的相對兩邊形成的電極12，可沿基板50上裝載第1半導(dǎo)體芯片10的區(qū)域內(nèi)的相對兩邊形成多個孔56。也可在一個孔56中插入一個導(dǎo)電構(gòu)件?？?6要有能插入導(dǎo)電構(gòu)件的孔徑，形狀無論是圓形或矩形均可。孔56貫穿基板50而形成，孔56的一側(cè)的開口部也可被在基板50的一側(cè)的面上形成的布線圖形52堵塞。即孔56的有布線圖形52形成的一側(cè)的開口部可以被上述肩臺部堵塞。另外，為與布線圖形52(肩臺部)進行電連接，導(dǎo)電構(gòu)件以大于基板50的厚度的高度形成為宜。
作為本實施例中的孔的變例，可在基板50上形成至少一個(1個或多個)狹縫來代替孔56。狹縫對應(yīng)于第1半導(dǎo)體芯片10的各個電極12的排列而形成。狹縫可以呈細長形狀。例如，對應(yīng)于沿第1半導(dǎo)體芯片10的兩條相對的邊形成的電極12的排列，可在基板50的裝載第1半導(dǎo)體芯片10的區(qū)域內(nèi)的兩條相對的邊形成兩個狹縫。狹縫可依所需長度進行分割。布線圖形52跨過狹縫而形成。在狹縫是細長形的場合，布線圖形52橫跨狹縫的寬度方向形成。然后，可在狹縫上配置多個肩臺部。一個狹縫中可插入多個導(dǎo)電構(gòu)件。狹縫的大小和形狀能夠根據(jù)電極12的配置隨意決定。借助于設(shè)置狹縫，無需在基板50上開細小的孔，因此容易設(shè)置必要的通孔。
其電極12的形成面朝向基板50的一側(cè)的第1半導(dǎo)體芯片10被裝載在基板50的沒有形成布線圖形52的一側(cè)的面上。詳細而言，在電極12上形成的導(dǎo)電構(gòu)件，插入孔56，與在孔56的一側(cè)的開口部形成的布線圖形52(肩臺部)進行電連接。即，導(dǎo)電構(gòu)件被電連接到從孔56露出的布線圖形52(肩臺部)上。
據(jù)此，能在其一個面上形成布線圖形52的基板50的兩面裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20。因此，與在兩面形成布線圖形的基板相比，可以降低成本和減少安裝工序數(shù)，還能夠求得半導(dǎo)體裝置的輕型化。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
另外，在本發(fā)明中，導(dǎo)電構(gòu)件不限定為凸點，作為其他導(dǎo)電構(gòu)件的一個例子，有導(dǎo)電膏、導(dǎo)電球等。還有，導(dǎo)電構(gòu)件可在基板50的孔56的布線圖形52(肩臺部)的一側(cè)形成，并可將它與在半導(dǎo)體芯片10的一側(cè)形成的導(dǎo)電構(gòu)件兩者一同作為導(dǎo)電部件。
在本實施例中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的外形大小相等。因此，電極12和電極22夾住布線圖形52而進行連接。換言之，雖然有電極12和電極22分別連接在布線圖形52(肩臺部)的正反面的差異，但布線圖形52的平面的連接部可形成在相同位置上。據(jù)此，在第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20有各自的鏡像對稱的電路結(jié)構(gòu)的場合。能夠期求從同一外部端點90(包括可作外部端點90的代替件的端點。參考圖10。)對雙方的元件進行電連接。例如，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20是存儲器時，能夠從同一列外部端點90，對各個存儲器的相同地址的存儲單元進行信息讀出和寫入。進而，在第1和第2半導(dǎo)體10、20中，僅就選片端點的連接進行分離，用同一外部端點排列能夠分別控制至少兩個(可以是多個)半導(dǎo)體芯片。例如。在至少二個電極12和經(jīng)基板50與它們相對的至少兩個電極22之中，被基板50隔開的一對電極12和電22之中的僅僅某一個電極與布線圖形52進行電連接，由此也可形成片選功能。另外，通過有選擇地形成為使電極12或電極22與布線圖形52進行電連接所需要的孔56，也可形成片選功能。另外，在本發(fā)明中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20可至少各形成一個，也可裝載多個第1半導(dǎo)體芯片和多個第2半導(dǎo)體芯片。
在第1半導(dǎo)體芯片10和基板50之間可敷設(shè)樹脂。詳細而言，在基板50沒有布線圖形52形成的面上，至少可在裝載第1半導(dǎo)體芯片10的區(qū)域(包括孔56)敷設(shè)樹脂。還有，在第2半導(dǎo)體芯片20和基板50之間也可敷設(shè)樹脂。第2半導(dǎo)體芯片上的樹脂，與第1半導(dǎo)體芯片10上的樹脂可以是相同的材料。
在本實施例中，在第1半導(dǎo)體芯片10和基板50之間，以及在第2半導(dǎo)體芯片20和基板50之間兩方都敷設(shè)了樹脂。樹脂可以是各向異性的導(dǎo)電材料54。各向異性導(dǎo)電材料54是導(dǎo)電粒子(填充劑)分散在粘結(jié)劑中的材料，所以有時也添加分散劑。作為各向異性導(dǎo)電材料54的粘結(jié)劑，多使用具熱固化性的粘結(jié)劑。另外，作為各向異性導(dǎo)電材料54，多使用預(yù)先形成為薄片的各向異性導(dǎo)電膜，但也有使用液態(tài)材料的。各向異性導(dǎo)電材料54被擠壓在導(dǎo)電構(gòu)件和布線圖形52之間，通過導(dǎo)電粒子求得兩者間的電導(dǎo)通。另外，本發(fā)明不限于這些，作為第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的導(dǎo)電構(gòu)件與布線圖形52的電連接，有諸如利用導(dǎo)電樹脂膏、由Au-Au、Au-Sn、焊錫等形成的金屬鍵合以及借助于絕緣樹脂的收縮力等形式，用其中的任何一種形式都可以。在利用其中任何的倒裝鍵合方式的場合，為了減小熱應(yīng)力，提高可靠性，多在半導(dǎo)體芯片和基板之間封入絕緣樹脂，另外，各向異性導(dǎo)電材料還兼具粘結(jié)劑和電導(dǎo)通的作用。
在基板50中與布線圖形52的形成面相反一側(cè)的面，至少敷設(shè)各向異性導(dǎo)電材料54的區(qū)域可成為粗糙面，即，可將基板50的表面弄粗糙，使其喪失平坦性。基板50表面的弄粗糙，在機械上可以吹砂，或者在物理上可用等離子體或紫外線，在化學(xué)上可用刻蝕劑。據(jù)此，能增加基板50與各向異性導(dǎo)電材料54的粘結(jié)面積，增大物理的和化學(xué)的粘結(jié)力，將兩者更牢固地粘結(jié)在一起。
在基板50上可設(shè)置識別孔(圖中未示出)和在該孔之上形成的識別圖形(圖中未示出)。依靠識別孔和識別圖形可容易而確切地將導(dǎo)電構(gòu)件插入孔56內(nèi)并貫穿之。因此，在基板50上以避開第1半導(dǎo)體芯片10的裝載區(qū)域形成識別孔和識別圖形為宜。識別孔的形狀和大小不限，識別圖形只要能被識別就可以。識別圖形可橫過識別孔而形成，形狀不限。另外，識別圖形可在基板50上布線圖形52形成面上的識別孔的開口部形成。例如，識別圖形可由在設(shè)定于基板50的面上的二維座標(biāo)中的X軸方向延伸的第1圖形和在Y軸方向延伸的第2圖形構(gòu)成。無論如何，識別圖形最好是能在基板平面上二維地控制半導(dǎo)體芯片10的位置的結(jié)構(gòu)。另外，在基板50有透光性的場合，不一定要形成孔56，在該場合，識別圖形可通過基板50被識別。肩臺部、外部端點、布線圖形的一部分或全部都可用作識別圖形，孔或由印刷、激光加工等形成的標(biāo)記也可被用作識別圖形。
借助本實施例，能夠在一面有布線圖形52形成的基板50的兩面裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20。因此，與在兩面形成布線圖形的基板相比，可以降低成本和減少安裝工序數(shù)，還能夠求得半導(dǎo)體裝置的輕型化。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
其次，對本實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明。
圖2A-圖3B，作為導(dǎo)電構(gòu)件的形成方法的一個例子，示意了半導(dǎo)體芯片的電極上的凸點的形成方法。詳細而言，它們是第1凸點14的形成方法的示意圖。導(dǎo)電構(gòu)件在第1半導(dǎo)體芯片10的電極12和布線圖形52之間形成。導(dǎo)電構(gòu)件可以預(yù)先形成在電極12上，形成在布線圖形52上也可以。在本實施例中，在第1半導(dǎo)體芯片的電極12上形成的第1至第3凸14、16、18點代表了任意數(shù)目的凸點，也能適用于至少一個凸點。
如圖2A所示，在第1半導(dǎo)體芯片10的電極12的面的形成一側(cè)，配置了毛細管34。在毛細管34中插入并貫穿引線之類的導(dǎo)線30。導(dǎo)線30雖然多由金、金-錫、焊錫、銅或鋁等構(gòu)成，但只要是導(dǎo)電材料就可以，沒有特別的限制。在毛細管34的外側(cè)的導(dǎo)線30上形成了球32。球32可利用例如電火花進行高壓放電在導(dǎo)線30的端部形成。
另外，在本工序中，用于形成第1凸點14的導(dǎo)線30與用于形成第2凸點16(圖中未示出)的導(dǎo)線30可以是不同構(gòu)件，也可以是相同構(gòu)件。即，第1至第3凸點14、16、18可以是有各自的導(dǎo)電性的構(gòu)件，可根據(jù)需要來選定構(gòu)件。
然后，將毛細管34配置在任何一個電極12的上方，將球32配置在任何一個電極12的上方。松開夾鉗36，使毛細管34下落，將球32壓在電極12上。以一定的壓力壓球32，在向電極12進行加壓之際，施加超聲波振動或熱量等。這樣，如圖2B所示，導(dǎo)線30就被鍵合到電極12上。
然后，合攏夾鉗36，夾住導(dǎo)線30，如圖2C所示，使毛細管34和夾鉗36同時上升。這樣，導(dǎo)線30就被拉斷，導(dǎo)線中含有球32的部分被留在電極上。在有需要形成凸點的電極12為多個的場合，可以在多個電極12上反復(fù)進行以上的工序。
另外，留在電極12上的導(dǎo)線30的一部分(包含球32)多呈導(dǎo)線30從被壓的球32上拉斷的樣子，或許是由成環(huán)作用而致的凸?fàn)睢?br> 其次，進行圖3A和圖3B所示的工序。即，如圖3A所示，將電極12上留有鍵合導(dǎo)線30的一部分(包含球32)的第1半導(dǎo)體芯片10裝載到臺40上，再如圖3B所示，用加壓夾具42壓破導(dǎo)線30的一部分。另外，在本實施例中，是將留在多個電極12上的導(dǎo)線30的一部分同時壓破的，對每一電極12，逐一壓破其上的導(dǎo)線30的一部分也是可以的(壓扁工序)。在此工序中，可以使用成排鍵合用鍵合器或單點鍵合用鍵合器。
這樣，如圖3B所示，在各個電極12上就形成了第1凸點14。第1凸點14，最好是用加壓夾具壓破，使其上端面平坦。
第2凸點16的形成方法，除了在電極12上預(yù)先形成第1凸點14之外，與圖2A-圖3B所示的相同。在第1和第2凸點14、16層疊在電極12上而形成的基礎(chǔ)上，形成第3凸點。第2和第3凸點16、18最好是對第1凸點14垂直層疊。
本工序是對第1半導(dǎo)體芯片10進行敘述的，也可在第2半導(dǎo)體芯片20的電極22上形成導(dǎo)電構(gòu)件，或形成凸點24以作導(dǎo)電構(gòu)件。凸點24的形成方法可以采用與本工序相同的方法。在圖1中，凸點24是一個；當(dāng)需要時，也可以使多個凸點層疊起來。
依據(jù)上述的半導(dǎo)體芯片的安裝方法，除第1凸點14之外，例如第2凸點16可用與第1凸點14不同的材料。例如，如果第1凸點14用金，第2凸點16用金-錫、焊錫等比金熔點低的金屬形成時，第2凸點16形成后的壓扁工序可采用熔融加熱的濕回融(wet back)工序等，求得工序的簡化。進而，不言而喻，也能進行以凸點本身作焊料的半導(dǎo)體芯片的安裝。
另外，本實施例中，以用鍵合引線的球凸點為例進行了敘述，也可以使用作為凸點形成方法而一直采用的電解電鍍法、無電解鍍法、涂膠印刷法、球裝載法等以及將它們適當(dāng)?shù)剡M行組合的方法。另外，也可在布線圖形52上形成凸點，并用此作導(dǎo)電構(gòu)件。
圖4是本實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法示意圖。
將第1半導(dǎo)體芯片10裝載到基板50上。詳細而言，就是將第1半導(dǎo)體芯片10倒裝鍵合到基板50上與布線圖形52的形成面相反一側(cè)的面上。在本工序中，不涉及倒裝鍵合的方式。在基板50上有識別孔和識別圖形形成時，可借助識別孔和識別圖形來識別第1半導(dǎo)體芯片10在基板50上的位置而進行裝載。這時，使導(dǎo)電構(gòu)件(第1至第3凸點14、16、18)插入孔56中，與布線圖形52進行連接。朝著基板50的一側(cè)，對第1半導(dǎo)體芯片10加熱加壓，并施加超聲波振動，能夠使導(dǎo)電構(gòu)件與布線圖形52進行電連接。
將第2半導(dǎo)體芯片20倒裝鍵合到基板50的有布線圖形52形成的面上。即，第2半導(dǎo)體芯片被裝載在有布線圖形52的、與第1半導(dǎo)體芯片10相反的一側(cè)的面上。在本工序中，不涉及倒裝鍵合的方式。也可在經(jīng)布線圖形52與第1半導(dǎo)體芯片10相對稱的位置裝載第2半導(dǎo)體芯片20。換言之，電極22(凸點24)與第1半導(dǎo)體芯片10的電極12(第1至第3凸點14、16、18)夾住布線圖形52進行連接。即，電極22(凸點24)被連接到布線圖形52的一部分、通過孔56的區(qū)域。所有凸點都處于對基板50對稱的位置的狀況，由于第1半導(dǎo)體芯片10與第2半導(dǎo)體芯片20保持平衡，所以是理想的狀況。
在第1半導(dǎo)體芯片10和第2半導(dǎo)體芯片20中，可以在將任何一種芯片裝載到基板50上之后，再裝載任何另一種芯片。這時，為了切實地將壓力傳遞到半導(dǎo)體芯片的凸點上，使連接完全，最好是從第1半導(dǎo)體芯片10開始進行裝載。另外，也可同時將第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20裝載到基板50上。通過同時裝載，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20能以基板50為中心對稱地被倒裝鍵合。這樣，由于壓力從兩個方向施加到設(shè)置在孔56上的布線圖形52的一部分上，所以沒有多余的應(yīng)力施加在布線圖形52上，而且裝載半導(dǎo)體芯片的時間還會減半。
可以在基板50的第1半導(dǎo)體芯片10的裝載區(qū)域(包含孔56)和基板50的第2半導(dǎo)體芯片20的裝載區(qū)域，分別敷設(shè)樹脂。分別敷設(shè)的樹脂可以是相同的材料，也可是不同的材料。本工序在上述的倒裝鍵合工序之前或之后進行皆可。在倒裝鍵合工序后進行本工序的場合，可以從第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20與基板50之間的空隙進行樹脂注入。在本實施例中，各自的樹脂皆是各向異性導(dǎo)電材料54。在本實施例中，由于使用了含于各向異性導(dǎo)電材料54中的導(dǎo)電粒子對第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20進行倒裝鍵合，所以在將各向異性導(dǎo)電材料54預(yù)先敷設(shè)在基板50上之后，才對各個半導(dǎo)體芯片進行倒裝鍵合。這時，半導(dǎo)體芯片與基板的電連接和機械連接同時被完成，所以對縮短工序時間有利。
敷設(shè)樹脂的工序可以是在任何一方的區(qū)域內(nèi)敷設(shè)之后，再在任何另一方敷設(shè)，也可以是在雙方的區(qū)域內(nèi)同時敷設(shè)。當(dāng)同時敷設(shè)時，例如在基板50上形成的孔56的一方的開口部未被布線圖形52堵塞的場合，由于樹脂最終會敷設(shè)在基板50的兩面，所以能夠高效地敷設(shè)樹脂。也可以將第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20同時裝載到敷設(shè)在基板50的兩面的樹脂上。
在本實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，使用了圖4所示的制造裝置。該制造裝置包括第1和第2夾具60、62。
在用粘結(jié)劑、各向異性導(dǎo)電材料、合金或者金屬鍵合等連接半導(dǎo)體芯片的場合，可以采用以下方法。
將第1和第2夾具60、62配置在經(jīng)樹脂裝載到基板50上的第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的、與基板50相反一側(cè)的位置上。第1和第2夾具60、62在具有對第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的電極形成面的相反一側(cè)的面進行加壓的面的同時，還具有向各個半導(dǎo)體芯片傳遞熱量的加熱裝置。第1和第2夾具60、62本身也可成為加熱器。另外，也可將夾具做得透明，通過夾具進行光照，并由此使之加熱和固化。
也可使第1和第2夾具60、62與第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的電極形成面的相反一側(cè)的面相接觸，在對各個半導(dǎo)體芯片進行加熱的同時，對著基板進行加壓。由此，能夠使敷設(shè)在基板50與第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20之間的樹脂的粘結(jié)力顯現(xiàn)出來的同時，使各個半導(dǎo)體芯片的電極12、22與布線圖形52進行電連接。進而，由于可以將第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20同時裝載到基板50上，所以能用少的工序制造半導(dǎo)體裝置的同時，對稱地安裝各個半導(dǎo)體裝置，在最佳的安裝條件下制造半導(dǎo)體裝置。另外，也可用第1和第2夾具60、62分別對第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20進行加壓和加熱?？梢愿鶕?jù)裝載在基板50上的半導(dǎo)體芯片的個數(shù)，預(yù)備多個第1和第2夾具60、62，也可以反復(fù)使用一個夾具。
進而，作為將第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的電極12、22與布線圖形52進行電連接的工序，可對各個半導(dǎo)體芯片加壓，甚至施加超聲波振動。借助超聲波振動，能切實地使電極12、22和布線圖形52進行電連接。另外，作為使基板50上的樹脂顯現(xiàn)出粘結(jié)力的工序，可施加溫度、光之類的能量。例如，當(dāng)樹脂是紫外線固化型樹脂時，通過照射紫外線就能使樹脂顯現(xiàn)出粘結(jié)力。
(第2實施例)與本實施例有關(guān)的半導(dǎo)體裝置示于圖5。半導(dǎo)體裝置2包括第1和第2半導(dǎo)體芯片70、80以及基板50。
第1和第2半導(dǎo)體芯片70、80，除各自的外形大小不同外，與前面所述的第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20有相同的結(jié)構(gòu)。制造方法也能采用與前面所述相同的方法。在圖5中，第1半導(dǎo)體芯片70比第2半導(dǎo)體芯片80小，但第1半導(dǎo)體芯片70也可是大的。即，依靠將任何一方的半導(dǎo)體芯片的電極鍵合到避開任何另一方的半導(dǎo)體芯片的電極的布線圖形52的平面位置上，即使各個半導(dǎo)體芯片的大小不同，也能應(yīng)用本發(fā)明。
(第3實施例)本實施例的半導(dǎo)體裝置示于圖6。本實施例的半導(dǎo)體裝置包括第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20、基板50以及多個外部端點90。
多個外部端點90可以設(shè)置在朝向有布線圖形52的基板50的面以及它的相反一側(cè)的面之中的任何一個面上。在基板50上，可形成多個通孔92。在這種場合，布線圖形52的一部分經(jīng)由基板50的通孔92之上而形成。在外部端點90設(shè)置在朝向有布線圖形52的基板50的面上的場合，外部端點90經(jīng)通孔92從與基板50的有布線圖形52形成的面相反的一側(cè)突出出來。即，外部端點90可以設(shè)置在配線圖形52的從通孔92露出的區(qū)域。
可以避開裝載于基板50的外部端點90突出一側(cè)的面上的半導(dǎo)體芯片(在圖6為第1半導(dǎo)體芯片10)的裝載區(qū)域，設(shè)置外部端點90。例如，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20裝載在基板50的中央的場合，可以將布線圖形52的一部分引出到它的外側(cè)而設(shè)置外部端點90。據(jù)此，即使在第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的外形大小不同的場合，也能夠高效地利用基板50的平面設(shè)置外部端點90。至少，有外部端點90形成的一側(cè)的半導(dǎo)體芯片(在圖6為第1半導(dǎo)體芯片10)，以不影響外部端點90的方式，研磨得比外部端點90所形成的高度要薄為宜。
圖6上的半導(dǎo)體裝置可稱為端點90只設(shè)置在第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的裝載區(qū)域之外的扇出型半導(dǎo)體裝置。在該圖中，各個半導(dǎo)體芯片外形的大小是相等的，但本實施例并非只限于此，其外形大小也可不相同。這與下面的實施例相符合。
布線圖形52的設(shè)置有外部端點90的部分也可是肩臺部。也可在布線圖形52的表面的露出區(qū)域形成保護層(圖中未示出)。保護層最好是阻焊劑等絕緣構(gòu)件，特別要覆蓋住布線圖形52的表面以進行保護。外部端點90可用焊錫形成，也可由焊錫以外的金屬、導(dǎo)電樹脂等或它們的組合材料形成。
本實施例的變例的半導(dǎo)體裝置示于圖7～圖9。圖7和圖9示出了基板50在平面上呈擴展形式的半導(dǎo)體裝置。圖8是使圖7所示半導(dǎo)體裝置的基板50呈彎曲狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置的示意圖。
基板50可以是能彎曲的構(gòu)件(例如一般的柔性基板)，此外的結(jié)構(gòu)則如上述的那樣。多個外部端點90的情形也如前所述。如圖7所示，在基板50是矩形的場合，作為例子，可在基板50的一個端部設(shè)置外部端點90的形成區(qū)域，在另一個端部設(shè)置至少各為一個的第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的裝載區(qū)域。然后，可如圖8所示，彎曲基板50，使第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20與外部端點90成為相向的狀態(tài)而得到半導(dǎo)體裝置4。借助于彎曲基板50，在與被基板50圍住的一側(cè)的半導(dǎo)體芯片(在圖8中是第2半導(dǎo)體芯片20)的有電極的面相反一側(cè)的面和與相向于該面的基板50之間，可用粘結(jié)劑58固定。粘結(jié)劑58最好有對焊錫的耐熱性，并且為減小加在外部端點90上的應(yīng)力而質(zhì)地柔軟的樹脂，例如，最好是硅系、聚酰亞胺系或環(huán)氧系樹脂。
第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20至少各設(shè)置一個。如圖7所示，可在平面上重疊的位置上裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20各一個?；蛘呷鐖D9所示，在平面上重疊的位置上裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20各一個，進而在與基板50的外部端點90突出的一側(cè)相反的一側(cè)裝載任何一個半導(dǎo)體芯片(在圖9為第2半導(dǎo)體芯片20)。在圖9所示的例中，基板50在布線圖形52的面上被折成谷狀而彎曲，因此可以重疊多個半導(dǎo)體芯片(第2半導(dǎo)體芯片20)。在該場合，第2半導(dǎo)體芯片20中與基板50相反的面之間可用粘結(jié)或機械的方法固定。據(jù)此，可以無浪費地增加半導(dǎo)體裝置的平面面積，而高效地裝載半導(dǎo)體芯片。
就平面而言，圖8是僅在第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的裝載區(qū)域內(nèi)設(shè)置外部端點90的扇入型半導(dǎo)體裝置。據(jù)此，由于基板50彎曲，各個半導(dǎo)體芯片10、20可以重疊，因而能夠減小半導(dǎo)體裝置的平面面積。另外，裝載于基板50上的第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20各自都可以是多個。
進而，無需特意形成外部端點90，以布線圖形52從通孔92中露出的部分原樣作為肩臺部，可作成所謂的LGA(Land Grid Array，肩臺網(wǎng)格陣列)型半導(dǎo)體裝置。據(jù)此，可以降低外部端點的形成成本。
另外，可以在布線圖形52的朝向與基板50相反的一側(cè)的面上的諸如肩臺部上形成外部端點90，這種場合，可不形成通孔92，使基板50彎曲的方向與圖8上的相反。在該場合，也可以作成上述那樣的LGA型半導(dǎo)體裝置。在這種場合，為防止布線圖形52短路，最好是在肩臺部以外涂布抗蝕劑。
(第4實施例)
本實施例的半導(dǎo)體裝置示于圖10。圖10是可彎曲基板50(柔性基板)被彎曲之前的半導(dǎo)體裝置的示意圖。本實施例的半導(dǎo)體裝置包括第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20以及基板50。
本實施例的半導(dǎo)體裝置，其布線圖形52有彎曲部53。彎曲部53的形式可以不管，它可以是從基板50的平面上突出出來的形式。也可在與彎曲部53對應(yīng)的基板50的區(qū)域內(nèi)形成通孔92。據(jù)此，作為一例，可使有凸部形狀的夾具通過通孔92而形成凸?fàn)顝澢?3。在圖10中彎曲部53是在與基板50中朝向布線圖形52的方向相同的方向突出出來的，但也可經(jīng)通孔92，向與基板50中有布線圖形52形成的面相反的一側(cè)突出出來。借助于設(shè)置彎曲部53，可以得到與上述外部端點90有相同功能的半導(dǎo)體裝置。本實施例的半導(dǎo)體裝置，由于包含有代替上述外部端點90、有與其同樣的功能的位于布線圖形52上的彎曲部53，所以適用于有外部端點的一切實施例。
最好是在彎曲部53以外的部分用抗蝕劑覆蓋布線圖形52。
進而可在彎曲部53中充填軟樹脂。如果這樣地將外部端點作成彎曲部53，可以減少外部端點的形成工序、成本，進而由于可以以比焊錫硬的銅箔等作外部端點，所以在安裝母板時，能進一步提高安裝后溫度循環(huán)的可靠性。
(第5實施例)本實施例的半導(dǎo)體裝置示于圖11和圖12中。圖11和圖12是基板100呈平面擴展形式的半導(dǎo)體裝置的示意圖。
在本實施例所示的半導(dǎo)體裝置中，具有第1或第2半導(dǎo)體芯片10、20中的至少任何一個的裝載區(qū)域的基板的一部分，在多個方向(2個方向、3個方向或4個方向)從外部端點90的區(qū)域延伸出來。然后，在多個方向延伸出來的基板的一部分，在平面上被重疊到外部端點90的區(qū)域而制造出層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。
在圖11所示的例子中，多個可彎曲的基板100、110(例如，一般的柔性基板)在一部分中被連接起來了。圖11所示的半導(dǎo)體裝置包括多個基板100、110以及多個第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20。半導(dǎo)體裝置可以是圖7上的半導(dǎo)體裝置的組合。對于基板100、110，在其一個端部裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20，在另一個端部形成設(shè)置外部端點90的區(qū)域(包括布線圖形之間的相互連接的區(qū)域)，并且將上述另一個端部在平面上進行重疊。在圖示的例子中，是兩個基板100、110部分地被重疊，但也可將3個或4個基板相互重疊?；?00、110能作成與上述基板50相同的結(jié)構(gòu)。
形成于各個基板上的各個布線圖形102、112的一部分可以相向，并直接進行連接。設(shè)置在任何一方的布線圖形102上的外部端點90應(yīng)與任何另一方的布線圖形112實現(xiàn)電導(dǎo)通。各個布線圖形102、112的連接，用施加超聲波振動或加熱加壓等方式是簡單的，但對方式不特別過問。例如，可以在一對布線圖形102、112的一部分之間進行連接的區(qū)域內(nèi)的任何一方的布線圖形上設(shè)置外部端點90。即用同一個外部端點排列能夠控制裝載于多個基板上的多個半導(dǎo)體芯片，對基板間的連接方式以及外部端點90的形成方式不予過問。
可以使用具有部分地取代外部端點90的彎曲部53的布線圖形52。在這種場合，可以形成以使相向的各個布線圖形102、112進行連接的樣子，朝著欲使布線圖形52的彎曲部53突出的方向彎曲的、并使之從基板表面突出的外部端點。
另外，基板可以是多個，對連接在一起的基板100、110的配置不予過問。還有，一對的第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20至少要有一個，例如，可以是在任何一方的基板上裝載第1和第2半導(dǎo)體裝置芯片10、20，而在任何另一方基板上只裝載第1或第2半導(dǎo)體芯片10、20中的任何一個的形式。
與上述例子不同，圖12示出的是在一個基板100上，基板100的一部分在多個方向從外部端點90的區(qū)域延伸出來。例如，基板100具有外部端點90的區(qū)域，并且它的一部分從該區(qū)域向上、下、左、右4個方向中的至少任何兩個方向延伸出來。然后，延伸出的基板100的一部分在平面上被重疊到外部端點90的區(qū)域。據(jù)此，由于在進行彎曲之前能夠?qū)⑼獠慷它c90的區(qū)域的厚度抑制到一個基板的厚度，因此，可期求半導(dǎo)體裝置的小型化和輕型化。
圖13是將多個基板進行連接的場合的各個布線圖形的連接方式變例的示意圖，它是顯示出各個布線圖形間的連接部分的半導(dǎo)體裝置的一部分的示意圖。在本實施例的變例中，包括有多個基板100、110，且基板100上的布線圖形102的形成面與基板110上的配線圖形112的形面，朝向同一方向而進行連接。
各個布線圖形102、112可以經(jīng)至少在一個基板上形成的多個通孔92而相互連接。詳細而言，就是各個布線圖形之中的任何一個布線圖形在通孔92的內(nèi)側(cè)朝任何另一方彎曲而進行連接。在這種場合，任何另一方隨著任何一方的布線圖形的彎曲形狀而彎曲。至于連接，施加超聲波振動或進行加熱加壓的方式是簡便的，但對方法不特別過問。另外，為了形成外部端點，在通孔92內(nèi)進行連接的兩方的布線圖形102、112可從位于最外側(cè)的基板的通孔的開口部突出出來。在這種場合，如果在通孔92的內(nèi)側(cè)充填焊錫等焊料或?qū)щ姼嗟纫源_保電連接，也可以不伴之以彎曲。通孔92可以在各個基板100、110在平面上重疊的區(qū)域貫穿各個基板100、110而形成，在各個布線圖形連接在一起的方式下，通孔92至少要在一個基板上形成。另外，如果是多個基板，對各個基板的連接的配置可不予過問。
根據(jù)本實施例，可以用多個基板100、110連接在一起的基板，且可以在其上裝載較多的半導(dǎo)體芯片。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
(第6實施例)本實施例的半導(dǎo)體裝置示于圖14中。圖14所述的半導(dǎo)體裝置5包括第1半導(dǎo)體芯片10、第2半導(dǎo)體芯片20以及基板50。
在本實施例中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20中的任何一個被倒裝鍵合，任何另一個通過引線鍵合而被安裝。在該圖中，在第2半導(dǎo)體芯片20的一側(cè)，電極22與布線圖形52進行了引線鍵合。在本實施例中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20可分別是多個，例如在基板50的一側(cè)可將任何一個半導(dǎo)體芯片進行倒裝鍵合連接，又將任何一個半導(dǎo)體芯片進行引線鍵合連接。
第1半導(dǎo)體芯片10和基板50與上面所述的一樣。在圖14中，第2半導(dǎo)體芯片20上的多個電極22與布線圖形52通過引線124進行了電連接。引線124可以是上述導(dǎo)線30。連接方法如前所述，從電極22和布線圖形52之中的任何一方向任何另一方進行連接。引線124和布線圖形52的連接部可以是孔56上的布線圖形52的一部分(肩臺部)，在第2半導(dǎo)體芯片20的一側(cè)進行引線鍵合的場合，也可連接到避開孔56的布線圖形52上。
可以對第2半導(dǎo)體芯片20進行倒裝鍵合，而對第1半導(dǎo)體芯片10進行引線鍵合。即，可使引線與在孔56的內(nèi)側(cè)露出的布線圖形52的一部分(肩臺部)相連接。
無論如何，在應(yīng)用本實施例的場合，也能在一個面上形成布線圖形52的基板50的兩面裝載第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20。因此，與在兩面形成布線圖形的基板相比，可以降低成本和減少安裝工序數(shù)，還能夠求得半導(dǎo)體裝置的輕型化。因此，能夠開發(fā)生產(chǎn)率高的多芯片組件。
另外，采用引線鍵合的一側(cè)的半導(dǎo)體芯片20的周圍一般用樹脂126密封?？梢杂脴渲?26保護半導(dǎo)體芯片20，使其免受外部環(huán)境影響。還有，以用芯片鍵合材料(圖中未示出，參照圖15)在半導(dǎo)體芯片20與基板50之間進行粘結(jié)之后，再進行引線鍵合工序為宜。
圖15中給出了本實施例的變例的半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置6包括第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20以及基板50。
在該圖中，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20兩方是通過引線鍵合求得電連接的。與第1半導(dǎo)體芯片10的電極相連接的引線134被連接到從孔56露出的布線圖形52的一部分(肩臺部)上。即，可用該圖中的引線134作為上述導(dǎo)電構(gòu)件。另外，第1和第2半導(dǎo)體芯片10、20的大小可以不同，各個引線124、134與布線圖形52的連接部可以在平面上重疊，也可不相同。
作為半導(dǎo)體裝置6的制造方法，可以在將裝載于任何一方的半導(dǎo)體芯片進行引線鍵合后用樹脂密封其周圍，之后，再對任何另一方進行同樣的工序。由此，可使用原有的制造裝置制造半導(dǎo)體裝置。
另外，在圖14和圖15中，可進而形成外部端點(圖中未示出)。外部端點可以呈上述或下述的形式和結(jié)構(gòu)。因此，例如可以在基板50的任何一個面上，避開半導(dǎo)體芯片的裝載區(qū)域，使與布線圖形52有電導(dǎo)通的外部端點突出出來。不管怎樣，在有外部端點形成的場合，只要使與布線圖形52有電導(dǎo)通的端點在表面上露出即可。
在上述實施例中，對包含部分具有外部端點90或彎曲部53的布線圖形52的半導(dǎo)體裝置進行了敘述，但也可將基板50的一部分延伸出來，以求從此處進行外部連接。也可將基板50的一部分作成連接器的引線，將連接器安裝到基板50上。
進而，可以不是特意地形成外部端點90，而是利用母板安裝時涂敷在母板側(cè)的焊膏，借助它在熔融時的表面張力最終形成外部端點。這種半導(dǎo)體裝置是所謂的肩臺網(wǎng)格陣列型半導(dǎo)體裝置。
上述實施例中所示的內(nèi)容，在可能限度內(nèi)適用于其它實施例。
在圖16中，給出了安裝有本實施例的半導(dǎo)體裝置4的電路基板200。關(guān)于電路基板200，一般使用諸如玻璃環(huán)氧基板之類的有機基板。在電路基板200中，由諸如銅等材料構(gòu)成的布線圖形210形成了所要求的電路，通過對這些布線圖形與半導(dǎo)體裝置4的外部端點90進行機械連接，可期求它們之間的電導(dǎo)通。
然后，作為具有應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電子裝置，在圖17中給出了筆記本型個人計算機1000，在圖18中給出了移動電話2000。
另外，在上述發(fā)明的構(gòu)成要素中，可以用“電子元件”置換“半導(dǎo)體芯片”，將電子元件(無論是有源元件或無源元件)像半導(dǎo)體芯片那樣安裝到基板上制造電子部件。作為制造這樣的電子部件所使用的電子元件，例如有光元件、電阻器、電容器、線圈、振蕩器、濾波器、溫度傳感器、熱敏電阻、變阻器、電位器或者熔斷器等。
進而，上面所述的一切安裝形式也可以是將半導(dǎo)體芯片和上述其他電子元件混合安裝在基板上的半導(dǎo)體裝置(組裝組件)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括至少一個基板，其上形成多個孔，其中一個面上形成布線圖形，同時上述布線圖形的一部分與上述孔重疊；至少一個第1半導(dǎo)體芯片，它具有多個電極，并裝載于上述基板的另一面上；至少一個第2半導(dǎo)體芯片，它具有多個電極，并裝載于上述一個面上；以及一種導(dǎo)電構(gòu)件，供配置于上述孔內(nèi)、與上述第1半導(dǎo)體芯片的上述電極和上述布線圖形進行電連接之用。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第1半導(dǎo)體芯片與上述第2半導(dǎo)體芯片在平面上有重疊的部分。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中，至少一個芯片的上述電極與上述布線圖形藉助于引線鍵合連接起來。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中，至少有一個被倒裝鍵合。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第1和第2半導(dǎo)體芯片被倒裝鍵合，上述第1半導(dǎo)體芯片的上述電極與上述孔相向配置。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述基板和上述第1半導(dǎo)體芯片之間敷設(shè)樹脂。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述基板和上述第2半導(dǎo)體芯片之間敷設(shè)樹脂。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹脂是含有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于設(shè)置多個上述基板，任何一對上述基板中每一基板的上述布線圖形的一部分之間相向配置，并且上述布線圖形之間進行電連接。
10.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述基板被彎曲。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述第1半導(dǎo)體芯片和上述第2半導(dǎo)體芯片中，至少任何一方設(shè)置成多個芯片，設(shè)置成多個芯片的上述一方的各半導(dǎo)體芯片層疊在一起。
12.如權(quán)利要求5至11中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述導(dǎo)電構(gòu)件是層疊了的多個凸點。
13.如權(quán)利要求5至11中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第1半導(dǎo)體芯片的外形和上述第2半導(dǎo)體芯片的外形相等。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2半導(dǎo)體芯片對上述第1半導(dǎo)體芯片有鏡像對稱的電路結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求5至11中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在上述孔上與上述布線圖形相連接。
16.如權(quán)利要求5至11中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在避開上述孔的位置與上述布線圖形相連接。
17.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于裝載上述基板的上述半導(dǎo)體芯片的區(qū)域以外的區(qū)域，形成與上述半導(dǎo)體芯片進行電連接的多個外部端點。
18.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于多個外部端點避開裝載上述第1和第2半導(dǎo)體芯片之中至少一方的區(qū)域，在上述布線圖形上形成。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述外部端點設(shè)置在上述一對布線圖形的一部分之間相互連接的區(qū)域內(nèi)的任何一方的上述布線圖形上。
20.如權(quán)利要求17至19中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述基板上形成多個通孔，上述布線圖形的一部分通過上述通孔，上述外部端點經(jīng)上述通孔，從上述基板的上述第1半導(dǎo)體芯片一側(cè)突出。
21.一種電路基板，其特征在于它裝載有權(quán)利要求1、2、5、6、7、8、9、10、11、17、18、19中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置。
22.一種電子裝置，其特征在于它有權(quán)利要求1、2、5、6、7、8、9、10、11、17、18、19中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置。
23.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括有多個孔和在一側(cè)的面上形成、其一部分穿過上述孔的布線圖形的基板的另一側(cè)的面上，裝載有第1半導(dǎo)體芯片的工序；以及在上述基板的上述布線圖形的形成面上裝載有第2半導(dǎo)體芯片的工序，在裝載有上述第1半導(dǎo)體芯片的工序中，上述第1半導(dǎo)體芯片的電極朝向上述孔配置，經(jīng)過在上述孔的內(nèi)側(cè)設(shè)置的導(dǎo)電構(gòu)件，將上述電極和上述布線圖形進行電連接。
24.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述導(dǎo)電構(gòu)件至少是一個凸點，進而包括在上述第1半導(dǎo)體芯片的電極上預(yù)先設(shè)置上述凸點的工序。
25.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于進而包括在上述基板中裝載有上述第1半導(dǎo)體芯片的區(qū)域敷設(shè)樹脂的工序。
26.如權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于進而包括在上述基板中裝載有上述第2半導(dǎo)體芯片的區(qū)域敷設(shè)樹脂的工序。
27.如權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于在上述基板與上述第1半導(dǎo)體芯片之間，在上述基板與上述第2半導(dǎo)體芯片之間，同時進行設(shè)置各自的上述樹脂的工序。
28.如權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括在設(shè)置上述樹脂的工序后，將上述第1和第2半導(dǎo)體芯片裝載在上述基板上，對與各自的上述第1和第2半導(dǎo)體芯片中朝向上述基板一側(cè)的面相反一側(cè)的面進行加壓和加熱的工序。
29.如權(quán)利要求23至28中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述第2半導(dǎo)體芯片對上述第1半導(dǎo)體芯片有鏡像對稱的電路結(jié)構(gòu)。
30.如權(quán)利要求23至28中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于將上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在上述孔上與上述布線圖形相連接。
31.如權(quán)利要求23至28中任何一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于將上述第2半導(dǎo)體芯片的電極在避開上述孔的位置與上述布線圖形相連接。
32.一種半導(dǎo)體裝置的制造裝置，其特征在于包括從與在基板兩面上經(jīng)樹脂裝載了的多個半導(dǎo)體芯片中朝向上述基板一側(cè)的面相反一側(cè)的面起隔開一定間距配置的第1和第2夾具，上述第1和第2夾具具備對上述半導(dǎo)體芯片的上述相反一側(cè)的面加壓的面和使熱傳遞到上述半導(dǎo)體芯片上的加熱裝置，夾住各自的半導(dǎo)體芯片同時分別進行加壓并加熱，使上述基板上樹脂的粘結(jié)力顯現(xiàn)出來，并使上述半導(dǎo)體芯片安裝在上述基板上。
全文摘要
本發(fā)明的課題是一種半導(dǎo)體裝置,它包括在形成多個孔(56)、在一個面上形成布線圖形(52)的同時,上述布線圖形(52)的一部分在上述孔(56)上通過而形成的至少一個基板(50);有多個電極(12)、載于上述基板(50)的另一面上的至少一個第1半導(dǎo)體芯片(10);有多個電極(12)、載于上述一個面上的至少一個第2半導(dǎo)體芯片(20);以及配置于上述孔(56)內(nèi)、為了將上述第1半導(dǎo)體芯片(10)的上述電極(12)和上述布線圖形(52)進行電連接的導(dǎo)電構(gòu)件。
文檔編號H01L25/065GK1339176SQ00803317
公開日2002年3月6日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月1日
發(fā)明者橋元伸晃 申請人:精工愛普生株式會社