專利名稱：半導(dǎo)體器件的芯片規(guī)模表面安裝封裝及其制造方法
半導(dǎo)體晶片的處理完成之后，必須以它們可以連接到外部電路的方式分離和封裝所得的集成電路(IC)芯片或管芯。現(xiàn)在有許多公知的封裝技術(shù)。大多數(shù)涉及將管芯安裝在引線框架上，通過引線鍵合或其它的方式將管芯底座連接到引線框架，然后將管芯和鍵合線密封在塑性封殼中，同時引線框架從封殼中伸出。通常通過注模進行密封。然后修整引線框架除去將它保持在一起的連桿，彎曲引線使封裝安裝在平坦表面上，一般為印刷電路板(PCB)。
通常這是個昂貴、耗時的工藝，所得的半導(dǎo)體封裝顯著大于管芯自身，用掉了PCB上過量的“稀少地位”。此外，引線鍵合很脆弱，在管芯底座和封裝的引線之間引入大量的電阻。
當(dāng)要封裝的器件為端子在管芯的背面上的“垂直”器件時，問題特別嚴(yán)重。例如，功率MOSFET通常在管芯的正面上有它的源端和柵端，在管芯的背面上有它的漏端。類似地，垂直二極管在管芯的一個表面上有陽極端，在管芯的背面上有陰極端。雙極晶體管、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)以及各種集成電路(IC)也可以“垂直”的構(gòu)形制造。
因此，需要一種比現(xiàn)有的方法簡單和便宜并且能制造與管芯尺寸基本相同的封裝的方法。特別需要在正面和背面上有端子的半導(dǎo)體管芯可以使用的方法和封裝。
根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體封裝可以獲得這些目的。制造方法開始于包括多個管芯的半導(dǎo)體晶片，制造方法包括在晶片的表面上形成保護膜；將晶片粘貼到基板上；構(gòu)圖保護膜露出管芯正面上的連接焊盤；在管芯一面上形成導(dǎo)電環(huán)繞層，環(huán)繞層卷在管芯的一個邊緣，形成管芯正面一個位置和管芯背面上端子之間的至少部分導(dǎo)電連接；以及將晶片分為各管芯。
在另一種形式的方法中，環(huán)繞層的形成包括沿管芯之間的平行線切斷晶片，由此產(chǎn)生多個多管芯條；將條相鄰夾層地裝配，形成疊層；在疊層的露出面上淀積至少第一金屬層，第一金屬層環(huán)繞在每個管芯的邊緣，形成管芯的正面和管芯的背面上的導(dǎo)電端子之間的電連接；拆散疊層中的條；分離條中各管芯；以及在第一金屬層上鍍第二金屬層。第一和第二金屬層實際上是單金屬“層”的子層。
方法可包括在連接焊盤上形成可焊金屬層。例如通過從連接焊盤上除去自然氧化層(例如，從鋁層上除去氧化鋁)和通過濺射或電鍍在露出的金屬上淀積如金、鎳或銀等可焊金屬形成可焊金屬層。
方法也包括在管芯正面的連接焊盤上形成焊料或聚合物突點或球，由此使用公知的倒裝芯片技術(shù)將封裝安裝到PCB。
在一些實施例中，在管芯之間進行垂直的鋸切，切痕延伸局部地穿過基板，以使基板的背面保持完整。通過沿一系列平行的切痕分開晶片形成多芯片條。淀積第一金屬層并拆散疊層之后，沿垂直于形成條的切痕，條被分為單獨的管芯。
基板可以是如銅或鋁等的導(dǎo)電材料薄板，可以用導(dǎo)電粘結(jié)劑粘貼到管芯背面的至少一個端子上。導(dǎo)電基板可以用做熱沉以及導(dǎo)電接觸。此外，基板可以是不導(dǎo)電，在基板中形成通孔或孔，并用導(dǎo)電材料填充，以便與管芯的背面電接觸。
通常第一金屬層是通過濺射或蒸發(fā)淀積的較薄層，第二層是通過電鍍形成的較厚層。在一些實施例中，可以使第一金屬層足夠厚，從而省去第二金屬層。
有時，需要例如通過研磨晶片的背面使半導(dǎo)體晶片較薄，以減小半導(dǎo)體器件的電阻。要在研磨期間提供支撐，晶片的正面首先要粘接到支撐基板，支撐基板可以由如玻璃等的非導(dǎo)體材料或如銅等的導(dǎo)電材料制成。在支撐基板中開出孔，露出晶片正面上的連接焊盤。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝包括半導(dǎo)體管芯；粘接到管芯背面的支撐基板；覆蓋管芯正面的非導(dǎo)體覆蓋層，覆蓋層中的開口對應(yīng)于管芯正面上的連接焊盤，導(dǎo)電環(huán)繞層(可以包括導(dǎo)電聚合物層或一個或多個金屬層或子層)，從管芯的正面環(huán)繞管芯的一個邊緣延伸到基板，由此建立管芯正面上一個位置和管芯背面上一個端子之間的電連接?？梢栽谶B接焊盤上形成焊料或聚合物突點或球。
在一個實施例中，半導(dǎo)體封裝包括垂直的功率MOSFET，支撐基板包括薄銅板。構(gòu)圖覆蓋層露出管芯正面上的源和柵焊盤。用導(dǎo)電粘結(jié)劑將銅基板粘貼到管芯背面上的漏端子，環(huán)繞層環(huán)繞管芯的邊緣延伸建立管芯正面和銅基板之間的電連接。管芯正面上的部分環(huán)繞層有效地形成漏焊盤的正面。焊料球形成在源、柵和漏焊盤上。封裝反轉(zhuǎn)以倒裝芯片形式安裝在PCB上。
在另一實施例中，基板為非導(dǎo)體，用導(dǎo)電材料填充的通孔延伸穿過基板，建立環(huán)繞層和管芯背面上端子之間的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝不需要環(huán)氧樹脂封殼或鍵合線；粘貼到管芯的一個或多個基板用于保護管芯，并作為管芯的熱沉；封裝很小(例如，模制的封裝尺寸的50％)且很?。惶貏e是如果晶片研磨的很薄，那么半導(dǎo)體器件有極低的導(dǎo)通電阻；由于不需要制?；蛞€框架，因此可以很經(jīng)濟地制造；并且它們可以用于各種半導(dǎo)體器件，例如二極管、MOSFET、JFET、雙極晶體管以及各種集成電路芯片。
通過參考以下附圖(未按比例畫出)可以更好地理解本發(fā)明，其中類似的部件使用了類似的標(biāo)號。


圖1示出了包括多個管芯的常規(guī)半導(dǎo)體晶片的俯視圖。
圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明粘貼到基板的晶片剖面圖。
圖2B示出了淀積并構(gòu)圖覆蓋層之后晶片的一個管芯。
圖2C示出了沿分離管芯的劃線進行局部的切割之后的晶片。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明安裝在一起形成疊層的管芯條的剖面圖。
圖4A和4B分別示出了疊層中的一個管芯的俯視和剖面圖。
圖5示出了疊層中的三個管芯的剖面圖，示出了金屬層如何淀積在焊盤上并環(huán)繞在管芯的周圍，建立與管芯背面上端子的電連接。
圖6示出了完成電鍍工藝之后管芯的透視圖。
圖7A和7B分別示出了包含進行外部連接的焊料球的完成的半導(dǎo)體封裝的俯視和側(cè)視圖。
圖7C示出了除了省去了焊料球之外類似于圖7A和7B的封裝剖面圖。
圖8示出了另一實施例的剖面圖，其中支撐基板由不導(dǎo)電材料制成，由導(dǎo)電材料填充的通孔形成在基板中。
圖9A示出了再一實施例，支撐基板粘貼到晶片的正面支撐晶片，同中研磨晶片的背面使晶片更薄。
圖9B示出了由圖9A中的工藝制造的半導(dǎo)體封裝的剖面圖。
半導(dǎo)體晶片的處理形成矩形的管芯陣列。在圖1中示出了晶片100和管芯102的俯視圖。通過劃線104的正交網(wǎng)絡(luò)分離管芯，通常進行鋸切割分離管芯102。
下面參考垂直功率MOSFET的封裝介紹本發(fā)明，垂直功率的MOSFET通常在正面有源和柵端子，在它的背面有漏端子。然而，應(yīng)該明白本發(fā)明的基本原理可用于制造正面和背面上有端子的任何類型的半導(dǎo)體管芯的封裝，包括二極管、雙極晶體管、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)和各種類型的集成電路(IC)。這里所使用的管芯的“正面”是指含有電器件和/或大多數(shù)連接焊盤的管芯一面；“背面”是指管芯的被面。
半導(dǎo)體管芯通常有包括用于與外部器件進行互連的連接焊盤的頂部金屬層。通常為鋁金屬層，當(dāng)然也可以使用銅層。在本發(fā)明的大多數(shù)實施例中，由于以下介紹的原因，需要修改所述金屬層，以便它粘貼到如錫/鉛等的焊料金屬。如果金屬上存在自然氧化層，那么必須首先去除所述自然氧化層。然后，如金、鎳或銀等的可焊金屬淀積在露出的金屬上。借助許多已知的工藝完成氧化層的去除和可焊金屬的淀積。例如，可以濺射腐蝕鋁層除去自然鋁氧化層，然后將金、銀或鎳濺射到鋁上。此外，管芯可以浸泡在液體腐蝕劑中剝離掉氧化層，然后通過化學(xué)鍍或電解電鍍淀積可焊金屬。化學(xué)鍍包括使用“鋅酸鹽”工藝置換氧化物，之后電鍍鎳置換鋅酸鹽。
淀積可焊金屬層之后，本發(fā)明的方法中的下一步驟顯示在圖2A中，示出了含有許多管芯206的矩形半導(dǎo)體晶片200。半導(dǎo)體晶片200的背面用一層導(dǎo)電粘結(jié)劑204粘貼到導(dǎo)電支撐基板202。在一個實施例中，基板202由銅制成，但也可以由能夠支撐并電接觸晶片200的其它任何導(dǎo)電材料制成。粘結(jié)劑204可以是金屬粘結(jié)劑、添加銀的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或其它的導(dǎo)電膠。晶片200通常為硅，但也可以為如碳化硅或砷化鎵等的其它導(dǎo)電材料。
通常，在施加粘結(jié)劑204形成與粘結(jié)劑良好粘接之前，金屬層(未示出)形成在晶片200的背面。例如，金屬層可以包括疊置有3,000鎳子層和1μm銀子層的500鈦子層。可以通過蒸發(fā)或濺射淀積鈦、鎳和銀子層。
晶片200包括在本實施例中含有功率MOSFET的管芯206，但如上所述，管芯206可以擇一地含有雙極晶體管、二極管、JFET、IC或任何類型的電流垂直或橫向流動器件。MOSFET、雙極晶體管、二極管或其它器件通常形成在兩維陣列的每個管芯206中。通常，管芯206由劃線207的正交網(wǎng)絡(luò)分離。管芯206在它們的正面有連接焊盤，例如在管芯206中的一個表示為管芯206A中顯示的源焊盤208S和柵焊盤208G。這些通常為管芯206背面上的漏焊盤(未示出)。在所述實施例中，焊盤208S和208G位于管芯206A的中心區(qū)域。沒有被焊盤208G和208S占據(jù)的管芯206A正面的那部分由鈍化層209覆蓋。通常，在晶片的處理中，在鈍化層中腐蝕出開口，露出柵和源焊盤。
如圖2B所示，使用旋涂、淀積或噴涂技術(shù)在晶片200的露出表面上形成聚酰亞胺、塑料或玻璃的覆蓋層210，然后使用例如公知的光刻技術(shù)構(gòu)圖覆蓋層210，由此露出焊盤208S和208G和部分鈍化層209。此外，可以通過如絲網(wǎng)印刷等的其它工藝形成構(gòu)圖的覆蓋層。在一個實施例中，使用絲網(wǎng)印刷的聚酰亞胺形成1密耳厚的覆蓋層。
圖2B示出了淀積和構(gòu)圖覆蓋層210之后的管芯206A，露出焊盤208S和208G和部分鈍化層209。為清楚起見，在圖2B中放大了覆蓋層210的厚度。如圖所示，鈍化層209的露出部分與管芯206A的邊緣相鄰。覆蓋層210也可以由如鋁或銅等的導(dǎo)電材料形成，但此時非導(dǎo)電粘接層應(yīng)該形成在覆蓋層和晶片之間，以確保導(dǎo)電覆蓋層不與連接焊盤208S和208G短路。
接下來，如果需要，晶片200可以絲網(wǎng)印刷或激光標(biāo)記上用如型號數(shù)等的標(biāo)記。然后，如圖2C所示，在晶片200、覆蓋層210和基板202的夾層中進行局部切痕212X和212Y。局部切痕212X和212Y不延伸穿透夾層，但它們整個地穿過晶片200和覆蓋層21，盡可能深入到基板202內(nèi)，使基板202容易在局部切痕212X和212Y的位置斷開而不損傷管芯206。如圖所示，局部切痕212X和212Y相互正交，并位于各管芯206之間的劃線207的位置處。可以用常規(guī)的劃片機或另外通過如激光切割或光刻構(gòu)圖以及腐蝕技術(shù)形成局部切痕212X和212Y。
然后晶片200和基板202沿局部切痕212X分為多個條214，每條含有一列管芯206。要確保該階段管芯206在不沿局部切痕212Y分離，那么在某種程度上局部切痕212X深于局部切痕212Y。例如，在一個實施例中，局部切痕212X為5密耳，深于局部切痕212Y?？梢允褂萌鏣okyo WeldTWA-100AG Ⅲ等的陶瓷切碎機將晶片200分為條214。
此外，此時不進行局部切痕212Y，在工藝中的以后階段將條214分離成各管芯。另一個可能性是在切痕212X之前進行局部切痕212Y，切痕212X可延伸穿透基板202，由此不需要切斷基板。
將條214夾層地組裝以形成疊層213，如圖3所示，為沿切割212Y中的一個位置截取剖面圖。要形成疊層213，在含有中空形狀使條214保持在原位露出條214一個邊緣的儲料裝置或其它固定裝置中能固定相互對著的條214。同時在圖3中僅示出三條214，可以多達50或100或更多個條214安裝在疊層中。圖3也示出了除了焊盤208S和208G和露出的部分鈍化層209的位置之外，覆蓋晶片200表面的覆蓋層210(厚度放大)。由于焊盤的幾何圖形和位置，當(dāng)條214已一起排列在疊層213中時，僅露出暴露的鈍化層209部分。當(dāng)條214組裝成疊層213時，焊盤208S和208G實際上與外部環(huán)境脫焊。
圖4A示出了一個條214中的管芯206A的俯視圖，示出了焊盤208S和208G的位置。還示出了鈍化層209的露出部分，位于管芯206A的邊緣。圖4B示出了沿圖4A中4B-4B截取的剖面，示出了覆蓋層210如何環(huán)繞源焊盤208S。顯然覆蓋層210類似地環(huán)繞柵焊盤208G。
然后條214暴露到淀積工藝，第一金屬層215濺射在鈍化層209的露出部分上和條214的邊緣上，如圖5的剖面圖所示。金屬層215開始于管芯206A的正面并環(huán)繞管芯206A的邊緣延伸到導(dǎo)電基板202，由此建立管芯206A的正面和管芯206內(nèi)MOSFET的漏端(用符號表示)之間的電連接。在所述實施例中，金屬層215接觸基板202的邊緣和背面。例如，層215可以為1000厚的鎳層或銅層。如圖4A和4B所示，由于焊盤208S和208G完全由覆蓋層210和相鄰條214的背面包圍，所以金屬沒有濺射到焊盤208S和208G上。此外，能夠使用如蒸發(fā)等的另一工藝形成金屬層215。
金屬層215可以延伸到覆蓋層210的邊緣，但由于如下所述條214以后將分離，因此不會產(chǎn)生問題。
然后疊層213在儲料裝置中反轉(zhuǎn)露出管芯206的相對邊，進行相同的工藝在管芯206的相對邊上形成類似層215。
淀積金屬層215之后，將疊層213拆散為各條214，沿切痕212X將多芯片條214分為各管芯206。此外，使用Tokyo Weld TWA-100AGⅢ陶瓷切碎機切斷條。接下來，將各管芯206放置在如HBS或American Plating制造的筒式電鍍機中，進行電鍍工藝在第一金屬層215上形成第二金屬層216。此外，可以使用其它類型的電鍍機或工藝形成第二金屬層216。金屬層216僅形成在金屬層215的頂部，沒有粘貼到覆蓋層210。例如，金屬層216可以為1密耳厚的可焊金屬層，例如錫/鉛。由此金屬層216沿管芯的相對邊緣在管芯206A的正面和銅基板202之間產(chǎn)生良好的電連接。
如果覆蓋層210由導(dǎo)電材料形成，如上所述，優(yōu)選施加非導(dǎo)電粘結(jié)劑層將覆蓋層與晶片分離。所述非導(dǎo)電層在覆蓋層和連接焊盤之間產(chǎn)生間隙，并防止電鍍的金屬層使覆蓋層和連接焊盤之間短路。
有時，通過例如濺射或蒸發(fā)淀積較厚的第一金屬層可以省去第二金屬層。在另一實施例中，可以淀積多于兩個金屬層電連接管芯的正面和管芯背面上的器件端。當(dāng)?shù)矸e兩個或多個層時，實際上層可以看做一單個環(huán)繞金屬“層”中的子層。
圖6示出了完成電鍍工藝之后的管芯206A，管芯206A的正面借助金屬層215和216連接到基板202。管芯206A正面上的部分金屬層216實際上變?yōu)檎娴摹奥┖副P”。由于管芯206A含有功率MOSFET，基板202可以電接觸它們的漏端，因此正面的漏焊盤電連接到功率MOSFET的漏端。此外，如果管芯206A含有二極管，那么金屬層215和216將管芯206A的正面連接到管芯206A的背面上的電極(陽極或陰極)?？捎煤副P208S或208G連接到二極管的另一端。
作為如上所述將管芯條214組裝成疊層213并形成層215和216的一種變形，可以使用例如可以從日本的Nitto公司得到的機器在管芯條214上形成功能類似于層215和216的環(huán)繞導(dǎo)電聚合物或金屬層。作為另一選擇，將晶片分離為各管芯之后可以形成連接管芯正面和管芯背面上器件端的導(dǎo)電環(huán)繞層。
使用常規(guī)的工藝，在管芯206A正面的焊盤208S和208G以及部分金屬層216(“正面漏焊盤”)上形成焊料突點或球219，產(chǎn)生圖7A的俯視圖和圖7B的側(cè)視圖中所示的完整的封裝220。通過淀積和回流焊膏或通過如絲網(wǎng)印刷或焊料噴射(使用例如可以從Pac Tech GmbH,Am Schlangenhorst 15-17,14641 Nauen,Germany)等其它的工藝或使用可以從日本的Shibuya Kogyo Co.,Ltd.,Mameda-Honmachi,Kanazawa920-8681得到的晶片級焊料球安裝機，以常規(guī)的方式施加焊料球219。除導(dǎo)電聚合物突點之外，可以使用例如熱固聚合物、B狀態(tài)粘結(jié)劑、或熱塑聚合物。
然后通過公知的“倒裝芯片”技術(shù)，將封裝220安裝在PCB或其它的平坦表面上。此外，可以省去焊料或聚合物突點或球219，制造圖7C的側(cè)視圖中的封裝230。
代替將晶片粘貼到導(dǎo)電基板上，可以使用非導(dǎo)電基板支撐晶片，可以在基板中形成通孔或孔，用導(dǎo)電材料填充以便與晶片的背面電接觸。圖8示出了非導(dǎo)電基板252粘貼到管芯254的背面的封裝250。通孔256延伸穿透基板252。用導(dǎo)電材料260填充通孔256，電接觸導(dǎo)電粘結(jié)劑層258。此外，封裝類似于以上介紹的實施例，覆蓋層262淀積在管芯254的正面，金屬層264延伸環(huán)繞管芯254和基板252的邊緣，從而電接觸導(dǎo)電材料260?；?52可以由陶瓷、氧化鋁、玻璃或塑料制成。導(dǎo)電材料260可以是金屬。導(dǎo)電材料260也可以延伸穿透層258直接接觸管芯254背面上的端子。通孔256可以通過例如鉆孔形成，可以使用3M或Nikko Denko制造的機器由電鍍工藝填充。
半導(dǎo)體晶片通常在15到30密耳厚的數(shù)量級。為了減少晶片正面和背面之間的電阻，需要使晶片更薄?？梢酝ㄟ^例如研磨晶片背面的處理完成。要在研磨工藝期間適當(dāng)?shù)刂尉恼嬲辰拥街位?。研磨完成之后，以晶?00粘貼到圖2A所示的導(dǎo)電基板202或圖8所示的非導(dǎo)電基板252的方式，將晶片的背面粘貼到基板。由此產(chǎn)生夾層結(jié)構(gòu)，包括插在分別粘貼到它的正面和背面的基板之間減薄的晶片。此后，以上介紹的工藝適用到夾層結(jié)構(gòu)。
圖9A示出了夾在正面基板302和背面基板304之間減薄的晶片300的一部分。開口306已形成在正面基板302中，提供到連接焊盤(未示出)和晶片300正面部分鈍化層的路徑?；?02的正面可以由玻璃或銅制成，并用如非導(dǎo)電的環(huán)氧等的不導(dǎo)電粘結(jié)劑層301粘貼到晶片300，以防止連接焊盤之間的短路。開口306可以通過腐蝕或通過如沖壓或鉆等機械方式形成，在基板302粘貼到晶片300之前，開口306可以形成在基板302的正面內(nèi)。晶片300粘貼到基板302的正面之后，但晶片300粘貼到基板304的背面之前，可以通過從Strausbaugh得到的研磨機研磨晶片300的背面。晶片300可以研磨到例如1-2密耳的厚度。除研磨之外，還可以通過精研或腐蝕減薄晶片300。使用基板302的正面可以省卻晶片300正面上的覆蓋層，或粘貼基板302的正面之前，覆蓋層施加到晶片300的正面。
如圖2C、3和5中介紹的處理圖9A所示的夾層結(jié)構(gòu)，制造建立管芯正面和管芯背面上器件端子之間電連接的環(huán)繞金屬層的半導(dǎo)體封裝。在9B-9B部分所得封裝的剖面圖顯示在圖9B中，一個或多個金屬層310環(huán)繞在管芯300A的邊緣，形成管芯300A的正面和管芯300A的背面上端子之間的電連接。
雖然介紹了本發(fā)明的特定實施例，但這些實施例為說明性而不是限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白在本發(fā)明拓寬的范圍內(nèi)可以有許多替換實施例。
權(quán)利要求
1．一種半導(dǎo)體器件封裝的制造方法，包括提供包括多個管芯的半導(dǎo)體晶片；在晶片的前表面上形成覆蓋層；構(gòu)圖覆蓋層露出管芯正面上的連接焊盤；將晶片粘貼到基板；將晶片分為多芯片條，每條含有多個管芯；夾層地組裝條形成疊層，露出疊層中每個管芯的邊緣；在疊層的一面上淀積至少第一金屬層，第一金屬層環(huán)繞在管芯的一個邊緣周圍，形成管芯正面上一個位置和管芯背面上器件端之間的電連接；將疊層拆散為各條；以及將條分離為各管芯。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括在疊層的背面上淀積至少一個第二金屬層，第二金屬層環(huán)繞在管芯的相對邊緣周圍，形成管芯正面上第二位置和管芯背面上器件端之間的電連接。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將晶片分離成條包括沿管芯之間第一組平行線切割經(jīng)過晶片并經(jīng)過部分基板，形成第一組局部切痕，基板背面保持完整無缺；以及沿局部切痕切斷基板。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中切割包括鋸切割。
5．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中切割包括光刻構(gòu)圖和腐蝕。
6．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括在將晶片分離成條之前，管芯之間沿垂直于第一組平行線的第二組線切割穿過晶片并穿過部分基板，形成第二組局部切痕。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中將條分離成各管芯包括沿第二組局部切痕切斷條。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中第一組局部切痕比第二組局部切痕深。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中淀積至少第一金屬層包括濺射。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中淀積至少第一金屬層包括蒸發(fā)。
11．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中淀積第一金屬層包括淀積第一金屬子層并在第一金屬子層上淀積第二金屬子層。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中淀積第二金屬子層包括電鍍。
13．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中連接焊盤位于管芯正面的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，其中組裝條形成疊層包括將連接焊盤脫焊。
14．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括形成焊料球電接觸連接焊盤。
15．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基板是導(dǎo)電的。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中將晶片粘貼到基板包括用導(dǎo)電粘結(jié)劑將晶片粘貼到基板。
17．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基板是不導(dǎo)電的。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括穿過整個基板形成通孔，并用導(dǎo)電材料填充通孔。
19．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在第一連接焊盤上淀積至少一層可焊金屬。
20．根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括淀積可焊金屬層之前除去氧化層。
21．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中半導(dǎo)體器件包括MOSFET。
22．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中半導(dǎo)體器件包括二極管。
23．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中半導(dǎo)體器件包括JFET。
24．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中半導(dǎo)體器件包括雙極晶體管。
25．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中半導(dǎo)體器件包括IC。
26．一種半導(dǎo)體器件封裝的制造方法，包括提供包括多個管芯的半導(dǎo)體晶片；將晶片的正面粘貼到第一基板；處理晶片的背面以減薄晶片；在第一基板中形成開口露出管芯正面上的連接焊盤；將晶片的背面粘貼到第二基板，形成含有插在第一和第二基板之間晶片的夾層；將夾層分離成條，每個條含有多個管芯；將條組裝在一起形成疊層，露出每個管芯的一個邊緣；在疊層的一面上淀積至少一個第一金屬層，第一金屬層環(huán)繞在管芯的一個邊緣，形成管芯的正面上一個位置和管芯背面上器件端之間的電連接；將疊層拆散為各條；以及將條分離為各管芯。
27．根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中晶片的背面包括研磨。
28．根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中處理晶片的背面包括精研。
29．根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中處理晶片的背面包括腐蝕。
30．一種半導(dǎo)體器件封裝的制造方法，包括提供包括多個管芯的半導(dǎo)體晶片；將晶片粘貼到基板；在晶片的一表面上形成覆蓋層；構(gòu)圖覆蓋層露出管芯正面上的連接焊盤；將晶片分離成多條，每條包含多個管芯；形成導(dǎo)電環(huán)繞層，環(huán)繞層環(huán)繞在管芯的一個邊緣周圍，形成管芯的正面上位置和管芯背面上器件端之間至少部分電通路；以及將晶片分離成各管芯。
31．根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中環(huán)繞層包括導(dǎo)電聚合物。
32．根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中環(huán)繞層包括金屬。
33．一種在半導(dǎo)體管芯的正面上位置和管芯背面上器件端之間形成電連接的方法，包括淀積至少一個金屬層，該金屬層從管芯的正面上的一個位置延伸出，并環(huán)繞管芯的邊緣，至少一個金屬層在管芯的正面上位置和管芯背面上器件端之間形成至少部分電通路。
34．根據(jù)權(quán)利要求33的方法，包括將導(dǎo)電基板粘貼到管芯的背面，至少一個金屬層是與基板接觸。
35．一種垂直功率MOSFET的制造方法，包括提供包括多個管芯的半導(dǎo)體晶片；將晶片的背面粘貼到導(dǎo)電基板；在晶片的正面上形成非導(dǎo)電覆蓋層；構(gòu)圖覆蓋層露出管芯正面上的源和漏焊盤；將晶片分離成多條，每條包含多個管芯；夾層形組裝條形成疊層，露出疊層中每個管芯的一個邊緣；在疊層的一面上淀積第一金屬層，第一金屬層環(huán)繞在每個管芯的一個邊緣周圍，形成管芯的正面上一個位置和MOSFET器件漏端之間的電連接；將疊層拆散成各條；以及在第一金屬層上電鍍第二金屬層。
36．一種半導(dǎo)體封裝，包括半導(dǎo)體管芯；粘貼到管芯第一面上的基板；覆蓋管芯第二面的覆蓋層，覆蓋層中的開口露出部分管芯第二面；以及導(dǎo)電環(huán)繞層鄰接管芯第二面的露出部分，并沿管芯的一個邊緣延伸到襯底，形成管芯的第二面和管芯第一面上器件端之間的至少部分電通路。
37．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中基板是導(dǎo)電的。
38．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中導(dǎo)電環(huán)繞層包括金屬。
39．根據(jù)權(quán)利要求38的半導(dǎo)體封裝，其中導(dǎo)電環(huán)繞層包括第一和第二金屬子層，第二金屬子層覆蓋并且厚于第一金屬子層。
40．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中導(dǎo)電環(huán)繞層包括導(dǎo)電聚合物。
41．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，包括管芯第二面上的連接焊盤，連接焊盤與導(dǎo)電環(huán)繞層電絕緣。
42．根據(jù)權(quán)利要求41的半導(dǎo)體封裝，還包括電接觸連接焊盤的焊料球。
43．根據(jù)權(quán)利要求41的半導(dǎo)體封裝，還包括電接觸連接焊盤的導(dǎo)電聚合物球。
44．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中管芯包括垂直的功率MOSFET。
45．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中管芯包括二極管。
46．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中管芯包括雙極晶體管。
47．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中管芯包括JFET。
48．根據(jù)權(quán)利要求36的半導(dǎo)體封裝，其中管芯包括IC。
49．一種垂直功率的MOSFET的封裝，包括半導(dǎo)體管芯，源和柵焊盤位于管芯的正面，漏端位于管芯的背面；導(dǎo)電基板，粘貼到管芯的背面并電接觸漏端；以及覆蓋管芯正面的金屬層，沿管芯的一個邊緣延伸，并接觸基板。
50．根據(jù)權(quán)利要求49的半導(dǎo)體封裝，其中金屬層包括第一和第二金屬子層，第二金屬子層覆蓋并且厚于第一金屬子層。
51．根據(jù)權(quán)利要求49的半導(dǎo)體封裝，其中源和柵焊盤包括可焊金屬層。
52．根據(jù)權(quán)利要求51的半導(dǎo)體封裝，其中可焊金屬包括選自由金、鎳、銅和銀組成的組中一種金屬。
53．一種半導(dǎo)體封裝，包括半導(dǎo)體管芯；粘貼到管芯正面上的第一基板，開口形成在連接焊盤位置處的基板內(nèi)；粘貼到管芯背面的第二基板；以及接觸管芯的正面的至少一個金屬層，沿管芯的一個邊緣延伸到所述第二基板，并形成與管芯背面上端子的電接觸。
54．根據(jù)權(quán)利要求53的半導(dǎo)體封裝，其中管芯為1-2密耳厚。
55．一種半導(dǎo)體封裝，包括具有正面和后面的管芯，包括半導(dǎo)體器件，該器件在正面具有至少一個端子，在背面具有至少一個第二端；管芯正面的至少一個連接焊盤，電接觸至少一個端子；粘貼到管芯背面的基板，管芯和基板具有基本上共平面和基本上垂直于管芯前和背面的邊緣，環(huán)繞金屬層，從管芯正面上的位置延伸，并沿管芯的邊緣和基板延伸，環(huán)繞金屬層電接觸半導(dǎo)體器件的第二端。
56．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，其中基板是導(dǎo)電的。
57．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，其中環(huán)繞金屬層與邊緣和部分基板背面接觸。
58．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，其中環(huán)繞金屬層包括至少兩個子層。
59．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，其中基板不導(dǎo)電，該基板含有至少一個由導(dǎo)電材料填充的通孔。
60．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，還包括電接觸至少一個接觸焊盤的焊料球。
61．根據(jù)權(quán)利要求55的半導(dǎo)體封裝，還包括電接觸至少一個連接焊盤的導(dǎo)電聚合物球。
全文摘要
半導(dǎo)體表面安裝封裝,導(dǎo)電基板粘到晶片背面,電接觸晶片中每個管芯背面的端子。在晶片正面形成并構(gòu)圖不導(dǎo)電的覆蓋層,露出部分鈍化層和管芯連接焊盤,每個連接焊盤覆蓋可焊金屬層。沿管芯間劃線在垂直方向切組件,切痕未穿透基板。斷開一方向中的平行切痕形成疊層中夾層安裝的管芯條;露出條的一面。金屬層濺射或蒸發(fā)在疊層的一面;在另一面上進行類似的工藝。分離疊層的條,分離各管芯。厚金屬層淀積在濺射或蒸發(fā)層上,每個管芯正面和背面端子間電連接。
文檔編號H01L23/498GK1288255SQ99124318
公開日2001年3月21日 申請日期1999年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月13日
發(fā)明者費利克斯·贊德曼, Y·默罕穆德·卡塞姆, 何約瑟 申請人:維謝伊因特泰克諾洛吉公司