CN1211071A - 半导体器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在一种具有安装半导体芯片的载带的半导体器件中,半导体器件是用树脂密封的,且在载带的周边部分形成树脂热喷部分。从而转移载带,以在转移过程保持载带形状不变。
Description
本发明涉及一种采用强度弱的衬底、例如载带(carrier tape)等的半导体器件，以及制造这种半导体器件的方法。
在采用载带衬底、例如芯片尺寸封装(CPS)的半导体器件中，半导体芯片通常采用公知的转移法用树脂密封。
在传统的半导体器件中，厚度薄的载带用作载带型衬底。因此，半导体器件不可避免地强度颇弱。此外，难以将载带保持在水平方向，这是因为用以密封半导体芯片的树脂较重。
因此，在处理时必须严格注意载带。此外，即使在采用夹架时，也会因不小心处理载带而发生由产品跌落或损伤所引起的缺陷。
另一方面，当不采用夹架而通过夹持或吸附自动地转移载带时，在树脂和载带的界面上会产生剥落。这是由于吸附不足够，进而平衡变得不稳定。
另外，当夹持产品时，难以在保持载带的形状不变的状况下转移载带。这会引起载带变形以及树脂和载带之间的界面上的剥落。
因此，本发明的一个目的是提供一种能稳定保持产品性能的半导体器件及其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种有助于提高生产率的半导体器件及其制造方法。
根据本发明，半导体器件具有安装半导体芯片的载带。在这种情况下，树脂部分密封和覆盖半导体芯片，以保护半导体芯片。
此外，树脂热喷(flame)部分设置在载带的周边部分。这里，树脂热喷部分设置成在转移载带过程中保持载带的形状不变。在这种情况下，最好树脂热喷部分比树脂部分厚。
具体地说，如上所述，树脂热喷部分设置在载带的周边部分。因此，产品的强度大为提高。
而且，在形成树脂部分的同时在载带的周边部分上形成树脂热喷部分。这里，树脂热喷部分最好用与树脂部分相同的材料制成。因此，生产率大为提高。
结果，有效地减少或消除由载带的变形所引起的树脂和载带之间的界面上的剥落。
此外，密封树脂后的转移性能大为增强。因而能提高产量或生产率。
另外，树脂热喷部分的厚度比密封半导体芯片的树脂部分的厚度厚。因而，在密封树脂后转移产品的过程中能有效地保护产品。
图1A-1F表示传统的半导体器件制造方法；
图2A-2F是表示本发明的第一实施例的制造半导体器件的方法的剖视示意图；
图3A是用图2A-2F中的制造方法所制造的半导体器件的平面图；
图3B是用图2A-2F中的制造方法所制造的半导体器件的剖视图；
图4A-4F是表示本发明的第二实施例的制造半导体器件的方法的剖视示意图；
图5A是用图4A-4F中的制造方法所制造的半导体器件的平面图；
图5B是用图4A-4F中的制造方法所制造的半导体器件的剖视图。
为了更清楚地理解本发明，首先参阅图1A-1E描述传统的制造半导体器件的方法。这种制造方法等效于本说明书的开头所述的传统制造方法。
如图1A中所示，载带4设置在下模具1上。例如，载带4的厚度大约为50μm。在这种情况下，半导体芯片10(图1A中的两个芯片)放置在载带上。
依次地，如图1B中所示的那样，在载带4上设置用密封树脂形成封装形状的中模具2和上模具3。
在这种情况下，中模具2具有覆盖半导体芯片10的空腔7。此外，上模具3具有经过浇口5与空腔7相连的流槽6。在各模的设置完成之后，将热固性树脂加热，当粘性降低时对树脂加压。
然后，如图1C中所示的那样，树脂8从流槽6流过浇口5，充填空腔7。
在树脂8注入空腔7后，树脂8按照凝固特性而固化。这里，要指出的是图1C中的编号11表示残料(cull)。
接着，将上模具3与中模具2分开，然后如图1D中所示的那样，将夹具9放置在中模2上。依次地用夹具9移走中模具2中的产品。
这样，就构成了如图1E中所示那样的具有在载带4上的半导体芯片10的产品。在这种情况下，如图1E中所示，用树脂密封每个半导体芯片10。
在传统的半导体器件中，载带4的厚度薄。因此，用载带4形成的半导体器件不可避免地强度较弱。而且，难以使载带4保持在水平方向，这是由于用来密封每个半导体芯片10的树脂8比较重。
因此，在处理载带4时必须予以严格注意。另一方面，当采用吸附或夹持自动地转移载带4时，在树脂8和载带4之间的界面上会产生剥落。这是由于吸附不足够，而且，平衡变得不稳定。
此外，在夹持产品时，难以在保持载带4的形状不变的状况下转移载带4。这会引起载带4变形以及树脂8和载带4之间的界面上的剥落。
考虑到上述各种问题，本发明提供一种能稳定产品的保持性能和有利于提高生产率的半导体器件。
(第一实施例)
参阅图2A-2F以及图3A和3B，描述有关根据本发明的第一实施例的半导体器件的制造方法。
如图2A中所示，半导体芯片c(图2A中的两个芯片)设置在载带d上。载带d在半导体芯片c向下的状况下配置在下模具a上。在这种情况下，用以形成以后的树脂热喷部分m的流槽o设置在下模具a中载带d的周边部分。在这种情况下，与浇口e和空腔i相连的子流槽h是从流槽o分支的。
此外，在对应于下模具a中的半导体芯片c的位置上所形成的多个贯穿处插入多个顶针f。在这种情况下，顶针f插入贯穿处，使得它们能垂直移动。
如图2B中所示，安装半导体芯片c的载带d夹在上模具b和下模具a之间。
然后，如图2C中所示，利用冲杆j对处于熔融状态的树脂l加压。从而使树脂l注入流槽o。在用树脂l注入流槽o之后，树脂l开始流入子流槽h。
其后，树脂l注入浇口e和空腔i。当空腔i充有树脂l时，就完成了树脂l的注入。
在这种情况下，树脂热喷部分m设置在载带d的周边部分。因此，即使采用了设置在传统的封装部分的转角处的排气弯头(air bent)(未示出)，空腔i的排气效率也会降低。因此，这种密封模具有利用公知的除气模制件抽吸模具a和b之间的槽内的空气的机构(未示出)。
然后，在树脂充填操作完成之后，如图2D所示，按照树脂l的凝固性能密封的模具a和b在模制的持续时间后打开。
具体地说，上模具b首先与下模具a分开。接着，在利用在多个位置上的吸附头k保持封装部分和树脂热喷部分m或残料部分p的状况下，利用顶针f使封装部分和树脂热喷部分m与下模具均匀分开。进行这项操作以降低整个产品的弯曲和变形。这样就完成了模制的一个周期。
接着，如图2E所示，通过夹持吸附头k和产品的树脂热喷部分m而使残料部分p分开。
其后，如图2F所示，将产品转移到外壳侧(未示出)。
可以采用与半导体器件部分不同的树脂，形成树脂热喷部分m。然而，采用相同的树脂，有利于提供生产率。在这种情况下，当树脂成本高时，可能需要将成本低的树脂用于树脂热喷部分m。
同时，如图3B所示，流槽o的深度β(即树脂热喷部分m)比用于密封半导体芯片c的树脂l的厚度α深或厚，以在密封了树脂l之后在转移过程中保护产品。
(第二实施例)
然后，参阅图4A-4F以及图5A-5F描述根据本发明第二实施例的半导体器件的制造方法。
如图4A所示，半导体芯片c放置在载带d上。载带d在半导体芯片c向下的状况下配置在下模具a上。在这种情况下，用以形成以后的树脂热喷部分n的流槽o设置在下模具a中载带d的周边部分。在这种情况下，与浇口e和空腔i相连的子流槽h是从流槽o分支的。
此外，在对应于下模具a中的半导体芯片c的位置上所形成的多个贯穿处插入多个顶针f。在这种情况下，顶针f插入贯穿处，使得它们能垂直移动。
如图4B中所示，安装半导体芯片c的载带d夹在上模具b和下模具a之间。
在这种情况下，用以形成树脂热喷部分n的流槽o还设置在上模具b中载带d的周边部分。亦即是，流槽o设置成从载带d的内外夹住载带d。
此外，在对应于上模具b中的流槽o的位置上所形成的多个贯穿处插入多个喷射销g。在这种情况下，喷射销g插入贯穿处，使得它们能垂直移动。
然后，如图4C中所示，利用冲杆j对处于熔融状态的树脂l加压。从而将树脂l注入流槽o。在用树脂l注入流槽o之后，树脂l开始流入子流槽h。
其后，树脂l注入浇口e和空腔i。当空腔I充有树脂l时，就完成了树脂l的注入。
在这种情况下，树脂热喷部分n设置在载带d的周边部分。因此，即使采用了设置在传统的封装部分的转角处的排气弯头(未示出)，空腔i的排气效率也会降低。因此，这种密封模具有利用公知的除气模制件抽吸模具a和b之间的槽内的空气的机构(未示出)。
然后，在树脂充填操作完成之后，如图4D所示，按照树脂l的凝固性能密封的模具a和b在模制的持续时间后打开。
具体地说，利用喷射销g将上模具b分开。接着，在利用在多个位置上的吸附头k保持封装部分和树脂热喷部分n或残料部分p的状况下，利用顶针f使封装部分和树脂热喷部分n与下模具a均匀分开。进行这项操作以减低整个产品的弯曲和变形。这样就完成了模制的一个周期。
接着，如图4F所示，通过利用产品中的产品保持部分夹持产品的树脂热喷部分n和吸附头k而使残料部分p分开。
其后，如图4F所示，将成品转移到外壳侧(未示出)。
这里，可以采用与半导体器件部分不同的树脂形成树脂热喷部分n。然而，采用相同的树脂，有利于提供生产率。在这种情况下，当树脂l成本高时，可能需要将成本低的树脂l用于树脂热喷部分n。
如图5B所示，在芯片安装侧的流槽o(即树脂热喷部分n)的深度β’比用于密封或覆盖半导体芯片c的树脂l的厚度α深或厚，以在密封了树脂l之后在转移过程中保护产品。
此外，树脂热喷部分n还设置在载带d上没有安装半导体芯片c的相对一侧，以减少树脂热喷部分的弯曲。这里，树脂热喷部分n的深度β”也比用于密封或覆盖半导体芯片c的树脂l的厚度α深或厚，而且是根据树脂性能可变的。
Claims (18)
1．一种半导体器件，具有安装半导体芯片的载带，其中包括：
密封所述半导体芯片的树脂部分；以及
设置在所述载带的周边部分上的树脂热喷部分。
2．根据权利要求1的半导体器件，其特征在于：
所述树脂热喷部分设置成在所述载带的转移过程中保持所述载带的形状不变。
3．根据权利要求1的半导体器件，其特征在于：
所述半导体芯片安装在所述载带的一侧，以及
所述树脂热喷部分只设置在一侧。
4．根据权利要求3的半导体器件，其特征在于：
所述树脂热喷部分还设置在所述一侧的相对一侧。
5．根据权利要求1的半导体器件，其特征在于：
所述树脂热喷部分比所述树脂部分厚。
6．一种制造半导体器件的方法，该半导体器件具有安装半导体芯片的载带，所述方法包括下列步骤：
形成密封所述半导体芯片的树脂部分；以及
在形成所述树脂部分的同时在所述载带的周边部分形成树脂热喷部分。
7．根据权利要求6的方法，其特征在于：
用与所述树脂部分相同的材料形成所述树脂热喷部分。
8．根据权利要求6的方法，其特征在于：
设置所述树脂热喷部分，以在所述载带的转移过程中保持所述载带的形状不变。
9．根据权利要求6的方法，其特征在于：
所述树脂热喷部分比所述树脂部分厚，以在转移过程中保护所述载带。
10．一种制造载带构件使之成为半导体器件形状的方法，其特征在于包括下列步骤：
制备安装半导体芯片的初始载带；
在所述半导体芯片向下的状况下在下模具上设置所述初始载带，所述下模具在对应于所述半导体芯片的第一位置上有空腔，在对应于所述初始载带的周边部分的第二位置上有流槽；
在所述初始载带上设置上模具，使得所述初始载带夹在所述上模具和所述下模具之间；
用树脂充填所述空腔和所述流槽；以及
在所述载带构件中用树脂密封所述半导体芯片，在所述载带构件一侧的周边部分设置对应于流槽的树脂热喷部分，移走所述上模具和所述下模具，形成所述载带构件。
11．根据权利要求10的方法，其特征在于：
用与密封所述半导体芯片的所述树脂1相同的材料形成所述树脂热喷部分。
12．根据权利要求10的方法，其特征在于：
设置所述树脂热喷部分，以在所述载带构件的转移过程中保持所述载带构件的形状不变。
13．根据权利要求10的方法，其特征在于：
所述树脂热喷部分比所述树脂部分厚，以在转移过程中保护所述载带构件。
14．一种制造载带构件使之成为半导体器件形状的方法，其特征在于包括下列步骤：
制备安装半导体芯片的初始载带；
在所述半导体芯片向下的状况下在下模具上设置所述初始载带，所述下模具在对应于所述半导体芯片的第一位置上有空腔，在对应于所述初始载带的周边部分的第二位置上有第一流槽；
在所述初始载带上设置上模具，使得所述初始载带夹在所述上模具和所述下模具之间，所述上模具在周边部分有第二流槽；
用树脂充填所述空腔以及所述第一和第二流槽；以及
在所述载带构件中用树脂密封所述半导体芯片，在所述载带构件两侧的周边部分设置对应于所述第一和第二流槽的树脂热喷部分，移走所述上模具和所述下模具，形成所述载带构件。
15．根据权利要求14的方法，其特征在于：
用与密封所述半导体芯片的所述树脂相同的材料形成所述树脂热喷部分。
16．根据权利要求14的方法，其特征在于：
设置所述树脂热喷部分，以在所述载带构件的转移过程中保持所述载带构件的形状不变。
17．根据权利要求14的方法，其特征在于：
所述树脂热喷部分比所述树脂部分厚，以在转移过程中保护所述载带构件。
18．一种用于制造半导体器件的模具，所述半导体器件包括载带、所述载带上的半导体芯片、覆盖在所述半导体芯片上的树脂部分、以及围绕所述树脂部分的树脂热喷部分，所述模具包括：
对应于所述半导体芯片且下凹形成空腔的中心部分，以及
围绕所述空腔且下凹形成流槽的周边部分。
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