DE19723203A1 - Halbleiterbauteil in Chipgröße und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents
Halbleiterbauteil in Chipgröße und Verfahren zum Herstellen desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauteil
in Chipgröße (im folgenden auch Chipgrößen-Halbleiterbauteil
genannt) und ein Herstellungsverfahren für dasselbe und insbe
sondere auf ein verbessertes Chipgrößen-Halbleiterbauteil und
dessen Herstellungsverfahren, wobei die Größe des Halbleiter
bauteiles nahezu auf die Größe eines Halbleiterchips minimiert
werden kann, das Vorsehen von zahlreichen Stiften zum Ausbilden
der kürzest möglichen elektrischen Strecke zum Übertragen eines
elektrischen Signales zwischen einem Chipkissen und der Außen
seite erleichtert ist und daher elektrische Eigenschaften ver
bessert sind.
Bei dem Aufbau des herkömmlichen Halbleiterbauteiles ist ein
Halbleiterchip fest auf eine Unterlage eines Leiterrahmens ge
bondet bzw. mit dieser verbunden, die Kissen des Halbleiterchips
und interner Leitungen sind weiterhin elektrisch mit leitenden
Drähten verbunden, und die gesamte Struktur ist dann in ein Form
harz eingeschlossen. Schließlich werden die externen Leiter ge
formt, um abhängig von dem beabsichtigten Gebrauch eine vorbe
stimmte Gestalt zu haben.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung, die den Aufbau eines
SOJ-(kleiner Umriß mit J-Leiter)Halbleiterbauteiles zeigt, bei
dem die externen Leiter so gestaltet sind, daß sie die Form des
Buchstabens "J" haben. Wie in dieser Figur dargestellt sind, sind
interne Leiter 3 eines Leiterrahmens auf einen Halbleiterchip
unter Verwendung der Stärke eines Haftbandes 2 gebondet bzw.
angebracht, und in der Mitte der Oberseite des Halbleiterchips
gebildete Chipkissen 6 sind mit den internen Leitern 3 über
leitende Drähte 4 durch ein Ultraschall-Thermokompressionsbonden
verbunden. Dann werden der Halbleiterchip 1 und die internen
Leiter 3 mit Ausnahme der externen Leiter 7 durch ein Formharz 6
umgeben und geformt, und anschließend werden die externen Lei
ter 7 abhängig von dem Zweck des Benutzers ausgestaltet. Die
externen Leiter in Fig. 1 sind als "J"-Leiter gestaltet.
Jedoch hat das herkömmliche Halbleiterbauteil den Aufbau, daß ein
elektrisches Signal von den Chipkissen 6, die auf dem Halblei
terchip ausgebildet sind, zu der Außenseite des Halbleiterbau
teiles mittels des Leiterrahmens übertragen wird. Da die Abmes
sung des Bauteiles dazu neigt, relativ groß im Vergleich mit der
Abmessung des Halbleiterchips zu werden und folglich die elek
trische Strecke von den Halbleiterkissen zu den externen Leitern
größer wird, nehmen die elektrischen Eigenschaften ab, und das
Vorsehen eines Halbleiterbauteiles mit zahlreichen Stiften ist
schwierig zu erzielen.
Um daher die Nachteile des obigen herkömmlichen Halbleiterbau
teiles, das den Leiterrahmen verwendet, zu überwinden, wurden
zahlreiche Arten von Halbleiterbauteilen entwickelt, und ein
Chipgrößen-Halbleiterbauteil ist eines von diesen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes PMEB-Typ-(in Kunststoff geformtes und mit er
streckten Kontaktwarzen versehenes) Chipabmessungs-Halbleiter
bauteil zeigt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist ein
Metallverdrahtungsmuster 13 gebildet, um eine Vielzahl von auf
dem Halbleiterchip 11 ausgebildeten Chipkissen 12 mit internen
Kontaktwarzen-Bondkissen 17 zu verbinden, und auf den internen
Kontaktwarzen-Bondkissen 17 sind leitende interne Kontaktwar
zen 16 gebondet, auf deren Oberseiten (nicht gezeigte) Bänder
verbunden sind. Dann wird der Halbleiterchip 11 mit einem
Formharz 14 umgeben und eingeformt, und durch Entfernen der Bän
der werden die Oberseiten der internen Kontaktwarzen 16 freigelegt.
Eine Lötpaste wird auf die internen Kontaktwarzen 16 auf
getragen, leitende externe Lotkugeln 15 werden darauf aufge
bracht, und die externen Kugeln 15 sowie die internen Kontakt
warzen 16 werden mittels eines Infrarot-Rückflußprozesses gebon
det, was zu einem vervollständigten PMEB-Typ-Chipabmessungs-
Halbleiterbauteil führt, dessen Beschreibung in "SEMICON JAPAN,
′94 SYMPOSIUM", abgehalten von MITSUBISHI-Corporation, veröffent
licht wurde.
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung einer Kontaktwarzenelektrode
in Fig. 2. Nunmehr wird das herkömmliche PMEB-Typ-Chipgrößen-
Halbleiterbauteil in Einzelheiten erläutert.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Chipkissen 12 auf der
Oberseite des Halbleiterchips 11 gebildet, ein Passivierungs
film 18 zum Schützen des Chips ist auf dem Halbleiterchip 11 mit
Ausnahme der Oberseite der Chipkissen 12 vorgesehen, und ein
metallisches Verdrahtungsmuster 13 wird auf dem Chippassivie
rungsfilm 18 gebildet, wobei ein Ende des Metall-Verdrahtungs
musters 13 mit den Chipkissen 12 verbunden ist und das andere
Ende 13 hiervon an die internen Kontaktwarzen-Bondkissen 17 ange
schlossen ist. Ein Polyimidfilm 10 wird auf den obigen Aufbau mit
Ausnahme der internen Kontaktwarzen-Verbindungskissen 17 gebil
det, und die internen Kissen 16 werden auf die so freiliegenden
internen Kontaktwarzen-Verbindungskissen 17 mittels eines Lot-
Haftmittels 20, das aus Pb oder Sn aufgebaut ist, verbunden. Dann
schließt das Formharz 14 den Halbleiterchip 11 ein, indem der
selbe auf der gesamten Oberfläche des obigen Aufbaues mit Aus
nahme der Oberseite der internen Kontaktwarzen 16 umgeben wird,
und externe Kugeln 15 werden auf die internen Kontaktwarzen 16
gebondet bzw. mit diesen verbunden, um den gesamten Prozeß abzu
schließen.
Wie oben beschrieben ist, ist bei dem Aufbau des PMEB-Typ-Chip
größen-Halbleiterbauteiles, das in der Zeitschrift "SEMICON JAPAN
′94 SYMPOSIUM" (2. Dez. 1994) durch MITSUBISHI-Corporation in
Japan veröffentlicht ist, ein Kugelverbindungsmuster zum Über
tragen eines elektrischen Signales von den Chipkissen 12 durch
einen getrennten Herstellungsprozeß eines metallischen Verdrah
tungsmusters (Vorzusammenbau-Prozeß in veröffentlichten Daten)
gebildet. Das heißt, das metallische Verdrahtungsmuster 13 wird
von den Chipkissen 12 des Halbleiterchips 11 zu den internen
Kontaktwarzen-Verbindungskissen 17, die jeweils elektrisch anzu
schließen sind, verbunden, und die leitenden internen Kontakt
warzen 16 werden auf die internen Kontaktwarzen-Verbindungskis
sen 17 gebondet. Das Formharz 14 umgibt den obigen gesamten Auf
bau und schließt diesen ein, und externe Kugeln 15, die als ex
terne Leiter dienen sollen, werden mit den internen Kontaktwar
zen 16 verbunden, und schließlich ist ein vervollständigtes
Chip-Halbleiterbauteil hergestellt.
Bei dem Aufbau des PMEB-Typ-Chipgrößen-Halbleiterbauteiles ist im
Vergleich mit dem herkömmlichen Halbleiterbauteil die Gesamtab
messung des Halbleiterbauteiles insgesamt im Bezug auf diejenige
des Chips relativ kleiner und weist einen kürzeren elektrischen
Pfad auf, was zu einer Verbesserung von dessen elektrischen Eigen
schaften führt. Jedoch ist ein getrennter Herstellungsprozeß für
das metallische Verdrahtungsmuster (Vorzusammenbau-Prozeß in den
veröffentlichten Daten) erforderlich, und hinsichtlich der Verbes
serung der elektrischen Eigenschaften kann, da eine elektrische
Strecke von den Chipkissen des Halbleiterbauteiles zu den exter
nen Kugeln relativ lang ist, ausgedrückt werden, daß die elek
trischen Eigenschaften nicht wesentlich verbessert wurden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abmes
sung oder Größe eines Halbleiterbauteiles zu minimieren und einen
kürzest möglichen elektrischen Pfad zum Übertragen eines elek
trischen Signales zur Außenseite vorzusehen, um so das Anordnen
zahlreicher Stifte zu erleichtern und die elektrischen Eigen
schaften zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Chipgrößen-Halbleiterbauteil nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. bei einem Herstel
lungsverfahren für dasselbe nach dem Oberbegriff des Patent
anspruches 5 erfindungsgemäß jeweils durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 5 enthal
tenen Merkmale gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft also ein Chipgrößen-Halbleiter
bauteil, bei dem ein Passivierungsfilm auf einem Halbleiterchip
mit Ausnahme der Chipkissen darauf ausgestaltet wird; weiterhin
wird ein PIQ-Film (Polyimid-Isoindoro-Quinazorindion) auf dem
Passivierungsfilm gebildet, wobei interne Enden von leitenden
Drähten vertikal jeweils mit den Chipkissen verbunden sind, und
der gesamte Halbleiterchip mit einem Formharz wird mit Ausnahme
der äußeren Enden der leitenden Drähte eingeschlossen, was dazu
führt, daß diese aus dem Formharz vorstehen und auf einzelnen
externen Kugeln ausgeführt sind.
Die Chipkissen des Halbleiterchips und die inneren Enden der
leitenden Drähte sind mittels eines Ultraschall-Thermokompres
sionsbondens verbunden. Weiterhin können bei der Herstellung der
externen Kugeln die äußeren Enden der leitenden Drähte in ge
wünschte kreisförmige Kugeln geformt werden, indem eine Bogen
entladung vorgenommen wird, die für diesen Zweck jedoch nicht
einschränkend wirkt, wobei jedoch gerade Ausführungen der
externen Leiter gebildet werden können, indem die äußeren Enden
der leitenden Drähte mit einem Verbindungs- oder Bondkopf kom
primiert werden. Zusätzlich können die äußeren Enden der lei
tenden Drähte aus dem Formharz vorstehend belassen werden, ohne
irgendein weiteres Verarbeiten vorzunehmen.
Die Erfindung schafft also ein Chipgrößen-Halbleiterbauteil, bei
dem ein Passivierungsfilm auf einem Halbleiterchip mit Ausnahme
der Chipkissen darauf gebildet ist, bei dem weiterhin ein PIC-
Film (Polyimid-Isoindoro-Quinazorindion) auf dem Passivierungs
film vorgesehen ist, bei dem innere Enden von leitenden Drähten
vertikal jeweils auf den Chipkissen angeschlossen sind, und bei
dem der gesamte Halbleiterchip mit einem Formharz mit Ausnahme
der äußeren Enden der leitenden Drähte eingeschlossen ist, die
aus dem Formharz vorstehen und zu kreisförmigen externen Kugeln
gestaltet sind. Zusätzlich sind die Chipkissen der Halbleiter und
innere Enden der leitenden Drähte mittels eines Ultraschall-
Thermokompressionsbondens verbunden, und bei der Herstellung der
externen Kugeln werden die äußeren Enden der leitenden Drähte in
kreisförmige Kugeln mittels einer Bogenentladung gebildet. Das
Chipgrößen-Halbleiterbauteil hat die Wirkungen, daß das Herstel
lungsverfahren desselben einfacher wird, die Abmessung des Bau
teiles kleiner ist, die elektrische Strecke von den Chipkissen zu
den externen Leitern kürzer wird, was zu einer Verbesserung der
elektrischen Eigenschaften führt, und die externen Leiter einfach
unabhängig von der Herstellungslage der Chipkissen gebildet
werden können.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung, die den Aufbau eines SOJ-Halb
leiterbauteiles gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung, die das teilweise
aufgeschnittene PMEB-(Kunststofform mit erstreckten Kontakt
warzen) Typ-Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß dem Stand der
Technik veranschaulicht,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die einen Teil einer Kontakt
warzenelektrode in Fig. 2 gemäß dem Stand der Technik veran
schaulicht,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung längs einer Linie A-A in Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Fig. 4 veran
schaulicht,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung längs einer Linie B-B in Fig. 6,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 10 eine Schnittdarstellung längs einer Linie C-C in den
Fig. 8 und 9, und
Fig. 11A bis 11C Darstellungen für ein Herstellungsverfahren
für ein Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Ein Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nunmehr anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in dieser
Zeichnung dargestellt ist, sind mehrere Chipkissen 22 eines
Halbleiterchips 21 mit inneren Enden von leitenden Drähten 26
verbunden, die vertikal darauf stehen, und der gesamte Halblei
terchip 21 mit Ausnahme der äußeren Enden der leitenden Drähte 26
ist in ein Formharz 23 eingeschlossen. Da hier die Chipkissen 22
in der Längsrichtung des Halbleiterchips 21 an dessen Seiten
angeordnet sind, ist das innere Ende von jedem der leitenden
Drähte 26 mit dem Chipkissen 22 verbunden, und die äußeren Enden
hiervon, die aus dem Formharz 23 vorstehen, sind ebenfalls in der
Längsrichtung an den Seiten des vervollständigten Bauteiles
angeordnet.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Verbindungsauf
baues der Chipkissen 22 und der leitenden Drähte 26. Anhand des
erfindungsgemäßen Chipgrößen-Halbleiterbauteiles in Fig. 4 wer
den nunmehr der Verbindungsaufbau bzw. das Verbindungsverfahren
für Chipkissen 22 und die leitenden Drähte 26 in Einzelheiten
beschrieben.
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung längs einer Linie A-A in
Fig. 4. Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, sind die Chip
kissen 22 auf dem Halbleiterchip 21 gebildet, und ein Passivie
rungsfilm 27 ist auf dem Halbleiterchip 21 mit Ausnahme der Chip
kissen 22 angebracht. Auf dem Passivierungsfilm 27 ist ein PIQ-
Film 28 ausgebildet, der aus einem Polyimidharz aufgebaut ist.
Zusätzlich ist ein inneres Ende von jedem der leitenden Drähte 26
mit einem jeweiligen Kissen der Chipkissen 22 verbunden, und die
Drähte 26 und Chipkissen 22 sind über ein Ultraschall-Thermokom
pressionsbonden miteinander verbunden bzw. gebondet. Hier sind
die inneren Enden der leitenden Drähte 26, die auf die Chipkis
sen 22 gebondet sind, zu Bondkugeln 25 von unregelmäßigen ovalen
Formen durch die Thermokompression gestaltet. Der gesamte Halb
leiterchip 21 mit Ausnahme der äußeren Enden der leitenden
Drähte 26 ist durch das Formharz 23 umgeben und eingeformt, um
den Halbleiterchip 21 und die leitenden Drähte 26 zu schützen.
Hier dienen die äußeren Enden der leitenden Drähte 26, die aus
dem Formharz 23 vorstehen, als externe Leiter zum Übertragen
elektrischer Signale zu und von den Chipkissen 22.
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in
dieser Zeichnung dargestellt ist, sind die inneren Enden der
leitenden Drähte 26 mit entsprechenden Chipkissen einer Vielzahl
von Chipkissen 22 verbunden, die jeweils auf dem Halbleiter
chip 21 gebildet sind, und der gesamte Halbleiterchip 21 mit
Ausnahme der äußeren Enden der leitenden Drähte 26 ist mit dem
Formharz 23 eingeschlossen. Zusätzlich sind die äußeren Enden der
aus dem Formharz 23 vorstehenden leitenden Drähte 26 durch Kom
pression nach unten gebogen, um zu dem mittleren Teil des Halb
leiterchips 21 gerichtet zu sein und um folglich externe Lei
ter 24 in der Form eines zu bilden. Fig. 7 ist eine Schnitt
darstellung längs einer Linie B-B in Fig. 6, wobei in Einzel
heiten der Aufbau des Chipgrößen-Halbleiterbauteiles gemäß der
vorliegenden Erfindung nach Fig. 6 gezeigt ist.
Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, sind die Chipkissen 22
in dem Halbleiterchip 21 gebildet, der Passivierungsfilm 27 ist
auf dem Halbleiterchip 21 mit Ausnahme der Chipkissen 22 ausge
führt, und auf dem Passivierungsfilm 27 ist ein aus einem Poly
imidharz zusammengesetzter PIQ-Film 28 vorgesehen. Innere Enden
der leitenden Drähte 26 sind mit den Chipkissen 22 verbunden, und
die inneren Enden der leitenden Drähte 26 und die Chipkissen 22
sind über das Ultraschall-Thermokompressionsbonden verbunden.
Hier sind die inneren Enden der auf die Halbleiterchips gebon
deten leitenden Drähte 26 zu Bondkugeln 25 von unregelmäßigen
ovalen Formen durch Thermokompression gestaltet. Dann wird der
gesamte Halbleiterchip 21 mit Ausnahme der äußeren Enden der
leitenden Drähte 26 mit dem Formharz 23 umgeben, um so den
verbundenen Teil des Halbleiterchips 21, die inneren Enden der
leitenden Drähte 26 und die Chipkissen 22 zu schützen.
Die äußeren Enden der leitenden Drähte 26, die aus dem Form
harz 23 vorstehen, werden durch Kompression mittels eines Bond
kopfes 29 nach unten gebogen, um zu dem zentralen Teil des Halb
leiterchips 21 gerichtet zu sein, so daß sie als (nicht gezeigte)
externe Leiter in der Gestalt eines dienen oder externe Lei
ter 24 in der Gestalt eines "T" bilden, von dem der obere Teil
parallel zu der Oberfläche des Formharzes 23 ist.
Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung, die einen teilweise
aufgeschnittenen Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß einem weite
ren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschau
licht. Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, sind als externe
Leiter dienende externe Kugeln 24′ mit einer Vielzahl von Chip
kissen 22 verbunden, und der gesamte Halbleiterchip 21 mit Aus
nahme der kreisförmigen externen Kugeln 24′ ist mit dem Form
harz 23 geformt oder gepreßt. Hier sind die Chipkissen 22 in der
Längsrichtung des Halbleiterchips 21 an dessen Seiten angeordnet,
und demgemäß sind mit den Chipkissen 22 verbundene externe Ku
geln 24′ ebenfalls in der Längsrichtung an den Seiten des ver
vollständigten Bauteiles angeordnet.
Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung, die ein teilweise
aufgeschnittenes Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß noch einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In
dem in Fig. 8 dargestellten Halbleiterbauteil sind die externen
Kugeln 24′ längs beiden Seiten der oberen Oberfläche des Bautei
les gebildet, jedoch sind in Fig. 9 die externen Kugeln 24′
längs aller vier Seiten der oberen Oberfläche des Bauteiles vor
gesehen, was der einzige Unterschied zwischen den beiden Ausfüh
rungsbeispielen der Fig. 8 und 9 ist.
Da die Fig. 8 und 9 lediglich schematisch den Verbindungs
aufbau der Chipkissen 22 und der externen Kugeln veranschau
lichen, werden nunmehr anhand der Fig. 10 der Verbindungsaufbau
sowie das Verbindungsverfahren der Chipkissen 22 und der externen
Kugeln 24′ in dem Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß der vorlie
genden Erfindung beschrieben.
Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung längs einer Linie C-C in den
Fig. 8 und 9. Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, sind
die Chipkissen 22 in dem Halbleiterchip 21 gebildet, und auf dem
Passivierungsfilm 27 ist der aus einem Polyimidharz zusammenge
setzte PIQ-Film 28 angeordnet. Zusätzlich sind innere Enden der
leitenden Drähte 26 senkrecht mit den Chipkissen 22 verbunden und
dort durch Ultraschall-Thermokompressionsbonden gebondet. Hier
sind die mit den Chipkissen 22 gebondeten inneren Enden der lei
tenden Drähte 26 gestaltet, um Bondkugeln 25 von unregelmäßigen
ovalen Formen durch die Thermokompression zu bilden. Der gesamte
Halbleiterchip 21 mit Ausnahme der äußeren Enden der leitenden
Drähte 26 ist mit dem Formharz 23 umgeben, um so den verbundenen
Teil des Halbleiterchips 21, die inneren Enden der leitenden
Drähte 26 und die Chipkissen 22 zu schützen. Dann werden die
äußeren Enden der aus dem Formharz 23 vorstehenden leitenden
Drähte 26 gebildet, um eine kreisförmige Gestalt der externen
Kugeln 24′ anzunehmen, indem eine Bogenentladung verwendet wird.
Hier dienen die so gebildeten, kreisförmig gestalteten externen
Kugeln 24′ als externe Leiter zum Übertragen eines elektrischen
Signales zu und von den Chipkissen.
Wie oben beschrieben ist, liegt der einzige Unterschied in dem
Aufbau zwischen dem Ausführungsbeispiel des Chipgrößen-Halblei
terbauteiles gemäß der vorliegenden Erfindung in Fig. 4 und dem
von Fig. 4 abgewandelten Beispiel in Fig. 6 darin, daß die
Gestalten der äußeren Enden der leitenden Drähte 26, die aus dem
Formharz 23 vorstehen, um als externe Leiter dienen, voneinander
verschieden sind. Als ein Bezugsmaß sind die Gestalten der exter
nen oder äußeren Leiter abhängig von dem beabsichtigten Gebrauch
änderbar und nicht lediglich auf einer vertikale ""-Form oder
eine kreisförmige Kugelform begrenzt, wie dies durch die beschrie
benen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung veranschau
licht ist.
Zusätzlich sind die Lage der vertikal vorstehenden leitenden
Drähte 26 in Fig. 4, die als externe Leiter dienen, die externen
Leiter, die ""-förmige Leiter 24 in Fig. 6 bilden, und die
kreisförmige Kugelgestalt der externen Kugeln 24′ in Fig. 8
ebenfalls gemäß der Lage der Vielzahl von Chipkissen 22, die in
dem Halbleiterchip 21 ausgebildet sind, veränderlich und nicht
auf die Lage der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung,
wie diese oben beschrieben sind, begrenzt.
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren für das Chipgrößen-
Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung, wie dieses
anhand der Fig. 1 bis 10 erläutert ist, mittels der Fig.
11A bis 11D beschrieben.
Zunächst wird eine Form 30 vorgesehen, wie dies in Fig. 11A
veranschaulicht ist. Die Form 30 hat eine Vielzahl von Hohlräu
men 31, um darin einen Halbleiterchip 21 unterzubringen, und eine
Metallplatte 32, die auf einer Oberseite der Form 30 zwischen den
Hohlräumen 31 gebildet ist. Mit der Oberseite der Metallplatte 32
sind die inneren Enden der Vielzahl von leitenden Drähten 26
verbunden.
Ein Halbleiterchip 21 wird in jeden Hohlraum 31 der Form 30 ge
bracht, und die äußeren Enden der leitenden Drähte 26, die mit
der Metallplatte 32 verbunden sind, werden mit den (nicht gezeig
ten) auf der Oberseite des Halbleiterchips 21 vorgesehenen Chip
kissen durch das Ultraschall-Thermokompressionsbonden verbunden.
Als ein Ergebnis des obigen Prozesses werden die äußeren Enden
der leitenden Drähte 26 auf den Chipkissen gebondet, um in unre
gelmäßige ovale Gestalten der Bondkugeln 25 durch das Thermokom
pressionsbonden geformt zu sein.
Sodann wird der Halbleiterchip 21 geformt oder gegossen, indem
die Hohlräume 32 mit dem Formharz 23 gefüllt werden, wobei die
Oberseite des Formharzes 23 planar gestaltet wird, indem die
Form 30 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit umgewälzt bzw.
gedreht und sodann gehärtet wird.
Wenn, wie in Fig. 11B gezeigt ist, ein Funken durch Berühren
einer Elektrode 40 mit einem vorbestimmten Teil der leitenden
Drähte 26 (ungefähr in der Mitte der Länge der Drähte 26) auf
tritt, so werden die getrennten Teile der leitenden Drähte 26,
die durch die Elektrode 40 kontaktiert sind, veranlaßt, senkrecht
zu den Chipkissen aufgrund der Elastizität der leitenden
Drähte 26 zu stehen.
Nach Ausführen des obigen Prozesses wird der eingeformte Halb
leiterchip 21 von der Form 30 getrennt, und schließlich ist das
Chipgrößen-Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung
vervollständigt, wie dies in Fig. 11C gezeigt ist. Hier ist der
Aufbau des in Fig. 11C veranschaulichten Bauteiles identisch zu
demjenigen des in den Fig. 4 und 5 gezeigten Bauteiles.
Die Enden der leitenden Drähte 26, die aus dem Formharz 23 her
ausragen, können abhängig von dem beabsichtigten Gebrauch in ver
schiedener Weise gestaltet werden, worauf hingewiesen werden
soll. Das heißt, die Enden der aus dem Formharz 23 herausragenden
leitenden Drähte 26 können zu kreisförmigen Kugeln gestaltet wer
den. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, können durch Komprimieren oder
Pressen der leitenden Drähte 26 mittels eines Bondkopfes 29 die
leitenden Drähte in die Gestalt eines "L" oder "T" gebracht
werden.
Wie oben in Einzelheiten beschrieben ist, umfaßt das Herstel
lungsverfahren für das Chipgrößen-Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Verbinden der auf dem Halbleiterchip gebildeten
Chipkissen mit inneren Enden der leitenden Drähte durch das
Ultraschall-Thermokompressionsbonden, ein Abschneiden der lei
tenden Drähte zu einer vorbestimmten Länge, ein Einschließen des
gesamten Halbleiterchips mit dem Formharz mit Ausnahme äußerer
Enden der leitenden Drähte, um dadurch den Halbleiterchip und die
leitenden Drähte zu schützen, und ein Gestalten der äußeren Enden
der aus dem Formharz vorstehenden leitenden Drähte gemäß dem
beabsichtigten Gebrauch.
Wie oben in Einzelheiten beschrieben ist, werden bei dem Chip
größen-Halbleiterbauteil und dem Verfahren zu dessen Herstellung
innere Enden der leitenden Drähte mit den Chipkissen verbunden,
die auf dem Halbleiterchip ausgebildet sind, der gesamte Halblei
terchip wird ausschließlich der äußeren Enden der leitenden Drähte
eingeformt, und die so vorspringenden Enden hiervon werden abhän
gig von dem beabsichtigten Gebrauch gestaltet. Da daher ein ge
trennter Prozeß zur Gestaltung der Verdrahtung nicht erforderlich
ist, kann ein klein bemessenes Bauteil hergestellt werden, und da
ein äußerer Leiter zum Übertragen elektrischer Signale direkt an
den Chipkissen vorgesehen ist, wird die elektrische Strecke kür
zer, und folglich können die elektrischen Eigenschaften verbes
sert werden. Zusätzlich kann der Halbleiterchip einfach unabhän
gig von der Herstellungslage seiner Chipkissen eingeschlossen
werden.
Claims (10)
1. Halbleiterbauteil in Chipgröße,
gekennzeichnet durch
einen Halbleiterchip (21) mit einer Vielzahl von darauf gebil deten Chipkissen (22),
leitenden Drähten (26), deren innere Enden vertikal mit entspre chenden Chipkissen (22) des Halbleiterchips (21) verbunden sind, und
ein Formharz (23), das den gesamten Halbleiterchip (21) so um gibt, daß lediglich äußere Enden der leitenden Drähte (26) nach außen aus diesem vorstehen.
einen Halbleiterchip (21) mit einer Vielzahl von darauf gebil deten Chipkissen (22),
leitenden Drähten (26), deren innere Enden vertikal mit entspre chenden Chipkissen (22) des Halbleiterchips (21) verbunden sind, und
ein Formharz (23), das den gesamten Halbleiterchip (21) so um gibt, daß lediglich äußere Enden der leitenden Drähte (26) nach außen aus diesem vorstehen.
2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die inneren Enden der auf die Chipkissen (22) gebondeten
leitenden Drähte (26) zu unregelmäßigen ovalen Gestalten von
Bondkugeln (25) geformt sind.
3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußeren Enden der aus dem Formharz (23) vorstehenden
leitenden Drähte (26) gebogen sind, um zu einem Mittenteil des
Halbleiterchips (21) gerichtet zu sein, so daß sie als externe
Leiter in der Gestalt eines "L" dienen.
4. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußeren Enden der aus dem Formharz (23) vorstehenden
leitenden Drähte (26) zu kreisförmigen Kugeln geformt sind.
5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteiles in
Chipgröße,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Verbinden eines inneren Endes wenigstens eines leitenden Drah tes (26) mit einem auf einem Halbleiterchip (21) gebildeten Chipkissen (22),
Abschneiden des leitenden Drahtes (26) auf eine vorbestimmte Länge,
Einschließen des gesamten Halbleiterchips (21) ausschließlich eines äußeren Endes des leitenden Drahtes (26), und
Gestalten des äußeren Endes der aus dem Formharz (23) vorste henden leitenden Drähte (26).
Verbinden eines inneren Endes wenigstens eines leitenden Drah tes (26) mit einem auf einem Halbleiterchip (21) gebildeten Chipkissen (22),
Abschneiden des leitenden Drahtes (26) auf eine vorbestimmte Länge,
Einschließen des gesamten Halbleiterchips (21) ausschließlich eines äußeren Endes des leitenden Drahtes (26), und
Gestalten des äußeren Endes der aus dem Formharz (23) vorste henden leitenden Drähte (26).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gestalten des äußeren Endes des leitenden Drahtes (26) mittels
einer Bogenentladung ausgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gestalten des äußeren Endes des leitenden Drahtes (26) durch
Komprimieren des vorstehenden äußeren Endes des leitenden Drah
tes (26) ausgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Bondkopf für das Komprimieren verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gestalten des äußeren Endes des leitenden Drahtes (26) durch
Verwenden eines Ultraschall-Thermokompressionsbondens ausgeführt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Bondkopf bei dem Ultraschall-Thermokompressionsbonden verwendet
wird.
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