[发明专利]半导体封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装及其制造方法，特别是涉及提高外引线键合(Out Lead Bonding，OLB)的连接可靠性的技术。

背景技术

图1是现有的半导体封装的一个例子，是用内填充树脂把半导体芯片和布线层之间的连接部分密封起来的封装的剖面图。图1A示出了封装单体，图1B示出了安装状态。

如图1A和B所示，作为要在封装基材20上边形成的布线层30和半导体芯片10之间的接合部分的内引线键合(Inner Lead Bonding，ILB)部分13，已用内填充树脂40密封起来。因此，内填充树脂40一直延伸到封装端部为止。

此外，如图1B所示，半导体封装用焊锡75安装到安装基板80上。

图2是用来说明图1所示的半导体封装的制造方法的说明图。

首先，在具有ILB部分13、布线层30和安装端子70的封装基材上边设置内填充树脂层40(图2A)。

其次载置半导体芯片10，使该半导体芯片10的各个电极端子和布线层进行接合(图2B)。

然后，用模铸树脂层60密封半导体芯片10和内填充树脂40(图2C)。

图3是现有的半导体封装的另一个例子，是用模铸树脂而不是用内填充树脂密封半导体芯片与布线层之间的连接部分的封装的剖面图。图3A示出了封装单体，图3B示出了安装状态。图3所示的半导体封装，在用模铸树脂而不是用内填充树脂把半导体芯片和布线层密封起来这一点上，与图1所示的半导体封装不同。

在具有ILB部分13、布线层30和安装端子70的封装基材上边，不设置内填充树脂(图4A)地载置半导体芯片10，使该半导体芯片10的各个电极端子和布线层30进行接合(图4B)。

然后，用模铸树脂60密封半导体芯片10、封装基材20、布线层30和ILB部分13(图4C)。

对于在图1所示的封装构造中使用的内填充树脂40，要求以下那样的3种特性。

(1)为了一揽子地密封ILB，流动性必须高。

(2)为了提高ILB的连接可靠性，热膨胀系数α必须低。

(3)为了提高OLB的连接可靠性，必须是弹性模量E低的(柔软的)物质。

一般地说，热膨胀系数α低的树脂弹性模量E高，另一方面，热膨胀系数α高的树脂弹性模量E低。虽然也有热膨胀系数α低而且弹性模量E低的树脂，但是，这样的树脂价格昂贵。

即，在要使用内填充树脂的封装的情况下，会产生以下那样的3个问题。

(1)如果把热膨胀系数α低但弹性模量E高的树脂用做内填充树脂层，虽然ILB的连接可靠性会提高，但OLB的连接可靠性却降低了。

(2)另一方面，如果把热膨胀系数α高但弹性模量E低的树脂用做内填充树脂层，虽然OLB的连接可靠性会提高，但ILB的连接可靠性却降低了下来。

(3)这样一来，如果不论对于哪一个特性都想要满足高的水准，由于不得不使用NCF等昂贵的树脂，故造价会增高。

此外，在图3所示的封装构造的情况下，

(1)如果不使用内填充树脂，则在工程方面、材料方面造价低，

(2)模铸树脂，一般地说由于热膨胀系数α低，故具有ILB部分的连接可靠性高的优点。但是，

(3)模铸树脂由于弹性模量E高(硬)，故具有OLB部分的连接可靠性低的缺点。之所以产生这样的缺点，是因为如果安装端子70上边的模铸树脂60的弹性模量高，则应力会集中到OLB部分上的缘故。在不使用内填充树脂的情况下，当封装尺寸增大时，OLB的连接可靠性就会变得相当低。为此，在大型封装的情况下，就必须使用内填充树脂。

(4)再有，在借助于切割使各个封装单个化时，由于模铸树脂与铜图形之间贴紧性低，故也会产生封装端面的布线层30与模铸树脂层60之间的界面剥离下来的问题。

即，在不使用内填充树脂的封装的情况下，会产生以下的问题。

(1)OLB的连接可靠性降低。

(2)在切割之际，在封装端面上会产生剥离。

发明内容