[发明专利]具有锥形金属涂层侧壁的半导体装置

说明书

一种半导体装置包含具有顶侧(102a)表面、底侧(102b)表面及介于所述顶侧表面与所述底侧表面之间的侧壁表面(102c)的半导体裸片(102)，所述顶侧(102a)表面包括在其中包含电路(180)的具有连接到所述电路中的节点的接合垫(103)的半导体材料。包含底侧金属层的金属涂层(108)在所述底侧表面上方，连续延伸到所述侧壁表面上的侧壁金属层。所述侧壁金属层界定相对于从由所述底侧金属层界定的底平面投影的法线成从10°到60°的角度的侧壁平面(108a)。

技术领域

本公开涉及半导体装置，更具体来说，涉及用于保护半导体装置上的电路使其免于暴露于电磁辐射(例如红外线辐射(IR))的结构。

背景技术

在半导体装置组装制造期间，在从晶片单切之后，半导体芯片(通常被称为“裸片”或“半导体裸片”)通常被安装到引线框架上且经线接合、夹持或以其它方式耦合(例如，倒装芯片安装)到引线框架的引线。接着，引线框架组合件上的此半导体裸片通常被覆盖在模塑化合物(例如，包括环氧树脂)中以保护半导体装置使其免受潜在破坏热、物理创伤、湿气及其它可能有害因素影响。完成的组合件通常被称为半导体封装，或更简单地被称为封装。

存在其它类型的封装，例如芯片规模封装(CSP)，其可被视为未封装半导体裸片，这是因为CSP通常不包含覆盖半导体裸片的模塑化合物。实情是，在许多此类CSP中，导电端子(例如，焊料球)形成在半导体裸片的有源顶侧表面上的接合垫上，且接着将裸片倒装到应用上，例如到印刷电路板(PCB)的金属垫上。因此，裸片的非有源底侧表面及非有源侧壁表面暴露于环境。半导体裸片的这些非有源表面可为裸片的有源(顶侧)区域及其它电连接提供一些部分屏蔽使其免受有害影响。与常规封装相比，此类CSP(例如，晶片级CSP(WL-CSP或WCSP))可因其小尺寸及降低的制造成本而受到青睐。

然而，一些未封装裸片(例如CSP)在被保护免受某些波长范围的电磁辐射影响(例如被保护免受环境光中存在的IR影响)的应用环境中操作最佳，这是因为裸片的半导体材料可能无法充分阻挡某些范围的电磁辐射的传输。例如，可期望屏蔽半导体裸片使其免受开始IR的具有大于700nm的波长的电磁辐射(红光)影响，其中IR的短波长部分被称为近IR，其延伸到约2μm，尽管通常在光学件中定义的IR在波长上从近红外延伸到约1mm。由于此IR由常见的IC衬底材料(例如硅)透射，所以IR能够从裸片表面穿透衬底到达半导体(pn)结。此穿透电磁辐射将能量赋予到pn结中，这会引起不想要的载流子产生，且因此在半导体裸片的电路中引起电流流动(这可被称为漂移电流)，这可导致使其性能受影响的裸片(通常被称为光敏裸片)。

通过将半导体裸片放置在阻挡光透射的额外外壳内，通常足以保护半导体裸片免受IR及其它电磁辐射影响。然而，一些电子系统需要未封装半导体裸片来在以下条件下操作，例如当半导体裸片安装在PCB上时，这使裸片暴露于包含IR的环境电磁辐射以及也可安装在PCB上的其它可能光源。例如，此类电子系统可包括蜂窝电话、寻呼机及个人数字助理(PDA)，其通常可包含例如发光二极管(LED)或背光的IR源。应屏蔽此未封装半导体裸片使其免受这些IR源影响以便在这些环境中适当地操作。常规地，将有机材料(例如，环氧树脂)层施覆到未封装半导体裸片(例如，WCSP)的侧壁表面及底表面以尝试阻挡IR的透射到达半导体裸片的电路。

发明内容

提供本发明内容以依简化形式介绍所公开概念的简要选择，下文在包含所提供图示的具体实施方式中进一步描述这些概念。本发明内容不希望限制所主张标的物的范围。

所主张方面包含一种半导体装置，其包括具有顶侧表面、底侧表面及介于所述顶侧表面与所述底侧表面之间的侧壁表面的半导体裸片，所述顶侧表面包括在其中包含电路的具有连接到所述电路中的节点的接合垫的半导体材料。金属涂层包含在所述底侧表面上方连续延伸到所述侧壁表面上的侧壁金属层的底侧金属层。所述侧壁金属层界定相对于从由所述底侧金属层界定的底平面投影的法线成从10°到60°的角度的侧壁平面。