專利名稱：封裝的集成電路器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及封裝的集成電路器件，特別涉及具有與集成電路芯片相同尺寸的半導體封裝，例如芯片尺寸封裝，微球柵陣列封裝等。
芯片尺寸封裝或微球柵陣列封裝一般表示完成的封裝在尺寸上與集成電路芯片相同，或者比集成電路芯片大1mm不到1mm。
具有LOC(芯片上的引線)型的芯片尺寸封裝的典型結構如
圖1所示。參照圖1，芯片尺寸封裝包括集成電路芯片1和固定到集成電路芯片1的表面上并延伸到芯片1的外面的多根引線3。集成電路芯片1和引線3通過鍵合線4彼此電連接。集成電路芯片1的有源區和鍵合線4用模制化合物5密封。
在這種芯片尺寸封裝中，在模制過程中集成電路芯片1和引線3之間會存在空隙，而且在模制過程中有些引線可能變形。并且，在芯片尺寸封裝中，在修齊過程中，引線附近可能產生封裝破碎或龜裂。另外，芯片尺寸封裝其厚度需要進一步減小。
而且，在制造上述芯片尺寸封裝時，使用了向下設置的引線，因而降低了工作效率。
同時，圖2表示微球柵陣列封裝的典型結構。參照圖2，微球柵陣列封裝包括集成電路芯片11和固定到芯片11的表面上的合成橡膠可塑層12。在芯片11的表面上具有形成在其上的有源區，并沿著邊緣形成多個鍵合焊盤11a。可塑層12具有形成在與固定在集成電路芯片11上的表面相對的表面上的電路圖形12a。電路圖形12a具有多個外部連接焊盤12b。在連接焊盤12a上，分別固定焊球14，其作用是用于電連接外部器件，例如印刷電路板。鍵合焊盤11a通過TAB引線13與電路圖形12a電連接。
但是，圖2中所示的微球柵陣列封裝具有局限性，即為了在設計芯片時使芯片的鍵合焊盤設置在芯片的邊緣上，在芯片的電路上必須制成特殊的金屬線。這樣的電路設計導致芯片尺寸的增加，而且由于電路的多條延伸部分，可能導致芯片特性改變。另外，在制造圖2所示的封裝時，需要特殊專用的設備而且成本高。
因此，本發明的一個目的是提供基本上不會存在空隙和變形的引線的芯片尺寸封裝。
本發明的另一目的是提供沒有封裝破碎和龜裂的芯片尺寸封裝。
本發明的又一目的是提供具有薄厚度的芯片尺寸封裝。
本發明的又一目的是提供制造的具有改進了的工作效率的芯片尺寸封裝。
本發明又一目的是提供能夠不管鍵合焊盤的位置而使集成電路芯片被封裝的微球柵陣列封裝。
本發明另外的目的是提供能夠在不需要特殊專用設備而減少成本的情況下制造的微球柵陣列封裝。
根據本發明，所提供的封裝的集成電路器件包括具有其上形成有信號圖形和電接觸的第一表面和與第一表面相對的第二表面的襯底，襯底具有至少一個貫通狹縫(through-slot)；具有其上形成有有源區和鍵合焊盤的第一表面和與第一表面相反并暴露于封裝外部的第二表面的集成電路芯片，該芯片在第一部分固定到襯底的第二表面上，并且鍵合焊盤通過貫通狹縫暴露于第一表面的外部；通過貫通狹縫把襯底的信號圖形電連接到鍵合焊盤上的鍵合線；以及圍繞芯片的有源區和鍵合線的密封材料。
參照附圖，通過對本發明的優選實施例的詳細說明，將更有利于理解本發明上述和其它的目的、方案和優點，其中圖1是表示現有技術中的芯片尺寸封裝的典型結構的截面圖；圖2是表示現有技術中的微球柵陣列封裝的典型結構的截面圖；圖3是表示根據本發明的第一實施例的芯片尺寸封裝的截面圖；圖4是圖3封裝的仰視圖，表示其上沒有形成阻焊劑和焊球的襯底第一表面；以及圖5是表示根據本發明第二實施例的微球柵陣列封裝的截面圖。
圖3是表示根據本發明的第一實施例的芯片尺寸封裝的截面圖。參照圖3，芯片尺寸封裝包括條型或矩陣型疊層襯底101，襯底101具有其上形成有信號圖形的第一表面101a，和與第一表面101a相對的第二表面101b。襯底101在其中部具有貫通狹縫103，并由兩層組成。但是應該明白，雖然圖3中所示襯底101是由兩層組成，但是襯底可以是單層制成或三層或更多的層制成的。在襯底101的第一表面101a上形成信號圖形。如圖4所示，圖4表示其上沒有形成阻焊劑和焊球的襯底101的第一表面101a，信號圖形包括線鍵合部分105、焊球固定部分107和電路線部分109。
如圖3所示，在襯底101的第二表面101b上用粘合劑121，最好是用兩面膠帶固定集成電路芯片111。集成電路芯片111具有其上形成有鍵合焊盤的第一表面111a，集成電路芯片111通過其第一表面111a固定到襯底101的第二表面101b上。如圖4所示，集成電路芯片111的鍵合焊盤112通過貫通狹縫103暴露于襯底101的第一表面101a的外部。而且，如圖3和4所示，集成電路芯片111的鍵合焊盤112通過鍵合線113與襯底101的第一表面101a中的線鍵合部分105電連接。由于集成電路芯片111的鍵合焊盤112和襯底101的線鍵合部分105之間的電連接是用鍵合線穿過貫通狹縫103形成的，因此封裝的厚度減小了，而且如現有技術中的引線變形的缺陷也基本上避免了。
襯底的第一表面101a在除了線鍵合部分和焊球固定部分以外的部分用阻焊劑115涂覆，因而與外部絕緣。鍵合線113和集成電路芯片111的有源區用固化的不滿(under-fill)溶液117密封。該不滿溶液117是通過把例如環氧基樹脂這樣的樹脂溶液用分配器利用毛細現象注入集成電路芯片111的第一表面111a和襯底101的第二表面101b之間的縫隙中，然后固化注入的樹脂形成的。這種不滿溶液117被填充到遠至集成電路芯片111的邊緣。
同時，在襯底101的第一表面101a中的焊球固定部分上，固定相應的多個焊球，在將封裝安裝到印刷電路板上時用作電接觸。
由于集成電路芯片的鍵合焊盤和襯底的線鍵合部分之間的電連接是用鍵合線通過貫通狹縫形成的，因此圖3中所示芯片尺寸封裝的厚度比現有的芯片尺寸封裝的厚度薄。而且，因為，為了封裝集成電路芯片的有源區和鍵合線，利用了毛細現象澆注不滿溶液，所以圖3中所示芯片尺寸封裝在模制過程中基本上不會產生如現有技術那樣的空隙。另外，圖3中所示芯片尺寸封裝不包括會導致工作效率降低的引線、引線的變形和封裝破碎或龜裂。
圖5是表示根據本發明第二實施例的微球柵陣列封裝的截面圖。參照圖5，芯片尺寸封裝包括條形或矩陣形疊層襯底201，該襯底201具有其上形成有信號圖形的第一表面201a和與第一表面201a相對的第二表面201b。襯底201在第一表面201a的彼此相對的兩邊緣上具有兩個貫通狹縫203，且該襯底由兩層組成。但是應該明白，雖然圖5中所示襯底201是由兩層組成的，但該襯底可以是由單層，或三層或更多層組成的。這種疊層襯底201與使用常規陶瓷襯底的現有技術的封裝相比，封裝厚度大大減小了。在襯底201的第一表面201a上形成信號圖形。應該明白，象圖4中所示芯片尺寸封裝的情況一樣，信號圖形包括線鍵合部分、焊球固定部分和電路線部分。
在襯底201的第二表面201b上用粘合劑221，最好是用兩面膠帶固定集成電路芯片211。集成電路芯片211具有第一表面211a，在第一表面211a上在對應襯底201的貫通狹縫203的位置上形成鍵合焊盤212，并且在該第一表面211a處，集成電路芯片211固定到襯底201的第二表面201b上。集成電路芯片211的鍵合焊盤212通過貫通狹縫203暴露于襯底201的第一表面201a的外部。
而且，集成電路芯片211的鍵合焊盤212通過鍵合線213與襯底201的第一表面201a中的線鍵合部分電連接。
襯底201的第一表面201a除了線鍵合部分和焊球固定部分以外的部分用阻焊劑215涂覆，從而與外部絕緣。鍵合線213和集成電路芯片211的有源區用固化的不滿溶液217密封。不滿溶液217是通過使用分配器利用毛細現象把例如環氧基樹有脂這樣的樹脂溶液注入集成電路芯片211的第一表面211a和襯底201的第二表面201b之間的縫隙，然后固化注入的樹脂形成的。這種不滿溶液217被填充到遠至集成電路芯片211的邊緣。
同時，在襯底201的第一表面201a中的焊球固定部分上固定相應的多個焊球，在把封裝安裝到印刷電路板上時用作電接觸。
圖5中所示微球柵陣列封裝使用了條形或矩陣形疊層襯底，該襯底中形成有貫通狹縫，而且鍵合焊盤利用鍵合線通過該貫通狹縫與疊層襯底電連接。因而，由于可以根據集成電路芯片上的鍵合焊盤的布局制造襯底，所以在設計芯片時，集成電路芯片上的鍵合焊盤的設置以自由選擇，因而鍵合焊盤不需要安置在集成電路芯片的邊緣上。這種鍵合焊盤的自由設置而不管它們在芯片上什么位置，使得芯片尺寸減小，并且電性能也提高。
而且，圖5中所示封裝不包括現有技術中使用的TAB引線。在制造封裝時，工作效率和生產率提高了，而且由于縮短了信號路徑而使電性能提高了。除了這些優點之外，圖5所示的封裝在模制過程中不會產生象現有技術中那樣的空隙，這是由于集成電路芯片的有源區和鍵合線用不滿溶液密封，這種不滿溶液根據毛細現象被注入到集成電路芯片和襯底之間的縫隙。
本發明已經參照具體實施例進行了描述，本說明書不具有限制性。參照本說明書，各種其它的實施例對于本領域技術人員來說是顯而易見的。因此，后面所附的權利要求書應該包括落入本發明實際范圍內的任何對實施例的修改。
權利要求
1.一種封裝的集成電路裝置，包括一襯底，該襯底具有其上形成有信號圖形和電接觸的第一表面和與第一表面相對的第二表面，該襯底具有至少一個貫通狹縫；一集成電路芯片，其具有其上形成有有源區和鍵合焊盤的第一表面和與第一表面相對并暴露于封裝外面的第二表面，該芯片在第一表面處固定到所述襯底的第二表面上，并且所述鍵合焊盤通過所述貫通狹縫暴露于所述第一表面的外面；通過所述貫通狹縫把襯底的信號圖形電連接到鍵合焊盤上的鍵合線；以及包圍芯片的有源區和鍵合線的密封材料。
2.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，密封材料是固化的不滿溶液，它是通過利用毛細現象把樹脂溶液注入集成電路芯片的第一表面和襯底的第二表面之間的縫隙，然后固化注入的樹脂形成的。
3.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，襯底是具有條形或矩陣形的疊層襯底。
4.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，所述的電接觸是焊球。
5.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，芯片的所述鍵合焊盤形成在所述芯片的第一表面的中部，所述貫通狹縫形成在對應芯片的中部的位置，從而所述鍵合焊盤通過所述貫通狹縫暴露在外面。
6.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，所述芯片的鍵合焊盤形成在所述芯片的第一表面彼此相對的兩邊緣上，襯底的貫通狹縫形成在對應每個邊緣的位置上，從而鍵合焊盤通過貫通狹縫暴露在外面。
7.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，把所述芯片固定到所述襯底上是用兩面膠帶實現的。
8.如權利要求1的封裝的集成電路裝置，其中，所述樹脂溶液是環氧基樹脂。
全文摘要
一種封裝的集成電路裝置,包括具有其上形成有信號圖形和電接觸的第一表面和與第一表面相對的第二表面的襯底,該襯底具有至少一個貫通狹縫。在襯底的第二表面上,固定集成電路芯片,該芯片具有其上形成有有源區和鍵合焊盤的第一表面和與第一表面相對并暴于封裝外部的第二表面。鍵合線用于通過貫通狹縫把襯底的信號圖形電連接到鍵合焊盤上。芯片的有源區和鍵合線根據毛細現象用注入的不滿溶液密封。
文檔編號H01L23/12GK1201254SQ98108800
公開日1998年12月9日 申請日期1998年4月29日 優先權日1997年4月29日
發明者孔炳植 申請人:現代電子產業株式會社