DE10157887A1 - Basisverbindungssubstrat, Herstellungsverfahren davon, Halbleiteranordnung und Herstellungsverfahren davon - Google Patents

Abstract

Eine Halbleiteranordnung enthält ein Basisverbindungssubstrat (1), welches einen Verbindungsabschnitt aufweist, einen IC-Chip (3), welcher auf dem Basisverbindungssubstrat (1) angebracht ist, und einen Gussharzabschnitt (4), welcher den IC-Chip (3) einkapselt. Das Basisverbindungssubstrat (1) enthält eine Elektrodenkontaktstelle (7) für eine äußere Verbindung, welche an dem Verbindungsabschnitt angeschlossen ist, und eine Verstärkungskontaktstelle (6) zum Verhindern, dass das Vasisverbindungssubstrat (1) in einem Spritzgussprozess deformiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Basis­ verbindungssubstrat (base interconnection substrate), ei­ ne Halbleiteranordnung und jeweilige Verfahren zur Her­ stellung des Basisverbindungssubstrats und der Halblei­ teranordnung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Struktur zum Verstärken des Basisverbindungs­ substrats, welches eine Anbringungsebene aufweist, auf welcher äußere Verbindungsanschlüsse angeordnet sind, ei­ ne Halbleiteranordnung, welche ein derartiges Basisver­ bindungssubstrat aufweist, und auf jeweilige Verfahren zum Herstellen des Basisverbindungssubstrats und der Halbleiteranordnung.

Eine Halbleiteranordnung, welche eine BGA-(Ball Grid Array)Struktur aufweist, besitzt Anschlüsse, die auf der gesamten Anbringungsebene eines Gehäuses angeordnet sind, und erzielt somit eine höhere Anschlussstiftzahl ohne ein Ansteigen der Bausteingröße. Dementsprechend werden Halb­ leiteranordnungen dieses Typs zunehmend bei Verwendungen beliebt, bei welchen eine Verringerung der Anbringungs­ fläche benötigt wird.

Herkömmliche Strukturen des BGA-Bausteins sind ent­ worfen worden, bei welchen alle Anschlüsse gleichförmig bezüglich der Zuverlässigkeit, wie in der japanischen Veröffentlichungsschrift Nr. 9-64244 offenbart, angeord­ net sind.

Jedoch können mit dem kürzlichen Ansteigen der Anzahl von Elektrodenanschlussstiften und dem Verringern der Hö­ he zwischen Elektrodenkontaktstellen Fälle auftreten, bei welchen Elektrodenkontaktstellen in dem zentralen Gebiet beispielsweise eines Basisverbindungssubstrats infolge einer Beschränkung der Anzahl von Verbindungen zwischen Elektrodenkontaktstellen und der äußeren Größe des Bau­ steins nicht angeordnet werden können.

Des weiteren kann es, was eine Signalverzögerung be­ trifft, vorteilhaft sein, Elektrodenkontaktstellen in dem Randgebiet eines Bausteins in Abhängigkeit des Verfahrens eines IC-(Integrated Circuit)Chips und eines Basisver­ bindungssubstrats anzuordnen, um eine Übertragungscharak­ teristik sicherzustellen.

Dementsprechend enthält eine Bausteinstruktur Elek­ trodenkontaktstellen, welche in dem Randgebiet eines Ba­ sisverbindungssubstrats angeordnet sind, und keine Elek­ trodenkontaktstelle, welche in dem mittleren Gebiet der Basisstruktur (base structure) angeordnet ist.

Dieser Typ einer Halbleiteranordnung besitzt eine Schwierigkeit wie unten erörtert. Fig. 3 zeigt einen Spritzgussschritt (transfer mold step) in einem Herstel­ lungsprozess einer herkömmlichen Halbleiteranordnung.

Entsprechend Fig. 3 ist in einem zwischen Formen (molds) 11 gebildeten Hohlraum 12 ein Harzrahmen (resin frame) 19 plaziert, welcher einen IC-Chip 3 aufweist, der darauf über ein Chipbondmaterial 2 angebracht ist, und der IC-Chip wird in diesem Zustand durch Harz eingekap­ selt.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist der Harzrahmen 19 mit dem IC-Chip 3 über einen Au-Draht 5 verbunden und besitzt eine Elektrodenkontaktstelle 7, ein Durchgangsloch 9, ein Lötmittelresist 10 und einen Leiterabschnitt 17. Nach der Harzeinkapselung wie oben erörtert, wird der Harzrahmen 19 geteilt, um ein Basisverbindungssubstrat zu bilden.

Jedoch ist keine Elektrodenkontaktstelle 7 in dem mittleren Gebiet des Harzrahmens 19 wie in Fig. 3 darge­ stellt vorhanden, und folglich gibt es keine Lücke 13 un­ ter dem mittleren Gebiet des Harzrahmens 19 zur Zeit der Harzeinkapselung, d. h. beim Spritzgussschritt.

Beim Spritzgussschritt besitzt das Gussharz (mold resin) einen Einspritzdruck von etwa 6,9 ± 0,5 MPa, wel­ cher auf den Harzrahmen 19 und dem IC-Chip 3 von oben ausgeübt wird. Folglich ruft der Einspritzdruck eine De­ formierung des Harzrahmens 19 infolge des Vorhandenseins einer derartigen Lücke 13 hervor. Danach wird eine Span­ nung infolge einer lokalen Verzerrung bzw. Verdrehung auf dem IC-Chip 3 gebildet, was zu der Schwierigkeit einer Beschädigung oder Störung des Chips führt.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf eine Überwindung der oben beschriebenen Schwierigkeit gemacht. Aufgabe der vorliegendem Erfindung ist es, die Beschädi­ gung eines Halbleiterchips bei einem Spritzgussverfahren (transfer mold process) zu verhindern, welcher auf einem Basisverbindungssubstrat einer Halbleiteranordnung ange­ bracht ist.

Eine Halbleiteranordnung der vorliegenden Erfindung enthält ein Basisverbindungssubstrat, welches einen Ver­ bindungsabschnitt aufweist, eine Elektrodenkontaktstelle für eine äußere Verbindung, welche auf einer ersten Ober­ fläche des Basisverbindungssubstrats gebildet und mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist, ein auf der ersten Oberfläche gebildetes Verstärkungsteil, welches verhindert, dass das Basisverbindungssubstrat in einem Spritz­ gussprozess (transfer mold process) deformiert wird, ei­ nen auf der zweiten Oberfläche des Basisverbindungs­ substrats angebrachten Halbleiterchip und einen Harzab­ schnitt, welcher den Halbleiterchip einkapselt oder ver­ schließt.

Das wie oben beschrieben vorgesehene Verstärkungsteil kann ein Teil des Basisverbindungssubstrats tragen, wel­ ches keine Elektrodenkontaktstelle besitzt. Dementspre­ chend kann verhindert werden, dass das Basisverbindungs­ substrat in dem Spritzgussprozess deformiert wird.

Das Basisverbindungssubstrat enthält ein Durchgangs­ loch und einen Leiterabschnitt, der in dem Durchgangsloch gebildet ist. Vorzugsweise ist die Elektrodenkontaktstel­ le auf oder in der Nähe des Durchgangslochs angeordnet, um mit dem Leiterabschnitt elektrisch verbunden zu sein, und das Verstärkungsteil ist auf einem Gebiet angeordnet, an welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.

Das Verstärkungsteil, welches keine Funktion der Elektrode besitzt, ist in dem Gebiet vorgesehen, in dem die Elektrodenkontaktstelle nicht gebildet ist, so dass sowohl die Elektrodenkontaktstelle als auch das Verstär­ kungsteil verwendet werden können, um das Basisverbin­ dungssubstrat in dem Spritzgussprozess zu tragen, um die oben beschriebenen Vorteile zu erzielen.

Vorzugweise ist eine Lötmittelkugel auf der Elektro­ denkontaktstelle gebildet und das Verstärkungsteil mit einer Isolierschicht bedeckt. Auf diese Weise kann die Lötmitttelkugel verwendet werden, um die Elektrodenkon­ taktstelle an eine Elektrode oder dergleichen auf einem Anbringungssubstrat anzuschließen. Das Verstärkungsteil kann hier durch Bedeckung mit der Isolierschicht ge­ schützt werden.

Die Halbleiteranordnung ist auf einem Anbringungs­ substrat angebracht, welches einen Kontaktfleck (land) aufweist. In diesem Fall sind die Elektrodenkontaktstelle und der Kontaktfleck über die Lötmitttelkugel elektrisch verbunden, und das Verstärkungsteil ist von dem Verbin­ dungssubstrat ohne Verbindung zu dem Kontaktfleck ge­ trennt.

Vorzugsweise sind das Verstärkungsteil und die Elek­ trodenkontaktstelle auf demselben Material gebildet. Dann können das Verstärkungsteil und die Elektrodenkon­ taktstelle in demselben Prozess hergestellt werden, um den gesamten Herstellungsprozess zu vereinfachen.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranord­ nung der vorliegenden Erfindung enthält die Schritte Bil­ den eines Verbindungsabschnitts auf einem Basisverbin­ dungssubstrat, das auf einem Isoliermaterial gebildet ist, Bilden einer Elektrodenkontaktstelle für eine äußere Verbindung auf einer ersten Oberfläche des Basisverbin­ dungssubstrats für einen elektrischen Anschluss an dem Verbindungsabschnitt, Bilden eines Verstärkungsteils auf der ersten Oberfläche zum Verhindern, dass das Basisver­ bindungssubstrat in einem Spritzgussprozess deformiert wird, Anbringen eines Halbleiterchips auf einer zweiten Oberfläche des Basisverbindungssubstrats und Bilden eines Harzabschnitts durch ein Spritzgussverfahren, um den Halbleiterchip einzukapseln.

Auf diese Weise wird das Verstärkungsteil zusätzlich zu der Elektrodenkontaktstelle hergestellt, um das Basis­ verbindungssubstrat durch das Verstärkungsteil und die Elektrodenkontaktstelle in dem Spritzgussprozess zu halten. Es ist somit möglich, eine Deformierung des Basis­ verbindungssubstrats in dem Spritzgussprozess zu verhin­ dern.

Vorzugsweise enthält das Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung der vorliegenden Erfindung des weiteren die Schritte Bilden eines Durchgangslochs in dem Basisverbindungssubstrat und Bilden eines Halbleiterab­ schnitts in dem Durchgangsloch. Der Schritt des Bildens der Elektrodenkontaktstelle enthält den Schritt des Bil­ dens der Elektrodenkontaktstelle auf oder nahe dem Durch­ gangsloch für einen elektrischen Anschluss an dem Leiter­ abschnitt, und der Schritt des Bildens des Verstärkungs­ teils enthält den Schritt des Bildens des Verstärkungs­ teils auf einem Gebiet, in welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.

Der Schritt des Bildens des Harzabschnitts enthält den Schritt des Bildens des Harzabschnitts in einer Me­ tallform, um das Verstärkungsteil und die Elektrodenkon­ taktstelle einzuschließen, welches das Basisverbindungs­ substrat trägt. Dann kann eine Deformierung des Basisver­ bindungssubstrats in dem Spritzgussverfahren vermieden werden.

Ein Basisverbindungssubstrat der vorliegenden Erfin­ dung enthält eine auf einem Isoliermaterial gebildete Ba­ sis, einen auf der Basis gebildeten Verbindungsabschnitt, eine Elektrodenkontaktstelle für eine äußere Verbindung, welche auf der ersten Oberfläche der Basis gebildet und mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist, und ein auf der ersten Oberfläche gebildetes Verstärkungsteil, wel­ ches verhindert, dass die Basis in einem Spritzgusspro­ zess deformiert wird.

Es kann somit verhindert werden, dass die derart her­ gestellte Elektrodenkontaktstelle und das Verstärkungs­ teil in dem Spritzgussprozess deformiert werden. Als Er­ gebnis ist es möglich zu verhindern, dass ein auf dem Ba­ sisverbindungsubstrat angebrachter Halbleiterchip in dem Spritzgussprozess beschädigt wird.

Das Basisverbindungssubstrat enthält ein Durchgangs­ loch und einen in dem Durchgangsloch gebildeten Leiterab­ schnitt. In diesem Gehäuse ist die Elektrodenkontaktstel­ le auf oder in der Nähe des Durchgangslochs für einen elektrischen Anschluss an dem Leiterabschnitt angeordnet, und das Verstärkungsteil ist auf einem Gebiet gebildet, auf welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Basisverbindungs­ substrats der vorliegenden Erfindung enthält die Schritte Bilden eines Verbindungsabschnitts auf einer Basis, die aus einem isolierenden Material gebildet ist, Bilden ei­ ner Elektrodenkontaktstelle für eine äußere Verbindung auf einem ersten Substrat der Basis für einen elektri­ schen Anschluss an dem Verbindungsabschnitt und Bilden eines Verstärkungsteils auf der ersten Oberfläche, um zu verhindern, dass die Basis in einem Spritzgussprozess de­ formiert wird.

Das Basisverbindungssubstrat kann dementsprechend hergestellt werden und enthält die Elektrodenkontaktstel­ le und das Verstärkungsteil, um zu verhindern, dass das Verbindungssubstrat in dem Spritzgussprozess deformiert wird. Dann kann verhindert werden, dass ein auf dem Ba­ sisverbindungssubsrat angebrachter Halbleiterchip in dem Spritzgussprozess beschädigt wird.

Das Verfahren zur Herstellung eines Basisverbindungs­ substrats der vorliegenden Erfindung kann des weiteren die Schritte Bilden eines Durchgangslochs in der Basis und Bilden eines Leiterabschnitts in dem Durchgangsloch enthalten. In diesem Fall enthält der Schritt des Bildens der Elektrodenkontaktstelle den Schritt des Bildens der Elektrodenkontaktstelle auf oder nahe dem Durchgangsloch für einen elektrischen Anschluss an dem Leiterabschnitt, und der Schritt des Bildens des Verstärkungsteils enthält den Schritt des Bildens des Verstärkungsteils auf einem Gebiet, in welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.

Des weiteren kann das Verfahren zum Herstellen eines Basisverbindungssubstrats der Erfindung die Schritte Bil­ den einer Isolierschicht zum Bedecken der Elektrodenkon­ taktstelle und des Verstärkungsteils und Entfernen der Isolierschicht auf der Elektrodenkontaktstelle enthalten. Das Entfernen der Isolierschicht auf der Elektrodenkon­ taktstelle erlaubt, dass eine leitfähige Schicht für eine äußere Verbindung auf der Elektrodenkontaktstelle gebil­ det wird, während das Verstärkungsteil durch die Isolier­ schicht geschützt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halblei­ teranordnung einer ersten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge­ stellte Halbleiteranordnung.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer herkömmlichen Halbleiteranordnung bei einem Spritzgussschritt eines Herstellungsprozesses der Halbleiteranordnung.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halblei­ teranordnung der vorliegenden Erfindung bei einem Spritz­ gussschritt eines Herstellungsprozesses der Halbleiteran­ ordnung.

Fig. 5 zeigt ein modifiziertes Modell eines herkömm­ lichen Harzrahmens (Basisverbindungssubstrat).

Fig. 6 zeigt ein modifiziertes Modell eines Harzrah­ mens (Basisverbindungssubstrat) der vorliegenden Erfin­ dung.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt der auf einem Anbrin­ gungssubstrat angebrachten Halbleiteranordnung der ersten Ausführungsform.

Fig. 8 veranschaulicht einen Herstellungsprozess ei­ nes Basisverbindungssubstrats der vorliegenden Erfindung.

Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halblei­ teranordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 9 dar­ gestellte Halbleiteranordnung.

Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Modifizierung der Halbleiteranordnung der zweiten Ausführungsform.

Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Modifi­ zierung der Halbleiteranordnung der zweiten Ausführungs­ form.

Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Modi­ fizierung der Halbleiteranordnung der zweiten Ausfüh­ rungsform.

Die vorliegende Erfindung besitzt eine prinzipielle Charakteristik dahingehend, dass eine Verstärkungsstruk­ tur einem Basisverbindungssubstrat bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass das Basisverbindungssubstrat in einem Spritzgussprozess (transfer mold process) infolge des Einspritzdrucks des Gussharzes (mold resin) defor­ miert wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit Fig. 1 bis 11 beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halblei­ teranordnung (eines Bausteins) einer ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 zeigt eine Draufsicht davon, um eine Anbringungsebene 14 der Halb­ leiteranordnung darzustellen.

Entsprechend Fig. 1 und 2 ist die Halbleiteranord­ nung der ersten Ausführungsform vom Oberflächenanbrin­ gungstyp und enthält ein Basisverbindungssubstrat (base interconnection substrate) 1, einen IC-Chip 3 und einen Gussharzabschnitt (mold resin portion) 4. Das Basisver­ bindungssubstrat 1 enthält eine aus einem Isoliermaterial gebildete Basis (base), Elektrodenkontaktstellen 7 und Verstärkungskontaktstellen 6 auf einer Anbringungsebene 14, Durchgangslöcher 9 und einen Verbindungsabschnitt (einschließlich Kontaktfleck).

Aus Metall wie Kupfer gebildete Verstärkungskon­ taktstellen 6 sind in Form einer Matrix auf dem mittleren Teil der Anbringungsebene 14 des Basisverbindungs­ substrats 1 angeordnet. Die Verstärkungskontaktstellen 6 sind separat vorgesehen und nicht mit dem Verbindungsab­ schnitt elektrisch verbunden.

Eine Isolierschicht wie ein Lötmittelresist 10 ist auf den Verstärkungskontaktstellen 6 ebenso wie zwischen den Kontaktstellen gebildet. Das Lötmittelresist 10 be­ sitzt einen Elastizitätskoeffizienten, der kleiner als derjenige der Verstärkungskontaktstellen 6 ist.

Die Elektrodenkontaktstellen 7 sind auf dem Randge­ biet der Anbringungsebene 14 des Basisverbindungs­ substrats 1 gebildet. Entsprechend der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform besitzen die Elektrodenkon­ taktstellen 7 eine Stapelstruktur, die aus einer Metall­ schicht wie Kupfer und einer darauf gebildeten leitfähi­ gen Schicht wie einer Lötmittelschicht gebildet ist. Je­ doch können die Elektrodenkontaktstellen 7 lediglich aus einer Metallschicht gebildet werden. Die Elektrodenkon­ taktstellen 7 sind mit dem Verbindungsabschnitt elek­ trisch verbunden, um ein Teil der äußeren Verbindungsan­ schlüsse zu bilden.

Lötmitttelkugeln 8 sind auf den Elektrodenkon­ taktstellen 7 gebildet. Obwohl die Lötmittelkugeln auf der oben erwähnten leitfähigen Schicht der in Fig. 1 dar­ gestellten Ausführungsform gebildet sind, können die Löt­ mittelkugeln 8 direkt auf der Metallschicht gebildet sein, wenn keine leitfähige Schicht verwendet wird. Die Halbleiteranordnung der vorliegenden Erfindung ist über die Lötmittelkugeln 8 mit einem Anbringungssubstrat ver­ bunden. Mit anderen Worten, die Lötmittelkugeln 8 dienen als äußere Verbindungsanschlüsse zusammen mit den Elek­ trodenkontaktstellen 7.

Fig. 7 zeigt die Halbleiteranordnung der vorliegenden Erfindung, welche auf einem Anbringungssubstrat 15 ange­ bracht ist. Wie in Fig. 7 dargestellt, sind auf dem An­ bringungssubstrat 15 gebildete Kontaktflecken 16 und Elektrodenkontaktstellen 7 über die Lötmittelkugeln 8 verbunden. Verstärkungskontaktstellen 6 sind nicht mit den Kontaktflecken 16 auf dem Anbringungssubstrat 15 in diesem Zustand verbunden.

Wiederum entsprechend Fig. 1 ist ein Leiterabschnitt 17 in dem Durchgangsloch 9 gebildet, um ein Teil des Ver­ bindungsabschnitts zu bilden. Dieser Verbindungsabschnitt ist nicht nur auf der Anbringungsebene 14 des Basisver­ bindungssubstrats 1, sondern ebenfalls auf einer Ebene des Basisverbindungssubstrats 1 gebildet, auf welcher der IC-Chip 3 angebracht ist.

Ein Kontaktfleck für eine (nicht dargestellte) Draht­ verbindung ist auf der Ebene gebildet, auf welcher der IC-Chip 3 angebracht ist. Der Drahtverbindungskontakt­ fleck und eine (nicht dargestellte) Bondkontaktstelle des IC-Chips 3 sind über einen Au-Draht 5 verbunden.

Der IC-Chip 3 ist auf dem Basisverbindungssubstrat 1 über ein Chipbondmaterial 2 angebracht und über den Au- Draht 5 mit dem Drahtverbindungskontaktfleck verbunden. Der IC-Chip 3 ist durch den Gussharzabschnitt 4 eingekap­ selt.

Entsprechend Fig. 3 bis 6 werden Vorteile be­ schrieben, welche durch Bereitstellen der Verstärkungs­ kontaktstellen 6 der vorliegenden Erfindung erzielt wer­ den.

Bei der in Fig. 3 dargestellten herkömmlichen Halb­ leiteranordnung ist eine Lücke 13 unter dem mittleren Ge­ biet eines Harzrahmens 19 vorhanden, der in einem Hohl­ raum 12 wie oben beschrieben lokalisiert ist. Danach ver­ anlasst in einem Spritzgussschritt (transfer mold step) der Einspritzdruck des Gussharzes den Harzrahmen 19 dazu, sich zu deformieren, was zu einer Beschädigung des IC- Chips 3 führt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten herkömmli­ chen Spritzgussschritt wird der Einspritzdruck des Guss­ harzes auf den Harzrahmen 19 ausgeübt. Dieser Zustand kann einem in Fig. 5 dargestellten Modell angenähert wer­ den, bei welchem eine Last mit einer gleichmäßigen Ver­ teilung (Gesamtlast pl) entsprechend dem Belastungsdruck P auf einen Balken 18 aufgebracht wird.

In diesem Fall ist der Betrag der Durchbiegung δ₁ des Harzrahmens 19 (5pl⁴)/(28EI), wobei E einen Elastizitäts­ koeffizienten und I ein Trägheitsmoment der Fläche dar­ stellen.

Demgegenüber können bei der in Fig. 4 dargestellten Erfindung die Verstärkungskontaktstellen 6, die auf dem mittleren Teil des Harzrahmens 19 vorgesehen sind, wel­ cher in dem Hohlraum 12 plaziert ist, den mittleren Teil des Harzrahmens 19 in dem Spritzgussschritt tragen.

Sogar wenn ein Druck von dem Gussharz in dem Spritz­ gussschritt auf den Harzrahmen 19 und den IC-Chip 3 auf­ gebracht wird, kann verhindert werden, dass der Harzrah­ men 19 deformiert wird.

Fig. 6 stellt ein Modell entsprechend der vorliegen­ den Erfindung dar. Wie in Fig. 6 dargestellt, können die Verstärkungskontaktstellen 6 der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden, um die Anzahl der Punkte zu erhöhen, welche den Harzrahmen 19 in dem Hohlraum tragen.

In dem in Fig. 6 dargestellten Modell wird die Spann­ weite 1 in vier Abschnitte geteilt, und dementsprechend sind drei tragende Punkte vorgesehen. Alternativ kann der in Fig. 6 dargestellte Zustand durch Bereitstellen der drei Verstärkungskontaktstellen 6 in gleichmäßigen Intervallen zwischen den innersten Elektrodenkontaktstellen 7 beispielsweise implementiert werden. In diesem Fall be­ trägt die Spannweite 1' zwischen zwei tragenden Punkten ein Viertel der in Fig. 5 dargestellten Spannweite 1, und der Betrag der Durchbiegung δ₂ des Harzrahmens 19 beträgt (5pl⁴)/(7168EI).

Auf diese Weise kann der Betrag der Durchbiegung des Harzrahmens 19 im Vergleich mit derjenigen der herkömmli­ chen Halbleiteranordnung deutlich verringert werden. Als Ergebnis ist es möglich, eine Deformierung des durch Tei­ len des Harzrahmens 19 gebildeten Basisverbindungs­ substrats 1 zu vermeiden. Eine Verzerrung bzw. Verdrehung des IC-Chips 3 kann somit verringert werden, und es kann eine Beschädigung des IC-Chips 3 wirksam verhindert wer­ den.

Die Position und die Form der Verstärkungskon­ taktstellen 6 kann leicht aus dem Einspritzdruck und dem Betrag der Durchbiegung des Harzrahmens 19 bestimmt wer­ den.

Ein Verfahren zur Herstellung des Basisverbindungs­ substrats 1 der vorliegenden Erfindung wird unten in Ver­ bindung mit Fig. 8 beschrieben.

Die Basis des Basisverbindungssubstrats 1 der Erfin­ dung wird aus einem Stoff aus Glasfieber oder organischem Fieber und wärmeaushärtendem Harz gebildet. Das wärmeaus­ härtende Harz wird aus Epoxidharz, Bismaleimidharz, Tria­ zinharz, Polyphenylenetherharz, denaturiertem Polyimid­ harz und dergleichen derart gewählt, dass es geeignet ist, physikalische Eigenschaften des Substrats zu erfül­ len.

Es wird die aus den Materialien wie oben beschrieben gebildete Basis (der Harzrahmen) hergestellt, und es wer­ den Verbindungsstrukturen jeweils auf der Ebene gebildet, auf welcher der IC-Chip 3 angebracht wird (IC-Anbrin­ gungsebene) und auf der Anbringungsebene 14. Danach wird das Durchgangsloch 9 in der Basis gebildet, um einen Lei­ terabschnitt 17 in dem Durchgangsloch zu bilden. Jewei­ lige Verbindungsstrukturen auf der IC-Anbringungsebene und der Anbringungsebene 14 werden dementsprechend über den Leiterabschnitt 17 verbunden.

Eine Metallschicht aus Kupfer oder dergleichen wird auf der Anbringungsebene 14 gebildet. Die Metallschicht wird strukturiert, um die Verstärkungskontaktstelle 6 und die Elektrodenkontaktstelle 7 zu bilden. Lötmittelresiste 10 werden danach jeweils auf der IC-Anbringungsebene und der Anbringungsebene 14 gebildet, und es wird der Teil des Lötmittelresists 10 auf der Elektrodenkontaktstelle 7 entfernt.

Auf der Elektrodenkontaktstelle 7 mit dem davon ent­ fernten Lötmittelresist 10 wird eine leitfähige Schicht wie eine Lötmittelschicht durch Beschichung bzw. Plattie­ rung oder Siebdruck gebildet. Dementsprechend wird ein Elektrodenanschluss gebildet, auf welchem eine Lötmittel­ kugel angebracht wird.

Obwohl die Verstärkungskontaktstelle 6 nach der Her­ stellung der Elektrodenkontaktstelle 7 gebildet werden kann, können jene Kontaktstellen gleichzeitig gebildet werden, um zu ermöglichen, dass die Verstärkungskon­ taktstelle 6 und die Elektrodenkontaktstelle 7 dieselbe Dicke besitzen, und um eine einfache und kostengünstige Herstellung der Verstärkungskontaktstelle 6 zu ermögli­ chen. Die Verstärkungskontaktstelle 6 kann auf der An­ bringungsebene 14 angehaftet werden.

Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleiteranordnung der vorliegenden Erfindung wird unten in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben.

An einer vorbestimmten Position auf dem Harzrahmen 19 (siehe Fig. 4), welcher durch das oben erörterte Verfah­ ren hergestellt wird, wird ein IC-Chip 3 mittels eines Chipbondmaterials 2 wie einer Bondschicht oder einer Bondpaste angehaftet.

Danach werden durch Drahtbonden eine Bondkon­ taktstelle (Verbindungsanschluss) auf dem IC-Chip 3 und eine Kontaktstelle (innerer Anschluss) auf dem Basisver­ bindungssubstrat 1 durch den Au-Draht 5 elektrisch ver­ bunden (siehe Fig. 4).

Danach werden wie in Fig. 4 dargestellt Metallformen 11 verwendet, um den IC-Chip 3 mit Harz durch einen Spritzgussprozess (transfer mold process) einzukapseln. Es ist zu dieser Zeit wichtig, dass die Elektrodenkon­ taktstelle 7 und das Lötmittelresist 10 auf der Verstär­ kungskontaktstelle 6 die Oberfläche der Metallform 11, wie in Fig. 4 dargestellt, gleichförmig berühren.

Nach dem Gußprozess wie oben beschrieben, wird eine Wärmebehandlung bzw. ein Einbrennen auf die Anbringungs­ lötmittelkugel 6 wie in Fig. 1 dargestellt, auf der Elek­ trodenkontaktstelle 7 durchgeführt. Der Harzrahmen 19 wird in Stücke geteilt, um Halbleiterbauelemente zu er­ zeugen, wobei Fig. 1 eine von derartigen Halbleiteranord­ nungen darstellt.

Zweite Ausführungsform

Entsprechend Fig. 9 bis 13 werden eine zweite Aus­ führungsform und Modifizierungen davon beschrieben. Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleiteranord­ nung der zweiten Ausführungsform. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf die Halbleiteranordnung von Fig. 9, um ei­ ne Anbringungsebene 14 darzustellen.

Wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, besitzt bei der zweiten Ausführungsform eine Verstärkungskontaktstelle 6 eine Form unterschiedlich zu derjenigen bei der ersten Ausführungsform. Insbesondere ist eine große einstückige Verstärkungskontaktstelle 6 in Form eines Gitters gebil­ det. Andere Strukturkomponenten sind ähnlich wie jene der ersten Ausführungsform, und es wird eine Beschreibung da­ von hier nicht wiederholt.

Wie die Verstärkungskontaktstelle 6 der ersten Aus­ führungsform kann die Verstärkungskontaktstelle 6 der zweiten Ausführungsform einen Harzrahmen 19 (Basisverbindungssubstrat 1) in dem Spritzgussprozess tragen, und somit ist es möglich, eine Deformierung des Harzrahmens 19 (des Basisverbindungssubstrats 1) infolge des Einspritzdrucks des Gussharzes zu verhindern.

Modifizierungen der zweiten Ausführungsform werden in Verbindung mit Fig. 11 bis 13 beschrieben.

Entsprechend Fig. 11 und 12 kann eine Verstär­ kungskontaktstelle 6 in Form eines Rings gebildet werden, und es kann eine weitere Verstärkungskontaktstelle 6 darin gebildet werden. Verstärkungskontakte 6 können ebenfalls den Harzrahmen 19 (das Basisverbindungssubstrat 1) in dem Spritzgussprozess tragen.

Wie in Fig. 13 dargestellt können die Elektrondenkon­ taktstellen 7 in dem mittleren Gebiet des Basisverbindungssubstrats 1 angeordnet werden, und es kann eine Ver­ stärkungskontaktstelle 6 in dem Randgebiet des Basisver­ bindungssubstrats 1 angeordnet werden. Diese Verstär­ kungskontaktstelle 6 kann ebenfalls den Harzrahmen 19 (das Basisverbindungssubstrat 1) in dem Spritzgussprozess tragen.

Insbesondere ist die in Fig. 13 dargestellte Verstär­ kungskontaktstelle 6 nützlich, wenn der IC-Chip 3 sich nach außen relativ zu den Elektrodenkontaktstellen 7 er­ streckt. Obwohl das in Fig. 13 dargestellte Beispiel der­ art vorgesehen ist, dass es eine einstückige Verstär­ kungskontaktsstelle 6 in Form eines Rahmens enthält, kann eine Mehrzahl von Verstärkungskontaktstellen 6 alternativ entlang dem Randgebiet des Basisverbindungssubstrats 1 angeordnet werden.

Die Form und das Material der Verstärkungskon­ taktstelle 6 kann willkürlich gewählt werden wie irgend­ eine, welche den Harzrahmen 19 (das Basisverbindungs­ substrat 1) zusammen mit der Elektrodenkontaktstelle 7 in dem Spritzgussprozess tragen kann, um zu verhindern, dass der Harzrahmen 19 (das Basisverbindungssubstrat 1) bei dem Spritzgussprozess deformiert wird.

Darüber hinaus kann die Verstärkungskontaktstelle 6 aus irgendeinem Material unterschiedlich zu demjenigen der Kontaktstelle 7 gebildet werden. In diesem Fall wird das Material der Verstärkungskontaktstelle 6 bevorzugt derart gewählt, dass es einen Elastizitätskoeffizienten von nahezu gleich demjenigen der Elektrodenkontaktstelle besitzt.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich für eine Halbleiteranordnung, welche eine Elektrodenkon­ taktstelle 7 einer Dicke von wenigstens 5 µm besitzt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es mög­ lich zu verhindern, dass das Basisverbindungssubstrat (der Harzrahmen) in dem Spritzgussprozess deformiert wird, und somit zu verhindern, dass der Halbleiterchip infolge einer Deformierung des Basisverbindungssubstrats beschädigt wird. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit der Halbleiteranordnung verbessert werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert be­ schrieben und erläutert worden ist, versteht es sich, dass dieselbe lediglich mittels einer Erläuterung und ei­ nes Beispiels und nicht mittels einer Beschränkung darge­ legt wird, wobei der Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich bezüglich der beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Vorstehend wurden ein Basisverbindungssubstrat, ein Herstellungsverfahren davon, eine Halbleiteranordnung und ein Herstellungsverfahren davon offenbart. Die Halblei­ teranordnung enthält ein Basisverbindungssubstrat (1), welches einen Verbindungsabschnitt aufweist, einen IC- Chip (3), welcher auf dem Basisverbindungssubstrat (1) angebracht ist, und einem Gussharzabschnitt (4), welcher den IC-Chip (3) einkapselt. Das Basisverbindungssubstrat (1) enthält eine Elektrodenkontaktstelle (7) für eine äu­ ßere Verbindung, welche an dem Verbindungsabschnitt ange­ schlossen ist, und eine Verstärkungskontaktstelle (6) zum Verhindern, dass das Basisverbindungssubstrat (1) in ei­ nem Spritzgussprozess deformiert wird.

Claims (10)

1. Halbleiteranordnung mit:
einem Basisverbindungssubstrat (1), welches einen Verbindungsabschnitt aufweist;
einer Elektrodenkontaktstelle (7) für eine äußere Verbindung, welche auf einer ersten Oberfläche des Basis­ verbindungssubstrats gebildet und mit dem Verbindungsab­ schnitt verbunden ist;
einem Verstärkungsteil (6), welches auf der ersten Oberfläche gebildet ist und verhindert, dass das Basis­ verbindungssubstrat in einem Spritzgussprozess deformiert wird;
einem Halbleiterchip (3), welcher auf der zweiten Oberfläche des Basisverbindungssubstrats angebracht ist; und
einem Harzabschnitt (4), welcher den Halbleiterchip einkapselt.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass
das Basisverbindungssubstrat ein Durchgangsloch (9) und einen in dem Durchgangsloch gebildeten Leiterab­ schnitt (17) enthält,
wobei die Elektrodenkontaktstelle auf oder nahe dem Durchgangsloch angeordnet ist, um mit dem Leiterabschnitt elektrisch verbunden zu sein, und
das Verstärkungsteil auf einem Gebiet angeordnet ist, in welchem kein Loch gebildet ist.

3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Lötmittelkugel (8) auf der Elektrodenkon­ taktstelle gebildet ist und das Verstärkungsteil mit ei­ ner Isolierschicht (10) bedeckt ist.

4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass
die Halbleiteranordnung auf einem Anbringungssubstrat (15) angebracht ist, welches einen Kontaktfleck (16) be­ sitzt,
die Elektrodenkontaktstelle und der Kontaktfleck über die Lötmittelkugel elektrisch verbunden sind, und
das Verstärkungsteil von dem Anbringungssubstrat ohne Verbindung zu dem Kontaktfleck getrennt ist.

5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Verstärkungsteil und die Elektrodenkontaktstelle aus demselben Material gebildet sind.

6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranord­ nung, mit den Schritten:
Bilden eines Verbindungsabschnitts auf einem Basis­ verbindungssubstrat (1), welches aus einem Isoliermateri­ al gebildet wird;
Bilden einer Elektrodenkontaktstelle (7) für eine äu­ ßere Verwendung auf einer ersten Oberfläche des Basisver­ bindungssubstrats für einen elektrischen Anschluss an dem Verbindungsanschluss;
Bilden eines Verstärkungsteils (6) auf der ersten Oberfläche, um zu verhindern, dass das Basisverbindungs­ substrat in einem Spritzgussprozess deformiert wird;
Anbringen eines Halbleiterchips (3) auf einer zweiten Oberfläche des Basisverbindungssubstrats; und
Bilden eines Harzabschnitts (4) durch ein Spritzguss­ verfahren, um den Halbleiterchip einzukapseln.

7. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranord­ nung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Schritte
Bilden eines Durchgangslochs (9) in dem Basisverbin­ dungssubstrat, und
Bilden eines Leiterabschnitts (17) in dem Durchgangs­ loch, wobei
der Schritt des Bildens der Elektrodenkontaktstelle den Schritt des Bildens der Elektrodenkontaktstelle auf oder nahe dem Durchgangsloch für einen elektrischen An­ schluss an dem Leiterabschnitt enthält, und
der Schritt des Bildens des Verstärkungsteils den Schritt des Bildens des Verstärkungsteils auf einem Ge­ biet enthält, in welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranord­ nung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnt, dass der Schritt des Bildens des Harzabschnitts den Schritt des Bildens des Harzabschnitts in einer Metall­ form (11) mit dem Verstärkungsteil und der Elektrodenkon­ taktstelle enthält, welche das Basisverbindungssubstrat tragen.

9. Basisverbindungssubstrat (1) mit:
einer auf einem Isoliermaterial gebildeten Basis;
einem auf der Basis gebildeten Verbindungsabschnitt;
einer Elektrodenkontaktstelle (7) für eine äußere Verbindung, welche auf einer ersten Oberfläche der Basis gebildet und mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist; und
einem Verstärkungsteil (6), welches auf der ersten Oberfläche gebildet ist und verhindert, dass die Basis in einem Spritzgussprozess deformiert wird.

10. Basisverbindungssubstrat nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch ein Durchgangsloch (9) und einen Leiterab­ schnitt (15), welcher in dem Durchgangsloch gebildet ist, wobei
die Elektrodenkontaktstelle auf oder nahe dem Durch­ gangsloch für einen elektrischen Anschluss an dem Leiter­ abschnitt angeordnet ist, und
das Verstärkungsteil auf einem Gebiet gebildet ist, in welchem kein Durchgangsloch gebildet ist.