本發(fā)明專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體裝置。在一個實施例中，一種半導(dǎo)體裝置具有基底、第一半導(dǎo)體芯片、電極、第一和第二連接部件以及第一和第二密封部件。所述電極被設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體芯片上并包含Al。所述第一連接部件電連接所述電極和所述基底，并包含Au或Cu。所述第一密封部件密封所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第一連接部件。一個或多個第二半導(dǎo)體芯片層疊在所述第一密封部件上。所述第二密封部件密封所述第一連接部件、所述一個或多個第二半導(dǎo)體芯片以及一個或多個第二連接部件。所述第一密封部件中的Cl離子和Br離子的總重量W1與所述第一密封部件和所述基底的樹脂的重量W0的比率小于等于7.5ppm。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本文中描述的實施例一般涉及其中層疊有多個半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置。
技術(shù)介紹
存在這樣的半導(dǎo)體封裝，其中，存儲器芯片(存儲器元件)和控制向/從該存儲器芯片寫入和讀取的控制芯片(控制元件，系統(tǒng)LSI)被層疊。為了以該方式層疊控制芯片和存儲器芯片，存在使用多個半導(dǎo)體封裝(多封裝結(jié)構(gòu))的方式和使用單個半導(dǎo)體封裝(單封裝結(jié)構(gòu))的方式。在多封裝結(jié)構(gòu)中，控制芯片的半導(dǎo)體封裝和存儲器芯片的半導(dǎo)體封裝被層疊(封裝上封裝(Package On Package))。在單封裝結(jié)構(gòu)中，控制芯片和存儲器芯片被并列設(shè)置或?qū)盈B在一個基底上，從而形成半導(dǎo)體封裝。在多封裝結(jié)構(gòu)中，可以在每個半導(dǎo)體封裝中的芯片與基底之間設(shè)置連接，從而便于高速操作。然而，多封裝結(jié)構(gòu)在厚度和成本上不利。另一方面，單封裝結(jié)構(gòu)在厚度和成本上比多封裝結(jié)構(gòu)有利。然而，芯片與基底之間的連接關(guān)系傾向于復(fù)雜。此外，從長期來看，確保封裝中的電連接的可靠性變難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例實現(xiàn)能夠確保封裝中的電連接的可靠性的半導(dǎo)體裝置。在一個實施例中，一種半導(dǎo)體裝置具有基底、第一半導(dǎo)體芯片、電極、第一和第二連接部件以及第一和第二密封部件。所述第一半導(dǎo)體芯片被設(shè)置在所述基底上。所述電極被設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體芯片上并包含Al。所述第一連接部件電連接所述電極和所述基底，并包含Au或Cu。所述第一密封部件密封所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第一連接部件。一個或多個第二半導(dǎo)體芯片層疊在所述第一密封部件上。一個或多個第二連接部件電連接所述一個或多個第二半導(dǎo)體芯片和所述基底。所述第二密封部件密封所述第一連接部件、所述一個或多個第二半導(dǎo)體芯片以及所述一個或多個第二連接部件。所述第一密封部件中的Cl離子和Br離子的總重量Wl與所述第一密封部件和所述基底的樹脂的重量WO的比率小于等于7. 5ppm。本專利技術(shù)的實施例可實現(xiàn)能夠確保封裝中的電連接的可靠性的半導(dǎo)體裝置。附圖說明圖1是根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置的平面圖；圖2A和圖2B是根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖3是根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置的放大截面圖；圖4是示例根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置的制造工序的流程圖；圖5A和圖5B是在圖4的工序之后產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖；圖6A和圖6B是在圖4的工序之后產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖；圖7A和圖7B是在圖4的工序之后產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖；圖8A和圖8B是在圖4的工序之后產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖；圖9A和圖9B是根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體裝置的側(cè)面圖；圖10是根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體裝置的放大截面圖；圖11是示出根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體裝置的制造工序的流程圖；圖12是表示用于密封部件31的樹脂材料的粘度的溫度依賴性的曲線圖；圖13A和圖13B是表示在接合線(bonding wire) BI和電極21a至21d的接合部分(joining part)中發(fā)生的層狀結(jié)構(gòu)(lamellar structure)的顯微鏡照片；圖14是表示Au和Al的合金層的顯微鏡照片；圖15A和15B是描述層狀結(jié)構(gòu)LS的發(fā)生機制的圖；以及圖16是示例加速試驗的結(jié)果的圖。具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述實施例。(第一實施例)圖1是根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置I的平面圖。圖2A和圖2B是半導(dǎo)體裝置I的側(cè)面圖。圖2A是在圖1中的箭頭α的方向上觀看的半導(dǎo)體裝置I的側(cè)面圖。圖2Β是在圖1中的箭頭β的方向上觀看的半導(dǎo)體裝置I的側(cè)面圖。圖3是半導(dǎo)體裝置I的放大的截面圖。注意，在圖1中，省略了對密封部件61和接合線Β2、Β3的圖示。在圖2Α中，半導(dǎo)體裝置I被示例為具有處于透視狀態(tài)的密封部件61。在圖2Β中，密封部件61處于透視狀態(tài)，并且省略了對接合線Β3的圖示。(半導(dǎo)體裝置I的概況)首先，將描述半導(dǎo)體裝置I的概況。半導(dǎo)體裝置I具有矩形安裝基底11、矩形半導(dǎo)體芯片21、密封部件31、矩形半導(dǎo)體芯片41至44、矩形半導(dǎo)體芯片51至54以及密封部件61。半導(dǎo)體芯片41至44和51至54是用于寫入和讀取數(shù)據(jù)的存儲器芯片，并且通過作為控制芯片(控制器)的半導(dǎo)體芯片21執(zhí)行對這些半導(dǎo)體芯片41至44和51至54寫入和讀取數(shù)據(jù)。在該半導(dǎo)體裝置I中，將多個半導(dǎo)體芯片41至44和51至54分成用于執(zhí)行寫入和讀取數(shù)據(jù)的兩個系統(tǒng)(第一和第二系統(tǒng))。此外，半導(dǎo)體芯片21與外部之間的數(shù)據(jù)交換也被分成兩個系統(tǒng)(第三和第四系統(tǒng))。當(dāng)在系統(tǒng)中和系統(tǒng)之間的布線長度存在較大差異時，半導(dǎo)體芯片的操作的加速受到阻礙。如上所述，通過半導(dǎo)體芯片21執(zhí)行在半導(dǎo)體芯片41至44、51至55與外部之間的信號輸入/輸出。在該實施例中，半導(dǎo)體芯片21被設(shè)置在安裝基底11的中心附近，從而便于使外部連接端子13a、13b與半導(dǎo)體芯片21之間的布線具有相等的長度(或具有近似相等的長度，以下將簡稱為“具有相等的長度”)。此外，半導(dǎo)體芯片41至44、51至55被設(shè)置在半導(dǎo)體芯片21上，從而便于使半導(dǎo)體芯片21與半導(dǎo)體芯片41至44、51至55之間的布線具有相等的長度。為了使布線具有相等的長度，可以設(shè)想，層疊處于單獨封裝的半導(dǎo)體芯片21和半導(dǎo)體芯片41至44、51至55 (封裝上封裝)。即，可在每個半導(dǎo)體封裝中設(shè)置芯片與基底之間的連接，并且這便于高速操作。然而，制造多個封裝通常導(dǎo)致高成本，并傾向于使整個厚度變大。關(guān)于這一點，在該實施例中，可以以相對低的成本制造具有相等長度的布線的薄半導(dǎo)體裝置I。具體地，構(gòu)造半導(dǎo)體裝置I，使得通過設(shè)計半導(dǎo)體芯片21、半導(dǎo)體芯片41至44和半導(dǎo)體芯片51至55在安裝基底11上的設(shè)置等等，布線長度在系統(tǒng)中和系統(tǒng)之間基本上相等。具體地，其被構(gòu)造為，使得在連接半導(dǎo)體芯片21和半導(dǎo)體芯片41至44的布線當(dāng)中的特定布線(第一系統(tǒng))與在連接半導(dǎo)體芯片21和半導(dǎo)體芯片51至54的布線當(dāng)中的特定布線(第二系統(tǒng))具有基本上相同的布線長度，此外，在連接半導(dǎo)體芯片21和安裝基底11 的外部連接端子13a的布線當(dāng)中的特定布線(第三系統(tǒng))與在連接半導(dǎo)體芯片21和安裝基底11的外部連接端子13b的布線當(dāng)中的特定布線(第四系統(tǒng))具有基本上相同的布線長度。這里，注意，特定布線是指用于傳送數(shù)據(jù)信號(IO)或者指定數(shù)據(jù)的讀取/寫入的時機(timing)的定時信號(timing signal)的布線。(半導(dǎo)體裝置I的結(jié)構(gòu))下文中，將描述半導(dǎo)體裝置I的結(jié)構(gòu)。安裝基底11具有與前表面和后表面對應(yīng)的第一主表面IIa和第二主表面lib。安裝基底11是具有第一至第四邊(側(cè)表面)A至D的矩形基底。如圖3所示，安裝基底11具有中心層(core layer) Ilc ;布線層lld、lle ;層間連接部Ilf ;以及阻焊層llg、llh。中心層Ilc是具有例如50 μ m至300 μ m的厚度的樹脂層(例如使用玻璃環(huán)氧樹脂或雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(bismaleimide triazine resin))。例如，Cu被用于布線層lid、lie,其中一個或多個布線層被設(shè)置在中心層Ilc的兩個表面上。連接端子12a至12f和外部連接端子13a、13b被連接至布線層lld、lle。阻焊層llg、Ilh是分別被設(shè)置在布線層IlcUlle外部的樹脂層(使用例如環(huán)氧樹脂)。在設(shè)置連接端子12a至12f和外部連接端子13a、13b的位置處，在阻焊層Il本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種半導(dǎo)體裝置，包括：基底；第一半導(dǎo)體芯片，其被設(shè)置在所述基底上；電極，其被設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體芯片上并包含Al；第一連接部件，其電連接所述電極和所述基底，并包含Au或Cu；第一密封部件，其密封所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第一連接部件；一個或多個第二半導(dǎo)體芯片，其層疊在所述第一密封部件上；一個或多個第二連接部件，其電連接所述一個或多個第二半導(dǎo)體芯片和所述基底；第二密封部件，其密封所述第一連接部件、所述一個或多個第二半導(dǎo)體芯片以及所述一個或多個第二連接部件；以及所述第一密封部件中的Cl離子和Br離子的總重量W1與所述第一密封部件和所述基底的樹脂的重量W0的比率小于等于7.5ppm。
【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：井本孝志，安藤善康，谷本亮，巖本正次，竹本康男，田口英男，武部直人，宮下浩一，田中潤，石田勝廣，渡邊昭吾，佐野雄一，
申請(專利權(quán))人：株式會社東芝，
類型：發(fā)明
國別省市：
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