CN1145207C - 半导体集成电路卡制造方法和半导体集成电路卡 - Google Patents

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Abstract

揭示了一种半导体集成电路卡，其中把半导体集成电路芯片器件装入卡片衬底中，此集成电路芯片器件包括其上形成有电路图案的衬底；键合到衬底上且具有连到电路图案的电极的半导体集成电路芯片；加固金属板；以及用于覆盖半导体集成电路芯片的周边表面并把加固金属板键合到半导体集成电路芯片上的密封树脂部分。

Description

半导体集成电路卡制造方法和半导体集成电路卡
本发明涉及半导体集成电路卡制造方法及半导体集成电路卡。
通过树脂的丝网印刷来密封装入半导体集成电路卡(IC卡)中的半导体集成电路芯片(IC芯片)。
装入这种IC卡的IC芯片的缺点在于，其强度低且其密封形状和密封厚度的偏移(dispersion)大，这是因为通过树脂的丝网印刷来进行密封的。如果IC芯片的强度低，则在通过外部压力弯曲IC卡时，存在IC芯片被破坏或IC芯片的电极与衬底电路图案的连接脱落的危险。如果IC芯片的密封形状和密封厚度的偏移大，则难于控制IC卡的质量和产量。
针对这点，本发明的一个目的是提出一种半导体集成电路芯片的密封方法和半导体集成电路芯片器件，能提供强度极高且密封形状和密封厚度的偏移较小的半导体集成电路芯片器件。
此外，本发明提出这样的半导体集成电路卡，不存在半导体集成电路芯片器件被破坏或其电极与衬底电路图案的连接脱落的危险，而且容易控制其质量和产量。
依据第一个本发明的半导体集成电路卡的制造方法包括以下步骤：把半导体集成电路芯片键合到其上已形成电路图案的衬底上，把半导体集成电路芯片的电极连到该电路图案，并把预定量的密封树脂加到第一加固金属板上；通过所加的密封树脂把键合有半导体集成电路芯片的衬底置于第一加固金属板上；把预定量的密封树脂加到半导体集成电路芯片上；在所加的密封树脂上方放置第二加固金属板，通过第一和第二加固金属板对密封树脂加压，并使密封树脂沿半导体集成电路芯片的周边表面流动；使得沿半导体集成电路芯片的周边表面流动的密封树脂固化。
依据第二个本发明的半导体集成电路卡的制造方法，把半导体集成电路芯片键合到其上已形成电路图案的衬底上，把半导体集成电路芯片的电极连到该电路图案。此外，把预定量的密封树脂加到第一加固金属板上。接着，通过所加的密封树脂把键合有半导体集成电路芯片的衬底置于第一加固金属板上。接着，把预定量的密封树脂加到半导体集成电路芯片上。接着，在所加的密封树脂上方放置第二加固金属板。此外，通过第一和第二加固金属板对密封树脂加压，并使密封树脂沿半导体集成电路芯片的周边表面流动，使得在半导体集成电路芯片的周边表面流动的密封树脂固化。
图1A和1B是示出依据本发明第一实施例的半导体集成电路卡的基本部分的工艺图；
图2A到2E是示出第一实施例的IC芯片密封方法的工艺图；
图3是示出第一实施例的IC卡的剖面图；
图4A和4B是示出依据本发明第二实施例的半导体集成电路卡的基本部分的工艺图；
图5A到5E是示出第二实施例的IC芯片密封方法的工艺图；以及
图6是示出第二实施例的IC卡的剖面图。
以下，将参考附图来描述半导体集成电路芯片(IC芯片)的密封方法、半导体集成电路芯片器件(IC芯片器件)和半导体集成电路卡(IC卡)，它们都是本发明的具体例子。
首先，参考图1A、1B和图2A到2E来描述IC芯片密封方法和IC芯片器件(图1B)，它们都是本发明的具体例子。如图2A所示，制备其上形成多个电路图案KP的薄膜衬底101。如图2B所示，把少量的粘合剂BD1加到薄膜衬底101的每个电路图案KP上或者图2A的每个电路图案KP中的薄膜衬底101上。如图2C所示，把IC芯片102放置在薄膜衬底101的每个电路图案KP的粘合剂BD1上，对每个IC芯片102加压。此外，对每个IC芯片102和薄膜衬底101加热，把每个IC芯片102键合(粘接)到薄膜衬底101的每个电路图案KP的预定部分。此外，把每个IC芯片102的电极连到对应电路图案KP的预定部分。
如图2D和图1A所示，把预定量的密封树脂103(粘合剂BD2)加到IC芯片CP上，以紫外线照射密封树脂103(粘合剂BD2)以暂时固化。如图2E、图1A和图1B所示，在暂时固化的密封树脂103(粘合剂BD2)上方放置形状类似于IC芯片102的顶面(矩形)且比IC芯片102顶面的面积大的(矩形)加固金属板104。使用加压夹具(jig)，把加固金属板104靠在IC芯片102的顶面上均匀加压，同时保持加固金属板104与IC芯片102之间的平行状态。如图1B所示，这样使密封厚度恒定。此外，使密封树脂103(粘合剂BD2)沿IC芯片102的周边表面流动，以把加固金属板104键合到IC芯片102的顶面并覆盖IC芯片102的周边表面。然后，密封树脂部分105(粘合剂BD2)以紫外线照射从而固化。结果，获得图1B所示具有固定形状和固定密封厚度的多个IC芯片器件CPD。
虽然未示出，但在每个电路图案KP处冲压出多个IC芯片器件CPD并把它们置于卷动薄膜上。此外，在每个IC芯片器件CPD和卷动薄膜上进行薄膜涂敷。其后，使IC芯片器件CPD和卷动薄膜在加热滚柱之间通过。结果，获得具有耦合成一线的许多IC卡的卡片耦合板。以固定的间隔切割此卡片耦合板。获得多个长度固定的卡片耦合板，每块耦合板都具有耦合成一线的预定数目的IC卡。在每个IC卡处冲压出长度固定的卡片耦合板。这样获得各个IC卡。
现在将参考图3来描述其中包含IC芯片的IC卡(半导体集成电路卡)的结构。把IC芯片器件CPD安装在卡片衬底上。换句话说，把IC芯片器件CPD装入树脂填充层106，树脂填充层106由例如环氧树脂制成。把由例如聚乙烯对苯二酸酯(polyethylene terephthalate)制成的防护(armoring)树脂板107和108分别键合到树脂填充层106的前后，从而形成IC卡。
因此，依据上述制造方法，可获得这样的半导体集成电路芯片器件，其中半导体集成电路芯片、加固金属板和密封树脂变为一体化结构，强度高，且密封形状和密封厚度的偏移较小。因此，这种半导体集成电路芯片器件非常适合于安装在半导体集成电路卡上。
因此，可获得这样的半导体集成电路卡，不存在半导体集成电路芯片器件被破坏或电极与衬底电路图案的连接脱落的危险，且容易控制质量和产量。
接着，将描述半导体集成电路芯片(IC芯片)密封方法、半导体集成电路芯片器件(IC芯片器件)和半导体集成电路卡(IC卡)，它们都是本发明的具体例子。
首先，参考图4A、4B和图5A到5F来描述IC芯片密封方法和IC芯片器件(图4B)，它们都是本发明的具体例子。如图5A所示，制备其上形成多个电路图案KP的薄膜衬底401。如图5B所示，使用分配器(dispenser)把少量(固定量)的粘合剂BD1加到图5A的薄膜衬底401的每个电路图案KP上或者每个电路图案KP中的薄膜衬底401上。如图5C所示，把每个IC芯片402放置在薄膜衬底401的每个电路图案KP的粘合剂BD1上，并对每个IC芯片402加压。此外，对每个IC芯片402和薄膜衬底401加热，把每个IC芯片402键合(粘接)到薄膜衬底401的每个电路图案KP的预定部分。此外，使用焊接剂把每个IC芯片402的电极连到对应电路图案KP的预定部分。
如图4A和图5D所示，准备多个形状类似于IC芯片402的底面(矩形)且比IC芯片402的底面的面积大的第二加固金属板405(矩形)。在每个第一加固金属板MP1上，使用分配器加上预定量(固定量)的密封树脂403(粘合剂BD2)。此工艺可在以上参考图5A到5C所述的工艺的前、后或中间进行。
如图2E所示，通过所加的密封树脂403(粘合剂BD2)把键合有IC芯片402的薄膜衬底FB置于第二加固金属板405上。
然后，如图5E和图4A所示，使用分配器把预定量(固定量)的密封树脂403(粘合剂BD3)加到每个IC芯片402上，以紫外线照射密封树脂403(粘合剂BD3)从而使之暂时固化。如图5E、图4A和图4B所示，把形状类似于每个IC芯片402的顶面(矩形)且比每个IC芯片402的顶面的面积大的多个第一加固金属板404(矩形)固定于夹具，沿水平移动，并置于暂时固化的密封树脂403(粘合剂BD3)上方。使用加压夹具，在第一和第二加固金属板404与405之间的一部分被均匀加压，同时保持第一和第二加固金属板404和405以及每个IC芯片402之间的平行状态。如图4B所示，这样使密封厚度恒定，还使密封树脂403(粘合剂BD3)沿每个IC芯片402的周边表面流动，以把每个第二加固金属板405键合到薄膜衬底401并把每个第一加固金属板404键合到每个IC芯片402上，从而覆盖每个IC芯片402的周边表面。以紫外线照射密封树脂403(粘合剂BD3)，从而它们被固化而形成密封树脂部分406。结果，获得图4B所示具有固定形状和固定密封厚度的多个IC芯片器件CPD。
虽然未示出，但在每个电路图案KP处冲压出多个IC芯片器件CPD并把它们置于卷动薄膜上。此外，在每个IC芯片器件CPD和卷动薄膜上进行薄膜涂敷。其后，使IC芯片器件CPD和卷动薄膜在加热滚柱之间通过。结果，获得具有耦合成一线的许多IC卡的卡片耦合板。以固定的间隔切割此卡片耦合板。获得具有耦合成一线的预定数目的IC卡的多个长度固定的卡片耦合板。在每个IC卡处冲压出长度固定的卡片耦合板。这样获得各个IC卡。
现在将参考图6来描述其中包含IC芯片402的IC卡(半导体集成电路卡)的结构。把IC芯片器件CPD安放在卡片衬底上。换句话说，把IC芯片器件CPD装入树脂填充层407，树脂填充层407由例如环氧树脂制成。把由例如聚乙烯对苯二酸酯(polyethylene terephthalate)制成的防护(armoring)树脂板408和409分别键合到树脂填充层407的前后，从而形成IC卡。
因此，依据上述制造方法的IC卡包括：其上形成有电路图案的衬底；键合到衬底上且具有连到电路图案的电极的半导体集成电路芯片；第一和第二加固金属板；以及用于覆盖半导体集成电路芯片的周边表面、把第一加固金属板键合到衬底上并把第二加固金属板键合到半导体集成电路芯片上的密封树脂部分。因此，可获得这样的半导体集成电路芯片器件，其中半导体集成电路芯片、夹紧插入其间的半导体集成电路芯片的第一和第二加固金属板以及密封树脂变为一体化结构，从而其强度极高，即对抗从其前后所加的诸如弯曲、负荷、冲击等外力的耐久性极高，且密封形状和密封厚度的偏移较小。因此，这种半导体集成电路芯片器件非常适合于安装在半导体集成电路卡上。
依据第三个本发明，把一半导体集成电路芯片器件装入卡片衬底中，此半导体集成电路芯片器件包括：其上形成有电路图案的衬底；键合到衬底上且具有连到电路图案的电极的半导体集成电路芯片；第一和第二加固金属板；以及用于覆盖半导体集成电路芯片的周边表面、把第一加固金属板键合到衬底上并把第二加固金属板键合到半导体集成电路芯片上的密封树脂部分。因此，可获得这样的半导体集成电路芯片器件，其中
因此，可获得这样的半导体集成电路卡，不存在半导体集成电路芯片器件被破坏或电极与衬底电路图案的连接脱落的危险，且容易控制质量和产量。
已参考附图描述了本发明的较佳实施例，本领域内的技术人员可以理解本发明不限于上述实施例，可在其中进行各种变化和修改，而不背离附加的权利要求书中所限定的本发明的精神或范围。

Claims (8)

1.一种半导体集成电路器件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
在衬底上形成多个电路图案；
把多个半导体集成电路芯片键合到其上形成有所述电路图案的所述衬底的第一表面上，并把所述半导体集成电路芯片的电极连到每个所述电路图案；
把第一密封树脂加到每一块所述半导体集成电路芯片上；
把第一加固金属板置于所述第一密封树脂上；
把第二密封树脂加到第二加固金属板上；
把所述第二加固金属板置于所述衬底的第二表面上，所述第二密封树脂位于所述第二加固金属板和所述第二表面之间；
通过所述第一和第二加固金属板对所述第一和第二密封树脂加压，从而所述第一密封树脂沿每一块所述半导体集成电路芯片的周边表面流动；
固化沿所述半导体集成电路芯片的周边表面流动的所述密封树脂；以及
其后在每个电路图案处把所述衬底分割成半导体集成电路器件。
2.一种半导体集成电路卡的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
在衬底上形成多个电路图案；
把多个半导体集成电路芯片键合到其上形成有所述电路图案的所述衬底的第一表面上，并把所述半导体集成电路芯片的电极连到每个所述电路图案；
把第一密封树脂加到每一块所述半导体集成电路芯片上；
把第一加固金属板置于所述第一密封树脂上；
把第二密封树脂加到第二加固金属板上；
把所述第二加固金属板置于所述衬底的第二表面上，所述第二密封树脂位于所述第二加固金属板和所述第二表面之间；
通过所述第一和第二加固金属板对所述第一和第二密封树脂加压，从而所述第一密封树脂沿每一块所述半导体集成电路芯片的周边表面流动；
固化沿所述半导体集成电路芯片的周边表面流动的所述密封树脂；
在每一块半导体集成电路芯片处把所述衬底分割成半导体集成电路器件；
把独立分割的半导体电路芯片置于卷动薄膜上并对其进行涂敷；
对涂敷所述半导体集成电路芯片的薄膜进行加热；
制造其中将多个半导体集成电路芯片连成线的卡片连接板；以及
把所述卡片连接板分割成独立的半导体集成电路卡。
3.一种半导体集成电路器件，其特征在于包括：
其上形成有电路图案的衬底；
键合到所述衬底的第一表面上的半导体集成电路芯片，所述半导体集成电路芯片具有连到所述电路图案的电极；
置于所述半导体集成电路芯片上的第一加固金属板；
置于所述衬底的第二表面上的第二加固金属板；
置于所述半导体集成电路芯片的周边表面上并粘接所述第一加固金属板的第一密封树脂；以及
用于把所述第二加固金属板粘接到所述衬底的第二密封树脂。
4.一种半导体集成电路卡，其特征在于包括：
其上形成有电路图案的衬底；
键合到所述衬底的第一表面上的半导体集成电路芯片，所述半导体集成电路芯片具有连到所述电路图案的电极；
置于所述半导体集成电路芯片上的第一加固金属板；
置于所述衬底的第二表面上的第二加固金属板；
置于所述半导体集成电路芯片的周边表面上并粘接所述第一加固金属板的第一密封树脂；
用于把所述第二加固金属板粘接到所述衬底的第二密封树脂；以及
经由一填充树脂层有所述半导体集成电路位于其间的一对外部衬底。
5.如权利要求4所述的半导体集成电路卡，其特征在于所述衬底为薄膜衬底。
6.如权利要求4所述的半导体集成电路卡，其特征在于所述第一加固金属板的表面类似于所述半导体集成电路芯片的顶面但比所述顶面的面积大。
7.如权利要求4所述的半导体集成电路卡，其特征在于在具有所述被密封的半导体集成电路芯片的所述衬底的两面都形成防护树脂层。
8.如权利要求4所述的半导体集成电路卡，其特征在于所述第二加固金属板的表面类似于所述半导体集成电路芯片的底面但比所述底面的面积大。
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