胶带自动粘结式胶带及包括胶带自动粘结式胶带的半导体器件

摘要

胶带自动粘结式胶带包括：具有第一开孔(1a)的第一薄膜(1A)；在第一薄膜上形成的至少一条信号线(2)；在第一薄膜上形成的至少一条地线(3)；其特点在于：具有第二开孔(1b)的第二薄膜(1B)；第一薄膜位于第二开孔内；第三薄膜(1C)位于第一开孔内；在第二薄膜上形成第一闭环导线(4b)；在第三薄膜上形成第二闭环导线(4c)；地线从第一薄膜向内和向外延伸，与第一和第二闭环导线连接。结果可以减小地线的有效电感和接地弹跳噪声以及信号线之间的电容从而减小串音噪声。

说明书

本发明涉及胶带自动粘结式胶带及包括胶带自动粘结式胶带的半导体器件，更具体地说，涉及对它们的改进，以降低有效电导、接地弹跳噪声和串音噪声。

最近，为了达到缩小电子器件尺寸的目的，广泛采用包括可以装在高密度电子器件衬底表面上的胶带自动粘结式胶带的半导体器件。

传统的带有胶带自动粘结式胶带的半导体器件示于1A和1B。如图所示，半导体器件包括胶带自动粘结式胶带和半导体元件6。胶带自动粘结式胶带包括一个呈框型的诸如聚酰亚胺等的绝缘有机薄膜1。就是说，薄膜1呈矩形，其中有一个矩形的开孔1a。半导体元件6位于矩形开孔1a内。多个电极成排地沿着半导体元件6的四个边排列。

在薄膜1上形成多条信号线2和地线3。这些导线，例如，通过在薄膜1上淀积铜薄膜等金属薄膜，然后对该金属薄膜进行湿法蚀刻而形成。信号线2和地线3从薄膜1向内延伸与电极7电连接。例外，信号线2和地线3向外延伸，略微突出薄膜1以外。当所示半导体器件准备安装在电子器件上时，信号线2和地线3从薄膜1向外延伸，与电子器件衬底上形成的电极电连接。

在所示传统的带有胶带自动粘结式胶带的半导体器件中，在半导体元件6上形成的电极7通过聚酰亚胺薄膜1上形成的信号线2和地线3一对一地连接到在电子器件衬底上形成的电极上。这样，在较高的速度下运行，而且半导体元件集成度较高时，就会出现电源和地线电感成分造成接地弹跳噪声的问题。接地弹跳噪声用下式描述：

dV＝n×Leff×dI/dt

式中：Leff表示电源和地线的有效电感，n表示同时工作的半导体元件数。半导体元件集成度越高，n就越大，而半导体元件运行速度越高，dI/dt就越大。因此，为了减小接地弹跳噪声，必须减小电源和电线的有效电感。

但是，在传统的带有用来将半导体元件上形成的焊盘通过用蚀刻金属薄膜的方法形成的导线一对一地电连接到电子器件衬底上形成的电极上的胶带自动粘结式胶带的半导体器件中，由于形成电源线和地线用的金属薄膜的厚度和宽度有限，不可能减小有效电感。

对于信号线，因为信号线是在聚酰亚胺薄膜上彼此靠得很近地形成的，由于信号线相互之间的电容而产生串音噪声。这样，就产生了半导体元件不能在高速下运行的问题。

为了解决上述问题，人们对胶带自动粘结式胶带做了改进，使之包括一个两面都形成金属薄膜的聚酰亚胺薄膜。从聚酰亚胺薄膜的上金属薄膜蚀刻出信号线、地线和电源线，而地线电连接到聚酰亚胺薄膜下表面上形成的金属薄膜。这样，聚酰亚胺薄膜的整个下表面都用作地线。按照这种胶带自动粘结式胶带，可以减小地线的有效电感，因而可以减小接地弹跳噪声。

另外，上述胶带自动粘结式胶带可以减小减小信号线相互之间的电容，因而可以增大同时工作的数目，结果减小串音噪声。

但是，包括上述胶带自动粘结式胶带的半导体器件，与仅包括一个金属薄膜的胶带自动粘结式胶带相比，制造成本要高2至3倍。

鉴于胶带自动粘结式胶带有上述问题，本发明的一个目标是提供一个不必在胶带自动粘结式胶带两面都形成金属薄膜，就能减小地线有效电感、接地弹跳噪声和串音噪声的胶带自动粘结式胶带。

本发明的另一个目标是一种在降低制造成本的情况下能高速运行又能有高集成度的带有胶带自动粘结式胶带的半导体器件。

在一个方面，提供一种胶带自动粘结式胶带，它包括：其中具有第一开孔的第一薄膜；在该第一薄膜上形成的至少一条信号线；在该第一薄膜上形成的至少一条地线；胶带自动粘结式胶带的特点在于：第二薄膜中具有第二开孔；第一薄膜位于第二开孔内；在第二薄膜上形成的闭环导线；地线从第一薄膜向外延伸，与该闭环导线相连。

第一和第二薄膜最好都呈矩形，第一和第二开孔亦呈矩形，在这种情况下，可以形成四条地线，矩形的第一薄膜的四条边，每条边一条地线。

例如，第一和第二薄膜都可以由聚酰亚胺制成。

另外还提供一种胶带自动粘结式胶带，它包括：其中具有第一开—孔的第一薄膜；在该第一薄膜上形成的至少一条信号线；在该第一薄膜上形成的至少一条地线；胶带自动粘结式胶带的特点在于：第二薄膜位于第一开孔内；在第二薄膜上形成闭环导线；地线从第一薄膜向内延伸，与该闭环导线相连。

在第二薄膜其中可以具有开孔，而且该开孔最好呈矩形。

另外还提供一种胶带自动粘结式胶带，它包括：其中具有第一开一孔的第一薄膜；在该第一薄膜上形成的至少一条信号线；在该第一薄膜上形成的至少一条地线；胶带自动粘结式胶带的特点在于：第二薄膜中具有第二开孔；第一薄膜位于第二开孔内；在第二薄膜上形成第一闭环导线；在第三薄膜上形成第二闭环导线；地线从第一薄膜向内和向外延伸，与第一和第二闭环导线彼此连接。

在第一薄膜上最好形成多条信号线和地线，使每条地线紧靠在信号线之间。

在另外一个方面，提供一种半导体器件，它包括：其中具有第一开孔的第一薄膜；位于第一开孔内的半导体元件；半导体元件上形成的端子；在第一薄膜上形成的至少一条信号线；以及在该第一薄膜上形成的至少一条地线；信号线与地线从第一薄膜向内延伸终结在端子上，半导体元件的特点在于：第二薄膜其中具有第二开孔；第一薄膜位于第二开孔内；在第二薄膜上形成闭环导线；地线从第一薄膜向外延伸，与闭环导线相连。

另外还提供一种半导体器件，它包括：其中具有第一开孔的第一薄膜；位于第一开孔内的半导体元件；半导体元件上形成的端子；在该第一薄膜上形成的至少一条信号线；以及在该第一薄膜上形成的至少一条地线；信号线与地线从第一薄膜向内延伸终结在端子上，半导体器件的特点在于：第二薄膜位于半导体元件上端子排列范围内；在第二薄膜上形成闭环导线；地线从第一薄膜向外延伸，通过端子中的一个与闭环导线相连。

另外再提供一种半导体器件，它包括：其中具有第一开孔的第一薄膜；位于第一薄膜的第一开孔内的半导体元件；半导体元件上形成的端子；在第一薄膜上形成的至少一条信号线；以及在该第一薄膜上形成的至少一条地线；信号线与地线从第一薄膜向内延伸终结在端子上，该半导体器件的特点在于：第二薄膜中具有第二开孔；第一薄膜位于第二开孔内；第三薄膜位于半导体元件上端子排列范围内；在第二薄膜上形成第一闭环导线；在第三薄膜上形成第二闭环导线；地线从第一薄膜向内延伸，通过端子中的一个与第二闭环导线相连，并从第一薄膜向外延伸，与第一闭环导线相连。

就是说，上述三种半导体器件分别包括第一次、第二次及第三次提出的胶带自动粘结式胶带。

按照本发明的上述半导体器件，能够减小地线的有效电感和信号线相互间的电容，而且信号线都在胶带自动粘结式胶带的一个面上。

在按本发明制成的胶带自动粘结式胶带中，形成第一和第二闭环导线，地线与它们电连接，从而使地线处于地电位。另外，可以在相邻的信号线之间额外形成多条地线，这些地线连接到第一和/或第二闭环导线上。这样，可以增加在胶带自动粘结式胶带上平行地形成的地线的数目，从而减小自感应。

另外，按本发明的地线和信号线的安排，使相邻的地线和信号线流过的电流方向相反。这样，地线和信号线之间的互感就变成负数，于是可以得到降低地线的有效电感和同时运行时要产生的接地弹跳噪声的好处。

按照本发明制造的胶带自动粘结式胶带和半导体器件可以在信号线之间提供地电位线。结果，可以显著地减小信号线相互间的电容，从而相应地还可以减小串音噪声。

因此，包括上述胶带自动粘结式胶带的半导体器件，使它能在不提高制造成本的情况下，在比传统的半导体器件更高的速度和更高的集成度下运行。

本发明的上述和其他目的和有利的特点从下面参照附图的描述中会看得更清楚。在所有附图中，相同或相似的部件用相同的字符标示。附图如下：

图1A是带有传统的胶带自动粘结式胶带的半导体器件平面图；

图1B是沿图1A中B-B线的截面图；

图2是按本发明第一实施例的胶带自动粘结式胶带的平面图；

图3A是应用图2所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件平面图；

图3B是沿图3A中A-A线的截面图；

图4是按本发明第二实施例的胶带自动粘结式胶带的平面图；

图5A是应用图4所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件平面图；

图5B是沿图5A中C-C线的截面图；

图6是按本发明第三实施例的胶带自动粘结式胶带的平面图；

图7A是应用图6所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件平面图；

图7B是沿图7A中D-D线的截面图；

下面参照图2描述按本发明第一实施例的胶带自动粘结式胶带。如图所示，该胶带自动粘结式胶带具有其中有矩形开孔1a的呈矩形的第一薄膜1A。第一薄膜被具有矩形开孔1b的第二矩形薄膜1B包围着。就是说，第一薄膜位于第二薄膜1B的开孔1b中。第一和第二薄膜均用诸如聚酰亚胺等有机绝缘材料制成。

在第二薄膜1B上形成矩形的闭环导线4b。在第一薄膜1A上总共形成24条信号线2。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一组6条信号线2。信号线2从第一薄膜1A略微向内和向外延伸。

在第一薄膜1A上还形成四条地线3。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一条地线3。地线3从第一薄膜1A略微向内延伸，并从第一薄膜1A略微向外延伸，以此与闭环导线4b电连接。这些信号线和地线2与3可以通过在该第一薄膜1A上淀积一层铜薄膜一类金属薄膜，并对金属薄膜进行湿法蚀刻而成。

图3A和3B表示应用了图2所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件。所示半导体器件包括图2所示的胶带自动粘结式胶带和半导体元件6。该半导体元件位于第一薄膜1A的第一开孔1a内。在半导体元件6上沿着四边成排地形成与信号线和地线2和3总数相同数目的电极7。

信号线和地线2和3从第一薄膜1A向内延伸，如前所述，在此终结或与电极7连接。这样，半导体元件6便与胶带自动粘结式胶带电连接。

信号线2从第一薄膜1A向外延伸，如前所述，在此与外部设备(未示出)连接。地线3在接近地线3与闭环导线4b连接点附近，还与外部设备电连接。这样，半导体元件6便与外部设备电连接。

下面参照图4描述按本发明第二实施例制造的胶带自动粘结式胶带。如图所示，该胶带自动粘结式胶带具有其中有矩形开孔1a的矩形的第一薄膜1A。第一薄膜1A的开孔1b内放置具有矩形开孔1c的第二矩形薄膜1C。第一薄膜1A和第二薄膜1C均用诸如聚酰亚胺等有机绝缘材料制成。

在第二薄膜1C上形成矩形的闭环导线4c。在第一薄膜1A上总共形成24条信号线2。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一组6条信号线2。信号线2从第一薄膜1A略微向内和向外延伸。

在第一薄膜1A上还形成四条地线3。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一条地线3。地线3从第一薄膜1A向内向第二薄膜1C延伸，以此终结或与矩形的闭环导线4c连接，并略微向外延伸。这些信号线和地线2与3可以通过在该第一薄膜1A上淀积一层铜薄膜一类金属薄膜，并对金属薄膜进行湿法蚀刻而成。

在第一薄膜1A上形成多条地电位的导线5。地电位线5延伸在相邻的信号线2之间，从第一薄膜1A向外向第二薄膜1C延伸并与闭环导线4c电连接。

图5A和5B表示应用了图4所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件。所示半导体器件包括图4所示的胶带自动粘结式胶带和半导体元件6。该半导体元件位于第一薄膜1A的第一开孔1a内。在半导体元件6上沿着四边成排地形成与信号线和地线2和3总数相同数目的电极7。第三薄膜1C位于半导体元件6上电极7的排列以内。

信号线2从第一薄膜1A向内延伸，如前所述，在此终结或与电极7连接。地线3在紧靠第一薄膜1A和闭环导线4c之间处与电极7电连接。这样，半导体元件6便与胶带自动粘结式胶带电连接。

信号线2从第一薄膜1A向外延伸，如前所述，在此与外部设备(未示出)连接。地线3和5在第一薄膜1A以外亦与外部设备电连接，这样，半导体元件6便与外部设备电连接。

下面参照图6描述按本发明第三实施例制造的胶带自动粘结式胶带。如图所示，该胶带自动粘结式胶带具有其中有矩形开孔1a的呈矩形的第一薄膜1A。第一薄膜1A被具有矩形开孔1b的第二矩形薄膜1B包围着。就是说，第一薄膜1A位于第二薄膜1B的开孔1b中。第一薄膜1A的开孔1a内放置具有矩形开孔1c的呈矩形的第三薄膜1C。第一薄膜1A、第二薄膜1B和第三薄膜1C均用诸如聚酰亚胺等有机绝缘材料制成。

在第二薄膜1B和第三薄膜1C上分别形成第一和第二矩形闭环导线4b和4c。在第一薄膜1A上总共形成24条信号线2。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一组6条信号线2。信号线2从第一薄膜1A略微向内和向外向第三和第二薄膜1C和1B延伸。

在第一薄膜1A上还形成四条地线3。尤其是，在构成第一薄膜1A的矩形的每条边上各形成一条地线3。地线3从第一薄膜1A向内和向外延伸，以此与第一和第二闭环导线4b和4c电连接。这些信号线和地线2与3可以通过在该第一薄膜1A上淀积一层铜薄膜一类金属薄膜，并对金属薄膜进行湿法蚀刻而成。

多条地电位线5在相邻的信号线2之间延伸从而与第一和第二闭环导线4b和4c彼此电连接。

图7A和7B表示应用了图6所示的胶带自动粘结式胶带的半导体器件。所示半导体器件包括图6所示的胶带自动粘结式胶带和半导体元件6。该半导体元件位于第一薄膜1A的第一开孔1a内。在半导体元件6上沿着四边成排地形成与信号线和地线2和3总数相同数目的电极7。第三薄膜1C位于半导体元件6上电极7的排列以内。

信号线2从第一薄膜1A向内延伸，如前所述，在此终结或与电极7连接。地线3在紧靠第一薄膜1A和闭环导线4c之间处与电极7电连接。这样，半导体元件6便与胶带自动粘结式胶带电连接。

信号线2从第一薄膜1A向外延伸，如前所述，在此与外部设备(未示出)连接。地线3在靠近地线3与第一闭环导线4b连接点处与外部设备电连接。这样，半导体元件6便与外部设备电连接。

在上述第一至第三实施例中，虽未示出，但半导体元件6在与胶带自动粘结式胶带完成电连接之后，可以整个地用树脂等保护材料覆盖，以保护半导体元件6免受外部环境影响。

虽然本发明是联系某些最佳实施例进行描述的，但是应该明白，本发明包含的要点并不限于这些特定的实施例。与此相反，本发明的要点要包括可以包括在下列权利要求书的精神和范围内的全部替代方案、修改和等效物。