[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明大体上涉及半导体装置，更具体涉及具有熔丝的半导体装置。

背景技术

半导体装置经历诸如THB(温度湿度偏压)和HAST(高加速度应力试验)的过程以测量半导体装置的可靠性。在这样的过程中，失败可能发生在半导体装置的熔丝从断开状态改变成非断开状态时，并且因此导致半导体装置的可靠性下降的问题。

具体而言，TBH和HAST是在高温和高湿度条件下测试可靠性的过程。由于断开熔丝暴露在TBH和HAST的高温和高湿度条件下，构成切断熔丝的阳极电极的金属可能被电离，并且电离的金属可朝着熔丝的阴极电极迁移。由于离子迁移，熔丝的阳极电极电连接到熔丝的阴极电极，断开熔丝可能短路。就是说，由于失败发生在断开熔丝改变成非断开状态时，半导体装置的可靠性可能下降。

发明内容

各种实施例针对能改善可靠性的半导体装置。

在一个实施例中，半导体装置包括：半导体芯片，在其一个表面上形成有断开熔丝；以及防迁移模块，防止发生其中熔丝的金属离子迁移到熔丝的断开区域的现象；每个防迁移模块包括：接地电极，形成在半导体芯片中以面对熔丝，接地电极和熔丝之间插设有第一绝缘构件；浮置电极，形成在熔丝之上，以面对接地电极，浮置电极和熔丝之间插设有第二绝缘构件，浮置电极和接地电极之间插设有熔丝；以及电源电极，形成在浮置电极之上，电源电极和浮置电极之间插设有第三绝缘构件。

半导体芯片可包括形成有半导体器件的基板和形成在基板之上且具有半导体芯片的一个表面作为其上表面的电路图案层，并且电路图案层可包括：接合焊垫，形成在半导体芯片的一个表面之上；配线层，电连接半导体器件与接合焊垫，并且电连接半导体器件与熔丝；以及绝缘层，使半导体器件与配线层绝缘和隔离、使配线层彼此绝缘和隔离、使配线层与接合焊垫绝缘和隔离、以及使配线层与熔丝绝缘和隔离。

接地电极可形成在电路图案层中，并且第一绝缘构件可由电路图案层的绝缘层构成。

第三绝缘构件由印刷电路板的核心构成，印刷电路板的核心具有面对半导体芯片的一个表面的第一表面和背对该第一表面的第二表面且由绝缘物质形成，并且印刷电路板具有分别与半导体芯片的接合焊垫电连接的连接焊垫，浮置电极和电源电极可形成在印刷电路板之上。

连接焊垫可形成在核心的第一表面之上。同时，核心可进一步具有通过第一表面和第二表面且暴露半导体芯片的接合焊垫的开口，并且连接焊垫可形成在核心的第二表面之上，邻近开口边缘。

浮置电极可形成在核心的第一表面之上，并且电源电极可形成在核心的第二表面之上。印刷电路板还可包括形成在核心的第二表面之上的外部电极；以及形成在核心的第二表面之上且电连接外部电极当中用于电源电压的外部电极与电源电极的连接线。

电源电极可形成在核心中。印刷电路板还可包括形成在核心的第二表面之上的外部电极；以及形成在核心中且电连接外部电极当中用于电源电压的外部电极与电源电极的连接线。

半导体装置还可包括导电连接构件，其电连接半导体芯片的接合焊垫与印刷电路板的连接焊垫。导电连接构件的每一个可包括凸块、焊料和配线中的任何一个。

第二绝缘构件可由底填构件构成，其中底填构件形成在半导体芯片和印刷电路板之间。同时，第二绝缘构件可由粘合剂构件构成，其中粘合剂构件形成在半导体芯片和印刷电路板之间以将半导体芯片和印刷电路板粘合至彼此。此外，半导体装置还可包括形成在核心的包括半导体芯片的第一表面之上的模制部件，以成型半导体芯片。

第二绝缘构件可由模制部件构成，其中模制部件填充在半导体芯片和印刷电路板之间，并且形成在核心的包括半导体芯片的第一表面之上，以成型半导体芯片。

第二绝缘构件由第一绝缘层构成，并且第三绝缘构件由第二绝缘层构成，其中第一绝缘层形成为绝缘和隔离熔丝与浮置电极，覆盖半导体芯片的包括熔丝的第一表面，并且暴露接合焊垫的部分，第二绝缘层形成在包括浮置电极的第一绝缘层之上以绝缘和隔离浮置电极与电源电极。

半导体装置还可包括第一重新分配线，其形成在第一绝缘层之上且与接合焊垫的通过第一绝缘层暴露的部分电连接，其中第二绝缘层形成在包括浮置电极和第一重新分配线的第一绝缘层之上，并且暴露各第一重新分配线的部分。