半導体装置およびその製造方法
【課題】半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することを目的とする。
【解決手段】第１の配線基板２２に半導体素子３を接続し、第２の配線基板２３に形成された開口部５に半導体素子３が収納されるように第１の配線基板２２を第２の配線基板２３に設置することにより、半導体素子３と第２の配線基板２３との電気的接続が、金属細線を用いることなく、第１の配線基板２２に形成された配線パターン２７により短い配線長で実現させることができるため、半導体装置２１の特性低下を抑制しながら、半導体装置２１を薄型化することができる。
【解決手段】第１の配線基板２２に半導体素子３を接続し、第２の配線基板２３に形成された開口部５に半導体素子３が収納されるように第１の配線基板２２を第２の配線基板２３に設置することにより、半導体素子３と第２の配線基板２３との電気的接続が、金属細線を用いることなく、第１の配線基板２２に形成された配線パターン２７により短い配線長で実現させることができるため、半導体装置２１の特性低下を抑制しながら、半導体装置２１を薄型化することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に半導体素子を装着して形成される半導体装置、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の多機能化、小型・薄型化に伴い、半導体装置においても、小型化・薄型化が進んでいる。このような目的を達成する半導体装置の１種として、半導体装置の下面側に電気的接続を行うための外部端子としての半田ボールをマトリクス状に配置した、いわゆるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）型のパッケージや、外部端子をマトリクス状に配置したＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）型のパッケージなどが知られている。
【０００３】
このようなＢＧＡ、ＬＧＡ型の半導体装置において、半導体装置のさらなる薄型化を実現するには、半導体素子を搭載する配線基板を改良する必要がある。
ここで、従来の半導体装置を、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は従来の半導体装置を示す断面図、図５は従来の半導体装置を示す斜視図、図６は従来の半導体装置の製造工程を説明する工程断面図である。なお、図５においては、封止樹脂体４を省略して示す。
【０００４】
図４、図５に示すように、従来の半導体装置１は、絶縁性樹脂からなり、その両面にビアホール９を介して互いに電気的に接続された配線パターン８が形成されている配線基板２と、配線基板２の中央部に半導体素子３より一回り大きなサイズおよび貫通状態で設けられた開口部５に収納された半導体素子３と、半導体素子３の電極パッド（図示せず）と配線基板２の半導体素子３の電極パッドがある面（以下、半導体素子の主面とも称す）と同一面（以下、配線基板２の主面とも称す）の配線パターン８とを電気的に接続した金属細線７と、配線基板２における主面と反対側の面にマトリクス状に配置され、配線基板２の配線パターン８と電気的に接続したボール電極１０と、金属細線７と配線基板２の主面および開口部の一部と半導体素子３の主面を覆うように封止した封止樹脂体４とにより構成されたものである。
【０００５】
次に、従来の半導体装置の製造方法について説明する。
図６（ａ）に示すように、両面に配線パターン８が形成され、中央部に半導体素子３を収納するための開口部５を設けた配線基板２を用意し、図６（ｂ）に示すように、配線基板２の開口部５に半導体素子３を保持する。
【０００６】
次に、図６（ｃ）に示すように、配線基板２の開口部５に保持した半導体素子３の電極パッドと配線基板２の主面側に設けられた配線パターン８とを金属細線７により電気的に接続する。ワイヤーボンディング後、半導体素子３は金属細線７の張力により宙吊り状態となっている。
【０００７】
次に、図６（ｄ）に示すように、金属細線７の張力により宙吊り状態にある半導体素子３および配線基板２を、真空吸着装置（図示せず）の吸着孔６によって半導体素子３の主面に対する反対側の面から真空吸着固定し、スクリーン印刷技術にて、封止樹脂体４を転写させる。
【０００８】
その際使用する樹脂は、表面張力により半導体素子３と配線基板２間から流れ落ちない程度の物性を有する。さらに、真空吸着したままベークして樹脂を硬化させることにより半導体素子３を規定の位置に保持したまま固定、および、半導体素子３の保護がなされる。
【０００９】
次に、図６（ｅ）に示すように、封止樹脂体４で封止された配線基板２に対して、回転ブレード（図示せず）により各半導体素子単位に切断して個片化する。
最後に、個片化した配線基板２の主面と反対側の面の配線パターン８に半田ボールを付設してボール電極１０を形成し、外部端子を構成することにより、図４に示すような半導体装置１を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９１４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、従来の半導体装置１は、配線基板２の開口部５に半導体素子３を収納することで、半導体装置の薄型化を実現するものである。
しかしながら、従来の半導体装置１において、更なる薄型化が求められた場合には、半導体素子３の電極パッドと配線基板２の配線パターン８を接続する金属細線７は断線、ショートなどの不良を避けるため、ループ高さを確保し、金属細線７を封止樹脂体４で覆っているので、半導体素子３の主面および配線基板２の主面側二形成される封止樹脂体４の薄型化は困難である。
【００１１】
そこで、配線基板２および半導体素子３の薄型化が考えられる。ところが、半導体素子３の厚さを薄くすることは、ウエハの強度低下による輸送時の割れの発生などが問題となるともに、薄くできる厚さにも限界があるため難しい。したがって、従来の半導体装置１での更なる薄型化は困難である。
【００１２】
また、従来の半導体装置１の金属細線７はループ高さを確保しているため、半導体素子３の電極パッドから第２の樹脂配線基板のボール電極１０までの距離、つまり配線長が長くなるので、ノイズ発生による高周波特性の低下が懸念される。
【００１３】
さらに、従来の半導体装置１の製造工程において、ワイヤーボンディング後に半導体素子３は金属細線の７の張力により宙吊り状態となっているため、半導体素子３は不安定な状態であり、震動などで半導体素子３が動くことにより、金属細線７の変形が起こり、断線やショートなどの不良を起こす恐れがある。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、請求項１記載の半導体装置は、第２の配線基板に半導体装置を搭載し、前記第２の配線基板と前記半導体素子との電気的接続を第１の半導体基板を介して行う半導体装置であって、前記半導体素子が主面に複数の電極パッドを備え、前記第１の配線基板が主面に複数の第１の配線パターンを備え、前記第２の配線基板が、前記半導体素子の搭載領域となる開口部と、主面に形成されて少なくとも一部が露出する複数の第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンが形成される主面に対する裏面に形成される複数の外部端子と、前記第２の配線パターンと前記外部端子を１対１で電気的に接続するビアホールとを備え、前記半導体素子が前記第２の配線基板の開口部に収納され、前記電極パッドと前記第２の配線パターンとが前記第１の配線パターンを介して１対１で電気的に接続されるように前記第１の配線基板が前記半導体素子および前記第２の配線基板上に接続されることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンが略直線状に形成されることを特徴とする。
請求項３記載の半導体装置は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置において、前記電極パッドと前記第１の配線パターンとの接続面および前記第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの接続面が、略同一平面上となることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の半導体装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板の外形形状が、前記開口部の開口形状よりも大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の半導体装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板の外形形状が、前記第２の配線基板の外形形状よりも小さいことを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板を絶縁性材料で形成することを特徴とする。
請求項７記載の半導体装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンを金属箔で形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の半導体装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンを金属板で形成することを特徴とする。
請求項９記載の半導体装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の半導体装置において、前記半導体素子と前記第１の配線基板とを接着剤により固着することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の半導体装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを接着剤を用いて固着することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記開口部が前記第２の配線基板を貫通することを特徴とする。
請求項１２記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板との間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記開口部が前記第２の配線基板を貫通し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法は、請求項１２記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を樹脂封止する工程とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法は、請求項１３記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を前記第２の配線基板の裏面側の開口部から樹脂を充填することにより樹脂封止する工程とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体素子の前記第１の配線基板への固着を接着剤により行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項１８記載の半導体装置の製造方法は、請求項１４〜請求項１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記第１の配線基板の前記第２の配線基板への固着を前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で接着剤により行うことを特徴とする。
【００２９】
以上により、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、第１の配線基板に半導体素子を接続し、第２の配線基板に形成された開口部に半導体素子が収納されるように第１の配線基板を第２の配線基板に設置することにより、半導体素子と第２の配線基板との電気的接続が、金属細線を用いることなく、第１の配線基板に形成された配線パターンにより短い配線長で実現させることができるため、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の半導体装置２１について図１〜図３を参照しながら説明する。また、従来の半導体装置１と略同機能の構成要素には同じ符号を付す。図１は本発明の半導体装置を説明する断面図、図２は本発明の半導体装置を説明する概略斜視図、図３は本発明における半導体装置の製造工程を説明する工程断面図である。なお、図２において封止樹脂体２４は省略する。
【００３２】
図１、図２に示すように、本発明の半導体装置２１は、第２の配線基板２３の開口部５に半導体素子３が収納され、第１の配線基板２２により半導体素子３と第２の配線基板２３との電気的接続が実現されており、半導体素子３を収納した開口部５を含む第１の配線基板２２下部が封止樹脂体２４により樹脂封止される構造である。第２の配線基板２３は絶縁性樹脂で形成された板状の配線基板であり、主面の中央部には半導体素子３が収納できる大きさで裏面まで貫通する開口部５が形成されている。また、第２の配線基板２３の主面に対する裏面には半導体装置２１の外部端子となるボール電極１０がマトリクス状に配置されている。さらに、第２の配線基板２３の主面にはボール電極１０と対応する配線パターン８が形成され、ビアホール９を介して対応するボール電極１０と電気的に接続されている。半導体素子３は主面にボール電極１０に対応する複数の電極パッド（図示せず）が形成されており、電極パッドが形成された主面が第２の配線基板２３の主面側にくるように開口部５に収納されている。第１の配線基板２２には配線パターン２７が形成されており、配線パターン２７が形成された面を下にして、主面が上になるように第２の配線基板２３に収納された半導体素子３および第２の配線基板２３の上に第１の配線基板２２を設置することにより、配線パターン２７を介して半導体素子３の電極パッドと第２の配線基板２３の配線パターン８とが１対１に対応して電気的に接続される構造である。
【００３３】
第１の配線基板２２の配線パターン２７において、内端は接続部材２６を介して半導体素子３の電極パッド、外端は接続部材２５を介して第２の配線基板２３の配線パターン８とに接続されるとともに、接続部材２６を介して半導体素子３に固定され、接続部材２５を介して第２の配線基板２３に固定されている。また、接続部材２６および接続部材２５は金バンプなどの導電性材料を用いる。
【００３４】
第１の配線基板２２の外形形状は、第２の配線基板２３の開口部５よりも大きく、第２の配線基板２３の外形形状よりも小さく形成する。
第１の配線基板２２と接続部材２５との接続部群の外周と第２の配線基板２３との隙間は接着剤２８により固定することが望ましいが、後の製造方法で説明する封止時に封止樹脂体２４が第１の配線基板２２の外周かつ第２の配線基板２３の主面に漏れ出さず、接続部材２５により第１の配線基板２２と第２の配線基板２３を確実に固定出来れば、必ずしも接着剤２８を用いなくてもよい。同様に、第１の配線基板２２と半導体素子３との隙間も接着剤（図示せず）により固定することが望ましいが、封止樹脂体２４や接続部材２６により第１の配線基板２２と半導体素子３を確実に固定出来れば、必ずしも接着剤を用いなくてもよい。
【００３５】
ここで、半導体装置２１を薄型化する目的から、第１の配線基板２２はポリイミドやポリエステルなどのフィルムで出来た極薄の絶縁性材料をベースとし、銅箔など導電性の金属箔の配線パターン２７を持ち、表面を保護するために絶縁フィルムなどで被覆されている。また、接続部材２６および接続部材２５は第１の配線基板の配線パターン２７との接触面が同一平面上にあるとともに、高さを低く抑えることが望ましい。
【００３６】
また、半導体装置２１の高周波特性を向上させる目的から、上記接続部材２６および接続部材２５の構成とともに、第１の配線基板２２の配線パターン２７を略直線状に形成することで、半導体素子３の電極パッドから第２の配線基板２３の配線パターン８までの配線長を短くしている。
【００３７】
次に、図３を参照しながら、この半導体装置２１の製造方法について説明する。
本実施の形態における半導体装置２１の製造方法は、まず、図３（ａ）に示すように、両面に配線パターン８が形成され、中央部に半導体素子３を収納するための開口部５を設けた第２の配線基板２３と、半導体素子３の電極パッドとの接続部を内端とし、第１の配線基板の配線パターンの主面の配線パターン２７との接続部を外端とする配線パターン２７が形成された第１の配線基板とを用意する。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、接続部材２６により第１の配線基板２２の配線パターン２７の内端と半導体素子３の電極パッドとを電気的に接続するとともに、半導体素子３を第１の配線基板２２に接着固定して搭載する。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に示すように、第２の配線基板２３の開口部５に半導体素子３を収納し、第１の配線基板２２の配線パターン２７の外端と第２の配線基板２３の主面側に設けられた配線パターン８とを接続部材２５により電気的に接続する。同時に、第１の配線基板２２における第１の配線基板の配線パターン２７の電気的接続部の外周流域と第２の配線基板２３とを接着剤２８により固定する。このとき、半導体素子３は、第１の配線基板２２を介して、第２の配線基板２３の開口部５に固定されている。
【００４０】
次に、図３（ｄ）に示すように、半導体素子３の主面を下にして接続した状態で第１の配線基板２２の半導体素子３の主面と対向する面と、半導体素子３の主面，第２の配線基板２３の主面および開口部５の一部とを覆うように、半導体素子３，第１の配線基板２２，第２の配線基板２３で形成される隙間を封止樹脂体２４により封止する。その後ベークして封止樹脂体２４を硬化させることにより半導体素子３の保護がなされる。この時、開口部５の裏面側から封止樹脂体２４を充填することにより容易に樹脂封止を行うことができる。
【００４１】
次に、図３（ｅ）に示すように、封止樹脂体２４で封止された第２の配線基板２３を、回転ブレード（図示せず）を用いて各半導体素子単位に切断して個片化する。
最後に、個片化した第２の配線基板２３の主面と反対側の面の配線パターン８に半田ボールを付設してボール電極１０を形成し、外部端子を構成することにより、図１に示すような半導体装置２１を製造することができる。
【００４２】
なお、本発明では、封止樹脂体２４で第１の配線基板２２の半導体素子３との対向面と第２の配線基板２３の主面および開口部５の一部と半導体素子３の主面を覆い保護すると説明したが、必ずしも封止樹脂体２４で保護する必要はなく、保護の必要性がなければ、封止樹脂体２４を用いなくてもよいし、封止樹脂体２４で覆う代わりに第２の配線基板２３の開口部５に板状の蓋をするだけでも構わない。
【００４３】
以下に、本発明における半導体装置２１および半導体装置２１の製造方法が奏する効果を示す。
上述したように、本発明における半導体装置２１は、半導体素子３を収納するための開口部５を形成した第１の配線基板２２を備え、従来の半導体装置の金属細線の機能を、接続部材２６と極薄の第１の配線基板２２に形成した配線パターン２７と接続部材２５に変更した。これにより、従来からの、第１の配線基板２２の開口部５への半導体素子３を収納することによる薄型化を維持しつつ、第２の配線基板２３の主面側、つまり第１の配線基板２２と接続部材２５あるいは接続部材２６を合わせた厚みが、従来の半導体装置１の配線基板２の主面側の封止樹脂体４の厚みより薄くすることができるので、半導体装置２１の特性低下を抑制しながら、半導体装置２１を薄型化することができる。
【００４４】
また、従来の半導体装置において金属細線でループ高さを確保しつつ接続されていたのに対し、この半導体装置２１では、接続部材２６と極薄の第１の配線基板２２に形成した配線パターン２７と接続部材２５とにより接続されることにより、半導体素子３の電極パッドと第２の配線基板２３の配線パターン８との配線長が短くなる。これにより、高周波特性が向上する。
【００４５】
また、この半導体装置２１では、金属細線を使用しないので、製造工程中に、金属細線のショートあるいは断線が発生しない。従って、本発明にかかる半導体装置２１の製造方法では、電気的接続機能の低下および喪失を招来することなく半導体装置２１を製造することができるため、製造歩留まりが高い半導体装置２１を製造することができる。
【００４６】
以上をまとめると、本発明における半導体装置２１および半導体装置２１の製造方法によれば、厚みが薄いこと、配線長が短いので高周波特性が向上するなど半導体装置２１として性能がよいこと、製造工程において、金属細線を使用しないので、金属細線のショートあるいは断線などの不良が発生せず、製造歩留まりが高いという効果を得られることから、従来の半導体装置１よりも、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【００４７】
なお、以上の説明では、ＢＧＡパッケージについて説明したが、これに限られるものではなく、ＬＧＡパッケージや、配線基板としてフィルム／テープ等を使用するＣＯＦなど、配線基板を使用する半導体装置ならば、適用可能である。
【００４８】
また、第１の配線基板の配線パターン２７は金属箔を使用すると説明したが、これに限定されるものではなく、導電性材料で薄型化ができれば、金属板などを用いても構わない。また、電極パッドおよび第２の配線基板の配線パターンとの接続を端部で行う場合について説明したが、端部に限らず、第１の配線基板の配線パターンの任意の位置で接続する構成でもかまわない。また、接続に接続部材を用いても直接接続する構成にしてもかまわない。
【００４９】
また、開口部が第２の配線基板を貫通する態様について説明したが、半導体装置の厚みを十分薄くできるのであれば、貫通せずにボール電極が形成される底面がふさがっている形状であっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができ、配線基板に半導体素子を装着して形成される半導体装置、およびその製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の半導体装置を説明する断面図
【図２】本発明の半導体装置を説明する概略斜視図
【図３】本発明における半導体装置の製造工程を説明する工程断面図
【図４】従来の半導体装置を説明する断面図
【図５】従来の半導体装置を説明する斜視図
【図６】従来の半導体装置の製造工程を説明する工程断面図
【符号の説明】
【００５２】
１、２１ 半導体装置
２ 配線基板
３ 半導体素子
４、２４ 封止樹脂体
５ 開口部
６ 吸着孔
７ 金属細線
８、２７ 配線パターン
９ ビアホール
１０ ボール電極
２２ 第１の配線基板
２３ 第２の配線基板
２５、２６ 接続部材
２８ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に半導体素子を装着して形成される半導体装置、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の多機能化、小型・薄型化に伴い、半導体装置においても、小型化・薄型化が進んでいる。このような目的を達成する半導体装置の１種として、半導体装置の下面側に電気的接続を行うための外部端子としての半田ボールをマトリクス状に配置した、いわゆるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）型のパッケージや、外部端子をマトリクス状に配置したＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｌｌａｙ）型のパッケージなどが知られている。
【０００３】
このようなＢＧＡ、ＬＧＡ型の半導体装置において、半導体装置のさらなる薄型化を実現するには、半導体素子を搭載する配線基板を改良する必要がある。
ここで、従来の半導体装置を、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は従来の半導体装置を示す断面図、図５は従来の半導体装置を示す斜視図、図６は従来の半導体装置の製造工程を説明する工程断面図である。なお、図５においては、封止樹脂体４を省略して示す。
【０００４】
図４、図５に示すように、従来の半導体装置１は、絶縁性樹脂からなり、その両面にビアホール９を介して互いに電気的に接続された配線パターン８が形成されている配線基板２と、配線基板２の中央部に半導体素子３より一回り大きなサイズおよび貫通状態で設けられた開口部５に収納された半導体素子３と、半導体素子３の電極パッド（図示せず）と配線基板２の半導体素子３の電極パッドがある面（以下、半導体素子の主面とも称す）と同一面（以下、配線基板２の主面とも称す）の配線パターン８とを電気的に接続した金属細線７と、配線基板２における主面と反対側の面にマトリクス状に配置され、配線基板２の配線パターン８と電気的に接続したボール電極１０と、金属細線７と配線基板２の主面および開口部の一部と半導体素子３の主面を覆うように封止した封止樹脂体４とにより構成されたものである。
【０００５】
次に、従来の半導体装置の製造方法について説明する。
図６（ａ）に示すように、両面に配線パターン８が形成され、中央部に半導体素子３を収納するための開口部５を設けた配線基板２を用意し、図６（ｂ）に示すように、配線基板２の開口部５に半導体素子３を保持する。
【０００６】
次に、図６（ｃ）に示すように、配線基板２の開口部５に保持した半導体素子３の電極パッドと配線基板２の主面側に設けられた配線パターン８とを金属細線７により電気的に接続する。ワイヤーボンディング後、半導体素子３は金属細線７の張力により宙吊り状態となっている。
【０００７】
次に、図６（ｄ）に示すように、金属細線７の張力により宙吊り状態にある半導体素子３および配線基板２を、真空吸着装置（図示せず）の吸着孔６によって半導体素子３の主面に対する反対側の面から真空吸着固定し、スクリーン印刷技術にて、封止樹脂体４を転写させる。
【０００８】
その際使用する樹脂は、表面張力により半導体素子３と配線基板２間から流れ落ちない程度の物性を有する。さらに、真空吸着したままベークして樹脂を硬化させることにより半導体素子３を規定の位置に保持したまま固定、および、半導体素子３の保護がなされる。
【０００９】
次に、図６（ｅ）に示すように、封止樹脂体４で封止された配線基板２に対して、回転ブレード（図示せず）により各半導体素子単位に切断して個片化する。
最後に、個片化した配線基板２の主面と反対側の面の配線パターン８に半田ボールを付設してボール電極１０を形成し、外部端子を構成することにより、図４に示すような半導体装置１を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９１４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、従来の半導体装置１は、配線基板２の開口部５に半導体素子３を収納することで、半導体装置の薄型化を実現するものである。
しかしながら、従来の半導体装置１において、更なる薄型化が求められた場合には、半導体素子３の電極パッドと配線基板２の配線パターン８を接続する金属細線７は断線、ショートなどの不良を避けるため、ループ高さを確保し、金属細線７を封止樹脂体４で覆っているので、半導体素子３の主面および配線基板２の主面側二形成される封止樹脂体４の薄型化は困難である。
【００１１】
そこで、配線基板２および半導体素子３の薄型化が考えられる。ところが、半導体素子３の厚さを薄くすることは、ウエハの強度低下による輸送時の割れの発生などが問題となるともに、薄くできる厚さにも限界があるため難しい。したがって、従来の半導体装置１での更なる薄型化は困難である。
【００１２】
また、従来の半導体装置１の金属細線７はループ高さを確保しているため、半導体素子３の電極パッドから第２の樹脂配線基板のボール電極１０までの距離、つまり配線長が長くなるので、ノイズ発生による高周波特性の低下が懸念される。
【００１３】
さらに、従来の半導体装置１の製造工程において、ワイヤーボンディング後に半導体素子３は金属細線の７の張力により宙吊り状態となっているため、半導体素子３は不安定な状態であり、震動などで半導体素子３が動くことにより、金属細線７の変形が起こり、断線やショートなどの不良を起こす恐れがある。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、請求項１記載の半導体装置は、第２の配線基板に半導体装置を搭載し、前記第２の配線基板と前記半導体素子との電気的接続を第１の半導体基板を介して行う半導体装置であって、前記半導体素子が主面に複数の電極パッドを備え、前記第１の配線基板が主面に複数の第１の配線パターンを備え、前記第２の配線基板が、前記半導体素子の搭載領域となる開口部と、主面に形成されて少なくとも一部が露出する複数の第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンが形成される主面に対する裏面に形成される複数の外部端子と、前記第２の配線パターンと前記外部端子を１対１で電気的に接続するビアホールとを備え、前記半導体素子が前記第２の配線基板の開口部に収納され、前記電極パッドと前記第２の配線パターンとが前記第１の配線パターンを介して１対１で電気的に接続されるように前記第１の配線基板が前記半導体素子および前記第２の配線基板上に接続されることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンが略直線状に形成されることを特徴とする。
請求項３記載の半導体装置は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置において、前記電極パッドと前記第１の配線パターンとの接続面および前記第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの接続面が、略同一平面上となることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の半導体装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板の外形形状が、前記開口部の開口形状よりも大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の半導体装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板の外形形状が、前記第２の配線基板の外形形状よりも小さいことを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板を絶縁性材料で形成することを特徴とする。
請求項７記載の半導体装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンを金属箔で形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の半導体装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンを金属板で形成することを特徴とする。
請求項９記載の半導体装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の半導体装置において、前記半導体素子と前記第１の配線基板とを接着剤により固着することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の半導体装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを接着剤を用いて固着することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記開口部が前記第２の配線基板を貫通することを特徴とする。
請求項１２記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板との間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の半導体装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置において、前記開口部が前記第２の配線基板を貫通し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法は、請求項１２記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を樹脂封止する工程とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法は、請求項１３記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を前記第２の配線基板の裏面側の開口部から樹脂を充填することにより樹脂封止する工程とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１７記載の半導体装置の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体素子の前記第１の配線基板への固着を接着剤により行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項１８記載の半導体装置の製造方法は、請求項１４〜請求項１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記第１の配線基板の前記第２の配線基板への固着を前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で接着剤により行うことを特徴とする。
【００２９】
以上により、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、第１の配線基板に半導体素子を接続し、第２の配線基板に形成された開口部に半導体素子が収納されるように第１の配線基板を第２の配線基板に設置することにより、半導体素子と第２の配線基板との電気的接続が、金属細線を用いることなく、第１の配線基板に形成された配線パターンにより短い配線長で実現させることができるため、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の半導体装置２１について図１〜図３を参照しながら説明する。また、従来の半導体装置１と略同機能の構成要素には同じ符号を付す。図１は本発明の半導体装置を説明する断面図、図２は本発明の半導体装置を説明する概略斜視図、図３は本発明における半導体装置の製造工程を説明する工程断面図である。なお、図２において封止樹脂体２４は省略する。
【００３２】
図１、図２に示すように、本発明の半導体装置２１は、第２の配線基板２３の開口部５に半導体素子３が収納され、第１の配線基板２２により半導体素子３と第２の配線基板２３との電気的接続が実現されており、半導体素子３を収納した開口部５を含む第１の配線基板２２下部が封止樹脂体２４により樹脂封止される構造である。第２の配線基板２３は絶縁性樹脂で形成された板状の配線基板であり、主面の中央部には半導体素子３が収納できる大きさで裏面まで貫通する開口部５が形成されている。また、第２の配線基板２３の主面に対する裏面には半導体装置２１の外部端子となるボール電極１０がマトリクス状に配置されている。さらに、第２の配線基板２３の主面にはボール電極１０と対応する配線パターン８が形成され、ビアホール９を介して対応するボール電極１０と電気的に接続されている。半導体素子３は主面にボール電極１０に対応する複数の電極パッド（図示せず）が形成されており、電極パッドが形成された主面が第２の配線基板２３の主面側にくるように開口部５に収納されている。第１の配線基板２２には配線パターン２７が形成されており、配線パターン２７が形成された面を下にして、主面が上になるように第２の配線基板２３に収納された半導体素子３および第２の配線基板２３の上に第１の配線基板２２を設置することにより、配線パターン２７を介して半導体素子３の電極パッドと第２の配線基板２３の配線パターン８とが１対１に対応して電気的に接続される構造である。
【００３３】
第１の配線基板２２の配線パターン２７において、内端は接続部材２６を介して半導体素子３の電極パッド、外端は接続部材２５を介して第２の配線基板２３の配線パターン８とに接続されるとともに、接続部材２６を介して半導体素子３に固定され、接続部材２５を介して第２の配線基板２３に固定されている。また、接続部材２６および接続部材２５は金バンプなどの導電性材料を用いる。
【００３４】
第１の配線基板２２の外形形状は、第２の配線基板２３の開口部５よりも大きく、第２の配線基板２３の外形形状よりも小さく形成する。
第１の配線基板２２と接続部材２５との接続部群の外周と第２の配線基板２３との隙間は接着剤２８により固定することが望ましいが、後の製造方法で説明する封止時に封止樹脂体２４が第１の配線基板２２の外周かつ第２の配線基板２３の主面に漏れ出さず、接続部材２５により第１の配線基板２２と第２の配線基板２３を確実に固定出来れば、必ずしも接着剤２８を用いなくてもよい。同様に、第１の配線基板２２と半導体素子３との隙間も接着剤（図示せず）により固定することが望ましいが、封止樹脂体２４や接続部材２６により第１の配線基板２２と半導体素子３を確実に固定出来れば、必ずしも接着剤を用いなくてもよい。
【００３５】
ここで、半導体装置２１を薄型化する目的から、第１の配線基板２２はポリイミドやポリエステルなどのフィルムで出来た極薄の絶縁性材料をベースとし、銅箔など導電性の金属箔の配線パターン２７を持ち、表面を保護するために絶縁フィルムなどで被覆されている。また、接続部材２６および接続部材２５は第１の配線基板の配線パターン２７との接触面が同一平面上にあるとともに、高さを低く抑えることが望ましい。
【００３６】
また、半導体装置２１の高周波特性を向上させる目的から、上記接続部材２６および接続部材２５の構成とともに、第１の配線基板２２の配線パターン２７を略直線状に形成することで、半導体素子３の電極パッドから第２の配線基板２３の配線パターン８までの配線長を短くしている。
【００３７】
次に、図３を参照しながら、この半導体装置２１の製造方法について説明する。
本実施の形態における半導体装置２１の製造方法は、まず、図３（ａ）に示すように、両面に配線パターン８が形成され、中央部に半導体素子３を収納するための開口部５を設けた第２の配線基板２３と、半導体素子３の電極パッドとの接続部を内端とし、第１の配線基板の配線パターンの主面の配線パターン２７との接続部を外端とする配線パターン２７が形成された第１の配線基板とを用意する。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、接続部材２６により第１の配線基板２２の配線パターン２７の内端と半導体素子３の電極パッドとを電気的に接続するとともに、半導体素子３を第１の配線基板２２に接着固定して搭載する。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に示すように、第２の配線基板２３の開口部５に半導体素子３を収納し、第１の配線基板２２の配線パターン２７の外端と第２の配線基板２３の主面側に設けられた配線パターン８とを接続部材２５により電気的に接続する。同時に、第１の配線基板２２における第１の配線基板の配線パターン２７の電気的接続部の外周流域と第２の配線基板２３とを接着剤２８により固定する。このとき、半導体素子３は、第１の配線基板２２を介して、第２の配線基板２３の開口部５に固定されている。
【００４０】
次に、図３（ｄ）に示すように、半導体素子３の主面を下にして接続した状態で第１の配線基板２２の半導体素子３の主面と対向する面と、半導体素子３の主面，第２の配線基板２３の主面および開口部５の一部とを覆うように、半導体素子３，第１の配線基板２２，第２の配線基板２３で形成される隙間を封止樹脂体２４により封止する。その後ベークして封止樹脂体２４を硬化させることにより半導体素子３の保護がなされる。この時、開口部５の裏面側から封止樹脂体２４を充填することにより容易に樹脂封止を行うことができる。
【００４１】
次に、図３（ｅ）に示すように、封止樹脂体２４で封止された第２の配線基板２３を、回転ブレード（図示せず）を用いて各半導体素子単位に切断して個片化する。
最後に、個片化した第２の配線基板２３の主面と反対側の面の配線パターン８に半田ボールを付設してボール電極１０を形成し、外部端子を構成することにより、図１に示すような半導体装置２１を製造することができる。
【００４２】
なお、本発明では、封止樹脂体２４で第１の配線基板２２の半導体素子３との対向面と第２の配線基板２３の主面および開口部５の一部と半導体素子３の主面を覆い保護すると説明したが、必ずしも封止樹脂体２４で保護する必要はなく、保護の必要性がなければ、封止樹脂体２４を用いなくてもよいし、封止樹脂体２４で覆う代わりに第２の配線基板２３の開口部５に板状の蓋をするだけでも構わない。
【００４３】
以下に、本発明における半導体装置２１および半導体装置２１の製造方法が奏する効果を示す。
上述したように、本発明における半導体装置２１は、半導体素子３を収納するための開口部５を形成した第１の配線基板２２を備え、従来の半導体装置の金属細線の機能を、接続部材２６と極薄の第１の配線基板２２に形成した配線パターン２７と接続部材２５に変更した。これにより、従来からの、第１の配線基板２２の開口部５への半導体素子３を収納することによる薄型化を維持しつつ、第２の配線基板２３の主面側、つまり第１の配線基板２２と接続部材２５あるいは接続部材２６を合わせた厚みが、従来の半導体装置１の配線基板２の主面側の封止樹脂体４の厚みより薄くすることができるので、半導体装置２１の特性低下を抑制しながら、半導体装置２１を薄型化することができる。
【００４４】
また、従来の半導体装置において金属細線でループ高さを確保しつつ接続されていたのに対し、この半導体装置２１では、接続部材２６と極薄の第１の配線基板２２に形成した配線パターン２７と接続部材２５とにより接続されることにより、半導体素子３の電極パッドと第２の配線基板２３の配線パターン８との配線長が短くなる。これにより、高周波特性が向上する。
【００４５】
また、この半導体装置２１では、金属細線を使用しないので、製造工程中に、金属細線のショートあるいは断線が発生しない。従って、本発明にかかる半導体装置２１の製造方法では、電気的接続機能の低下および喪失を招来することなく半導体装置２１を製造することができるため、製造歩留まりが高い半導体装置２１を製造することができる。
【００４６】
以上をまとめると、本発明における半導体装置２１および半導体装置２１の製造方法によれば、厚みが薄いこと、配線長が短いので高周波特性が向上するなど半導体装置２１として性能がよいこと、製造工程において、金属細線を使用しないので、金属細線のショートあるいは断線などの不良が発生せず、製造歩留まりが高いという効果を得られることから、従来の半導体装置１よりも、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができる。
【００４７】
なお、以上の説明では、ＢＧＡパッケージについて説明したが、これに限られるものではなく、ＬＧＡパッケージや、配線基板としてフィルム／テープ等を使用するＣＯＦなど、配線基板を使用する半導体装置ならば、適用可能である。
【００４８】
また、第１の配線基板の配線パターン２７は金属箔を使用すると説明したが、これに限定されるものではなく、導電性材料で薄型化ができれば、金属板などを用いても構わない。また、電極パッドおよび第２の配線基板の配線パターンとの接続を端部で行う場合について説明したが、端部に限らず、第１の配線基板の配線パターンの任意の位置で接続する構成でもかまわない。また、接続に接続部材を用いても直接接続する構成にしてもかまわない。
【００４９】
また、開口部が第２の配線基板を貫通する態様について説明したが、半導体装置の厚みを十分薄くできるのであれば、貫通せずにボール電極が形成される底面がふさがっている形状であっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、半導体装置の特性低下を抑制しながら、半導体装置を薄型化することができ、配線基板に半導体素子を装着して形成される半導体装置、およびその製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の半導体装置を説明する断面図
【図２】本発明の半導体装置を説明する概略斜視図
【図３】本発明における半導体装置の製造工程を説明する工程断面図
【図４】従来の半導体装置を説明する断面図
【図５】従来の半導体装置を説明する斜視図
【図６】従来の半導体装置の製造工程を説明する工程断面図
【符号の説明】
【００５２】
１、２１ 半導体装置
２ 配線基板
３ 半導体素子
４、２４ 封止樹脂体
５ 開口部
６ 吸着孔
７ 金属細線
８、２７ 配線パターン
９ ビアホール
１０ ボール電極
２２ 第１の配線基板
２３ 第２の配線基板
２５、２６ 接続部材
２８ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の配線基板に半導体装置を搭載し、前記第２の配線基板と前記半導体素子との電気的接続を第１の半導体基板を介して行う半導体装置であって、
前記半導体素子が主面に複数の電極パッドを備え、
前記第１の配線基板が主面に複数の第１の配線パターンを備え、
前記第２の配線基板が、
前記半導体素子の搭載領域となる開口部と、
主面に形成されて少なくとも一部が露出する複数の第２の配線パターンと、
前記第２の配線パターンが形成される主面に対する裏面に形成される複数の外部端子と、
前記第２の配線パターンと前記外部端子を１対１で電気的に接続するビアホールと
を備え、
前記半導体素子が前記第２の配線基板の開口部に収納され、前記電極パッドと前記第２の配線パターンとが前記第１の配線パターンを介して１対１で電気的に接続されるように前記第１の配線基板が前記半導体素子および前記第２の配線基板上に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の配線パターンが略直線状に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電極パッドと前記第１の配線パターンとの接続面および前記第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの接続面が、略同一平面上となることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の配線基板の外形形状が、前記開口部の開口形状よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の配線基板の外形形状が、前記第２の配線基板の外形形状よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の配線基板を絶縁性材料で形成することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の配線パターンを金属箔で形成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の配線パターンを金属板で形成することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体素子と前記第１の配線基板とを接着剤により固着することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを接着剤を用いて固着することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記開口部が前記第２の配線基板を貫通することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板との間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記開口部が前記第２の配線基板を貫通し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を前記第２の配線基板の裏面側の開口部から樹脂を充填することにより樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体素子の前記第１の配線基板への固着を接着剤により行うことを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の配線基板の前記第２の配線基板への固着を前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で接着剤により行うことを特徴とする請求項１４〜請求項１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
第２の配線基板に半導体装置を搭載し、前記第２の配線基板と前記半導体素子との電気的接続を第１の半導体基板を介して行う半導体装置であって、
前記半導体素子が主面に複数の電極パッドを備え、
前記第１の配線基板が主面に複数の第１の配線パターンを備え、
前記第２の配線基板が、
前記半導体素子の搭載領域となる開口部と、
主面に形成されて少なくとも一部が露出する複数の第２の配線パターンと、
前記第２の配線パターンが形成される主面に対する裏面に形成される複数の外部端子と、
前記第２の配線パターンと前記外部端子を１対１で電気的に接続するビアホールと
を備え、
前記半導体素子が前記第２の配線基板の開口部に収納され、前記電極パッドと前記第２の配線パターンとが前記第１の配線パターンを介して１対１で電気的に接続されるように前記第１の配線基板が前記半導体素子および前記第２の配線基板上に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の配線パターンが略直線状に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電極パッドと前記第１の配線パターンとの接続面および前記第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの接続面が、略同一平面上となることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の配線基板の外形形状が、前記開口部の開口形状よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の配線基板の外形形状が、前記第２の配線基板の外形形状よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の配線基板を絶縁性材料で形成することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の配線パターンを金属箔で形成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の配線パターンを金属板で形成することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体素子と前記第１の配線基板とを接着剤により固着することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを接着剤を用いて固着することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記開口部が前記第２の配線基板を貫通することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板との間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記開口部が前記第２の配線基板を貫通し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部が樹脂封止されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の配線パターンと前記電極パッドとが１対１で対応して電気的に接続するように前記半導体素子を前記第１の配線基板に固着する工程と、
前記半導体素子が前記開口部に収納されると共に前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが１対１で対応して電気的に接続するように前記第１の配線基板を前記第２の配線基板に固着する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板の間および前記半導体素子が収納されている前記開口部を前記第２の配線基板の裏面側の開口部から樹脂を充填することにより樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体素子の前記第１の配線基板への固着を接着剤により行うことを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の配線基板の前記第２の配線基板への固着を前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンおよび前記電極パッドとの電気的接続部分より外周の領域で接着剤により行うことを特徴とする請求項１４〜請求項１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２０６２９３（Ｐ２００９−２０６２９３Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４６９７３（Ｐ２００８−４６９７３）
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]