配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法
【課題】狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】主面に半導体素子が実装される配線基板１００であって、絶縁性基材２と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材２の主面に設けられた配線３と、外部と接続する外部接続端子として、配線３の一部領域に形成される外部接続端子部４、６と、少なくとも絶縁性基材２の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と外部接続端子部４、６の接続面とを露出した状態で絶縁性基材２の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂７とを備え、絶縁性基材２の主面の法線方向における外部接続端子部４、６の厚さは、配線３における絶縁性基材２の主面の法線方向の厚さよりも厚い。
【解決手段】主面に半導体素子が実装される配線基板１００であって、絶縁性基材２と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材２の主面に設けられた配線３と、外部と接続する外部接続端子として、配線３の一部領域に形成される外部接続端子部４、６と、少なくとも絶縁性基材２の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と外部接続端子部４、６の接続面とを露出した状態で絶縁性基材２の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂７とを備え、絶縁性基材２の主面の法線方向における外部接続端子部４、６の厚さは、配線３における絶縁性基材２の主面の法線方向の厚さよりも厚い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板と、それを用いた半導体装置および半導体モジュールと、その製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高機能化に伴い半導体素子のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ピン数が増加傾向にある。そのような多ピンの半導体素子に対応した半導体装置では、パッケージ方式として、半導体装置の裏面に外部接続端子を有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が多く使用されている。
【０００３】
このような半導体装置は、配線が形成されている配線基板からなり、その配線基板には半導体素子を接合する部分と外部接続用の端子とが形成される。ここで、配線基板としてはガラスエポキシタイプやテープタイプの基板が一般的に使用される。また、配線基板上に形成される配線としては銅配線が抵抗値も低く一般的である。外部接続端子は、ＢＧＡでは半導体装置の裏面に形成される。また、このような半導体装置では、例えば引き出しリードをなくしてベアチップそのものを配線基板上に実装するＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）などの実装方法などにより、半導体素子が金属バンプを経由して配線基板の裏面に形成されている外部接続端子に接合されて配線基板に接続される。
【０００４】
また、多ピンの半導体素子に対応した半導体装置では、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）という複数の半導体装置を積層したパッケージすなわちＢＧＡの半導体装置上に別のＢＧＡの半導体装置を複数個実装してなる半導体モジュールが小面積多機能なデバイスを要求する商品で使用される。ＰＯＰでは、例えば半導体装置が有する配線基板上の外部接続端子および別の半導体装置の外部接続端子、半導体素子および配線基板、並びに配線基板同士を接合する方法として、はんだを用いたはんだ接合が一般的に使用される。
【０００５】
配線基板と他の配線基板を接合する方法としてはんだ接合が使用される形態の一例が下記特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載された配線基板について、図９を参照して説明する。
【０００６】
図９は、従来の配線基板におけるはんだバンプ接続される接合部を示す断面図である。
【０００７】
図９に示す従来の配線基板９００は、絶縁基材９０２、配線９０３、樹脂層９０７、金属層９２１、およびはんだバンプ９２２を備える。
【０００８】
配線基板９００では、配線９０３に外部接続端子を形成し、外部接続端子にはんだバンプ９２２が形成されている。ベース部材の絶縁基材９０２には、ガラスエポキシまたはポリイミドテープが使用され、配線９０３には銅などが使用されている。また、金属層２１にはニッケル材料を使用することが好ましいとある。
【０００９】
図９に示すように、配線基板９００では、配線９０３上の絶縁性の樹脂層９０７の一部を露出するようにして外部接続端子が形成されている。はんだによる配線への影響を防ぐことと強度を確保する点から絶縁性の樹脂層９０７の側面にも金属層９２１が形成されており、はんだバンプ９２２がその上に形成されている。これによりはんだバンプ９２２と配線９０３とを強固に接続、すなわち、はんだ接合部の強度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４―３２７６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の配線基板９００においては、はんだ接合部の強度の向上を目的として外部接続端子となる部分の配線９０３と樹脂層９０７と双方に金属層９２１を形成するために、スパッタ装置または複雑な無電解メッキの手法を用いなければならず、工程が複雑になる。
【００１２】
また、上記従来の配線基板９００において、金属層９２１を形成しない場合には、以下の問題が懸念される。配線基板９００に実装される半導体チップのパッドは、縮小化が進み狭パッドピッチ化することが予測される。それに対応するために配線基板９００の配線９０３のピッチも狭ピッチ化する必要があり、配線はエッチング法などにより形成されることが一般的である。そのため、エッチング法を用いて狭ピッチに対応するためには配線９０３となる銅箔の厚みを薄くしなければならない。しかしながら、銅箔を薄くすることで狭ピッチ化に対応可能となるものの、銅箔を薄くすることによりはんだ接合される外部接続端子となる部分の配線９０３も薄くなってしまう。そのため、上記従来の配線基板９００において、金属層９２１を形成しない場合には、はんだ実装時の加熱により、配線９０３の導体とはんだとが相互拡散し、配線９０３がはんだに浸食される現象であるはんだ食われが生じることで、配線９０３が断線することが懸念される。
【００１３】
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る配線基板は、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い。
【００１５】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板を実現することができる。
【００１６】
また、前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性樹脂における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さより薄く、前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００１７】
また、前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されていてもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える。
【００１９】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い半導体装置を実現することができる。
【００２０】
また、前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、さらに前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００２１】
また、前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されていてもよい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体モジュールは、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える第１および第２の半導体装置を備え、前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置の上に積層されており、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている。
【００２３】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い半導体モジュールを実現することができる。
【００２４】
また、前記第１および第２の半導体装置では、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００２５】
また、本発明に係る半導体モジュールは、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備えていてもよい。
【００２６】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る配線基板の製造方法は、主面に半導体素子が実装される配線基板の製造方法であって、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成する。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、主面に半導体素子が実装されるべき配線基板を製造する配線基板製造工程と、超音波と加熱とを併用することにより前記配線基板の前記実装領域に前記半導体素子を実装する半導体素子実装工程とを含む。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体モジュールの製造方法は、実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることにより前記第２の半導体装置と接合される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１における配線基板の構造を示す図である。
【図２】実施の形態１における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態１における配線基板を製造する方法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図５】実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。
【図６】実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの別の態様の構造を示す断面図である。
【図７】実施の形態３における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。
【図８】実施の形態４における半導体装置の構造を示す断面図である。
【図９】従来の配線基板におけるはんだバンプ接続される接合部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における配線基板の構造を示す図である。図１（ａ）は、実施の形態１における配線基板１００の構造の断面図を示し、図１（ｂ）はその平面図を示す。ここで、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’における配線基板１００の断面を示している。
【００３３】
図１に示す配線基板１００は、半導体素子が接合される領域である接合領域１を有し、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子４と、半導体素子との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを備える。
【００３４】
絶縁性基板２は、例えばガラスエポキシタイプまたはテープタイプの絶縁性を有する基材からなる基板である。また、絶縁性基板２は、例えば後の工程で主面と裏面とを導通させるために用いられる貫通孔（スルーホール）を有している。
【００３５】
配線３は、後に配線基板１００に実装される半導体素子の引き回し配線として、絶縁性基板２上に設けられており、例えば、抵抗値の低い銅からなる導体である。なお、配線３の材料としては銅が一般的だが、導電性を有する導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、配線３の厚みとしては、３〜１５μｍが好ましい。配線３の形成方法としてはエッチング法が一般的であるがセミアディティブ法でもかまわない。なお、微細配線向けの形成方法としてのセミアディティブ法は高価なプロセスとなっている。
【００３６】
第１の外部接続端子４は、例えば他の配線基板と接続するためのパッドなどの接続端子であり、配線３上の一部領域に配線３の厚みよりも厚くなるよう形成される。第１の外部接続端子４の材料としては、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、１〜１０μｍ程度でかまわない。
【００３７】
突起電極５は、実装される半導体素子と電気的に接続するための接合用電極として、接合領域１の配線３の一部に形成される電極である。突起電極５の材料としては、第１の外部接続端子４の材料と同じであるのが好ましい。
【００３８】
第２の外部接続端子６は、例えば他の配線基板または半導体装置と接続するための接続端子であり、絶縁性基板２の裏面に形成される。第２の外部接続端子６は、絶縁性基板２に形成されている貫通孔（スルーホール）を介して配線３と導通している。また、第２の外部接続端子６の厚さは、配線３の厚みよりも厚くなるよう形成されるのが好ましい。
【００３９】
絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子４の一部および接合領域１など所望の領域を露出して絶縁性基板２の主面を覆うように形成されている。絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子４の外周を覆うように、第１の外部接続端子４の厚さより厚く形成されている。これにより厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部を絶縁性樹脂７で押さえることができる効果を奏し、さらに、厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部のみを接合部として用いることができるのではんだ接合時のはんだの拡散の影響を軽減する効果を奏する。
【００４０】
以上のようにして、配線基板１００は構成される。
【００４１】
ここで、配線基板１００を備える半導体装置について説明する。
【００４２】
図２は、実施の形態１における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。 図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図２に示す半導体装置１２０は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子４と、半導体素子８との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを有する配線基板１００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０とを備える。
【００４４】
半導体素子８は、例えばＣＭＯＳの半導体素子であり、例えばアナログＩＣまたはロジックＩＣ等の機能を有する。半導体素子８は、突起電極５と半導体素子８のパッドとをＦＣＢを用いて接合されることで接合領域１に実装される。
【００４５】
封止樹脂９は、接合領域１に形成され、半導体素子８と半導体素子８と接合する突起電極５と、接合領域１として絶縁性樹脂７から露出している配線３とに形成される。
【００４６】
はんだボール１０は、第２の外部接続端子６に接合されている。はんだボール１０は、第２の外部接続端子６に接合されることにより、半導体装置１２０を、マザー基板や他の半導体装置への実装を容易にさせる。また、その際に第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６の厚みが配線３よりも厚く形成されているので、はんだ接合時には、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６により配線３のはんだ食われの影響を軽減することができるという効果を奏する。
【００４７】
以上のようにして、半導体装置１２０は構成される。
【００４８】
次に、配線基板１００の製造方法について説明する。
【００４９】
図３は、実施の形態１における配線基板を製造する方法を説明するための図である。
【００５０】
まず、貫通孔（スルーホール）を有する絶縁性基板２（図３（ａ））において、半導体装置１２０の素子接合面となる絶縁性基板２の主面上に導体からなる配線３を形成する（図３（ｂ））。ここで、配線３は、３〜１５μｍの厚みで形成されることが好ましい。また、図３（ｂ）において、絶縁性基板２の貫通孔（スルーホール）にメッキ層を形成する。
【００５１】
次に、配線３の厚みよりも厚くなるように第１の外部接続端子４を形成すべき配線３の位置に電解メッキや無電解メッキなどの方法によりさらにメッキ層を形成し、厚みの厚い第１の外部接続端子４を形成する（図３（ｃ））。なお、図３（ｂ）において、配線３を形成する際に、厚めの金属層を使用し、２段階にエッチングすることにより、配線３より厚みの厚い第１の外部接続端子４と配線３とを形成してもよい。ここで、第１の外部接続端子４は、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、他の導電材料でもかまわない。第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、配線３にさらに形成される厚さとして１〜１０μｍ程度でもかまわない。
【００５２】
また、図３（ｃ）において、電解メッキや無電解メッキなどの方法により、半導体素子８との接合用として接合領域１の配線３の一部に突起電極５を形成し、絶縁性基板２の裏面に、第２の外部接続端子６を形成する。なお、突起電極５の材料は、第１の外部接続端子４の材料と同じが好ましい。これは、突起電極５の材料を第１の外部接続端子４の材料と同じ材料とすることで同時に形成することが可能となり、プロセスを簡略化できるからである。
【００５３】
次に、絶縁性基板２の主面を覆うが、第１の外部接続端子４の一部および接合領域１などの所望の領域を露出するように絶縁性樹脂７を形成する（図３（ｃ））。これにより厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部を絶縁性樹脂７で押さえることができ、厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部のみを半導体素子８との接合部として用いることができるので接合時のはんだの拡散の影響を軽減できる。
【００５４】
以上のようにして、配線基板１００を製造する。
【００５５】
なお、配線基板１００における接合領域１に半導体素子８を実装し、封止樹脂９を形成することにより半導体装置１２０を形成することができる。
【００５６】
また、半導体素子８は、突起電極５と半導体素子８のパッドとをＦＣＢを用いて接合される。封止樹脂９の形成は半導体素子８を接合する前でも後でもかまわない。
【００５７】
また、配線基板１００の第２の外部接続端子６にはんだボール１０を接合してもよい。それによりマザー基板や他の半導体装置への実装が容易となる。また、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６の厚みが配線３よりも厚く形成されているので、はんだ接合時には、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６により配線３のはんだ食われの影響を軽減できる。
【００５８】
以上の方法により、狭ピッチ配線および狭ピッチ半導体素子の接合をする場合にも第１の外部接続端子４におけるはんだ接合に安定性すなわち高い接続信頼性を確保することが可能となる。
【００５９】
それにより、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【００６０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、第１の外部接続端子４の一部を露出するが第１の外部接続端子４に覆うよう形成され、かつ、第１の外部接続端子４の厚さよりも厚く形成される絶縁性樹脂７について説明したが、それに限らない。第１の外部接続端子の方が、絶縁性樹脂７の厚さよりも厚くなるよう形成されていてもよい。その場合について、以下の実施の形態２で説明する。
【００６１】
図４は、実施の形態２における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。図１および図３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図４に示す半導体装置２２０は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子１４と、半導体素子８との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを有する配線基板２００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０とを備える。
【００６３】
図４に示す半導体装置２２０は、実施の形態１に係る半導体装置１２０に対して、第１の外部接続端子１４の厚みが絶縁性樹脂７より厚いという点で構成が異なる。
【００６４】
第１の外部接続端子１４は、例えば他の配線基板と接続するための接続端子であり、配線３上に配線３の厚みよりも厚くなるように形成される。また、第１の外部接続端子１４は、絶縁性樹脂７よりも厚く形成されており、絶縁性樹脂７から突出している。第１の外部接続端子１４の材料としては、配線３の材料と同じ材料が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、１０〜５００μｍ程度でかまわない。
【００６５】
第１の外部接続端子１４は、例えば、配線３における第１の外部接続端子１４となる部分にさらに電解メッキや無電解メッキなどの方法を用いてメッキ層を形成することにより形成される。また、第１の外部接続端子１４の表面に金メッキ層が形成されてもよい。なお、配線３を形成する際に、厚めの金属層を形成し、２段階にエッチングすることにより、配線３より厚みの厚い第１の外部接続端子１４と配線３とを形成するとしてもよい。
【００６６】
絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子１４の一部および接合領域１など所望の領域を露出して絶縁性基板２の主面を覆うように形成されている。絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子１４よりも薄く形成され、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成される。
【００６７】
なお、絶縁性樹脂７は、配線３および第１の外部接続端子１４の形成後に形成されるのが好ましいが、配線３を形成した後に形成されるとしてもよい。その場合には、絶縁性樹脂７が形成された後に、露出した第１の外部接続端子１４が形成されるべき配線３の領域にメッキ法などにより絶縁性樹脂７の厚さよりも厚い第１の外部接続端子１４を形成すればよい。
【００６８】
以上のようにして、配線基板２００を備える半導体装置２２０は構成される。
【００６９】
以上のようにして、配線基板２００および配線基板２００を備える半導体装置２２０では、狭ピッチ配線および狭ピッチ半導体素子の接合をする場合に、第１の外部接続端子１４のはんだ接合に安定性すなわち高い接続信頼性を確保することが可能となる。
【００７０】
それにより、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００７１】
次に、半導体装置２２０を使用したＰＯＰパッケージ例として、半導体装置を複数個実装してなる半導体モジュールについて説明する。
【００７２】
図５は、実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。なお、図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００７３】
図５に示す半導体モジュール２５０は、半導体装置２２０と半導体装置２２１とを接合してなる。
【００７４】
半導体装置２２１は、半導体装置２２０と同じものであり同様の構成要素を有する。
【００７５】
半導体装置２２１は、第１の外部接続端子１４を介して、半導体装置２２０のはんだボール１０と接合されることで、半導体装置２２０と接合されている。
【００７６】
同様に、半導体装置２２０は、自身の第２の外部接続端子６に接合されたハンダボール１２を介して、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と接合されることで、半導体装置２２１と接合される。
【００７７】
以上のようにして、半導体モジュール２５０は構成される。
【００７８】
このように、半導体モジュール２５０では、半導体装置２２０の第１の外部接続端子１４と半導体装置２２０の第２の外部接続端子６とがはんだボール１０とを介して接合される。そして、はんだボール１０を加熱することで接合するはんだ接合方法により半導体装置２２０と半導体装置２２１とが接合される。この際、加熱により半導体装置２２０におけるはんだボール１０のはんだが、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４へ拡散する。しかしながら、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４は、配線３より厚みがあり、絶縁性樹脂７から突出するように形成されているためにそのはんだ接合は安定となっている。
【００７９】
また、図６は、実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの別の態様の構造を示す断面図である。なお、図４および図５と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８０】
図６に示す半導体モジュール２６０は、半導体装置２３０と半導体装置２２１とを接合してなる。
【００８１】
図６に示す半導体モジュール２６０は、図５に示す半導体モジュール２５０に対して、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置にさらに第３の外部接続端子１６を形成し、この第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接着層１５で接続するという点で構成が異なる。
【００８２】
半導体装置２３０は、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置にさらに第３の外部接続端子１６が形成されている。
【００８３】
半導体装置２３０は、自身の第２の外部接続端子６に接合されたハンダボール１２を介して、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と接合されるだけでなく、第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接着層１５で接続することで、半導体装置２２１と接合される。
【００８４】
第３の外部接続端子１６は、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置に形成される。第３の外部接続端子１６の材料としては、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。
【００８５】
接着層１５は、半導体装置２２１に実装されている半導体素子８の裏面（図中上面）に形成され、第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接続する。なお、接着層１５は、第3の外部接続端子１６に形成されるとしてもよい。接着層１５は、導電性のはんだまたは樹脂やシートからなるのが好ましい。接着層１５を導電性にすることにより配線３の電位をグランド電位などに固定することが可能となり、電位の安定化が可能となる。
【００８６】
以上のように、半導体モジュール２６０は構成される。
【００８７】
次に、この半導体モジュール２６０の製造方法について説明する。
【００８８】
まず、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置に第３の外部接続端子１６を形成し、半導体装置２２１に実装されている半導体素子８の裏面に接着層１５を形成しておく。ここで接着層１５は導電性のはんだや樹脂やシートが好ましい。導電性にすることにより配線３の電位をグランド電位などに固定することが可能となり、電位の安定化が可能となる。
【００８９】
次に、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と半導体装置２３０の第２の外部接続端子６とをはんだボール１０を介して接合する。ここでは、はんだボール１０を加熱することにより接合するはんだ接合方法により半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と半導体装置２３０の第２の外部接続端子６とが接合される。また、はんだ接合すると同時に接着層１５により半導体装置２２１の半導体素子８と半導体装置２３０の第３の外部接続端子１６とが接着される。
【００９０】
このようにして、半導体装置２２０と半導体装置２２１とを接合する。これにより安定性もよく、電気的にも安定な接合信頼性の高い半導体モジュール２６０を形成することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
実施の形態２では、はんだボールを用いて複数の半導体装置を接合した例について説明したがそれに限らない。実施の形態３では、実施の形態２と違う態様について説明する。
【００９２】
図７は、実施の形態３における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。なお、図４および図５と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００９３】
図７に示す半導体モジュール３５０は、図５に示す半導体モジュール２５０に対して、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６との構成が異なり、はんだボールを用いずに、半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合する。
【００９４】
半導体装置３２０は、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とを備えるが、第２の外部接続端子２６にははんだボール１０が形成されない。一方、半導体装置３２０は、同様に、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とを備え、第２の外部接続端子２６にははんだボール１０が形成される。
【００９５】
第１の外部接続端子２４は、配線３上に配線３の厚みよりも厚くなるよう、かつ、絶縁性樹脂７よりも厚くなるように、絶縁性樹脂７から突出して形成されている。
【００９６】
第２の外部接続端子２６は、絶縁性基板２の裏面に形成され、絶縁性基板２に形成されている貫通孔（スルーホール）を介して配線３と導通している。また、第２の外部接続端子２６の厚さは、配線３の厚みよりも厚くなるよう形成されている。
【００９７】
ここで、第１の外部接続端子２４の厚さと第２の外部接続端子２６との厚さとを加算した値は、半導体素子８の厚さと突起電極５の厚さとを加算した値よりも大きい。それにより、はんだボール１０を形成しなくても第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とのみを用いて半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合することができる。なお、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とは、例えば超音波と加熱とを併用して金属接合する方法により接合される。
【００９８】
以上のようにして、半導体モジュール３５０は構成される。
【００９９】
次に、この半導体モジュール３５０の製造方法について説明する。
【０１００】
まず、絶縁性基板２上には接合領域１と、配線３と、上述したような厚さの第１の外部接続端子２４と、突起電極５と、絶縁性樹脂７とを形成し、絶縁性基板２の裏面には第２の外部接続端子２６を形成することで、配線基板２００を形成する。
【０１０１】
次に、その配線基板２００に半導体素子８を実装し、封止樹脂９を形成して半導体装置３２０を形成する。同様にして、半導体装置３２１を形成する。
【０１０２】
次に、半導体装置３２０と半導体装置３２１とを段積み状に実装して半導体モジュール３５０を作成する。すなわち、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６とを接合することにより半導体モジュール３５０を作成する。ここで、接合方法としては、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６とは、超音波と加熱とを併用することで金属接合される。すなわち、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６の境界部分が超音波と加熱とを併用することで融解し金属接合部２７を形成することで接合される。
【０１０３】
このように、はんだを使用しないで半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合するので、配線３、第１の外部接続端子２４および第２の外部接続端子２６では、はんだ食われもなく例えばはんだの膨れによる隣接半導体装置間の外部接続端子間のショートもない接合を可能にすることができる。
【０１０４】
また、半導体装置３２０と半導体装置３２１とは金属接合により接続されているので、接合が安定で微細ピッチ接合が可能となる。さらに超音波と加熱とを併用することにより低温で接合することができるので、接合応力の低い接合を実現することができる。
【０１０５】
なお、第１の外部接続端子２４および第２の外部接続端子２６の表面は金メッキなどが形成されていることが好ましい。金メッキの層を形成することで安定な超音波接合が可能となる。
【０１０６】
また、半導体装置３２１の第２の外部接続端子２６にはんだボール１０を形成してもかまわない。それによりマザー基板や半導体装置への実装が容易となる。
【０１０７】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態２で説明した半導体装置とは別の態様について説明する。
【０１０８】
図８は、実施の形態４における半導体装置の構造を示す断面図である。なお、図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０９】
図８に示す半導体装置４２０は、実施の形態２に係る半導体装置２２０に対して、第１の外部接続端子３４と、接着層１５と、ザグリ部３０を有する金属板３９との構成が異なる。
【０１１０】
図８に示す半導体装置４２０は、絶縁性基板２、絶縁性基板２上に形成された配線３、第１の外部接続端子３４、突起電極５、第２の外部接続端子６および絶縁性樹脂７を有する配線基板２００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０と、接着層１５と、ザグリ部３０を有する金属板３９とを備える。
【０１１１】
金属板３９は、実装されている半導体素子８に相応した位置に凹んだ部分であるザグリ部３０を有する金属板であり、第１の外部接続端子３４と、実装されている半導体素子８と接合されている。金属板３９は、第１の外部接続端子３４とは金属接合しており、半導体素子８とは裏面に形成された接着層１５を介して接続されている。
【０１１２】
以上のように、半導体装置４２０は構成されている。
【０１１３】
このように、第１の外部接続端子３４は、はんだとではなく、金属板３９と金属接合されているのではんだ食われのない接合が可能となる。また、超音波と加熱とを併用することで低温での接合も可能となる。なお、第１の外部接続端子３４の表面は金メッキなどが形成されていることが好ましい。なぜなら、金メッキの層を形成することで安定な超音波による金属接合が可能となるからである。
【０１１４】
なお、半導体装置４２０において、金属板３９のザグリ部３０と半導体素子８とが相応する位置に放熱性の高い放熱樹脂または放熱シートの層を形成しておき、配線基板２００と金属板３９とを第１の外部接続端子３４で金属接合する際に同時に接合するとしてもかまわない。その場合、放熱性の優れた半導体装置４２０を実現することができる。
【０１１５】
以上、実施の形態によれば、半導体装置の配線基板上の第１の外部接続端子となる部分に位置する配線の厚みを任意に厚くすることが可能となる。
【０１１６】
また、配線基板において配線の狭ピッチを実現しながら、複数の半導体装置を多段に積層するための接続用のパッドとなる第１の外部接続端子および第２の外部接続端子等の接合信頼性を確保することが可能となる。
【０１１７】
また、配線基板の配線上に突起電極を形成することだけでなく、放熱板を超音波接合などにより接合することも容易に可能となる。
【０１１８】
以上のように、本発明によれば、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【０１１９】
以上、本発明の配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法に利用でき、特に、ＦＣＢまたはＰＯＰなどに用いられる、狭ピッチ配線でありながらも高い接合信頼性を必要とする配線基板、半導体モジュールおよびその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 接合領域
２ 絶縁性基板
３、９０３ 配線
４、１４、２４、３４ 第１の外部接続端子
５ 突起電極
６、２６ 第２の外部接続端子
７ 絶縁性樹脂
８ 半導体素子
９ 封止樹脂
１０ はんだボール
１５ 接着層
２１ 金属層
２７ 金属接合部
３０ ザグリ部
３９ 金属板
１００、２００、９００ 配線基板
１２０、２２０、２２１、２３０、３２０、３２１、４２０ 半導体装置
２５０、２６０、３５０ 半導体モジュール
９０２ 絶縁基材
９０７ 樹脂層
９２１ 金属層
９２２ はんだバンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板と、それを用いた半導体装置および半導体モジュールと、その製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高機能化に伴い半導体素子のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ピン数が増加傾向にある。そのような多ピンの半導体素子に対応した半導体装置では、パッケージ方式として、半導体装置の裏面に外部接続端子を有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が多く使用されている。
【０００３】
このような半導体装置は、配線が形成されている配線基板からなり、その配線基板には半導体素子を接合する部分と外部接続用の端子とが形成される。ここで、配線基板としてはガラスエポキシタイプやテープタイプの基板が一般的に使用される。また、配線基板上に形成される配線としては銅配線が抵抗値も低く一般的である。外部接続端子は、ＢＧＡでは半導体装置の裏面に形成される。また、このような半導体装置では、例えば引き出しリードをなくしてベアチップそのものを配線基板上に実装するＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）などの実装方法などにより、半導体素子が金属バンプを経由して配線基板の裏面に形成されている外部接続端子に接合されて配線基板に接続される。
【０００４】
また、多ピンの半導体素子に対応した半導体装置では、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）という複数の半導体装置を積層したパッケージすなわちＢＧＡの半導体装置上に別のＢＧＡの半導体装置を複数個実装してなる半導体モジュールが小面積多機能なデバイスを要求する商品で使用される。ＰＯＰでは、例えば半導体装置が有する配線基板上の外部接続端子および別の半導体装置の外部接続端子、半導体素子および配線基板、並びに配線基板同士を接合する方法として、はんだを用いたはんだ接合が一般的に使用される。
【０００５】
配線基板と他の配線基板を接合する方法としてはんだ接合が使用される形態の一例が下記特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載された配線基板について、図９を参照して説明する。
【０００６】
図９は、従来の配線基板におけるはんだバンプ接続される接合部を示す断面図である。
【０００７】
図９に示す従来の配線基板９００は、絶縁基材９０２、配線９０３、樹脂層９０７、金属層９２１、およびはんだバンプ９２２を備える。
【０００８】
配線基板９００では、配線９０３に外部接続端子を形成し、外部接続端子にはんだバンプ９２２が形成されている。ベース部材の絶縁基材９０２には、ガラスエポキシまたはポリイミドテープが使用され、配線９０３には銅などが使用されている。また、金属層２１にはニッケル材料を使用することが好ましいとある。
【０００９】
図９に示すように、配線基板９００では、配線９０３上の絶縁性の樹脂層９０７の一部を露出するようにして外部接続端子が形成されている。はんだによる配線への影響を防ぐことと強度を確保する点から絶縁性の樹脂層９０７の側面にも金属層９２１が形成されており、はんだバンプ９２２がその上に形成されている。これによりはんだバンプ９２２と配線９０３とを強固に接続、すなわち、はんだ接合部の強度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４―３２７６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の配線基板９００においては、はんだ接合部の強度の向上を目的として外部接続端子となる部分の配線９０３と樹脂層９０７と双方に金属層９２１を形成するために、スパッタ装置または複雑な無電解メッキの手法を用いなければならず、工程が複雑になる。
【００１２】
また、上記従来の配線基板９００において、金属層９２１を形成しない場合には、以下の問題が懸念される。配線基板９００に実装される半導体チップのパッドは、縮小化が進み狭パッドピッチ化することが予測される。それに対応するために配線基板９００の配線９０３のピッチも狭ピッチ化する必要があり、配線はエッチング法などにより形成されることが一般的である。そのため、エッチング法を用いて狭ピッチに対応するためには配線９０３となる銅箔の厚みを薄くしなければならない。しかしながら、銅箔を薄くすることで狭ピッチ化に対応可能となるものの、銅箔を薄くすることによりはんだ接合される外部接続端子となる部分の配線９０３も薄くなってしまう。そのため、上記従来の配線基板９００において、金属層９２１を形成しない場合には、はんだ実装時の加熱により、配線９０３の導体とはんだとが相互拡散し、配線９０３がはんだに浸食される現象であるはんだ食われが生じることで、配線９０３が断線することが懸念される。
【００１３】
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る配線基板は、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い。
【００１５】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板を実現することができる。
【００１６】
また、前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性樹脂における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さより薄く、前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００１７】
また、前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されていてもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える。
【００１９】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い半導体装置を実現することができる。
【００２０】
また、前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、さらに前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００２１】
また、前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されていてもよい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体モジュールは、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える第１および第２の半導体装置を備え、前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置の上に積層されており、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている。
【００２３】
この構成により、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い半導体モジュールを実現することができる。
【００２４】
また、前記第１および第２の半導体装置では、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われていてもよい。
【００２５】
また、本発明に係る半導体モジュールは、主面に半導体素子が実装される配線基板であって、絶縁性基材と、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い配線基板と、前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備えていてもよい。
【００２６】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る配線基板の製造方法は、主面に半導体素子が実装される配線基板の製造方法であって、実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成する。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、主面に半導体素子が実装されるべき配線基板を製造する配線基板製造工程と、超音波と加熱とを併用することにより前記配線基板の前記実装領域に前記半導体素子を実装する半導体素子実装工程とを含む。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体モジュールの製造方法は、実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることにより前記第２の半導体装置と接合される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１における配線基板の構造を示す図である。
【図２】実施の形態１における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態１における配線基板を製造する方法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図５】実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。
【図６】実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの別の態様の構造を示す断面図である。
【図７】実施の形態３における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。
【図８】実施の形態４における半導体装置の構造を示す断面図である。
【図９】従来の配線基板におけるはんだバンプ接続される接合部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における配線基板の構造を示す図である。図１（ａ）は、実施の形態１における配線基板１００の構造の断面図を示し、図１（ｂ）はその平面図を示す。ここで、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’における配線基板１００の断面を示している。
【００３３】
図１に示す配線基板１００は、半導体素子が接合される領域である接合領域１を有し、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子４と、半導体素子との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを備える。
【００３４】
絶縁性基板２は、例えばガラスエポキシタイプまたはテープタイプの絶縁性を有する基材からなる基板である。また、絶縁性基板２は、例えば後の工程で主面と裏面とを導通させるために用いられる貫通孔（スルーホール）を有している。
【００３５】
配線３は、後に配線基板１００に実装される半導体素子の引き回し配線として、絶縁性基板２上に設けられており、例えば、抵抗値の低い銅からなる導体である。なお、配線３の材料としては銅が一般的だが、導電性を有する導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、配線３の厚みとしては、３〜１５μｍが好ましい。配線３の形成方法としてはエッチング法が一般的であるがセミアディティブ法でもかまわない。なお、微細配線向けの形成方法としてのセミアディティブ法は高価なプロセスとなっている。
【００３６】
第１の外部接続端子４は、例えば他の配線基板と接続するためのパッドなどの接続端子であり、配線３上の一部領域に配線３の厚みよりも厚くなるよう形成される。第１の外部接続端子４の材料としては、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、１〜１０μｍ程度でかまわない。
【００３７】
突起電極５は、実装される半導体素子と電気的に接続するための接合用電極として、接合領域１の配線３の一部に形成される電極である。突起電極５の材料としては、第１の外部接続端子４の材料と同じであるのが好ましい。
【００３８】
第２の外部接続端子６は、例えば他の配線基板または半導体装置と接続するための接続端子であり、絶縁性基板２の裏面に形成される。第２の外部接続端子６は、絶縁性基板２に形成されている貫通孔（スルーホール）を介して配線３と導通している。また、第２の外部接続端子６の厚さは、配線３の厚みよりも厚くなるよう形成されるのが好ましい。
【００３９】
絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子４の一部および接合領域１など所望の領域を露出して絶縁性基板２の主面を覆うように形成されている。絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子４の外周を覆うように、第１の外部接続端子４の厚さより厚く形成されている。これにより厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部を絶縁性樹脂７で押さえることができる効果を奏し、さらに、厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部のみを接合部として用いることができるのではんだ接合時のはんだの拡散の影響を軽減する効果を奏する。
【００４０】
以上のようにして、配線基板１００は構成される。
【００４１】
ここで、配線基板１００を備える半導体装置について説明する。
【００４２】
図２は、実施の形態１における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。 図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図２に示す半導体装置１２０は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子４と、半導体素子８との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを有する配線基板１００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０とを備える。
【００４４】
半導体素子８は、例えばＣＭＯＳの半導体素子であり、例えばアナログＩＣまたはロジックＩＣ等の機能を有する。半導体素子８は、突起電極５と半導体素子８のパッドとをＦＣＢを用いて接合されることで接合領域１に実装される。
【００４５】
封止樹脂９は、接合領域１に形成され、半導体素子８と半導体素子８と接合する突起電極５と、接合領域１として絶縁性樹脂７から露出している配線３とに形成される。
【００４６】
はんだボール１０は、第２の外部接続端子６に接合されている。はんだボール１０は、第２の外部接続端子６に接合されることにより、半導体装置１２０を、マザー基板や他の半導体装置への実装を容易にさせる。また、その際に第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６の厚みが配線３よりも厚く形成されているので、はんだ接合時には、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６により配線３のはんだ食われの影響を軽減することができるという効果を奏する。
【００４７】
以上のようにして、半導体装置１２０は構成される。
【００４８】
次に、配線基板１００の製造方法について説明する。
【００４９】
図３は、実施の形態１における配線基板を製造する方法を説明するための図である。
【００５０】
まず、貫通孔（スルーホール）を有する絶縁性基板２（図３（ａ））において、半導体装置１２０の素子接合面となる絶縁性基板２の主面上に導体からなる配線３を形成する（図３（ｂ））。ここで、配線３は、３〜１５μｍの厚みで形成されることが好ましい。また、図３（ｂ）において、絶縁性基板２の貫通孔（スルーホール）にメッキ層を形成する。
【００５１】
次に、配線３の厚みよりも厚くなるように第１の外部接続端子４を形成すべき配線３の位置に電解メッキや無電解メッキなどの方法によりさらにメッキ層を形成し、厚みの厚い第１の外部接続端子４を形成する（図３（ｃ））。なお、図３（ｂ）において、配線３を形成する際に、厚めの金属層を使用し、２段階にエッチングすることにより、配線３より厚みの厚い第１の外部接続端子４と配線３とを形成してもよい。ここで、第１の外部接続端子４は、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、他の導電材料でもかまわない。第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、配線３にさらに形成される厚さとして１〜１０μｍ程度でもかまわない。
【００５２】
また、図３（ｃ）において、電解メッキや無電解メッキなどの方法により、半導体素子８との接合用として接合領域１の配線３の一部に突起電極５を形成し、絶縁性基板２の裏面に、第２の外部接続端子６を形成する。なお、突起電極５の材料は、第１の外部接続端子４の材料と同じが好ましい。これは、突起電極５の材料を第１の外部接続端子４の材料と同じ材料とすることで同時に形成することが可能となり、プロセスを簡略化できるからである。
【００５３】
次に、絶縁性基板２の主面を覆うが、第１の外部接続端子４の一部および接合領域１などの所望の領域を露出するように絶縁性樹脂７を形成する（図３（ｃ））。これにより厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部を絶縁性樹脂７で押さえることができ、厚みの厚い部分である第１の外部接続端子４の一部のみを半導体素子８との接合部として用いることができるので接合時のはんだの拡散の影響を軽減できる。
【００５４】
以上のようにして、配線基板１００を製造する。
【００５５】
なお、配線基板１００における接合領域１に半導体素子８を実装し、封止樹脂９を形成することにより半導体装置１２０を形成することができる。
【００５６】
また、半導体素子８は、突起電極５と半導体素子８のパッドとをＦＣＢを用いて接合される。封止樹脂９の形成は半導体素子８を接合する前でも後でもかまわない。
【００５７】
また、配線基板１００の第２の外部接続端子６にはんだボール１０を接合してもよい。それによりマザー基板や他の半導体装置への実装が容易となる。また、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６の厚みが配線３よりも厚く形成されているので、はんだ接合時には、第１の外部接続端子４および第２の外部接続端子６により配線３のはんだ食われの影響を軽減できる。
【００５８】
以上の方法により、狭ピッチ配線および狭ピッチ半導体素子の接合をする場合にも第１の外部接続端子４におけるはんだ接合に安定性すなわち高い接続信頼性を確保することが可能となる。
【００５９】
それにより、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【００６０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、第１の外部接続端子４の一部を露出するが第１の外部接続端子４に覆うよう形成され、かつ、第１の外部接続端子４の厚さよりも厚く形成される絶縁性樹脂７について説明したが、それに限らない。第１の外部接続端子の方が、絶縁性樹脂７の厚さよりも厚くなるよう形成されていてもよい。その場合について、以下の実施の形態２で説明する。
【００６１】
図４は、実施の形態２における配線基板を使用した場合の半導体装置の構造を示す断面図である。図１および図３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図４に示す半導体装置２２０は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２上に形成された配線３と、第１の外部接続端子１４と、半導体素子８との接合用の突起電極５と、第２の外部接続端子６と、絶縁性樹脂７とを有する配線基板２００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０とを備える。
【００６３】
図４に示す半導体装置２２０は、実施の形態１に係る半導体装置１２０に対して、第１の外部接続端子１４の厚みが絶縁性樹脂７より厚いという点で構成が異なる。
【００６４】
第１の外部接続端子１４は、例えば他の配線基板と接続するための接続端子であり、配線３上に配線３の厚みよりも厚くなるように形成される。また、第１の外部接続端子１４は、絶縁性樹脂７よりも厚く形成されており、絶縁性樹脂７から突出している。第１の外部接続端子１４の材料としては、配線３の材料と同じ材料が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。また、第１の外部接続端子４の厚みとしては厚い方が好ましいが、１０〜５００μｍ程度でかまわない。
【００６５】
第１の外部接続端子１４は、例えば、配線３における第１の外部接続端子１４となる部分にさらに電解メッキや無電解メッキなどの方法を用いてメッキ層を形成することにより形成される。また、第１の外部接続端子１４の表面に金メッキ層が形成されてもよい。なお、配線３を形成する際に、厚めの金属層を形成し、２段階にエッチングすることにより、配線３より厚みの厚い第１の外部接続端子１４と配線３とを形成するとしてもよい。
【００６６】
絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子１４の一部および接合領域１など所望の領域を露出して絶縁性基板２の主面を覆うように形成されている。絶縁性樹脂７は、第１の外部接続端子１４よりも薄く形成され、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成される。
【００６７】
なお、絶縁性樹脂７は、配線３および第１の外部接続端子１４の形成後に形成されるのが好ましいが、配線３を形成した後に形成されるとしてもよい。その場合には、絶縁性樹脂７が形成された後に、露出した第１の外部接続端子１４が形成されるべき配線３の領域にメッキ法などにより絶縁性樹脂７の厚さよりも厚い第１の外部接続端子１４を形成すればよい。
【００６８】
以上のようにして、配線基板２００を備える半導体装置２２０は構成される。
【００６９】
以上のようにして、配線基板２００および配線基板２００を備える半導体装置２２０では、狭ピッチ配線および狭ピッチ半導体素子の接合をする場合に、第１の外部接続端子１４のはんだ接合に安定性すなわち高い接続信頼性を確保することが可能となる。
【００７０】
それにより、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００７１】
次に、半導体装置２２０を使用したＰＯＰパッケージ例として、半導体装置を複数個実装してなる半導体モジュールについて説明する。
【００７２】
図５は、実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。なお、図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００７３】
図５に示す半導体モジュール２５０は、半導体装置２２０と半導体装置２２１とを接合してなる。
【００７４】
半導体装置２２１は、半導体装置２２０と同じものであり同様の構成要素を有する。
【００７５】
半導体装置２２１は、第１の外部接続端子１４を介して、半導体装置２２０のはんだボール１０と接合されることで、半導体装置２２０と接合されている。
【００７６】
同様に、半導体装置２２０は、自身の第２の外部接続端子６に接合されたハンダボール１２を介して、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と接合されることで、半導体装置２２１と接合される。
【００７７】
以上のようにして、半導体モジュール２５０は構成される。
【００７８】
このように、半導体モジュール２５０では、半導体装置２２０の第１の外部接続端子１４と半導体装置２２０の第２の外部接続端子６とがはんだボール１０とを介して接合される。そして、はんだボール１０を加熱することで接合するはんだ接合方法により半導体装置２２０と半導体装置２２１とが接合される。この際、加熱により半導体装置２２０におけるはんだボール１０のはんだが、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４へ拡散する。しかしながら、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４は、配線３より厚みがあり、絶縁性樹脂７から突出するように形成されているためにそのはんだ接合は安定となっている。
【００７９】
また、図６は、実施の形態２における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの別の態様の構造を示す断面図である。なお、図４および図５と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８０】
図６に示す半導体モジュール２６０は、半導体装置２３０と半導体装置２２１とを接合してなる。
【００８１】
図６に示す半導体モジュール２６０は、図５に示す半導体モジュール２５０に対して、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置にさらに第３の外部接続端子１６を形成し、この第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接着層１５で接続するという点で構成が異なる。
【００８２】
半導体装置２３０は、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置にさらに第３の外部接続端子１６が形成されている。
【００８３】
半導体装置２３０は、自身の第２の外部接続端子６に接合されたハンダボール１２を介して、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と接合されるだけでなく、第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接着層１５で接続することで、半導体装置２２１と接合される。
【００８４】
第３の外部接続端子１６は、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置に形成される。第３の外部接続端子１６の材料としては、配線３の材料と同じ銅が好ましいが、導電材料であればそれ以外でもかまわない。
【００８５】
接着層１５は、半導体装置２２１に実装されている半導体素子８の裏面（図中上面）に形成され、第３の外部接続端子１６と半導体装置２２１に実装されている半導体素子８とを接続する。なお、接着層１５は、第3の外部接続端子１６に形成されるとしてもよい。接着層１５は、導電性のはんだまたは樹脂やシートからなるのが好ましい。接着層１５を導電性にすることにより配線３の電位をグランド電位などに固定することが可能となり、電位の安定化が可能となる。
【００８６】
以上のように、半導体モジュール２６０は構成される。
【００８７】
次に、この半導体モジュール２６０の製造方法について説明する。
【００８８】
まず、半導体装置２３０に実装されている半導体素子８と相応した絶縁性基板２の裏面の位置に第３の外部接続端子１６を形成し、半導体装置２２１に実装されている半導体素子８の裏面に接着層１５を形成しておく。ここで接着層１５は導電性のはんだや樹脂やシートが好ましい。導電性にすることにより配線３の電位をグランド電位などに固定することが可能となり、電位の安定化が可能となる。
【００８９】
次に、半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と半導体装置２３０の第２の外部接続端子６とをはんだボール１０を介して接合する。ここでは、はんだボール１０を加熱することにより接合するはんだ接合方法により半導体装置２２１の第１の外部接続端子１４と半導体装置２３０の第２の外部接続端子６とが接合される。また、はんだ接合すると同時に接着層１５により半導体装置２２１の半導体素子８と半導体装置２３０の第３の外部接続端子１６とが接着される。
【００９０】
このようにして、半導体装置２２０と半導体装置２２１とを接合する。これにより安定性もよく、電気的にも安定な接合信頼性の高い半導体モジュール２６０を形成することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
実施の形態２では、はんだボールを用いて複数の半導体装置を接合した例について説明したがそれに限らない。実施の形態３では、実施の形態２と違う態様について説明する。
【００９２】
図７は、実施の形態３における半導体装置を２つ接合した半導体モジュールの構造を示す断面図である。なお、図４および図５と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００９３】
図７に示す半導体モジュール３５０は、図５に示す半導体モジュール２５０に対して、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６との構成が異なり、はんだボールを用いずに、半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合する。
【００９４】
半導体装置３２０は、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とを備えるが、第２の外部接続端子２６にははんだボール１０が形成されない。一方、半導体装置３２０は、同様に、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とを備え、第２の外部接続端子２６にははんだボール１０が形成される。
【００９５】
第１の外部接続端子２４は、配線３上に配線３の厚みよりも厚くなるよう、かつ、絶縁性樹脂７よりも厚くなるように、絶縁性樹脂７から突出して形成されている。
【００９６】
第２の外部接続端子２６は、絶縁性基板２の裏面に形成され、絶縁性基板２に形成されている貫通孔（スルーホール）を介して配線３と導通している。また、第２の外部接続端子２６の厚さは、配線３の厚みよりも厚くなるよう形成されている。
【００９７】
ここで、第１の外部接続端子２４の厚さと第２の外部接続端子２６との厚さとを加算した値は、半導体素子８の厚さと突起電極５の厚さとを加算した値よりも大きい。それにより、はんだボール１０を形成しなくても第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とのみを用いて半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合することができる。なお、第１の外部接続端子２４と第２の外部接続端子２６とは、例えば超音波と加熱とを併用して金属接合する方法により接合される。
【００９８】
以上のようにして、半導体モジュール３５０は構成される。
【００９９】
次に、この半導体モジュール３５０の製造方法について説明する。
【０１００】
まず、絶縁性基板２上には接合領域１と、配線３と、上述したような厚さの第１の外部接続端子２４と、突起電極５と、絶縁性樹脂７とを形成し、絶縁性基板２の裏面には第２の外部接続端子２６を形成することで、配線基板２００を形成する。
【０１０１】
次に、その配線基板２００に半導体素子８を実装し、封止樹脂９を形成して半導体装置３２０を形成する。同様にして、半導体装置３２１を形成する。
【０１０２】
次に、半導体装置３２０と半導体装置３２１とを段積み状に実装して半導体モジュール３５０を作成する。すなわち、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６とを接合することにより半導体モジュール３５０を作成する。ここで、接合方法としては、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６とは、超音波と加熱とを併用することで金属接合される。すなわち、半導体装置３２１における第１の外部接続端子２４と半導体装置３２０における第２の外部接続端子２６の境界部分が超音波と加熱とを併用することで融解し金属接合部２７を形成することで接合される。
【０１０３】
このように、はんだを使用しないで半導体装置３２０と半導体装置３２１とを接合するので、配線３、第１の外部接続端子２４および第２の外部接続端子２６では、はんだ食われもなく例えばはんだの膨れによる隣接半導体装置間の外部接続端子間のショートもない接合を可能にすることができる。
【０１０４】
また、半導体装置３２０と半導体装置３２１とは金属接合により接続されているので、接合が安定で微細ピッチ接合が可能となる。さらに超音波と加熱とを併用することにより低温で接合することができるので、接合応力の低い接合を実現することができる。
【０１０５】
なお、第１の外部接続端子２４および第２の外部接続端子２６の表面は金メッキなどが形成されていることが好ましい。金メッキの層を形成することで安定な超音波接合が可能となる。
【０１０６】
また、半導体装置３２１の第２の外部接続端子２６にはんだボール１０を形成してもかまわない。それによりマザー基板や半導体装置への実装が容易となる。
【０１０７】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態２で説明した半導体装置とは別の態様について説明する。
【０１０８】
図８は、実施の形態４における半導体装置の構造を示す断面図である。なお、図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０９】
図８に示す半導体装置４２０は、実施の形態２に係る半導体装置２２０に対して、第１の外部接続端子３４と、接着層１５と、ザグリ部３０を有する金属板３９との構成が異なる。
【０１１０】
図８に示す半導体装置４２０は、絶縁性基板２、絶縁性基板２上に形成された配線３、第１の外部接続端子３４、突起電極５、第２の外部接続端子６および絶縁性樹脂７を有する配線基板２００と、半導体素子８と、封止樹脂９と、はんだボール１０と、接着層１５と、ザグリ部３０を有する金属板３９とを備える。
【０１１１】
金属板３９は、実装されている半導体素子８に相応した位置に凹んだ部分であるザグリ部３０を有する金属板であり、第１の外部接続端子３４と、実装されている半導体素子８と接合されている。金属板３９は、第１の外部接続端子３４とは金属接合しており、半導体素子８とは裏面に形成された接着層１５を介して接続されている。
【０１１２】
以上のように、半導体装置４２０は構成されている。
【０１１３】
このように、第１の外部接続端子３４は、はんだとではなく、金属板３９と金属接合されているのではんだ食われのない接合が可能となる。また、超音波と加熱とを併用することで低温での接合も可能となる。なお、第１の外部接続端子３４の表面は金メッキなどが形成されていることが好ましい。なぜなら、金メッキの層を形成することで安定な超音波による金属接合が可能となるからである。
【０１１４】
なお、半導体装置４２０において、金属板３９のザグリ部３０と半導体素子８とが相応する位置に放熱性の高い放熱樹脂または放熱シートの層を形成しておき、配線基板２００と金属板３９とを第１の外部接続端子３４で金属接合する際に同時に接合するとしてもかまわない。その場合、放熱性の優れた半導体装置４２０を実現することができる。
【０１１５】
以上、実施の形態によれば、半導体装置の配線基板上の第１の外部接続端子となる部分に位置する配線の厚みを任意に厚くすることが可能となる。
【０１１６】
また、配線基板において配線の狭ピッチを実現しながら、複数の半導体装置を多段に積層するための接続用のパッドとなる第１の外部接続端子および第２の外部接続端子等の接合信頼性を確保することが可能となる。
【０１１７】
また、配線基板の配線上に突起電極を形成することだけでなく、放熱板を超音波接合などにより接合することも容易に可能となる。
【０１１８】
以上のように、本発明によれば、狭ピッチ配線化を可能にし、かつ、接合信頼性の高い配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法を実現することができる。
【０１１９】
以上、本発明の配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、配線基板、半導体装置、半導体モジュールおよびその製造方法に利用でき、特に、ＦＣＢまたはＰＯＰなどに用いられる、狭ピッチ配線でありながらも高い接合信頼性を必要とする配線基板、半導体モジュールおよびその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 接合領域
２ 絶縁性基板
３、９０３ 配線
４、１４、２４、３４ 第１の外部接続端子
５ 突起電極
６、２６ 第２の外部接続端子
７ 絶縁性樹脂
８ 半導体素子
９ 封止樹脂
１０ はんだボール
１５ 接着層
２１ 金属層
２７ 金属接合部
３０ ザグリ部
３９ 金属板
１００、２００、９００ 配線基板
１２０、２２０、２２１、２３０、３２０、３２１、４２０ 半導体装置
２５０、２６０、３５０ 半導体モジュール
９０２ 絶縁基材
９０７ 樹脂層
９２１ 金属層
９２２ はんだバンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に半導体素子が実装される配線基板であって、
絶縁性基材と、
実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、
外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、
少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い
配線基板。
【請求項２】
前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性樹脂における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さより薄く、
前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
主面に半導体素子が実装される配線基板の製造方法であって、
実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、
外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、
少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、
前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成する
配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部の前記厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
さらに、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記実装領域にある前記配線の一部領域に実装されるべき前記半導体素子と電気的に接続するための突起電極を形成する工程を含む
請求項４〜６のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の配線基板と、
前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える
半導体装置。
【請求項９】
前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、
さらに前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記配線基板は、さらに、前記実装領域にある前記配線の一部領域に前記半導体素子と電気的に接続するための突起電極を有し、
前記突起電極は、前記外部接続端子部と同じ金属からなる
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体装置は、さらに、
前記絶縁性基材の主面と反対側の面に形成される前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を有する
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記裏面外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成されている
請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記半導体装置は、さらに、
金属板を備え、
前記金属板は、前記外部接続端子部の前記接続面で金属接合されている
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記半導体装置は、さらに、
金属板を備え、
前記金属板は、前記外部接続端子部の前記接続面とはんだで接合されている
請求項１０または１１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記外部接続端子部は、グランド電位に固定されている
請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
請求項８に記載の第１および第２の半導体装置を備え、
前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置の上に積層されており、
前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている
半導体モジュール。
【請求項１８】
前記第１および第２の半導体装置では、
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、
前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項１７に記載の半導体モジュール。
【請求項１９】
前記第１および第２の半導体装置では、
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項１７に記載の半導体モジュール。
【請求項２０】
請求項８に記載の第１および第２の半導体装置を備え、
前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置に積層されており、
前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部が金属接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている
半導体モジュール。
【請求項２１】
前記半導体モジュールは、さらに、
前記第１の半導体装置の前記半導体素子と前記第２の半導体装置の前記配線基板の裏面との間に接着層を有し、
前記第１の半導体装置と前記第２の半導体装置とは、前記接着層を介して接着されている
請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項２２】
前記接着層は、導電性の材料からなる
請求項２１に記載の半導体モジュール。
【請求項２３】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、主面に半導体素子が実装されるべき配線基板を製造する配線基板製造工程と、
超音波と加熱とを併用することにより前記配線基板の前記実装領域に前記半導体素子を実装する半導体素子実装工程とを含む
半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
さらに、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する工程と、
前記半導体素子実装工程後に、前記裏面外部接続端子部にはんだを形成する工程とを含み、
前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
さらに、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する工程と、
前記半導体素子実装工程後に、前記裏面外部接続端子部にはんだを形成する工程とを含む
請求項２５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
さらに、半導体素子実装工程後において、金属板を、前記外部接続端子部の前記接続面で金属接合することにより、前記金属板と前記半導体装置とを接合する工程を含む
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、
前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、
前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることにより前記第２の半導体装置と接合される
半導体モジュールの製造方法。
【請求項２９】
前記第３の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
前記第４の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項２８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項３０】
前記第３の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第４の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項２８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項３１】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、
前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、
前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部が超音波と加熱とを併用し金属接合されることで前記第２の半導体装置と接合される
半導体モジュールの製造方法。
【請求項１】
主面に半導体素子が実装される配線基板であって、
絶縁性基材と、
実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、前記絶縁性基材の主面に設けられた配線と、
外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に形成される外部接続端子部と、
少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように形成された絶縁性樹脂とを備え、
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記配線における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さよりも厚い
配線基板。
【請求項２】
前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性樹脂における前記絶縁性基材の主面の法線方向の厚さより薄く、
前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
主面に半導体素子が実装される配線基板の製造方法であって、
実装されるべき前記半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、
外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、
少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、
前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成する
配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部の前記厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
さらに、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記実装領域にある前記配線の一部領域に実装されるべき前記半導体素子と電気的に接続するための突起電極を形成する工程を含む
請求項４〜６のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の配線基板と、
前記配線基板の前記実装領域に実装された半導体素子とを備える
半導体装置。
【請求項９】
前記外部接続端子部の前記厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、
さらに前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記配線基板は、さらに、前記実装領域にある前記配線の一部領域に前記半導体素子と電気的に接続するための突起電極を有し、
前記突起電極は、前記外部接続端子部と同じ金属からなる
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体装置は、さらに、
前記絶縁性基材の主面と反対側の面に形成される前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を有する
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記裏面外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成されている
請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記半導体装置は、さらに、
金属板を備え、
前記金属板は、前記外部接続端子部の前記接続面で金属接合されている
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記半導体装置は、さらに、
金属板を備え、
前記金属板は、前記外部接続端子部の前記接続面とはんだで接合されている
請求項１０または１１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記外部接続端子部は、グランド電位に固定されている
請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
請求項８に記載の第１および第２の半導体装置を備え、
前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置の上に積層されており、
前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている
半導体モジュール。
【請求項１８】
前記第１および第２の半導体装置では、
前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さは、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く、
前記外部接続端子部の前記接続面の外周は、前記絶縁性樹脂で覆われている
請求項１７に記載の半導体モジュール。
【請求項１９】
前記第１および第２の半導体装置では、
前記外部接続端子部は、前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成されており、
前記絶縁性樹脂は、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成されている
請求項１７に記載の半導体モジュール。
【請求項２０】
請求項８に記載の第１および第２の半導体装置を備え、
前記第２の半導体装置は、前記第１の半導体装置に積層されており、
前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部が金属接合されることで前記第２の半導体装置と接合されている
半導体モジュール。
【請求項２１】
前記半導体モジュールは、さらに、
前記第１の半導体装置の前記半導体素子と前記第２の半導体装置の前記配線基板の裏面との間に接着層を有し、
前記第１の半導体装置と前記第２の半導体装置とは、前記接着層を介して接着されている
請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項２２】
前記接着層は、導電性の材料からなる
請求項２１に記載の半導体モジュール。
【請求項２３】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第３工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、主面に半導体素子が実装されるべき配線基板を製造する配線基板製造工程と、
超音波と加熱とを併用することにより前記配線基板の前記実装領域に前記半導体素子を実装する半導体素子実装工程とを含む
半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
さらに、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する工程と、
前記半導体素子実装工程後に、前記裏面外部接続端子部にはんだを形成する工程とを含み、
前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第３の工程において、前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
さらに、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する工程と、
前記半導体素子実装工程後に、前記裏面外部接続端子部にはんだを形成する工程とを含む
請求項２５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
さらに、半導体素子実装工程後において、金属板を、前記外部接続端子部の前記接続面で金属接合することにより、前記金属板と前記半導体装置とを接合する工程を含む
請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、
前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、
前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部がはんだ接合されることにより前記第２の半導体装置と接合される
半導体モジュールの製造方法。
【請求項２９】
前記第３の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記絶縁性樹脂の厚さより薄く形成し、
前記第４の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性樹脂を、前記外部接続端子部の前記接続面の外周を覆うように形成する
請求項２８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項３０】
前記第３の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記外部接続端子部を前記接続面が前記絶縁性樹脂の上面から突出した高さとなるよう形成し、
前記第４の工程において、前記第１および第２の半導体装置における前記絶縁性樹脂を、外部接続端子部の側面の一部に密着するよう形成する
請求項２８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項３１】
実装されるべき半導体素子からの引き回し配線として、絶縁性基材の主面に導体からなる配線を設ける第１工程と、外部と接続する外部接続端子として、前記配線の一部領域に外部接続端子部を形成する第２工程と、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面と反対側の面に前記外部接続端子部とは異なる裏面外部接続端子部を形成する第３工程と、少なくとも前記絶縁性基材の主面における前記半導体素子が実装されるべき実装領域と前記外部接続端子部の接続面とを露出した状態で前記絶縁性基材の主面を覆うように絶縁性樹脂を形成する第４工程と、前記実装領域に前記半導体素子を実装する第５工程とを含み、前記第２の工程において、前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記外部接続端子部の厚さを前記絶縁性基材の主面の法線方向における前記配線の厚さよりも厚く形成することにより、第１および第２の半導体装置を製造する半導体装置製造工程と、
前記第２の半導体装置を、前記第１の半導体装置の上に積層する積層工程とを含み、
前記積層工程では、前記第１の半導体装置は、前記第１の半導体装置の前記外部接続端子部が超音波と加熱とを併用し金属接合されることで前記第２の半導体装置と接合される
半導体モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２５１５６６（Ｐ２０１０−２５１５６６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００２０３（Ｐ２００９−１００２０３）
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【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２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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