專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成有插塞的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
在手機、PDA、DVC、DSC等便攜式電子設(shè)備的高功能化快速發(fā)展中，為吸引市場，必須實現(xiàn)小型、輕型化，為此，高度集成的系統(tǒng)LSI被需求。而這些便攜式電子設(shè)備也要求使用便捷性、更方便，上述設(shè)備中使用的LSI多功能化、高性能化。為此，一方面隨著LSI芯片的高度集成化其I/O數(shù)增加，另一方面對封裝件自身的小型化的要求也強烈，為同時滿足這兩方面，強烈需要開發(fā)一種適合半導(dǎo)體部件的高密度襯底安裝的半導(dǎo)體封裝件。為滿足該要求，開發(fā)有稱為CSP(Chip Size Package)的各種封裝技術(shù)。
例如，在專利文獻1中公開了這種CSP。圖8是表示現(xiàn)有貫通插塞的形狀的圖。在專利文獻2中也公開了如圖8中所示形狀的通孔。
在圖8中，在絕緣樹脂膜6的兩個表面上形成第一導(dǎo)電膜2和第二導(dǎo)電膜4。在第二導(dǎo)電膜4之上通過焊膏18裝配電路元件20，電路元件20通過接合引線22與第二導(dǎo)電膜4電連接。第一導(dǎo)電膜2和第二導(dǎo)電膜4圖案成形成規(guī)定形狀，并在其之間埋入光致焊料抗蝕劑14。第一導(dǎo)電膜2和第二導(dǎo)電膜4通過貫通插塞10電連接。第一導(dǎo)電膜2與突起16電連接。
由此，目前，貫通插塞10形成在以在裝配電路元件20的面上開孔的方式而設(shè)置的通孔內(nèi)。為此，貫通插塞10形成具有直徑從裝配電路元件20的面向下縮小的錐形。
專利文獻1 特開2002-94247號公報(段落0046，圖1、11等)專利文獻2 特開2002-110717號公報但是，若形成在裝配電路元件20的面開孔的結(jié)構(gòu)，難以使電路元件20的裝配面平坦化。因此存在這樣的問題若在設(shè)置電路元件20的區(qū)域的下方形成貫通插塞10，會產(chǎn)生如圖8所示的空孔24，并在后工序的加熱處理中造成缺陷，使半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。
由于存在這樣的問題，通常，不能在設(shè)置電路元件20的區(qū)域之下設(shè)置貫通插塞10。由此，電路元件的散熱存在限制。
另外，若以在電路元件20的裝配面開孔的方式設(shè)置貫通插塞10，則會制約在電路元件20的裝配面中設(shè)置的接合引線22的位置。加長了接合引線22的長度。由此，存在難于改善半導(dǎo)體裝置的高頻特性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而開發(fā)的，其目的在于提供一種可提高半導(dǎo)體裝置的散熱性和高頻特性的技術(shù)。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括第一導(dǎo)電膜、在上述第一導(dǎo)電膜上設(shè)置的絕緣樹脂膜、在第一導(dǎo)電膜和絕緣樹脂膜中設(shè)置的插塞、在上述絕緣樹脂膜上設(shè)置且覆蓋插塞而形成的第二導(dǎo)電膜、在第二導(dǎo)電膜上設(shè)置的元件。
在此，所謂元件是指半導(dǎo)體元件和無源元件等電路元件。插塞例如是貫通插塞、接觸插塞。由此，通過在絕緣樹脂膜和插塞上設(shè)置第二導(dǎo)電膜，能夠使設(shè)置元件的表面平坦化。絕緣膜的上表面和插塞的上表面可形成為大致同一平面而構(gòu)成。因此，即使在配置元件的區(qū)域的下面也能形成插塞，能夠使半導(dǎo)體裝置的散熱性良好。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括第一導(dǎo)電膜、在第一導(dǎo)電膜上設(shè)置的絕緣樹脂膜、在絕緣樹脂膜上設(shè)置的第二導(dǎo)電膜、在第二導(dǎo)電膜上設(shè)置的元件、在絕緣樹脂膜中設(shè)置的插塞，且插塞具有形成直徑從第一導(dǎo)電膜向第二導(dǎo)電膜的方向縮小的錐形來形成的側(cè)壁。
由此，插塞具有形成直徑在設(shè)置元件的面的方向縮小的錐形的側(cè)壁，與具有形成直徑在設(shè)置元件的面的方向擴大的錐形的側(cè)壁的現(xiàn)有插塞相比較，能夠減少設(shè)置元件的面中的插塞面積。為與元件等電連接，必須在插塞之上形成配線圖案，為進行熱應(yīng)力的分散，必須在配線圖案的端部和插塞的端部之間設(shè)置某一程度的距離。為此，通過減少設(shè)置元件的面中的插塞面積，在上層配線層中，能夠?qū)⒚恳徊迦璧膮^(qū)域設(shè)計得比現(xiàn)有狹窄，使半導(dǎo)體裝置小型化。另外，通過使每一個插塞所需的區(qū)域變狹窄，能夠設(shè)計成使連接元件和例如第二導(dǎo)電膜的接合引線縮短。由此，能夠降低寄生電感，能夠使高頻性能良好。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，元件能夠設(shè)計在形成插塞的區(qū)域之上。
根據(jù)本發(fā)明，由于能夠在插塞上配置第二導(dǎo)電膜，使設(shè)置元件的區(qū)域平坦化，所以能夠在形成插塞的區(qū)域之上設(shè)置元件。通過在形成插塞的區(qū)域之上設(shè)置元件，能夠設(shè)置多個插塞。由此，能夠使半導(dǎo)體裝置的散熱性良好。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，能夠在第二導(dǎo)電膜上的任意位置處設(shè)置引線接合用的接點。由此，由于能夠縮短配線的長度，故可實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小型化，同時，通過降低寄生電感，減輕高頻的影響，能夠使設(shè)計性和工作性能良好。引線接合用的接點的連接位置例如在半導(dǎo)體元件和第二導(dǎo)電膜上設(shè)置的其它接點。再有，由于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的插塞的正上方部分是平坦的，所以在第二導(dǎo)電膜上的任意位置處都包含該插塞的正上方部分。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，能夠?qū)⒌谝粚?dǎo)電膜和插塞的一部分作為外部引出電極來使用。由此，由于能夠不介由芯結(jié)構(gòu)在母板上安裝半導(dǎo)體裝置，所以能夠縮短配線路徑。由于通過縮短配線路徑而縮短了散熱路徑，使得半導(dǎo)體裝置的散熱性良好。其結(jié)果，通過降低半導(dǎo)體元件的工作溫度，提高了半導(dǎo)體裝置的工作性能和可靠性。另外，由于降低寄生電感、減輕了高頻的影響，因此能夠使半導(dǎo)體裝置的設(shè)計性和工作性能良好。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，能夠在由插塞形成的空間內(nèi)填充絕緣性或?qū)щ娦缘牟牧?。通過在由插塞形成的空間內(nèi)填充導(dǎo)電材料，增加了與由半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)方向垂直的導(dǎo)體的截面積，降低了熱阻，使散熱性良好。其結(jié)果，降低了半導(dǎo)體元件的工作溫度，提高了半導(dǎo)體工作性能和可靠性。另外，通過降低寄生電感、減輕了高頻的影響，因此能夠使半導(dǎo)體裝置的設(shè)計和工作性能良好。寄生電感的絕緣材料可以使用光致焊料抗蝕劑和傳遞模樹脂。導(dǎo)電材料可以使用銅和錫等金屬。在焊料中可以包含錫。再有，也可構(gòu)成在由插塞形成的空間內(nèi)不埋入填充材料的結(jié)構(gòu)。
另外，通過在由插塞形成的空間內(nèi)填充導(dǎo)電性或絕緣性材料，能夠加強襯底的機械強度。除此以外，即使在插塞的內(nèi)壁(鍍敷導(dǎo)體層)存在裂縫的情況下也能夠防止水分等的侵入，實現(xiàn)可靠性的提高。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，能夠在填充由插塞形成的空間的同時，設(shè)置從第一導(dǎo)電膜向外側(cè)突出的導(dǎo)電性突起電極。由此，由于不額外使用導(dǎo)電性的材料，使用突起電極填充由插塞形成的空間，所以能夠以低成本來實現(xiàn)在由上述這種插塞形成的空間內(nèi)填充導(dǎo)電性材料的效果。
在本發(fā)明半導(dǎo)體裝置中，可將第二導(dǎo)電膜作為阻擋層，通過從形成第一導(dǎo)電膜的方向照射激光來形成插塞。如現(xiàn)有技術(shù)中，在以在元件的裝配面開孔而設(shè)置插塞的情況下，利用激光形成通孔時，為了能吸收激光照射的對準偏差，必須將配線圖案的寬度某種程度地擴大。如本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置所示，因為在與設(shè)置元件的面相反的面利用激光形成通孔時，由于能減少這種對準偏差的配線寬度，在上層配線層中，能夠?qū)⒚恳粋€插塞所需的區(qū)域設(shè)計得比現(xiàn)有的區(qū)域狹窄，使半導(dǎo)體裝置小型化。另外，通過使每一個插塞所需的區(qū)域變狹窄，能夠設(shè)計成使連接元件和例如第二導(dǎo)電膜的接合引線縮短。由此，能夠降低寄生電感，使高頻性能良好。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，可以設(shè)置多個插塞。在此情況下，至少一個插塞能夠構(gòu)成本發(fā)明第七或第八方面所述的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括在包含隔著絕緣樹脂膜設(shè)置的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)體上，將第二導(dǎo)電膜作為阻擋層，從形成第一導(dǎo)電膜的方向照射激光而形成插塞的工序；在上述第二導(dǎo)電膜上配置元件的工序。
利用此方法，能夠獲得上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。由此，能夠使半導(dǎo)體裝置的高頻性能良好。另外，能夠使半導(dǎo)體裝置的散熱性良好。還能夠使半導(dǎo)體裝置小型化。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠以低成本制造這種半導(dǎo)體裝置。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造方法中，還包括向由上述插塞形成的空間內(nèi)填充絕緣性或?qū)щ娦缘牟牧系墓ば?。通過在由插塞形成的空間內(nèi)填充導(dǎo)電性的材料，可實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的工作性能和可靠性的提高。另外，通過在由插塞形成的空間內(nèi)填充導(dǎo)電性或絕緣性材料，可加強襯底的機械強度。除此以外，即使在插塞的內(nèi)壁(鍍敷導(dǎo)體層)存在裂縫的情況下，也能夠防止水分等的侵入，提高可靠性。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，在填充由上述插塞形成的空間的同時，還包括形成從上述第一導(dǎo)電膜向外側(cè)突出的導(dǎo)電性的突起電極的工序。由此，由于不額外使用導(dǎo)電性的材料，利用上述突起電極填充由插塞形成的空間，能夠以低成本實現(xiàn)向由上述這樣的插塞形成的空間填充導(dǎo)電性的材料的情況下的效果。
以上已經(jīng)說明了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，將這些結(jié)構(gòu)進行任意組合也可作為本發(fā)明的實施方式是有效的。另外，將本發(fā)明的表現(xiàn)變換為其它類型可作為本發(fā)明的實施方式同樣是有效的。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提高半導(dǎo)體裝置的散熱性和高頻特性。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E是表示本發(fā)明實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面圖；圖3是表圖1中所示的半導(dǎo)體裝置的另一例的剖面圖；圖4是表圖1中所示的半導(dǎo)體裝置的又一例的剖面圖；圖5A、圖5B分別表示本發(fā)明實施方式的貫通插塞的形狀和現(xiàn)有的貫通插塞的形狀的剖面圖；圖6是表圖1中所示的半導(dǎo)體裝置的再一例的剖面圖；圖7是實施例制造的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的圖；圖8是表示現(xiàn)有半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明實施方式的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
在本實施例中，半導(dǎo)體裝置100包括第一導(dǎo)電膜102，在第一導(dǎo)電膜102上形成的絕緣樹脂膜106，在絕緣樹脂膜106上形成的第二導(dǎo)電膜104，在第二導(dǎo)電膜104上裝配的電路元件120，密封電路元件120的密封樹脂124，將電路元件120和第二導(dǎo)電膜104電連接的接合引線122，電連接第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104的貫通插塞110，與貫通插塞110電連接的突起116。利用例如銀漿等導(dǎo)電性的焊膏118將電路元件120固定在第二導(dǎo)電膜104上。另外，第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104按規(guī)定形狀的配線進行圖案成形，在圖案成形后的配線之間埋入光致焊料抗蝕劑114。
電路元件120是例如晶體管、二極管、IC芯片等半導(dǎo)體元件，或者是例如片狀電容、片狀電阻等無源元件。
在絕緣樹脂膜106上形成在第一導(dǎo)電膜102側(cè)開孔的通孔，貫通插塞110形成在此通孔中。在貫通插塞110的上面形成第二導(dǎo)電膜104。貫通插塞110在第二導(dǎo)電膜104側(cè)沒有進行開孔，以覆蓋貫通插塞110的方式形成第二導(dǎo)電膜104。在此，將貫通插塞110的上表面和絕緣樹脂膜106的上表面成大致同一平面而形成。由此，能夠使第二導(dǎo)電膜104平坦化。另外，貫通插塞110具有形成直徑從第一導(dǎo)電膜102到第二導(dǎo)電膜104的方向縮小的錐形的側(cè)壁。
在本實施例中，在形成貫通插塞110的通孔內(nèi)埋入填充材料112。
圖2是表示圖1中所示的半導(dǎo)體裝置100的制造工序的工序剖面圖。首先，準備在絕緣樹脂膜106的兩個面上形成的第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104的薄片。接下來，在形成第一導(dǎo)電膜102的面上配置抗蝕劑，形成用于形成通孔的開口。將此抗蝕劑作為掩膜，通過濕蝕有選擇地去除第一導(dǎo)電膜102。由此，可在形成通孔的區(qū)域中去除第一導(dǎo)電膜102。接下來，從形成第一導(dǎo)電膜102的面照射二氧化碳氣體激光(圖2A)。在此，第二導(dǎo)電膜104具有阻擋層功能。
以第一條件和改變脈沖寬度的第二條件兩階段地照射二氧化碳激光。使用0.25ms的脈沖周期、1.0W功率的激光，作為第一條件例如脈沖寬度可以為8～10μs、發(fā)射數(shù)(ショット數(shù))為一次。另外，作為第二條件例如設(shè)脈沖寬度可以為3～5μs、脈沖間隔25ms以上，發(fā)射數(shù)為三次。由此，形成具有直徑從第一導(dǎo)電膜102向第二導(dǎo)電膜104的方向縮小的錐形的側(cè)壁的通孔108(圖2B)。
例如，第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104是軋制銅箔等的軋制金屬。作為絕緣樹脂膜106，例如可使用環(huán)氧樹脂、BT樹脂等三聚氰胺衍生物、液晶聚合物、PPE樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺馬來酰亞胺等。
作為環(huán)氧樹脂，可列舉出雙酚A型樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚S型樹脂、酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、三酚醛甲烷型環(huán)氧樹脂、酯環(huán)式環(huán)氧樹脂等。
作為三聚氰胺衍生物，可列舉出三聚氰胺、三聚氰胺氰環(huán)烯酸脂(ヌレ一ト)、羥甲基化三聚氰胺、(異)三聚氰酸、蜜白胺、蜜勒胺、蜜弄氰尿酰胺、琥珀鳥糞胺(サクシノゲアシン)、硫酸三聚氰胺、硫酸乙酰鳥糞胺、硫酸蜜白胺、硫酸脒基三聚氰胺、三聚氰胺樹脂、BT樹脂、三聚氰酸、異三聚氰酸、異三聚氰酸衍生物、三聚氰胺異氰尿酸脂、苯并鳥糞胺、乙酰鳥糞胺等的三聚氰胺衍生物、胍系化合物等。
作為液晶聚合物，可列舉出芳香族系液晶聚酯、聚酰亞胺、聚酯酰胺和包含這些物質(zhì)的樹脂組合物。其中，優(yōu)選耐熱性、加工性和吸濕性的平衡良好的液晶聚酯或含有液晶聚酯的組合物。
作為液晶聚酯，可列舉出例如(1)使芳香族二元羧酸和芳香族二醇和芳香族羥基羧酸反應(yīng)而得到的物質(zhì)，(2)使不同種類的芳香族羥基羧酸的組合物反應(yīng)而得到的物質(zhì)，(3)使芳香族二元羧酸和芳香族二醇反應(yīng)而得到的物質(zhì)，(4)使聚對苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯與芳香族羥基羧酸反應(yīng)而得到的物質(zhì)等。再有，可使用這些酯衍生物，替代這些芳香族二羧酸、芳香族二醇和芳香族羥基羧酸。并且，這些芳香族二羧酸、芳香族二醇和芳香族羥基羧酸，可以使用其芳香族部分由鹵素原子、烷基、芳基等置換而得到的物質(zhì)。
作為液晶聚合物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位，能夠列舉出來源于芳香族二元羧酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位(下式(i))、來源于芳香族二醇的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位(下式(ii))、來源于芳香族羥基羧酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位(下式(iii))。
(i)-CO-A1-CO-(式中，Al表示含有芳香環(huán)的二價鍵合基。)(ii)-O-A2-O-(式中，A2表示含有芳香環(huán)的二價鍵合基。)(iii)-CO-A3-O-(式中A3表示含有芳香環(huán)的二價鍵合基。)另外，作為構(gòu)成絕緣樹脂膜106的材料，優(yōu)選使用芳族聚酰胺(アラミド)無紡織物。由此，能夠使加工性良好。作為芳族聚酰胺纖維，可以使用石蠟芳族聚酰胺纖維或介芳族聚酰胺纖維。作為石蠟芳族聚酰胺，可以使用例如聚(對苯二甲酰對苯二胺)(PPD-T)，并且作為介芳族聚酰胺纖維，可以使用例如聚(m-亞苯基異苯鄰二甲酰胺(MPD-I)。
在形成通孔108后，通過濕氣處理，對通孔108內(nèi)進行粗化和清洗。接下來，在通孔108內(nèi)埋入導(dǎo)電材料，形成貫通插塞110(圖2C)。例如可通過非電解鍍敷來形成貫通插塞110，也可通過電解鍍敷來形成貫通插塞110。例如，可按如下的方法來形成貫通插塞110。首先，通過非電解鍍敷銅在整個表面形成約0.5～1μm左右的薄膜后，通過電解鍍敷形成約20μm左右的膜。非電解鍍敷用催化劑一般大多使用鈀，在可彎曲的絕緣基件上附著非電解用鍍敷用催化劑中，鈀以絡(luò)合物狀態(tài)含在水溶液中，浸漬可彎曲性絕緣基件，將鈀絡(luò)合物附著在表面上，這樣，使用還原劑，通過還原金屬鈀，可以形成用于在可彎曲性絕緣基件表面上開始鍍敷的核。
此后，在由貫通插塞110形成的空間內(nèi)埋入填充材料112(圖2D)。填充材料112可以使用絕緣材料和導(dǎo)電材料等各種材料。絕緣材料可以使用光致焊料抗蝕劑和傳遞模樹脂。另外，導(dǎo)電材料可以使用含錫焊料。另外，通過鍍敷等，可將銅作為填充材料埋入。在本實施例中，在由貫通插塞10形成的空間內(nèi)通過鍍敷埋入銅。
接下來，以規(guī)定形狀圖案成形第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104，形成配線(圖2E)。將蝕刻抗蝕劑作為掩膜，例如在從抗蝕劑露出的位置，可通過噴灑化學(xué)腐蝕液，腐蝕去除不需要的導(dǎo)電膜來形成配線。蝕刻抗蝕劑可使用能在常規(guī)印刷配線板中使用的蝕刻抗蝕劑材料。在此情況下，配線通過絲網(wǎng)印刷抗蝕油墨形成，或可在導(dǎo)電膜之上層積蝕刻抗蝕劑用感光性干膜，并在其上以配線導(dǎo)體的形狀重疊透過光的光掩膜，用紫外線曝光，用顯影液去除未曝光部位，從而形成配線。在用銅箔作為第一導(dǎo)電膜102或第二導(dǎo)電膜104的情況下，在化學(xué)腐蝕液中可以使用二氯化銅和鹽酸的溶液、氯化鐵溶液、硫酸和過氧化氫的溶液、過硫酸銨溶液等通常的印刷配線板中使用的化學(xué)腐蝕液。
此后，在由第二導(dǎo)電膜104構(gòu)成的配線圖案之間埋入光致焊料抗蝕劑114(參照圖1)。
另外，在形成配線之后為使粘著性良好，可對配置電路元件120的區(qū)域進行粗化。此后，在配置電路元件120的區(qū)域上形成導(dǎo)電焊膏118。接下來，在導(dǎo)電焊膏118上裝配電路元件120。通過焊料等焊劑和粘接劑等將電路元件120固定在導(dǎo)電焊膏118上。通過接合引線122將電路元件120與第二導(dǎo)電膜104連接。與接合引線122連接的接點可設(shè)置在第二導(dǎo)電膜104上的任意位置處。因為貫通插塞110的正上方部分是平坦的，在貫通插塞110的正上方的第二導(dǎo)電膜104之上也可設(shè)置接點。通過使接點接近電路元件120的電極，可縮短接合引線122的長度。再有，也可以是通過接合引線122連接設(shè)置在離開第二導(dǎo)電膜104上的貫通插塞110的位置的接點和第二導(dǎo)電膜104上的另一接點的例。
在本實施例中，由于通過覆蓋貫通插塞110而形成第二導(dǎo)電膜104，可使配置電路元件120的面變平坦。由此，可在形成貫通插塞110的區(qū)域之上配置電路元件120。為此，可在半導(dǎo)體裝置100中形成多個貫通插塞110，可使半導(dǎo)體裝置100的散熱性良好。
接下來，用密封樹脂124密封電路元件120?？梢允褂媚＞邅砻芊怆娐吩?20。在此，只示出了一個電路元件120，但可以同時對更多個電路元件進行密封?？赏ㄟ^傳遞模、注射模、澆注或浸漬來實現(xiàn)密封樹脂124。作為樹脂材料，環(huán)氧樹脂等熱硬性樹脂能夠通過傳遞?；蚪n來實現(xiàn)，聚酰亞胺樹脂、聚苯硫醚等熱可塑性樹脂能夠通過注射模來實現(xiàn)。另外，也可通過將密封樹脂粘著在電路元件120上密封電路元件120。
此后，形成與第一導(dǎo)電膜102電連接的突起116。由此，可形成圖1中所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置100。
另外，在圖1和圖2中，只說明了在通孔108內(nèi)埋入填充材料112的實施方式，但也可形成在通孔108內(nèi)不埋入填充材料112的結(jié)構(gòu)。圖3是在通孔108中沒有埋入填充材料112的半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。
在半導(dǎo)體裝置100中，將第一導(dǎo)電膜102和貫通插塞110的一部分作為外部引出電極來使用。由此，由于可不介由芯結(jié)構(gòu)在母板上安裝半導(dǎo)體裝置100，所以可縮短配線路徑。由于通過縮短配線路徑可縮短散熱路徑，所以使半導(dǎo)體裝置100的散熱性良好。其結(jié)果，降低了電路元件120的工作溫度，實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置100的工作性能和可靠性的提高。另外，可通過降低寄生電感，減輕高頻的影響，使半導(dǎo)體裝置的設(shè)計性和工作性能良好。
再有，如圖4中所示，在貫通插塞108內(nèi)沒有預(yù)先埋入填充材料112的半導(dǎo)體裝置100中，在設(shè)置從第一導(dǎo)電膜102向外側(cè)突出的導(dǎo)電性突起116的同時，可填充由貫通插塞110形成的空間。由此，由于不額外使用導(dǎo)電性的材料，利用突出部116填充由貫通插塞110形成的空間，所以增加了與由半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)方向垂直的導(dǎo)體的截面積，降低了熱阻，使散熱性良好。其結(jié)果，通過降低了半導(dǎo)體元件的工作溫度，可實現(xiàn)半導(dǎo)體工作性能和可靠性的提高。另外，可通過降低寄生電感、減輕高頻的影響，能夠使半導(dǎo)體裝置的設(shè)計和工作性能良好。
圖5為本實施例的貫通插塞110的形狀和現(xiàn)有的貫通插塞10的形狀的圖。圖5A示出了在相對于電路元件120的裝配面126的面上開孔形成的本實施例的貫通插塞110的結(jié)構(gòu)。圖5B示出了在電路元件120的裝配面126側(cè)開孔而形成的現(xiàn)有貫通插塞10的結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，由于貫通插塞110具有直徑從第一導(dǎo)電膜102向第二導(dǎo)電膜104的方向縮小而形成的側(cè)壁，所以可使在貫通插塞110之上形成第二導(dǎo)電膜104的配線圖案的寬度變窄。如圖5A和圖5B中所示，為進行熱應(yīng)力的分散，必須在配線圖案的端部和貫通插塞110的端部之間設(shè)置某種程度的距離。另外，如現(xiàn)有技術(shù)，形成在第二導(dǎo)電膜4側(cè)開孔的通孔的情況下，也必須考慮激光照射的對準偏差，而擴寬配線寬度。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，就一個貫通插塞10而言，配線圖案寬度必須為L2，而本實施例的半導(dǎo)體裝置100中，就一個貫通插塞110而言，配線圖案的寬度可以為L1(L2＞L1)。這樣，由于可使每一個貫通插塞110所需的區(qū)域變窄，因此可在設(shè)置與現(xiàn)有的貫通插塞相同數(shù)量的貫通插塞的情況下，使半導(dǎo)體裝置100小型化。
并且，由于可使每一個貫通插塞110的配線圖案的寬度變窄，可縮短連接電路元件120與第二導(dǎo)電膜104的接合引線122的長度。由此，能夠降低寄生電感，使高頻性能良好。
另外，如圖6中所示，可將本實施例的半導(dǎo)體裝置100形成為多層重疊的結(jié)構(gòu)。
如上說明的半導(dǎo)體裝置能夠適用于ISB(Integrated System in Board；注冊商標(biāo))封裝。下面，說明ISB封裝。
所謂ISB是指在以半導(dǎo)體裸片為芯的電子電路的封裝中，不使用具有由銅所形成的配線圖案并支承電路部件的芯材(基件)的獨立的無芯系統(tǒng)內(nèi)置封裝(コアレスシステム·イン·パッケ一ジ)。在特開2002-110717號公報中，記載了這種系統(tǒng)內(nèi)置封裝。
在此，現(xiàn)有的ISB封裝，通過在作為支持襯底功能的導(dǎo)電箔上形成多層導(dǎo)電圖案來制作多層配線結(jié)構(gòu)，然后安裝電路元件，利用絕緣樹脂成模，去除導(dǎo)電箔來獲得。此情況下，可構(gòu)成露出導(dǎo)電箔內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)。
根由此封裝，可得到以下優(yōu)點(i)由于可進行無芯安裝，所以可實現(xiàn)晶體管、IC、LSI的小型化、薄型化。
(ii)由于可電路形成并封裝晶體管、系統(tǒng)LSI、還有片狀電容和電阻，所以可實現(xiàn)高度的SIP(系統(tǒng)內(nèi)置封裝)。
(iii)由于可組合現(xiàn)有的半導(dǎo)體芯片，所以可在短期內(nèi)開發(fā)出系統(tǒng)LSI。
(iv)由于在半導(dǎo)體裸片的下面沒有芯材，所以可得到良好的散熱性。
(v)由于電路配線是銅材料沒有芯件，所以可形成低介電常數(shù)的電路配線，發(fā)揮高速數(shù)據(jù)傳輸和高頻電路的優(yōu)良特性。
(vi)由于是將電極埋入封裝件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以可抑制電極材料的微粒污染的發(fā)生。
(vii)由于封裝尺寸是任意的，將每一個的廢料與64管腳的SQFP的封裝件進行比較，約為1/10的量，所以可降低對環(huán)境的負擔(dān)。
(viii)可實現(xiàn)從裝配構(gòu)件的印刷電路襯底到引入功能的電路襯底的新概念的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(ix)ISB的封裝設(shè)計與印刷電路襯底的布圖設(shè)計同樣容易，安裝廠家工程師可自行設(shè)計。
本實施例中說明的貫通插塞110能夠形成在層疊多層絕緣樹脂膜和導(dǎo)電膜形成的多層配線結(jié)構(gòu)上。由此，可獲得上述的優(yōu)點。除了上述ISB優(yōu)點，還可得到本實施例的貫通插塞110的散熱性改善、寄生電感的降低、半導(dǎo)體裝置的小型化等優(yōu)點。
實施例與圖2所示一樣，使用在絕緣樹脂膜106的兩個表面上形成的第一導(dǎo)電膜102和第二導(dǎo)電膜104(都為銅箔)的薄片，從形成第一導(dǎo)電膜102的面照射二氧化碳激光來形成通孔108，在通孔108內(nèi)形成貫通插塞110。在此，二氧化碳激光的條件是使用脈沖周期0.25ms、功率1.0W的激光，作為第一條件，脈沖寬度為8μs，發(fā)射數(shù)為一次，另外，作為第二條件，脈沖寬度為3μs、脈沖間隔25ms，發(fā)射數(shù)為三次。
圖7中示出了如此獲得的半導(dǎo)體裝置100的剖面結(jié)構(gòu)。如圖所示，在本實施例中可確認，貫通插塞110具有形成直徑從第一導(dǎo)電膜102向第二導(dǎo)電膜104(形成電路元件120的面)的方向縮小的錐形的側(cè)壁。在此，通孔直徑為底部100μmφ，上部80μmφ。
另外，二氧化碳激光的條件使用脈沖周期0.25ms、功率1.0W的激光，作為第一條件，脈沖寬度為10μs，發(fā)射數(shù)為1次，作為第二條件，脈沖寬度為5μs、脈沖間隔25ms、發(fā)射數(shù)為3次的情況下，也可形成具有同樣形狀側(cè)壁的貫通插塞。
以上，根據(jù)實施例和實施例說明了本發(fā)明。本實施方式和實施例到底也不過是示例，可做各種變形，這樣的變形例本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員是可以理解的。
電路元件120如在第一元件之上配置第二元件的結(jié)構(gòu)，具有層積多個元件的結(jié)構(gòu)。在此情況下，作為第一元件和第二元件的組合可以是例如SRAM和閃速存儲器、SRAM和PRAM。
另外，雖然在上述的實施例中已經(jīng)說明了使用二氧化碳激光形成通孔108的例子，除此以外，還可使用機械加工、藥液化學(xué)腐蝕加工、采用等離子的干蝕法等。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括第一導(dǎo)電膜；在所述第一導(dǎo)電膜上設(shè)置的絕緣樹脂膜；在所述第一導(dǎo)電膜和所述絕緣樹脂膜中設(shè)置的插塞；設(shè)置在所述絕緣樹脂膜上且覆蓋所述插塞而形成的第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上設(shè)置的元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述插塞具有形成直徑沿從所述第一導(dǎo)電膜向所述第二導(dǎo)電膜的方向縮小的錐形的側(cè)壁。
3.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括第一導(dǎo)電膜；在所述第一導(dǎo)電膜上設(shè)置的絕緣樹脂膜；在所述絕緣樹脂膜上設(shè)置的第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上設(shè)置的元件；在絕緣樹脂膜中設(shè)置的插塞，所述插塞具有形成直徑沿從所述第一導(dǎo)電膜向所述第二導(dǎo)電膜的方向縮小的錐形的側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述元件設(shè)置在形成所述插塞的區(qū)域之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述第二導(dǎo)電膜上的任意位置設(shè)置引線接合用的接點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電膜和所述插塞的一部分作為外部引出電極使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在由所述插塞形成的空間內(nèi)填充絕緣性或?qū)щ娦缘牟牧稀?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在填充由所述插塞形成的空間的同時，設(shè)置從所述第一導(dǎo)電膜向外側(cè)突出的導(dǎo)電性突起電極。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括以所述第二導(dǎo)電膜作為阻擋層從形成所述第一導(dǎo)電膜的方向向包含隔著絕緣樹脂膜而設(shè)置的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)體上照射激光而形成插塞的工序；在所述第二導(dǎo)電膜上配置元件的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還包括向由所述插塞形成的空間內(nèi)填充絕緣性或?qū)щ娦缘牟牧系墓ば颉?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還包括填充由所述插塞形成的空間，同時，形成從所述第一導(dǎo)電膜向外側(cè)突出的導(dǎo)電性的突起電極的工序。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置(100)。其包含設(shè)置在絕緣樹脂膜(106)的兩個表面的第一導(dǎo)電膜(102)和第二導(dǎo)電膜(104)。在第二導(dǎo)電膜(104)上載置電路元件(120)，電路元件(120)與第二導(dǎo)電膜(104)電連接。第二導(dǎo)電膜(104)設(shè)置成覆蓋貫通插塞(110)。另外，貫通插塞(110)形成直徑沿從第一導(dǎo)電膜(102)向第二導(dǎo)電膜(104)的方向縮小的錐形。
文檔編號H01L23/498GK1681118SQ20041009515
公開日2005年10月12日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者今岡俊一, 臼井良輔, 中野敦史, 加藤敦史 申請人:三洋電機株式會社