專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的裝配技術(shù)，特別是涉及在已裝載上了1個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件的上邊再附加別的半導(dǎo)體器件或無(wú)源部件等的半導(dǎo)體器件中，可以增加半導(dǎo)體器件的性能或特性的變化的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為在某一半導(dǎo)體器件的上邊裝配別的半導(dǎo)體器件的技術(shù)，迄今為止人們已提出了若干個(gè)器件(構(gòu)造、構(gòu)成)和制造方法(例如，參看專利文獻(xiàn)1到4)。
特開(kāi)平11-186492號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)2000-68444號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開(kāi)2001-332681號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]特開(kāi)2002-151644號(hào)公報(bào)一般的半導(dǎo)體器件，對(duì)于其外形來(lái)說(shuō)把半導(dǎo)體元件裝載到大體上中央部分上。然后，用樹(shù)脂把半導(dǎo)體元件的周圍密封起來(lái)。為此，在把別的半導(dǎo)體器件連接裝載到某一半導(dǎo)體器件的上邊的情況下，為了避免用來(lái)把上側(cè)的半導(dǎo)體器件連接到下側(cè)的半導(dǎo)體器件上的上部連接端子與下側(cè)的半導(dǎo)體元件重疊，必須把上部連接端子配置到下側(cè)的半導(dǎo)體元件的外側(cè)。就是說(shuō)，必須把上部連接端子配置到下側(cè)的半導(dǎo)體器件的上表面的邊緣部分上。而且，裝載到下側(cè)的半導(dǎo)體器件的上部的上側(cè)的半導(dǎo)體器件，也必須使其外形和下部連接端子的位置對(duì)準(zhǔn)上部連接端子的位置。
此外，一般的半導(dǎo)體器件，都把其下部連接端子設(shè)置為遍布下表面的整個(gè)區(qū)域。按道理說(shuō)，理想的是可以把這樣的富于一般的通用性的半導(dǎo)體器件作為上側(cè)的半導(dǎo)體器件裝配到下側(cè)的半導(dǎo)體器件的上部。但是，如上所述，一般的半導(dǎo)體器件都把其上部連接端子設(shè)置在上表面的邊緣部分上。為此，直接把多個(gè)一般的半導(dǎo)體器件疊層起來(lái)是困難的。因此，在疊層多個(gè)半導(dǎo)體器件的情況下，作為上側(cè)的半導(dǎo)體器件就必須特別準(zhǔn)備外形和外部連接用端子的配置與下側(cè)半導(dǎo)體器件的外形和外部連接端子的配置相吻合的半導(dǎo)體器件。此外，作為下側(cè)的半導(dǎo)體器件，裝載到其上邊的半導(dǎo)體元件的大小或密封該半導(dǎo)體元件的樹(shù)脂的量等也因產(chǎn)品不同而不同。為此，裝配到上部上的半導(dǎo)體器件的種類也必須與下側(cè)的半導(dǎo)體器件的種類相對(duì)應(yīng)地增加。
如上所述，一般地說(shuō)，如果想要直接地把在市場(chǎng)上流通的通用的半導(dǎo)體器件彼此間組合而疊層起來(lái)，則結(jié)果就變成為會(huì)導(dǎo)致組合的限制。此外，當(dāng)為了處理半導(dǎo)體器件彼此間的組合限制，而例如作為上側(cè)的半導(dǎo)體器件制造特別的半導(dǎo)體器件時(shí)，結(jié)果就變成為會(huì)導(dǎo)致造價(jià)的上升或生產(chǎn)效率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決以上所說(shuō)明的那樣的問(wèn)題而完成的，目的在于通過(guò)提高與裝配到上部的別的半導(dǎo)體器件或別的電氣部件之間的連接性，而提供可以效率高、成本低且容易地制造多種多樣的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的半導(dǎo)體器件，具備至少一個(gè)的半導(dǎo)體元件；第1基板，其與該半導(dǎo)體元件的一方的主面對(duì)向地配置，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置有多條第1內(nèi)部布線，同時(shí)，在另一方的主面上設(shè)置有多條已與上述各個(gè)第1內(nèi)部布線電連起來(lái)的外部布線；第2基板，其用具有撓性的材料形成為比上述半導(dǎo)體元件的兩主面更大，同時(shí)，把上述半導(dǎo)體元件配置為夾在與上述第1基板之間，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置有多條第2內(nèi)部布線，同時(shí)，采用把上述半導(dǎo)體元件所具有的至少一個(gè)電極電連到這些各第2內(nèi)部布線的若干條內(nèi)部布線上的辦法裝載上述半導(dǎo)體元件，此外，在另一方的主面的至少中央部分上設(shè)置有多個(gè)已與上述各條第2內(nèi)部布線之內(nèi)的若干條電連起來(lái)的外部端子，而且，上述各條第2內(nèi)部布線，它們的一端部一直延伸到與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面的邊緣為止，同時(shí)，每個(gè)設(shè)置有上述各一端部的上述邊緣部分朝向上述第1基板一側(cè)彎曲而電連接到上述各條第1內(nèi)部布線上。
此外，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的其它形態(tài)的半導(dǎo)體器件的制造方法，把上述半導(dǎo)體元件夾在中間地對(duì)向配置與至少一個(gè)半導(dǎo)體元件對(duì)向地配置的，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置多條第1內(nèi)部布線，同時(shí)，在另一方的主面上設(shè)置多條已與上述各條第1內(nèi)部布線電連起來(lái)的外部布線的第1基板，和用具有撓性的材料形成得比上述半導(dǎo)體元件的兩主面更大的，同時(shí)，把上述半導(dǎo)體元件裝載到一方的主面上，而且，在已裝載上上述半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面上把多條第2內(nèi)部布線設(shè)置為使其一端部一直延伸到其邊緣部分為止，同時(shí)，把上述半導(dǎo)體元件所具有的至少一個(gè)電極電連到這些各第2內(nèi)部布線的若干條內(nèi)部布線上，此外，在另一方的主面的至少中央部分上設(shè)置多個(gè)已與上述各條第2內(nèi)部布線之中的若干條電連起來(lái)的外部端子的第2基板，設(shè)置有上述各條第2內(nèi)部布線的上述各一個(gè)端部的上述邊緣部分朝向上述第1基板一側(cè)彎曲而將上述各條第2內(nèi)部布線電連到上述各條第1內(nèi)部布線上，同時(shí)，使上述半導(dǎo)體元件、上述第1基板和上述第2基板一體化。
倘采用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法，由于提高了與裝配到上部上的別的半導(dǎo)體器件或別的電氣部件之間的連接性，故可以效率高、成本低且容易地制造多種多樣的半導(dǎo)體器件。


圖1是示出了從其第2基板這一側(cè)看實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖2的剖面圖沿著剖開(kāi)線A-A’示出了圖1所示的半導(dǎo)體器件。
圖3是示出了從裝載其半導(dǎo)體器件的一側(cè)的主面看圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第2基板的平面圖。
圖4是示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第2基板的平面圖。
圖5的剖面圖沿著剖開(kāi)線B-B’示出了圖3所示的第2基板。
圖6是示出了從已裝載上其半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面看已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板的平面圖。
圖7的剖面圖沿著剖開(kāi)線C-C’示出了圖6所示的半導(dǎo)體元件和第2基板。
圖8的剖面圖示出了已把粘接劑設(shè)置到圖6所示的半導(dǎo)體元件和第2基板上的狀態(tài)。
圖9的剖面圖示出了圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板。
圖10是示出了從已安裝上其半導(dǎo)體元件和第2基板的一側(cè)的主面看安裝上已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板后的第1基板的平面圖。
圖11的剖面沿著剖開(kāi)線D-D’示出了圖10所示的第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件。
圖12的剖面圖示出了把已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板安裝到第1基板上的工序。
圖13的剖面圖示出了設(shè)置在第1基板上的第1內(nèi)部布線和設(shè)置在第2基板上的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。
圖14的剖面圖示出了一并密封多個(gè)第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件的工序。
圖15示出了在圖14所示的密封工序中使用的上模具的模槽形狀和設(shè)置第1基板上邊的密封構(gòu)件的高度之間的關(guān)系。
圖16的剖面圖示出了在每一個(gè)半導(dǎo)體器件內(nèi)一并切分開(kāi)一并密封后的多個(gè)第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件的工序。
圖17是示出了從其上方看已把別的半導(dǎo)體器件連接并裝載到圖1所示的半導(dǎo)體器件的上邊后的狀態(tài)的平面圖。
圖18的剖面圖沿著剖開(kāi)線E-E’簡(jiǎn)略地示出了圖17所示的兩個(gè)半導(dǎo)體器件。
圖19的剖面圖示出了設(shè)置在實(shí)施形態(tài)2的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板上的第1內(nèi)部布線和設(shè)置在第2基板上的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。
圖20的剖面圖示出了設(shè)置在實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板上的第1內(nèi)部布線和設(shè)置在第2基板上的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。
圖21的剖面圖示出了實(shí)施形態(tài)4的半導(dǎo)體器件。
圖22的剖面圖示出了實(shí)施形態(tài)5的半導(dǎo)體器件。
圖23是示出了從其第2基板一側(cè)看實(shí)施形態(tài)6的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖24的剖面圖示出了作為對(duì)實(shí)施形態(tài)1的比較例的背景技術(shù)的半導(dǎo)體器件。
圖25是示出了從裝載上其半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面看圖24所示的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖26的剖面圖示出了把別的半導(dǎo)體器件裝載到圖24所示的半導(dǎo)體器件的上邊后的狀態(tài)。
圖27的剖面圖示出了背景技術(shù)的一般的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件。
圖28是示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖27所示的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖29示出了具有可裝載到圖24所示的半導(dǎo)體器件上的外部端子的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件。
圖30是示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖29所示的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件的平面圖。
符號(hào)說(shuō)明1，31，41，51，61，71...半導(dǎo)體器件、2...半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體元件)、3...電路基板(第1基板)、3a...電路基板的露出面(第1基板的與第2基板相對(duì)側(cè)的主平面之中的從第2基板分離的露出表面)、4...柔性基板(第2基板)、4a...柔性基板的芯片連接面(與第2基板的半導(dǎo)體器件相對(duì)側(cè)的主平面)、4b...柔性基板的外部連接面(第2基板的其它的主平面)、4c...柔性基板的邊緣部分(第2基板的邊緣部分)、5...第1內(nèi)部布線、6...外部布線、7...穿通插針(通路插針、第1插針)、8...第2內(nèi)部布線、8a...第2內(nèi)部布線的內(nèi)部連接端子(第2內(nèi)部布線)的一端部、9...AU柱狀突點(diǎn)(半導(dǎo)體元件所具有的電極)、10...上部連接端子(外部端子)、10a...上部連接端子的端面(電極連接面、外部端子的端面)、11...穿通插針(通路插針、第2插針)、12...密封樹(shù)脂(密封部部件)、23...模塑用模具的上模具(模塑用的模具)具體實(shí)施方式
以下，邊參看附圖邊說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施形態(tài)。
首先，在說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施形態(tài)之前，邊參看圖24到圖30邊舉出比較例具體地說(shuō)明上邊所說(shuō)的背景技術(shù)的問(wèn)題。圖24的剖面圖示出了作為對(duì)后述的實(shí)施形態(tài)1的比較例的背景技術(shù)的半導(dǎo)體器件。圖25是示出了從裝載其半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面看圖24所示的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖26的剖面圖示出了把別的半導(dǎo)體器件裝載到圖24所示的半導(dǎo)體器件的上邊后的狀態(tài)。圖27的剖面圖示出了一般的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件。圖28是示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖27所示的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件的平面圖。圖29的剖面圖示出了具有可裝載到圖24所示的半導(dǎo)體器件上的外部端子的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件。圖30是示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖29所示的存儲(chǔ)器用半導(dǎo)體器件的平面圖。
就如在背景技術(shù)中所說(shuō)明的那樣，作為把別的半導(dǎo)體器件裝配到某一半導(dǎo)體器件的上表面上的技術(shù)，人們已提出了若干個(gè)半導(dǎo)體器件的構(gòu)造。例如，把圖24所示的半導(dǎo)體器件設(shè)為具有可把別的半導(dǎo)體器件裝配到其上部的構(gòu)造的第1半導(dǎo)體器件101。圖25是示出了從其上方看圖24所示的第1半導(dǎo)體器件101的平面圖。圖24是沿著圖25中剖開(kāi)線F-F’示出的剖面圖。此外，圖26的剖面圖示出了把作為別的半導(dǎo)體器件的第2半導(dǎo)體器件102裝配到圖24所示的第1半導(dǎo)體器件101的上邊后的狀態(tài)。
如圖24所示，在第1半導(dǎo)體器件101中，在其電路基板103的下表面及上表面上形成有多條由預(yù)定的圖形構(gòu)成的布線104。另外，其上表面和下表面的各條布線104，借助于沿著其厚度方向貫通電路基板103地設(shè)置的內(nèi)部布線105彼此連接起來(lái)。此外，在第1半導(dǎo)體器件101中，半導(dǎo)體元件106，借助于使其元件面106a朝下地進(jìn)行連接的倒扣芯片連接，連接到在電路基板103的上表面上形成的布線104上。然后，借助于為進(jìn)行保護(hù)而設(shè)置的密封樹(shù)脂107把半導(dǎo)體元件106密封起來(lái)。然后，如圖24和圖25所示，在第1半導(dǎo)體器件101上，借助于各條布線104把多個(gè)的上部連接端子108形成為使得可以把第2半導(dǎo)體器件102連接到其上部上。
如圖26所示，第2半導(dǎo)體器件102，借助于作為在其下表面上形成的下部連接端子的焊料球109，連接并裝載到在第1半導(dǎo)體器件101的上表面上形成的上部連接端子108上。第2半導(dǎo)體器件102，可與第1半導(dǎo)體器件101同樣地組裝。第1半導(dǎo)體器件101與第2半導(dǎo)體器件102之間的連接，例如可如下所述地進(jìn)行。首先，預(yù)先向第1半導(dǎo)體器件101的上部連接端子(上部連接電極)108上涂敷焊接用的助焊劑等。隨后，把第2半導(dǎo)體器件102的焊料球109位置對(duì)準(zhǔn)后放到已涂敷上助焊劑等的上部連接端子108的上邊。接著，保持該狀態(tài)不變，使第1半導(dǎo)體器件101和第2半導(dǎo)體器件102在回流焊爐等內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行整體加熱。借助于此，就可以實(shí)現(xiàn)第1半導(dǎo)體器件101的上部連接端子108與第2半導(dǎo)體器件102的焊料球109之間的焊接連接。就是說(shuō)，可以把第2半導(dǎo)體器件(上側(cè)半導(dǎo)體器件)102裝載到第1半導(dǎo)體器件(下側(cè)半導(dǎo)體器件)101的上邊。
就如在背景技術(shù)中所說(shuō)明的那樣，第1和第2半導(dǎo)體器件，也都把半導(dǎo)體元件106裝載到了對(duì)于它們的外形大致中央部分上。然后，用密封樹(shù)脂107把每一個(gè)半導(dǎo)體元件106的周圍密封起來(lái)。為此，用來(lái)把第2半導(dǎo)體器件102連接并裝載到第1半導(dǎo)體器件101的上邊的上部連接端子108，就必須配置在半導(dǎo)體元件106和密封樹(shù)脂107的外側(cè)。此外，裝載到第1半導(dǎo)體器件101的上部的第2半導(dǎo)體器件102，也必須使其外形和焊料球(下部連接端子)109的位置對(duì)準(zhǔn)到上部連接端子108的位置上。
圖27的剖面圖簡(jiǎn)略地示出了具有BGA(球柵陣列)構(gòu)造的作為第1半導(dǎo)體器件的一般的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)110。圖28是示出了從設(shè)置該焊料球109的一側(cè)看圖27所示的第1半導(dǎo)體器件110的平面圖。另外，圖27是沿著圖28中剖開(kāi)線G-G’示出的剖面圖。圖29的剖面圖簡(jiǎn)略地示出了相同的具有BGA構(gòu)造的作為第2半導(dǎo)體器件的一般的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)111。圖30是示出了從設(shè)置該焊料球109的一側(cè)看圖29所示的第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器111的平面圖。另外，圖29是沿著圖30中剖開(kāi)線H-H’示出的剖面圖。
如圖27所示，半導(dǎo)體元件106，已借助于使其元件面106a朝上地進(jìn)行連接的引線鍵合技術(shù)，連接到第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110上。第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110，通過(guò)在其元件面上形成的柱狀突點(diǎn)112和鍵合絲113電連到在電路基板103的上表面上形成的布線104上。這種情況，如圖29所示，對(duì)于裝載到第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器111上的半導(dǎo)體元件106也是同樣的。
第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器111，把其外形和外部連接用的焊料球109的配置變更為使得可以裝配到第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110的上邊。按道理說(shuō)，把像圖28所示的那樣地配置外部連接用的焊料球109的半導(dǎo)體器件裝配到第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110的上邊是理想的。然而，第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110的上部連接端子108，被配置為如圖25所示的那樣。為此，就必須特別準(zhǔn)備具有圖29和圖30所示的外形及焊料球109的配置的第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器111。
此外，第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110，要裝載到它上邊的半導(dǎo)體元件106的大小和密封該半導(dǎo)體元件106的樹(shù)脂107的量等也因產(chǎn)品的不同而不同。為此，也必須與第1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器110的種類相對(duì)應(yīng)地增加要裝配到其上部的第2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器111的種類。當(dāng)如上所述，如果把一般地在市場(chǎng)上流通的通用的半導(dǎo)體器件彼此間保持原狀不變地組合起來(lái)進(jìn)行疊層的話，則結(jié)果就變成為會(huì)導(dǎo)致組合的限制。此外，當(dāng)為了處理半導(dǎo)體器件彼此間的組合限制，而例如制造特別的半導(dǎo)體器件作為上側(cè)的半導(dǎo)體器件時(shí)，結(jié)果就變成為會(huì)導(dǎo)致造價(jià)的上升或生產(chǎn)效率的降低。
以下說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1，是為解決以上所說(shuō)明的那樣的問(wèn)題的實(shí)施形態(tài)。其目的在于通過(guò)提高與裝配到上部的別的半導(dǎo)體器件或別的電氣部件之間的連接性，而提供能效率高、成本低且容易地制造多種多樣的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
實(shí)施形態(tài)1首先，邊參看圖1到圖18邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1。圖1是示出了從其第2基板這一側(cè)看實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖2的剖面圖沿著剖開(kāi)線A-A’示出了圖1所示的半導(dǎo)體器件。圖3是示出了從裝載其半導(dǎo)體器件的一側(cè)的主面看圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第2基板的平面圖。圖4j示出了從形成其外部端子的一側(cè)的主面看圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第2基板的平面圖。圖5的剖面圖沿著剖開(kāi)線B-B’示出了圖3所示的第2基板。圖6j示出了從裝載其半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面看已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板的平面圖。圖7的剖面圖沿著剖開(kāi)線C-C’示出了圖6所示的半導(dǎo)體元件和第2基板。圖8的剖面圖示出了已把粘接劑設(shè)置到圖6所示的半導(dǎo)體元件和第2基板上的狀態(tài)。圖9的剖面圖示出了圖1所示的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板。圖10j示出了從已安裝上其半導(dǎo)體元件和第2基板的一側(cè)的主面看安裝上已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板的第1基板的平面圖。圖11的剖面沿著剖開(kāi)線D-D’示出了圖10所示的第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件。圖12的剖面圖示出了把已裝載上半導(dǎo)體元件的第2基板安裝到第1基板上的工序。圖13的剖面圖示出了設(shè)置在第1基板上的第1內(nèi)部布線和設(shè)置在第2基板h的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。圖14的剖面圖示出了一并密封多個(gè)第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件的工序。圖15的剖面圖示出了在圖14所示的密封工序中使用的上模具的模槽形狀和設(shè)置第1基板上邊的密封構(gòu)件的高度之間的關(guān)系。圖16的剖面圖示出了在每一個(gè)半導(dǎo)體器件內(nèi)一并切分開(kāi)一并密封后的多個(gè)第1基板、第2基板和半導(dǎo)體元件的工序。圖17示出了從其上方看把別的半導(dǎo)體器件連接并裝載到圖1所示的半導(dǎo)體器件的上邊后的狀態(tài)的平面圖。圖18的剖面圖沿著剖開(kāi)線E-E’簡(jiǎn)略地示出了圖17所示的兩個(gè)半導(dǎo)體器件。
本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件，是在以已裝載上1個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件為前提，需要在其上表面上附加別的半導(dǎo)體器件或無(wú)源部件等的半導(dǎo)體器件中使用的半導(dǎo)體器件。特別是在半導(dǎo)體器件的性能或特性方面需要許多的變動(dòng)的產(chǎn)品中使用的半導(dǎo)體器件。具體地說(shuō)，具有作為半導(dǎo)體器件的基底的電路基板，和其構(gòu)成為把半導(dǎo)體元件倒扣芯片連接到已在兩個(gè)表面上形成了電路的薄膜狀的柔性基板上的薄膜型半導(dǎo)體器件。該薄膜型半導(dǎo)體器件的裝載半導(dǎo)體元件的表面的相反一側(cè)的電路圖形，在電路基板上被粘接為使得朝向半導(dǎo)體器件的上表面。此外，配置在該薄膜型半導(dǎo)體元件的外周上的電極端子，電連到基底的電路基板的電極端子上。此外，使柔性基板上表面的電路圖形露出來(lái)地進(jìn)行樹(shù)脂密封。以下，詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1和圖2所示，本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件(第1半導(dǎo)體器件)1，至少具備1個(gè)半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2、1塊第1基板3和1塊的第2基板4。
作為第1基板的電路基板3，被配置為與半導(dǎo)體元件(第1半導(dǎo)體元件)2的一方的主面對(duì)向。此外，在與電路基板3的半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)的主面上，設(shè)置有多條第1內(nèi)部布線5。與此同時(shí)，在電路基板3的另一方的主面上則設(shè)置有多條已與各條第1內(nèi)部布線5電連起來(lái)的外部布線6。各條第1內(nèi)部布線5和各條外部布線6，以預(yù)定的圖形通過(guò)沿著其厚度方向貫通電路基板3地設(shè)置的多個(gè)第1插針7電連起來(lái)。此外，在各條外部布線6上，還設(shè)置有作為外部連接端子(下部連接端子)的焊料球13。
第2基板4，借助于具有撓性(柔軟性、柔韌性)的材料被形成為比半導(dǎo)體元件2的兩主面更大。第2基板4，可以使用例如玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基板、聚酰亞胺基板、BT樹(shù)脂基板或PCB基板等。因此，第2基板4，也叫做柔性基板。第2基板(柔性基板)4，被設(shè)置為把半導(dǎo)體元件2夾在與第1基板(電路基板)3之間。在柔性基板4的與半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上，設(shè)置有多條第2內(nèi)部布線8。這些各條第2內(nèi)部布線8中的若干條，與半導(dǎo)體元件2所具有的至少一個(gè)電極9電連起來(lái)，半導(dǎo)體元件2裝載到柔性基板4上。此外，在柔性基板4的另一方的主面的至少中央部分上，設(shè)置多個(gè)已與各條第2內(nèi)部布線8之中的若干條電連起來(lái)的外部端子10。如圖3所示，各條第2內(nèi)部布線8，它們的一個(gè)端部一直延伸到與柔性基板4的半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)的主面的邊緣部分4C為止。與此同時(shí)，各條第2內(nèi)部布線8，通過(guò)每個(gè)設(shè)置它們的一端部的柔性基板4的邊緣部分4c都被彎向電路基板(第1基板)3這一側(cè)，與各條第1內(nèi)部布線5電連起來(lái)。此外，各條第2內(nèi)部布線8和各個(gè)外部端子10，通過(guò)沿著其厚度方向貫通柔性基板4地設(shè)置的多個(gè)第2插針11用預(yù)定的圖形電連起來(lái)。
此外，在第1半導(dǎo)體器件1中，把至少除各個(gè)外部端子10的端面之外的柔性基板4的表面、半導(dǎo)體元件2和電路基板3的與半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)的主面被覆起來(lái)地設(shè)置密封構(gòu)件(密封樹(shù)脂)12。
如圖2所示，把第1半導(dǎo)體器件1的半導(dǎo)體元件2倒扣芯片連接到柔性基板4上。如圖3所示，借助于銅布線等，在作為把柔性基板4的半導(dǎo)體元件2連接起來(lái)的一側(cè)的主面的芯片連接面4a上，圖形化形成多條第2內(nèi)部布線8。各條第2內(nèi)部布線8的一個(gè)端部，一直延伸到芯片連接面4a的邊緣部分4c為止。這些各個(gè)一個(gè)端部，成為用來(lái)把各條第2內(nèi)部布線8連接到將成為第1半導(dǎo)體器件1的基底的電路基板3的各條第1內(nèi)部布線5上的內(nèi)部連接端子8a。與此同時(shí)，在柔性基板4的芯片連接面4a上，用來(lái)把各條第2內(nèi)部布線8連接到半導(dǎo)體元件上的芯片連接端子8b對(duì)準(zhǔn)并配置到半導(dǎo)體元件2的連接端子(電極)9的位置上。
此外，如圖4所示，在作為與柔性基板4的芯片連接面4a相反一側(cè)的主面的外部連接面4b上，設(shè)置多個(gè)用來(lái)把后述的第2半導(dǎo)體器件25裝配到第1半導(dǎo)體器件1的上邊的外部端子(上部連接端子)10。這些各個(gè)上部連接端子10借助于銅布線等被圖形化形成為使得與各條第2內(nèi)部布線8之中的若干條電連接。具體地說(shuō)，各個(gè)上部連接端子10通過(guò)在外部連接面4b上形成的多條外部端子連接布線14和后述的各個(gè)穿通插針11電連到各條第2內(nèi)部布線8之中的若干條上。另外，在上邊所說(shuō)的圖1以及后述的圖10和圖23中，為便于看圖，都省略了各條外部端子連接布線14和各個(gè)穿通插針11的圖示。
如圖5所示，在柔性基板4的兩個(gè)主面4a、4b上，借助于銅布線等用預(yù)定的圖形圖形化形成上邊所說(shuō)的多個(gè)上部連接端子10和第2內(nèi)部布線8。這些各個(gè)上部連接端子10和各條第2內(nèi)部布線8中的若干，借助于各條外部端子連接布線14和在沿著其厚度方向貫通柔性基板4的貫通孔(內(nèi)部通路孔；IVH)內(nèi)形成的作為第2插針的穿通插針(通路插針)11進(jìn)行結(jié)線。借助于各個(gè)上部連接端子10與各條第2內(nèi)部布線8之間的結(jié)線，使得可以形成例如以下所述的兩種布線。一種是經(jīng)由作為第1半導(dǎo)體器件1的基底的電路基板3使裝載到第1半導(dǎo)體器件1的上部的第2半導(dǎo)體器件25(第2半導(dǎo)體元件26)與未畫(huà)出來(lái)的系統(tǒng)的電路基板進(jìn)行電連的布線。借助于此，就可以把從第2半導(dǎo)體器件25輸出的信號(hào)送往外部的系統(tǒng)。另一種，是使已裝載到第1半導(dǎo)體器件1的上部上的第2半導(dǎo)體器件與第1半導(dǎo)體器件1的半導(dǎo)體元件2直接電連的布線。特別是在出于對(duì)第1半導(dǎo)體器件1的功能進(jìn)行輔助的目的而裝載第2半導(dǎo)體器件25的情況下，柔性基板4，就變成為設(shè)置有多條直接連接第1半導(dǎo)體器件1和第2半導(dǎo)體器件25的布線的構(gòu)造。
以下，按照制造工序的順序匯總地說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件及其制造方法。
如圖6和圖7所示，第1半導(dǎo)體器件1所具有的第1半導(dǎo)體元件2，電連并裝載到柔性基板4上。說(shuō)得更詳細(xì)點(diǎn)，第1半導(dǎo)體元件2，以與柔性基板4的芯片連接面4a對(duì)向的姿勢(shì)，把作為形成該元件的一側(cè)的主面的元件面2a倒扣芯片連接到芯片連接面4a上。在進(jìn)行該連接之前，第1半導(dǎo)體元件2的電極9，如圖2和圖7所示，在元件面2a上邊被形成為突起形狀。具體地說(shuō)，電極9，用形成未畫(huà)出來(lái)的一般性的Au鍵合絲的工具和方法，形成為凸形形狀的Au柱狀突點(diǎn)9。除此之外，電極9也可以形成為實(shí)施了使用Au的電鍍處理的凸形形狀的電鍍電極。或者，電極9也可以形成為施行了用焊錫進(jìn)行的涂層處理的凸形形狀的焊錫電極。此外，采用對(duì)柔性基板4的各條第2內(nèi)部布線8和第1半導(dǎo)體元件2的各個(gè)電極9施行加熱、壓粘或熱回流焊等的辦法，把各條第2內(nèi)部布線8和各個(gè)電極9電連起來(lái)?；蛘?，如后所述，采用在柔性基板4與第1半導(dǎo)體元件2之間夾置熱硬化性樹(shù)脂15或各向異性導(dǎo)電薄片21等的辦法，把各條第2內(nèi)部布線8和各個(gè)電極9電連起來(lái)。
如圖8(a)和圖8(b)所示，在已連接(裝載)到柔性基板4上的第1半導(dǎo)體元件2的周圍，設(shè)置粘接性的樹(shù)脂(粘接劑)16。設(shè)置粘接劑16的方法，粗分起來(lái)有如下2種情況。一種是如圖8(a)所示，使粘接性的樹(shù)脂16整個(gè)面地附著到已裝載上第1半導(dǎo)體元件2的柔性基板4的芯片連接面4a一側(cè)上的情況。另一種是如圖8(b)所示，使粘接性的樹(shù)脂16僅僅附著到連接到電路基板3的各條第1內(nèi)部布線5上的各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子(電極端子)8a的附近的情況。圖8(a)和圖8(b)這兩個(gè)圖都示出了已使粘接劑16附著到了圖6所示的柔性基板4和第1半導(dǎo)體元件2上的狀態(tài)。這時(shí)，作為粘接性的樹(shù)脂16，理想的是使用把借助于加熱等硬化后可把第1半導(dǎo)體元件2固定到柔性基板4上的薄片狀或液態(tài)的材料。
如圖9所示，在電路基板3中，設(shè)置在其各個(gè)主面上邊的各條第1內(nèi)部布線5和各條外部布線6，通過(guò)沿著厚度方向貫通電路基板3形成的第1插針(穿通插針，通路插針)7進(jìn)行結(jié)線。借助于此，就可以把從柔性基板4的各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子(電極端子)8a接收到的電信號(hào)，從第1半導(dǎo)體器件1(電路基板3)的下側(cè)(下表面)向外部送出。
如圖10和圖11所示，把已裝載上第1半導(dǎo)體元件2的柔性基板4裝配到電路基板3上。柔性基板4，使得其各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a的位置與電路基板3的各條第1內(nèi)部布線5的內(nèi)部連接端子(電極端子)5a的位置一致那樣地進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)后再對(duì)向配置到電路基板3上。然后，使各條第2內(nèi)部布線8一直到各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a接觸到各條第1內(nèi)部布線5的電極5a為止地，將每個(gè)設(shè)置有各第2向部布線8的該內(nèi)部連接端子8a的柔性基板4的邊緣部分4c向電路基板3這一側(cè)彎曲。然后，在各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a和各條第1內(nèi)部布線5的電極5a接觸的狀態(tài)下，對(duì)它們的接觸部分實(shí)施預(yù)定的連接處理。借助于此，把各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a和各條第1內(nèi)部布線5的電極5a電連起來(lái)。另外，理想的是使得可以容易地進(jìn)行這些連接處理那樣地，在連接處理之前，預(yù)先對(duì)各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a和各條第1內(nèi)部布線5的電極5a的表面實(shí)施電鍍處理或焊料的印刷處理或涂敷處理。
在圖12(a)和圖12(b)中，示出了向電路基板3上裝配(粘接、連接)已裝載上第1半導(dǎo)體元件2的柔性基板4的方法。在向電路基板3上裝配柔性基板4和第1半導(dǎo)體元件2時(shí)，使用圖12(a)所示的裝配工具(裝配夾具)17或圖12(b)所示的裝配工具18。借助于這些工具，就可同時(shí)進(jìn)行柔性基板4向電路基板3上的固定和各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a與各條第1內(nèi)部布線5的電極5a之間的連接。圖12(a)所示的裝配工具17把加壓部分17a和接合部分17b構(gòu)成為分別的構(gòu)件。加壓部分17a采用對(duì)作為基底的電路基板3加壓的辦法來(lái)粘接已裝載上第1半導(dǎo)體元件2的柔性基板4。此外，接合部分17b采用把在柔性基板4的邊緣部分4c上形成的各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a連接到作為基底的電路基板3的邊緣部分上所形成的多條第1內(nèi)部布線5的電極5a上的辦法進(jìn)行電連接。相對(duì)于此，圖12(b)所示的裝配工具18，則把加壓部分和接合部分構(gòu)成為一體。
不論用哪一種的裝配工具17、18，都可以一并容易地進(jìn)行柔性基板4向作為基底的電路基板3上的粘接和電連。由于使用這些各個(gè)裝配工具17、18向電路基板3上裝配柔性基板4，故可以把第1半導(dǎo)體元件2電連到設(shè)置在第1半導(dǎo)體器件1的下表面(下部)上的各條外部布線6(下部連接端子，焊料球13)上。與此同時(shí)，第1半導(dǎo)體元件2，也可以電連到在第1半導(dǎo)體器件1的上表面(上部)上設(shè)置的各條上部連接端子10上。
在圖13(a)和圖13(b)中，擴(kuò)大示出了在柔性基板4的邊緣部分4c上形成的各條第2內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a和在電路基板3的邊緣部分上形成的各條第1內(nèi)部布線5的電極5a之間的連接部分。圖13(b)的剖面圖進(jìn)一步擴(kuò)大示出了圖13(a)中用虛線的圓圍起來(lái)的部分X。如圖13(a)和圖13(b)所示，在本實(shí)施形態(tài)中，在各條第1內(nèi)部布線5的連接部分(連接端子)5a的表面和各條第2內(nèi)部布線8的連接部分(連接端子)8a的表面上，分別設(shè)置有鍍Au部分19、20。與此同時(shí)，在各條第1內(nèi)部布線5的鍍Au部分19和各條第2內(nèi)部布線8的鍍Au部分20之間則設(shè)置為把作為導(dǎo)電構(gòu)件的各向異性導(dǎo)電薄片21夾在中間。各條第1內(nèi)部布線5和各條第2內(nèi)部布線8，通過(guò)各自的鍍Au部分19、20和各向異性導(dǎo)電薄片21電連起來(lái)。該各向異性導(dǎo)電薄片21還起著電路基板3與柔性基板之間的粘接劑的作用，各向異性導(dǎo)電薄片21，含有多個(gè)各向異性導(dǎo)電粒子22。作為各向異性導(dǎo)電粒子22，例如可以使用Ni粒子或在表面上設(shè)置有鍍Au部分的塑料球等。借助于到此為止的工序，在可以使第1半導(dǎo)體元件2、電路基板3和柔性基板4彼此電連的同時(shí)，還可以使其一體化。
另外，在上邊所說(shuō)的圖2、圖3、圖5到圖8、圖10到圖12以及后述的圖14到圖16、圖21、圖22中，為便于看圖，簡(jiǎn)略地示出內(nèi)部布線8的內(nèi)部連接端子8a附近和各條第1內(nèi)部布線5的電極5a附近的構(gòu)造。
其次，如圖14所示，把多個(gè)使第1半導(dǎo)體元件2、電路基板3和柔性基板4一體化后的第1半導(dǎo)體器件1匯集起來(lái)，用模塑法一并進(jìn)行樹(shù)脂密封。在到此為止的說(shuō)明中，為了使其內(nèi)容簡(jiǎn)潔而且易于理解，都是把第1半導(dǎo)體器件1簡(jiǎn)化為單獨(dú)的半導(dǎo)體器件進(jìn)行說(shuō)明。但是，在實(shí)際的制造工序中，如圖14所示那樣地，將多個(gè)第1半導(dǎo)體器件1匯總地制造。在本實(shí)施形態(tài)中，要僅僅在與該第1半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)用密封樹(shù)脂12把裝載有1個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件2的柔性基板4連接起來(lái)的電路基板3密封起來(lái)。就是說(shuō)，第1半導(dǎo)體器件1，可用所謂的單面模塑法(molding)形成。
在本實(shí)施形態(tài)中，如圖2所示，把密封樹(shù)脂12設(shè)置為使得把設(shè)置柔性基板4的各個(gè)上部連接端子10的區(qū)域的表面(外部連接面)4b、第1半導(dǎo)體元件2和電路基板3的與柔性基板4對(duì)向的一側(cè)的主面之中那些從柔性基板4離開(kāi)距離的露出面3a被覆起來(lái)。這時(shí)，各個(gè)上部連接端子10，如圖2所示，要密封為使得至少這些端面10a在被密封后也會(huì)從密封樹(shù)脂12露出來(lái)。為了使各個(gè)上部連接端子10從密封樹(shù)脂12的表面(第1半導(dǎo)體器件1的上表面)露出來(lái)，重要的是模塑密封用的模具的上模具23的形狀和尺寸，與從電路基板3的與第1半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)的主面到柔性基板4的外部連接面4b的高度之間的關(guān)系。以下，邊參看圖15邊對(duì)它們的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
在密封后的第1半導(dǎo)體器件1的上表面上，為了使用來(lái)上部連接別的半導(dǎo)體器件等的電極連接面(各個(gè)上部連接端子10的端面)10a露出來(lái)，必須以適當(dāng)?shù)臉?shù)脂厚度進(jìn)行密封。在這里，設(shè)該密封后的適當(dāng)?shù)拿芊鈽?shù)脂12的厚度(高度)為T(mén)。該密封后的適當(dāng)?shù)拿芊鈽?shù)脂12的厚度T，如圖15(a)所示，和從電路基板3的與第1半導(dǎo)體元件2對(duì)向的一側(cè)的主面到柔性基板4的外部連接面4b為止的高度大體上相等。因此，該厚度(尺寸)T，如圖15(b)所示，由模塑用上模具23的模槽部分23a的尺寸S決定。所謂該模槽部分23a的尺寸S，具體地說(shuō)，指的是從模塑用上模具23的與電路基板3的露出面3a對(duì)向的面23c到模塑用上模具23的與柔性基板4的外部連接面4b對(duì)向的面23b為止的高度(深度)。根據(jù)本發(fā)明人等所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可知在本實(shí)施形態(tài)中，采用把尺寸S設(shè)定在對(duì)于尺寸T大體上從-150微米到+150微米的范圍內(nèi)的辦法就可以使柔性基板4的外部連接面4b從模塑樹(shù)脂12露出來(lái)。
另外，各個(gè)上部連接端子10，必須用對(duì)于來(lái)自這些的外部的壓力或熱等的各種物理或化學(xué)性的外部作用具有高的耐性的材料形成，是理所當(dāng)然的。例如，各個(gè)上部連接端子10，必須用不存在因模塑密封工序中的壓力或熱等而劣化的可能性的材料形成。與此同時(shí)，各個(gè)上部連接端子10，理想的是由在第1半導(dǎo)體器件1完成后，即便是暴露于大氣中也難于氧化的材料形成。
此外，密封樹(shù)脂12的厚度T，根據(jù)其材質(zhì)、特性、種類、量以及要施加的溫度或壓力等而變化。與此同時(shí)密封樹(shù)脂12的厚度T，也取決于第1半導(dǎo)體元件2、作為基底的電路基板3、柔性基板4和各個(gè)上部連接端子10的厚度、形狀、材質(zhì)、個(gè)數(shù)以及配置狀態(tài)等而變化。因此，對(duì)密封樹(shù)脂12的厚度T的上模具23的模槽部分23a的尺寸S，必須根據(jù)上述各個(gè)因素設(shè)定為適宜恰當(dāng)?shù)拇笮?。就是說(shuō)，上模具23的模槽部分23a的尺寸S的恰當(dāng)范圍，并非一定要限于對(duì)于密封樹(shù)脂12的厚度T約±150微米以內(nèi)不可。以模槽部分23a的尺寸S為首，模塑用上模具23的形狀和尺寸等，要使得可以把密封樹(shù)脂12設(shè)定為即便是在密封后至少各個(gè)上部連接端子10的端面10a也會(huì)從密封樹(shù)脂12露出來(lái)那樣地根據(jù)上述各個(gè)因素設(shè)定為適宜恰當(dāng)?shù)拇笮　?br> 如上所述，在本實(shí)施形態(tài)中，使用已被形成為可把密封樹(shù)脂12設(shè)置為使得在密封后至少各個(gè)上部連接端子10的端面10a露出來(lái)的形狀的密封用的上模具23。然后，把上模具23的表面之中那些與設(shè)置柔性基板4的各個(gè)上部連接端子10的區(qū)域的表面4b對(duì)向的面23b，設(shè)定在可以設(shè)置在密封后至少使各個(gè)上部連接端子10的端面10a可以露出來(lái)的量的密封樹(shù)脂12的位置上。之后，向柔性基板4的設(shè)置各個(gè)上部連接端子10的區(qū)域的表面4b和與該表面4b對(duì)向的上模具23的對(duì)向面23b之間注入密封樹(shù)脂12。
其次，如圖16所示，用切斷夾具(切片刀)24每塊1個(gè)地切斷被樹(shù)脂密封起來(lái)的多個(gè)第1半導(dǎo)體器件1。
其次，如圖2所示，把焊料球13安裝到已被分離成單個(gè)的各個(gè)第1半導(dǎo)體器件1的各條外部布線6(下部連接端子)上。借助于到此為止的工序，就可以得到圖2所示的那樣的所希望的第1半導(dǎo)體器件1。就是說(shuō)，可以得到這樣的第1半導(dǎo)體器件1在至少已裝載上1個(gè)半導(dǎo)體元件2的半導(dǎo)體器件1中，至少可在其上表面中央部分上設(shè)置多個(gè)上部連接端子10，可以容易地組合裝載別的半導(dǎo)體器件或無(wú)源部件等而與它們的種類無(wú)關(guān)。
例如，如圖17和圖18所示，在第1半導(dǎo)體器件1的上邊，可以通過(guò)各個(gè)上部連接端子10裝載根據(jù)通用的規(guī)格制造的第2半導(dǎo)體器件25。在該第半導(dǎo)體器件25中，裝載上例如第2半導(dǎo)體元件26。第2半導(dǎo)體元件26具有的未畫(huà)出來(lái)的電極(端子)的一部分，通過(guò)作為外部連接端子的多個(gè)下部連接端子27、焊料球28和第1半導(dǎo)體器件1的各個(gè)上部連接端子10等電連到第1半導(dǎo)體元件2的電極上。此外，第2半導(dǎo)體元件26的電極的一部分，通過(guò)各個(gè)下部連接端子27、各個(gè)焊料球28和各個(gè)上部連接端子10、各個(gè)下部連接端子6、焊料球13等電連到別的電路上而不與第1半導(dǎo)體元件2的電極電連。
如上所述，倘采用本實(shí)施形態(tài)1，則可以效率高、而且低成本且容易地制造已提高了與裝配在上部上的別的半導(dǎo)體元件或別的電氣部件之間的連接性的第1半導(dǎo)體器件1。而且，可以效率高、而且低成本且容易地制造把別的電氣部件裝配到第1半導(dǎo)體器件1的上部上的多種多樣的疊層型半導(dǎo)體器件。具體地說(shuō)，至少要在第1半導(dǎo)體器件1的上表面中央部分上，設(shè)置多個(gè)可把第2半導(dǎo)體器件25或無(wú)源部件電連裝載到第1半導(dǎo)體器件1的上部上的上部電極端子10。借助于此就可以容易地向作為基底的第1半導(dǎo)體器件1上裝配具有想要使之附加的功能的各種各樣的部件。特別是作為第1半導(dǎo)體器件1以CPU(微處理器)為基底等的情況下，就需要因使用該CPU的設(shè)備不同而使得所要附加的存儲(chǔ)器容量或模擬部件等不同的許多的產(chǎn)品序列。在這樣的情況下，使用設(shè)置在作為基底的第1半導(dǎo)體器件1的上表面中央部分上的多個(gè)上部連接端子10，就可以容易地裝配一般的在市場(chǎng)上流通著的存儲(chǔ)器或DSP等的通用電子部件等。就是說(shuō)，可以容易地制造低價(jià)格的混合裝載型半導(dǎo)體器件而無(wú)須根據(jù)目的或用途特別制造新的裝置或部件。
此外，在每個(gè)柔性基板4的邊緣部分4c中使各條第2內(nèi)部布線8彎曲以實(shí)現(xiàn)在柔性基板4上形成的各條第2內(nèi)部布線8與在電路基板3上形成的各條第1內(nèi)部布線5之間的連接(接合)。倘采用這樣的方法，則由于用由具有柔軟性的材料構(gòu)成的柔性基板4吸收各條內(nèi)部布線5、8的連接時(shí)的沖擊而可以在更為穩(wěn)定的狀態(tài)下安全而且順利地進(jìn)行各條內(nèi)部布線5、8的連接。就是說(shuō)，在可以容易地制造提高了裝配能力的第1半導(dǎo)體器件1的同時(shí)，還可以提高其生產(chǎn)效率。此外，由于半導(dǎo)體元件2不僅被密封樹(shù)脂12還被柔性基板4覆蓋起來(lái)，故進(jìn)一步提高了半導(dǎo)體元件2的保護(hù)能力。其結(jié)果是第1半導(dǎo)體器件1在提高了其可靠性、耐久性和品質(zhì)的同時(shí)，還可以更為穩(wěn)定地工作。
實(shí)施形態(tài)2其次，邊參看圖19邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2。圖19的剖面圖示出了本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板上設(shè)置的第1內(nèi)部布線和在第2基板上設(shè)置的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。另外，對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1相同的部分賦予同一標(biāo)號(hào)而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)，僅僅在電路基板3上設(shè)置的各條第1內(nèi)部布線5的連接端子5a與在柔性基板4上設(shè)置的各條第2內(nèi)部布線8的連接端子8a之間的連接方法與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1的方法不同，除此之外與實(shí)施形態(tài)1是同樣的。以下，具體地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖19(a)和(b)所示，在本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件31中，設(shè)置在電路基板3上的各條第1內(nèi)部布線5的連接端子5a，其表面已被焊料部分32大體上整個(gè)面地覆蓋了起來(lái)。同樣，設(shè)置在柔性基板4上的各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a，其表面也被焊料部分33大體上整個(gè)面地都覆蓋了起來(lái)。此外，在電路基板3與柔性基板4之間，除去各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的連接部分之外，都設(shè)置有粘接劑34。在這樣的構(gòu)成中，從電路基板3與柔性基板4的兩外側(cè)邊加熱邊對(duì)它們加壓粘接。借助于此，就可一并進(jìn)行電路基板3與柔性基板4之間的連接，和各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的電連。另外，圖19(b)的剖面圖進(jìn)一步擴(kuò)大示出了圖19(a)中用虛線圓圍起來(lái)的部分Y。
如上所述，倘本采用實(shí)施形態(tài)2，則可以得到與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)3其次，邊參看圖20邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3。圖20的剖面圖示出了在本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件所具備的第1基板上設(shè)置的第1內(nèi)部布線與在第2基板上設(shè)置的第2內(nèi)部布線之間的連接部分。另外，對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1相同的部分賦予同一標(biāo)號(hào)而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)，僅僅在電路基板3上設(shè)置的各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與在柔性基板4上設(shè)置的各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的連接方法與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1和實(shí)施形態(tài)2的方法不同，除此之外與實(shí)施形態(tài)1、2是同樣的。以下，具體地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖20(a)和(b)所示，在本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件41中，設(shè)置在電路基板3上的各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a，其表面都被鍍Au部分42大體上整個(gè)面地覆蓋了起來(lái)。與此同時(shí)，在這些各個(gè)連接端子5a的鍍金部分42的上邊，朝向柔性基板4這一側(cè)形成凸形形狀地設(shè)置有金柱狀突起43。此外，設(shè)置在柔性基板4上的各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a，其表面被鍍錫部分44大體上整個(gè)面地都覆蓋了起來(lái)。此外，在電路基板3與柔性基板4之間，除去各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的連接部分之外，都設(shè)置有粘接劑34。在這樣的構(gòu)成中，從電路基板3與柔性基板4的兩外側(cè)邊加熱邊對(duì)它們加壓粘接。借助于此，就可一并進(jìn)行電路基板3與柔性基板4之間的連接，和各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的電連。這時(shí)，在各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的連接部分上，形成由鍍金部分42、金柱狀突起43和鍍錫部分44構(gòu)成的金-錫合金部分45。另外，圖20(b)的剖面圖進(jìn)一步擴(kuò)大示出了圖20(a)中用虛線的圓圍起來(lái)的部分Z。
如上所述，倘采用本實(shí)施形態(tài)3，則可以得到與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1、2的各個(gè)實(shí)施形態(tài)同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)4其次，邊參看圖21邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4。圖21的剖面圖示出了本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件。另外，對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1相同的部分賦予同一標(biāo)號(hào)而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)，與上邊所說(shuō)的各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到3比較，僅僅在柔性基板4的設(shè)置有各個(gè)上部連接端子10的區(qū)域(外部連接面4b)被展寬這一點(diǎn)上不同，除此之外與各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到3是同樣的。以下，具體地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖21所示，在本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件51中，在電路基板3與柔性基板4之間，沿著第1半導(dǎo)體元件2的外側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)展構(gòu)件(襯墊)52。具體地說(shuō)，在第1半導(dǎo)體元件2的外周部分上，借助于預(yù)定的樹(shù)脂，設(shè)置環(huán)狀地形成的恰好想要進(jìn)一步擴(kuò)大柔性基板4的外部連接面4b的區(qū)域那么大的量的襯墊52。接著，把該襯墊52粘接到柔性基板4上。然后，借助于與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1同樣的工序，把不與第1半導(dǎo)體元件2和襯墊52對(duì)向的柔性基板4的邊緣部分4c彎向電路基板3這一側(cè)。然后，一并進(jìn)行電路基板3與柔性基板4之間的連接，和各條第1內(nèi)部連接布線5的連接端子5a與各條第2內(nèi)部連接布線8的連接端子8a之間的電連。然后，借助于與實(shí)施形態(tài)1同樣的工序，用模塑技術(shù)對(duì)第1半導(dǎo)體元件2、襯墊52、電路基板3和柔性基板4等進(jìn)行密封。借助于此，就得到與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1到3比具有擴(kuò)大了的外部連接面4b的第1半導(dǎo)體器件51。而且，得到具有數(shù)量更多而且進(jìn)一步提高了配置的自由度的多個(gè)上部連接端子10的第1半導(dǎo)體器件51。
如上所述，倘采用本實(shí)施形態(tài)4，則可以得到與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1到3同樣的效果。此外，在實(shí)施形態(tài)1到3中，僅僅利用裝載到第1半導(dǎo)體器件1、31、41上的第1半導(dǎo)體元件2的大小就確保了外部連接面4b。此外，僅僅在與第1半導(dǎo)體元件2的主面的大小大體上相等的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個(gè)上部連接端子10。近些年來(lái)，在半導(dǎo)體元件的進(jìn)一步的緊湊化的發(fā)展中，如果用這樣的構(gòu)成，則存在著難于設(shè)置必要充分的個(gè)數(shù)的上部連接端子10的可能性。相對(duì)于此，在本實(shí)施形態(tài)中，在第1半導(dǎo)體元件2的周圍設(shè)置由可以以恰當(dāng)?shù)拈g隔和形狀配置恰當(dāng)?shù)膫€(gè)數(shù)的上部連接端子10的大小和形狀形成的襯墊52。借助于此，即便是將第1半導(dǎo)體元件2進(jìn)一步緊湊化，也可以在確保恰當(dāng)而且必要充分的大小的外部連接面4b的同時(shí)，可以在外部連接面4b上邊設(shè)置恰當(dāng)而且必要充分的個(gè)數(shù)的上部連接端子10。就是說(shuō)，倘采用本實(shí)施形態(tài)，則可以解決上邊所說(shuō)的問(wèn)題。
實(shí)施形態(tài)5
其次，邊參看圖22邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5。圖22的剖面圖示出了本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件。另外，對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1相同的部分賦予同一標(biāo)號(hào)而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)中，與上邊所說(shuō)的各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到4不同，不進(jìn)行模塑密封。除此之外與各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到4是同樣的。以下，具體地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖22所示，在本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件61中，在第1半導(dǎo)體元件2、電路基板3和柔性基板4的周圍，未設(shè)置用于對(duì)它們進(jìn)行保護(hù)的密封樹(shù)脂。如果電路基板3和柔性基板4自身，用對(duì)來(lái)自于其外部的沖擊或熱等的各種各樣的物理或化學(xué)性的外部作用具有高的耐性、同時(shí)，可以保護(hù)第1半導(dǎo)體元件2的材料形成的話，則如本實(shí)施形態(tài)那樣，就沒(méi)有必要設(shè)置密封樹(shù)脂。
如上所述，倘采用本實(shí)施形態(tài)5，則可以得到與上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1到4同樣的效果。此外，由于不需要進(jìn)行模塑密封，故可以容易地制造成本更低而且成品率更高的第1半導(dǎo)體器件61。
實(shí)施形態(tài)6其次，邊參看圖23邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6。圖23是示出了從其第2基板一側(cè)看本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件的平面圖。另外，對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1相同的部分賦予同一標(biāo)號(hào)而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)中，與上邊所說(shuō)的各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到5不同，在柔性基板4上，設(shè)置有在與上邊所說(shuō)的各個(gè)上部連接端子10不同的預(yù)定的用途中使用的外部布線。除此之外與各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到5是同樣的。以下，具體地進(jìn)行說(shuō)明。
如圖23所示，在本實(shí)施形態(tài)的第1半導(dǎo)體器件71中，在柔性基板4的外部連接面4b上邊，設(shè)置多條在與上邊所說(shuō)的各個(gè)上部連接端子10不同的預(yù)定預(yù)定用途中使用的外部布線(上部布線)72。具體地說(shuō)，在外部連接面4b的未設(shè)置各個(gè)上部連接端子10的區(qū)域上邊，除去作為各個(gè)上部連接端子10的BGA裝載圖形之外，還設(shè)置有無(wú)源部件安裝圖形72a、電路短路圖形72b和電路切斷圖形72c等。
如上所述，倘采用本實(shí)施形態(tài)6，則可以得到與上邊所說(shuō)的各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到5同樣的效果。此外，由于在柔性基板4的外部連接面4b上邊設(shè)置無(wú)源部件安裝圖形72a、電路短路圖形72b和電路切斷圖形72c等，故可以與第1半導(dǎo)體器件71進(jìn)行組合的別的電氣部件的種類就變得豐富起來(lái)。與此同時(shí)，采用在上部布線72的種類或布線圖形加以改進(jìn)的辦法，可以使第1半導(dǎo)體器件71自身的種類也變得豐富起來(lái)。借助于此，就可以更容易地制造成本更為低的混合裝載型的半導(dǎo)體器件而無(wú)須根據(jù)目的或用途特別制造新的裝置或部件。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，不受上邊所說(shuō)的各個(gè)實(shí)施形態(tài)1到6的制約。在不偏離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以對(duì)它們的構(gòu)成或制造工序等的一部分變更為各種各樣的設(shè)定，或者使用各種設(shè)備的適宜、恰當(dāng)?shù)慕M合予以實(shí)施。
例如，在上邊所說(shuō)的實(shí)施形態(tài)1中，雖然在第1半導(dǎo)體器件1或第2半導(dǎo)體器件25中分別裝載了一個(gè)半導(dǎo)體元件2、26，但是，并不限于此?？梢愿鶕?jù)所希望的半導(dǎo)體器件的規(guī)格把裝載到第1半導(dǎo)體器件1或第2半導(dǎo)體器件25內(nèi)的各個(gè)半導(dǎo)體元件2、26設(shè)定為適宜、恰當(dāng)?shù)膫€(gè)數(shù)。這時(shí)，在各個(gè)半導(dǎo)體器件1、25內(nèi)，既可以疊層設(shè)置各個(gè)半導(dǎo)體元件2、26，也可以沿著各個(gè)電路基板3的主面并排設(shè)置各個(gè)半導(dǎo)體元件2、26。各個(gè)半導(dǎo)體元件2、26的配置也可以根據(jù)所希望的半導(dǎo)體器件的規(guī)格設(shè)定到適宜、恰當(dāng)?shù)奈恢蒙?。與此同時(shí)，裝載到第1半導(dǎo)體器件1或第2半導(dǎo)體器件25內(nèi)的半導(dǎo)體元件2、26的種類，在每一個(gè)半導(dǎo)體器件1、25內(nèi)也并不限于同一種類。也可以根據(jù)所希望的半導(dǎo)體器件的規(guī)格，在各個(gè)半導(dǎo)體器件1、25內(nèi)混合裝載各種各樣的種類的半導(dǎo)體元件2、26。
此外，在進(jìn)行模塑密封時(shí)，也可以進(jìn)行把預(yù)定的薄膜吸附到與上模具23的電路基板3和柔性基板4中的每一者對(duì)向的面23b、23c上后再進(jìn)行模塑密封的所謂的薄片模塑法。倘采用該薄片模塑法，利用薄片的緩沖性效果則可以更為可靠地使各個(gè)上部連接端子10露出來(lái)。
此外，作為第1基板的電路基板3，也與柔性基板4同樣，可以用由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基材或BT樹(shù)脂基材構(gòu)成的基板，或者由聚酰亞胺基材構(gòu)成的柔性基板等制作。此外，也可以把電路基板3和柔性基板4都形成為薄膜狀或帶狀。倘采用這樣的構(gòu)成，則可以把半導(dǎo)體器件1制作成極薄的厚度，可以把半導(dǎo)體器件1安裝到更為多種多樣的部位。就是說(shuō)，可以極大地提高半導(dǎo)體器件1的輕質(zhì)化、緊湊化和省空間化而幾乎不會(huì)犧牲半導(dǎo)體器件1的高的疊層性(安裝性)。其結(jié)果是可以極大地提高半導(dǎo)體器件1的通用性。
再有，在實(shí)施形態(tài)4中設(shè)置的襯墊52，并不限于上邊所說(shuō)的環(huán)狀。也可以根據(jù)被認(rèn)為必要的外部連接面4b的形狀和大小，把襯墊52設(shè)定為適宜、恰當(dāng)?shù)男螤詈痛笮　＠?，襯墊52沒(méi)有必要設(shè)定為遍及整周地把第1半導(dǎo)體元件2的外周部分圍起來(lái)。可以根據(jù)被認(rèn)為必要的外部連接面4b的形狀和大小形成為把第1半導(dǎo)體元件2的外周部分的至少是一部分圍起來(lái)的形狀和大小。與此同時(shí)，襯墊52的形成材料也并不限定于上邊所說(shuō)的樹(shù)脂。理所當(dāng)然地可以用金屬等形成襯墊52。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備至少一個(gè)半導(dǎo)體元件；第1基板，其與該半導(dǎo)體元件的一方的主面對(duì)向地配置，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置有多條第1內(nèi)部布線，并且，在另一方的主面上設(shè)置有多條已與上述各個(gè)第1內(nèi)部布線電連起來(lái)的外部布線；第2基板，其用具有撓性的材料形成為比上述半導(dǎo)體元件的兩主面大，并且，把上述半導(dǎo)體元件配置為夾在與上述第1基板之間，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置有多條第2內(nèi)部布線，并且，通過(guò)把上述半導(dǎo)體元件所具有的至少一個(gè)電極電連到這些各個(gè)第2內(nèi)部布線中的若干條內(nèi)部布線上，裝載上述半導(dǎo)體元件，此外，在另一方的主面的至少中央部分上設(shè)置有多個(gè)與上述各條第2內(nèi)部布線之中的若干條電連起來(lái)的外部端子，而且，上述各條第2內(nèi)部布線，它們的一端部一直延伸到與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面的邊緣部分為止，并且，通過(guò)每一個(gè)設(shè)置有上述各一端部的上述邊緣部分朝向上述第1基板一側(cè)彎曲而電連到上述各條第1內(nèi)部布線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述各條第1內(nèi)部布線與上述各條外部布線，通過(guò)沿著其厚度方向貫通上述第1基板地設(shè)置的多個(gè)第1插針，以預(yù)定的圖形電連起來(lái)，并且，上述各條第2內(nèi)部布線與上述各個(gè)外部端子，通過(guò)沿著其厚度方向貫通上述第2基板地設(shè)置的多個(gè)第2插針，以預(yù)定的圖形電連起來(lái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于密封構(gòu)件被設(shè)置為把至少除上述各個(gè)外部端子的端面之外的上述第2基板的表面、上述半導(dǎo)體元件和上述第1基板的與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面覆蓋起來(lái)。
4.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于把半導(dǎo)體元件夾在其間地對(duì)向配置第1基板和第2基板；上述第1基板與至少一個(gè)上述半導(dǎo)體元件對(duì)向地配置，在與上述半導(dǎo)體元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置有多條第1內(nèi)部布線，并且，在另一方的主面上設(shè)置有多條與上述各條第1內(nèi)部布線電連起來(lái)的外部布線；上述第2基板用具有撓性的材料形成得比上述半導(dǎo)體元件的兩主面大，并且，把上述半導(dǎo)體元件裝載到一方的主面上，而且，在裝載上上述半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面上把多條第2內(nèi)部布線設(shè)置為使一端部一直延伸到其邊緣部分為止，并且，把上述半導(dǎo)體元件所具有的至少一個(gè)電極電連到這些各個(gè)第2內(nèi)部布線中的若干條上，此外，在另一方的主面的至少中央部分上設(shè)置有多個(gè)與上述各條第2內(nèi)部布線之中的若干條電連起來(lái)的外部端子；使每個(gè)設(shè)置有上述各條第2內(nèi)部布線的上述各一端部的上述邊緣部分朝向上述第1基板一側(cè)彎曲而將上述各條第2內(nèi)部布線電連到上述各條第1內(nèi)部布線上，并且，使上述半導(dǎo)體元件、上述第1基板和上述第2基板一體化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于密封構(gòu)件被設(shè)置為使得在上述半導(dǎo)體元件、上述第1基板和上述第2基板一體化之后，把至少除上述各個(gè)外部端子的端面之外的上述第2基板的表面、上述半導(dǎo)體元件和上述第1基板的與上述第2基板對(duì)向的一側(cè)的露出面覆蓋起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明提供可效率高、成本低且容易地制造多種多樣的半導(dǎo)體器件及其制造方法。與半導(dǎo)體元件的兩個(gè)主面對(duì)向地配置第1基板和第2基板。在與基板的元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置多條第1內(nèi)部布線，在另一方的主面上與各條布線連接地設(shè)置多條外部布線。用具撓性的材料把基板形成得比元件更大。在基板的與元件對(duì)向的一側(cè)的主面上設(shè)置多條第2內(nèi)部布線，并且，把元件裝載為使得元件的電極連接到各條布線中的若干條上。在基板的另一方的主面的至少中央部分上，把多個(gè)外部端子設(shè)置為連接到各條布線中的若干條上。使各條布線的一個(gè)端部一直延伸到基板的主面的邊緣部分，同時(shí)在每個(gè)邊緣部分上向基板這一側(cè)彎曲并將其連接到各條布線上。
文檔編號(hào)H01L23/16GK1641832SQ20051000183
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者橫井哲哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝