JP2002043513A

JP2002043513A - 半導体装置およびその製造方法

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Publication number: JP2002043513A
Application number: JP2000230699A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nakazawa; 務中沢
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ＩＣカード等の薄型のモジュールは、薄型で
あるため曲げや反りに対して非常に弱い。また支持基板
を採用するため、材料代もかかりコストアップとなる。【解決手段】半導体ＩＣチップ２４が第１の絶縁性樹
脂２１で封止された複数のパッケージ２８Ａ〜２８Ｃ
と、前記複数のパッケージ２８Ａ〜２８Ｃに埋め込まれ
それぞれのパッケージを連結する連結片２３Ａとを有
し、前記連結片２３Ａを折り返し前記複数のパッケージ
２８Ａ〜２８Ｃが重ねられた状態で第２の絶縁性樹脂２
２で封止される。半導体装置２０に厚みを持たせること
ができ、曲げや反りに対する強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特にキュービック形状の半導体装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣパッケージは携帯機器や小型
・高密度実装機器への採用が進み、従来のＩＣパッケー
ジとその実装概念が大きく変わろうとしている。

【０００３】例えば、メモリモジュールも大きく変化を
遂げている。図１０Ａは、プリント基板１にメモリ２が
実装されたものであり、リード３が外に導出され、実装
面積を大きく取るものである。

【０００４】一方、図１０Ｂには、ＩＣカード４を示し
た。メモリチップ５の支持基板６として例えばプリント
基板、セラミック基板またはフレキシブルシート等が採
用され、両面にはスルーホールＴＨを介して電極７、８
が形成されている。そして支持基板６の実装側に位置す
る電極７に前記メモリチップ５が電気的に接続されてメ
モリモジュールが形成される。このメモリモジュール
は、薄型の樹脂カード９の凹み部１０にフェイスダウン
で実装され、ＩＣカード４となる。

【０００５】またメモリチップが実装された支持基板６
の上に樹脂フィルムがカバーされてＩＣカードとして構
成される場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣカ
ード４の容量や機能を大きくしたい場合、チップを複数
個実装しなければならない。よってＩＣカードの実装面
積をより拡大する必要があり、外部からの力による反
り、曲げに対して弱くなる問題が発生する。

【０００７】例えば、名刺やクレジットカード程度のサ
イズでＩＣカードを作ると、折ったり曲げたりすること
が簡単に出来る。これは、パッケージされた中の素子に
不具合を与え、信頼性を低下させてしまう。

【０００８】またメモリチップの実装には、支持基板６
が必要となり、この支持基板の厚みが全体の厚みを拡大
し、更には支持基板は、スルーホールＴＨが必要なこと
からそのままコストアップにつながってしまう問題もあ
った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
に鑑みて成され、第１に、半導体ＩＣチップが第１の絶
縁性樹脂で封止された複数のパッケージと、前記複数の
パッケージに埋め込まれそれぞれのパッケージを連結す
る連結片とを有し、前記連結片を折り返し前記複数のパ
ッケージが重ねられた状態で前記パッケージおよび前記
連結片が第２の絶縁性樹脂で封止された半導体装置を提
供することにより、本半導体装置に厚みを持たせること
ができ、曲げや反りに対する強度を向上させることが出
来る。

【００１０】第２に、前記連結片は、前記パッケージ内
に埋め込まれた配線であり、前記半導体ＩＣチップと電
気的に接続されることで解決するものである。

【００１１】配線は、例えば銅箔から成り、パッケージ
の連結、支持ができると同時に、折り曲げも可能なの
で、簡単にパッケージを積み重ねることが出来る。

【００１２】第３に、前記配線は、前記第１の絶縁性樹
脂に埋め込まれ、前記配線の裏面は、前記第１の絶縁性
樹脂から露出されていることで解決するものである。

【００１３】第４に、前記半導体ＩＣチップは、メモリ
から成ることで解決するものである。

【００１４】特にメモリーカードとして使用する場合、
メモリ容量の増大と強度アップが同時に実現できる。

【００１５】第５に、前記連結片または配線は、板状金
属がハーフエッチングされ、このハーフエッチングされ
た部分より成ることで解決するものである。

【００１６】板状体をハーフエッチングしているため、
その側面はアンカー効果を有し、しかも配線のインピー
ダンスを大きく下げることができる。

【００１７】第６に、前記連結片または配線の側面は、
湾曲を成すことで解決するものである。湾曲構造にする
ことで、絶縁性樹脂との食い込みを改善し、導電パター
ンの剥がれ、反りを大幅に抑制している。

【００１８】第７に、前記連結片または配線には導電被
膜が形成され、前記連結片または配線の側面には、この
導電被膜から成るひさしが形成されることで解決するも
のである。

【００１９】第８に、前記連結片または配線には導電被
膜が形成され、前記連結片または配線の側面は、この導
電被膜と一緒に成ってひさしが形成されることで解決す
るものである。

【００２０】第９に、少なくとも半導体ＩＣチップが第
１の絶縁性樹脂で封止された複数のパッケージと、前記
複数のパッケージに埋め込まれてそれぞれのパッケージ
を連結し、前記パッケージから裏面を露出する回路パタ
ーンと、前記第１の絶縁性樹脂に埋め込まれ、前記回路
パターンと前記半導体ＩＣが電気的に接続された半導体
装置であり、前記パッケージ間に延在する回路パターン
を折り返し前記複数のパッケージが重ねられた状態で前
記パッケージおよび前記回路パターンが第２の絶縁性樹
脂で封止された半導体装置を提供することで、従来の課
題を解決するものである。

【００２１】第１０に、前記半導体ＩＣチップは、メモ
リから成ることで解決するものである。

【００２２】第１１に、前記連結片または配線は、板状
金属がハーフエッチングされ、このハーフエッチングさ
れた部分より成ることで解決するものである。

【００２３】第１２、前記連結片または配線の側面は、
湾曲を成すことで解決するものである。

【００２４】第１３に、前記連結片または配線には導電
被膜が形成され、前記連結片または配線の側面には、こ
の導電被膜から成るひさしが形成されることで解決する
ものである。

【００２５】第１４に、前記連結片または配線には導電
被膜が形成され、前記連結片または配線の側面は、この
導電被膜と一緒に成ってひさしが形成されることで解決
するものである。

【００２６】第１５に、前記第２の絶縁性樹脂は、キャ
ラクターの形に形取られ、表面には回路パターンが露出
されることで解決するものである。

【００２７】半導体装置としてキュービックに形成され
るため取り付け強度も増し、色々な形状のパッケージ内
に簡単に装填できる。

【００２８】第１６に、キャラクターに形取られた容器
または封止体に取り付けられることで解決するものであ
る。

【００２９】第１７に、前記メモリには、少なくともゲ
ームソフトが書き込まれていることで解決するものであ
る。

【００３０】第１８に、表面に所望の回路パターンが凸
状に形成された導電箔を用意し、この回路パターンのモ
ールド領域毎に、少なくとも１つの半導体ＩＣチップを
電気的に接続し、前記半導体ＩＣチップおよび凸状に形
成された回路パターンを前記モールド領域毎に第１の絶
縁性樹脂で封止し、回路パターンで連結されたパッケー
ジを形成し、前記導電箔の裏面を取り除き、前記回路パ
ターンをそれぞれ分離し、前記パッケージ間に延在され
る回路パターンを折り曲げることにより、前記パッケー
ジを重ね合わせ、前記折り曲げられた回路パターンおよ
び前記パッケージを第２の絶縁性樹脂で封止して一体と
することで解決するものである。

【００３１】導電箔をハーフエッチングして回路パター
ンを形成し、モールドした後に、回路パターンを分離す
るため、パッケージに回路パターンが埋め込まれ、複数
の回路パターンを連結する事が出来る。よってパッケー
ジ間を連結する回路パターンの部分で簡単に折り曲げる
ことができ、パッケージを積層することができる。

【００３２】第１９に、導電箔の表面に耐エッチングマ
スクから成る所望のパターンを形成し、このパターンを
介してハーフエッチングすることにより所望の回路パタ
ーンが凸状に形成された導電箔を用意し、この回路パタ
ーンのモールド領域毎に、少なくとも１つの半導体ＩＣ
チップを前記回路パターンと電気的に接続し、前記半導
体ＩＣチップおよび凸状に形成された回路パターンを前
記モールド領域毎に第１の絶縁性樹脂で封止し、回路パ
ターンで連結されたパッケージを形成し、前記導電箔の
裏面を取り除き、前記回路パターンをそれぞれ分離し、
前記パッケージ間に延在される回路パターンを折り曲げ
ることにより、前記パッケージを重ね合わせ、前記折り
曲げられた回路パターンおよび前記パッケージを第２の
絶縁性樹脂で封止して一体とすることで解決するもので
ある。

【００３３】第２０に、前記半導体装置の表面には、前
記パッケージ裏面の回路パターンが露出するように前記
第２の絶縁性樹脂が封止されることで解決するものであ
る。

【００３４】第２１に、前記第２の絶縁性樹脂は、キャ
ラクターの形に封止されることで解決するものである。

【００３５】第２２に、前記半導体装置は、キャラクタ
の形をしたケースに取り付けられることで解決するもの
である。

【００３６】本半導体装置を提供することにより、支持
基板を採用しなくても、回路パターンを絶縁性樹脂で埋
め込める。

【００３７】

【発明の実施の形態】半導体装置を説明する第１の実施
の形態まず本発明の半導体装置について図１を参照しな
がら説明する。

【００３８】本半導体装置２０は、第１の絶縁性樹脂２
１と第２の絶縁性樹脂２２で封止される。第１の絶縁性
樹脂２１は、配線２３Ａ、ダイパッド２３Ｂ、ボンディ
ングパッド２３Ｃおよび／または電極２３Ｄ等で構成さ
れる回路パターン（導電路）２３、半導体ＩＣチップ２
４、回路素子２５を主として封止する。図１に於いて、
半導体ＩＣチップ２４は、パッケージされたものでも良
いが、ここではベアチップを採用している。そのためダ
イパッド２３Ｂと半導体ＩＣチップ裏面が電気的に接続
されて固着されている。しかし半導体ＩＣチップ２４の
裏面がフローティングで良い場合は、ダイパッドは省略
され、回路パターン２３の上に絶縁性接着剤が塗布さ
れ、固着される。また半導体ＩＣチップ２４は、フェイ
スアップで実装されるため、半導体ＩＣチップ２４上の
ボンディングパッドと回路パターン２３を構成するボン
ディングパッド２３Ｃが金属細線２６を介して接続され
ている。また半導体ＩＣチップ２４がフェイスダウンで
実装される場合、半導体ＩＣチップ２４上の電極と回路
パターン２３が導電性固着材２７で電気的に接続されて
固着される。この導電性固着材２７としては、半田等の
ロウ材、Ａｇペースト、Ａｕペースト等の導電ペース
ト、異方性導電性樹脂、導電ボールまたはバンプ電極を
構成する導電被膜等である。また回路素子２５は、チッ
プコンデンサ、チップ抵抗、コイル等であり、これらは
必要により選択され、前記導電性固着材２７の中から選
択されて前記電極２３Ｄと固着される。

【００３９】この回路パターン２３は、後の製造方法か
ら明らかなように、導電箔がハーフエッチングされ、こ
のハーフエッチングされて凸状に形成された部分が前記
第１の絶縁性樹脂２１に埋め込まれる。ただし回路パタ
ーン２３の裏面は、第１の絶縁性樹脂２１から露出され
ている。

【００４０】前記回路パターン２３、半導体ＩＣチップ
２４および／または回路素子２５は、全体で少なくとも
１つの回路を構成するか、または少なくとも２つの半導
体メモリチップが実装されメモリモジュールと成ってい
る。これらは、少なくとも２つのグループに分けられ、
それぞれのモールド領域に配置され、そのモールド領域
毎に第１の絶縁性樹脂２１でパッケージされている。よ
って各パッケージは、回路パターンが延在され、パッケ
ージ間に位置する回路パターンが連結片となり、各パッ
ケージを連結している。

【００４１】図１では、３つのモールド領域に分けら
れ、第１のパッケージ２８Ａ、第２のパッケージ２８Ｂ
および第３のパッケージ２８Ｃが第１の絶縁性樹脂２１
で封止される。そして、それぞれのパッケージの間は、
所望の長さの回路パターン２３が第１の絶縁性樹脂２１
から露出して延在している。この構成は、図６を参照す
ればより明らかになる。

【００４２】そしてこの第１の絶縁性樹脂２１から露出
した回路パターン２３の部分で折り曲げられて前記第１
のパッケージ２８Ａ〜第３のパッケージ２８Ｃが積層さ
れる。ちょうど扇子をとじた時の折り方である。そして
この積層されたパッケージ２８Ａ〜２８Ｃ全体が、第２
の絶縁性樹脂２２で封止され、半導体装置２０として完
成される。

【００４３】それぞれのパッケージ２８Ａ〜２８Ｃは、
支持基板が無く、回路パターンの厚みとその上に載せら
れた半導体素子または回路素子の厚みで決定されるが、
だいたい０．５ｍｍ前後の薄いパッケージとなる。従っ
てそれぞれのパッケージ２８Ａ〜２８Ｃは、曲げや反り
に対して非常に弱いが、重ねられて１パッケージとなる
ため、その強度は非常に向上する。

【００４４】また外部との電気的接続が必要な場合、一
番下または一番上に相当するパッケージの導電パターン
２３が第２の絶縁性樹脂２２から露出されるように封止
される。図１では、３つのパッケージが折り返されなが
ら積層されている。よって第１のパッケージ２８Ａの裏
面に露出している回路パターンを外部接続電極として活
用できる。しかし第３のパッケージの裏面は、内側に向
いてしまうので活用できない。例えばパッケージが偶数
で構成される場合は、最上段のパッケージの裏面が上を
向くので、回路パターンを外部接続電極として活用する
ことが出来る。

【００４５】本発明の特徴は、この積層構造にある。全
ての回路を一枚のＩＣパッケージで実現すると広い面積
を必要とし、折り曲げに対して非常に弱い。しかしモー
ルド領域を複数に分け、これを積層する事により、その
平面積は減少し、しかもその強度は増強される。

【００４６】例えば、メモリモジュールとして本パッケ
ージを採用する場合、必要とするメモリ容量に従い、メ
モリ半導体チップの数が決定される。そしてこの数のメ
モリを複数に分け、それぞれを第１の絶縁性樹脂２１で
封止し、折り曲げて積層すれば、カードと言うよりは、
キュービックな形状のメモリモジュールを実現できる。
つまり体積は、実質同じであるが、サイコロのようにコ
ンパクトで小さいパッケージになる。よってその強度は
かなり増強される。

【００４７】応用範囲として、ゲームソフトがインスト
ールされたメモリカードが考えられる。このメモリカー
ドは、子供が取り扱う事が多く、強度、耐久性が要求さ
れるからである。キュービックであるため、ポケットに
入れても外力に対して非常に強いものとなる。またゲー
ムソフトの主人公を形取った樹脂製の人形の中にも簡単
に取り付けられる。この人形の一領域に、本半導体装置
から露出する電極が露出できるように構成すれば、その
人形をゲーム機器に接続することができ、ゲームを楽し
むことが出来る。

【００４８】第１、第２の絶縁性樹脂としては、エポキ
シ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド等の熱可塑性樹脂を用いることができ
る。また絶縁性樹脂は、金型を用いて固める樹脂、ディ
ップ、塗布をして被覆できる樹脂であれば、全ての樹脂
が採用できる。

【００４９】また回路パターン２３としては、Ｃｕを主
材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔、または
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｃｕの積層体、Ａｌ−Ｃｕ−Ａ
ｌの積層体等を用いることができる。もちろん、他の導
電材料でも可能であり、特にエッチングできる導電材が
好ましい。

【００５０】本発明では、第１の絶縁性樹脂２１が回路
パターンの間の前記分離溝５０にも充填され、第１の絶
縁性樹脂２１で前記回路パターン２３が支持されている
ために、回路パターン２３の抜けが防止できる特徴を有
する。またエッチングとしてドライエッチング、あるい
はウェットエッチングを採用して非異方性的なエッチン
グを施すことにより、回路パターン２３の側面を湾曲構
造とし、アンカー効果を発生させることもできる。その
結果、回路パターン２３が第１の絶縁性樹脂２１から抜
けない構造を実現できる。

【００５１】また、回路パターン２３を封止樹脂である
第１の絶縁性樹脂２１で支持しているため、支持基板が
不要となり、回路パターン２３、半導体素子等の回路部
品、接続手段および絶縁性樹脂で構成される。この構成
は、本発明の特徴である。従来の技術の欄でも説明した
ように、従来の半導体装置の導電路は、支持基板（フレ
キシブルシート、プリント基板またはセラミック基板）
で支持されていたり、リードフレームで支持されている
ため、本来不要にしても良い構成が付加されている。し
かし、本回路装置は、支持基板を不要としているため、
薄型・軽量で、材料費がかからないため安価となる特徴
を有する。

【００５２】また半導体装置２０から露出する回路パタ
ーンは、第１のパッケージ２８Ａに埋め込まれた回路パ
ターン２３が全て露出される。後の製造方法で明らかと
なるが、図１Ａの様に第１の絶縁性樹脂２１の裏面と回
路パターン２３の裏面が一致していると、外部電極と擦
れて機械的コンタクトさせる場合、有効である。この場
合、この回路パターン２３の裏面にはＡｕ等のメッキが
施されると更によい。

【００５３】しかし実装基板側の配線等との短絡が考慮
されて、半導体装置２０の裏面に絶縁被膜２９を形成し
てもよい。この場合、図１Ｂに示すように、外部接続と
して必要な部分が絶縁被膜から露出するように絶縁被膜
がパターニングされる。尚、第２の絶縁性樹脂膜から露
出している回路パターンをオーバーエッチングして凹ま
しても良い。

【００５４】更に、外部接続として必要な部分だけ、凸
部３０を設けても良い。この凸部３０の裏面は、第１の
絶縁性樹脂２１の裏面よりも突出している。また凸部３
０以外の回路パターン２３の裏面は、第１の絶縁性樹脂
２１よりも凹んでいても良い。この凸部３０の高さを調
整することにより、実装基板側にダストが存在しても、
半導体装置２０を良好に接続できるメリットを有する。
例えば、図１Ａの半導体装置に於いて、半導体装置と実
装基板の間にダストがあると、ロウ材がお互いに融合せ
ず、半田不良になる事が想定できる。しかし凸部を設け
ることにより、この問題が解決される。

【００５５】また配線と電極が存在する場合、外部との
コンタクトが必要な部分は、凸状に飛び出させ、それ以
外は、溝を構成する絶縁性樹脂よりも凹まして形成す
る。こうすることで、凸部３０の半田接続は、半田フィ
レットが形成されるため強固に接着され、それ以外の電
極や配線は、実装基板の配線と間隔をとれるため絶縁が
はかれるメリットを有する。またこの凸部が形成された
裏面に前記絶縁被膜２９を設けても良い。

【００５６】以上、図１では、半導体ＩＣチップ２４と
回路素子２５で構成されているが、ＴＲ、ダイオード等
の色々な半導体素子、チップコンデンサ、フューズ等の
色々な回路部品が回路に沿って選択されて実装され、そ
して前記回路を実現するために所望の形状の回路パター
ンと電気的に接続される。半導体装置の製造方法を説明
する第２の実施の形態本製造方法は、導電箔のハーフエ
ッチング、回路部品の実装、第１の絶縁性樹脂２１のモ
ールド、折り曲げ、そして第２の絶縁性樹脂２２のモー
ルドの５工程に大まかに分けることが出来きる。

【００５７】ここでは、図９に示すメモリモジュールを
例に取り、その製造方法を説明していくが、その前に簡
単に図９の回路を説明する。

【００５８】左右に延在されるラインＡ１〜Ａnは、バ
スであり、主にアドレスバス、データバスとして使用さ
れる。例えば、４メガビットのフラッシュならば、アド
レスバスが１８本、データバスが８本採用される。また
チップの上側に３本形成されたラインがＩ／Ｏ制御ライ
ンである。ここでは図面の都合で、各チップに１本のＩ
／Ｏ制御ラインが接続されているが、実際は３本づつ接
続されるのが一般的である。つまりチップセレクト端
子、書き込み端子、読み出し端子がそれぞれのチップに
形成され、その近傍まで配線が延在され、電気的に接続
されている。そして接続は、一般的に、金属細線４０で
成される。尚、フェイスダウンで実装される場合、半田
等のロウ材で接続されても良い。

【００５９】また半導体ＩＣチップとしては、マスクＲ
ＯＭやフラッシュメモリ等が考えられる。メモリされる
ものは、プログラムおよび／またはデータであり、メモ
リ半導体チップは、プログラム領域および／またはデー
タ領域として使い分けられる。マスクＲＯＭは、書き換
えが出来ないため、プログラム領域として一般に使用さ
れる。またフラッシュメモリは、書き込みが何度も可能
なためプログラム領域および／またはデータ領域として
活用される。従ってマスクＲＯＭだけが並べられたモジ
ュール、マスクロムとフラッシュメモリが並べられたモ
ジュール、またはフラッシュメモリだけが並べられたモ
ジュールが考えられる。

【００６０】以下、Ａ１〜Ａnをバス、Ｉ／Ｏ制御ライ
ンをＩ／Ｏライン、バスとＩ／Ｏラインをまとめて回路
パターン、メモリ半導体チップをメモリチップと略称し
て説明していく。

【００６１】まず図２に示すように、Ｃｕを主材料とし
た導電箔４１を用意する。厚さは、１０μｍ〜３００μ
ｍ程度が好ましく、ここでは７０μｍの銅箔を採用し
た。続いてこの導電箔４１の表面に、耐エッチングマス
クとして導電被膜４２またはホトレジストを形成する。
尚、この回路パターンは、図９のバスＡ１〜Ａｎ、Ｉ／
ＯラインＢ１〜Ｂ３である。

【００６２】そしてこの配線の一端には、外部接続電極
４４が設けられ、途中と他端にはボンディングパッド４
５が一体で設けられる。また導電被膜４２の代わりにホ
トレジストを採用する場合、ホトレジストの下層には、
少なくともボンディングパッドに対応する部分にＡｕ、
Ａｇ、ＰｄまたはＮｉ等の導電被膜が形成される。尚こ
こでは、耐エッチングマスクとして、Ａｇ、Ａｕまたは
Ｎｉ等が採用されている。

【００６３】続いて、図３に示すように、前記導電被膜
４２またはホトレジストを介して導電箔４１をハーフエ
ッチングする。エッチング深さは、導電箔４１の厚みよ
りも浅ければよい。尚、エッチングの深さが浅ければ浅
いほど、微細パターンの形成が可能である。

【００６４】そしてハーフエッチングすることにより、
回路パターン４３が導電箔４１の表面に凸状に現れる。
尚、導電箔４１は、Ａｌから成る導電箔、Ｆｅ−Ｎｉ合
金から成る導電箔、Ｃｕ−Ａｌの積層体、Ａｌ−Ｃｕ−
Ａｌの積層体でも良い。特に、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌの積層
体は、熱膨張係数の差により発生する反りを防止でき
る。（以上図３を参照）続いて一領域にメモリチップ４６を絶縁性接着剤を使っ
て固着し、メモリチップ４６のボンディング電極４７と
回路パターンのボンディングパッド４８を電気的に接続
する。図面では、メモリチップ４６がフェィスアップで
実装されるため、接続手段として金属細線４９が採用さ
れる。

【００６５】このボンデイングに於いて、ボンディング
パッド４８…は導電箔４１と一体であり、しかも導電箔
４１の裏面は、フラットであるため、ボンディングマシ
ーンのテーブルに面で当接される。従って導電箔４１が
ボンディングテーブルに完全に固定されれば、ボンディ
ングパッド４８…の位置ずれもなく、ボンディングエネ
ルギーを効率よく金属細線４９とボンディングパッド４
８…に伝えることができる。よって、金属細線の固着強
度を向上させて接続することができる。ボンディングテ
ーブルの固定は、例えばテーブル全面に複数の真空吸引
孔を設けることで可能となる。また上から導電箔４１を
押さえても良い。

【００６６】また、導電箔４１のハーフエッチングによ
り、回路パターン４３を囲むように分離溝５０が形成さ
れている。（以上図４を参照）そして前記回路パターン４３、メモリチップ４６および
金属細線４９を覆うように第１の絶縁性樹脂２１が形成
される。第１の絶縁性樹脂２１としては、熱可塑性、熱
硬化性のどちらでも良い。

【００６７】また、トランスファーモールド、インジェ
クションモールドまたは塗布により実現できる。樹脂材
料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂がトランス
ファーモールドで実現でき、液晶ポリマー、ポリフェニ
レンサルファイド等の熱可塑性樹脂はインジェクション
モールドで実現できる。

【００６８】本実施の形態では、絶縁性樹脂の厚さは、
金属細線４９の頂部から上に約１００μｍが被覆される
ように調整されている。この厚みは、半導体装置の強度
を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能であ
る。

【００６９】尚、注入に於いて、導電パターンは、シー
ト状の導電箔４１と一体で成るため、回路パターンの位
置ずれは全くない。ここでも下金型と導電箔４１裏面の
固定は、真空吸引で実現できる。

【００７０】以上、第１の絶縁性樹脂２１には、凸部と
して形成された回路パターン４３、メモリチップ４６が
埋め込まれ、凸部よりも下方の導電箔４１が裏面に露出
されている。（以上図５を参照）続いて、前記第１の絶縁性樹脂２１の裏面に露出してい
る導電箔４１を取り除き、回路パターン４３を個々に分
離する。

【００７１】ここの分離工程は、色々な方法が考えら
れ、裏面をエッチングにより取り除いて分離しても良い
し、研磨や研削で削り込んでも分離しても良い。また、
両方を採用しても良い。例えば、第１の絶縁性樹脂２１
が露出するまで削り込んでいくと、導電箔４１の削りカ
スや外側に薄くのばされたバリ状の金属が、第１の絶縁
性樹脂２１に食い込んでしまう問題がある。そのため、
第１の絶縁性樹脂２１が露出する手前で、削り込みを停
止し、その後は、エッチングにより回路パターンを分離
すれば、回路パターンの間に位置する第１の絶縁性樹脂
表面に導電箔４１の金属が食い込むこと無く形成でき
る。これにより、微細間隔の回路パターン４３…同士の
短絡を防止することができる。尚、オーバーエッチング
して回路パターン４３が第１の絶縁性樹脂膜よりも凹ん
で形成されても良い。

【００７２】この結果、第１のパッケージ２８Ａ〜第３
のパッケージ２８Ｃが、それぞれの間に露出した回路パ
ターン４３で連結されたものができる。（以上図６を参
照）また半導体装置２０と成る１ユニットが数多く導電
箔に形成されている場合は、この分離の工程の後に、個
々の半導体装置２０…として分離される。分離部は、回
路パターンが存在しないため、プレスやカッターで簡単
に切断可能である。

【００７３】続いて、パッケージとパッケージの間に露
出している回路パターン４３Ａを折り曲げて、パッケー
ジを積層する。各パッケージのサイズが統一されている
ため、きちんと直方体に形成できる。尚、お互いに面対
向するパッケージの側面は、隙間が設けられ、第２の絶
縁性樹脂２２が注入できるようになっている。また絶縁
シートを挿入して短絡防止をはかってもよい（以上図７
を参照）最後に、積層されたパッケージ２８Ａ〜２８
Ｃ、間を連結する回路パターン４３Ｂを第２の絶縁性樹
脂２２で封止する。この際、第１のパッケージ２８Ａの
裏面に露出する回路パターンが露出されるように封止す
る。

【００７４】以上の製造方法により回路パターン４３、
メモリチップ４６および２つの絶縁性樹脂２１、２２の
３要素で、コンパクトなパッケージが実現できる。図１
Ｂは、図６の工程または図８の工程の後に絶縁被膜を塗
布し、必要な部分だけを露出すればよい。

【００７５】一方、図１Ｃは、図５の工程の後に以下の
工程を付して製造されたものである。

【００７６】まず導電箔４１の裏面に耐エッチングマス
クを形成し、凸部に対応する領域以外が露出されるよう
に前記マスクをパターニングする。そして裏面全面をエ
ッチングしていくことで前記凸部３０が形成される。

【００７７】またこの後、凸部が形成された後に、絶縁
被膜２９を塗布し、絶縁被膜２９から凸部３０の裏面を
露出すると図１Ｄの半導体装置が製造できる。

【００７８】次に、以上の製造方法により発生する効果
を説明する。

【００７９】まず第１に、ボンディングパッドを含む回
路パターンは、ハーフエッチングされ、導電箔と一体と
なって支持されているため、従来支持用に用いた基板を
無くすことができる。

【００８０】第２に、導電箔は、ハーフエッチングされ
て凸部となった回路パターンが形成されるため、ボンデ
ィングパッドの微細化が可能となる。従って幅、間隔を
狭くすることができ、より平面サイズの小さいパッケー
ジが形成できる。

【００８１】第３に、前記３要素で構成されるため、必
要最小限で構成でき、極力無駄な材料を無くすことがで
き、コストを大幅に抑えた薄型の半導体装置が実現でき
る。

【００８２】第４に、回路パターンは、ハーフエッチン
グで凸部と成って形成され、個別分離は封止の後に行わ
れるため、タイバー、吊りリードは不要となる。よっ
て、タイバー（吊りリード）の形成、タイバー（吊りリ
ード）のカットは、本発明では全く不要となる。

【００８３】第５に、凸部となった回路パターンが絶縁
性樹脂に埋め込まれた後、絶縁性樹脂の裏面から導電箔
を取り除いて、回路パターンを分離しているため、従来
のリードフレームのように、リードとリードの間に発生
する樹脂バリを無くすことができる。

【００８４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、複数のパッケージを折り返して積層出来るため、
コンパクトになり且つ半導体装置に厚みを持たせること
ができる。よって、曲げや反りに対する強度を向上させ
ることが出来る。

【００８５】また連結片となる配線は、例えば銅箔から
成り、パッケージの連結、支持ができると同時に、折り
曲げも可能なので、簡単にパッケージを積み重ねること
が出来る。

【００８６】特にメモリーカードとして使用する場合、
メモリ容量の増大と強度アップが同時に実現できる。

【００８７】また導電箔をハーフエッチングして回路パ
ターンを形成し、モールドした後に、回路パターンを分
離するため、パッケージに回路パターンが埋め込まれ、
複数のパッケージを回路パターン自身で連結する事が出
来る。よってパッケージ間を連結する回路パターンの部
分で簡単に折り曲げることができ、パッケージを積層す
ることができる。

【００８８】また支持基板を採用しなくても、回路パタ
ーンが厚みを持った導電箔（または導電箔）で絶縁性樹
脂に埋め込まれて成るため、回路パターンのインピーダ
ンスを低く維持できる。

【００８９】また導電路、接続手段および絶縁性樹脂の
必要最小限で構成され、資源に無駄のない回路装置とな
る。よって完成するまで余分な構成要素が無く、コスト
を大幅に低減できる半導体装置を実現できる。

【００９０】また導電路の側面に湾曲構造を形成した場
合、アンカー効果を発生させることができ、導電路の反
り、抜けを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置を説明する図である。

【図２】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図４】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図５】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図６】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図７】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図８】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図９】本発明の半導体装置に組み込まれる回路例を説
明する図である。

【図１０】従来の半導体装置を説明する図である。

【符号の説明】

２０半導体装置２１第１の絶縁性樹脂２２第２の絶縁性樹脂２３回路パターン２３Ａ配線２３Ｂダイパッド２３Ｃボンディングパッド２４半導体素子２５回路素子２６金属細線２７導電性固着材２８Ａ第１のパッケージ２８Ｂ第２のパッケージ２８Ｃ第３のパッケージ２９絶縁被膜３０凸部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ＩＣチップが第１の絶縁性樹脂で
封止された複数のパッケージと、前記複数のパッケージ
に埋め込まれそれぞれのパッケージを連結する連結片と
を有し、前記連結片を折り返し前記複数のパッケージが
重ねられた状態で前記パッケージおよび前記連結片が第
２の絶縁性樹脂で封止された半導体装置。
【請求項２】前記連結片は、前記パッケージ内に埋め
込まれた配線であり、前記半導体ＩＣチップと電気的に
接続されることを特徴とした請求項１に記載の半導体装
置。
【請求項３】前記配線は、前記第１の絶縁性樹脂に埋
め込まれ、前記配線の裏面は、前記第１の絶縁性樹脂か
ら露出されていることを特徴とした請求項２に記載の半
導体装置。
【請求項４】前記半導体ＩＣチップは、メモリから成
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装
置。
【請求項５】前記連結片または配線は、板状金属がハ
ーフエッチングされ、このハーフエッチングされた部分
より成ることを特徴とした請求項１〜請求項４のいずれ
かに記載の半導体装置。
【請求項６】前記連結片または配線の側面は、湾曲を
成すことを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか
に記載の半導体装置。
【請求項７】前記連結片または配線には導電被膜が形
成され、前記連結片または配線の側面には、この導電被
膜から成るひさしが形成されることを特徴とした請求項
１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】前記連結片または配線には導電被膜が形
成され、前記連結片または配線の側面は、この導電被膜
と一緒に成ってひさしが形成されることを特徴とした請
求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】少なくとも半導体ＩＣチップが第１の絶
縁性樹脂で封止された複数のパッケージと、前記複数の
パッケージに埋め込まれてそれぞれのパッケージを連結
し、前記パッケージから裏面を露出する回路パターン
と、前記第１の絶縁性樹脂に埋め込まれ、前記回路パタ
ーンと前記半導体ＩＣが電気的に接続された半導体装置
であり、前記パッケージ間に延在する回路パターンを折
り返し前記複数のパッケージが重ねられた状態で前記パ
ッケージおよび前記回路パターンが第２の絶縁性樹脂で
封止されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】前記半導体ＩＣチップは、メモリから
成ることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】前記連結片または配線は、板状金属が
ハーフエッチングされ、このハーフエッチングされた部
分より成ることを特徴とした請求項９に記載の半導体装
置。
【請求項１２】前記連結片または配線の側面は、湾曲
を成すことを特徴とした請求項９から請求項１１のいず
れかに記載の半導体装置。
【請求項１３】前記連結片または配線には導電被膜が
形成され、前記連結片または配線の側面には、この導電
被膜から成るひさしが形成されることを特徴とした請求
項９から請求項１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】前記連結片または配線には導電被膜が
形成され、前記連結片または配線の側面は、この導電被
膜と一緒に成ってひさしが形成されることを特徴とした
請求項９から請求項１２のいずれかに記載の半導体装
置。
【請求項１５】前記第２の絶縁性樹脂は、キャラクタ
ーの形に形取られ、表面には回路パターンが露出される
ことを特徴とした請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１６】キャラクターに形取られた容器または
封止体に取り付けられることを特徴とした請求項１０に
記載の半導体装置。
【請求項１７】前記メモリには、少なくともゲームソ
フトが書き込まれている請求項１５または請求項１６に
記載の半導体装置。
【請求項１８】表面に所望の回路パターンが凸状に形
成された導電箔を用意し、この回路パターンのモールド領域毎に、少なくとも１つ
の半導体ＩＣチップを電気的に接続し、前記半導体ＩＣチップおよび凸状に形成された回路パタ
ーンを前記モールド領域毎に第１の絶縁性樹脂で封止
し、回路パターンで連結されたパッケージを形成し、前記導電箔の裏面を取り除き、前記回路パターンをそれ
ぞれ分離し、前記パッケージ間に延在される回路パターンを折り曲げ
ることにより、前記パッケージを重ね合わせ、前記折り曲げられた回路パターンおよび前記パッケージ
を第２の絶縁性樹脂で封止して一体とすることを特徴と
した半導体装置の製造方法。
【請求項１９】導電箔の表面に耐エッチングマスクか
ら成る所望のパターンを形成し、このパターンを介して
ハーフエッチングすることにより所望の回路パターンが
凸状に形成された導電箔を用意し、この回路パターンのモールド領域毎に、少なくとも１つ
の半導体ＩＣチップを前記回路パターンと電気的に接続
し、前記半導体ＩＣチップおよび凸状に形成された回路パタ
ーンを前記モールド領域毎に第１の絶縁性樹脂で封止
し、回路パターンで連結されたパッケージを形成し、前記導電箔の裏面を取り除き、前記回路パターンをそれ
ぞれ分離し、前記パッケージ間に延在される回路パターンを折り曲げ
ることにより、前記パッケージを重ね合わせ、前記折り曲げられた回路パターンおよび前記パッケージ
を第２の絶縁性樹脂で封止して一体とすることを特徴と
した半導体装置の製造方法。
【請求項２０】前記半導体装置の表面には、前記パッ
ケージ裏面の回路パターンが露出するように前記第２の
絶縁性樹脂が封止されることを特徴とした請求項１８ま
たは請求項１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】前記第２の絶縁性樹脂は、キャラクタ
ーの形に封止される請求項１８から請求項２０のいずれ
かに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】前記半導体装置は、キャラクタの形を
したケースに取り付けられることを特徴とした請求項１
８から請求項２０のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。