JP2002151615A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2002151615A
JP2002151615A JP2000339571A JP2000339571A JP2002151615A JP 2002151615 A JP2002151615 A JP 2002151615A JP 2000339571 A JP2000339571 A JP 2000339571A JP 2000339571 A JP2000339571 A JP 2000339571A JP 2002151615 A JP2002151615 A JP 2002151615A
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JP
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semiconductor device
circuit board
chip component
conductor
cavity
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JP2000339571A
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Japanese (ja)
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Michio Horiuchi
道夫 堀内
Takashi Kurihara
孝 栗原
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized and light-weight semiconductor device of high function which mounts semiconductor elements and includes chip components such as resistors, capacitors and inductors. SOLUTION: In this semiconductor device, circuit boards on which semiconductor elements are mounted are laminated in plural layers, and the circuit boards are mutually and electrically connected. Chip components are accommodated in a cavity which is formed penetrating at least two layers of the circuit boards, and electrically connected with the circuit boards.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
さらに詳しく述べると、半導体素子を搭載するととも
に、レジスタ、キャパシタ、インダクタ等のチップ部品
を内蔵した小型、軽量で高機能な半導体装置に関する。
本発明は、また、商業的に入手可能なチップ部品を利用
して、安価で高密度な実装を行うことができ、かつリワ
ークも容易に可能な半導体装置に関する。本発明は、さ
らに、かかる半導体装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device,
More specifically, the present invention relates to a small, lightweight, and highly functional semiconductor device having a semiconductor element mounted thereon and chip components such as a resistor, a capacitor, and an inductor built therein.
The present invention also relates to a semiconductor device that can be mounted at low cost and with high density using commercially available chip components and that can be easily reworked. The present invention further relates to a method for manufacturing such a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、電子情報機器に対する小
型化、薄型化、軽量化、高速化、そして高機能化への要
求はますます高まっており、LSIチップ等の半導体素
子を各種のパッケージに搭載してなる半導体装置におい
て、それらの要求を満足させることは重要な課題であ
る。
2. Description of the Related Art As is well known, the demand for smaller, thinner, lighter, faster, and more sophisticated electronic information devices is increasing, and semiconductor devices such as LSI chips are packaged in various packages. It is an important issue to satisfy those requirements in a semiconductor device mounted on a semiconductor device.

【0003】従来、半導体装置の小型化、薄型化などを
図るため、パッケージレベル、チップレベル、そしてウ
ェハレベルでの改良が図られている。例えば、チップレ
ベルについてみると、従来の半導体チップの厚さは40
0〜500μm前後であるが、これを40〜50μm程
度の厚さまで下げることが試みられている。また、半導
体装置はそれをできる限り薄型にするのが好ましいにも
かかわらず、薄くしたりその厚さを制御したりすること
自体が難しく、樹脂封止の際の封止の形状の制御にも困
難を伴う。さらに、完成した半導体装置において、もし
もチップに不具合などがあるような場合には、その半導
体装置を廃棄処分にしなければならないが、チップの取
り替えが可能ならば、すなわち、リワークが可能である
ならば、経済的に有利である。あわせて、市販のチップ
部品を用いてキャパシタ、レジスタ等が内蔵できるなら
ば、安価で高密度の実装が可能となるので、非常に有利
である。
Conventionally, in order to reduce the size and thickness of a semiconductor device, improvements have been made at a package level, a chip level, and a wafer level. For example, regarding the chip level, the thickness of a conventional semiconductor chip is 40
It is about 0 to 500 μm, but attempts have been made to reduce this to a thickness of about 40 to 50 μm. In addition, although it is preferable to make the semiconductor device as thin as possible, it is difficult to make it thinner or to control its thickness, and it is also necessary to control the shape of the resin sealing. With difficulty. Further, in a completed semiconductor device, if a chip has a defect or the like, the semiconductor device must be disposed of, but if the chip can be replaced, that is, if rework is possible. Is economically advantageous. In addition, if a capacitor, a resistor, and the like can be built in by using a commercially available chip component, it is very advantageous since high-density mounting can be performed at low cost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、した
がって、半導体素子を搭載するとともに、レジスタ、キ
ャパシタ、インダクタ等のチップ部品を内蔵した小型、
軽量で高機能な半導体装置を提供することにある。本発
明のもう1つの目的は、商業的に入手可能なチップ部品
を利用して、安価で高密度な実装を行うことができ、か
つリワークも容易に可能な半導体装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a small-sized, semiconductor device and a chip, such as a resistor, a capacitor and an inductor.
An object of the present invention is to provide a lightweight and high-performance semiconductor device. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be mounted at low cost and with high density by using commercially available chip components and that can be easily reworked.

【0005】本発明のさらにもう1つの目的は、本発明
の半導体装置を製造するのに有用な方法を提供すること
にある。本発明の上記した目的及びその他の目的は、以
下の詳細な説明から容易に理解することができるであろ
う。
Another object of the present invention is to provide a method useful for manufacturing the semiconductor device of the present invention. The above and other objects of the present invention can be easily understood from the following detailed description.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
素子が搭載された回路基板が複数層に積層され、前記回
路基板が相互に電気的に接続されてなる半導体装置にお
いて、前記回路基板の少なくとも2つの層を貫通して形
成されたキャビティ内にチップ部品が収容され、該チッ
プ部品が前記回路基板と電気的に接続されていることを
特徴とする半導体装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising a plurality of circuit boards on each of which a semiconductor element is mounted and which are electrically connected to each other. A semiconductor device is provided in which a chip component is accommodated in a cavity formed through at least two layers of the above, and the chip component is electrically connected to the circuit board.

【0007】また、本発明によれば、半導体素子が搭載
された回路基板が複数層に積層され、前記回路基板が相
互に電気的に接続されてなる半導体装置であって、前記
回路基板の少なくとも2つの層を貫通して形成されたキ
ャビティ内にチップ部品が収容されている半導体装置を
製造する方法において、絶縁性の基材の所定の部位に、
半導体素子を収容する開口部を形成する工程、前記基材
の所定の部品に、チップ部品を収容するキャビティを形
成する工程、前記基材の所定の部位に、一方の開口端部
が金属層で閉塞された貫通孔を形成する工程、前記貫通
孔の内部に、低融点金属を充填して外部接続端子を形成
する工程、前記開口部内に、前記導体部のリードと電気
的に接続して半導体素子を搭載し、前記回路基板を完成
する工程、半導体素子が搭載された所要数の回路基板を
積層し、回路基板を相互に電気的に接続する工程、及び
前記キャビティ内に前記チップ部品を収容し、該チップ
部品と前記回路基板とを電気的に接続する工程、を含ん
でなることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供さ
れる。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is laminated in a plurality of layers, and the circuit boards are electrically connected to each other. In a method of manufacturing a semiconductor device in which a chip component is housed in a cavity formed through two layers, a predetermined portion of an insulating base material is provided.
Forming an opening for accommodating a semiconductor element, forming a cavity for accommodating a chip component in a predetermined part of the base material, and forming a cavity in a predetermined part of the base material, one opening end of which is a metal layer. A step of forming a closed through-hole, a step of filling the inside of the through-hole with a low-melting-point metal to form an external connection terminal, and electrically connecting a lead of the conductor to the semiconductor in the opening. Mounting a device, completing the circuit board, laminating a required number of circuit boards on which semiconductor elements are mounted, and electrically connecting the circuit boards to each other; and housing the chip component in the cavity. And a step of electrically connecting the chip component and the circuit board. A method of manufacturing a semiconductor device is provided.

【0008】本発明の半導体装置の製造方法は、前記基
材の導体部を形成する一方の面に、接着剤を塗布して接
着剤層を形成し、該接着剤層を介して前記金属層を貼付
する工程、及び前記金属層を前記基材の表面から選択的
に除去して、所要の回路パターンからなる導体部を形成
する工程、をさらに含むことが好ましい。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, an adhesive is applied to one surface of the base material on which a conductor portion is to be formed to form an adhesive layer, and the metal layer is interposed via the adhesive layer. And a step of selectively removing the metal layer from the surface of the base material to form a conductor portion having a required circuit pattern.

【0009】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記基材の所定の部位に、チップ部品を収容するキャビ
ティを形成する工程に代えて、もしくはその工程と組み
合わせて、前記回路基板の少なくとも2つの層を貫通す
るキャビティを形成する工程を含むことが好ましい。
Further, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A step of forming a cavity penetrating at least two layers of the circuit board, in place of, or in combination with, a step of forming a cavity for accommodating a chip component in a predetermined portion of the base material. preferable.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明による半導体装置は、半導
体素子が搭載された回路基板が複数層に積層された構造
を有しており、また、それぞれの回路基板は、好ましく
は、所要の回路パターンに形成された導体部を有する絶
縁性の基材からなり、その基材の1個もしくはそれ以上
の開口部にそれぞれ半導体素子が収容されるように設計
されている半導体パッケージと、その半導体パッケージ
の開口部内に搭載された半導体素子とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to the present invention has a structure in which circuit boards on which semiconductor elements are mounted are laminated in a plurality of layers, and each circuit board is preferably provided with a required circuit. A semiconductor package comprising an insulating base material having a conductor portion formed in a pattern, wherein the semiconductor package is designed so that a semiconductor element is housed in one or more openings of the base material, and the semiconductor package And a semiconductor element mounted in the opening.

【0011】本発明の半導体装置に使用される半導体パ
ッケージでは、その絶縁性の基材の開口部を除く所定の
部位に、一方の開口端部が導体部で閉塞された貫通孔が
形成されており、その貫通孔の内部に低融点金属が充填
されている。ここで充填される低融点金属は、本発明の
半導体パッケージにおいて外部接続端子として働くもの
であり、その充填の深さは、基材の厚さと同じであるか
もしくはそれよりも厚いことが好ましい。通常、基材の
面から外部接続端子が僅かに突き出ている構成が、良好
な電気的接続を得る面から有利である。
In the semiconductor package used in the semiconductor device according to the present invention, a through hole having one open end closed by a conductor is formed in a predetermined portion of the insulating base material except for the opening. The through-hole is filled with a low melting point metal. The low melting point metal filled here serves as an external connection terminal in the semiconductor package of the present invention, and the filling depth is preferably equal to or greater than the thickness of the base material. Usually, a configuration in which the external connection terminal slightly protrudes from the surface of the base material is advantageous from the viewpoint of obtaining good electrical connection.

【0012】半導体パッケージは、本発明の範囲内にお
いていろいろな形態をとることができる。例えば、この
半導体パッケージでは、その導体部の一部が、半導体素
子の電極と電気的に接続されるリードとして形成された
構造が好ましいが、場合によっては、このリードに代え
て、バンプなどの接続手段を利用してもよい。半導体パ
ッケージは、好ましくは、TABの実装方式を取り込ん
だテープ・キャリヤタイプのパッケージ(TCP)であ
る。TABテープは、絶縁性の基材と、それに支承され
た導体部とからなる。TABテープは、好ましくは基材
の上に銅箔を貼り合わせて導体部を形成したものであ
り、接着剤層を介して銅箔を貼り合わせた3層テープが
一般的である。本発明の実施には3層テープを有利に使
用することができる。なお、本発明の実施において、も
しも可能であるならば、接着剤を使用しないで、スパッ
タ法などによって基材の表面に銅を付着させて導体部を
形成してもよいことは言うまでもない。
The semiconductor package can take various forms within the scope of the present invention. For example, in this semiconductor package, it is preferable that a part of the conductor is formed as a lead electrically connected to the electrode of the semiconductor element. However, in some cases, the lead may be replaced with a connection such as a bump. Means may be used. The semiconductor package is preferably a tape carrier type package (TCP) incorporating a TAB mounting method. The TAB tape includes an insulating base material and a conductor supported by the base material. The TAB tape is preferably formed by bonding a copper foil on a base material to form a conductor portion, and is generally a three-layer tape in which a copper foil is bonded via an adhesive layer. A three-layer tape can advantageously be used in the practice of the present invention. In the practice of the present invention, if possible, it is needless to say that the conductor may be formed by attaching copper to the surface of the base material by a sputtering method or the like without using an adhesive.

【0013】本発明の実施では、外部接続端子の形成の
ために半導体パッケージに開けた貫通孔に低融点金属を
充填する際のその低融点金属の充填深さが重要である。
貫通孔における充填深さが少なすぎると、十分な電気的
導通を達成することができないからである。本発明で使
用する半導体パッケージでは、したがって、低融点金属
を、基材の厚さと同一かもしくはその厚さよりも厚くな
るように貫通孔に充填することが必須の要件である。な
お、ここでいう「基材の厚さ」は、基材と導体部との接
合に接着剤層が用いられているような場合には、その接
着剤をも貫通孔が通過しているので、基材の厚さと接着
剤層の厚さの合計を指している。
In the practice of the present invention, the filling depth of the low melting point metal when filling the through hole formed in the semiconductor package for forming the external connection terminals with the low melting point metal is important.
If the filling depth in the through hole is too small, sufficient electrical conduction cannot be achieved. Therefore, in the semiconductor package used in the present invention, it is an essential requirement that the low-melting point metal is filled in the through-hole so as to be equal to or thicker than the thickness of the base material. In addition, the term "thickness of the base material" used herein means that when an adhesive layer is used for bonding the base material and the conductor, the through-hole also passes through the adhesive. , The sum of the thickness of the base material and the thickness of the adhesive layer.

【0014】外部接続端子を基材の表面に形成した後、
基材上の銅箔の不要部分を除去して所望とする導体部、
すなわち、リード(半導体素子の電極に接続されるイン
ナーリード及びパッケージや基板の電極と接続されるア
ウターリード)や配線、電極などを形成する。この工程
は、半導体装置の製造において常用のエッチングプロセ
スに従って有利に実施することができる。すなわち、導
体部として残したい銅箔の上にエッチングレジストを被
覆した後、露出している不要な銅箔を適当なエッチング
液(例えば、塩化第二鉄の水溶液)で溶解除去する。な
お、必要ならば、このエッチング工程に続けて、酸化の
防止や接合力の向上のために銅箔のめっき工程を実施し
てもよい。また、本願明細書では、このようにして形成
されるパターン状の導体部を「回路パターン」あるいは
「回路部」とも呼ぶ。
After forming the external connection terminals on the surface of the base material,
The desired conductor portion by removing unnecessary portions of copper foil on the base material,
That is, leads (inner leads connected to the electrodes of the semiconductor element and outer leads connected to the electrodes of the package or substrate), wiring, electrodes, and the like are formed. This step can be advantageously performed according to an etching process commonly used in the manufacture of semiconductor devices. That is, after an etching resist is coated on a copper foil to be left as a conductor, the exposed unnecessary copper foil is dissolved and removed with an appropriate etching solution (for example, an aqueous solution of ferric chloride). If necessary, a copper foil plating step may be performed after this etching step to prevent oxidation and improve bonding strength. In the specification of the present application, the pattern-shaped conductor formed in this manner is also referred to as a “circuit pattern” or a “circuit”.

【0015】上述のような一連を処理工程を経て、半導
体パッケージが得られる。このような半導体パッケージ
は、さらに、その導体部の上面がその一部(接続に用い
られる領域)を残して絶縁層により被覆されていてもよ
い。このようにすると、選択的に露出した導体部を、他
の装置あるいは素子との接続に利用できるからである。
Through a series of processing steps as described above, a semiconductor package is obtained. In such a semiconductor package, the upper surface of the conductor may be further covered with an insulating layer except for a part thereof (a region used for connection). This is because the selectively exposed conductor can be used for connection to another device or element.

【0016】得られた半導体パッケージの開口部に、そ
の開口部の数にあわせて1個もしくはそれ以上の半導体
素子を搭載し、回路基板(半導体装置の前駆体)を製造
する。回路基板は、好ましくは上記したような工程で作
製されたTABテープ、すなわち、所要の回路パターン
に形成された導体部を有する絶縁性のテープ状基材の開
口部(デバイスホール)に半導体素子を収容し、搭載す
ることによって製造することができる。ここで使用する
半導体素子は、特に限定されるものではなく、半導体装
置の製造に一般的に使用されているいかなる素子であっ
てもよい。適当な半導体素子としては、例えば、LSI
チップ、VLSIチップ等の半導体チップを挙げること
ができる。このような半導体チップのサイズは、種類に
よっていろいろであるけれども、一般的には、40〜5
0μm程度の薄いものから、500μm程度の厚さのも
のまである。上述の半導体パッケージは、いかなる厚さ
の半導体素子にも対応可能である。
One or more semiconductor elements are mounted in the openings of the obtained semiconductor package in accordance with the number of the openings to manufacture a circuit board (a precursor of a semiconductor device). The circuit board is preferably made of a TAB tape manufactured by the above-described process, that is, a semiconductor element is inserted into an opening (device hole) of an insulating tape-shaped base having a conductor formed in a required circuit pattern. It can be manufactured by housing and mounting. The semiconductor element used here is not particularly limited, and may be any element generally used for manufacturing a semiconductor device. Suitable semiconductor elements include, for example, LSI
And a semiconductor chip such as a VLSI chip. Although the size of such a semiconductor chip varies depending on the type, it is generally 40 to 5 mm.
It ranges from as thin as about 0 μm to as thick as about 500 μm. The above-described semiconductor package can correspond to a semiconductor element having any thickness.

【0017】半導体パッケージに対する半導体素子の搭
載は、いろいろな形態で、かついろいろな手法に従って
行うことができるけれども、通常、絶縁性の基材に形成
した開口部内に、半導体素子の電極を金属層の側に向け
て収容し、該電極と前記導体部のリードとを電気的に接
続することによって行うのが有利である。次いで、半導
体素子の接続部(通常、電極)に、TABテープの導体
部(通常、インナーリード)を電気的に接続する。ここ
で、半導体素子の電極は、通常、パッド状であり、それ
とインナーリードとを接続すると、素子表面とリードが
直接に接触してショートを生じるおそれがあるので、電
極をバンプと呼ばれる突起の形で設けるのが好ましい。
バンプは、好ましくは金から、常用の技法を使用して形
成することができる。また、バンプにはマッシュルーム
バンプやストレートウォールバンプなどがあるが、必要
に応じて使い分ければよい。なお、本発明では、必要に
応じて、リードを使用しないでバンプのみで接続を行う
こともでき、得られるパッケージ及び装置の小型化、薄
膜化に大きく貢献することもできる。
Although the mounting of the semiconductor element on the semiconductor package can be performed in various forms and according to various methods, usually, an electrode of the semiconductor element is provided with an electrode of a metal layer in an opening formed in an insulating base material. Advantageously, it is accommodated on the side and electrically connected between the electrode and the lead of the conductor. Next, a conductor (usually an inner lead) of the TAB tape is electrically connected to a connection portion (usually an electrode) of the semiconductor element. Here, the electrode of the semiconductor element is usually in the form of a pad, and when it is connected to the inner lead, the element surface and the lead may come into direct contact with each other to cause a short circuit. It is preferable to provide in.
The bumps can be formed, preferably from gold, using conventional techniques. The bumps include mushroom bumps and straight wall bumps, and may be used as needed. In the present invention, if necessary, the connection can be made by using only the bumps without using the leads, which can greatly contribute to the miniaturization and thinning of the obtained package and device.

【0018】半導体素子の接続部にTABテープの導体
部を接続する工程は、この技術分野に一般的に用いられ
ているILB(インナーリードボンディング)を使用し
て有利に実施することができる。例えば、ボンディング
ステージ上に載置した半導体素子の接続部とTABテー
プの導体部の位置合わせを行った後、ボンディングツー
ルを加熱条件下で押し当てて、複数部位での接続を短時
間で一どきに行うことができる。
The step of connecting the conductor part of the TAB tape to the connection part of the semiconductor element can be advantageously performed by using an ILB (inner lead bonding) generally used in this technical field. For example, after aligning the connection part of the semiconductor element mounted on the bonding stage with the conductor part of the TAB tape, the bonding tool is pressed under heating conditions to perform connection at a plurality of sites in a short time. be able to.

【0019】引き続いて、回路基板に搭載した半導体素
子の表面を樹脂で封止して耐湿性を高める。樹脂封止の
形態にはいろいろあるが、本発明では、最上層に導体部
(金属層)を設けているので、半導体素子の接続部とそ
の近傍を封止するだけで十分であり、封止形状について
の制限もなく、また、したがって、封止形状やその厚さ
を任意に制御することができる。封止樹脂としては、エ
ポキシ系の樹脂を有利に使用することができる。なお、
この樹脂には1液タイプのものと、2液タイプのものと
があるが、任意に使い分けることができる。このような
封止樹脂の注入には、ノズルやその他の常用の注入手段
を使用することができる。
Subsequently, the surface of the semiconductor element mounted on the circuit board is sealed with a resin to improve the moisture resistance. Although there are various forms of resin sealing, in the present invention, since the conductor portion (metal layer) is provided on the uppermost layer, it is sufficient to seal the connection portion of the semiconductor element and the vicinity thereof. There is no restriction on the shape, and therefore the sealing shape and its thickness can be arbitrarily controlled. As the sealing resin, an epoxy-based resin can be advantageously used. In addition,
This resin is classified into a one-pack type resin and a two-pack resin type, and can be used arbitrarily. For injection of such a sealing resin, a nozzle or other common injection means can be used.

【0020】引き続いて、上記のようにして作製した回
路基板の必要数を所要のパターンで積層して半導体装置
を形成する。その際、低融点金属が充填されてなる外部
接続端子を介して、回路基板どうしを相互に電気的に接
続する。具体的には、それぞれの回路基板に少なくとも
1個、通常2個もしくはそれ以上の半導体素子を搭載
し、さらに、このような半導体素子搭載の回路基板の複
数層を積層し、相互に電気的に接続することによって、
積層構造をもった半導体装置を形成する。積層構造の半
導体装置の形態にはいろいろのタイプのものが含まれる
が、通常、同サイズの回路基板を厚さ方向に重ね合わせ
て積層し、それぞれの回路基板間を一方の回路基板の外
部接続端子と他方の回路基板の導体部とを接合したもの
が好ましい。さもなければ、場合によって、回路基板間
を適当な導通手段で電気的に接続してもよい。導通手段
としては、例えば、導体ペースト、はんだ、バンプなど
がある。このような積層構造の半導体装置は、特に、メ
モリーモジュールなどとして有用である。
Subsequently, a required number of the circuit boards manufactured as described above are laminated in a required pattern to form a semiconductor device. At this time, the circuit boards are electrically connected to each other via external connection terminals filled with the low melting point metal. Specifically, at least one, usually two or more semiconductor elements are mounted on each circuit board, and a plurality of layers of such a semiconductor element-mounted circuit board are laminated and mutually electrically connected. By connecting
A semiconductor device having a stacked structure is formed. Although various types of semiconductor devices having a laminated structure are included, usually, circuit boards of the same size are stacked by being stacked in the thickness direction, and each circuit board is externally connected to one of the circuit boards. What bonded the terminal and the conductor part of the other circuit board is preferable. Otherwise, in some cases, the circuit boards may be electrically connected by a suitable conducting means. Examples of the conductive means include a conductive paste, solder, and bump. The semiconductor device having such a laminated structure is particularly useful as a memory module or the like.

【0021】本発明の積層構造の半導体装置では、回路
基板の少なくとも2つの層を貫通して形成されたキャビ
ティ内にチップ部品が収納されるとともに、チップ部品
と回路基板の導体部とが電気的に接続される。ここで、
チップ部品とは、レジスタ、キャパシタ、インダクタな
どを指し、1つの半導体装置に少なくとも1個のチップ
部品が収納されている。チップ部品の厚さは、通常、5
0μm 前後であり、また、一般的に述べると、現時点で
の最小サイズは、チップレジスタで約0.6×0.3m
m、チップキャパシタで約0.6×0.3mm、そしてチ
ップインダクタで約0.6×0.3mmである。半導体装
置に2個もしくはそれ以上のチップ部品が収容されてい
るような場合には、それらのチップ部品は、同一種類の
ものであっても、異なる種類のものの組み合わせてあっ
てもよく、また、半導体装置の種類などに応じて任意の
サイズを有することができる。
In the semiconductor device having the laminated structure of the present invention, the chip component is accommodated in the cavity formed through at least two layers of the circuit board, and the chip component and the conductor of the circuit board are electrically connected. Connected to. here,
A chip component refers to a resistor, a capacitor, an inductor, and the like, and at least one chip component is housed in one semiconductor device. The thickness of chip parts is usually 5
0 μm, and generally speaking, the smallest size at present is about 0.6 × 0.3 m
m, about 0.6 × 0.3 mm for the chip capacitor and about 0.6 × 0.3 mm for the chip inductor. When two or more chip components are housed in a semiconductor device, the chip components may be of the same type or a combination of different types. It can have any size depending on the type of semiconductor device and the like.

【0022】回路基板のキャビティは、それに収容する
チップ部品の形状及びサイズに応じて任意の大きさを有
することができる。キャビティの大きさは、通常、約
0.7〜2.2mm×約0.4〜1.5mmである。キャビ
ティは、以下に図面を参照して説明するように、回路基
板の上面で開口した状態となっているのが好ましいが、
必要ならば、回路基板の中央部に封じ込められた形であ
ってもよい。後者の場合には、例えば、回路基板の積層
工程を数段階に分けて、途中でキャビティの形成とチッ
プ部品の収容及び接続を行い、再び回路基板の積層を行
うことができる。
The cavity of the circuit board can have an arbitrary size according to the shape and size of the chip component housed therein. The size of the cavity is typically about 0.7-2.2 mm × about 0.4-1.5 mm. The cavity is preferably open at the top surface of the circuit board, as described below with reference to the drawings,
If necessary, it may be enclosed in the center of the circuit board. In the latter case, for example, the circuit board laminating process can be divided into several stages, the cavity is formed, the chip components are accommodated and connected on the way, and the circuit board can be laminated again.

【0023】また、かかるキャビティの形成は、いろい
ろな技法によって行うことができるが、通常、回路基板
の状態で、半導体素子を搭載する前に、プレス加工等を
使用して有利に実施することができる。さもなければ、
必要数の回路基板を積層した後で、プレス加工等により
キャビティを形成してもよい。キャビティの形成後、そ
の部分にチップ部品を収容し、回路基板の導体部と電気
的に接続する。このチップ部品と導体部の間の接続は、
所望とする接続効果に応じていろいろな方式で行うこと
ができ、好ましくは、1個のチップ部品を1つの回路基
板の1個もしくはそれ以上の導体部とのみ接続する方式
か、さもなければ、1個のチップ部品を2つもしくはそ
れ以上の異なる回路基板のそれぞれの導体部と接続する
方式を採用することができる。特に、チップ部品と導体
部との電気的接続を、いずれかの回路基板の導体部から
キャビティ内に延在するリード、いわゆるフライングリ
ードを介して行うことが好ましい。また、その際の電気
の導通をよくするために、キャビティ内のチップ部品の
接続部及び必要に応じリードの先端部とその近傍におい
てプリソルダー、導電ペーストなどを併用するのが好ま
しい。
Further, such a cavity can be formed by various techniques, but it is usually advantageous to use a press working or the like before mounting a semiconductor element in a state of a circuit board. it can. Otherwise,
After laminating a required number of circuit boards, a cavity may be formed by press working or the like. After the cavity is formed, the chip component is accommodated in the cavity and is electrically connected to the conductor of the circuit board. The connection between this chip component and the conductor is
Various methods can be used depending on the desired connection effect. Preferably, one chip component is connected only to one or more conductors of one circuit board, or A method in which one chip component is connected to each conductor of two or more different circuit boards can be adopted. In particular, it is preferable that the electrical connection between the chip component and the conductor is made via a lead extending from the conductor of any of the circuit boards into the cavity, that is, a so-called flying lead. In addition, in order to improve the electrical continuity at that time, it is preferable to use a pre-solder, a conductive paste, or the like at the connection part of the chip component in the cavity and, if necessary, at and near the tip of the lead.

【0024】以上のような一連の処理工程を経て、本発
明の半導体装置が完成する。この半導体装置において、
もしも引き続く性能試験においてチップ部品の不具合が
判明した場合には、例えばスポット加熱によってチップ
部品を取り除き、新品のチップ部品に交換することがで
きる。本発明の半導体装置はまた、回路基板に通常の厚
い半導体素子を搭載した後に、素子の背面(アクティブ
面とは反対の面)から所定の深さまで研削・研磨して、
薄型化された半導体装置となすこともできる。
Through a series of processing steps as described above, the semiconductor device of the present invention is completed. In this semiconductor device,
If a chip component is found to be defective in a subsequent performance test, the chip component can be removed by spot heating, for example, and replaced with a new chip component. The semiconductor device of the present invention is also provided with a normal thick semiconductor element mounted on a circuit board, and then ground and polished from the back surface of the element (opposite to the active surface) to a predetermined depth,
A thin semiconductor device can also be obtained.

【0025】本発明の半導体装置は、それが上述のよう
な特徴的な構成を有する限りにおいて特に限定されるも
のではない。このような半導体装置は、例えば、携帯電
話、パーソナルコンピュータ、特に携帯型のパーソナル
コンピュータなどや、その他の携帯型の電気機器及び電
子機器において有利に使用することができる。本発明の
半導体装置では、市販の、すなわち、一般のチップ部品
を用いてキャパシタ、レジスタ、インダクタ等を回路基
板に内蔵させることができるので、安価で高密度な実装
が可能となり、また、パッケージ化された半導体素子の
積層により、高密度・高機能実装も可能である。また、
最終段階に搭載したチップ部品は半導体装置の表面から
露出した状態となっているので、もしも性能試験の際に
不合格となった場合には、スポット加熱等により不具合
のあったチップ部品を取り外し、代わりのチップ部品を
取り付けること(いわゆるリワーク)も容易に可能であ
る。さらに、半導体装置の使用中にチップ部品の不具合
が発生したような場合にも、それを新品のチップ部品と
取り替えることも容易に可能である。
The semiconductor device of the present invention is not particularly limited as long as it has the characteristic configuration as described above. Such a semiconductor device can be advantageously used in, for example, a mobile phone, a personal computer, particularly a portable personal computer, and other portable electric and electronic devices. In the semiconductor device of the present invention, since a capacitor, a resistor, an inductor, and the like can be built in a circuit board using a commercially available, that is, a general chip component, inexpensive and high-density mounting is possible, and packaging is also possible. By stacking the semiconductor elements thus formed, high-density and high-performance mounting is possible. Also,
Since the chip components mounted in the final stage are exposed from the surface of the semiconductor device, if the chip is rejected during the performance test, remove the defective chip component due to spot heating etc. It is also possible to easily attach a substitute chip component (so-called rework). Further, even when a defect of a chip component occurs during use of the semiconductor device, it can be easily replaced with a new chip component.

【0026】[0026]

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。なお、図示の実施例は典型例であって、本
発明の範囲内において種々の変更や改良を施し得ること
を理解されたい。例えば、以下においては特にチップチ
ャパシタを回路基板のキャビティに内蔵したモジュール
について説明するが、それ以外のチップ部品、例えばレ
ジスタ、インダクタ等の内蔵でも、同様に満足し得る作
用効果を得ることができる。また、本発明の半導体装置
は、半導体パッケージの形態(例えば、TCP、プリン
ト基板等)、接続方法(TAB方式、フリップチップ方
式等)、製造方法などにより、種々の組合せが可能であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be understood that the illustrated embodiment is a typical example, and that various changes and improvements can be made within the scope of the present invention. For example, in the following, a module in which a chip capacitor is built in a cavity of a circuit board will be particularly described. However, other chip components, such as a resistor and an inductor, can also obtain satisfactory operation effects. . Various combinations of the semiconductor device of the present invention are possible depending on the form of the semiconductor package (for example, TCP, printed circuit board, etc.), connection method (TAB method, flip chip method, etc.), manufacturing method, and the like.

【0027】図1は、本発明の半導体装置の好ましい1
形態を示した断面図であり、また、図2は、図1の半導
体装置における半導体チップとチップ部品の配線接続の
状態を示した平面図である。なお、図1は、説明の簡略
化のため、半導体装置の右半分を拡大して示しており、
左半分も、チップ部品がない点を除いて同様な構成を有
している。
FIG. 1 shows a preferred example of a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing a state of wiring connection between a semiconductor chip and a chip component in the semiconductor device of FIG. FIG. 1 shows the right half of the semiconductor device in an enlarged manner for the sake of simplicity.
The left half has the same configuration except that there is no chip component.

【0028】図示の半導体装置20では、絶縁性のボー
ド(ここでは、FR−4製のボード)21の上に、下か
ら順に第1〜第4の合計4層の回路基板10が積層され
ている。それぞれの回路基板10は、外部接続端子6に
よって相互に接続されている。すなわち、それぞれの回
路基板10の接続端子上にフラックスとはんだボールを
供給し、治具にてアライメントをとりリフローしてはん
だを溶融することにより、上下の回路基板を接続してい
る。
In the semiconductor device 20 shown in the figure, a total of four circuit boards 10 (first to fourth layers) are laminated in order from the bottom on an insulating board (here, a board made of FR-4) 21. I have. Each circuit board 10 is mutually connected by the external connection terminal 6. That is, the upper and lower circuit boards are connected by supplying the flux and the solder balls onto the connection terminals of each circuit board 10, aligning them with a jig, reflowing and melting the solder.

【0029】第2〜第4の回路基板10には、それらを
貫通してキャビティ12が開けられており、そのスペー
スにチップ部品(ここでは、チップチャパシタ)11が
収納されるとともに、リード(図示せず)を介してチッ
プ部品11と回路基板10の回路部(配線等)との接続
が行われている。また、図示の接続は、直列接続の例で
あるが、必要に応じて、並列接続を採用してもよく、あ
るいは直列接続と並列接続を組み合わせてもよい。な
お、チップ部品と回路基板の回路部との接続について
は、以下で図4及び図5を参照して説明する。
The second to fourth circuit boards 10 are provided with cavities 12 penetrating therethrough, in which spaces chip components (here, chip capacitors) 11 are accommodated and leads (not shown). The connection between the chip component 11 and a circuit portion (wiring or the like) of the circuit board 10 is performed via a not shown). Also, the connection shown is an example of a series connection, but a parallel connection may be adopted as necessary, or a combination of the series connection and the parallel connection may be used. The connection between the chip component and the circuit portion of the circuit board will be described below with reference to FIGS.

【0030】図示の半導体装置20において、一般的に
設定されるサイズについて説明すると、チップ部品11
の厚さは50μm 前後であり、回路基板10の厚さは約
150〜250μm であり、そして4層接続構造の半導
体装置20の厚さは1mm前後である。また、図では4層
接続構造の例が示されているが、必要に応じて、2層、
3層、5層等の接続構造に変更することも可能であり、
さらには、キャビティが最上層で開口する構造に代え
て、中間層においてのみ形成されている構造(最上層で
閉塞されている構造)に変更することも可能である。
The size generally set in the semiconductor device 20 shown in FIG.
Is about 50 μm, the thickness of the circuit board 10 is about 150 to 250 μm, and the thickness of the semiconductor device 20 having the four-layer connection structure is about 1 mm. Further, although an example of a four-layer connection structure is shown in FIG.
It is also possible to change the connection structure to three layers, five layers, etc.
Further, instead of the structure in which the cavity is opened in the uppermost layer, it is also possible to change to a structure formed only in the intermediate layer (a structure closed in the uppermost layer).

【0031】さらに具体的に説明すると、本例で使用し
た回路基板10は、半導体パッケージ(TCP)に半導
体チップ(ここでは、LSIチップ)を搭載したもので
ある。TCPは、ポリイミド樹脂フィルムからなるテー
プ状基材1を備え、その基材1の表面に、接着剤層2を
介して導体部(金属配線、具体的には銅箔)3が接着さ
れ、また、その基材1のデバイスホールにLSIチップ
4が搭載されている。LSIチップ4は、また、接着剤
層7によって導体部3に接着されている。また、LSI
チップ4の表面には電極(図示せず)があり、その電極
に対してTCPのインナーリード8が接続されている。
インナーリード8は、図示しないが、さらにアウターリ
ードに接続されている。インナーリード8は、銅箔のエ
ッチングにより形成したものである。なお、図示の例で
はLSIチップ4に対してインナーリード8を接続して
いるけれども、その代わりに、はんだバンプなどを使用
してLSIチップ4とその上の導体部3を接続してもよ
い。
More specifically, the circuit board 10 used in the present embodiment is one in which a semiconductor chip (here, an LSI chip) is mounted on a semiconductor package (TCP). The TCP includes a tape-shaped substrate 1 made of a polyimide resin film, and a conductor (metal wiring, specifically, copper foil) 3 is adhered to the surface of the substrate 1 via an adhesive layer 2. An LSI chip 4 is mounted in a device hole of the substrate 1. The LSI chip 4 is adhered to the conductor 3 by an adhesive layer 7. In addition, LSI
An electrode (not shown) is provided on the surface of the chip 4, and an inner lead 8 of TCP is connected to the electrode.
Although not shown, the inner lead 8 is further connected to an outer lead. The inner leads 8 are formed by etching a copper foil. Although the inner leads 8 are connected to the LSI chip 4 in the illustrated example, the LSI chip 4 may be connected to the conductor portion 3 thereon using solder bumps or the like instead.

【0032】テープ状基材1には、その中央部にデバイ
スホールが開けられている他に、図示しないが、そのデ
バイスホールを取り囲むようにしてアウターリードホー
ルが開けられており、また、テープ状基材1の両側には
フィルム送りのためのスプロケットホールが開けられて
いる。なお、アウターリードホールは、場合によっては
開けなくてもよい。
The tape-shaped base material 1 has a device hole at the center thereof, and an outer lead hole (not shown) surrounding the device hole (not shown). On both sides of the substrate 1, sprocket holes for feeding a film are formed. In some cases, the outer lead hole does not have to be opened.

【0033】テープ状基材1は、その貫通孔に充填され
た低融点金属又は合金(好ましくは、はんだ)によって
外部接続端子6が形成されている。ここで、回路基板間
の相互接続の時に確実な接続を確保するため、外部接続
端子6の厚さ、すなわち、低融点金属又は合金の充填深
さが重要である。本発明者らの知見によると、低融点金
属又は合金の充填深さは、基材1の厚さと少なくとも同
一であることが必要であり、図示されるように、外部接
続端子6が僅かに突出していることが好ましい。
The tape-like substrate 1 has external connection terminals 6 formed of a low melting point metal or alloy (preferably solder) filled in the through holes. Here, the thickness of the external connection terminals 6, that is, the filling depth of the low melting point metal or alloy is important in order to secure reliable connection at the time of interconnection between circuit boards. According to the knowledge of the present inventors, the filling depth of the low melting point metal or alloy needs to be at least the same as the thickness of the base material 1, and as shown in the figure, the external connection terminals 6 slightly protrude. Is preferred.

【0034】LSIチップ4とインナーリード8の接合
部やその近傍には、それらの部分を周囲環境の湿度、汚
染などから保護するため、エポキシ樹脂からなる封止樹
脂9が施されている。但し、図示の回路基板の場合、そ
の表面に導体部3が被覆されているので、従来の回路基
板とは異なって、必要最小限の量の封止樹脂を注入する
だけで十分である。すなわち、図示のように構成する
と、封止形状や厚さの制御が容易に可能である。
A sealing resin 9 made of an epoxy resin is applied to the bonding portion between the LSI chip 4 and the inner lead 8 and the vicinity thereof in order to protect those portions from ambient humidity and contamination. However, in the case of the circuit board shown in the drawing, since the conductor portion 3 is coated on the surface thereof, unlike the conventional circuit board, it is sufficient to inject a necessary minimum amount of sealing resin. That is, with the configuration shown in the drawing, the control of the sealing shape and thickness can be easily performed.

【0035】本発明の回路基板は、図1及び図2に示し
たように1つの基材に1つの半導体素子を搭載するばか
りでなく、2つもしくはそれ以上の半導体素子を同一の
基材内に搭載してもよい。図3は、本発明の半導体装置
の製造途中におけるキャビティの形成を説明した断面図
である。すなわち、ボード21上に3層の回路基板10
(一部を示す)を積層した後、その所定の部位に、チッ
プ部品(図示せず)を収納するのに適当な形状及びサイ
ズのキャビティ12を例えばエッチングによって開口す
る。図示のキャビティ12は、3層の回路基板10のす
べてを貫通している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the circuit board of the present invention not only has one semiconductor element mounted on one base material, but also has two or more semiconductor elements mounted on the same base material. It may be mounted on. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the formation of a cavity during the manufacture of the semiconductor device of the present invention. That is, the three-layer circuit board 10
After laminating (partially shown), a cavity 12 having an appropriate shape and size for accommodating a chip component (not shown) is opened at a predetermined position by, for example, etching. The illustrated cavity 12 penetrates all three layers of the circuit board 10.

【0036】引き続いて、図4に示すように、形成され
たキャビティ12にチップ部品(チップキャパシタ)1
1を収納し、回路基板10の回路部3と電気的に接続す
る。図示の例では、最上層の回路基板10の回路部3の
端部をキャビティ12内の間隙まで延在させてフライン
グリード18となし、そのフライングリード18をチッ
プ部品11に接続している。また、フライングリード1
8とチップ部品11の接続部とその近傍には、それらの
間の電気的接続を高めるため、プリソルダー19が充填
されている。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the chip component (chip capacitor) 1 is
1 is housed and electrically connected to the circuit section 3 of the circuit board 10. In the illustrated example, the end of the circuit portion 3 of the uppermost circuit board 10 is extended to the gap in the cavity 12 to form a flying lead 18, and the flying lead 18 is connected to the chip component 11. In addition, flying lead 1
The connection between the chip 8 and the chip component 11 and the vicinity thereof are filled with a pre-solder 19 in order to enhance the electrical connection therebetween.

【0037】図5は、図4に示したフライングリード1
8とチップ部品11の電気的接続の1変形例を示したも
のである。図示されるように、チップ部品11は回路基
板10と2個所で接続されていて、1つの接続部は、第
1層(最下層)の回路基板10の回路部3から延在した
リードとチップ部品11との接続部であり、もう1つの
接続部は、第3層(最上層)の回路基板10の回路部3
から延在したフライングリード18とチップ部品11と
の接続部である。どちらの接続部も、図4の例と同様
に、プリソルダー19を備えている。
FIG. 5 shows the flying lead 1 shown in FIG.
8 shows a modification of the electrical connection between the chip component 8 and the chip component 11. As shown in the figure, the chip component 11 is connected to the circuit board 10 at two places, and one connection portion is formed of a lead and a chip extending from the circuit portion 3 of the first (lowest) circuit board 10. The connection part with the component 11 and the other connection part are the circuit part 3 of the circuit board 10 of the third layer (top layer).
And a connecting portion between the flying lead 18 and the chip component 11 extending from the connecting portion. Each of the connecting portions includes a pre-solder 19 as in the example of FIG.

【0038】引き続いて、図1及び図2の半導体装置2
0で使用した回路基板10の好ましい製造方法を、図6
〜図8を参照しながら順を追って説明する。すなわち、
図6、図7及び図8は、それぞれ、回路基板の製造工程
の、最初の1/3の工程、中間の2/3の工程、そして
最後の3/3の工程を示している。まず、図6の工程
(A)に示すように、ポリイミド樹脂からなるテープ状
基材1を用意する。テープ状基材1の厚さは、通常、約
50〜150μm であり、好ましくは約75〜100μ
m である。次いで、このテープ状基材1の片面に接着剤
を塗布して接着剤層2を形成する。ここで使用した接着
剤は、エポキシ系の熱硬化性接着剤であり、また、接着
剤層2の厚さは、通常、約10〜40μm である。
Subsequently, the semiconductor device 2 shown in FIGS.
FIG. 6 shows a preferred method of manufacturing the circuit board 10 used in FIG.
8 will be described in order with reference to FIG. That is,
FIGS. 6, 7 and 8 show the first one-third, middle two-thirds, and last three-thirds, respectively, of the circuit board manufacturing process. First, as shown in step (A) of FIG. 6, a tape-shaped substrate 1 made of a polyimide resin is prepared. The thickness of the tape-shaped substrate 1 is usually about 50 to 150 μm, preferably about 75 to 100 μm.
m. Next, an adhesive is applied to one surface of the tape-shaped substrate 1 to form an adhesive layer 2. The adhesive used here is an epoxy-based thermosetting adhesive, and the thickness of the adhesive layer 2 is usually about 10 to 40 μm.

【0039】次いで、工程(B)に示すように、フィル
ム基材1の所定の部位にパンチングによって開口部5を
設ける。図示の開口部5は、LSIチップ(図示せず)
を搭載するためのデバイスホールである。なお、この段
階で、図7の工程(D)で説明するような貫通孔を同時
に開けてもよい。開口部5を形成した後、工程(C)に
示すようにテープ状基材1の上にさらに銅箔3を貼り付
ける。銅箔3の厚さは、通常、10〜30μm 程度であ
り、20μm 前後の厚さが好適である。銅箔3の貼り付
け作業は、接着剤層2を高められた温度に加熱して軟化
させ、後で硬化させる方法を採用することができる。
Next, as shown in the step (B), an opening 5 is provided in a predetermined portion of the film substrate 1 by punching. The opening 5 shown is an LSI chip (not shown)
It is a device hole for mounting. At this stage, a through-hole as described in the step (D) of FIG. 7 may be simultaneously formed. After the opening 5 is formed, a copper foil 3 is further adhered on the tape-shaped substrate 1 as shown in a step (C). The thickness of the copper foil 3 is usually about 10 to 30 μm, and a thickness of about 20 μm is preferable. The method of attaching the copper foil 3 may employ a method in which the adhesive layer 2 is heated to an elevated temperature to be softened and then cured.

【0040】引き続いて、テープ状基材1の所定の部位
に外部接続端子を形成する工程に移行する。まず、図7
の工程(D)に示すように、銅箔3の露出部分をめっき
レジスト15で被覆してマスキングを施し、その状態
で、テープ状基材1に貫通孔16をドリリングする。こ
こでは、エキシマレーザーを使用したレーザードリリン
グを採用した。貫通孔16は、接着剤層2をも貫通さ
せ、銅箔3のところで停止させる。すなわち、貫通孔1
6の一端は開放し、他端が銅箔3で閉塞されている状態
とする。
Subsequently, the process proceeds to a step of forming external connection terminals at a predetermined portion of the tape-shaped base material 1. First, FIG.
As shown in step (D), the exposed portion of the copper foil 3 is covered with a plating resist 15 and masked, and in this state, a through-hole 16 is drilled in the tape-shaped base material 1. Here, laser drilling using an excimer laser was adopted. The through holes 16 also penetrate the adhesive layer 2 and stop at the copper foil 3. That is, the through hole 1
One end of 6 is open and the other end is closed by the copper foil 3.

【0041】貫通孔16の形成後、工程(E)に示すよ
うに、貫通孔16の全体に低融点の合金(ここでは錫−
鉛系のはんだを使用)6を充填し、銅箔3を電極として
使用して電解めっきを行う。なお、この工程では、基材
1の表面からはんだ6が僅かに突出するように、注意し
て充填を行う。次いで、銅箔3から不要部分を取り除い
て所望のパターンを有する導体部を形成するため、工程
(F)に示すように、所望のパターンに対応するエッチ
ングレジスト17を銅箔3の上に被覆する(図では、す
でにエッチングされた後の銅箔3が示されている)。パ
ターン状のレジスト膜17の形成は、例えば、銅箔3の
全面にレジスト溶液を塗布して硬化させた後、所望のパ
ターン以外のレジスト膜を溶解除去することによって行
うことができる。
After the formation of the through hole 16, as shown in step (E), a low melting point alloy (here, tin-
6), and electrolytic plating is performed using the copper foil 3 as an electrode. In this step, filling is performed with care so that the solder 6 slightly projects from the surface of the base material 1. Next, as shown in step (F), an etching resist 17 corresponding to the desired pattern is coated on the copper foil 3 to form a conductor having a desired pattern by removing unnecessary portions from the copper foil 3. (The figure shows the copper foil 3 after it has already been etched). The formation of the patterned resist film 17 can be performed, for example, by applying and curing a resist solution on the entire surface of the copper foil 3 and then dissolving and removing the resist film other than the desired pattern.

【0042】上記のようにして銅箔3のマスキングを行
っておいて、レジスト膜17で被覆されていない、すな
わち、露出している不要な銅箔をエッチング液(ここで
は塩化第二鉄の水溶液を使用)で溶解し除去する。工程
(F)に示すように、シート状基材1の上に所望のパタ
ーンで導体部3が形成される。最後に、不要となったレ
ジスト膜17を適当な溶剤で溶解除去すると、目的とす
る半導体パッケージ(TCP)が得られる。
After masking the copper foil 3 as described above, unnecessary copper foil that is not covered with the resist film 17, that is, exposed, is removed with an etching solution (here, an aqueous solution of ferric chloride). Dissolve and remove). As shown in step (F), conductor portions 3 are formed on sheet-like substrate 1 in a desired pattern. Finally, by dissolving and removing the unnecessary resist film 17 with an appropriate solvent, a target semiconductor package (TCP) is obtained.

【0043】半導体パッケージが完成した後、図8に示
すように、シート状基材1のデバイスホール5にLSI
チップ4を搭載する。まず、工程(G)に示すように、
導体部(銅箔)3の所定の位置に接着剤を塗布して接着
剤層7を形成する。ここで使用する接着剤は、接着剤層
2の形成に使用したものと同一であってよい。次いで、
工程(H)に示すように、接着剤層7を使用してLSI
チップ4を導体部3に接着し、さらにLSIチップ4の
電極に対してTCPのインナーリード8を接続する。こ
のリードの接続は、例えば、ILB(インナーリードボ
ンディング)によりシングルポイントボンディング法に
より行うことができる。
After the completion of the semiconductor package, as shown in FIG.
The chip 4 is mounted. First, as shown in step (G),
An adhesive is applied to a predetermined position of the conductor (copper foil) 3 to form an adhesive layer 7. The adhesive used here may be the same as that used for forming the adhesive layer 2. Then
As shown in the step (H), an LSI is formed using the adhesive layer 7.
The chip 4 is bonded to the conductor portion 3, and the inner leads 8 of the TCP are connected to the electrodes of the LSI chip 4. The connection of the leads can be performed by, for example, a single point bonding method by ILB (inner lead bonding).

【0044】最後に、工程(I)で、LSIチップ4の
電極とインナーリード8の接続部とその近傍に封止樹脂
9をポッティングにより注入し、加熱により硬化させ
る。このようにして、先に図1及び図2を参照して説明
した構成を有する回路基板10が得られる。上記した一
連の処理工程を経て作製した回路基板10は、本発明の
半導体装置を製造するため、必要な数を積層し、相互に
電気的に接続する。例えば、合計4層の回路基板10を
積層し、それぞれの回路基板10を外部接続端子6によ
って相互に接続すると、図9に示したような半導体装置
20が得られる。なお、上下の回路基板10の接続は、
先にも説明したように、それぞれの回路基板10の接続
端子上にフラックスとはんだボールを供給し、治具にて
アライメントをとりリフローしてはんだを溶融すること
により、有利に行うことができるが、必要に応じて、そ
の他の接続方法を使用してもよい。
Finally, in a step (I), a sealing resin 9 is injected by potting into a connection portion between the electrode of the LSI chip 4 and the inner lead 8 and the vicinity thereof, and is cured by heating. Thus, the circuit board 10 having the configuration described above with reference to FIGS. 1 and 2 is obtained. A required number of circuit boards 10 manufactured through the above-described series of processing steps are stacked and electrically connected to each other in order to manufacture the semiconductor device of the present invention. For example, when a total of four circuit boards 10 are stacked and the respective circuit boards 10 are interconnected by the external connection terminals 6, a semiconductor device 20 as shown in FIG. 9 is obtained. The connection between the upper and lower circuit boards 10 is as follows.
As described above, it can be advantageously performed by supplying the flux and the solder balls onto the connection terminals of each circuit board 10, aligning them with a jig, reflowing and melting the solder. Other connection methods may be used as needed.

【0045】図9の半導体装置20は、例えば図3及び
図4を参照して先に説明したようにして所定の場所にキ
ャビティを開け、その部分にさらにチップ部品を収納
し、さらに電気的に接続することによって、最終製品と
して完成することができる。以上、本発明の半導体装置
の製造方法を、特に薄化加工した半導体素子を搭載して
回路基板を製造する方法を参照して説明したが、必要な
らば、別法、例えば、従来通りの厚い半導体素子を搭載
し、得られた回路基板の裏面を研削・研磨して薄型化す
る方法を使用してもよい。また、チップ部品を収容する
キャビティの形成を、所要数の回路基板を積層した後に
エッチングによって行う方法を参照して説明したが、そ
れぞれの回路基板に必要なプロファイルをもった開口を
形成した後、積層によりそれらの開口を組み合わせて1
つのキャビティとなす方法を採用してもよい。
In the semiconductor device 20 shown in FIG. 9, a cavity is opened at a predetermined place as described above with reference to FIGS. 3 and 4, for example, and a chip component is further housed in the cavity. By connecting, it can be completed as a final product. The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention has been described with reference to a method of manufacturing a circuit board by mounting a thinned semiconductor element. A method in which a semiconductor element is mounted and the back surface of the obtained circuit board is ground and polished to reduce the thickness may be used. Also, the formation of the cavity for accommodating the chip components has been described with reference to the method of performing etching by laminating a required number of circuit boards, but after forming an opening having a required profile in each circuit board, Combining these openings by lamination
A method of forming one cavity may be adopted.

【0046】図10〜図14は、図6〜図9に示した方
法の好ましい1変形例を示したものである。すなわち、
図示の例では、チップ部品搭載用のキャビティ(開口
部)をそれぞれの回路基板にあらかじめ形成しておい
て、積層によって1つのキャビティとなす方法が説明さ
れている。なお、図示の方法は、チップ部品搭載用のキ
ャビティの形成を除いて、図6〜図9を参照してすでに
説明した方法と同様に実施することができるので、以下
においては簡単に説明する。
FIGS. 10 to 14 show a preferred modification of the method shown in FIGS. That is,
In the illustrated example, a method is described in which cavities (openings) for mounting chip components are formed in advance on each circuit board and one cavity is formed by lamination. The illustrated method can be carried out in the same manner as the method already described with reference to FIGS. 6 to 9 except for the formation of a cavity for mounting a chip component, and thus will be briefly described below.

【0047】まず、図10の工程(A)に示すように、
ポリイミド樹脂からなるテープ状基材1の片面に、エポ
キシ系の熱硬化性接着剤からなる接着剤層2を形成す
る。次いで、工程(B)に示すように、フィルム基材1
の所定の部位に、半導体素子搭載用のデバイスホール
(開口部)5とチップ部品搭載用のキャビティ(開口
部)12をプレス加工によって設ける。
First, as shown in step (A) of FIG.
An adhesive layer 2 made of an epoxy-based thermosetting adhesive is formed on one surface of a tape-shaped substrate 1 made of a polyimide resin. Next, as shown in the step (B), the film substrate 1
A device hole (opening) 5 for mounting a semiconductor element and a cavity (opening) 12 for mounting a chip component are provided at predetermined positions by press working.

【0048】その後、工程(C)に示すように、テープ
状基材1の上にさらに銅箔3を、その銅箔によって2つ
の開口部5及び12の一方の端面を覆うようにして、貼
り付ける。引き続いて、図11の工程(D)に示すよう
に、銅箔3の露出部分をめっきレジスト15で被覆して
マスキングを施し、その状態で、テープ状基材1に貫通
孔16をドリリングする。貫通孔16は、接着剤層2を
も貫通させ、銅箔3のところで停止させる。すなわち、
貫通孔16の一端は開放し、他端が銅箔3で閉塞されて
いる状態とする。
Thereafter, as shown in the step (C), a copper foil 3 is further applied on the tape-shaped substrate 1 so as to cover one end face of the two openings 5 and 12 with the copper foil. wear. Subsequently, as shown in a step (D) of FIG. 11, the exposed portion of the copper foil 3 is covered with a plating resist 15 and masked, and in this state, a through-hole 16 is drilled in the tape-shaped substrate 1. The through holes 16 also penetrate the adhesive layer 2 and stop at the copper foil 3. That is,
One end of the through hole 16 is open, and the other end is closed by the copper foil 3.

【0049】貫通孔16の形成後、工程(E)に示すよ
うに、貫通孔16の全体に低融点の合金(ここでは錫−
鉛系のはんだを使用)6を充填し、銅箔3を電極として
使用して電解めっきを行う。次いで、銅箔3から不要部
分を取り除いて所望のパターンを有する導体部を形成す
るため、工程(F)に示すように、所望のパターンに対
応するエッチングレジスト17を銅箔3の上に被覆する
(図では、すでにエッチングされた後の銅箔3が示され
ている)。パターン状のレジスト膜17の形成は、例え
ば、銅箔3の全面にレジスト溶液を塗布して硬化させた
後、所望のパターン以外のレジスト膜を溶解除去するこ
とによって行うことができる。
After the formation of the through hole 16, as shown in the step (E), a low melting point alloy (here, tin-
6), and electrolytic plating is performed using the copper foil 3 as an electrode. Next, as shown in step (F), an etching resist 17 corresponding to the desired pattern is coated on the copper foil 3 to form a conductor having a desired pattern by removing unnecessary portions from the copper foil 3. (The figure shows the copper foil 3 after it has already been etched). The formation of the patterned resist film 17 can be performed, for example, by applying and curing a resist solution on the entire surface of the copper foil 3 and then dissolving and removing the resist film other than the desired pattern.

【0050】上記のようにして銅箔3のマスキングを行
っておいて、レジスト膜17で被覆されていない、すな
わち、露出している不要な銅箔をエッチング液(ここで
は塩化第二鉄の水溶液を使用)で溶解し除去する。工程
(F)に示すように、シート状基材1の上に所望のパタ
ーンで導体部3が形成される。最後に、不要となったレ
ジスト膜17を適当な溶剤で溶解除去すると、目的とす
る半導体パッケージ(TCP)が得られる。
After masking the copper foil 3 as described above, unnecessary copper foil not covered with the resist film 17, that is, exposed, is removed with an etching solution (here, an aqueous solution of ferric chloride). Dissolve and remove). As shown in step (F), conductor portions 3 are formed on sheet-like substrate 1 in a desired pattern. Finally, by dissolving and removing the unnecessary resist film 17 with an appropriate solvent, a target semiconductor package (TCP) is obtained.

【0051】半導体パッケージが完成した後、図12に
示すように、シート状基材1のデバイスホール5にLS
Iチップ4を搭載する。まず、工程(G)に示すよう
に、導体部(銅箔)3の所定の位置に接着剤を塗布して
接着剤層7を形成する。ここで使用する接着剤は、接着
剤層2の形成に使用したものと同一であってよい。次い
で、工程(H)に示すように、接着剤層7を使用してL
SIチップ4を導体部3に接着し、さらにLSIチップ
4の電極に対してTCPのインナーリード8を接続す
る。このリードの接続は、例えば、ILB(インナーリ
ードボンディング)によりシングルポイントボンディン
グ法により行うことができる。
After the completion of the semiconductor package, as shown in FIG.
The I chip 4 is mounted. First, as shown in step (G), an adhesive is applied to a predetermined position of the conductor portion (copper foil) 3 to form an adhesive layer 7. The adhesive used here may be the same as that used for forming the adhesive layer 2. Then, as shown in step (H), L
The SI chip 4 is bonded to the conductor portion 3, and the inner leads 8 of the TCP are connected to the electrodes of the LSI chip 4. The connection of the leads can be performed by, for example, a single point bonding method by ILB (inner lead bonding).

【0052】最後に、工程(I)で、LSIチップ4の
電極とインナーリード8の接続部とその近傍に封止樹脂
9をポッティングにより注入し、加熱により硬化させ
る。このようにして、チップ部品搭載用のキャビティ
(一部)12を有する回路基板10が得られる。なお、
図示の回路基板10は、図13の半導体装置において、
上から2層目に相当している。
Finally, in step (I), a sealing resin 9 is injected by potting into a connection between the electrode of the LSI chip 4 and the inner lead 8 and the vicinity thereof, and is cured by heating. Thus, the circuit board 10 having the cavity (part) 12 for mounting the chip component is obtained. In addition,
The illustrated circuit board 10 is different from the semiconductor device of FIG.
It corresponds to the second layer from the top.

【0053】上記した一連の処理工程を経て作製したキ
ャビティ付き回路基板10は、本発明の半導体装置を製
造するため、他のキャビティ付き回路基板や図6〜図8
の方法で作製した回路基板と一緒に積層し、相互に電気
的に接続する。例えば、合計4層の回路基板10を積層
し、それぞれの回路基板10を外部接続端子6によって
相互に接続すると、図13に示したような半導体装置2
0が得られる。なお、上下の回路基板10の接続は、好
ましくは、それぞれの回路基板10の接続端子上にフラ
ックスとはんだボールを供給し、治具にてアライメント
をとりリフローしてはんだを溶融することにより、行う
ことができる。
The circuit board with a cavity 10 manufactured through the above-described series of processing steps is used for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
Are laminated together with the circuit board produced by the above method, and are electrically connected to each other. For example, when a total of four circuit boards 10 are stacked and the respective circuit boards 10 are interconnected by the external connection terminals 6, the semiconductor device 2 as shown in FIG.
0 is obtained. The connection between the upper and lower circuit boards 10 is preferably performed by supplying a flux and a solder ball onto the connection terminal of each circuit board 10, aligning with a jig, reflowing and melting the solder. be able to.

【0054】図13の半導体装置20は、そのキャビテ
ィ12にチップ部品を収納し、さらに電気的に接続する
ことによって、最終製品として完成することができる。
図14は、回路基板に通常の厚い半導体素子を搭載した
後に、素子の背面を研削及び研磨して薄型化する方法を
示したものである。この方法は、途中まで、図6〜図8
を参照して先に説明した方法を繰り返すことができる。
The semiconductor device 20 shown in FIG. 13 can be completed as a final product by storing chip components in the cavity 12 and electrically connecting them.
FIG. 14 shows a method of mounting a normal thick semiconductor element on a circuit board and then grinding and polishing the back surface of the element to reduce the thickness. This method is described halfway in FIGS.
And the method described above can be repeated.

【0055】図8の工程(G)に示すようにして導体部
3に接着剤を塗布して接着剤層7を形成した後、図14
の工程(A)に示すように、LSIチップ4を導体部3
に接着し、さらにLSIチップ4の電極に対してTCP
のインナーリード8に接続する。なお、ここで使用する
LSIチップ4は、通常用いられている厚さt=約0.
5〜0.7mmのものである。
After applying an adhesive to the conductor portion 3 to form an adhesive layer 7 as shown in step (G) of FIG.
As shown in step (A) of FIG.
To the electrodes of the LSI chip 4 and the TCP
Is connected to the inner lead 8. Note that the LSI chip 4 used here has a thickness t = about 0.
5 to 0.7 mm.

【0056】次いで、工程(B)に示すように、LSI
チップ4の電極とインナーリード8の接続部を含めた広
い部分に封止樹脂9をポッティングにより注入し、加熱
により硬化させる。封止樹脂9の硬化が確認された後、
LSIチップ4をその背面(非アクティブ面)からアク
ティブ面に向けて研削及び研磨を行い、線分L−Lに達
したところで研磨を終了する。工程(C)に示すよう
に、所定の厚さをもった回路基板10が得られる。この
回路基板10は、すでに説明したように、他の回路基板
と積層して、半導体装置となすことができる。
Next, as shown in the step (B), the LSI
The sealing resin 9 is injected into a wide portion including the connection portion between the electrode of the chip 4 and the inner lead 8 by potting, and is cured by heating. After the curing of the sealing resin 9 is confirmed,
The LSI chip 4 is ground and polished from the back surface (inactive surface) to the active surface, and the polishing is completed when the line reaches the line segment LL. As shown in the step (C), a circuit board 10 having a predetermined thickness is obtained. As described above, the circuit board 10 can be stacked with another circuit board to form a semiconductor device.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、市販のチップ部品を用いてキャパシタ、レジスタ、
インダクタ等を回路基板に内蔵させることができるの
で、安価で高密度な実装が可能となり、また、パッケー
ジ化された半導体素子の積層により、高密度・高機能実
装も可能である。また、最終段階に搭載したチップ部品
は半導体装置の表面から露出した状態となっているの
で、もしも性能試験の際に装置が不合格となった場合に
は、スポット加熱等により不具合のあったチップ部品を
取り外し、代わりのチップ部品を取り付けること(いわ
ゆるリワーク)も容易に可能である。さらに、半導体装
置の使用中にチップ部品の不具合が発生したような場合
にも、それを新品のチップ部品と取り替えることも容易
に可能である。
As described above, according to the present invention, capacitors, resistors,
Since an inductor or the like can be built into the circuit board, low-cost and high-density mounting is possible, and high-density and high-performance mounting is also possible by stacking packaged semiconductor elements. Also, since the chip components mounted in the final stage are exposed from the surface of the semiconductor device, if the device is rejected during the performance test, the chip which has failed due to spot heating or the like. It is also possible to easily remove a component and attach a replacement chip component (so-called rework). Further, even when a defect of a chip component occurs during use of the semiconductor device, it can be easily replaced with a new chip component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体装置の好ましい1形態を示した
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a preferred embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図2】図1の半導体装置における半導体チップとチッ
プ部品の配線接続の状態を示した平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state of wiring connection between a semiconductor chip and a chip component in the semiconductor device of FIG. 1;

【図3】本発明の半導体装置におけるキャビティの形成
を説明した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the formation of a cavity in the semiconductor device of the present invention.

【図4】図3に示した半導体装置のキャビティにチップ
部品を収納した状態を示した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a chip component is housed in a cavity of the semiconductor device illustrated in FIG. 3;

【図5】本発明の半導体装置のもう1つの好ましい形態
を示した断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing another preferred embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の半導体装置で使用する回路基板の製造
工程(最初の1/3の工程)を順を追って示した断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (first one-third process) of a circuit board used in the semiconductor device of the present invention.

【図7】本発明の半導体装置で使用する回路基板の製造
工程(中間の2/3の工程)を順を追って示した断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (intermediate 2/3 process) of a circuit board used in the semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の半導体装置で使用する回路基板の製造
工程(最後の3/3の工程)を順を追って示した断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (last 3/3 process) of a circuit board used in the semiconductor device of the present invention.

【図9】図8で作製した回路基板を4層積層した例を示
した断面図である。
9 is a cross-sectional view illustrating an example in which four layers of the circuit board manufactured in FIG. 8 are stacked.

【図10】本発明の半導体装置で使用するキャビティ付
き回路基板の製造工程(最初の1/3の工程)を順を追
って示した断面図である。
FIG. 10 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (first one-third process) of a circuit board with a cavity used in the semiconductor device of the present invention.

【図11】本発明の半導体装置で使用するキャビティ付
き回路基板の製造工程(中間の2/3の工程)を順を追
って示した断面図である。
FIG. 11 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (intermediate 2/3 process) of a circuit board with a cavity used in the semiconductor device of the present invention.

【図12】本発明の半導体装置で使用するキャビティ付
き回路基板の製造工程(最後の3/3の工程)を順を追
って示した断面図である。
FIG. 12 is a sectional view sequentially showing a manufacturing process (last 3/3 process) of a circuit board with a cavity used in the semiconductor device of the present invention.

【図13】図12で作製したキャビティ付き回路基板を
他の回路基板と一緒に積層した例を示した断面図であ
る。
13 is a cross-sectional view showing an example in which the circuit board with a cavity manufactured in FIG. 12 is laminated together with another circuit board.

【図14】本発明の半導体装置で使用する回路基板の別
の製造工程を順を追って示した断面図である。
FIG. 14 is a sectional view sequentially showing another manufacturing process of the circuit board used in the semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基材 2…接着剤層 3…導体部(配線等) 4…半導体チップ 5…デバイスホール 6…外部接続端子 7…接着剤層 8…インナーリード 9…封止樹脂 10…半導体パッケージ 11…チップ部品 18…フライングリード 19…プリソルダー 20…半導体装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Adhesive layer 3 ... Conductor part (wiring etc.) 4 ... Semiconductor chip 5 ... Device hole 6 ... External connection terminal 7 ... Adhesive layer 8 ... Inner lead 9 ... Sealing resin 10 ... Semiconductor package 11 ... Chip parts 18 Flying leads 19 Pre-solders 20 Semiconductor devices

───────────────────────────────────────────────────── 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 25/18 H01L 23/52 D 25/16 25/08 Z H05K 1/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 25/18 H01L 23/52 D 25/16 25/08 Z H05K 1/18

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子が搭載された回路基板が複数
層に積層され、前記回路基板が相互に電気的に接続され
てなる半導体装置において、 前記回路基板の少なくとも2つの層を貫通して形成され
たキャビティ内にチップ部品が収容され、該チップ部品
が前記回路基板と電気的に接続されていることを特徴と
する半導体装置。
1. A semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is laminated in a plurality of layers and the circuit boards are electrically connected to each other, wherein the circuit board penetrates at least two layers of the circuit board. A semiconductor device, wherein a chip component is accommodated in a cavity formed, and the chip component is electrically connected to the circuit board.
【請求項2】 前記チップ部品が、1つの層の回路基板
に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に
記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the chip component is electrically connected to a single-layer circuit board.
【請求項3】 前記チップ部品が、少なくとも2つの層
の回路基板と電気的に接続されていることを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said chip component is electrically connected to at least two layers of circuit boards.
【請求項4】 前記チップ部品が、レジスタ、キャパシ
タ又はインダクタのうちの少なくとも1つの部品である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の
半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the chip component is at least one of a resistor, a capacitor, and an inductor.
【請求項5】 前記回路基板が、所要の回路パターンに
形成された導体部を有する絶縁性の基材に、半導体素子
を収容する開口部が形成されている半導体パッケージ
と、前記開口部内に搭載された半導体素子とを備えてお
り、前記半導体パッケージの基材の所定の部位に、一方
の開口端部が前記導体部で閉塞された貫通孔が形成され
ており、該貫通孔の内部に充填された低融点金属によ
り、外部接続端子が形成されていることを特徴とする請
求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
5. A semiconductor package in which an opening for accommodating a semiconductor element is formed in an insulating base material having a conductor formed in a required circuit pattern, and the circuit board is mounted in the opening. And a through hole whose one open end is closed by the conductor portion is formed in a predetermined portion of the base of the semiconductor package, and the inside of the through hole is filled. The semiconductor device according to claim 1, wherein an external connection terminal is formed of the low melting point metal.
【請求項6】 前記導体部が、接着剤層を介して前記基
材に接合された金属層により形成されていることを特徴
とする請求項5に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the conductor is formed by a metal layer bonded to the base via an adhesive layer.
【請求項7】 前記回路基板が、前記基材の片面に前記
導体部を有する基板であり、前記チップ部品と前記導体
部との電気的接続が、前記片面の導体部から前記キャビ
ティ内に延在するリードを介して行われていることを特
徴とする請求項5又は6に記載の半導体装置。
7. The circuit board is a substrate having the conductor on one surface of the base material, and electrical connection between the chip component and the conductor extends from the conductor on one surface into the cavity. 7. The semiconductor device according to claim 5, wherein the operation is performed via an existing lead.
【請求項8】 半導体素子が搭載された回路基板が複数
層に積層され、前記回路基板が相互に電気的に接続され
てなる半導体装置であって、前記回路基板の少なくとも
2つの層を貫通して形成されたキャビティ内にチップ部
品が収容されている半導体装置を製造する方法におい
て、 絶縁性の基材の所定の部位に、半導体素子を収容する開
口部を形成する工程、 前記基材の所定の部位に、チップ部品を収容するキャビ
ティを形成する工程、 前記基材の所定の部位に、一方の開口端部が金属層で閉
塞された貫通孔を形成する工程、 前記貫通孔の内部に、低融点金属を充填して外部接続端
子を形成する工程、 前記開口部内に、前記導体部のリードと電気的に接続し
て半導体素子を搭載し、前記回路基板を完成する工程、 半導体素子が搭載された所要数の回路基板を積層し、回
路基板を相互に電気的に接続する工程、及び前記キャビ
ティ内に前記チップ部品を収容し、該チップ部品と前記
回路基板とを電気的に接続する工程、を含んでなること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
8. A semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is laminated in a plurality of layers, and the circuit boards are electrically connected to each other, wherein the circuit board penetrates at least two layers of the circuit board. A method of manufacturing a semiconductor device in which a chip component is housed in a cavity formed by forming an opening for housing a semiconductor element in a predetermined portion of an insulating base; Forming a cavity for accommodating a chip component in a portion of the base material; forming a through hole having one open end closed with a metal layer in a predetermined portion of the base material; inside the through hole, A step of forming an external connection terminal by filling a low-melting-point metal; a step of electrically connecting a lead of the conductor to mount a semiconductor element in the opening to complete the circuit board; Where was done Laminating a required number of circuit boards, electrically connecting the circuit boards to each other, and housing the chip component in the cavity, and electrically connecting the chip component and the circuit board, A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項9】 前記基材の導体部を形成する一方の面
に、接着剤を塗布して接着剤層を形成し、該接着剤層を
介して前記金属層を貼付する工程、及び前記金属層を前
記基材の表面から選択的に除去して、所要の回路パター
ンからなる導体部を形成する工程、をさらに含むことを
特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
9. A step of applying an adhesive to one surface of the base material on which a conductor portion is to be formed to form an adhesive layer, and attaching the metal layer via the adhesive layer; The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, further comprising a step of selectively removing a layer from a surface of the base material to form a conductor portion having a required circuit pattern.
【請求項10】 前記基材の所定の部位に、チップ部品
を収容するキャビティを形成する工程に代えて、もしく
はその工程と組み合わせて、前記回路基板の少なくとも
2つの層を貫通するキャビティを形成する工程を含むこ
とを特徴とする請求項8又は9に記載の半導体装置の製
造方法。
10. A cavity that penetrates at least two layers of the circuit board, instead of or in combination with a step of forming a cavity for accommodating a chip component in a predetermined portion of the base material. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, comprising a step.
【請求項11】 前記開口部内に、前記導体部のリード
と電気的に接続して半導体素子を搭載した後、前記回路
基板を所定の厚さに研削する工程を含むことを特徴とす
る請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
11. A step of grinding the circuit board to a predetermined thickness after mounting a semiconductor element in the opening by electrically connecting to a lead of the conductor section. 11. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 10.
【請求項12】 前記チップ部品と前記回路基板との電
気的接続を、前記回路基板の導体部から前記キャビティ
内に延在するリードにより接続することを特徴とする請
求項8〜11のいずれか一項に記載の半導体装置の製造
方法。
12. The electrical connection between the chip component and the circuit board by means of a lead extending from a conductor of the circuit board into the cavity. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
【請求項13】 前記チップ部品として、レジスタ、キ
ャパシタ又はインダクタのうちの少なくとも1つの部品
を前記キャビティ内に搭載することを特徴とする請求項
8〜12のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方
法。
13. The semiconductor device according to claim 8, wherein at least one component of a resistor, a capacitor, and an inductor is mounted in said cavity as said chip component. Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7514655B2 (en) 2020-05-28 2024-07-11 新光電気工業株式会社 Substrate with built-in electronic components and its manufacturing method

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