JP2002270726A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2002270726A JP2001072216A JP2001072216A JP2002270726A JP 2002270726 A JP2002270726 A JP 2002270726A JP 2001072216 A JP2001072216 A JP 2001072216A JP 2001072216 A JP2001072216 A JP 2001072216A JP 2002270726 A JP2002270726 A JP 2002270726A
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Koji Nose
幸之 野世
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の基板実装型の半導体装置では、その構
造、材料特性により、熱伝導率は低下し、電気特性は劣
化するという課題があった。 【解決手段】 半導体装置として、表面が絶縁被覆され
た導電材の複数本を束として絶縁性接着剤で接着固定
し、それをスライシングして形成した異方導電性配線基
板21を有し、その基板に埋め込まれた金属片よりなる
上面ボンディングパッド19a上に半導体素子23が搭
載され、基板上の電極パッド20aと接続部材24で接
続され、外囲を封止樹脂25で封止して半導体装置を構
成しているので、基板上下面間の電気抵抗およびインダ
クタンスが著しく小さくなり、また基板上下面に一体で
形成されたボンディングパッド上に半導体素子が搭載さ
れているので、電気的、熱的、放熱性に優れた半導体装
置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上面に半導体素子
を搭載するボンディングパッド部と、半導体素子上の電
極端子を接続部材で接続する電極パッドとを有した回路
基板を用いた半導体装置およびその製造方法に関するも
のであり、良好な電気的、熱的特性、高放熱特性を有す
る半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、半導体パッケージの部品として使
用される一般的なプリント配線基板を用いた半導体装置
について説明する。
【0003】図6(a)〜図6(e)は従来のLGA
(Land Grid Array)型の半導体装置を
製造工法順に説明した図であり、図6(a)は平面図、
図6(b)〜図6(e)は図6(a)のA−A1箇所の
主要な断面図である。
【0004】まず、図6(a)に示すようなプリント配
線基板1を製造するに当たり、上下両面に6〜35[μ
m]の厚さの銅箔が貼り付けられたエポキシ樹脂中にガ
ラスクロスを組み込んだ絶縁基材2を用意する。この絶
縁基材の所定位置にドリルやレーザーで所定の径のビア
ホールを形成する。次に形成したビアホールは側壁に無
電解メッキや電解メッキで銅の厚膜が形成される。その
際に、絶縁基材の上下面の銅箔は銅の厚膜メッキによっ
て接続される。次に絶縁基材の上下面の銅箔表面にドラ
イフィルムを加熱加圧して貼り付ける。ドライフィルム
は特定の波長の光に対して反応を生ずる材料であり、こ
のドライフィルム表面に所定の配線パターンが予め形成
されたフォトマスクを介して反応波長を有する光を照射
する。また絶縁基材の上下面の銅箔表面のドライフィル
ムに焼き付けられた配線パターンは、露光後にドライフ
ィルムの除去部を現像液で溶解除去する。そして除去後
にドライフィルムを加熱もしくは紫外線の照射により、
残った部分のドライフィルムを硬化する。このドライフ
ィルムをマスクにして硝酸や硫酸や塩酸等の銅箔腐食薬
品を銅箔表面に浸漬や噴霧で接触させて銅箔露出部分を
除去する。そして最後に薬品にさらされて硬化している
ドライフィルムを剥離液や酸素プラズマ中で溶解や二酸
化炭素にして取り除く。このようにして得られたプリン
ト配線基板1の上下面にソルダーレジスト膜をスクリー
ン印刷で形成し、ソルダーレジスト膜上にフォトマスク
を介して露光機でパターンを焼き付ける。そして、ソル
ダーレジスト膜の溶解部を現像液で溶解除去した後に加
熱硬化し、ソルダーレジスト膜が除去されたパターン開
口部の銅箔部表面に電解メッキでニッケル、金の順に所
定の厚みに堆積する。そしてプリント配線基板をプレス
や切断機による打ち抜きでフレーム形状や個片に分割す
る。このようにして従来の基板構造パッケージに使用さ
れるボンディングパッド、電極パッド、およびそれらを
上下面で接続するスルーホールを有したプリント配線基
板1は製造されていた。
【0005】図6(a)に示すように、製造されたプリ
ント配線基板1は、絶縁基材2の上下面にそれぞれボン
ディングパッド3と、電極パッド4と、各パッド3,4
を上下面で接続するスルーホールを備えており、各パッ
ド表面は金、銀の薄膜で被覆されているものである。ま
たボンディングパッド3は上面ボンディングパッドと下
面ボンディングパッドとよりなり、電極パッド4は上面
電極パッドと下面電極パッドとよりなるものである。ま
た基板面にはパッドを露出させてソルダーレジスト膜5
が形成されている。
【0006】次に図6(b)に示すように、図6(a)
で製造したような、絶縁基材2に対して、上面ボンディ
ングパッド3a、下面ボンディングパッド3b、上面電
極パッド4a、下面電極パッド4b、ボンディングパッ
ド、電極パッドの各パッドを基板の上下面で接続するス
ルーホール6を備えたプリント配線基板1を用意する。
【0007】次に図6(c)に示すように、ダイボンド
工程として、半導体素子7を銀ペースト等の導電性接着
剤8で上面ボンディングパッド3a上に接着する。そし
て150[℃]で1時間空気中で加熱して固着する。
【0008】次に図6(d)に示すように、ワイヤーボ
ンド工程として、基板上に搭載した半導体素子7上の電
極端子(図示せず)と上面電極パッド4aとの間を金属
細線(ワイヤー)のような接続部材9でワイヤーボンダ
ーを用いて接続する。この接続はプリント配線基板1の
加熱温度が200[℃]で、接続部材9と半導体素子7
上の電極端子との接続荷重は20[gf]、接続部材9
とプリント配線基板1の上面電極パッド4aとの接続荷
重は100[gf]で行う。その際、超音波振動を併用
して接続を行う。
【0009】そして図6(e)に示すように、外形モー
ルド工程として、トランスファーモールドもしくは印刷
封止で封止樹脂10を所定のパッケージ外形に成型し
て、プリント配線基板1上面に設けられた半導体素子7
と接続部材9とを一体的に封止する。
【0010】以上のようにして、従来の一般的なプリン
ト配線基板を構造部品として保有するLGA型パッケー
ジの半導体装置を実現していた。またプリント配線基板
1の底面側の下面電極パッド4b(ランド部)に金属製
のボール端子を設けることにより、BGA(ボールグリ
ッドアレイ)型の半導体パッケージを実現していた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体装置としてガラスエポキシ基板で構成されるプリン
ト配線基板型LGA型パッケージでは、上面電極パッド
と下面電極パッドの接続や、上面ボンディングパッドと
下面ボンディングパッドの接続がビアホールを介して行
われていたため、ビアホール構造、各ビアホール内のメ
ッキ厚みのバラつきにより、電気抵抗や配線部のインダ
クタンスのバラつきを誘発するという問題があった。ま
た基板材料が有機物であるため、プリント配線基板の誘
電率が大きく高周波性能を求める半導体パッケージには
適さないのみならず、ビヤホールを介して外部の水分が
プリント配線基板の内部に浸入し、ワイヤーなどの接続
部材が接続されるプリント配線基板の上面電極パッド部
の銅箔層を腐食させるという電気的、耐湿的な問題もあ
った。
【0012】またプリント配線基板はガラスエポキシで
構成されるため、熱伝導に関しても絶縁体である。これ
はプリント配線基板に高消費電力型の半導体素子を搭載
した場合、放熱性が著しく阻害されるために半導体素子
内の集積回路が形成される主面部で温度上昇が発生し、
主面部の温度が許容温度を越えて回路誤動作を誘発する
等の熱的問題もあった。
【0013】本発明は前記従来の課題を解決するもので
あり、配線基板を用いた半導体装置において、良好な電
気的、熱的特性を有する半導体装置およびその製造方法
を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために本発明の半導体装置は、その上面と下面にわた
って一体で設けられ、外周を絶縁材被覆された導電材に
よる複数の導体部材と、その上面と下面にわたって一体
で設けられた金属パッド部と、前記導体部材、金属パッ
ド片を一体に固定した絶縁性材料とによる配線基板と、
前記配線基板の上面の前記金属パッド片よりなるボンデ
ィングパッド上に搭載された半導体素子と、前記半導体
素子の電極端子と、前記配線基板の上面に露出した前記
導体部材の導電材とを電気的に接続した接続部材と、前
記配線基板の上面の半導体素子と接続部材の外囲を封止
した封止樹脂とよりなる半導体装置である。
【0015】そして具体的には、配線基板を構成してい
る複数の導体部材の面と金属パッド片よりなるボンディ
ングパッドの面とは段差を有している半導体装置であ
る。
【0016】また、配線基板はその上面に、導体部材の
導電材と接続した金属被膜からなる電極パッドが設けら
れ、前記電極パッドと半導体素子の電極とが接続部材で
接続され、その下面に、前記導電部材の導電材と接続
し、上面の電極パッドと対応した端子パッドが設けられ
ている半導体装置である。
【0017】本発明の半導体装置の製造方法は、導電材
の外囲を絶縁材で被覆した導体部材の複数と、疎水性の
棒状体とを束ねて配列させて導体部材群を形成する工程
と、前記導体部材群を構成している各導体部材間を絶縁
性樹脂で互いに接着固定して直方体状の基板ブロックを
形成する工程と、前記基板ブロックから前記疎水性の棒
状体を抜き取り、基板ブロックに空洞部を形成する工程
と、前記基板ブロックに対して所定の厚みでスライシン
グすることにより、その上下面内に導電材とその外周を
被覆した絶縁材との断面、およびその上下面内に貫通し
た空洞部が配列された基板要素を形成する工程と、前記
基板要素の上面と下面とに金属被膜を形成するとともに
前記空洞部に金属パッドを埋め込んで配線基板を形成す
る工程と、前記配線基板の上面の金属パッド上に半導体
素子を搭載する工程と、前記配線基板上の半導体素子の
電極と前記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気
的に接続する工程と、前記配線基板の上面の半導体素
子、接続部材の外囲を封止樹脂で封止する工程とよりな
る半導体装置の製造方法である。
【0018】前記構成の通り、本発明の半導体装置は、
その上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶
縁被覆された導電材による複数の導体部材と、それら導
体部材を固定した絶縁性材料とによる異方導電性配線基
板を用い、配線基板の上面に露出した導体部材の導電材
面に電極パッドと1個以上の金属パッド片よりなるボン
ディングパッドとを備えているので、電気的、耐湿的、
熱的課題が解決できるものである。特に金属パッド部
は、一体の熱良導体金属片で構成されているため、発熱
性の半導体素子を搭載した場合であっても、2次実装基
板への放熱性が飛躍的に改善されるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置および
その製造方法の一実施形態について、図面を参照しなが
ら説明する。
【0020】まずはじめに本実施形態の半導体装置を構
成する配線基板の形態について説明する。本実施形態の
配線基板は概して、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁材で被覆された導電材による複数
の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶
縁性樹脂とによる異方導電性の配線基板である。
【0021】図1は本実施形態の異方導電性の配線基板
の製造方法を示す図である。
【0022】まず図1(a)の部分的な斜視図に示すよ
うに、配線基板を構成する一構成要件である導電材11
を用意する。導電材11の材料としては、銅(Cu)、
銅合金、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、ニ
ッケル(Ni)、ニッケル合金、または金(Au)など
から選択された導電性金属である。またここでは図示す
るように、導電材はその断面形状が円形(i)または多
角形(六角形(ii)、四角形(iii)、三角形(iv)
等)をなし、熱的、電気的に良導体の材料で構成された
素線(金属細線)である。また導電材の線径は10〜5
00[μm]としている。
【0023】次に図1(b)の部分的な斜視図に示すよ
うに、導電材11に対してその外周にポリイミド樹脂、
ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エナメル
等の絶縁材料で絶縁被覆材12(絶縁材)が形成された
導体部材13を形成する。ここで形成する絶縁被覆材1
2の厚さは、加熱硬化後1〜100[μm]になるよう
に形成し、硬化は各材料が硬化するに要する温度で行う
ものとする。なお図1(b)においても図1(a)と同
様に、形状の例として、導電材はその断面形状が円形
(i)または多角形(六角形(ii)、四角形(iii)、
三角形(iv))を示している。
【0024】次に図1(c)の部分的な斜視図に示すよ
うに、複数の導体部材13の断面が細密充填となるよう
に結束して導体部材群14を形成する。ここでは複数の
導体部材13をその断面が格子状または千鳥状の複数配
列で束ねて配列させる。図1(c)では結束力を強固に
するために千鳥配置した状態を示している。さらにこの
時、テフロン(登録商標)より構成された疎水性の棒状
体を組み込んで配列させるが、導体部材13で疎水性の
棒状体を包囲するように配列させる。そして結束固定し
た導体部材群14の間隙をポリイミド樹脂、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エナメル等の絶縁性
樹脂による絶縁性接着剤15で接着して加熱硬化し、基
板ブロック16を形成する。ここで絶縁性接着剤15の
硬化は各材料が硬化するに要する温度で行うものとす
る。そして冷却後に疎水性の棒状テフロンを抜き取るこ
とにより、空洞部17を有した基板ブロック16を形成
する。
【0025】次に図1(d)に示すように、前工程で形
成した基板ブロック16の例えばB−B1ラインに対し
て、その長手方向に対して30°〜150°の任意の角
度で0.05[mm]〜2.00[mm]の厚さにスラ
イシング加工して、異方導電性元基板18(基板要素)
を形成する。ここでスライシング加工には、スライシン
グソーやワイヤーソーを用いて所定厚さに切断する。ま
たスライシング後の基板上下面(表裏面)の粗面は研
削、研磨により滑らかな表面に仕上げる。この時、粗面
はポリッシングなどの研磨仕上げであっても何ら問題は
ない。
【0026】次に図1(e)の平面図に示すように、そ
の上下面が滑らかに仕上げられた異方導電性元基板18
の空洞部17に所望厚の金属パッド片を埋め込んで複数
の上面ボンディングパッド19aとそれを取り囲む複数
の上面電極パッド20aを形成する。またここでは基板
面上に露出している複数の導電材にまたがるように電極
パッド20aを形成するものである。また複数の電極パ
ッドなどのパターン群の配置は、異方導電性元基板18
の全面に所定の間隔で繰り返して行い、所望の面積で区
切った個々の基板単位ごとに上面ボンディングパッド1
9a、上面電極パッド20aを形成する。また図面には
表さないが、同様に異方導電性元基板18の下面(裏
面)側にも上面に配置した各パッドと対応する箇所に複
数の下面ボンディングパッドとそれを取り囲む複数の下
面電極パッドをそれぞれ形成する。
【0027】また複数の電極パッドなどのパターンの形
成は、異方導電性元基板18の上下面にCu/Ni/A
uの積層被膜をそれぞれ14[μm]/4[μm]/
0.5[μm]の厚さに形成し、この積層被膜に所定の
パターンが施されたフォトマスクを用いて、フォトリソ
グラフ技術により複数の上面電極パッド20aおよび下
面電極パッドが配置されるように行う。また、この際の
積層金属被膜は熱的、電気的に良導体であれば前述の材
料以外でもなんら問題は無く、膜厚も前記厚みにこだわ
るものではない。フォトリソグラフ技術はフォトマスク
でフォトレジストに所定のパターンを形成してパターン
開口部を乾式もしくは湿式でエッチングを行い、電極パ
ッドの形成を行うものである。また同様にして基板に埋
め込んだ金属パッド片に対しても金属被膜を形成する。
このようにして配線基板の上下面が最短でつながる電気
特性に優れた異方導電性配線基板群が実現できる。
【0028】最後に図1(f)の平面図に示すように、
形成した異方導電性配線基板群の所定の区切り箇所をダ
イシングソーやワイヤーソー等で切断して、個片化され
た1枚の異方導電性配線基板21を形成する。
【0029】形成した異方導電性配線基板21は、その
上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶縁被
膜で被覆された導電材による複数の導体部材と、それら
複数の導体部材を結束固定した絶縁性接着剤とにより構
成され、基板には金属パッドによる上面ボンディングパ
ッド19aと、複数の上面電極パッド20a、基板の下
面に下面ボンディングパッドと、外部端子を構成する複
数の下面電極パッド(端子パッド)とが形成された基板
であって、基板の上下面が最短でつながり、電気特性に
優れた各異方導電性の配線基板を実現できるものであ
る。
【0030】また基板の側面は導体部材と絶縁性接着剤
(絶縁性材料)とが交互に露出しているものである。ま
た配線基板自体は円形、矩形、六角形、八角形のいずれ
かの形状を有しているものである。
【0031】次に本実施形態の半導体装置およびその製
造方法について図面を参照しながら説明する。
【0032】図2(a)〜図2(g)は本実施形態の半
導体装置およびその製造方法を示す図であり、図2
(a)は平面図、図2(b)は底面図、図2(c)〜図
2(g)は主要な断面図である。
【0033】まず図2(a),図2(b),図2(c)
に示すように、前述の配線基板の形態で説明したような
異方導電性配線基板を用意する。ここではその上面と下
面とにわたって一体で設けられ、外周に絶縁被覆材が形
成された導電材による複数の導体部材と、複数の導体部
材を結束固定した絶縁性接着剤とにより形成された導体
部材群よりなる配線基板であって、基板の上面および下
面に、金属パッドが埋め込まれて形成された上面ボンデ
ィングパッド19a,下面ボンディングパッド19b
と、導体部材群の導体部材と接続した上面電極パッド2
0a,下面電極パッド20bとがそれぞれ設けられた異
方導電性配線基板21を用意する。また上面電極パッド
の面20aと上面ボンディングパッド19aの面とは、
金属パッドの埋め込み構造により段差を有し、本実施形
態では上面ボンディングパッド19aの面を低く設定し
ている。なお、用意した異方導電性配線基板21におい
て、製造過程の実際には、図示したような構成の異方導
電性配線基板21が基板面内にマトリックス状に複数配
置された1枚の基板状態で扱うものである。
【0034】次に図2(d)に示すように、ダイボンデ
ィング工程として、異方導電性配線基板21の上面の上
面ボンディングパッド19aの表面にエポキシ樹脂とA
gフレークとを混合したAgペースト等の導電性接着剤
22を適正量滴下塗布し、上面ボンディングパッド19
aの導電性接着剤22上に回路主面を上にした半導体素
子23を搭載する。そして窒素雰囲気にした100〜2
50[℃]の硬化炉中で1〜2時間加熱して、半導体素
子23を導電性接着剤22で上面ボンディングパッド1
9a上に接着固定する。その際、導電性接着剤22に半
田を使用したり、導電性接着剤22の硬化温度が低温で
あれば空気雰囲気中で行っても何ら問題はない。
【0035】次に図2(e)に示すように、ワイヤーボ
ンディング工程として、基板上に搭載した半導体素子2
3の主面上に配置されている複数の電極端子と異方導電
性配線基板21の上面に配置された複数の上面電極パッ
ド20aとの間を直径が15〜35[μm]のAu、C
u、Al等の細線からなる接続部材24でワイヤーボン
ダーを用いて接続する。ここでワイヤーボンドは超音波
振動を加えながら150〜250[℃]の温度のもとで
接続に必要な加重を必要な時間、雰囲気が窒素雰囲気に
保たれた中で実施するが、200[℃]以下の温度であ
れば空気中でも問題はない。
【0036】次に図2(f)に示すように、樹脂封止工
程として、ワイヤーボンド後の異方導電性配線基板21
を樹脂封止金型にセットして、樹脂封止金型のゲート口
より溶融エポキシ樹脂を金型キャビティー内に注入する
トランスファー樹脂封止を行い、基板上面に封止樹脂2
5を形成する。ここで成型用の樹脂封止金型の表面温度
は170〜190[℃]とし、金型キャビティーは異方
導電性配線基板21の上面全面を覆うものであっても何
ら問題はない。このようにして本実施形態の異方導電性
配線基板21を有する半導体装置26が完成する。
【0037】また図2(g)に示すように、マザーボー
ドなどの実装配線基板への2次実装工程としては、半導
体装置26は実装配線基板27上の配線端子28上に半
田印刷技術等で半田ペースト29が印刷された部分に、
半導体装置の基板が備える下面ボンディングパッド19
bや下面電極パッド20bが一致するように配置し、リ
フロー炉中で半田ペースト29を溶融して実装配線基板
27の所定の場所に半導体装置26を固定するものであ
る。
【0038】以上のように、その上面と下面とにわたっ
て一体で設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材
による複数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束
固定した絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面
に金属パッド片による上面ボンディングパッド19a、
下面ボンディングパッド19bと、複数の上面電極パッ
ド20a、下面電極パッド20bが形成された異方導電
性配線基板21と、その異方導電性配線基板21の上面
に搭載された半導体素子23と、半導体素子23の電極
端子と異方導電性配線基板21の上面に露出した上面電
極パッド20aとを電気的に接続した接続部材24と、
異方導電性配線基板21の上面の半導体素子23、接続
部材24の外囲を封止した封止樹脂25とよりなる半導
体装置を実現できるものである。とりわけ基板構成材料
のボンディングパッド部が一体の熱良導体の金属パッド
片で構成されているため、2次実装基板への放熱性が飛
躍的に改善されるものである。
【0039】次に半導体装置の他の実施形態について説
明する。
【0040】まず図3は第2の実施形態の半導体装置を
示す図であり、その上面と下面とにわたって一体で設け
られ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複数の
導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶縁
性接着剤とにより構成され、基板の上下面に上面ボンデ
ィングパッド19a、下面ボンディングパッド19b
と、複数の上面電極パッド20a、下面電極パッド20
bとが複数列(2列)で配列されて形成された異方導電
性配線基板21と、その異方導電性配線基板21の上面
に導電性接着剤により搭載された半導体素子23と、半
導体素子23の電極端子と異方導電性配線基板21の上
面に露出した上面電極パッド20aとを電気的に接続し
た金属細線による接続部材24と、異方導電性配線基板
21の上面の半導体素子23、接続部材24の外囲を封
止した封止樹脂25とよりなる半導体装置である。
【0041】図3に示した半導体装置は、図4(a),
(b),(c)に示すように異方導電性配線基板21と
して、図2で示した1列構造ではなく、多数列(2列)
の上面電極パッド20aと下面電極パッド20bを設け
た異方導電性配線基板21を用いて半導体装置を構成し
たものであり、その製造としては端子数が増加したのを
除いて、前述と同様な工程を用いることで実現できる。
【0042】また、異方導電性配線基板21の下面ボン
ディングパッド19bや下面電極パッド20bに対し
て、金属製の半田ボールなどのボール電極を付設するこ
とにより、BGAタイプの半導体装置を実現できる。
【0043】次に図5は第3の実施形態の半導体装置を
示す断面図であり、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複
数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した
絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面に金属パ
ッド片による上面ボンディングパッド19a,下面ボン
ディングパッド19bと、複数の上面電極パッド20
a、下面電極パッド20bとが形成された異方導電性配
線基板21と、その異方導電性配線基板21の上面に導
電性接着剤によりフリップチップ実装で搭載された半導
体素子23と、半導体素子23の電極端子と上面電極パ
ッド20aとを電気的に接続した接続部材である突起電
極30と、異方導電性配線基板21の上面と半導体素子
23との間隙を封止した封止樹脂25(アンダーフィル
材)とよりなる半導体装置である。図5に示した半導体
装置では、基板への金属パッド片の埋め込みにより形成
されたボンディングパッド19a,19bの面と電極パ
ッド20a,20bの面とは同等面に形成しているが、
薄厚みの金属パッド片を埋め込むことにより、ボンディ
ングパッド面を下げたり、または逆に厚みをつけること
により段差を設けて形成してもよい。また図5に示した
半導体装置は、基板上に搭載する半導体素子を回路形成
された主面側を基板に対向させて実装するフリップチッ
プ実装を適用した構造であり、接続部材として金属細線
を用いず、突起電極で基板接続するため、基板サイズと
半導体素子のサイズとを同等にしてCSP(チップサイ
ズパッケージ)型の半導体装置を実現できるものであ
る。またこのタイプの半導体装置の製造では、用いる異
方導電性配線基板の上面には、半導体素子を搭載するた
めの上面ボンディングパッドを設けなくてもよい。
【0044】その他の実施形態として、異方導電性配線
基板の電極パッドをエリアアレー配置した構造とし、搭
載する半導体素子として、半導体素子の主面上にアレー
状に電極端子が形成されたエリアアレーパッドタイプの
半導体素子を用いることにより、基板底面でフルグリッ
ドタイプのCSP型の半導体装置を実現できるものであ
る。
【0045】以上、各実施形態で説明した半導体装置
は、その構成部材の1つとして、細線状の導電材が絶縁
被覆されて構成された導体部材の複数本を束にして絶縁
性接着剤でブロック形成したものをスライスすることに
より得た異方導電性配線基板を有しているので、基板上
下面間の電気抵抗およびインダクタンスが著しく小さく
なり、また基板自体は従来のようにビアホールを保有し
ないために基板上面への水の浸入は極めて低くなり信頼
性が高い半導体装置を実現できるものである。さらに基
板構成材料が熱良導体からなるために、2次実装基板へ
の放熱性が飛躍的に改善され、電気的、耐湿性的、熱的
に優れた半導体装置を提供できるものである。とりわけ
本実施形態の半導体装置では、基板構成材料のボンディ
ングパッド部が熱良導体の金属パッド片で一体構成され
ているため、2次実装基板への放熱性が飛躍的に改善さ
れるものである。また基板に埋め込む金属パッド片の厚
みを薄くすることにより、配線基板としてキャビティー
を有することになるため、半導体装置全体として薄型の
半導体装置を実現できる。
【0046】
【発明の効果】以上、本発明の半導体装置は、その構成
部材の1つとして、細線状の導電材が絶縁被覆されて構
成された導体部材の複数本を束にして絶縁性接着剤でブ
ロック形成したものをスライスすることにより得た異方
導電性配線基板を有しているので、基板上下面間の電気
抵抗およびインダクタンスが著しく小さくなり、電気的
に優れた半導体装置である。また基板自体は従来のよう
にビアホールを保有しないために基板上面への水の浸入
は極めて低くなり信頼性が高い半導体装置を実現できる
ものである。さらに基板構成材料が熱良導体の一体物か
らなるために、2次実装基板への放熱性が飛躍的に改善
され、電気的、耐湿性的、熱的に優れた半導体装置を提
供できるものである。
【0047】また本発明の半導体装置の製造方法は、細
線状の導電材が絶縁被覆されて構成された導体部材の複
数本を束にして絶縁性接着剤でブロック形成したものを
スライスすることにより異方導電性配線基板を形成し、
その基板を用いて半導体装置を製造するものであるた
め、電気的、耐湿的、熱的に優れた半導体装置を製造で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体装置に用いる異方
導電性配線基板の製造方法を示す図
【図2】本発明の一実施形態の半導体装置およびその製
造方法を示す図
【図3】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図
【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の配線基板を
示す図
【図5】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図
【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す図
【符号の説明】
1 プリント配線基板 2 絶縁基材 3 ボンディングパッド 3a 上面ボンディングパッド 3b 下面ボンディングパッド 4 電極パッド 4a 上面電極パッド 4b 下面電極パッド 5 ソルダーレジスト膜 6 スルーホール 7 半導体素子 8 導電性接着剤 9 接続部材 10 封止樹脂 11 導電材 12 絶縁被覆材 13 導体部材 14 導体部材群 15 絶縁性接着剤 16 基板ブロック 17 空洞部 18 異方導電性元基板 19a 上面ボンディングパッド 19b 下面ボンディングパッド 20a 上面電極パッド 20b 下面電極パッド 21 異方導電性配線基板 22 導電性接着剤 23 半導体素子 24 接続部材 25 封止樹脂 26 半導体装置 27 実装配線基板 28 配線端子 29 半田ペースト 30 突起電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その上面と下面にわたって一体で設けら
    れ、外周を絶縁材で被覆された導電材による複数の導体
    部材と、その上面と下面にわたって一体で設けられた金
    属パッド部と、前記導体部材、金属パッド片を一体に固
    定した絶縁性材料とによる配線基板と、 前記配線基板の上面の前記金属パッド片よりなるボンデ
    ィングパッド上に搭載された半導体素子と、 前記半導体素子の電極端子と、前記配線基板の上面に露
    出した前記導体部材の導電材とを電気的に接続した接続
    部材と、 前記配線基板の上面の半導体素子と接続部材の外囲を封
    止した封止樹脂とよりなることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 配線基板を構成している複数の導体部材
    の面と金属パッド片よりなるボンディングパッドの面と
    は段差を有し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. 【請求項3】 配線基板はその上面に、導体部材の導電
    材と接続した金属被膜からなる電極パッドが設けられ、
    前記電極パッドと半導体素子の電極とが接続部材で接続
    され、その下面に、前記導電部材の導電材と接続し、上
    面の電極パッドと対応した端子パッドが設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 導電材の外囲を絶縁材で被覆した導体部
    材の複数と、疎水性の棒状体とを束ねて配列させて導体
    部材群を形成する工程と、 前記導体部材群を構成している各導体部材間を絶縁性樹
    脂で互いに接着固定して直方体状の基板ブロックを形成
    する工程と、 前記基板ブロックから前記疎水性の棒状体を抜き取り、
    基板ブロックに空洞部を形成する工程と、 前記基板ブロックに対して所定の厚みでスライシングす
    ることにより、その上下面内に導電材とその外周を被覆
    した絶縁材との断面、およびその上下面内に貫通した空
    洞部が配列された基板要素を形成する工程と、 前記基板要素の上面と下面とに金属被膜を形成するとと
    もに前記空洞部に金属パッドを埋め込んで配線基板を形
    成する工程と、 前記配線基板の上面の金属パッド上に半導体素子を搭載
    する工程と、 前記配線基板上の半導体素子の電極と前記配線基板の上
    面の導電材とを接続部材で電気的に接続する工程と、 前記配線基板の上面の半導体素子、接続部材の外囲を封
    止樹脂で封止する工程とよりなることを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
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