JP2003324180A - Mounter for semiconductor device - Google Patents

Mounter for semiconductor device

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JP2003324180A
JP2003324180A JP2003158025A JP2003158025A JP2003324180A JP 2003324180 A JP2003324180 A JP 2003324180A JP 2003158025 A JP2003158025 A JP 2003158025A JP 2003158025 A JP2003158025 A JP 2003158025A JP 2003324180 A JP2003324180 A JP 2003324180A
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semiconductor device
semiconductor
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JP2003158025A
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Japanese (ja)
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Tsukasa Shiraishi
司 白石
Tsutomu Mitani
力 三谷
Kazuyoshi Amami
和由 天見
Yoshihiro Bessho
芳宏 別所
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device wherein a semiconductor element is mounted on both sides of a multilayer circuit board having three-dimensional wiring using inner via holes, which enables high-speed operation and the reduction of size by using the ordinary stacked-layer structure of the semiconductor elements without employing a chip-on-chip structure. <P>SOLUTION: General-purpose semiconductor devices are mounted on both sides of the multilayer circuit board having three-dimensional wiring using the inner via holes so as to oppose each other with the multilayer circuit board between. Electrode terminals of individual semiconductor elements are connected via the three-dimensional wiring of the multilayer circuit board. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、インナバイアホー
ルを用いた立体配線を有する多層配線板の両面に半導体
素子を実装して形成される半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device formed by mounting semiconductor elements on both surfaces of a multilayer wiring board having a three-dimensional wiring using inner via holes.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を用いた電子機器の小型化を
図るために、単体の半導体素子に複数の電子回路を組み
込んだ半導体素子の開発が行われているが、現実には半
導体材料、プロセス、デザインルール等の制限からすべ
ての機能を単体の半導体素子に持たせることは困難であ
り、複数の半導体素子を使用することが必要な場合が多
い。かかる場合には、小型化と高速化を図るために、図
19に示すように、半導体素子同士を電極部を用いて直
接接続するチップ・オン・チップの構成が用いられる。
図中、1は第1の半導体素子、2は第1の半導体素子1
に形成した電極端子、3は第2の半導体素子、4は第2
の半導体素子3に形成した電極端子、10ははんだ等の
主に導電性金属材料からなる接合部、11は硬化した絶
縁性樹脂である。このように、チップ・オン・チップ構
成とすることで素子間の配線長が短縮でき、電気信号の
伝達遅延が少くなり、半導体装置の高速化が可能となる
とともに、半導体素子を積層配置するため、半導体装置
の小型化も可能となる。
2. Description of the Related Art In order to miniaturize electronic equipment using semiconductor elements, semiconductor elements in which a plurality of electronic circuits are incorporated in a single semiconductor element have been developed. However, it is difficult to give all the functions to a single semiconductor element due to restrictions such as design rules, and it is often necessary to use a plurality of semiconductor elements. In such a case, in order to reduce the size and increase the speed, as shown in FIG. 19, a chip-on-chip configuration is used in which semiconductor elements are directly connected to each other by using electrode portions.
In the figure, 1 is a first semiconductor element, 2 is a first semiconductor element 1
Formed on the electrode terminals, 3 is a second semiconductor element, and 4 is a second semiconductor element.
2. The electrode terminals formed on the semiconductor element 3 of FIG. 10 are joints mainly made of a conductive metal material such as solder, and 11 is a cured insulating resin. In this way, by adopting the chip-on-chip configuration, the wiring length between the elements can be shortened, the transmission delay of electric signals can be reduced, the speed of the semiconductor device can be increased, and the semiconductor elements can be stacked. Therefore, the semiconductor device can be downsized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようなチップ・オ
ン・チップ構成では、接合部10を介して第1の半導体
素子1と第2の半導体素子3とを電気的に接続する場
合、各半導体素子の電極端子2、3を夫々対向する位置
に配置しておくことが必要となる。このため、汎用の半
導体素子を利用することができず、予め電極端子2、3
の位置を考慮して設計された半導体素子の使用が必要と
なり、半導体素子の設計開発が別途、不可欠となる。ま
た、第1、第2の半導体素子の電極端子2、3の位置が
限定されるため、半導体装置の小型化が困難な場合もあ
り、これは製造歩留まりの低下にもつながる。そこで、
本発明は、チップ・オン・チップ構成を用いずに、汎用
の半導体素子を用いることにより、高速動作、小型化を
可能とした半導体装置を提供することを目的とする。特
に、半導体素子の電極配置が、エリアアレイ型であるC
PU等の半導体素子を用いた場合であっても、配線長が
長くならず、高速動作、小型化を可能とした半導体装置
を提供することを目的とする。
In such a chip-on-chip structure, when the first semiconductor element 1 and the second semiconductor element 3 are electrically connected via the joint portion 10, each semiconductor is connected. It is necessary to arrange the electrode terminals 2 and 3 of the element at positions facing each other. For this reason, a general-purpose semiconductor element cannot be used, and the electrode terminals 2, 3 are previously formed.
It is necessary to use a semiconductor device designed in consideration of the position of, and the design and development of the semiconductor device becomes indispensable separately. Further, since the positions of the electrode terminals 2 and 3 of the first and second semiconductor elements are limited, it may be difficult to reduce the size of the semiconductor device, which leads to a reduction in manufacturing yield. Therefore,
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of high-speed operation and miniaturization by using a general-purpose semiconductor element without using a chip-on-chip structure. In particular, the electrode arrangement of the semiconductor element is an area array type C.
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the wiring length does not become long and high-speed operation and miniaturization are possible even when a semiconductor element such as PU is used.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは鋭意
研究の結果、汎用の半導体装置をインナバイアホールを
用いた立体配線を有する多層配線板の両側に、該多層配
線板を介して対向するように実装し、互いに電極端子間
を接続することにより、半導体素子の高速動作を維持し
ながら、小型化された半導体装置の作製が可能となるこ
と、特に、かかる立体配線を用いることにより、エリア
アレイ型の電極配置を有する半導体素子であっても、配
線長を長くすることなく半導体装置の作製が可能となる
ことを見出し、本発明を完成した。
As a result of intensive research, the inventors of the present invention have found that a general-purpose semiconductor device faces a multilayer wiring board having a three-dimensional wiring using inner via holes on both sides of the multilayer wiring board. It is possible to manufacture a miniaturized semiconductor device while maintaining high-speed operation of a semiconductor element by mounting the semiconductor device and connecting the electrode terminals to each other, in particular, by using such a three-dimensional wiring, The present invention has been completed by finding that even a semiconductor element having an area array type electrode arrangement can manufacture a semiconductor device without increasing the wiring length.

【0005】即ち、本発明は、樹脂含浸繊維シートから
なる絶縁層と回路パターン層とが交互に積層され、各絶
縁層を貫通して設けられた複数のインナバイアホールを
介して上記絶縁層の両面に設けられた上記回路パターン
層が電気的に接続された立体配線を備えた多層配線板
と、その両面にフェイスダウンにてフリップチップ実装
された少なくとも第1および第2の半導体素子であっ
て、各半導体素子の電極端子間が互いに上記立体配線に
より接続された半導体素子とを含むことを特徴とする半
導体装置である。このように、本発明にかかる半導体装
置では、薄層の多層配線板を介して半導体素子がフェイ
スダウンでフリップチップ実装されるため、汎用の半導
体素子を使用して、チップ・オン・チップ構造に近似
の、小型化された半導体装置を形成することができる。
特に、多層配線板では、インナバイアホールを用いた立
体配線が用いられるため、多層配線板の両面に設けられ
た半導体素子を接続する配線を3次元の立体配線とする
ことでき、基板平面上を配線が引き回され、2次元の配
線となる通常の配線基板を用いる場合に比較して配線長
を短くすることが可能となる。従って、本発明を用いる
ことにより、汎用の半導体素子を用いた場合でも、従来
のチップ・オン・チップ構造を用いた場合と同様に、半
導体装置の小型化、配線長の短縮による電気信号の遅延
を防止した素子動作の高速化が可能となる。また、半導
体素子の間に多層配線板が配置されているので、各半導
体素子の取り付け、取り外し時に、他方の半導体素子に
応力がかからず、ダメージの発生を抑えることも可能と
なる。
That is, according to the present invention, insulating layers made of a resin-impregnated fiber sheet and circuit pattern layers are alternately laminated, and the insulating layers are formed through a plurality of inner via holes penetrating each insulating layer. A multi-layer wiring board provided with three-dimensional wiring to which the circuit pattern layers provided on both sides are electrically connected, and at least first and second semiconductor elements face-down flip-chip mounted on both sides thereof. , A semiconductor device in which the electrode terminals of the respective semiconductor elements are connected to each other by the three-dimensional wiring. As described above, in the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element is face-down flip-chip mounted via the thin multilayer wiring board, so that a general-purpose semiconductor element is used to form a chip-on-chip structure. An approximately miniaturized semiconductor device can be formed.
In particular, in a multilayer wiring board, three-dimensional wiring using inner via holes is used. Therefore, the wiring connecting the semiconductor elements provided on both surfaces of the multilayer wiring board can be a three-dimensional three-dimensional wiring. It is possible to shorten the wiring length as compared with the case of using a normal wiring board in which wiring is routed and becomes a two-dimensional wiring. Therefore, by using the present invention, even when a general-purpose semiconductor element is used, as in the case of using the conventional chip-on-chip structure, the size of the semiconductor device is reduced and the delay of the electric signal due to the shortening of the wiring length is delayed. It is possible to speed up the operation of the device while preventing the above. In addition, since the multilayer wiring board is arranged between the semiconductor elements, stress is not applied to the other semiconductor element when each semiconductor element is attached or detached, and the occurrence of damage can be suppressed.

【0006】上記多層配線板の両面に夫々実装される1
または2以上の半導体素子の上記多層配線板に垂直方向
の投影面は、重なることが好ましい。このように、その
垂直方向の投影面が重なるように多層配線板の両面に半
導体素子を実装することにより、多層配線板を構成する
絶縁基板を、剛性が小さく反り易い熱硬化型樹脂を含侵
させた繊維シートから形成した場合であっても、多層配
線板107に垂直方向(Z軸方向)への反りを少なくす
ることが可能となる。
1 mounted on both sides of the multilayer wiring board
Alternatively, the projection planes of two or more semiconductor elements in the vertical direction on the multilayer wiring board preferably overlap. In this way, by mounting the semiconductor elements on both surfaces of the multilayer wiring board so that the projection planes in the vertical direction thereof overlap, the insulating substrate constituting the multilayer wiring board is impregnated with a thermosetting resin that has low rigidity and is easily warped. Even when it is formed from the above-mentioned fiber sheet, it is possible to reduce the warp of the multilayer wiring board 107 in the vertical direction (Z-axis direction).

【0007】また、本発明は、上記第1および第2の半
導体素子が所定の箇所の両面に夫々実装された上記多層
配線板を湾曲させることにより、上記多層配線板が上記
第2の半導体素子の裏面を覆うように接着され、更に、
上記多層配線板を介して上記第2の半導体素子の上記裏
面と対向するように第3の半導体装置がフリップチップ
実装されることにより、上記第1、第2および第3の半
導体素子が夫々上記多層配線板を介して積層されてなる
ことを特徴とする半導体装置でもある。このように、薄
層の多層配線板を湾曲させ、半導体装置と多層配線板と
を交互に積層することにより、多数の半導体素子を搭載
する場合でも、半導体装置の小型化が可能となる。
Further, according to the present invention, by bending the multilayer wiring board on which the first and second semiconductor elements are mounted on both surfaces of a predetermined location respectively, the multilayer wiring board has the second semiconductor element. It is glued to cover the back of the
By flip-chip mounting the third semiconductor device so as to face the back surface of the second semiconductor element via the multilayer wiring board, the first, second, and third semiconductor elements are respectively attached. It is also a semiconductor device characterized by being laminated via a multilayer wiring board. By thus bending the thin multilayer wiring board and alternately stacking the semiconductor device and the multilayer wiring board, the semiconductor device can be downsized even when a large number of semiconductor elements are mounted.

【0008】また、本発明は、上記半導体装置を、更
に、表面に回路パターンを備えたマザー多層配線板上に
載置し、上記半導体装置と上記マザー多層配線板とを電
気的接続手段により接続してなる半導体装置の実装体で
もある。半導体素子をマザー多層配線板に搭載すること
により、高密度実装体の形成が可能となるとともに、予
め半導体装置を作製し、品質、信頼性等の検査を行い、
良品の半導体装置のみをマザー多層配線板上に搭載する
ことにより、実装体の生産性向上を図ることが可能とな
る。
Further, according to the present invention, the semiconductor device is further mounted on a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on its surface, and the semiconductor device and the mother multilayer wiring board are connected by an electrical connecting means. It is also a mounted body of a semiconductor device. By mounting the semiconductor element on the mother multilayer wiring board, it becomes possible to form a high-density mounting body, and at the same time, the semiconductor device is manufactured in advance, and the quality and reliability are inspected.
By mounting only good semiconductor devices on the mother multilayer wiring board, it is possible to improve the productivity of the mounted body.

【0009】上記電気的接続手段は、上記第2の半導体
素子の裏面を上記マザー多層配線板上に接着して上記半
導体装置を上記マザー多層配線板上に載置することによ
り、上記半導体装置の上記多層配線板と上記マザー多層
配線板との間に狭持され、上記多層配線板上の回路パタ
ーンと上記マザー多層配線板上の回路パターンとを電気
的に接続する突起電極であることが好ましい。電気的接
続手段にかかる突起電極を用いることにより、半導体装
置の多層配線板と上記マザー多層配線板との間の空きス
ペースを利用した接続手段の形成が可能となり、半導体
装置の実装体の小型化が可能となるからである。
In the electrical connection means, the back surface of the second semiconductor element is adhered onto the mother multilayer wiring board, and the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board. It is preferable that the protruding electrode is sandwiched between the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board, and electrically connects the circuit pattern on the multilayer wiring board and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board. . By using the protruding electrode as the electrical connecting means, it becomes possible to form the connecting means by utilizing the empty space between the multilayer wiring board of the semiconductor device and the mother multilayer wiring board, and to reduce the size of the semiconductor device package. Is possible.

【0010】上記電気的接続手段は、上記第2の半導体
素子の裏面が上記マザー多層配線板上に接着されて上記
マザー多層配線板上に載置された上記半導体装置の上記
多層配線板を湾曲させることにより、上記多層配線板上
の回路パターンと上記マザー多層配線板上の回路パター
ンとを電気的に接続してなる接続手段であることが好ま
しい。半導体装置の多層配線板を湾曲させ、接続手段を
形成することにより、電極形成工程の削減が可能とな
り、生産コストの低減を図ることができるからである。
In the electrical connection means, the back surface of the second semiconductor element is adhered onto the mother multilayer wiring board to bend the multilayer wiring board of the semiconductor device mounted on the mother multilayer wiring board. By doing so, it is preferable that the connecting means electrically connects the circuit pattern on the multilayer wiring board and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board. This is because by bending the multilayer wiring board of the semiconductor device and forming the connecting means, it is possible to reduce the electrode forming step and reduce the production cost.

【0011】上記電気的接続手段は、上記半導体装置の
上記多層配線板の配線と電気的に接続され、かつ上記マ
ザー多層配線板上に上記半導体装置を固定するための導
電性支持体であって、上記マザー多層配線板上に上記導
電性支持体を介して上記半導体装置を固定することによ
り、上記多層配線板の配線と上記マザー多層配線板上の
回路パターンとを電気的に接続させる導電性支持体であ
ることが好ましい。このように、多層配線板と電気的に
接続された金属等の導電性支持体を備えた半導体装置を
用いることにより、上記支持体をQFPのピンのように
取り扱うことができ、マザー多層配線板上への取り付
け、取り外しを容易に行うことが可能となるからであ
る。
The electrical connecting means is a conductive support for electrically connecting to the wiring of the multilayer wiring board of the semiconductor device and for fixing the semiconductor device on the mother multilayer wiring board. , By fixing the semiconductor device on the mother multilayer wiring board through the conductive support, electrically connecting the wiring of the multilayer wiring board and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board It is preferably a support. As described above, by using the semiconductor device including the conductive support such as metal electrically connected to the multilayer wiring board, the support can be handled like a QFP pin, and the mother multilayer wiring board can be used. This is because it is possible to easily attach and detach it on the top.

【0012】上記電気的接続手段は、少なくとも上記第
1および第2の半導体素子が所定の箇所の両面に夫々実
装された多層配線板を湾曲させて上記第2の半導体素子
の裏面を覆うように接着された上記多層配線板が、上記
マザー多層配線板に接するように、上記半導体装置を上
記マザー多層配線板上に載置することにより、上記多層
配線板上の回路パターンと上記マザー多層配線板上の回
路パターンとを電気的に接続させる接続手段であること
が好ましい。かかる接続手段を用いることにより、半導
体素子の実装面の下部領域を用いた接続が可能となり、
半導体装置の実装体の小型化が可能となるからである。
[0012] The electrical connection means is configured so that at least the first and second semiconductor elements are mounted on both surfaces of a predetermined location, respectively, and the multilayer wiring board is curved to cover the back surface of the second semiconductor element. By placing the semiconductor device on the mother multilayer wiring board so that the bonded multilayer wiring board contacts the mother multilayer wiring board, the circuit pattern on the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board are placed. It is preferable that the connecting means electrically connects the upper circuit pattern. By using such connecting means, connection using the lower region of the mounting surface of the semiconductor element becomes possible,
This is because the package of the semiconductor device can be downsized.

【0013】また、本発明は、半導体装置と多層配線板
とを交互に積層した上記半導体装置を、表面に回路パタ
ーンを備えたマザー多層配線板上に載置し、上記半導体
装置の多層配線板上の回路パターンと上記マザー多層配
線板上の回路パターンとを電気的に接続してなることを
特徴とする半導体装置の実装体でもある。かかる実装体
を用いることにより、半導体装置をマザー多層配線板上
に高密度実装できるからである。
According to the present invention, the semiconductor device in which the semiconductor device and the multilayer wiring board are alternately laminated is placed on a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on the surface thereof, and the multilayer wiring board of the semiconductor device is provided. It is also a mounted body of a semiconductor device, characterized in that the upper circuit pattern and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board are electrically connected. This is because the semiconductor device can be mounted on the mother multilayer wiring board at a high density by using such a mounting body.

【0014】また、本発明は、上記第1及び第2の半導
体素子のうちの少なくとも一つの半導体素子の上記電極
端子が、エリアアレイ状に配列するように形成されたこ
とを特徴とする半導体装置でもある。本発明にかかる多
層配線板では、インナバイアホールを用いた立体配線が
用いられるため、多層配線板の両面に設けられた半導体
素子間を接続する配線を3次元の立体配線とすることが
可能となる。従って、基板平面上に配線が引き回され、
配線が2次元となる通常の配線基板に比較して配線長を
短くすることが可能となる。従って、エリアアレイ状に
電極を配置した半導体素子のように、半導体素子の周辺
部のみならず、中心部付近にも電極端子を有する構造の
半導体素子を実装する場合に有効である。
Further, according to the present invention, the electrode terminal of at least one semiconductor element of the first and second semiconductor elements is formed so as to be arranged in an area array. But also. In the multilayer wiring board according to the present invention, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used, the wiring connecting the semiconductor elements provided on both surfaces of the multilayer wiring board can be a three-dimensional three-dimensional wiring. Become. Therefore, the wiring is laid on the substrate plane,
The wiring length can be shortened as compared with a normal wiring board in which the wiring is two-dimensional. Therefore, it is effective when mounting a semiconductor element having a structure having electrode terminals not only in the peripheral portion of the semiconductor element but also in the vicinity of the central portion, such as a semiconductor element in which electrodes are arranged in an area array.

【0015】また、本発明は、上記多層配線板の夫々の
面に、上記電極端子がエリアアレイ状に形成された第1
の半導体素子と、上記電極端子がペリフェラル状に形成
された第2の半導体素子とが、フェイスダウンにてフリ
ップチップ実装され、該半導体素子の該電極端子間が、
上記立体配線により接続されたことを特徴とする半導体
装置でもある。このように、本発明にかかる半導体装置
では、薄層の多層配線板を介して半導体素子がフェイス
ダウンでフリップチップ実装されるため、半導体素子を
フリップチップ実装して、小型化された半導体装置を形
成することができる。また、多層配線板では、インナバ
イアホールを用いた立体配線が用いられるため、多層配
線板の両面に設けられた半導体素子間を接続する配線を
3次元の立体配線とすることができる。このため、基板
平面上に配線が引き回され、2次元の配線となる通常の
配線基板を用いる場合に比較して配線長を短くすること
が可能となる。従って、本発明を用いることにより、エ
リアアレイ型に電極を配置した半導体素子を実装した場
合でも、半導体装置の小型化が可能となる。また、配線
長の短縮により、電気信号の遅延を防止して動作速度の
高速化が可能となるとともに、配線の低抵抗化により消
費電力の低減も可能となる。
Further, according to the present invention, a first area is provided in which the electrode terminals are formed in an area array on each surface of the multilayer wiring board.
And a second semiconductor element in which the electrode terminals are formed in a peripheral shape are face-down flip-chip mounted, and between the electrode terminals of the semiconductor element,
It is also a semiconductor device characterized by being connected by the three-dimensional wiring. As described above, in the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element is flip-chip mounted face down through the thin multilayer wiring board. Therefore, the semiconductor element is flip-chip mounted to reduce the size of the semiconductor device. Can be formed. Further, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used in the multilayer wiring board, the wiring connecting the semiconductor elements provided on both surfaces of the multilayer wiring board can be three-dimensional wiring. Therefore, the wiring is laid out on the plane of the substrate, and the wiring length can be shortened as compared with the case of using an ordinary wiring board which is a two-dimensional wiring. Therefore, by using the present invention, it is possible to reduce the size of the semiconductor device even when a semiconductor element having electrodes arranged in an area array type is mounted. Further, by shortening the wiring length, it is possible to prevent the delay of the electric signal and increase the operating speed, and it is also possible to reduce the power consumption by reducing the resistance of the wiring.

【0016】また、本発明は、上記多層配線板の一の面
には上記電極端子がエリアアレイ状に形成された半導体
素子がフェイスダウンにてフリップチップ実装され、該
多層配線板の他の面には電子部品が実装され、該半導体
素子の該電極端子と、該電子部品の電極端子とが、上記
立体配線により接続されたことを特徴とする半導体装置
でもある。このように、本発明にかかる半導体装置で
は、多層配線板では、インナバイアホールを用いた立体
配線が用いられるため、多層配線板の両面に夫々設けら
れた半導体素子とバイパスコンデンサ等の電子部品との
間を3次元の立体配線で接続できるため、基板平面上に
配線が引き回され、2次元の配線となる通常の配線基板
を用いる場合に比較して、配線長を短くすることが可能
となる。従って、高速駆動時のノイズ成分の除去を有効
に行うことができる。特に、エリアアレイ状に電極が配
列された半導体素子の中央部の電極と、電子部品とを接
続する場合に、従来の配線基板を用いる場合に比べて大
幅に配線長を短くすることが可能となる。
Further, according to the present invention, a semiconductor element having the electrode terminals formed in an area array is flip-chip mounted face down on one surface of the multilayer wiring board, and the other surface of the multilayer wiring board is mounted. An electronic part is mounted on the semiconductor device, and the electrode terminal of the semiconductor element and the electrode terminal of the electronic part are connected by the three-dimensional wiring. As described above, in the semiconductor device according to the present invention, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used in the multilayer wiring board, semiconductor elements and electronic components such as bypass capacitors provided on both surfaces of the multilayer wiring board are used. Since the three-dimensional wiring can be connected to each other, the wiring can be laid out on the plane of the board, and the wiring length can be shortened as compared with the case of using a normal wiring board that is a two-dimensional wiring. Become. Therefore, it is possible to effectively remove noise components during high-speed driving. In particular, when connecting an electrode in the central portion of a semiconductor element in which electrodes are arranged in an area array and an electronic component, the wiring length can be significantly shortened as compared with the case where a conventional wiring board is used. Become.

【0017】上記電子部品は、バイパスコンデンサであ
ることが好ましい。電子部品としてバイパスコンデンサ
を用いる場合には、配線長を短くすることによって配線
部のノイズを低減することにより、バイパスコンデンサ
によるノイズの除去を有効に行うことが可能となる
The electronic component is preferably a bypass capacitor. When using a bypass capacitor as an electronic component, it is possible to effectively remove noise by the bypass capacitor by reducing noise in the wiring section by shortening the wiring length.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
第1の実施の形態にかかる半導体装置であり、ここで
は、片面に2つの半導体素子を、もう片面には1つの半
導体素子を夫々搭載した半導体装置を示す。図1(a)
は、半導体装置の斜視図、図1(b)は、図1(a)に
示す半導体装置の、I−I’における断面図である。図
中、101は第1の半導体素子、102は第1の半導体
素子101の素子形成面に形成された電極端子、103
は第2の半導体素子、105は第3の半導体素子、10
4、106は各々の半導体素子に形成された電極端子、
107は多層配線板、108は多層配線板に形成した表
層の回路パターン、109はインナービアホールであ
る。また、110は半導体素子101、103、105
と多層配線板107の表層の回路パターン108とを電
気的に接続する接合部で、111は絶縁性の熱硬化性樹
脂である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. FIG. 1 shows a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and here shows a semiconductor device in which two semiconductor elements are mounted on one surface and one semiconductor element is mounted on the other surface. Figure 1 (a)
1A is a perspective view of the semiconductor device, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. In the figure, 101 is a first semiconductor element, 102 is an electrode terminal formed on the element formation surface of the first semiconductor element 101, and 103.
Is a second semiconductor element, 105 is a third semiconductor element, 10
4, 106 are electrode terminals formed on each semiconductor element,
107 is a multilayer wiring board, 108 is a circuit pattern on the surface layer formed on the multilayer wiring board, and 109 is an inner via hole. Further, 110 is the semiconductor element 101, 103, 105.
Reference numeral 111 is a joint portion that electrically connects the circuit pattern 108 on the surface layer of the multilayer wiring board 107 with an insulating thermosetting resin.

【0019】図1に示す半導体装置の製造工程では、ま
ず、3つの半導体素子101、103、105を準備
し、電極端子102、104、106面上にワイヤーボ
ンディング装置を利用してAuのボールバンプを形成し
た後、その頂頭部に必要量の導電性接着剤を付着させ
る。かかる導電性接着剤は、Ag、Cu、Ni等の導電
性金属の粉末と樹脂との混合物からなる。このようにし
て導電性接着剤を付着させてAu等のボールバンプを形
成した半導体素子101、103は、多層配線板107
の表面上に、半導体素子105は、多層配線板107の
裏面上に、夫々多層配線板107を介して対向するよう
に、順次フェースダウンにてフリップチップ実装され、
加熱処理により接着剤が硬化され、多層配線板107上
に接着される。
In the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1, first, three semiconductor elements 101, 103 and 105 are prepared, and Au ball bumps are formed on the surfaces of the electrode terminals 102, 104 and 106 using a wire bonding device. After forming, the required amount of conductive adhesive is applied to the top of the. Such a conductive adhesive is made of a mixture of a powder of a conductive metal such as Ag, Cu and Ni and a resin. In this way, the semiconductor elements 101 and 103 on which the ball bumps of Au or the like are formed by attaching the conductive adhesive to the multilayer wiring board 107 are used.
On the front surface of the semiconductor element 105, the semiconductor elements 105 are sequentially face-down flip-chip mounted on the back surface of the multilayer wiring board 107 so as to face each other via the multilayer wiring board 107.
The heat treatment cures the adhesive and bonds it onto the multilayer wiring board 107.

【0020】ここで、図2(a)(b)(e)に、第1
の半導体素子101、第2の半導体素子103、第3の
半導体素子105の裏面に設けられたバンプの配置を、
図2(c)(d)に、これらの半導体素子が実装される
多層配線板107の上面および裏面の回路パターンを、
夫々示す。第1の半導体素子101の裏面に形成された
バンプa1、a2、a3・・・および第2の半導体素子
103の裏面に形成されたバンプb1、b2、b3・・
・は、夫々多層配線板107の上面の電極x1、x2、
x3、・・・、およびx11、x12、x13・・・に
接続される。一方、第3の半導体素子105の裏面に形
成されたバンプc1、c2、c3・・・は、多層配線板
107の下面の電極y1、y2、y3・・・に接続され
る。更に、多層配線板107の立体配線により、多層配
線板107の上面および下面に形成された電極x1とy
1、x2とy2、x3とy3・・・の間が夫々電気的に
接続されている。従って、多層配線板107の両面に第
1および第2の半導体素子101、102および第3の
半導体素子105を夫々実装することにより、各半導体
素子の電極端子間が多層配線板107の立体配線を介し
て電気的に接続され、従来のチップ・オン・チップ構造
に近似した積層構造を形成することが可能となる。尚、
導電性接着剤を硬化させ、半導体素子101、103、
105を多層配線板107上に固定した後、電気的検査
を施して各半導体素子が良品であることが確認される。
Here, in FIG. 2 (a) (b) (e), the first
Of the bumps provided on the back surfaces of the semiconductor element 101, the second semiconductor element 103, and the third semiconductor element 105 of
2C and 2D show circuit patterns on the upper surface and the back surface of the multilayer wiring board 107 on which these semiconductor elements are mounted,
Show each. The bumps a1, a2, a3 ... Formed on the back surface of the first semiconductor element 101 and the bumps b1, b2, b3 ... Formed on the back surface of the second semiconductor element 103.
Are the electrodes x1, x2 on the upper surface of the multilayer wiring board 107,
, and x11, x12, x13, ... On the other hand, the bumps c1, c2, c3 ... Formed on the back surface of the third semiconductor element 105 are connected to the electrodes y1, y2, y3 ... On the lower surface of the multilayer wiring board 107. Furthermore, the electrodes x1 and y formed on the upper surface and the lower surface of the multilayer wiring board 107 are formed by the three-dimensional wiring of the multilayer wiring board 107.
1, x2 and y2, x3 and y3 ... Are electrically connected to each other. Therefore, by mounting the first and second semiconductor elements 101, 102 and the third semiconductor element 105 on both surfaces of the multilayer wiring board 107, the three-dimensional wiring of the multilayer wiring board 107 can be provided between the electrode terminals of each semiconductor element. It is possible to form a laminated structure similar to the conventional chip-on-chip structure by being electrically connected to each other. still,
By curing the conductive adhesive, the semiconductor elements 101, 103,
After fixing 105 on the multilayer wiring board 107, an electrical inspection is performed to confirm that each semiconductor element is a good product.

【0021】次に、半導体素子101、103、105
と多層配線板107との間隙に絶縁性の熱硬化性樹脂1
11を充填後、加熱処理により熱硬化性樹脂111を完
全に硬化させ、機械的強度を高め、接続品質を高める。
もし、上記電気的検査において、半導体素子が不良品と
判断されれば、その半導体素子のみ取り外され、新たな
半導体素子と交換される。この際、上記導電性接着剤の
接着強度を必要最小限に調整することで、半導体素子を
容易に取り外すことが可能となる。かかる接着強度とし
ては、1バンプ当たり、3×106〜30×106N/
m2程度が好ましい。
Next, the semiconductor elements 101, 103, 105
Insulating thermosetting resin 1 in the gap between the wiring board and the multilayer wiring board 107
After the filling with 11, the thermosetting resin 111 is completely cured by heat treatment to enhance mechanical strength and connection quality.
If the semiconductor element is judged to be defective in the electrical inspection, only the semiconductor element is removed and replaced with a new semiconductor element. At this time, the semiconductor element can be easily removed by adjusting the adhesive strength of the conductive adhesive to a necessary minimum. The adhesive strength is 3 × 10 6 to 30 × 10 6 N / bump.
About m2 is preferable.

【0022】上記多層配線板107には、特開平6−2
68345号公報に記載されている、樹脂含浸繊維シー
トからなる絶縁基板と回路パターンとが交互に積層さ
れ、絶縁基板を貫通して設けられた導電性のインナバイ
アホールと上記回路パターンとが電気的に接続された立
体配線を形成する多層配線板が用いられる。特に、多層
配線板107の絶縁基板は、熱硬化型樹脂を含侵させた
ガラス布やアラミド布等の繊維シートより構成されるこ
とが好ましい。これは、セラミック等の無機材料を絶縁
基板に用いた配線板に比べ、熱硬化型樹脂を含侵させた
繊維シートの方がヤング率が小さいため、搭載する半導
体素子や接続部の受ける応力が軽減されるためである。
また、ガラス布やアラミド布等の充填材を含むことによ
り、熱膨張係数を小さくすることができるため、これに
よっても半導体素子や接続部が受ける熱応力を低減する
ことができる。以上のように、多層配線板107の絶縁
基板を構成する材料に、熱硬化型樹脂を含侵させたガラ
ス布やアラミド布等の繊維シートを用いることにより、
半導体素子や接続部の受ける応力が低減され、高品質な
半導体装置の形成が可能となる。
The multilayer wiring board 107 is described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-2.
No. 68345, an insulating substrate made of a resin-impregnated fiber sheet and a circuit pattern are alternately laminated, and a conductive inner via hole penetrating the insulating substrate and the circuit pattern are electrically connected to each other. A multilayer wiring board that forms a three-dimensional wiring connected to is used. In particular, the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is preferably composed of a fiber sheet such as glass cloth or aramid cloth impregnated with a thermosetting resin. This is because a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin has a smaller Young's modulus than a wiring board using an inorganic substrate such as a ceramic as an insulating substrate, and therefore stresses applied to a mounted semiconductor element or a connecting portion are small. This is because it is reduced.
In addition, since the coefficient of thermal expansion can be reduced by including the filler such as glass cloth or aramid cloth, the thermal stress applied to the semiconductor element and the connecting portion can be reduced also by this. As described above, by using a fiber sheet such as a glass cloth or an aramid cloth impregnated with a thermosetting resin as the material forming the insulating substrate of the multilayer wiring board 107,
The stress applied to the semiconductor element and the connecting portion is reduced, and a high quality semiconductor device can be formed.

【0023】また、図3は、本実施の形態にかかる半導
体装置を、第1の半導体素子101側から見た場合の平
面図であり、図中、図1と同一符号は、同一または相当
箇所を示す。図3からわかるように、本実施の形態で
は、半導体素子101、103の多層配線板107の配
線形成面に対して垂直方向(Z方向とする)の投影面
は、裏面に搭載される半導体素子105の多層配線板1
07の配線形成面に対して垂直方向の投影面と少なくと
も一部で重なった構成となっている。半導体素子10
1、103、105をかかる構成にかかる配置すること
で、本発明にかかる半導体装置は、多層配線板107を
挟んで、Z方向に対してほぼ対称な構成となる。このよ
うに、多層配線板107を挟んで半導体素子101、1
03、105がZ方向に対してほぼ対称に配置されるこ
とにより、多層配線板107の絶縁基板を、剛性が小さ
く、反り易い熱硬化型樹脂を含侵させた繊維シートから
形成した場合であっても、Z軸方向への反りを少なくす
ることが可能となる。これにより、本発明にかかる半導
体装置を、反りの少ない状態で形成することができるた
め、他の配線基板への搭載が容易となり、また搭載後の
残留応力も少なくすることが可能となる。
FIG. 3 is a plan view of the semiconductor device according to this embodiment as viewed from the first semiconductor element 101 side. In the figure, the same symbols as those in FIG. 1 are the same or corresponding parts. Indicates. As can be seen from FIG. 3, in the present embodiment, the projection surface of the semiconductor elements 101, 103 in the direction perpendicular to the wiring formation surface of the multilayer wiring board 107 (Z direction) is mounted on the back surface. 105 multilayer wiring board 1
The wiring formation surface of 07 at least partially overlaps the projection surface in the vertical direction. Semiconductor device 10
By arranging 1, 103, and 105 according to such a configuration, the semiconductor device according to the present invention has a configuration that is substantially symmetrical with respect to the Z direction with the multilayer wiring board 107 interposed therebetween. In this way, the semiconductor elements 101, 1 with the multilayer wiring board 107 sandwiched therebetween.
When 03 and 105 are arranged substantially symmetrically with respect to the Z direction, the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is formed from a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin that has low rigidity and is easily warped. However, it is possible to reduce the warp in the Z-axis direction. As a result, the semiconductor device according to the present invention can be formed in a state with less warpage, so that it can be easily mounted on another wiring board and residual stress after mounting can be reduced.

【0024】以上に示すように、本実施の形態では、第
1および第2の半導体素子101、103と第3の半導
体素子105との電気的な接続を、多層配線板107を
介して行うため、各半導体素子に形成された電極端子の
配置に関係なく素子間の接続が可能である。従って、汎
用の半導体素子をそのまま使用して、チップ・オン・チ
ップ方式に類似の接続を行うことが可能となる。また、
通常のスルーホールを形成して層間接続を形成する従来
構造の配線基板を用いて半導体素子を接続する場合と比
較すると、多層配線板107を用いた場合には、インナ
バイアホールを用いた立体配線の形成が可能であり、配
線密度が高くでき、層間接続の自由度も大きくなるた
め、配線の引き回しが容易となる。従って、同じ半導体
素子間の配線を行う場合、多層配線板107を用いた方
が、積層する絶縁層の層数が減り、配線長を短くできる
ため、半導体装置の小型化が可能となるとともに、配線
長が短く、半導体装置の高速化を図る上でも有利とな
る。また、半導体素子同士を直接接続しないため、一の
半導体素子の取り付け、取り外しに際し、他の半導体素
子に与えるダメージ、例えば半導体素子のリード部にか
かる応力によるダメージの発生をなくすことができる。
更に、多層配線板107を挟んで半導体素子101、1
03、105がZ方向に対してほぼ対称に配置されるこ
とにより、多層配線板107の絶縁基板を、剛性が小さ
く反り易い熱硬化型樹脂を含侵させた繊維シートから形
成した場合であっても、多層配線板107のZ軸方向へ
の反りを少なくすることが可能となる。尚、本実施の形
態では、半導体素子の接合部110を、半導体素子の電
極端子に形成したAuボールバンプと導電性接着剤とを
用いて形成したが、バンプはワイヤーボンディング方式
以外のめっき等の方式を用いて形成しても良く、その
際、Au以外の導電性材料で構成しても良い。また、導
電性接着剤の代わりに、クリームはんだを用いても良
い。また、モトローラ社の採用するC4プロセスのよう
なはんだバンプを用いた構成としてもよい。なお、バン
プは多層配線板107上に形成しても良く、バンプの代
わりに、異方性導電フィルム(ACF)等を用いてもよ
い。但し、異方性導電フィルムを用いる場合には、不良
半導体素子の交換は、必要に応じて局所的に異方性導電
フィルムを加熱して行うこととなる。
As described above, in the present embodiment, the electrical connection between the first and second semiconductor elements 101 and 103 and the third semiconductor element 105 is made via the multilayer wiring board 107. The elements can be connected regardless of the arrangement of the electrode terminals formed on each semiconductor element. Therefore, it becomes possible to use a general-purpose semiconductor element as it is and to make a connection similar to the chip-on-chip system. Also,
Compared to the case where semiconductor elements are connected using a wiring board having a conventional structure in which normal through holes are formed to form interlayer connection, three-dimensional wiring using inner via holes is used when the multilayer wiring board 107 is used. Can be formed, the wiring density can be increased, and the degree of freedom in interlayer connection is increased, so that the wiring can be easily routed. Therefore, when wiring is performed between the same semiconductor elements, the use of the multilayer wiring board 107 reduces the number of insulating layers to be stacked and shortens the wiring length, so that the semiconductor device can be downsized and The wiring length is short, which is also advantageous in increasing the speed of the semiconductor device. Further, since the semiconductor elements are not directly connected to each other, it is possible to prevent damage to other semiconductor elements when one semiconductor element is attached or detached, for example, damage caused by stress applied to the lead portion of the semiconductor element.
Furthermore, the semiconductor elements 101, 1 are sandwiched by the multilayer wiring board 107.
When 03 and 105 are arranged substantially symmetrically with respect to the Z direction, the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is formed from a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin that has low rigidity and is easily warped. Also, it is possible to reduce the warp of the multilayer wiring board 107 in the Z-axis direction. In the present embodiment, the bonding portion 110 of the semiconductor element is formed by using the Au ball bump formed on the electrode terminal of the semiconductor element and the conductive adhesive, but the bump is formed by plating other than the wire bonding method. It may be formed by using a method, and at that time, it may be made of a conductive material other than Au. Further, cream solder may be used instead of the conductive adhesive. Alternatively, a configuration using solder bumps such as the C4 process adopted by Motorola may be used. The bumps may be formed on the multilayer wiring board 107, and an anisotropic conductive film (ACF) or the like may be used instead of the bumps. However, when an anisotropic conductive film is used, the defective semiconductor element is replaced by locally heating the anisotropic conductive film as needed.

【0025】実施の形態2.図4は、本発明の第2の実
施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図である。
図中、図1と同一符号は、同一または相当箇所を示し、
112は半導体装置を搭載するマザー配線板、113は
その表層に形成された回路パターン、114は多層配線
板とマザー多層配線板とを電気的に接続するためのAu
ワイヤーである。本実施の形態にかかる実装体は、図4
に示すように、電気検査にて良品と判断された半導体素
子101等を搭載した多層配線板107からなる半導体
装置を、マザー多層配線板112の所定の位置に、第3
の半導体素子105の裏面をマザー多層配線板112上
に接着剤等により接着して固定した後、Auワイヤー1
14を用いて、多層配線板107の表面の回路パターン
108とマザー多層配線板112の表面のように回路パ
ターン113を接続して作製する。本実施の形態によれ
ば、品質が高く、Z軸方向への反りの少ない半導体装置
を、マザー多層配線板上に搭載することとなるため、極
めて品質および生産性の高い半導体装置の実装体の作製
が可能とある。また、上記半導体装置に搭載される半導
体素子101、103、105は、Z軸方向に積層され
た構成となるため、マザー配線板の面積を小さくするこ
とができ、小型化が必要となる電子機器への応用が可能
となる。尚、図4では、多層配線板107とマザー多層
配線板112との電気的接続手段として、Auワイヤー
114を用いたが、Auワイヤー114の代わりに、T
AB(Tape Automoted Bondin
g)等を利用しても良い。特に、本実施の形態では、半
導体装置にかかる用いる多層配線板107と、マザー配
線板112の材料を同一としているため、両配線板の膨
張係数等の物理定数も同じになる。従って、両配線板に
挟まれた第3の半導体素子105にかかる応力も小さく
なるため、実装体の品質の向上を図ることができる。
Embodiment 2. FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device package according to a second embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions,
Reference numeral 112 is a mother wiring board on which a semiconductor device is mounted, 113 is a circuit pattern formed on the surface layer thereof, and 114 is an Au for electrically connecting the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board.
It is a wire. The mounting body according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the semiconductor device including the multilayer wiring board 107 on which the semiconductor element 101 and the like judged to be non-defective by the electrical inspection is mounted on the mother multilayer wiring board 112 at a predetermined position.
After the back surface of the semiconductor element 105 is adhered and fixed on the mother multilayer wiring board 112 with an adhesive or the like, the Au wire 1
14 is used to connect the circuit pattern 108 on the surface of the multilayer wiring board 107 and the circuit pattern 113 as on the surface of the mother multilayer wiring board 112 to manufacture. According to the present embodiment, since a semiconductor device having high quality and less warpage in the Z-axis direction is mounted on the mother multilayer wiring board, it is possible to realize a semiconductor device mounting body with extremely high quality and productivity. It can be manufactured. Further, since the semiconductor elements 101, 103, 105 mounted on the semiconductor device have a structure of being stacked in the Z-axis direction, the area of the mother wiring board can be reduced, and the electronic device that needs to be downsized. Can be applied to. In FIG. 4, the Au wire 114 is used as an electrical connecting means between the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer wiring board 112. However, instead of the Au wire 114, a T wire is used.
AB (Tape Automoted Bondin
g) or the like may be used. In particular, in the present embodiment, the multilayer wiring board 107 used in the semiconductor device and the mother wiring board 112 are made of the same material, so that the physical constants such as the expansion coefficient of both wiring boards are also the same. Therefore, the stress applied to the third semiconductor element 105 sandwiched between the two wiring boards is also reduced, so that the quality of the mounting body can be improved.

【0026】実施の形態3.図5は、本発明の第3の実
施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図である。
図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
本実施の形態にかかる実装体では、上記実施の形態2と
同様の方法により、半導体装置をマザー多層配線板11
2上に搭載する。ここで、上記半導体装置を構成する多
層配線板107の膜厚は、例えば200μm程度であ
り、ある程度の弾性を有するため、多層配線板107を
湾曲させて多層配線板107を直接マザー配線板に接続
させることが可能となる。従って、図5に示すように、
マザー多層配線板112上に搭載した半導体装置の多層
配線板107を湾曲させ、マザー多層配線板112上の
回路パターンと多層配線板107上の回路パターンとを
直接接続させることにより、両配線板を電気的に接続し
て、半導体装置の実装体を作製する。これにより、Au
ワイヤ等の接続材料を削減することができるとともに、
実装体の製造工程の削減も可能となり、低価格で生産性
の高い半導体装置の実装体の供給が可能となる。
Embodiment 3. FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor device package according to a third embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions.
In the mounting body according to the present embodiment, the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 11 by the same method as in the second embodiment.
Mounted on 2. Here, since the film thickness of the multilayer wiring board 107 constituting the semiconductor device is, for example, about 200 μm and has elasticity to some extent, the multilayer wiring board 107 is curved to connect the multilayer wiring board 107 directly to the mother wiring board. It becomes possible. Therefore, as shown in FIG.
By bending the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device mounted on the mother multilayer wiring board 112 and directly connecting the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112 and the circuit pattern on the multilayer wiring board 107, both wiring boards are connected. It is electrically connected to produce a semiconductor device package. As a result, Au
It is possible to reduce the connecting material such as wires,
It is possible to reduce the manufacturing process of the mounting body, and it is possible to supply the mounting body of the semiconductor device which is low in cost and high in productivity.

【0027】実施の形態4.図6は、本発明の第4の実
施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図である。
図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示し、
115は突起電極等の電気的接合部を示す。本実施の形
態にかかる実装体では、上記実施の形態2と同様の方法
により、半導体装置をマザー多層配線板112上に搭載
する。次に、半導体装置の多層配線板107とマザー多
層配線板112とを接続する接続手段として、図6に示
すような、突起電極115を用いる。かかる突起電極1
15の構成は、半導体素子101等と多層配線板107
との接続に用いられる接合部110と同様の構成であ
り、即ち、マザー多層配線板112上の回路パターン上
にAuのボールバンプを形成した後、その頂頭部に必要
量の導電性接着剤を付着させ、その上に多層配線板10
7上の回路パターンを重ねることにより、両配線板を電
気的に接続するものである。第1または第2の半導体素
子101、103の電極端子102、104のうち多層
配線板107で覆われず露出している端子がある場合
は、突起電極等の接合層115をこれに接続しても良
い。このように、本実施の形態によれば、半導体装置と
マザー多層配線板112との間の狭い領域を有効に使っ
て両配線板の接続が可能となるので、マザー多層配線板
112上に半導体装置を高密度で実装することができ、
電子機器の小型化に対応することが可能となる。
Fourth Embodiment FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor device package according to a fourth embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions,
Denoted at 115 is an electrical junction such as a protruding electrode. In the mounting body according to the present embodiment, the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 by the same method as in the second embodiment. Next, as a connecting means for connecting the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 112, a protruding electrode 115 as shown in FIG. 6 is used. Such protruding electrode 1
The configuration of 15 includes the semiconductor element 101 and the like and the multilayer wiring board 107.
The structure is the same as that of the joint portion 110 used for connection with, that is, after forming the Au ball bump on the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112, a necessary amount of conductive adhesive is applied to the top of the bump portion. The multi-layer wiring board 10 is attached on top of it.
By overlapping the circuit patterns on 7, both wiring boards are electrically connected. If there is an exposed terminal of the electrode terminals 102, 104 of the first or second semiconductor element 101, 103 that is not covered with the multilayer wiring board 107, connect a bonding layer 115 such as a protruding electrode to this. Is also good. As described above, according to the present embodiment, since it is possible to connect the two wiring boards by effectively using the narrow area between the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 112, it is possible to connect the semiconductors on the mother multilayer wiring board 112. The device can be mounted at high density,
It becomes possible to cope with miniaturization of electronic devices.

【0028】実施の形態5.図7は、本発明の第5の実
施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図である。
図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示し、
116は導電性支持体を示す。本実施の形態にかかる半
導体装置の実装体では、半導体装置の多層配線板107
と電気的に接続された金属フレーム等の導電性支持体1
16を用いて、半導体装置をマザー多層配線板112上
に搭載する。まず、導電性支持体116は、図7に示す
ように、多層配線板107の端部において、多層配線板
107上の回路パターン108を挟み込んだ上で、はん
だ等を用いて、電気的な接続と物理的な固定とが施され
ている。また、半導体装置は、導電性支持体116を介
してマザー多層配線板112と電気的に接続している。
本実施の形態によれば、導電性支持体116を備えた半
導体装置を、あたかもQFP(Quad Flat P
ackage)のように取り扱い、マザー多層配線板1
12上への実装を行うことが可能となり、半導体装置の
検査や実装、不良発生時の交換等が容易となる。
Embodiment 5. FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a fifth embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions,
Reference numeral 116 represents a conductive support. In the semiconductor device package according to the present embodiment, the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device is used.
Conductive support 1 such as a metal frame electrically connected to
16 is used to mount the semiconductor device on the mother multilayer wiring board 112. First, as shown in FIG. 7, the conductive support member 116 is electrically connected by using solder or the like after sandwiching the circuit pattern 108 on the multilayer wiring board 107 at the end portion of the multilayer wiring board 107. And physical fixation. The semiconductor device is electrically connected to the mother multilayer wiring board 112 via the conductive support 116.
According to the present embodiment, a semiconductor device provided with the conductive support 116 is treated as if it were a QFP (Quad Flat P).
mother multilayer wiring board 1
It is possible to perform mounting on the semiconductor device 12, and it becomes easy to inspect and mount the semiconductor device, and to replace it when a defect occurs.

【0029】実施の形態6.図8は、本発明の第6の実
施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図である。
図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
本実施の形態では、図8に示すように、第1の半導体素
子101と第2の半導体素子103が、多層配線板10
7を介して対向するように実装され、更に、多層配線板
107を湾曲させて、多層配線板107が第2の半導体
素子の裏面を覆うように接着剤等により裏面に接着され
た構造の半導体装置となっている。更に、かかる半導体
装置は、多層配線板107上の回路パターンが、マザー
多層配線板112上の回路パターンと電気的に接続する
ように、マザー多層配線板112上に搭載されている。
かかる構造を採ることにより、半導体装置とマザー多層
配線板112との電気的接続手段を別途設けることが不
要となるため、電極材料の削減や製造工程の削減が可能
となるとともに、半導体装置の下部が電気的接続手段と
なるため、マザー多層配線板112の表面領域の有効活
用が図られ、半導体装置の高密度実装が可能となり電子
機器の小型化に寄与することができる。
Sixth Embodiment FIG. 8 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a sixth embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, first semiconductor element 101 and second semiconductor element 103 are connected to multilayer wiring board 10
The semiconductor having a structure in which the multilayer wiring board 107 is mounted so as to be opposed to each other via a curved line, and the multilayer wiring board 107 is bonded to the back surface with an adhesive or the like so as to cover the back surface of the second semiconductor element. It is a device. Further, such a semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 so that the circuit pattern on the multilayer wiring board 107 is electrically connected to the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112.
By adopting such a structure, it is not necessary to separately provide an electrical connecting means between the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 112, so that it is possible to reduce the electrode material and the manufacturing process, and to lower the semiconductor device. Since it serves as an electrical connection means, the surface area of the mother multilayer wiring board 112 can be effectively utilized, high-density mounting of semiconductor devices can be achieved, and electronic devices can be miniaturized.

【0030】実施の形態7.図9は、本発明の第7の実
施の形態にかかる半導体装置の断面図である。図中、図
4と同一符号は、同一または相当箇所を示す。本実施の
形態では、図9に示すように、第1、第2の半導体素子
101、103を多層配線板107を介して対向するよ
うにフリップチップ実装し、次に、多層配線板107を
湾曲させ、第2の半導体素子103の裏面を覆うよう
に、多層配線板107を第2の半導体素子103の裏面
に接着剤等を用いて接着する。更に、第2の半導体素子
103の裏面に接着した多層配線板107上に、多層配
線板107を介して第2の半導体素子103と対向する
ように、第3の半導体素子105をフリップチップ実装
する。このように、本実施の形態にかかる半導体装置で
は、多層配線板107を湾曲させることにより、3つの
半導体素子101、103、105が積層実装されるた
め、実装空間の有効活用が可能となり、電子機器の最小
化を図ることが可能となる。尚、本実施の形態では、半
導体素子は3段に積層実装したが、更に、多層配線板1
07を湾曲させることにより、それ以上の多段の積層実
装も可能となる。
Embodiment 7. FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the first and second semiconductor elements 101 and 103 are flip-chip mounted so as to face each other with the multilayer wiring board 107 interposed therebetween, and then the multilayer wiring board 107 is curved. Then, the multilayer wiring board 107 is bonded to the back surface of the second semiconductor element 103 using an adhesive or the like so as to cover the back surface of the second semiconductor element 103. Further, the third semiconductor element 105 is flip-chip mounted on the multilayer wiring board 107 adhered to the back surface of the second semiconductor element 103 so as to face the second semiconductor element 103 via the multilayer wiring board 107. . As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, since the three semiconductor elements 101, 103, and 105 are stacked and mounted by bending the multilayer wiring board 107, it is possible to effectively use the mounting space, and the electronic device can be used effectively. It is possible to minimize the equipment. In this embodiment, the semiconductor elements are stacked and mounted in three stages.
By bending 07, it is possible to carry out stacked mounting in more stages.

【0031】実施の形態8.図10は、本発明の第8の
実施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図であ
る。図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示
す。本実施の形態にかかる実装体は、図10に示すよう
に、上記実施の形態7により、第1、第2のよび第3の
半導体素子を湾曲させた多層配線板107を用いて積層
実装した半導体装置をマザー多層半導体112上に実装
し、多層配線板107とマザー多層配線板112とを電
気的に接続して形成する。多層配線板107とマザー多
層配線板112との電気的接続は、更に、第3の半導体
素子の裏面を覆うように接着した多層配線板107上の
回路パターンとマザー多層配線板112上の回路パター
ンとを直接接続して行う。本実施の形態によれば、半導
体装置の下部を用いて電気的な接続が施されているた
め、マザー多層配線板112の実装領域の有効活用が可
能となり、実装効率が向上するとともに、半導体装置の
多層化が可能なため、更なる実装効率の向上が可能とな
る。これにより、電子機器の最小化に極めて有利な半導
体装置の実装体の供給が可能となる。
Embodiment 8. FIG. 10 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to the eighth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. As shown in FIG. 10, the mounting body according to the present embodiment is laminated and mounted using the multilayer wiring board 107 in which the first, second, and third semiconductor elements are curved according to the seventh embodiment. The semiconductor device is mounted on the mother multilayer semiconductor 112, and the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer wiring board 112 are electrically connected to each other. The electrical connection between the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer wiring board 112 is further achieved by a circuit pattern on the multilayer wiring board 107 and a circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112 which are adhered so as to cover the back surface of the third semiconductor element. Directly connect and. According to the present embodiment, since the lower portion of the semiconductor device is electrically connected, the mounting area of the mother multilayer wiring board 112 can be effectively used, the mounting efficiency is improved, and the semiconductor device is improved. Since it is possible to multi-layer, it is possible to further improve the mounting efficiency. As a result, it becomes possible to supply a semiconductor device package that is extremely advantageous for minimizing electronic equipment.

【0032】実施の形態9.図11は、本発明の第9の
実施の形態にかかる半導体装置の斜視図であり、多層配
線板105の上面にエリアアレイ状に配置された電極端
子を有する半導体素子201を、裏面にはペリフェラル
状に配置された電極端子を有する半導体素子203(図
示せず)を実装したものである。また、図12は、図1
1のII−II’における断面図である。図中、201は第
1の半導体素子、202は第1の半導体素子201の素
子形成面にエリアアレイ状に配列形成された電極端子、
203は第2の半導体素子、204は第2の半導体素子
203の素子形成面にペリフェラル状に配列形成された
電極端子である。また、107は多層配線板、108は
多層配線板107の表面に形成した回路パターン、10
9はインナバイアホールである。110は、半導体素子
201、203と、多層配線板107の表面の回路パタ
ーン108とを電気的に接続する接合部で、111は絶
縁性の熱硬化型樹脂である。
Ninth Embodiment FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention, in which a semiconductor element 201 having electrode terminals arranged in an area array on the upper surface of a multilayer wiring board 105 and a peripheral on the back surface thereof. A semiconductor element 203 (not shown) having electrode terminals arranged in a circle is mounted. In addition, FIG.
2 is a sectional view taken along line II-II ′ of FIG. In the figure, 201 is a first semiconductor element, 202 is an electrode terminal arrayed and formed in an area array on the element formation surface of the first semiconductor element 201,
Reference numeral 203 is a second semiconductor element, and 204 is an electrode terminal arranged and formed in a peripheral shape on the element formation surface of the second semiconductor element 203. Further, 107 is a multilayer wiring board, 108 is a circuit pattern formed on the surface of the multilayer wiring board 107,
9 is an inner via hole. Reference numeral 110 is a joint portion that electrically connects the semiconductor elements 201 and 203 and the circuit pattern 108 on the surface of the multilayer wiring board 107, and 111 is an insulating thermosetting resin.

【0033】本実施の形態では、図13に示すように、
電極構造がペリフェラル状の電極配列を有する半導体素
子と、エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子と
を、多層配線板107の両面に実装する。かかるエリア
アレイ状の電極配列は、半導体素子の高速化、低消費電
力化を図るために、特にCPU等の高性能集積回路にお
いて多く採用されるようになってきた電極構造である。
しかしながら、かかるエリアアレイ状の電極配列を有す
る半導体素子を従来の多層配線に実装した場合、エリア
アレイ状に配置された電極の中央部の電極から引き出す
配線長が長くなり、半導体素子の高速化等の妨げとなっ
ていた。そこで、本実施の形態では、エリアアレイ状に
配置された電極を、多層配線板107に形成されたイン
ナバイアホール109を介して他の半導体素子に接続す
ることにより、配線長の短縮化を可能としている。
In the present embodiment, as shown in FIG.
A semiconductor element having an electrode array having a peripheral electrode structure and a semiconductor element having an area array electrode array are mounted on both surfaces of the multilayer wiring board 107. Such an area array-like electrode array is an electrode structure that has been widely adopted especially in high-performance integrated circuits such as CPUs in order to achieve high speed and low power consumption of semiconductor elements.
However, when a semiconductor element having such an area array-shaped electrode array is mounted on a conventional multilayer wiring, the wiring length drawn from the center electrode of the electrodes arranged in the area array becomes long, which speeds up the semiconductor element. Was hindering Therefore, in the present embodiment, the electrodes arranged in an area array are connected to other semiconductor elements through the inner via holes 109 formed in the multilayer wiring board 107, whereby the wiring length can be shortened. I am trying.

【0034】図11に示す半導体装置の製造工程では、
まず、エリアアレイ状の電極構造を有する半導体素子2
01と、ペリフェラル状の電極構造を有する半導体素子
203とを準備し、夫々の電極端子202、204上に
ワイヤーボンディング装置を利用してAuのボールバン
プを形成した後、その頂頭部に、必要量の導電性接着剤
を付着させる。かかる導電性接着剤は、Ag、Cu、N
i等の導電性金属の粉末と樹脂との混合物から形成され
る。このようにして、導電性接着剤によりAu等のボー
ルバンプを形成した半導体素子201は、多層配線板1
07の上面上に、一方、半導体素子203は、多層配線
板105の裏面上に、夫々多層配線板107を介して対
向するように、フェイスダウンにてフリップチップ実装
され、加熱処理により接着剤が硬化され、多層配線板1
07の両面に接着される。
In the process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
First, the semiconductor element 2 having an area array electrode structure
01 and a semiconductor element 203 having a peripheral electrode structure are prepared, Au ball bumps are formed on the respective electrode terminals 202 and 204 using a wire bonding device, and then a necessary amount is formed on the top of the bumps. Attach the conductive adhesive of. Such conductive adhesives are Ag, Cu, N
It is formed from a mixture of a powder of a conductive metal such as i and a resin. In this way, the semiconductor element 201 in which the ball bumps of Au or the like are formed by the conductive adhesive is the multilayer wiring board 1
On the other hand, the semiconductor element 203 is face-down flip-chip mounted on the back surface of the multilayer wiring board 105 so as to face each other via the multilayer wiring board 107, and the adhesive is applied by heat treatment. Hardened, multilayer wiring board 1
Bonded on both sides of 07.

【0035】図14(a)に、エリアアレイ状の電極配
列を有する半導体素子201の電極構造を、図14
(b)にかかる半導体素子201が実装される多層配線
板107上の回路パターンを示す。また、205はAu
のボールバンプを示す。図14(b)に示すように、イ
ンナバイアホール109を備えた多層配線板107を用
いることにより、エリアアレイ状の回路パターンの中央
部の回路パターンに対しても、該回路パターン直下また
は近傍にインナバイアホール109を設けて立体配線を
行うことにより、配線長を短くすることが可能となる。
また、図15(a)には、半導体素子203が実装され
る多層配線板107裏面の回路パターン108を、図
(b)には、ペリフェラル状の電極配列を有する半導体
素子203の電極構造を示す。なお、エリアアレイ状電
極を備えた半導体素子においても、ペリフェラル状電極
を備えた半導体素子と同様に、導電性接着剤を硬化させ
半導体素子201、203が多層配線板107上に固定
した後に、電気的検査により、各半導体素子が良品であ
ることを確認する。
FIG. 14A shows an electrode structure of the semiconductor element 201 having an area array electrode array.
The circuit pattern on the multilayer wiring board 107 in which the semiconductor element 201 concerning (b) is mounted is shown. Also, 205 is Au
Shows the ball bump of. As shown in FIG. 14B, by using the multilayer wiring board 107 having the inner via holes 109, even with respect to the circuit pattern in the central portion of the area array circuit pattern, the circuit pattern is provided immediately below or near the circuit pattern. By providing the inner via hole 109 and performing three-dimensional wiring, the wiring length can be shortened.
Further, FIG. 15A shows a circuit pattern 108 on the back surface of the multilayer wiring board 107 on which the semiconductor element 203 is mounted, and FIG. 15B shows an electrode structure of the semiconductor element 203 having a peripheral electrode arrangement. . Even in the semiconductor element having the area array electrodes, as in the semiconductor element having the peripheral electrodes, after the conductive adhesive is cured and the semiconductor elements 201 and 203 are fixed on the multilayer wiring board 107, the electrical The semiconductor inspection confirms that each semiconductor element is a good product.

【0036】次に、半導体素子201、203と多層配
線板との間隙に熱硬化性樹脂107を充填した後、加熱
処理により熱硬化性樹脂107を完全に硬化させ、機械
強度を高め、接続強度を高める。もし、上記電気的検査
において、半導体素子が不良品と判断されれば、その半
導体素子のみ取り外され、新たな半導体素子と交換され
る。この際、上記導電性接着剤の接着強度を必要最小限
に調整することで、半導体素子を容易に取り外すことが
可能となる。かかる接着強度としては、1バンプ当た
り、3×10〜30×10N/m程度であること
が望ましい。
Next, after filling the gap between the semiconductor elements 201, 203 and the multilayer wiring board with the thermosetting resin 107, the thermosetting resin 107 is completely cured by heat treatment to enhance the mechanical strength and the connection strength. Increase. If the semiconductor element is judged to be defective in the electrical inspection, only the semiconductor element is removed and replaced with a new semiconductor element. At this time, the semiconductor element can be easily removed by adjusting the adhesive strength of the conductive adhesive to a necessary minimum. The adhesive strength is preferably about 3 × 10 6 to 30 × 10 6 N / m 2 per bump.

【0037】以上に示すように、本実施の形態では、上
記実施の形態1で述べた効果に加えて、両面にフリップ
チップ実装されたエリアアレイ状電極構造の半導体素子
201とペリフェラル状電極構造の半導体素子203と
の電気的な接続を、インナバイアホール109を形成し
た多層配線板105を介して行うため、配線長を短くす
ることが可能となり、半導体装置の高速化、低消費電力
化が可能となる。特に、エリアアレイ状の電極配列を有
する半導体素子において、半導体素子の中央部付近に位
置する電極端子の配線長を、従来の配線基板を用いた半
導体装置に比べて、大幅に短縮することが可能となる。
尚、本実施の形態には、実施の形態1等に示すフリップ
チップ実装技術以外の一般的な実装技術を適用すること
も可能である。また、多層配線板107の両面に、エリ
アアレイ状の電極配列を有する半導体素子を実装するこ
とも可能である。
As described above, in this embodiment, in addition to the effect described in the first embodiment, the semiconductor element 201 of the area array electrode structure and the peripheral electrode structure of the flip-chip mounted on both surfaces are provided. Since the electrical connection with the semiconductor element 203 is made via the multilayer wiring board 105 having the inner via holes 109 formed therein, the wiring length can be shortened, and the semiconductor device can operate at high speed and have low power consumption. Becomes In particular, in a semiconductor element having an area array-shaped electrode array, the wiring length of the electrode terminal located near the central portion of the semiconductor element can be significantly shortened as compared with a semiconductor device using a conventional wiring board. Becomes
It should be noted that a general mounting technique other than the flip-chip mounting technique shown in the first embodiment or the like can be applied to the present embodiment. It is also possible to mount semiconductor elements having an electrode array in the form of area array on both surfaces of the multilayer wiring board 107.

【0038】実施の形態10.図16は、本発明の第1
0の実施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面であ
る。図中、図1と同一符号は、同一または相当箇所を示
し、130はバイパスコンデンサ、131はバイパスコ
ンデンサ130の電極端子である。このように、本実施
の形態では、多層配線板107の上面にエリアアレイ状
の電極配列を有する半導体素子201を実装し、一方、
多層配線板107の裏面には、1または2以上のバイパ
スコンデンサ131を実装している。
Embodiment 10. FIG. 16 shows the first aspect of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to Embodiment 0. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions, 130 is a bypass capacitor, and 131 is an electrode terminal of the bypass capacitor 130. As described above, in the present embodiment, the semiconductor element 201 having the area array electrode array is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board 107, while
One or more bypass capacitors 131 are mounted on the back surface of the multilayer wiring board 107.

【0039】図17(a)に、エリアアレイ状の電極構
造を有する半導体素子201の電極構造を、図17
(b)にかかる半導体素子201が実装される多層配線
板107上の回路パターンを示す。また、205はAu
のボールバンプを示す。また、図18(a)には、6つ
のバイパスコンデンサ131が実装される多層配線板1
07裏面の回路パターン108を、図18(b)には、
6つのバイパスコンデンサの電極構造を示す。尚、本実
施の形態では、バイパスコンデンサ131の数を6つと
したが、必要に応じて任意の数とすることができる。
FIG. 17A shows an electrode structure of the semiconductor element 201 having an area array electrode structure.
The circuit pattern on the multilayer wiring board 107 in which the semiconductor element 201 concerning (b) is mounted is shown. Also, 205 is Au
Shows the ball bump of. In addition, in FIG. 18A, the multilayer wiring board 1 on which the six bypass capacitors 131 are mounted is shown.
The circuit pattern 108 on the back side of 07 is shown in FIG.
The electrode structure of six bypass capacitors is shown. Although the number of bypass capacitors 131 is six in the present embodiment, it may be any number as required.

【0040】このように、本実施の形態にかかる半導体
装置では、実施の形態9の場合と同様に、インナバイア
ホール109を備えた多層配線板107を用いることに
より、エリアアレイ状の回路パターンの中央部の回路パ
ターンに対しても、該回路パターン直下または近傍にイ
ンナバイアホール109を設けて立体配線を行うことに
より、配線長を短くすることができ、半導体装置の高速
化、低消費電力化が可能となる。
As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, as in the case of the ninth embodiment, by using the multilayer wiring board 107 having the inner via holes 109, an area array circuit pattern is formed. Even for the circuit pattern in the central portion, the inner via hole 109 is provided immediately below or in the vicinity of the circuit pattern to perform three-dimensional wiring, whereby the wiring length can be shortened, and the semiconductor device can operate at high speed and have low power consumption. Is possible.

【0041】特に、バイパスコンデンサ131は、半導
体装置のノイズを低減するために設けるものであるた
め、バイパスコンデンサ131と半導体素子201との
配線が長くなってしまったのでは、かかる配線により発
生するノイズのためにバイパスコンデンサ131を設け
た効果が相殺されてしまう。従って、バイパスコンデン
サ131と半導体素子131との接続をインナバイアホ
ール109からなる立体配線で行うことにより、配線長
を短縮でき、半導体装置の低ノイズ化を図ることが可能
となる。
In particular, since the bypass capacitor 131 is provided to reduce the noise of the semiconductor device, if the wiring between the bypass capacitor 131 and the semiconductor element 201 becomes long, noise generated by such wiring will be generated. Therefore, the effect of providing the bypass capacitor 131 is canceled out. Therefore, by connecting the bypass capacitor 131 and the semiconductor element 131 with the three-dimensional wiring including the inner via hole 109, the wiring length can be shortened and the noise of the semiconductor device can be reduced.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる半導体装置では、半導体素子が多層配線板を介
して対向するように実装され、半導体素子の電極端子間
が多層配線板の立体配線により互いに接続されているた
め、半導体素子の有する電極端子の配置に関係なく素子
間を接続することができ、汎用の半導体素子をそのまま
使用して、チップ・オン・チップ方式に類似の接続を行
い、小型化、高速化した半導体装置の提供が可能とな
る。
As is apparent from the above description, in the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor elements are mounted so as to face each other with the multilayer wiring board interposed therebetween, and the electrode terminals of the semiconductor element are mounted in a three-dimensional wiring board. Since they are connected to each other by wiring, the elements can be connected regardless of the arrangement of the electrode terminals of the semiconductor element, and general-purpose semiconductor elements can be used as they are and connection similar to the chip-on-chip method can be made. By doing so, it is possible to provide a miniaturized and faster semiconductor device.

【0043】また、本発明では、通常のプリント配線板
に代えて多層配線板を用い、配線の引き回しが容易なイ
ンナバイアホールを用いた立体配線により半導体素子間
の接続を行うために、配線長の短縮が可能となり、配線
長が長くなることによる応答速度の遅延を防止し、半導
体装置の高速化を図ることが可能となる。
Further, in the present invention, a multilayer wiring board is used in place of the ordinary printed wiring board, and the wiring length is increased in order to connect the semiconductor elements by the three-dimensional wiring using the inner via holes which can easily route the wiring. Can be shortened, delay in response speed due to increase in wiring length can be prevented, and the speed of the semiconductor device can be increased.

【0044】また、半導体素子同士を直接接続しないた
め、一の半導体素子の取り付け、取り外しに際し、他の
半導体素子に与えるダメージの発生をなくすことも可能
となる。
Further, since the semiconductor elements are not directly connected to each other, it is possible to prevent damage to other semiconductor elements when the one semiconductor element is attached or detached.

【0045】また、上記半導体装置をマザー多層配線板
上に実装することにより、高密度の実装体の形成が可能
となり、電子機器の小型化に寄与することが可能とな
る。
By mounting the semiconductor device on a mother multilayer wiring board, a high-density mounting body can be formed, which contributes to downsizing of electronic equipment.

【0046】更には、エリアアレイ状の電極端子を有す
る半導体素子を、フェイスダウン方式でフリップチップ
実装する場合においても、インナバイアホール109を
形成した多層配線板105を介して行うため、配線長を
短くすることが可能となり、半導体装置の高速化、低消
費電力化が可能となる。
Further, even when a semiconductor element having area array electrode terminals is flip-chip mounted by the face-down method, the wiring is performed through the multilayer wiring board 105 in which the inner via holes 109 are formed. The semiconductor device can be shortened, and the semiconductor device can have higher speed and lower power consumption.

【0047】特に、エリアアレイ状の電極端子配列を有
する半導体素子において、半導体素子の中央部付近に位
置する電極端子の配線長を、従来の配線基板を用いた半
導体装置に比べて、大幅に短縮することが可能となる。
In particular, in a semiconductor element having an area array-shaped electrode terminal array, the wiring length of the electrode terminals located near the central portion of the semiconductor element is greatly shortened as compared with a semiconductor device using a conventional wiring board. It becomes possible to do.

【0048】また、バイパスコンデンサと半導体素子と
の接続をインナバイアホールからなる立体配線で行うこ
とにより、配線長を短縮でき、半導体装置の低雑音化を
図ることが可能となる。
Further, by connecting the bypass capacitor and the semiconductor element with a three-dimensional wiring consisting of inner via holes, the wiring length can be shortened and the noise of the semiconductor device can be reduced.

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

【図1】 (a) 本発明の第1の実施の形態にかかる
半導体装置の斜視図である。 (b) 図1(a)のI−I’における断面図である。
FIG. 1A is a perspective view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. (B) It is sectional drawing in II 'of FIG.1 (a).

【図2】 (a)(b)(e) 本発明の第1の実施の
形態にかかる半導体素子に形成したバンプの配置であ
る。 (c)(d) 本発明の第1の実施の形態にかかる多層
配線板の回路パターンである。
2A, 2B, and 2E are arrangements of bumps formed on the semiconductor element according to the first embodiment of the present invention. (C) (d) Circuit patterns of the multilayer wiring board according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装
置の上面図である。
FIG. 3 is a top view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device package according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第3の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第4の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第5の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第6の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第7の実施の形態にかかる半導体装
置の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第8の実施の形態にかかる半導体
装置の実装体の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor device package according to an eighth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第9の実施の形態にかかる半導体
装置の斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図12】 図11のII−II’における断面図である。12 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.

【図13】 半導体素子の電極配列である。FIG. 13 is an electrode array of a semiconductor element.

【図14】 (a)エリアアレイ状の電極配列を有する
半導体素子の電極配列である。 (b)エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子が
実装される多層配線板の回路パターンである。
FIG. 14A is an electrode array of a semiconductor element having an electrode array in the form of an area array. (B) A circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having an area array electrode array is mounted.

【図15】 (a)ペリフェラル状の電極配列を有する
半導体素子が実装される多層配線板の回路パターンであ
る。 (b)ペリフェラル状の電極配列を有する半導体素子の
電極配列である。
FIG. 15A is a circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having a peripheral electrode array is mounted. (B) An electrode array of a semiconductor device having a peripheral electrode array.

【図16】 本発明の第10の実施の形態にかかる半導
体装置の断面図である。
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図17】 (a)エリアアレイ状の電極配列を有する
半導体素子の電極配列である。 (b)エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子が
実装される多層配線板の回路パターンである。
FIG. 17 (a) is an electrode array of a semiconductor element having an electrode array in the form of an area array. (B) A circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having an area array electrode array is mounted.

【図18】 (a)バイパスコンデンサが実装される多
層配線板の回路パターンである。 (b)バイパスコンデンサの電極配列である。
FIG. 18 (a) is a circuit pattern of a multilayer wiring board on which a bypass capacitor is mounted. (B) The electrode arrangement of the bypass capacitor.

【図19】 従来のチップ・オン・チップ方式の半導体
装置の断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view of a conventional chip-on-chip semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101 第1の半導体素子、2、102 第1の半
導体素子に形成された電極端子、3、103 第2の半
導体素子、4、104 第2の半導体素子に形成された
電極端子、5、105 第3の半導体素子、6、106
第3の半導体素子に形成された電極端子、7、107
多層配線板、8、108 多層配線板上の回路パター
ン、9、109 インナビアホール、10、110、1
15 電気的接合部、11、111 絶縁基板、12、
112 マザー多層配線板、13、113 マザー多層
配線板上の回路パターン、114 Auワイヤー、11
6導電性支持体、130 バイパスコンデンサ、130
バイパスコンデンサの電極、201 第1の半導体素
子、202 第1の半導体素子のエリアアレイ状電極端
子、203 第2の半導体素子、204 第2の半導体
素子のペリフェラル状電極端子、205 ボールバン
プ。
1, 101 first semiconductor element, 2, 102 electrode terminals formed on first semiconductor element, 3, 103 second semiconductor element, 4, 104 electrode terminals formed on second semiconductor element, 5, 105 Third semiconductor device, 6, 106
Electrode terminals formed on the third semiconductor element, 7, 107
Multilayer wiring board, 8,108 Circuit pattern on multilayer wiring board, 9,109 Inner via holes, 10,110,1
15 electrical junction, 11, 111 insulating substrate, 12,
112 mother multilayer wiring board, 13, 113 circuit pattern on mother multilayer wiring board, 114 Au wire, 11
6 conductive support, 130 bypass capacitor, 130
By-pass capacitor electrode, 201 first semiconductor element, 202 first semiconductor element area array electrode terminal, 203 second semiconductor element, 204 second semiconductor element peripheral electrode terminal, 205 ball bump.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成15年6月4日(2003.6.4)[Submission date] June 4, 2003 (2003.6.4)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 半導体装置の実装体Patent application title: Semiconductor device mounting body

【特許請求の範囲】[Claims]

【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、インナバイアホー
ルを用いた立体配線を有する多層配線板の両面に半導体
素子を有する半導体装置の実装体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device mounting body having semiconductor elements on both sides of a multilayer wiring board having a three-dimensional wiring using inner via holes.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を用いた電子機器の小型化を
図るために、単体の半導体素子に複数の電子回路を組み
込んだ半導体素子の開発が行われているが、現実には半
導体材料、プロセス、デザインルール等の制限からすべ
ての機能を単体の半導体素子に持たせることは困難であ
り、複数の半導体素子を使用することが必要な場合が多
い。かかる場合には、小型化と高速化を図るために、図
19に示すように、半導体素子同士を電極部を用いて直
接接続するチップ・オン・チップの構成が用いられる。
図中、1は第1の半導体素子、2は第1の半導体素子1
に形成した電極端子、3は第2の半導体素子、4は第2
の半導体素子3に形成した電極端子、10ははんだ等の
主に導電性金属材料からなる接合部、11は硬化した絶
縁性樹脂である。このように、チップ・オン・チップ構
成とすることで素子間の配線長が短縮でき、電気信号の
伝達遅延が少くなり、半導体装置の高速化が可能となる
とともに、半導体素子を積層配置するため、半導体装置
の小型化も可能となる。
2. Description of the Related Art In order to miniaturize electronic equipment using semiconductor elements, semiconductor elements in which a plurality of electronic circuits are incorporated in a single semiconductor element have been developed. However, it is difficult to give all the functions to a single semiconductor element due to restrictions such as design rules, and it is often necessary to use a plurality of semiconductor elements. In such a case, in order to reduce the size and increase the speed, as shown in FIG. 19, a chip-on-chip configuration is used in which semiconductor elements are directly connected to each other by using electrode portions.
In the figure, 1 is a first semiconductor element, 2 is a first semiconductor element 1
Formed on the electrode terminals, 3 is a second semiconductor element, and 4 is a second semiconductor element.
2. The electrode terminals formed on the semiconductor element 3 of FIG. 10 are joints mainly made of a conductive metal material such as solder, and 11 is a cured insulating resin. In this way, by adopting the chip-on-chip configuration, the wiring length between the elements can be shortened, the transmission delay of electric signals can be reduced, the speed of the semiconductor device can be increased, and the semiconductor elements can be stacked. Therefore, the semiconductor device can be downsized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようなチップ・オ
ン・チップ構成では、接合部10を介して第1の半導体
素子1と第2の半導体素子3とを電気的に接続する場
合、各半導体素子の電極端子2、3を夫々対向する位置
に配置しておくことが必要となる。このため、汎用の半
導体素子を利用することができず、予め電極端子2、3
の位置を考慮して設計された半導体素子の使用が必要と
なり、半導体素子の設計開発が別途、不可欠となる。ま
た、第1、第2の半導体素子の電極端子2、3の位置が
限定されるため、半導体装置の小型化が困難な場合もあ
り、これは製造歩留まりの低下にもつながる。そこで、
本発明は、チップ・オン・チップ構成を用いずに、汎用
の半導体素子を用いることにより、高速動作、小型化を
可能とした半導体装置を提供することを目的とする。特
に、半導体素子の電極配置が、エリアアレイ型であるC
PU等の半導体素子を用いた場合であっても、配線長が
長くならず、高速動作、小型化を可能とした半導体装置
を提供することを目的とする。
In such a chip-on-chip structure, when the first semiconductor element 1 and the second semiconductor element 3 are electrically connected via the joint portion 10, each semiconductor is connected. It is necessary to arrange the electrode terminals 2 and 3 of the element at positions facing each other. For this reason, a general-purpose semiconductor element cannot be used, and the electrode terminals 2, 3 are previously formed.
It is necessary to use a semiconductor device designed in consideration of the position of, and the design and development of the semiconductor device becomes indispensable separately. Further, since the positions of the electrode terminals 2 and 3 of the first and second semiconductor elements are limited, it may be difficult to reduce the size of the semiconductor device, which leads to a reduction in manufacturing yield. Therefore,
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of high-speed operation and miniaturization by using a general-purpose semiconductor element without using a chip-on-chip structure. In particular, the electrode arrangement of the semiconductor element is an area array type C.
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the wiring length does not become long and high-speed operation and miniaturization are possible even when a semiconductor element such as PU is used.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、絶縁層
と回路パターン層とが積層され、絶縁層を貫通して設け
られた複数のインナバイアホールを介して該絶縁層の両
面に設けられた該回路パターン層が電気的に接続された
立体配線を備えた多層配線板と、第1の半導体素子及び
第2の半導体素子と、表面に回路パターンを備えたマザ
ー多層配線板とを備え、上記第1の半導体素子は前記多
層配線板の上面に実装され、上記第2の半導体素子は上
記多層配線板の下面と上記マザー多層配線基板の表面と
の間に設けられ、上記第1の半導体素子と上記第2の半
導体素子は電気的に接続され、上記多層配線板の短部を
上記マザー多層配線板の方向へ湾曲させることによっ
て、上記多層配線板上の回路パターンと上記マザー多層
配線板上の回路パターンとを電気的に接続している半導
体装置の実装体である。
According to a first aspect of the present invention, an insulating layer and a circuit pattern layer are laminated on both surfaces of the insulating layer through a plurality of inner via holes provided through the insulating layer. A multilayer wiring board provided with a three-dimensional wiring to which the circuit pattern layer is electrically connected; a first semiconductor element and a second semiconductor element; and a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on the surface. The first semiconductor element is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board, and the second semiconductor element is provided between the lower surface of the multilayer wiring board and the surface of the mother multilayer wiring board. The semiconductor element and the second semiconductor element are electrically connected to each other, and a short portion of the multilayer wiring board is curved toward the mother multilayer wiring board to thereby form a circuit pattern on the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board. Circuit pattern on wiring board And down a mounting body of the semiconductor device are electrically connected.

【0005】また、第2の本発明は、絶縁層と回路パタ
ーン層とが積層され、絶縁層を貫通して設けられた複数
のインナバイアホールを介して該絶縁層の両面に設けら
れた該回路パターン層が電気的に接続された立体配線を
備えた多層配線板と、第1の半導体素子及び第2の半導
体素子と、表面に回路パターンを備えたマザー多層配線
板と、上記多層配線板と上記マザー多層配線板とを電気
的に接続するための突起電極とを備え、上記第1の半導
体素子は前記多層配線板の上面に実装され、上記第2の
半導体素子は上記多層配線板の下面と上記マザー多層配
線基板の表面との間に設けられ、上記第1の半導体素子
と上記第2の半導体素子は電気的に接続され、上記多層
配線板上の回路パターンと上記マザー多層配線板上の回
路パターンとが上記突起電極によって電気的に接続され
ている半導体装置の実装体である。
According to a second aspect of the present invention, an insulating layer and a circuit pattern layer are laminated, and the insulating layer and the circuit pattern layer are provided on both sides of the insulating layer through a plurality of inner via holes provided through the insulating layer. A multilayer wiring board having a three-dimensional wiring in which circuit pattern layers are electrically connected, a first semiconductor element and a second semiconductor element, a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on the surface, and the multilayer wiring board And a protruding electrode for electrically connecting the mother multilayer wiring board, the first semiconductor element is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board, and the second semiconductor element is the multilayer wiring board. The first semiconductor element and the second semiconductor element are electrically connected to each other between the lower surface and the surface of the mother multilayer wiring board, and the circuit pattern on the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board. The upper circuit pattern is A mounting body of the semiconductor device are electrically connected by the protruding electrodes.

【0006】このように、本発明にかかる半導体装置で
は、汎用の半導体素子を使用して、チップ・オン・チッ
プ構造に近似の、小型化された半導体装置を形成するこ
とができる。従って、本発明を用いることにより、汎用
の半導体素子を用いた場合でも、従来のチップ・オン・
チップ構造を用いた場合と同様に、半導体装置の小型
化、配線長の短縮による電気信号の遅延を防止した素子
動作の高速化が可能となる。また、半導体素子の間に多
層配線板が配置されているので、各半導体素子の取り付
け、取り外し時に、他方の半導体素子に応力がかから
ず、ダメージの発生を抑えることも可能となる。また、
マザー多層配線板に搭載することにより、高密度実装体
の形成が可能となるとともに、予め半導体装置を作製
し、品質、信頼性等の検査を行い、良品の半導体装置の
みをマザー多層配線板上に搭載することにより、実装体
の生産性向上を図ることが可能となる。また、半導体装
置の多層配線板を湾曲させ、接続手段を形成することに
より、電極形成工程の削減が可能となり、生産コストの
低減を図ることができる。また、多層配線板とマザー多
層配線板との電気的接続手段に突起電極を用いることに
より、半導体装置の多層配線板と上記マザー多層配線板
との間の空きスペースを利用した接続手段の形成が可能
となり、半導体装置の実装体の小型化が可能となる。
As described above, in the semiconductor device according to the present invention, it is possible to form a miniaturized semiconductor device having a chip-on-chip structure by using a general-purpose semiconductor element. Therefore, by using the present invention, even when a general-purpose semiconductor element is used, the conventional chip-on-chip
As in the case of using the chip structure, it is possible to downsize the semiconductor device and speed up the element operation while preventing the delay of the electric signal due to the shortened wiring length. In addition, since the multilayer wiring board is arranged between the semiconductor elements, stress is not applied to the other semiconductor element when each semiconductor element is attached or detached, and the occurrence of damage can be suppressed. Also,
By mounting on a mother multilayer wiring board, it is possible to form a high-density package, and in addition to manufacturing semiconductor devices in advance, inspecting quality, reliability, etc., only good semiconductor devices are placed on the mother multilayer wiring board. It becomes possible to improve the productivity of the mounting body by mounting the mounting body on the mounting body. Further, by bending the multilayer wiring board of the semiconductor device and forming the connecting means, it is possible to reduce the electrode forming process and reduce the production cost. In addition, by using the protruding electrode as an electrical connecting means between the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board, it is possible to form the connecting means using an empty space between the multilayer wiring board of the semiconductor device and the mother multilayer wiring board. It becomes possible, and the mounting body of the semiconductor device can be downsized.

【0007】また、本発明は、上記第1及び第2の半導
体素子のうちの少なくとも一つの半導体素子の上記電極
端子が、エリアアレイ状に配列するように形成されたこ
とを特徴とする半導体装置でもある。本発明にかかる多
層配線板では、インナバイアホールを用いた立体配線が
用いられるため、多層配線板の両面に設けられた半導体
素子間を接続する配線を3次元の立体配線とすることが
可能となる。従って、基板平面上に配線が引き回され、
配線が2次元となる通常の配線基板に比較して配線長を
短くすることが可能となる。従って、エリアアレイ状に
電極を配置した半導体素子のように、半導体素子の周辺
部のみならず、中心部付近にも電極端子を有する構造の
半導体素子を実装する場合に有効である。
Further, the present invention is characterized in that the electrode terminals of at least one of the first and second semiconductor elements are formed so as to be arranged in an area array. But also. In the multilayer wiring board according to the present invention, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used, the wiring connecting the semiconductor elements provided on both surfaces of the multilayer wiring board can be a three-dimensional three-dimensional wiring. Become. Therefore, the wiring is laid on the substrate plane,
The wiring length can be shortened as compared with a normal wiring board in which the wiring is two-dimensional. Therefore, it is effective when mounting a semiconductor element having a structure having electrode terminals not only in the peripheral portion of the semiconductor element but also in the vicinity of the central portion, such as a semiconductor element in which electrodes are arranged in an area array.

【0008】また、本発明は、上記多層配線板の夫々の
面に、上記電極端子がエリアアレイ状に形成された第1
の半導体素子と、上記電極端子がペリフェラル状に形成
された第2の半導体素子とが、フェイスダウンにてフリ
ップチップ実装され、該半導体素子の該電極端子間が、
上記立体配線により接続されたことを特徴とする半導体
装置でもある。このように、本発明にかかる半導体装置
では、薄層の多層配線板を介して半導体素子がフェイス
ダウンでフリップチップ実装されるため、半導体素子を
フリップチップ実装して、小型化された半導体装置を形
成することができる。また、多層配線板では、インナバ
イアホールを用いた立体配線が用いられるため、多層配
線板の両面に設けられた半導体素子間を接続する配線を
3次元の立体配線とすることができる。このため、基板
平面上に配線が引き回され、2次元の配線となる通常の
配線基板を用いる場合に比較して配線長を短くすること
が可能となる。従って、本発明を用いることにより、エ
リアアレイ型に電極を配置した半導体素子を実装した場
合でも、半導体装置の小型化が可能となる。また、配線
長の短縮により、電気信号の遅延を防止して動作速度の
高速化が可能となるとともに、配線の低抵抗化により消
費電力の低減も可能となる。
Further, according to the present invention, the electrode terminals are formed in an area array shape on each surface of the multilayer wiring board.
And a second semiconductor element in which the electrode terminals are formed in a peripheral shape are face-down flip-chip mounted, and between the electrode terminals of the semiconductor element,
It is also a semiconductor device characterized by being connected by the three-dimensional wiring. As described above, in the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element is flip-chip mounted face down through the thin multilayer wiring board. Therefore, the semiconductor element is flip-chip mounted to reduce the size of the semiconductor device. Can be formed. Further, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used in the multilayer wiring board, the wiring connecting the semiconductor elements provided on both surfaces of the multilayer wiring board can be three-dimensional wiring. Therefore, the wiring is laid out on the plane of the substrate, and the wiring length can be shortened as compared with the case of using an ordinary wiring board which is a two-dimensional wiring. Therefore, by using the present invention, it is possible to reduce the size of the semiconductor device even when a semiconductor element having electrodes arranged in an area array type is mounted. Further, by shortening the wiring length, it is possible to prevent the delay of the electric signal and increase the operating speed, and it is also possible to reduce the power consumption by reducing the resistance of the wiring.

【0009】また、本発明は、上記多層配線板の一の面
には上記電極端子がエリアアレイ状に形成された半導体
素子がフェイスダウンにてフリップチップ実装され、該
多層配線板の他の面には電子部品が実装され、該半導体
素子の該電極端子と、該電子部品の電極端子とが、上記
立体配線により接続されたことを特徴とする半導体装置
でもある。このように、本発明にかかる半導体装置で
は、多層配線板では、インナバイアホールを用いた立体
配線が用いられるため、多層配線板の両面に夫々設けら
れた半導体素子とバイパスコンデンサ等の電子部品との
間を3次元の立体配線で接続できるため、基板平面上に
配線が引き回され、2次元の配線となる通常の配線基板
を用いる場合に比較して、配線長を短くすることが可能
となる。従って、高速駆動時のノイズ成分の除去を有効
に行うことができる。特に、エリアアレイ状に電極が配
列された半導体素子の中央部の電極と、電子部品とを接
続する場合に、従来の配線基板を用いる場合に比べて大
幅に配線長を短くすることが可能となる。
Further, according to the present invention, a semiconductor element having the electrode terminals formed in an area array is flip-chip mounted face down on one surface of the multilayer wiring board, and the other surface of the multilayer wiring board. An electronic part is mounted on the semiconductor device, and the electrode terminal of the semiconductor element and the electrode terminal of the electronic part are connected by the three-dimensional wiring. As described above, in the semiconductor device according to the present invention, since the three-dimensional wiring using the inner via holes is used in the multilayer wiring board, semiconductor elements and electronic components such as bypass capacitors provided on both surfaces of the multilayer wiring board are used. Since the three-dimensional wiring can be connected to each other, the wiring can be laid out on the plane of the board, and the wiring length can be shortened as compared with the case of using a normal wiring board that is a two-dimensional wiring. Become. Therefore, it is possible to effectively remove noise components during high-speed driving. In particular, when connecting an electrode in the central portion of a semiconductor element in which electrodes are arranged in an area array and an electronic component, the wiring length can be significantly shortened as compared with the case where a conventional wiring board is used. Become.

【0010】上記電子部品は、バイパスコンデンサであ
ることが好ましい。電子部品としてバイパスコンデンサ
を用いる場合には、配線長を短くすることによって配線
部のノイズを低減することにより、バイパスコンデンサ
によるノイズの除去を有効に行うことが可能となる。
The electronic component is preferably a bypass capacitor. When a bypass capacitor is used as the electronic component, the noise of the wiring portion can be reduced by shortening the wiring length, so that the noise can be effectively removed by the bypass capacitor.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】(参考例1)図1は、本発明の第
1の参考例にかかる半導体装置であり、ここでは、片面
に2つの半導体素子を、もう片面には1つの半導体素子
を夫々搭載した半導体装置を示す。図1(a)は、半導
体装置の斜視図、図1(b)は、図1(a)に示す半導
体装置の、I−I’における断面図である。図中、10
1は第1の半導体素子、102は第1の半導体素子10
1の素子形成面に形成された電極端子、103は第2の
半導体素子、105は第3の半導体素子、104、10
6は各々の半導体素子に形成された電極端子、107は
多層配線板、108は多層配線板に形成した表層の回路
パターン、109はインナービアホールである。また、
110は半導体素子101、103、105と多層配線
板107の表層の回路パターン108とを電気的に接続
する接合部で、111は絶縁性の熱硬化性樹脂である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference Example 1 FIG. 1 shows a semiconductor device according to a first reference example of the present invention, in which two semiconductor elements are provided on one side and one semiconductor element is provided on the other side. 2A and 2B show semiconductor devices respectively mounted with. 1A is a perspective view of the semiconductor device, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 10 in the figure
1 is a first semiconductor element, 102 is a first semiconductor element 10
1 is an electrode terminal formed on the element formation surface, 103 is a second semiconductor element, 105 is a third semiconductor element, 104, 10
Reference numeral 6 is an electrode terminal formed on each semiconductor element, 107 is a multilayer wiring board, 108 is a surface layer circuit pattern formed on the multilayer wiring board, and 109 is an inner via hole. Also,
Reference numeral 110 is a joint for electrically connecting the semiconductor elements 101, 103, 105 and the circuit pattern 108 on the surface layer of the multilayer wiring board 107, and 111 is an insulating thermosetting resin.

【0012】図1に示す半導体装置の製造工程では、ま
ず、3つの半導体素子101、103、105を準備
し、電極端子102、104、106面上にワイヤーボ
ンディング装置を利用してAuのボールバンプを形成し
た後、その頂頭部に必要量の導電性接着剤を付着させ
る。かかる導電性接着剤は、Ag、Cu、Ni等の導電
性金属の粉末と樹脂との混合物からなる。このようにし
て導電性接着剤を付着させてAu等のボールバンプを形
成した半導体素子101、103は、多層配線板107
の表面上に、半導体素子105は、多層配線板107の
裏面上に、夫々多層配線板107を介して対向するよう
に、順次フェースダウンにてフリップチップ実装され、
加熱処理により接着剤が硬化され、多層配線板107上
に接着される。
In the process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, first, three semiconductor elements 101, 103 and 105 are prepared, and Au ball bumps are formed on the surfaces of the electrode terminals 102, 104 and 106 using a wire bonding device. After forming, the required amount of conductive adhesive is attached to the top of the. Such a conductive adhesive is made of a mixture of a powder of a conductive metal such as Ag, Cu and Ni and a resin. In this way, the semiconductor elements 101 and 103 on which the ball bumps of Au or the like are formed by attaching the conductive adhesive to the multilayer wiring board 107 are used.
On the front surface of the semiconductor element 105, the semiconductor elements 105 are sequentially face-down flip-chip mounted on the back surface of the multilayer wiring board 107 so as to face each other via the multilayer wiring board 107.
The heat treatment cures the adhesive and bonds it onto the multilayer wiring board 107.

【0013】ここで、図2(a)(b)(e)に、第1
の半導体素子101、第2の半導体素子103、第3の
半導体素子105の裏面に設けられたバンプの配置を、
図2(c)(d)に、これらの半導体素子が実装される
多層配線板107の上面および裏面の回路パターンを、
夫々示す。第1の半導体素子101の裏面に形成された
バンプa1、a2、a3・・・および第2の半導体素子
103の裏面に形成されたバンプb1、b2、b3・・
・は、夫々多層配線板107の上面の電極x1、x2、
x3、・・・、およびx11、x12、x13・・・に
接続される。一方、第3の半導体素子105の裏面に形
成されたバンプc1、c2、c3・・・は、多層配線板
107の下面の電極y1、y2、y3・・・に接続され
る。更に、多層配線板107の立体配線により、多層配
線板107の上面および下面に形成された電極x1とy
1、x2とy2、x3とy3・・・の間が夫々電気的に
接続されている。従って、多層配線板107の両面に第
1および第2の半導体素子101、102および第3の
半導体素子105を夫々実装することにより、各半導体
素子の電極端子間が多層配線板107の立体配線を介し
て電気的に接続され、従来のチップ・オン・チップ構造
に近似した積層構造を形成することが可能となる。尚、
導電性接着剤を硬化させ、半導体素子101、103、
105を多層配線板107上に固定した後、電気的検査
を施して各半導体素子が良品であることが確認される。
Here, in FIG. 2 (a) (b) (e), the first
Of the bumps provided on the back surfaces of the semiconductor element 101, the second semiconductor element 103, and the third semiconductor element 105 of
2C and 2D show circuit patterns on the upper surface and the back surface of the multilayer wiring board 107 on which these semiconductor elements are mounted,
Show each. The bumps a1, a2, a3 ... Formed on the back surface of the first semiconductor element 101 and the bumps b1, b2, b3 ... Formed on the back surface of the second semiconductor element 103.
Are the electrodes x1, x2 on the upper surface of the multilayer wiring board 107,
, and x11, x12, x13, ... On the other hand, the bumps c1, c2, c3 ... Formed on the back surface of the third semiconductor element 105 are connected to the electrodes y1, y2, y3 ... On the lower surface of the multilayer wiring board 107. Furthermore, the electrodes x1 and y formed on the upper surface and the lower surface of the multilayer wiring board 107 are formed by the three-dimensional wiring of the multilayer wiring board 107.
1, x2 and y2, x3 and y3 ... Are electrically connected to each other. Therefore, by mounting the first and second semiconductor elements 101, 102 and the third semiconductor element 105 on both surfaces of the multilayer wiring board 107, the three-dimensional wiring of the multilayer wiring board 107 can be provided between the electrode terminals of each semiconductor element. It is possible to form a laminated structure similar to the conventional chip-on-chip structure by being electrically connected to each other. still,
By curing the conductive adhesive, the semiconductor elements 101, 103,
After fixing 105 on the multilayer wiring board 107, an electrical inspection is performed to confirm that each semiconductor element is a good product.

【0014】次に、半導体素子101、103、105
と多層配線板107との間隙に絶縁性の熱硬化性樹脂1
11を充填後、加熱処理により熱硬化性樹脂111を完
全に硬化させ、機械的強度を高め、接続品質を高める。
もし、上記電気的検査において、半導体素子が不良品と
判断されれば、その半導体素子のみ取り外され、新たな
半導体素子と交換される。この際、上記導電性接着剤の
接着強度を必要最小限に調整することで、半導体素子を
容易に取り外すことが可能となる。かかる接着強度とし
ては、1バンプ当たり、3×106〜30×106N/m
2程度が好ましい。
Next, the semiconductor elements 101, 103, 105
Insulating thermosetting resin 1 in the gap between the wiring board and the multilayer wiring board 107
After the filling with 11, the thermosetting resin 111 is completely cured by heat treatment to enhance mechanical strength and connection quality.
If the semiconductor element is judged to be defective in the electrical inspection, only the semiconductor element is removed and replaced with a new semiconductor element. At this time, the semiconductor element can be easily removed by adjusting the adhesive strength of the conductive adhesive to a necessary minimum. The adhesive strength is 3 × 10 6 to 30 × 10 6 N / m per bump.
About 2 is preferable.

【0015】上記多層配線板107には、特開平6−2
68345号公報に記載されている、樹脂含浸繊維シー
トからなる絶縁基板と回路パターンとが交互に積層さ
れ、絶縁基板を貫通して設けられた導電性のインナバイ
アホールと上記回路パターンとが電気的に接続された立
体配線を形成する多層配線板が用いられる。特に、多層
配線板107の絶縁基板は、熱硬化型樹脂を含侵させた
ガラス布やアラミド布等の繊維シートより構成されるこ
とが好ましい。これは、セラミック等の無機材料を絶縁
基板に用いた配線板に比べ、熱硬化型樹脂を含侵させた
繊維シートの方がヤング率が小さいため、搭載する半導
体素子や接続部の受ける応力が軽減されるためである。
また、ガラス布やアラミド布等の充填材を含むことによ
り、熱膨張係数を小さくすることができるため、これに
よっても半導体素子や接続部が受ける熱応力を低減する
ことができる。以上のように、多層配線板107の絶縁
基板を構成する材料に、熱硬化型樹脂を含侵させたガラ
ス布やアラミド布等の繊維シートを用いることにより、
半導体素子や接続部の受ける応力が低減され、高品質な
半導体装置の形成が可能となる。
The above-mentioned multilayer wiring board 107 is disclosed in JP-A-6-2.
No. 68345, an insulating substrate made of a resin-impregnated fiber sheet and a circuit pattern are alternately laminated, and a conductive inner via hole penetrating the insulating substrate and the circuit pattern are electrically connected to each other. A multilayer wiring board that forms a three-dimensional wiring connected to is used. In particular, the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is preferably composed of a fiber sheet such as glass cloth or aramid cloth impregnated with a thermosetting resin. This is because a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin has a smaller Young's modulus than a wiring board using an inorganic substrate such as a ceramic as an insulating substrate, and therefore stresses applied to a mounted semiconductor element or a connecting portion are small. This is because it is reduced.
In addition, since the coefficient of thermal expansion can be reduced by including the filler such as glass cloth or aramid cloth, the thermal stress applied to the semiconductor element and the connecting portion can be reduced also by this. As described above, by using a fiber sheet such as a glass cloth or an aramid cloth impregnated with a thermosetting resin as the material forming the insulating substrate of the multilayer wiring board 107,
The stress applied to the semiconductor element and the connecting portion is reduced, and a high quality semiconductor device can be formed.

【0016】また、図3は、本参考例にかかる半導体装
置を、第1の半導体素子101側から見た場合の平面図
であり、図中、図1と同一符号は、同一または相当箇所
を示す。図3からわかるように、本参考例では、半導体
素子101、103の多層配線板107の配線形成面に
対して垂直方向(Z方向とする)の投影面は、裏面に搭
載される半導体素子105の多層配線板107の配線形
成面に対して垂直方向の投影面と少なくとも一部で重な
った構成となっている。半導体素子101、103、1
05をかかる構成にかかる配置することで、本参考例に
かかる半導体装置は、多層配線板107を挟んで、Z方
向に対してほぼ対称な構成となる。このように、多層配
線板107を挟んで半導体素子101、103、105
がZ方向に対してほぼ対称に配置されることにより、多
層配線板107の絶縁基板を、剛性が小さく、反り易い
熱硬化型樹脂を含侵させた繊維シートから形成した場合
であっても、Z軸方向への反りを少なくすることが可能
となる。これにより、本参考例にかかる半導体装置を、
反りの少ない状態で形成することができるため、他の配
線基板への搭載が容易となり、また搭載後の残留応力も
少なくすることが可能となる。
FIG. 3 is a plan view of the semiconductor device according to the present reference example as viewed from the first semiconductor element 101 side. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 designate the same or corresponding parts. Show. As can be seen from FIG. 3, in this reference example, the projection surface of the semiconductor elements 101 and 103 in the direction perpendicular to the wiring formation surface of the multilayer wiring board 107 (Z direction) is the semiconductor element 105 mounted on the back surface. The multilayer wiring board 107 has a structure in which it at least partially overlaps the projection surface in the direction perpendicular to the wiring formation surface. Semiconductor elements 101, 103, 1
By arranging 05 in such a configuration, the semiconductor device according to the present reference example has a configuration that is substantially symmetrical with respect to the Z direction with the multilayer wiring board 107 interposed therebetween. In this way, the semiconductor elements 101, 103, 105 are sandwiched by the multilayer wiring board 107.
Are arranged substantially symmetrically with respect to the Z direction, even when the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is formed from a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin that has low rigidity and is easily warped, It is possible to reduce warpage in the Z-axis direction. Thereby, the semiconductor device according to the present reference example,
Since it can be formed in a state with less warpage, it can be easily mounted on another wiring board, and residual stress after mounting can be reduced.

【0017】以上に示すように、本参考例では、第1お
よび第2の半導体素子101、103と第3の半導体素
子105との電気的な接続を、多層配線板107を介し
て行うため、各半導体素子に形成された電極端子の配置
に関係なく素子間の接続が可能である。従って、汎用の
半導体素子をそのまま使用して、チップ・オン・チップ
方式に類似の接続を行うことが可能となる。また、通常
のスルーホールを形成して層間接続を形成する従来構造
の配線基板を用いて半導体素子を接続する場合と比較す
ると、多層配線板107を用いた場合には、インナバイ
アホールを用いた立体配線の形成が可能であり、配線密
度が高くでき、層間接続の自由度も大きくなるため、配
線の引き回しが容易となる。従って、同じ半導体素子間
の配線を行う場合、多層配線板107を用いた方が、積
層する絶縁層の層数が減り、配線長を短くできるため、
半導体装置の小型化が可能となるとともに、配線長が短
く、半導体装置の高速化を図る上でも有利となる。ま
た、半導体素子同士を直接接続しないため、一の半導体
素子の取り付け、取り外しに際し、他の半導体素子に与
えるダメージ、例えば半導体素子のリード部にかかる応
力によるダメージの発生をなくすことができる。更に、
多層配線板107を挟んで半導体素子101、103、
105がZ方向に対してほぼ対称に配置されることによ
り、多層配線板107の絶縁基板を、剛性が小さく反り
易い熱硬化型樹脂を含侵させた繊維シートから形成した
場合であっても、多層配線板107のZ軸方向への反り
を少なくすることが可能となる。尚、本参考例では、半
導体素子の接合部110を、半導体素子の電極端子に形
成したAuボールバンプと導電性接着剤とを用いて形成
したが、バンプはワイヤーボンディング方式以外のめっ
き等の方式を用いて形成しても良く、その際、Au以外
の導電性材料で構成しても良い。また、導電性接着剤の
代わりに、クリームはんだを用いても良い。また、モト
ローラ社の採用するC4プロセスのようなはんだバンプ
を用いた構成としてもよい。なお、バンプは多層配線板
107上に形成しても良く、バンプの代わりに、異方性
導電フィルム(ACF)等を用いてもよい。但し、異方
性導電フィルムを用いる場合には、不良半導体素子の交
換は、必要に応じて局所的に異方性導電フィルムを加熱
して行うこととなる。
As described above, in this reference example, the electrical connection between the first and second semiconductor elements 101 and 103 and the third semiconductor element 105 is made via the multilayer wiring board 107. The elements can be connected regardless of the arrangement of the electrode terminals formed on each semiconductor element. Therefore, it becomes possible to use a general-purpose semiconductor element as it is and to make a connection similar to the chip-on-chip system. Further, as compared with the case where semiconductor elements are connected using a wiring board having a conventional structure in which normal through holes are formed to form interlayer connections, inner via holes are used when the multilayer wiring board 107 is used. Since three-dimensional wiring can be formed, the wiring density can be increased, and the degree of freedom in interlayer connection is increased, the wiring can be easily routed. Therefore, when wiring between the same semiconductor elements, the use of the multilayer wiring board 107 reduces the number of layers of insulating layers to be laminated and shortens the wiring length.
The semiconductor device can be downsized, and the wiring length is short, which is also advantageous in increasing the speed of the semiconductor device. Further, since the semiconductor elements are not directly connected to each other, it is possible to prevent damage to other semiconductor elements when one semiconductor element is attached or detached, for example, damage caused by stress applied to the lead portion of the semiconductor element. Furthermore,
The semiconductor elements 101, 103, sandwiching the multilayer wiring board 107,
By arranging 105 substantially symmetrically with respect to the Z direction, even when the insulating substrate of the multilayer wiring board 107 is formed from a fiber sheet impregnated with a thermosetting resin having small rigidity and easily warping, It is possible to reduce the warp of the multilayer wiring board 107 in the Z-axis direction. In this reference example, the bonding portion 110 of the semiconductor element is formed by using the Au ball bump formed on the electrode terminal of the semiconductor element and the conductive adhesive. May be used, and in that case, a conductive material other than Au may be used. Further, cream solder may be used instead of the conductive adhesive. Alternatively, a configuration using solder bumps such as the C4 process adopted by Motorola may be used. The bumps may be formed on the multilayer wiring board 107, and an anisotropic conductive film (ACF) or the like may be used instead of the bumps. However, when an anisotropic conductive film is used, the defective semiconductor element is replaced by locally heating the anisotropic conductive film as needed.

【0018】(参考例2)図4は、本発明の第2の参考
例にかかる半導体装置の実装体の断面図である。図中、
図1と同一符号は、同一または相当箇所を示し、112
は半導体装置を搭載するマザー配線板、113はその表
層に形成された回路パターン、114は多層配線板とマ
ザー多層配線板とを電気的に接続するためのAuワイヤ
ーである。本参考例にかかる実装体は、図4に示すよう
に、電気検査にて良品と判断された半導体素子101等
を搭載した多層配線板107からなる半導体装置を、マ
ザー多層配線板112の所定の位置に、第3の半導体素
子105の裏面をマザー多層配線板112上に接着剤等
により接着して固定した後、Auワイヤー114を用い
て、多層配線板107の表面の回路パターン108とマ
ザー多層配線板112の表面のように回路パターン11
3を接続して作製する。本参考例によれば、品質が高
く、Z軸方向への反りの少ない半導体装置を、マザー多
層配線板上に搭載することとなるため、極めて品質およ
び生産性の高い半導体装置の実装体の作製が可能とあ
る。また、上記半導体装置に搭載される半導体素子10
1、103、105は、Z軸方向に積層された構成とな
るため、マザー配線板の面積を小さくすることができ、
小型化が必要となる電子機器への応用が可能となる。
尚、図4では、多層配線板107とマザー多層配線板1
12との電気的接続手段として、Auワイヤー114を
用いたが、Auワイヤー114の代わりに、TAB(T
ape Automoted Bonding)等を利
用しても良い。特に、本参考例では、半導体装置にかか
る用いる多層配線板107と、マザー配線板112の材
料を同一としているため、両配線板の膨張係数等の物理
定数も同じになる。従って、両配線板に挟まれた第3の
半導体素子105にかかる応力も小さくなるため、実装
体の品質の向上を図ることができる。
Reference Example 2 FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device package according to a second reference example of the present invention. In the figure,
The same reference numerals as those in FIG.
Is a mother wiring board on which the semiconductor device is mounted, 113 is a circuit pattern formed on the surface layer thereof, and 114 is an Au wire for electrically connecting the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board. As shown in FIG. 4, the mounting body according to the present reference example has a semiconductor device including a multilayer wiring board 107 on which semiconductor elements 101 and the like, which are judged to be non-defective by an electrical inspection, are mounted on a mother multilayer wiring board 112. After fixing the back surface of the third semiconductor element 105 onto the mother multilayer wiring board 112 with an adhesive or the like at a position, the Au wiring 114 is used to fix the circuit pattern 108 on the surface of the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer. Circuit pattern 11 such as the surface of wiring board 112
3 is connected and produced. According to the present reference example, since a semiconductor device having high quality and less warpage in the Z-axis direction is mounted on the mother multilayer wiring board, it is possible to manufacture a semiconductor device package having extremely high quality and productivity. Is possible. In addition, the semiconductor element 10 mounted on the semiconductor device
Since Nos. 1, 103, and 105 are laminated in the Z-axis direction, the area of the mother wiring board can be reduced,
It can be applied to electronic devices that require miniaturization.
In FIG. 4, the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer wiring board 1 are shown.
Although the Au wire 114 was used as an electrical connecting means with the wire 12, instead of the Au wire 114, the TAB (T
Ape Automated Bonding) or the like may be used. In particular, in the present reference example, the materials of the multilayer wiring board 107 used in the semiconductor device and the mother wiring board 112 are the same, so that the physical constants such as the expansion coefficient of both wiring boards are the same. Therefore, the stress applied to the third semiconductor element 105 sandwiched between the two wiring boards is also reduced, so that the quality of the mounting body can be improved.

【0019】(実施の形態1)図5は、本発明の第1の
実施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図であ
る。図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示
す。本実施の形態にかかる実装体では、上記第2の参考
例と同様の方法により、半導体装置をマザー多層配線板
112上に搭載する。ここで、上記半導体装置を構成す
る多層配線板107の膜厚は、例えば200μm程度で
あり、ある程度の弾性を有するため、多層配線板107
を湾曲させて多層配線板107を直接マザー配線板に接
続させることが可能となる。従って、図5に示すよう
に、マザー多層配線板112上に搭載した半導体装置の
多層配線板107を湾曲させ、マザー多層配線板112
上の回路パターンと多層配線板107上の回路パターン
とを直接接続させることにより、両配線板を電気的に接
続して、半導体装置の実装体を作製する。これにより、
Auワイヤ等の接続材料を削減することができるととも
に、実装体の製造工程の削減も可能となり、低価格で生
産性の高い半導体装置の実装体の供給が可能となる。
(First Embodiment) FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. In the mounting body according to the present embodiment, the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 by the same method as in the second reference example. Here, since the film thickness of the multilayer wiring board 107 which constitutes the semiconductor device is, for example, about 200 μm and has elasticity to some extent, the multilayer wiring board 107 is provided.
Can be curved to connect the multilayer wiring board 107 directly to the mother wiring board. Therefore, as shown in FIG. 5, the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device mounted on the mother multilayer wiring board 112 is curved, and the mother multilayer wiring board 112 is bent.
By directly connecting the upper circuit pattern and the circuit pattern on the multilayer wiring board 107, both wiring boards are electrically connected to each other to fabricate a semiconductor device package. This allows
It is possible to reduce the amount of connecting material such as Au wire and also reduce the manufacturing process of the mounting body, and it is possible to supply the mounting body of the semiconductor device at low cost and with high productivity.

【0020】(実施の形態2)図6は、本発明の第2の
実施の形態にかかる半導体装置の実装体の断面図であ
る。図中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示
し、115は突起電極等の電気的接合部を示す。本実施
の形態にかかる実装体では、上記第2の参考例と同様の
方法により、半導体装置をマザー多層配線板112上に
搭載する。次に、半導体装置の多層配線板107とマザ
ー多層配線板112とを接続する接続手段として、図6
に示すような、突起電極115を用いる。かかる突起電
極115の構成は、半導体素子101等と多層配線板1
07との接続に用いられる接合部110と同様の構成で
あり、即ち、マザー多層配線板112上の回路パターン
上にAuのボールバンプを形成した後、その頂頭部に必
要量の導電性接着剤を付着させ、その上に多層配線板1
07上の回路パターンを重ねることにより、両配線板を
電気的に接続するものである。第1または第2の半導体
素子101、103の電極端子102、104のうち多
層配線板107で覆われず露出している端子がある場合
は、突起電極等の接合層115をこれに接続しても良
い。このように、本実施の形態によれば、半導体装置と
マザー多層配線板112との間の狭い領域を有効に使っ
て両配線板の接続が可能となるので、マザー多層配線板
112上に半導体装置を高密度で実装することができ、
電子機器の小型化に対応することが可能となる。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor device package according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions, and 115 indicates an electrical connection portion such as a protruding electrode. In the mounting body according to the present embodiment, the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 by the same method as in the second reference example. Next, as connecting means for connecting the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 112, as shown in FIG.
As shown in FIG. The structure of the protruding electrode 115 is the same as that of the semiconductor element 101 and the multilayer wiring board 1.
No. 07 has the same structure as that of the joint portion 110 used for connection with 07, that is, after the Au ball bump is formed on the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112, a necessary amount of the conductive adhesive is provided on the top of the bump. On the multi-layer wiring board 1
By overlapping the circuit pattern on 07, both wiring boards are electrically connected. If there is an exposed terminal of the electrode terminals 102, 104 of the first or second semiconductor element 101, 103 that is not covered with the multilayer wiring board 107, connect a bonding layer 115 such as a protruding electrode to this. Is also good. As described above, according to the present embodiment, since it is possible to connect the two wiring boards by effectively using the narrow area between the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 112, it is possible to connect the semiconductors on the mother multilayer wiring board 112. The device can be mounted at high density,
It becomes possible to cope with miniaturization of electronic devices.

【0021】(参考例3)図7は、本発明の第3の参考
例にかかる半導体装置の実装体の断面図である。図中、
図4と同一符号は、同一または相当箇所を示し、116
は導電性支持体を示す。本参考例にかかる半導体装置の
実装体では、半導体装置の多層配線板107と電気的に
接続された金属フレーム等の導電性支持体116を用い
て、半導体装置をマザー多層配線板112上に搭載す
る。まず、導電性支持体116は、図7に示すように、
多層配線板107の端部において、多層配線板107上
の回路パターン108を挟み込んだ上で、はんだ等を用
いて、電気的な接続と物理的な固定とが施されている。
また、半導体装置は、導電性支持体116を介してマザ
ー多層配線板112と電気的に接続している。本実施の
形態によれば、導電性支持体116を備えた半導体装置
を、あたかもQFP(Quad Flat Packa
ge)のように取り扱い、マザー多層配線板112上へ
の実装を行うことが可能となり、半導体装置の検査や実
装、不良発生時の交換等が容易となる。
Reference Example 3 FIG. 7 is a sectional view of a semiconductor device package according to a third reference example of the present invention. In the figure,
The same reference numerals as those in FIG.
Indicates a conductive support. In the semiconductor device package according to the present reference example, the semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 by using the conductive support 116 such as a metal frame electrically connected to the multilayer wiring board 107 of the semiconductor device. To do. First, the conductive support 116 is, as shown in FIG.
At the end of the multilayer wiring board 107, the circuit pattern 108 on the multilayer wiring board 107 is sandwiched, and then electrical connection and physical fixing are performed using solder or the like.
The semiconductor device is electrically connected to the mother multilayer wiring board 112 via the conductive support 116. According to the present embodiment, the semiconductor device provided with the conductive support 116 is treated as if it were a QFP (Quad Flat Packa).
ge), it becomes possible to carry out mounting on the mother multilayer wiring board 112, and it becomes easy to inspect and mount the semiconductor device, and replace it when a defect occurs.

【0022】(参考例4)図8は、本発明の第4の参考
例にかかる半導体装置の実装体の断面図である。図中、
図4と同一符号は、同一または相当箇所を示す。本参考
例では、図8に示すように、第1の半導体素子101と
第2の半導体素子103が、多層配線板107を介して
対向するように実装され、更に、多層配線板107を湾
曲させて、多層配線板107が第2の半導体素子の裏面
を覆うように接着剤等により裏面に接着された構造の半
導体装置となっている。更に、かかる半導体装置は、多
層配線板107上の回路パターンが、マザー多層配線板
112上の回路パターンと電気的に接続するように、マ
ザー多層配線板112上に搭載されている。かかる構造
を採ることにより、半導体装置とマザー多層配線板11
2との電気的接続手段を別途設けることが不要となるた
め、電極材料の削減や製造工程の削減が可能となるとと
もに、半導体装置の下部が電気的接続手段となるため、
マザー多層配線板112の表面領域の有効活用が図ら
れ、半導体装置の高密度実装が可能となり電子機器の小
型化に寄与することができる。
Reference Example 4 FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor device package according to a fourth reference example of the present invention. In the figure,
The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. In this reference example, as shown in FIG. 8, the first semiconductor element 101 and the second semiconductor element 103 are mounted so as to face each other with the multilayer wiring board 107 interposed therebetween, and the multilayer wiring board 107 is further curved. Thus, the semiconductor device has a structure in which the multilayer wiring board 107 is adhered to the back surface of the second semiconductor element with an adhesive or the like so as to cover the back surface of the second semiconductor element. Further, such a semiconductor device is mounted on the mother multilayer wiring board 112 so that the circuit pattern on the multilayer wiring board 107 is electrically connected to the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112. By adopting such a structure, the semiconductor device and the mother multilayer wiring board 11
Since it is not necessary to separately provide an electrical connecting means with the second device, it is possible to reduce the electrode material and the manufacturing process, and the lower portion of the semiconductor device serves as the electrical connecting means.
The surface area of the mother multilayer wiring board 112 can be effectively utilized, high-density mounting of semiconductor devices can be achieved, and electronic devices can be miniaturized.

【0023】(参考例5)図9は、本発明の第5の参考
例にかかる半導体装置の断面図である。図中、図4と同
一符号は、同一または相当箇所を示す。本参考例では、
図9に示すように、第1、第2の半導体素子101、1
03を多層配線板107を介して対向するようにフリッ
プチップ実装し、次に、多層配線板107を湾曲させ、
第2の半導体素子103の裏面を覆うように、多層配線
板107を第2の半導体素子103の裏面に接着剤等を
用いて接着する。更に、第2の半導体素子103の裏面
に接着した多層配線板107上に、多層配線板107を
介して第2の半導体素子103と対向するように、第3
の半導体素子105をフリップチップ実装する。このよ
うに、本参考例にかかる半導体装置では、多層配線板1
07を湾曲させることにより、3つの半導体素子10
1、103、105が積層実装されるため、実装空間の
有効活用が可能となり、電子機器の最小化を図ることが
可能となる。尚、本参考例では、半導体素子は3段に積
層実装したが、更に、多層配線板107を湾曲させるこ
とにより、それ以上の多段の積層実装も可能となる。
Reference Example 5 FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a fifth reference example of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. In this reference example,
As shown in FIG. 9, first and second semiconductor elements 101, 1
03 are flip-chip mounted so as to face each other with the multilayer wiring board 107 in between, and then the multilayer wiring board 107 is curved,
The multilayer wiring board 107 is bonded to the back surface of the second semiconductor element 103 with an adhesive or the like so as to cover the back surface of the second semiconductor element 103. Further, on the multilayer wiring board 107 adhered to the back surface of the second semiconductor element 103, the third wiring board 107 is provided so as to face the second semiconductor element 103 via the multilayer wiring board 107.
The semiconductor element 105 is flip-chip mounted. Thus, in the semiconductor device according to the present reference example, the multilayer wiring board 1
By bending 07, the three semiconductor elements 10
Since 1, 103, and 105 are stacked and mounted, the mounting space can be effectively utilized, and the electronic device can be minimized. In this reference example, the semiconductor elements are stacked and mounted in three stages, but by further bending the multilayer wiring board 107, it is possible to mount and stack in more stages.

【0024】(参考例6)図10は、本発明の第6の参
考例にかかる半導体装置の実装体の断面図である。図
中、図4と同一符号は、同一または相当箇所を示す。本
参考例にかかる実装体は、図10に示すように、上記実
施の形態7により、第1、第2のよび第3の半導体素子
を湾曲させた多層配線板107を用いて積層実装した半
導体装置をマザー多層半導体112上に実装し、多層配
線板107とマザー多層配線板112とを電気的に接続
して形成する。多層配線板107とマザー多層配線板1
12との電気的接続は、更に、第3の半導体素子の裏面
を覆うように接着した多層配線板107上の回路パター
ンとマザー多層配線板112上の回路パターンとを直接
接続して行う。本参考例によれば、半導体装置の下部を
用いて電気的な接続が施されているため、マザー多層配
線板112の実装領域の有効活用が可能となり、実装効
率が向上するとともに、半導体装置の多層化が可能なた
め、更なる実装効率の向上が可能となる。これにより、
電子機器の最小化に極めて有利な半導体装置の実装体の
供給が可能となる。
Reference Example 6 FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor device package according to a sixth reference example of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. As shown in FIG. 10, the mounting body according to the present reference example is a semiconductor in which the first, second, and third semiconductor elements are stacked and mounted using the curved multilayer wiring board 107 according to the seventh embodiment. The device is mounted on the mother multilayer semiconductor 112, and the multilayer wiring board 107 and the mother multilayer wiring board 112 are electrically connected and formed. Multilayer wiring board 107 and mother multilayer wiring board 1
The electrical connection with 12 is further made by directly connecting the circuit pattern on the multilayer wiring board 107 and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board 112, which are adhered so as to cover the back surface of the third semiconductor element. According to this reference example, since electrical connection is made using the lower portion of the semiconductor device, the mounting area of the mother multilayer wiring board 112 can be effectively utilized, the mounting efficiency is improved, and the semiconductor device Since multiple layers are possible, it is possible to further improve the mounting efficiency. This allows
It becomes possible to supply a package of a semiconductor device, which is extremely advantageous for minimizing electronic equipment.

【0025】(参考例7)図11は、本参考例7にかか
る半導体装置の斜視図であり、多層配線板105の上面
にエリアアレイ状に配置された電極端子を有する半導体
素子201を、裏面にはペリフェラル状に配置された電
極端子を有する半導体素子203(図示せず)を実装し
たものである。また、図12は、図11のII−II’にお
ける断面図である。図中、201は第1の半導体素子、
202は第1の半導体素子201の素子形成面にエリア
アレイ状に配列形成された電極端子、203は第2の半
導体素子、204は第2の半導体素子203の素子形成
面にペリフェラル状に配列形成された電極端子である。
また、107は多層配線板、108は多層配線板107
の表面に形成した回路パターン、109はインナバイア
ホールである。110は、半導体素子201、203
と、多層配線板107の表面の回路パターン108とを
電気的に接続する接合部で、111は絶縁性の熱硬化型
樹脂である。
Reference Example 7 FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device according to Reference Example 7, in which a semiconductor element 201 having electrode terminals arranged in an area array on the upper surface of a multilayer wiring board 105 is provided on the back surface. Is mounted with a semiconductor element 203 (not shown) having electrode terminals arranged in a peripheral shape. FIG. 12 is a sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 11. In the figure, 201 is a first semiconductor element,
Reference numeral 202 denotes electrode terminals arrayed and formed in an area array on the element formation surface of the first semiconductor element 201, 203 a second semiconductor element, and 204, peripherally arranged and formed on the element formation surface of the second semiconductor element 203. It is the electrode terminal.
Further, 107 is a multilayer wiring board, and 108 is a multilayer wiring board 107.
A circuit pattern 109 is formed on the surface of the inner via hole. 110 is a semiconductor element 201, 203
And a bonding portion for electrically connecting the circuit pattern 108 on the surface of the multilayer wiring board 107, and 111 is an insulating thermosetting resin.

【0026】本参考例では、図13に示すように、電極
構造がペリフェラル状の電極配列を有する半導体素子
と、エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子と
を、多層配線板107の両面に実装する。かかるエリア
アレイ状の電極配列は、半導体素子の高速化、低消費電
力化を図るために、特にCPU等の高性能集積回路にお
いて多く採用されるようになってきた電極構造である。
しかしながら、かかるエリアアレイ状の電極配列を有す
る半導体素子を従来の多層配線に実装した場合、エリア
アレイ状に配置された電極の中央部の電極から引き出す
配線長が長くなり、半導体素子の高速化等の妨げとなっ
ていた。そこで、本参考例では、エリアアレイ状に配置
された電極を、多層配線板107に形成されたインナバ
イアホール109を介して他の半導体素子に接続するこ
とにより、配線長の短縮化を可能としている。
In this reference example, as shown in FIG. 13, a semiconductor element having an electrode array having an electrode structure of a peripheral and a semiconductor element having an electrode array of an area array are mounted on both surfaces of a multilayer wiring board 107. To do. Such an area array-like electrode array is an electrode structure that has been widely adopted especially in high-performance integrated circuits such as CPUs in order to achieve high speed and low power consumption of semiconductor elements.
However, when a semiconductor element having such an area array-shaped electrode array is mounted on a conventional multilayer wiring, the wiring length drawn from the center electrode of the electrodes arranged in the area array becomes long, which speeds up the semiconductor element. Was hindering Therefore, in this reference example, the electrodes arranged in an area array are connected to other semiconductor elements through the inner via holes 109 formed in the multilayer wiring board 107, thereby making it possible to shorten the wiring length. There is.

【0027】図11に示す半導体装置の製造工程では、
まず、エリアアレイ状の電極構造を有する半導体素子2
01と、ペリフェラル状の電極構造を有する半導体素子
203とを準備し、夫々の電極端子202、204上に
ワイヤーボンディング装置を利用してAuのボールバン
プを形成した後、その頂頭部に、必要量の導電性接着剤
を付着させる。かかる導電性接着剤は、Ag、Cu、N
i等の導電性金属の粉末と樹脂との混合物から形成され
る。このようにして、導電性接着剤によりAu等のボー
ルバンプを形成した半導体素子201は、多層配線板1
07の上面上に、一方、半導体素子203は、多層配線
板105の裏面上に、夫々多層配線板107を介して対
向するように、フェイスダウンにてフリップチップ実装
され、加熱処理により接着剤が硬化され、多層配線板1
07の両面に接着される。
In the process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
First, the semiconductor element 2 having an area array electrode structure
01 and a semiconductor element 203 having a peripheral electrode structure are prepared, Au ball bumps are formed on the respective electrode terminals 202 and 204 using a wire bonding device, and then a necessary amount is formed on the top of the bumps. Attach the conductive adhesive of. Such conductive adhesives are Ag, Cu, N
It is formed from a mixture of a powder of a conductive metal such as i and a resin. In this way, the semiconductor element 201 in which the ball bumps of Au or the like are formed by the conductive adhesive is the multilayer wiring board 1
On the other hand, the semiconductor element 203 is face-down flip-chip mounted on the back surface of the multilayer wiring board 105 so as to face each other via the multilayer wiring board 107, and the adhesive is applied by heat treatment. Hardened, multilayer wiring board 1
Bonded on both sides of 07.

【0028】図14(a)に、エリアアレイ状の電極配
列を有する半導体素子201の電極構造を、図14
(b)にかかる半導体素子201が実装される多層配線
板107上の回路パターンを示す。また、205はAu
のボールバンプを示す。図14(b)に示すように、イ
ンナバイアホール109を備えた多層配線板107を用
いることにより、エリアアレイ状の回路パターンの中央
部の回路パターンに対しても、該回路パターン直下また
は近傍にインナバイアホール109を設けて立体配線を
行うことにより、配線長を短くすることが可能となる。
また、図15(a)には、半導体素子203が実装され
る多層配線板107裏面の回路パターン108を、図1
5(b)には、ペリフェラル状の電極配列を有する半導
体素子203の電極構造を示す。なお、エリアアレイ状
電極を備えた半導体素子においても、ペリフェラル状電
極を備えた半導体素子と同様に、導電性接着剤を硬化さ
せ半導体素子201、203が多層配線板107上に固
定した後に、電気的検査により、各半導体素子が良品で
あることを確認する。
FIG. 14A shows an electrode structure of a semiconductor element 201 having an area array electrode array, and FIG.
The circuit pattern on the multilayer wiring board 107 in which the semiconductor element 201 concerning (b) is mounted is shown. Also, 205 is Au
Shows the ball bump of. As shown in FIG. 14B, by using the multilayer wiring board 107 having the inner via holes 109, even with respect to the circuit pattern in the central portion of the area array circuit pattern, the circuit pattern is provided immediately below or near the circuit pattern. By providing the inner via hole 109 and performing three-dimensional wiring, the wiring length can be shortened.
Further, FIG. 15A shows a circuit pattern 108 on the back surface of the multilayer wiring board 107 on which the semiconductor element 203 is mounted.
5 (b) shows an electrode structure of the semiconductor element 203 having a peripheral electrode array. Even in the semiconductor element having the area array electrodes, as in the semiconductor element having the peripheral electrodes, after the conductive adhesive is cured and the semiconductor elements 201 and 203 are fixed on the multilayer wiring board 107, the electrical The semiconductor inspection confirms that each semiconductor element is a good product.

【0029】次に、半導体素子201、203と多層配
線板との間隙に熱硬化性樹脂107を充填した後、加熱
処理により熱硬化性樹脂107を完全に硬化させ、機械
強度を高め、接続強度を高める。もし、上記電気的検査
において、半導体素子が不良品と判断されれば、その半
導体素子のみ取り外され、新たな半導体素子と交換され
る。この際、上記導電性接着剤の接着強度を必要最小限
に調整することで、半導体素子を容易に取り外すことが
可能となる。かかる接着強度としては、1バンプ当た
り、3×106〜30×106N/m2程度であることが
望ましい。
Next, after filling the gaps between the semiconductor elements 201, 203 and the multilayer wiring board with the thermosetting resin 107, the thermosetting resin 107 is completely cured by heat treatment to enhance the mechanical strength and the connection strength. Increase. If the semiconductor element is judged to be defective in the electrical inspection, only the semiconductor element is removed and replaced with a new semiconductor element. At this time, the semiconductor element can be easily removed by adjusting the adhesive strength of the conductive adhesive to a necessary minimum. The adhesive strength is preferably about 3 × 10 6 to 30 × 10 6 N / m 2 per bump.

【0030】以上に示すように、本参考例では、上記参
考例1で述べた効果に加えて、両面にフリップチップ実
装されたエリアアレイ状電極構造の半導体素子201と
ペリフェラル状電極構造の半導体素子203との電気的
な接続を、インナバイアホール109を形成した多層配
線板105を介して行うため、配線長を短くすることが
可能となり、半導体装置の高速化、低消費電力化が可能
となる。特に、エリアアレイ状の電極配列を有する半導
体素子において、半導体素子の中央部付近に位置する電
極端子の配線長を、従来の配線基板を用いた半導体装置
に比べて、大幅に短縮することが可能となる。尚、本参
考例には、参考例1等に示すフリップチップ実装技術以
外の一般的な実装技術を適用することも可能である。ま
た、多層配線板107の両面に、エリアアレイ状の電極
配列を有する半導体素子を実装することも可能である。
As described above, in this reference example, in addition to the effect described in the above-mentioned reference example 1, the semiconductor element 201 having the area array electrode structure and the semiconductor element having the peripheral electrode structure which are flip-chip mounted on both surfaces are provided. Since electrical connection with 203 is made via the multilayer wiring board 105 having the inner via hole 109 formed therein, the wiring length can be shortened, and the semiconductor device can operate at high speed and have low power consumption. . In particular, in a semiconductor element having an area array-shaped electrode array, the wiring length of the electrode terminal located near the central portion of the semiconductor element can be significantly shortened as compared with a semiconductor device using a conventional wiring board. Becomes Note that general mounting techniques other than the flip-chip mounting technique shown in Reference Example 1 and the like can be applied to this reference example. It is also possible to mount semiconductor elements having an electrode array in the form of area array on both surfaces of the multilayer wiring board 107.

【0031】(参考例8)図16は、本発明の第8の参
考例にかかる半導体装置の実装体の断面である。図中、
図1と同一符号は、同一または相当箇所を示し、130
はバイパスコンデンサ、131はバイパスコンデンサ1
30の電極端子である。このように、本参考例では、多
層配線板107の上面にエリアアレイ状の電極配列を有
する半導体素子201を実装し、一方、多層配線板10
7の裏面には、1または2以上のバイパスコンデンサ1
31を実装している。
Reference Example 8 FIG. 16 is a cross section of a semiconductor device package according to an eighth reference example of the present invention. In the figure,
The same reference numerals as those in FIG.
Is a bypass capacitor, 131 is a bypass capacitor 1
30 electrode terminals. As described above, in this reference example, the semiconductor element 201 having the electrode array in the area array is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board 107, while the multilayer wiring board 10 is mounted.
On the back side of 7, one or more bypass capacitors 1
31 is mounted.

【0032】図17(a)に、エリアアレイ状の電極構
造を有する半導体素子201の電極構造を、図17
(b)にかかる半導体素子201が実装される多層配線
板107上の回路パターンを示す。また、205はAu
のボールバンプを示す。また、図18(a)には、6つ
のバイパスコンデンサ131が実装される多層配線板1
07裏面の回路パターン108を、図18(b)には、
6つのバイパスコンデンサの電極構造を示す。尚、本参
考例では、バイパスコンデンサ131の数を6つとした
が、必要に応じて任意の数とすることができる。
FIG. 17A shows an electrode structure of a semiconductor element 201 having an area array electrode structure.
The circuit pattern on the multilayer wiring board 107 in which the semiconductor element 201 concerning (b) is mounted is shown. Also, 205 is Au
Shows the ball bump of. In addition, in FIG. 18A, the multilayer wiring board 1 on which the six bypass capacitors 131 are mounted is shown.
The circuit pattern 108 on the back side of 07 is shown in FIG.
The electrode structure of six bypass capacitors is shown. Although the number of the bypass capacitors 131 is six in this reference example, it may be any number as required.

【0033】このように、本参考例にかかる半導体装置
では、参考例7の場合と同様に、インナバイアホール1
09を備えた多層配線板107を用いることにより、エ
リアアレイ状の回路パターンの中央部の回路パターンに
対しても、該回路パターン直下または近傍にインナバイ
アホール109を設けて立体配線を行うことにより、配
線長を短くすることができ、半導体装置の高速化、低消
費電力化が可能となる。
As described above, in the semiconductor device according to the present reference example, as in the case of the reference example 7, the inner via hole 1 is formed.
By using the multilayer wiring board 107 provided with 09, the inner via hole 109 is provided immediately below or in the vicinity of the circuit pattern of the central portion of the area array circuit pattern to perform three-dimensional wiring. The wiring length can be shortened, and the semiconductor device can operate at high speed and consume low power.

【0034】特に、バイパスコンデンサ131は、半導
体装置のノイズを低減するために設けるものであるた
め、バイパスコンデンサ131と半導体素子201との
配線が長くなってしまったのでは、かかる配線により発
生するノイズのためにバイパスコンデンサ131を設け
た効果が相殺されてしまう。従って、バイパスコンデン
サ131と半導体素子131との接続をインナバイアホ
ール109からなる立体配線で行うことにより、配線長
を短縮でき、半導体装置の低ノイズ化を図ることが可能
となる。
In particular, since the bypass capacitor 131 is provided to reduce the noise of the semiconductor device, if the wiring between the bypass capacitor 131 and the semiconductor element 201 becomes long, noise generated by such wiring will be generated. Therefore, the effect of providing the bypass capacitor 131 is canceled out. Therefore, by connecting the bypass capacitor 131 and the semiconductor element 131 with the three-dimensional wiring including the inner via hole 109, the wiring length can be shortened and the noise of the semiconductor device can be reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる半導体装置の実装体では、半導体素子の有する
電極端子の配置に関係なく素子間を接続することがで
き、汎用の半導体素子をそのまま使用して、チップ・オ
ン・チップ方式に類似の接続を行い、小型化、高速化し
た半導体装置の提供が可能となる。
As is apparent from the above description, in the semiconductor device mounting body according to the present invention, the elements can be connected to each other regardless of the arrangement of the electrode terminals of the semiconductor element. It is possible to provide a miniaturized and speeded up semiconductor device by making a connection similar to the chip-on-chip system by using it as it is.

【0036】また、半導体素子同士を直接接続しないた
め、一の半導体素子の取り付け、取り外しに際し、他の
半導体素子に与えるダメージの発生をなくすことも可能
となる。
Further, since the semiconductor elements are not directly connected to each other, it is possible to prevent damage to other semiconductor elements when the one semiconductor element is attached or detached.

【0037】また、上記半導体装置をマザー多層配線板
上に実装することにより、高密度の実装体の形成が可能
となり、電子機器の小型化に寄与することが可能とな
る。
By mounting the semiconductor device on a mother multilayer wiring board, a high-density mounting body can be formed, which can contribute to downsizing of electronic equipment.

【0038】更には、エリアアレイ状の電極端子を有す
る半導体素子を、フェイスダウン方式でフリップチップ
実装する場合においても、インナバイアホール109を
形成した多層配線板105を介して行うため、配線長を
短くすることが可能となり、半導体装置の高速化、低消
費電力化が可能となる。
Further, even when the semiconductor element having the area array electrode terminals is flip-chip mounted by the face-down method, the wiring is performed through the multilayer wiring board 105 in which the inner via holes 109 are formed. The semiconductor device can be shortened, and the semiconductor device can have higher speed and lower power consumption.

【0039】特に、エリアアレイ状の電極端子配列を有
する半導体素子において、半導体素子の中央部付近に位
置する電極端子の配線長を、従来の配線基板を用いた半
導体装置に比べて、大幅に短縮することが可能となる。
In particular, in a semiconductor element having an area array-shaped electrode terminal array, the wiring length of the electrode terminals located near the central portion of the semiconductor element is significantly shortened as compared with a semiconductor device using a conventional wiring board. It becomes possible to do.

【0040】また、バイパスコンデンサと半導体素子と
の接続をインナバイアホールからなる立体配線で行うこ
とにより、配線長を短縮でき、半導体装置の低雑音化を
図ることが可能となる。
Further, by connecting the bypass capacitor and the semiconductor element with a three-dimensional wiring composed of inner via holes, the wiring length can be shortened and the noise of the semiconductor device can be reduced.

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

【図1】 (a) 本発明の参考例にかかる半導体装置
の斜視図である。 (b) 図1(a)のI−I’における断面図である。
FIG. 1A is a perspective view of a semiconductor device according to a reference example of the present invention. (B) It is sectional drawing in II 'of FIG.1 (a).

【図2】 (a)(b)(e) 本発明の第1の参考例
にかかる半導体素子に形成したバンプの配置である。 (c)(d) 本発明の第1の参考例にかかる多層配線
板の回路パターンである。
2A, 2B, and 2E are arrangements of bumps formed on a semiconductor element according to a first reference example of the present invention. (C) (d) is a circuit pattern of the multilayer wiring board according to the first reference example of the present invention.

【図3】 本発明の第1の参考例にかかる半導体装置の
上面図である。
FIG. 3 is a top view of a semiconductor device according to a first reference example of the present invention.

【図4】 本発明の第2の参考例にかかる半導体装置の
実装体の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device package according to a second reference example of the present invention.

【図5】 本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device mounting body according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装
置の実装体の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a mounted body of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の参考例にかかる半導体装置の
実装体の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a third reference example of the present invention.

【図8】 本発明の第4の参考例にかかる半導体装置の
実装体の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a package of a semiconductor device according to a fourth reference example of the present invention.

【図9】 本発明の第5の参考例にかかる半導体装置の
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a fifth reference example of the present invention.

【図10】 本発明の第6の参考例にかかる半導体装置
の実装体の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor device package according to a sixth reference example of the present invention.

【図11】 本発明の第7の参考例にかかる半導体装置
の斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device according to a seventh reference example of the present invention.

【図12】 図11のII−II’における断面図である。12 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.

【図13】 半導体素子の電極配列である。FIG. 13 is an electrode array of a semiconductor element.

【図14】 (a)エリアアレイ状の電極配列を有する
半導体素子の電極配列である。 (b)エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子が
実装される多層配線板の回路パターンである。
FIG. 14A is an electrode array of a semiconductor element having an electrode array in the form of an area array. (B) A circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having an area array electrode array is mounted.

【図15】 (a)ペリフェラル状の電極配列を有する
半導体素子が実装される多層配線板の回路パターンであ
る。 (b)ペリフェラル状の電極配列を有する半導体素子の
電極配列である。
FIG. 15A is a circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having a peripheral electrode array is mounted. (B) An electrode array of a semiconductor device having a peripheral electrode array.

【図16】 本発明の第8の参考例にかかる半導体装置
の断面図である。
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor device according to an eighth reference example of the present invention.

【図17】 (a)エリアアレイ状の電極配列を有する
半導体素子の電極配列である。 (b)エリアアレイ状の電極配列を有する半導体素子が
実装される多層配線板の回路パターンである。
FIG. 17 (a) is an electrode array of a semiconductor element having an electrode array in the form of an area array. (B) A circuit pattern of a multilayer wiring board on which a semiconductor element having an area array electrode array is mounted.

【図18】 (a)バイパスコンデンサが実装される多
層配線板の回路パターンである。 (b)バイパスコンデンサの電極配列である。
FIG. 18 (a) is a circuit pattern of a multilayer wiring board on which a bypass capacitor is mounted. (B) The electrode arrangement of the bypass capacitor.

【図19】 従来のチップ・オン・チップ方式の半導体
装置の断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view of a conventional chip-on-chip semiconductor device.

【符号の説明】 1、101 第1の半導体素子、2、102 第1の半
導体素子に形成された電極端子、3、103 第2の半
導体素子、4、104 第2の半導体素子に形成された
電極端子、5、105 第3の半導体素子、6、106
第3の半導体素子に形成された電極端子、7、107
多層配線板、8、108 多層配線板上の回路パター
ン、9、109 インナビアホール、10、110、1
15 電気的接合部、11、111 絶縁基板、12、
112 マザー多層配線板、13、113 マザー多層
配線板上の回路パターン、114 Auワイヤー、11
6導電性支持体、130 バイパスコンデンサ、130
バイパスコンデンサの電極、201 第1の半導体素
子、202 第1の半導体素子のエリアアレイ状電極端
子、203 第2の半導体素子、204 第2の半導体
素子のペリフェラル状電極端子、205 ボールバン
プ。
[Description of Reference Signs] 1, 101 First semiconductor element, 2, 102 Electrode terminals formed on the first semiconductor element, 3, 103 Second semiconductor element, 4, 104 Formed on second semiconductor element Electrode terminal, 5, 105 Third semiconductor element, 6, 106
Electrode terminals formed on the third semiconductor element, 7, 107
Multilayer wiring board, 8,108 Circuit pattern on multilayer wiring board, 9,109 Inner via holes, 10,110,1
15 electrical junction, 11, 111 insulating substrate, 12,
112 mother multilayer wiring board, 13, 113 circuit pattern on mother multilayer wiring board, 114 Au wire, 11
6 conductive support, 130 bypass capacitor, 130
By-pass capacitor electrode, 201 first semiconductor element, 202 first semiconductor element area array electrode terminal, 203 second semiconductor element, 204 second semiconductor element peripheral electrode terminal, 205 ball bump.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天見 和由 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 別所 芳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazuyoshi Amami             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiro Bessho             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁層と回路パターン層とが積層され、
絶縁層を貫通して設けられた複数のインナバイアホール
を介して該絶縁層の両面に設けられた該回路パターン層
が電気的に接続された立体配線を備えた多層配線板と、
第1の半導体素子及び第2の半導体素子と、表面に回路
パターンを備えたマザー多層配線板とを備え、 上記第1の半導体素子は前記多層配線板の上面に実装さ
れ、上記第2の半導体素子は上記多層配線板の下面と上
記マザー多層配線基板の表面との間に配置され、上記第
1の半導体素子と上記第2の半導体素子が電気的に接続
され、上記多層配線板の端部を上記マザー多層配線板の
方向へ湾曲させて上記多層配線板上の回路パターンと上
記マザー多層配線板上の回路パターンとを電気的に接続
する半導体装置の実装体。
1. An insulating layer and a circuit pattern layer are laminated,
A multilayer wiring board having a three-dimensional wiring in which the circuit pattern layers provided on both surfaces of the insulating layer are electrically connected through a plurality of inner via holes provided through the insulating layer,
A first semiconductor element and a second semiconductor element; and a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on a surface thereof, wherein the first semiconductor element is mounted on an upper surface of the multilayer wiring board, and the second semiconductor element is provided. The element is disposed between the lower surface of the multilayer wiring board and the surface of the mother multilayer wiring board, the first semiconductor element and the second semiconductor element are electrically connected, and the end portion of the multilayer wiring board is provided. A package of a semiconductor device, in which the circuit pattern on the multilayer wiring board and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board are electrically connected by curving the board toward the mother multilayer wiring board.
【請求項2】 絶縁層と回路パターン層とが積層され、
絶縁層を貫通して設けられた複数のインナバイアホール
を介して該絶縁層の両面に設けられた該回路パターン層
が電気的に接続された立体配線を備えた多層配線板と、
第1の半導体素子及び第2の半導体素子と、表面に回路
パターンを備えたマザー多層配線板と、上記多層配線板
と上記マザー多層配線板とを電気的に接続するための突
起電極とを備え、 上記第1の半導体素子は前記多層配線板の上面に実装さ
れ、上記第2の半導体素子は上記多層配線板の下面と上
記マザー多層配線基板の表面との間に配置され、上記第
1の半導体素子と上記第2の半導体素子が電気的に接続
され、上記多層配線板上の回路パターンと上記マザー多
層配線板上の回路パターンとが上記突起電極によって電
気的に接続されている半導体装置の実装体。
2. An insulating layer and a circuit pattern layer are laminated,
A multilayer wiring board having a three-dimensional wiring in which the circuit pattern layers provided on both surfaces of the insulating layer are electrically connected through a plurality of inner via holes provided through the insulating layer,
A first semiconductor element and a second semiconductor element, a mother multilayer wiring board having a circuit pattern on the surface, and a protruding electrode for electrically connecting the multilayer wiring board and the mother multilayer wiring board The first semiconductor element is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board, the second semiconductor element is disposed between the lower surface of the multilayer wiring board and the surface of the mother multilayer wiring board, and the first semiconductor element is mounted on the upper surface of the multilayer wiring board. A semiconductor device in which a semiconductor element and the second semiconductor element are electrically connected, and the circuit pattern on the multilayer wiring board and the circuit pattern on the mother multilayer wiring board are electrically connected by the protruding electrode. Implementation body.
【請求項3】 上記絶縁層が、樹脂含浸繊維シートから
なることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装
置の実装体。
3. The package of the semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer is made of a resin-impregnated fiber sheet.
【請求項4】 少なくとも上記第1及び第2の半導体素
子が、フェイスダウンにてフリップチップ実装されたこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の実
装体。
4. The semiconductor device package according to claim 1, wherein at least the first and second semiconductor elements are face-down flip-chip mounted.
【請求項5】 上記第1及び第2の半導体素子のうちの
少なくとも一つの半導体素子の上記電極端子が、エリア
アレイ状に配列するように形成されたことを特徴とする
請求項1又は2に記載の半導体装置の実装体。
5. The electrode terminal of at least one semiconductor element of the first and second semiconductor elements is formed so as to be arranged in an area array form. A packaged semiconductor device as described above.
【請求項6】 第1の半導体素子と第2の半導体素子と
が、フェイスダウンにて上記多層配線板にフリップチッ
プ実装され、該半導体素子の該電極端子間が、上記立体
配線により接続されたことを特徴とする請求項1又は2
に記載の半導体装置の実装体。
6. A first semiconductor element and a second semiconductor element are flip-chip mounted face down on the multilayer wiring board, and the electrode terminals of the semiconductor element are connected by the three-dimensional wiring. Claim 1 or 2 characterized by the above.
A semiconductor device package according to item 1.
【請求項7】 上記多層配線板の一の面には上記電極端
子がエリアアレイ状に形成された半導体素子がフェイス
ダウンにてフリップチップ実装され、該多層配線板の他
の面には電子部品が実装され、該半導体素子の該電極端
子と、該電子部品の電極端子とが、上記立体配線により
接続されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半
導体装置の実装体。
7. A semiconductor element having the electrode terminals formed in an area array is flip-chip mounted face down on one surface of the multilayer wiring board, and an electronic component is mounted on the other surface of the multilayer wiring board. 3. The packaged semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode terminal of the semiconductor element and the electrode terminal of the electronic component are connected by the three-dimensional wiring.
【請求項8】 上記電子部品が、バイパスコンデンサで
あることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the electronic component is a bypass capacitor.
【請求項9】 上記多層配線板の両面に夫々実装された
1または2以上の半導体素子の上記多層配線板に垂直方
向の投影面が、重なることを特徴とする請求項1又は2
に記載の半導体装置の実装体。
9. The projection plane in a direction perpendicular to the multilayer wiring board of one or more semiconductor elements mounted on both surfaces of the multilayer wiring board, respectively, is overlapped with each other.
A semiconductor device package according to item 1.
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