JP2006059957A - Structure of semiconductor package and method of manufacturing semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体パッケージの構造と半導体パッケージの製造方法に関するもので、特に、CSP(Chip Scale Package)と称するウエハの状態で複数個分の半導体チップの電極部の再配列およびパッケージを一括して行うウエハレベルの半導体パッケージの構造および半導体パッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to a structure of a semiconductor package and a method for manufacturing the semiconductor package. In particular, the present invention relates to a rearrangement of a plurality of semiconductor chip electrode portions and a package in a wafer state called CSP (Chip Scale Package). The present invention relates to a wafer level semiconductor package structure and a semiconductor package manufacturing method.
電子機器の小型化、薄型化、高機能化の進展に伴い、実装に許される装置内の領域空間あるいはエリアは、ますます小さくなっており、これまでの二次元的な高密度実装技術では対応が困難になりつつある。そのため、配線密度の増大を目的として、配線の層数を増やしたり、配線回路の微細化を行ったりする方法が各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As electronic devices become smaller, thinner, and more advanced, the space or area within the device that is allowed for mounting is becoming smaller, and the conventional two-dimensional high-density mounting technology supports it. Is becoming difficult. For this reason, various methods for increasing the number of wiring layers or miniaturizing wiring circuits have been proposed for the purpose of increasing the wiring density (see, for example, Patent Document 1).
ここで、多層化して高密度化実装を可能にする基板形成方法の一例を図9に示し、概略を説明する。図9は従来の多層基板の構造を示す断面図である。図9において、樹脂フィルム101に形成した導電ペーストの第1の回路パターン102上に金属等の導体製の接合粒子103を配置し、その上を覆うように熱軟化性の第1の樹脂層104を載せて加熱、押圧して、接合粒子103の一端表面が熱軟化性の樹脂層を突き抜け、露出させ、さらに、接合粒子103の一端が露出した熱軟化性の第1の樹脂層104の表面上に再度導電ペーストで第2の回路パターン106を形成するという一連の工程を繰り返すことにより、回路基板を多層化して構成するものである。
Here, FIG. 9 shows an example of a substrate forming method that enables multi-layered and high-density mounting, and the outline thereof will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional multilayer substrate. In FIG. 9, a
また、実装密度をさらに増大させるための新しい実装形態として、部品を基板に内蔵することにより、新たな実装エリアや空間を確保し三次元的な実装を可能にする部品内蔵基板が注目を浴びている。例を挙げると、回路基板に、樹脂製の絶縁基板部と、この樹脂製の絶縁基板部上に形成された配線パターン部とを設け、さらに、この配線パターン部に内蔵部品の電極パッドに対応してバンプを形成し、内蔵部品に回路基板を積層して熱圧着することにより、バンプと導体で形成した電極パッドとの間を電気接続するとともに、内蔵部品と回路基板との間を接着固定する構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Also, as a new mounting form to further increase the mounting density, a component-embedded board that attracts attention by securing a new mounting area and space by embedding components in the board and attracting attention has been attracting attention. Yes. For example, a circuit board is provided with a resin insulating substrate portion and a wiring pattern portion formed on the resin insulating substrate portion, and the wiring pattern portion corresponds to an electrode pad of a built-in component. Then, bumps are formed, and a circuit board is laminated on the built-in component and thermocompression bonded, thereby electrically connecting the bump and the electrode pad formed of the conductor, and bonding between the built-in component and the circuit board. The structure which performs is proposed (for example, refer patent document 2).
さらに、内蔵される部品には受動素子を集合化した電子部品のほかに、例えばIC、LSI等の半導体装置が用いられるが、半導体装置の高集積化、高機能化、小型化もますます進み、多層化した基板に内蔵される例も多くなってきている。半導体装置は、従来、ウエハから半導体素子をチップ状に切断分離したペレット単位に、ダイおよびワイヤボンディング、樹脂封止等を行って半導体装置を組み上げ、半導体素子の端子部とリードフレームの電気接続をワイヤボンディング法により行うのが一般的であったが、近年はチップの突起状の端子部であるバンプを用いたフリップチップ接続の採用が、ワイヤボンディング法に比べ高速信号処理の点で優れていることもあって多くなってきている。 Furthermore, in addition to electronic components assembled from passive elements, semiconductor devices such as ICs and LSIs are used as built-in components. However, semiconductor devices are increasingly integrated, highly functional, and miniaturized. In many cases, the substrate is built in a multilayered substrate. Conventionally, a semiconductor device is assembled by performing die and wire bonding, resin sealing, etc. on a pellet unit obtained by cutting and separating a semiconductor element from a wafer into chips, and electrically connecting a terminal portion of the semiconductor element and a lead frame. In general, the wire bonding method is used, but in recent years, the use of flip chip connection using bumps, which are protruding terminal portions of the chip, is superior in terms of high-speed signal processing compared to the wire bonding method. There are also many things.
フリップチップ接続には、最近は、パッケージングされていないチップをそのままプリント基板に搭載するベアチップ実装法や、ウエハレベルで、配線、外部端子部形成、樹脂封止、バンプ形成を行った後、各半導体装置に切断分離して、CSPを形成する製造方式が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 For flip chip connection, recently, a bare chip mounting method in which an unpackaged chip is mounted on a printed circuit board as it is, or after performing wiring, external terminal portion formation, resin sealing, bump formation at the wafer level, A manufacturing method in which a CSP is formed by cutting and separating into semiconductor devices has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
ここでは、CSPタイプのフリップチップ接続の一例を図10に基づいて簡単に説明する。図10はCSPタイプの半導体装置の構造を示す断面図である。図10において、ウエハからチップ毎に切断分離して得られた個別のCSPタイプの半導体装置200は、半導体チップ210の端子部形成側の面上に設けられた絶縁性接着剤層290に積層して、配設された絶縁層220上に配線(部)240を形成した構成を有している。絶縁層220上に形成された配線240と半導体チップ210の端子215とは、半導体チップ210の端子215上に設けられた絶縁性接着剤層290および絶縁層220を貫通するビア部270を介して電気的に接続されている。また、配線240の外部端子形成領域を開口して、配線240、ビア部270はソルダーレジスト250で覆われ、配線240の外部端子形成領域には、バンプ260が外部端子として二次元的に配列して形成されており、かつ、ビア部270は、ほぼ配線240に沿う一面にて、接合され1つのビア部となってCSPタイプの半導体装置200が構成されている。
しかしながら、上記の従来の電子部品の実装構造においては、樹脂フィルムに形成した導電回路パターン上に金属粒子を配置し、熱軟化性の樹脂層に埋め込み、露出した金属粒子と接合するようにさらに樹脂層表面上に導電回路パターンを形成する提案例は、確かに、導電性ペーストを印刷し、金属粒子を配設し、熱プレスするという比較的簡単な工程で多層基板を形成できるものであるが、正確な位置に金属粒子を配置する方法、および金属粒子と導電回路パターンとを確実に接続させる方法等量産時に必須の具体的な方法の開発は課題として残されている。さらに、この実装構造を半導体パッケージに応用する方法の開発も待たれていた。 However, in the above-described conventional electronic component mounting structure, metal particles are arranged on a conductive circuit pattern formed on a resin film, embedded in a heat-softening resin layer, and further bonded with exposed metal particles. Although the proposed example of forming a conductive circuit pattern on the surface of a layer can certainly form a multilayer substrate by a relatively simple process of printing a conductive paste, disposing metal particles, and hot pressing. Development of a specific method essential for mass production, such as a method of arranging metal particles at an accurate position and a method of reliably connecting the metal particles and the conductive circuit pattern, remains as a problem. Furthermore, development of a method for applying this mounting structure to a semiconductor package has been awaited.
一方、実装密度をさらに増大させるための新しい実装形態として示した、部品を基板に内蔵することにより、新たな実装エリアや空間を確保し三次元的な実装を可能にする部品内蔵基板の例では、樹脂製の絶縁基板部上に形成された配線パターン部に内蔵部品の電極パッドに対応してバンプを形成し、内蔵部品に回路基板を積層して熱圧着することにより、バンプと導体で形成した電極パッドとの間を電気接続するものであるが、熱圧着工程等の熱履歴により、電極パッド、バンプ等の端子部に熱歪みが生じ接続、接合に課題を残していた。 On the other hand, in the example of a component-embedded board that enables a three-dimensional mounting by securing a new mounting area and space by embedding the component in the board, which is shown as a new mounting form for further increasing the mounting density. Form bumps and conductors by forming bumps corresponding to the electrode pads of the built-in parts on the wiring pattern part formed on the resin insulating substrate, and laminating the circuit board on the built-in parts and thermocompression bonding. However, due to the thermal history of the thermocompression bonding process or the like, thermal distortion occurs in the terminal portions of the electrode pads, bumps, and the like, leaving problems in connection and bonding.
また、半導体装置のCSPタイプのフリップチップ接続においても半導体装置のチップと回路基板とを個々に準備した後、互いに位置決めして接合する必要があり、個々の加工寸法や組み立て精度に限界があり、今後さらに向上が求められる高機能化や小型化や微細化に支障が生じるおそれがあるばかりでなく、配線部と端子部の接続にビア、バンプを利用するので、そのときの熱履歴の影響による接続、接合の信頼性に課題が残されていた。 Also, in the CSP type flip chip connection of the semiconductor device, it is necessary to position and bond the semiconductor device chip and the circuit board individually, and there is a limit to the individual processing dimensions and assembly accuracy, Not only may there be problems with higher functionality, miniaturization, and miniaturization that will require further improvements in the future, but vias and bumps will be used to connect the wiring section and terminal section. Problems remain in connection and bonding reliability.
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の半導体パッケージの構造を利用して多層実装することで、電子部品の実装密度の向上を図るとともに、スルーホールを利用して電子部品のバンプやリード等の端子部と基板に備わる回路導体との接続、接合の信頼性が極めて高く、品質の向上を容易に実現でき、また、多層化に際しスルーホールやビアホールによる信頼性の高い層間接続や積層を利用でき、デバイスの構成や構造設計の自由度が高く、高機能な電子部品のユニット化が容易であり、生産性に優れ、さらに、製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能な半導体装置パッケージの構造と半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By using the semiconductor package structure of the present invention for multi-layer mounting, the mounting density of electronic components is improved and through holes are used. The reliability of connection and bonding between terminal parts such as bumps and leads of electronic components and circuit conductors on the board is extremely high, and quality improvement can be easily realized. High inter-layer connection and stacking can be used, the degree of freedom in device configuration and structural design is high, unitization of highly functional electronic parts is easy, productivity is high, and the product is further reduced in thickness and size. An object of the present invention is to provide a semiconductor device package structure and a semiconductor package manufacturing method capable of increasing functionality.
上記課題を解決するために、本発明の半導体パッケージの構造は、半導体素子と、第1の樹脂層と、導電性を有する接合粒子と、第2の樹脂層とを備え、半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に別の導体層が積層され、加熱して軟化した第1の樹脂層にバンプが埋設されて導体層と接合され、導体層をパターニングして形成された第1の回路導体の所定の位置に接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した第2の樹脂層に接合粒子が埋設されて別の導体層と接合され、かつ、別の導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、バンプと第2の回路導体とが接続して多層化された構成を有している。また、半導体素子と、第1の樹脂層と、導電性を有する接合粒子と、第2の樹脂層とを備え、半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、バンプの先端が完全に埋設されて先端を越える厚さまで第1の樹脂層が積層形成され、第1の樹脂層上のバンプと対応する位置にバンプの先端を露出させてビアが形成され、バンプと接合するようにビアに導電性樹脂が充填され、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されてバンプと第1の回路導体とが接続され、第1の回路導体の所定の位置に接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した第2の樹脂層に接合粒子が埋設されて導体層と接合され、かつ、導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、バンプと第2の回路導体とが接続して多層化された構成を有することもできる。また、半導体素子と、第1の樹脂層と、導電性を有する接合粒子と、第2の樹脂層とを備え、半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、バンプの先端が露出するか、またはバンプの先端が突出するように埋設されて第1の樹脂層が積層形成され、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて第1の樹脂層の表面に露出したバンプと第1の回路導体とが接続され、第1の回路導体の所定の位置に接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した第2の樹脂層に接合粒子が埋設されて導体層と接合され、かつ、導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、バンプと第2の回路導体とが接続して多層化された構成を有してもよい。さらに、第1の回路導体の所定位置に導電性を有する接合粒子が配置されて、第1の回路導体と接合粒子が接合され、導体層を積層した接着性と熱可塑性を有する第2の樹脂層が加熱され、第2の樹脂層に接合粒子が埋設されて、第2の樹脂層の導体層と接合粒子とが接合され、第2の樹脂層の導体層をパターニングして第2の回路導体の形成を繰り返して多層化された構成に加えて、半導体素子全体を半導体素子よりも大きい面積を有する第1の樹脂層中へ埋設し、第2の樹脂層を第1の樹脂層と同じ大きさとした構成を有してもよい。 In order to solve the above problems, a structure of a semiconductor package of the present invention includes a semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer, and the semiconductor element has a terminal portion. The first resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, a conductor layer is laminated on one surface, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity. Then, another conductor layer is laminated on one surface, bumps are embedded in the first resin layer softened by heating, the first circuit conductor is formed by bonding the conductor layer and patterning the conductor layer. The bonding particles are arranged and bonded at predetermined positions, and the bonding particles are embedded in the second resin layer softened by heating and bonded to another conductor layer, and the second conductor layer is patterned to form the second resin layer. Circuit conductor is formed, and the bump and the second circuit conductor are connected to form a multilayer structure. To have. The semiconductor device includes a semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer, and the semiconductor element has a protruding bump formed on the terminal portion, The resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, a conductor layer is laminated on one side, and the tip of the bump is completely embedded so that the thickness exceeds the tip. The first resin layer is laminated and a via is formed by exposing the tip of the bump at a position corresponding to the bump on the first resin layer, and the via is filled with a conductive resin so as to join the bump. The first circuit conductor is formed of a conductive resin on the surface of the first resin layer, the bumps and the first circuit conductor are connected, and the bonding particles are arranged and bonded at predetermined positions of the first circuit conductor. The bonding particles are embedded in the second resin layer softened by heating and bonded to the conductor layer, One, the second circuit conductor is formed by patterning the conductive layer may have a multi-layered structure by connecting the bumps and the second circuit conductor. The semiconductor device includes a semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer, and the semiconductor element has a protruding bump formed on the terminal portion, The resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and a conductor layer is laminated on one side, and the tip of the bump is exposed or the tip of the bump is A first resin layer is formed by being laminated so as to protrude, and a first circuit conductor is formed of a conductive resin on a surface of the first resin layer, and a bump exposed on the surface of the first resin layer; The first circuit conductor is connected, the bonding particles are arranged and bonded at predetermined positions of the first circuit conductor, the bonding particles are embedded in the second resin layer heated and softened, and bonded to the conductor layer. And patterning the conductor layer to form a second circuit conductor, and the bump and the second circuit conductor It may have a multi-layered structure are connected. Further, a second resin having adhesiveness and thermoplasticity in which conductive particles are disposed at predetermined positions of the first circuit conductor, the first circuit conductor and the bonding particles are bonded, and the conductor layers are laminated. The layer is heated, the bonding particles are embedded in the second resin layer, the conductor layer of the second resin layer and the bonding particles are bonded, and the conductor layer of the second resin layer is patterned to form the second circuit In addition to the structure in which the conductor is repeatedly formed to be multilayered, the entire semiconductor element is embedded in a first resin layer having a larger area than the semiconductor element, and the second resin layer is the same as the first resin layer You may have the structure made into the magnitude | size.
これらの構成により、半導体素子上に、導体金属を積層した熱軟化性で接着性を有する複数の樹脂層により、積み上げ式に電子回路を形成しているので、層間接続に接合粒子を用いて接続し、多層化を図り高密度化して高精細と高機能化を同時に実施できる。また、半導体素子が樹脂層や回路導体と一体化され、半導体素子の回路形成面の保護と、機械的強度を確保することができるため、半導体装置のパッケージ構造としての信頼性と生産性の向上を図ることができる。 With these configurations, the electronic circuit is formed in a stacking manner with a plurality of heat-softening and adhesive resin layers in which conductive metal is laminated on a semiconductor element. In addition, high density and high functionality can be implemented simultaneously by increasing the number of layers and increasing the density. In addition, since the semiconductor element is integrated with the resin layer and the circuit conductor, the circuit formation surface of the semiconductor element can be protected and the mechanical strength can be secured, so that the reliability and productivity of the package structure of the semiconductor device can be improved. Can be achieved.
また、本発明の半導体パッケージの構造は、半導体素子と、第1の樹脂層と第2の樹脂層とを備え、半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、第1の樹脂層と第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、バンプの先端が完全に埋設されて先端を越える厚さまで第1の樹脂層が積層形成され、第1の樹脂層上のバンプと対応する位置にバンプの先端を露出させて第1のビアが形成され、バンプと接合するように第1のビアに導電性樹脂が充填され、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されてバンプと第1の回路導体とが接続され、第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層が形成され、第2の樹脂層の表面上の所定の位置に第1の回路導体に達する第2のビアが形成され、第1の回路導体と接続するように第2のビアに導電性樹脂が充填され、かつ、第2の樹脂層上に導電性樹脂により第2の回路導体が形成され、バンプと第2の回路導体とが接続して多層化された構成を有している。また、半導体素子と、第1の樹脂層と、導電性を有する接合粒子と、第2の樹脂層とを備え、半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、バンプの先端が露出するか、またはバンプの先端が突出するように埋設されて第1の樹脂層が積層形成され、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて第1の樹脂層の表面に露出したバンプと第1の回路導体とが接続され、第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層が形成され、第2の樹脂層の表面上の所定の位置に第1の回路導体に達するビアが形成され、第1の回路導体と接続するようにビアに導電性樹脂が充填され、かつ、第2の樹脂層上に導電性樹脂により第2の回路導体が形成され、バンプと第2の回路導体とが接続して多層化された構成を有することもできる。 Further, the structure of the semiconductor package of the present invention includes a semiconductor element, a first resin layer, and a second resin layer, and the semiconductor element has a protruding bump formed in the terminal portion, The resin layer and the second resin layer have adhesiveness and thermoplasticity, and the bumps on the first resin layer are formed by laminating the first resin layer so that the tip of the bump is completely embedded and exceeds the tip. The first via is formed by exposing the tip of the bump at a corresponding position, and the first via is filled with a conductive resin so as to be joined to the bump, and the surface of the first resin layer is filled with the conductive resin. A first circuit conductor is formed, the bump and the first circuit conductor are connected, a second resin layer is formed on the first resin layer with a predetermined thickness, and the surface of the second resin layer A second via reaching the first circuit conductor is formed at a predetermined position on the first via and connected to the first circuit conductor In this way, the second via is filled with the conductive resin, and the second circuit conductor is formed on the second resin layer with the conductive resin, and the bump and the second circuit conductor are connected to form a multilayer. It has a configuration. The semiconductor device includes a semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer, and the semiconductor element has a protruding bump formed on the terminal portion, The resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and a conductor layer is laminated on one side, and the tip of the bump is exposed or the tip of the bump is A first resin layer is formed by being laminated so as to protrude, and a first circuit conductor is formed of a conductive resin on a surface of the first resin layer, and a bump exposed on the surface of the first resin layer; A first circuit conductor is connected, a second resin layer is formed with a predetermined thickness on the first resin layer, and the first circuit conductor is formed at a predetermined position on the surface of the second resin layer. Is formed, and the via is filled with a conductive resin so as to connect to the first circuit conductor, and the second resin layer is formed. To the second circuit conductor by a conductive resin is formed, it may have a multi-layered structure by connecting the bumps and the second circuit conductor.
これらの構成により、回路導体の形成は、導電性樹脂を用いる以外に、バンプの端部を露出させた後、乾式メッキ法や、湿式メッキ法で金属膜により樹脂表面全体を覆った後、エッチングして形成する等種々の方法を利用可能であり、生産工程形成の選択肢が多く、最適な方法を選択して用いることができる。また、用いる樹脂層の材料は、選択範囲を広く求めることができ、性能や機能に適したコスト低減にも有利となる材料選択をすることが可能となる。さらに、バンプ上の樹脂に設ける凹部の形成範囲を小さくして、隣り合う凹部との間に隔壁が形成されることにより、微細回路における回路導体間の短絡防止が有利に行え、生産性と品質向上を図ることが容易となる。 With these configurations, circuit conductors can be formed by exposing the bump ends, covering the entire resin surface with a metal film using a dry plating method or a wet plating method, and then etching, in addition to using a conductive resin. Various methods can be used, such as forming them, and there are many options for production process formation, and an optimum method can be selected and used. Moreover, the material of the resin layer to be used can be obtained over a wide selection range, and it is possible to select a material that is advantageous for cost reduction suitable for performance and function. In addition, by reducing the formation range of the recesses provided in the resin on the bumps and forming a partition wall between adjacent recesses, it is possible to advantageously prevent short circuits between circuit conductors in a fine circuit, and to improve productivity and quality. It becomes easy to improve.
また、本発明の半導体パッケージの構造は、半導体素子が、個片またはダイシングしたウエハからなるチップ状である構成、また、接着性を有した樹脂製のベースフィルム上に少なくとも1個の半導体素子を設置した構成、さらに、厚みが異なる複数の半導体素子をベースフィルム上に設置した構成を有することもできる。 In addition, the structure of the semiconductor package of the present invention is such that the semiconductor element is in the form of a chip consisting of a piece or a diced wafer, and at least one semiconductor element is disposed on a resin base film having adhesiveness. It is also possible to have a configuration in which a plurality of semiconductor elements having different thicknesses are installed on a base film.
これらの構成により、半導体素子が樹脂や回路導体と一体化され、半導体素子の回路形成面の保護と、機械的強度を確保することができるため、半導体装置のパッケージとしての信頼性と生産性の向上を図ることができる。 With these configurations, the semiconductor element is integrated with the resin or the circuit conductor, and the circuit formation surface of the semiconductor element can be protected and the mechanical strength can be secured. Therefore, the reliability and productivity of the semiconductor device package can be improved. Improvements can be made.
上記課題を解決するために、本発明の半導体パッケージの製造方法は、半導体素子の端子部に突起状のバンプを形成した面側と、導体層が積層形成された第1の樹脂層の側とを対面させて配置設置する工程と、第1の樹脂層を加熱軟化させて加圧し、第1の樹脂層にバンプを埋設させて、導体層とバンプを接合させる工程と、第1の樹脂層の導体層をパターニングして第1の回路導体を形成する工程と、第1の回路導体の所定位置に導電性を有する接合粒子を配置して、第1の回路導体と接合粒子を接合させる工程と、接合粒子を設置した上側に、別の導体層が積層形成された第2の樹脂層の側を対面させて配置設置する工程と、第2の樹脂層を加熱軟化させて加圧し、第2の樹脂層に接合粒子を埋設させて、別の導体層と接合粒子を接合させる工程と、第2の樹脂層の別の導体層をパターニングして第2の回路導体を形成する工程とを備えている。また、半導体素子の端子部に突起状のバンプが形成された面上に、バンプの先端が完全に埋設されて、先端を越える厚さまで第1の樹脂層を形成する工程と、第1の樹脂層の表面上のバンプと対応する所定の位置に穴あけ加工によりバンプの先端が露出する第1のビアを形成する工程と、第1のビアに導電性樹脂を充填してバンプと接合させる工程と、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体を形成して、バンプと第1の回路導体とを接続させる工程と、第1の回路導体が形成された第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層を形成する工程と、第2の樹脂層の表面上の所定の位置に穴あけ加工により第1の回路導体に達する第2のビアを形成する工程と、第2のビアに導電性樹脂を充填して第1の回路導体と接合させる工程と、第2の樹脂層の表面に導電性樹脂により第2の回路導体を形成して、バンプと第2の回路導体とを接続させる工程とを備えてもよい。さらに、第1のビアに導電性樹脂を充填してバンプと接合させる工程と、第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体を形成して、バンプと第1の回路導体とを接続させる工程とを同時に実施するか、第2のビアに導電性樹脂を充填して第1の回路導体と接合させる工程と、第2の樹脂層の表面に導電性樹脂により第2の回路導体を形成して、バンプと第2の回路導体とを接続させる工程とを同時に実施してもよい。
In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a semiconductor package according to the present invention includes a surface side on which a protruding bump is formed on a terminal portion of a semiconductor element, a side of a first resin layer on which a conductor layer is laminated, The first resin layer, the step of placing the conductor layer and the bump, and the step of embedding the bump in the first resin layer, bonding the conductor layer and the bump, and the first resin layer. Forming a first circuit conductor by patterning the conductor layer, and disposing a bonding particle having conductivity at a predetermined position of the first circuit conductor to bond the first circuit conductor and the bonding particle. And a step of arranging and installing the second resin layer on which the other conductor layer is laminated on the upper side where the bonding particles are installed, and the second resin layer is heated and softened and pressurized, The bonding particles are buried in the
これらの方法により、半導体素子が樹脂層や回路導体と一体化され、半導体素子の回路形成面の保護と、機械的強度を確保することができ、樹脂基板の樹脂が接着性を有することや、半導体素子全体を樹脂中に埋設することにより、半導体素子が樹脂基板や回路導体と一体化され、半導体素子の回路形成面の保護と、機械強度を確保することができるため、製造される半導体装置の信頼性が向上するのみならず、生産性の向上を図ることができる。回路導体の形成は、導電性樹脂を用いる以外に、バンプ端部を露出させた後、乾式メッキ法や、湿式メッキ法で金属膜により樹脂表面全体を覆った後、エッチングして形成する等種々の方法から最適な方法を選択できる。この回路導体材料だけでなく、樹脂材料についても形成方法に合わせて最適な材料を選択できるなど、製造工程における選択肢が多く、性能や機能に適し、コスト低減にも有利となる最適な材料、工程を選択することが可能となり、生産性向上、品質向上やコストダウン等を図ることが容易にできることとなる。 By these methods, the semiconductor element is integrated with the resin layer and the circuit conductor, the circuit forming surface of the semiconductor element can be protected and the mechanical strength can be secured, the resin of the resin substrate has adhesiveness, By embedding the entire semiconductor element in the resin, the semiconductor element is integrated with the resin substrate and the circuit conductor, so that the circuit forming surface of the semiconductor element can be protected and the mechanical strength can be secured. As well as improving the reliability, productivity can be improved. In addition to using a conductive resin, the circuit conductor can be formed by various methods such as exposing the bump end, then covering the entire resin surface with a metal film by a dry plating method or a wet plating method, and etching. The most suitable method can be selected from these methods. There are many choices in the manufacturing process, such as not only the circuit conductor material but also the resin material that can be selected according to the forming method, and the optimal material and process that are suitable for performance and function, and that are advantageous for cost reduction. This makes it possible to easily improve productivity, improve quality, reduce costs, and the like.
本発明の半導体パッケージの構造は、半導体素子上に半導体素子と接続する回路導体を形成し、さらに回路導体は樹脂を介して積層して形成することにより、多層回路とすることもできる。 The structure of the semiconductor package of the present invention can be a multilayer circuit by forming a circuit conductor connected to a semiconductor element on the semiconductor element, and further laminating the circuit conductor via a resin.
また半導体素子は、複数個の半導体素子をベースフィルム上に固定して一体化して用いることにより、小型精細、高機能な半導体パッケージの形成が可能となる。さらに半導体素子は、樹脂と接合されて一体化されることにより強度が増し、取り扱い時の破損が軽減され、容易に品質や生産性の向上を図ることができるようになる。 In addition, the semiconductor element can be formed as a small and fine semiconductor package by fixing and integrating a plurality of semiconductor elements on a base film. Furthermore, since the semiconductor element is joined and integrated with the resin, the strength is increased, damage during handling is reduced, and quality and productivity can be easily improved.
本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
以下、図1、図2、図3を参照して、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構造およびその製造方法について説明する。図1は本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構造を示す断面図、図2は本発明の実施の形態1における半導体パッケージのほかの構造を示す断面図、図3は本発明の実施の形態1における半導体パッケージを製造するための工程の一例を示す流れ図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the structure of the semiconductor package and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor package according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing another structure of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a process for manufacturing a semiconductor package according to
図1において、半導体パッケージ41は、半導体素子(以下、半導体装置とも言う)2の回路形成面に突起状のバンプ3が形成されており、接着性と熱軟化性を有する第1の樹脂層9と導体層となる電気導体金属(図示せず、以下、導体金属とも言う)により形成された第1の電気導体金属付樹脂層(以下、導体金属付樹脂層とも言う)13の第1の樹脂層9中にバンプ3が埋設されるとともに、導体金属のパターニングにより形成された第1の回路導体10aとバンプ3とが電気的導通を確保できるように接合されている。エッチング法やレーザー等を利用した加工法により導体層となる導体金属の不要部分を除去して、第1の回路導体10aのパターニングを行っている。
In FIG. 1, a
第1の回路導体10aには、所定の位置に接合粒子11が載置装着されている。接合粒子11は、金、銀、銅、錫、パラジウム、ニッケル、白金およびアルミニウムのいずれかの金属単体、これらのいずれかの金属を主体として構成される合金、または樹脂の粒子にこれらの金属、合金で樹脂メッキされて形成されている。
On the
そして、接合粒子11は、第1の樹脂層9の表面上に形成された第1の回路導体10aと、第2の樹脂層12と別の導体層である導体金属(図示せず)から形成された第2の導体金属付樹脂層18の導体金属のパターニングにより形成された第2の回路導体10bとが、第2の樹脂層12を挟んで上下に電気的に接続する機能を有している。第2の樹脂層12は、第1の樹脂層9と同材質であることが望ましいが、特性が近似的であれば、異材質であっても検討の上、使用することが可能である。
The
装着された接合粒子11は、第2の樹脂層12によって埋設されるとともに、第2の樹脂層12上に形成されている第2の回路導体10bと接続され、半導体素子2とも電気的に接続されて半導体パッケージ41が構成される。第1の樹脂層9と第1の回路導体10a、第2の樹脂層12と第2の回路導体10b、および接合粒子11を用い、繰り返し積層形成することにより、層数の多い多層回路を形成することが可能となる。また第2の樹脂層12の表面に形成されている第2の回路導体10bには、別に電子部品53を装着することも可能である。
The attached
なお、上述のように説明した本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構造は図1に示す構造に限定されるものではない。図2に示すようなほかの半導体パッケージの構造も可能である。 Note that the structure of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention described above is not limited to the structure shown in FIG. Other semiconductor package structures as shown in FIG. 2 are possible.
例えば、図2(a)に示す半導体パッケージ43のように、半導体素子2のチップサイズより大きい第1の樹脂層9aを準備し、半導体素子2のバンプ3形成面とは反対面を露出させて半導体素子2のチップ全体を第1の樹脂層9a中に埋設する構成や、図2(b)に示す半導体パッケージ44のように、半導体素子2のチップ全体を埋設後、半導体素子2の露出面を第1の樹脂層9aと同じ大きさの第3の樹脂層15により覆い埋設する構成も可能である。なお、第3の樹脂層15は、第1の樹脂層9と同材質であることが望ましいが、特性が似た材質であれば検討の上で使用することが可能である。いずれの構成にするかは、半導体パッケージの構造の用途目的に応じて任意に選択して用いることができる。
For example, as in the
また、図2(c)に示す半導体パッケージ45のように、必要に応じて抵抗(レジスタ)、コンデンサ(キャパシタ)等の個別電子部品を内蔵させた構成とすることもできる。例えば抵抗16を内蔵させるときは、第1の回路導体10aの形成後に、第1の回路導体10a間に抵抗材料を印刷塗布する方法等により、内蔵された抵抗16を形成することができる。このような印刷による印刷抵抗に加えて、フィルム状の抵抗やチップ抵抗で接合材を用いて接合する方法等による形成も可能である。内蔵コンデンサ17については、第1の樹脂層9a上の第1の回路導体10aと第2の樹脂層12上の第2の回路導体10bとをそれぞれが所定の面積を有して形成し、第2の樹脂層12を挟んで互いに対面させることにより形成することができる。コンデンサの容量は、対面させるそれぞれの回路導体の面積と、第2の樹脂層12の誘電率により決まるため、あらかじめ設計検討が必要である。内蔵コンデンサの場合も、フィルム状やチップコンデンサに接合材を用いて接合する方法等による形成が当然可能である。なお、図2(c)には抵抗とコンデンサを内蔵させた構成の例を示しているが、コイル(インダクタ)を内蔵させることも可能である。
Further, as in the
さらに、図2(d)に示す半導体パッケージ46のように、半導体素子2のチップ全体をチップサイズより大きい第1の樹脂層9aに埋設後、半導体素子2の露出面を第1の樹脂層9aと同じ大きさの第3の樹脂層15により覆い、第3の樹脂層15の半導体素子2の回路形成面と反対側の面に第3の回路導体10cを形成し、第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12、第3の樹脂層15を同じ位置で貫通するスルーホール19により半導体素子2を挟んで回路導体同士を接続して多層化した半導体パッケージの構造を構成することもできる。なお、図2(d)には個別の電子部品を内蔵する例を示したが、電子部品を内蔵しない構成も可能である。
Further, as in the
続いて、本発明の実施の形態1における半導体パッケージを製造するための方法について図3に例示した工程の流れ図を参照してその手順を説明する。図3において、それぞれの工程における電子部品、樹脂層、スルーホール、導電性樹脂等で構成される段階的な部品実装構造を断面図で右側に示している。 Next, the procedure for manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of the steps illustrated in FIG. In FIG. 3, a stepwise component mounting structure composed of an electronic component, a resin layer, a through hole, a conductive resin and the like in each step is shown on the right side in a sectional view.
まず、半導体素子2が有する突起状のバンプ3を形成した面側と、第1の導体金属付樹脂層13の第1の樹脂層9側とを対面させて設置する(ステップS1)。第1の導体金属付樹脂層13は熱軟化性で接着性を有する第1の樹脂層9に、導体層となる導体金属14を貼り付けて構成され、導体金属14は、一般に銅箔が多用されるが電気的導通が可能であれば特に限定されるものではない。また、半導体素子2の回路面に形成された突起状のバンプ3は、高さが同一であることが望ましいが、バンプ3の形成後、平板で加圧して高さを揃える方法や、次のステップS2の工程において、導体金属14との接合時の加圧力でバンプ3を変形させて高さを揃えて用いることも可能である。第1の樹脂層9に用いる材料には、熱硬化性樹脂におけるエポキシ系樹脂のように、加熱により軟化した後、半硬化状態を経て完全硬化する樹脂を用いることもできる。
First, the surface side on which the protruding bumps 3 of the
次に、第1の導体金属付樹脂層13を加熱加圧機(図示せず)により、所定の温度で加熱することにより、第1の樹脂層9を軟化させる。第1の樹脂層9が軟化すると、半導体素子2のバンプ3が第1の樹脂層9に埋設され、かつ、バンプ3と導体金属14とが接して電気的導通が確保できるまで矢印方向に加圧する(ステップS2)。加圧は、周知の方法を用いて行うことができる。また第1の樹脂層9の軟化温度や加圧力は、第1の樹脂層9に使用する材料の材質により異なるため、あらかじめ実験等により確認してから実施することが望ましい。計測器を用いてバンプ3と導体金属14との導通を確認することにより、電気的導通が確保した後、矢印方向に加圧した状態で冷却して第1の樹脂層9を硬化させる。
Next, the
続いて、第1の樹脂層9の硬化が完了すると、導体金属14をエッチング法やレーザー等を利用した加工法により導体金属14の不要部を除去してパターニングし、半導体素子2上の第1の樹脂層9の表面に半導体素子2と接続された第1の回路導体10aを形成する(ステップS3)。なお、第1の回路導体10aの形成は、バンプ3を第1の樹脂層9に埋設させる前に、あらかじめ第1の導体金属付樹脂層13のみの状態でパターニングを行った後に、半導体素子2と接合する方法も考えられるが、精細な第1の回路導体10aを用いる場合など、バンプ3と接合する部分の面積が小さく、加圧時に位置がずれて接続不良を生じるおそれがあるため、接合に必要な条件の十分な検討を行った上で工程を実施する必要がある。また、第1の回路導体10aの形成後、図2(c)に示した半導体パッケージ45のように、抵抗16を第1の回路導体10a間に形成して内蔵させる場合、ステップS3で抵抗16の形成を行う。抵抗16の形成は、印刷による印刷抵抗や、フィルム状の抵抗やチップ抵抗で接合材を用いて接合する方法等が考えられる。図示していないが、コイル(インダクタ)を内蔵する場合もその形成をステップS3で実施できる。
Subsequently, when the curing of the
次に、第1の回路導体10aの表面上の所定位置に接合粒子11を設置し、接合する(ステップS4)。接合方法は、超音波溶着、溶接、はんだ付け、導電性樹脂塗布等を用いるなど、周知の方法により行うことができる。接合粒子11は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、Ni、パラジウム等のうちのいずれかの金属単体、これらの金属のいずれかを主体として構成される合金、または樹脂の粒子にこれらの金属、合金を含む薬剤を用いて表面に樹脂メッキ処理したものを用いる。接合粒子11の形状は、一般的に球体や半球体や柱状体で用いることが多いが、これらの形状に特定されるものではなく、任意の形状に形成して用いることができる。
Next, the
ステップS4で第1の回路導体10aの表面上の所定位置に接合粒子11の設置・接合を終えると、接合粒子11を設置した上側から第2の導体金属付樹脂層18を配置する(ステップS5)。このとき、接合粒子11を設置した面側と第2の導体金属付樹脂層18の第2の樹脂層12側とを対面させて配置する。
When the installation / joining of the joining
この後、第2の導体金属付樹脂層18を加熱加圧機(図示せず)を用いて、所定の温度で加熱して軟化させた後、矢示方向に加圧することにより、接合粒子11が軟化した第2の樹脂層12に埋設され、加圧がさらに進んで接合粒子11と別の導体層となる導体金属14とが接して接合されるとともに、形成済みの第1の導体金属付樹脂層13の第1の樹脂層9上の第1の回路導体10aと第2の導体金属付樹脂層18の第2の樹脂層12上の導体金属14とに接合一体化され、かつ電気的導通を確保できるようにする(ステップS6)。
Thereafter, the second conductive metal-attached
第2の導体金属付樹脂層18を構成する第2の樹脂層12は、第1の樹脂層9と同材質であることが望ましいが、異材質でも特性が極めて近いものであれば検討の上、使用することができる。ただ、第2の樹脂層12は接着性を有しており、80〜200℃の範囲の軟化温度の低温硬化タイプおよび線膨張係数が同等か、または極めて近い特性を有した材質であることが望ましい。
The
ステップS6で、加圧により軟化させた第2の樹脂層12に接合粒子11を埋設し、別の導体層である導体金属14と接合して電気的導通を確保した後、この状態で冷却することにより第2の樹脂層12を硬化させ、第2の導体金属付樹脂層18の上の導体金属14をエッチング法やレーザー等を利用した加工法により導体金属14の不要部分を除去してパターニングし、第2の回路導体10bを形成する(ステップS7)ことで多層回路を有する半導体パッケージ41の製造工程が完了する。
In step S6, the
また、第2の回路導体10bの形成後、図2(c)に示した半導体パッケージ45のように、コンデンサ(キャパシタ)17を形成して内蔵させる場合、第1の樹脂層9上の第1の回路導体10aと第2の樹脂層12上の第2の回路導体10bとをそれぞれが所定の面積を有して形成し、第2の樹脂層12を挟んで互いに対面させることにより、内蔵コンデンサ17を形成する。コンデンサの容量は、対面させるそれぞれの回路導体の面積と、第2の樹脂層12の誘電率により決まる。内蔵コンデンサの場合も、フィルム状やチップコンデンサを接合材を用いて接合する方法等により形成することができる。
In addition, after forming the
なお、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの製造工程においては、ステップS5以降、第2の樹脂層12に導体金属14を積層した第2の導体金属付樹脂層18を用いて多層化の工程を説明したが、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの製造工程はこれに限定されるものではない。例えば、第2の導体金属付樹脂層18に代えて、導体金属が積層形成されていない第2の樹脂層12のみを用い、接合粒子11が第2の樹脂層12上側の表面に露出するように埋設した後、ペースト状の導電性樹脂を用いて印刷等により塗布して、第2の回路導体10bを第2の樹脂層12の表面上に形成し、接合粒子11と第2の回路導体10bとを接合させる方法も考えられる。第2の回路導体10bを形成する方法は、上述の印刷等による塗布形成のほか、転写等を利用して形成することもできる。
In the manufacturing process of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention, after step S5, multilayering is performed using the second conductive metal-attached
なお上記工程の説明においては、回路形成を半導体素子2の回路形成面側について行っているが、図2(d)に示す半導体パッケージ46のように、半導体素子2の回路形成面の第2の回路導体10bと反対側の面にも同様にして第3の樹脂層15と第3の回路導体10cを形成し、半導体素子2を挟んで第2の回路導体10bと第3の回路導体10cとをスルーホール19により接続して多層化した半導体パッケージ46を構成することができる。この場合、第3の樹脂層15は、第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12と同じ材質の樹脂材料を使用することが望ましい。第3の樹脂層15に形成する第3の回路導体10cは導体金属を積層した第3の導体金属付樹脂層(図示せず)を利用してもよいし、導電性樹脂を印刷や転写等により形成してもよい。第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12、第3の樹脂層を同じ位置で貫通するスルーホール19に導電性樹脂を充填して回路導体間を接続させ、電気的導通を図ることができる。
In the description of the above process, the circuit formation is performed on the circuit formation surface side of the
以上説明したように、本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構造は、半導体素子のチップサイズと同じ大きさで加工ができるパッケージ構造であるのみならず、スルーホールを利用して多層化し、高密度化して高精細化と高機能化を同時に実施することも容易であるので、利用する装置の小型化、高集積化に適している。また、多層化する際の、バンプおよび接合粒子を埋め込む第1の樹脂層、第2の樹脂層にある程度の厚さを確保できるので、熱履歴を受けるときの熱膨張等に起因する歪みの影響を抑制でき、回路導体との接合への欠陥が減少して信頼性の高い半導体装置のパッケージ構造を実現できる。 As described above, the structure of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention is not only a package structure that can be processed with the same size as the chip size of the semiconductor element, but also multi-layered using a through hole, Since it is easy to increase the density and achieve high definition and high functionality at the same time, it is suitable for downsizing and high integration of devices to be used. Further, since a certain degree of thickness can be secured in the first resin layer and the second resin layer in which the bumps and the bonding particles are embedded when multilayering, the influence of distortion caused by thermal expansion or the like when receiving a thermal history Therefore, defects in the junction with the circuit conductor can be reduced, and a highly reliable semiconductor device package structure can be realized.
(実施の形態2)
続いて、図4、図5、図6を参照して、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造およびその製造方法について説明する。図4は本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造を示す断面図、図5は本発明の実施の形態2における半導体パッケージのほかの構造を示す断面図、図6は本発明の実施の形態2における半導体パッケージを製造するための工程の一例を示す流れ図である。図4〜図6において、図1〜図3と同じ構成要素には同じ符号を付している。
(Embodiment 2)
Subsequently, the structure of the semiconductor package and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a sectional view showing the structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view showing another structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a process for manufacturing a semiconductor package according to
上述した本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構造では、第1の樹脂層に導体金属を積層した導体金属付樹脂層を用い、半導体素子の端子部に形成したバンプを樹脂層に埋設させ、第1の樹脂層上の導体金属に配置した導電性を有する接合粒子を第2の樹脂層に埋設させ、第2の樹脂層上に形成した回路導体と接合粒子を接合させることにより多層化構造を構成しているのに対し、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造は、導体金属を積層していない第1の樹脂層のみを用い、第1の樹脂層および第2の樹脂層にスルーホールまたはビアを形成して半導体素子の端子部に備わるバンプと電気的に接合させて多層化構造を構成するところが異なっている。 In the structure of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention described above, the resin layer with the conductor metal obtained by laminating the conductor metal on the first resin layer is used, and the bump formed on the terminal portion of the semiconductor element is embedded in the resin layer. The conductive bonding particles disposed on the conductive metal on the first resin layer are embedded in the second resin layer, and the circuit conductor formed on the second resin layer and the bonding particles are bonded to form a multilayer. In contrast to the structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention, only the first resin layer on which no conductor metal is laminated is used, and the first resin layer and the second resin are used. The difference is that a multilayer structure is formed by forming through holes or vias in the layers and electrically bonding them with bumps provided in the terminal portions of the semiconductor element.
図4において、半導体パッケージ42は、半導体素子2の回路形成面にバンプ3が形成されており、接着性と熱軟化性を有する第1の樹脂層9中にバンプ3が埋設されている。第1の樹脂層9は、ペースト上の材料の印刷等による塗布法やシート状の材料を用いる方法を利用して形成することができる。そして、第1の樹脂層9の形成に用いる樹脂材料は、本発明の実施の形態1の半導体パッケージの構造において導体金属を積層した樹脂層形成材料に比べ、選択範囲を広く求めることができ、性能や機能に適したコスト低減にも有利となりやすい材料選択をすることが可能である。第2の樹脂層9のバンプ3の上部は、エッチング加工、レーザー加工、または機械的加工等により樹脂層を部分的に除去してバンプ3の一部分を露出させるビアとなる凹部22が形成されている。
In FIG. 4, the
ビアとなる凹部22には、導電性樹脂20が充填されるとともに第1の樹脂層9表面に同じ導電性樹脂20を用いた第1の回路導体21aが形成されている。そして、バンプ3上の樹脂に設けるビアとなる凹部22の形成範囲を小さくして、隣り合う凹部22との間に隔壁が形成されることにより、微細回路における回路導体間の短絡防止が有利に行え、生産性と品質向上を図ることが容易である。さらに、第1の樹脂層9の上には、第2の樹脂層12が形成され、第1の回路導体21aの位置に対応させて、第2の樹脂層12にエッチング加工、レーザー加工、または機械的加工等により、スルーホールまたはビアの役目を有する空洞部23が形成されている。第2の樹脂層12は、第1の樹脂層9と同材質が望ましいが、特性が近似的であれば、異材質であっても検討の上、使用することが可能である。
The
そして、ビアに相当する空洞部23には、導電性樹脂20を充填するとともに、第2の樹脂層12の半導体素子2とは反対側の表面に同じ導電性樹脂20を用いた第2の回路導体21bが形成されて、半導体素子2のバンプ3とも接続されて多層構造の半導体パッケージ42が構成される。第1の樹脂層9と第1の回路導体21aや、第2の樹脂層12と第2の回路導体21bと、各樹脂層に形成したビアに相当する凹部22や空洞部23に充填した導電性樹脂20とを用い、繰り返し積層形成することにより、層数の多い多層回路を形成することが可能となる。また第2の樹脂層12の表面に形成されている第2の回路導体10bに、別に電子部品(図示せず)を装着することも可能である。
Then, the
なお、上述のように説明した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造は図4に示す構造に限定されるものではない。図5に示すようなほかの半導体パッケージの構造も可能である。 Note that the structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention described above is not limited to the structure shown in FIG. Other semiconductor package structures as shown in FIG. 5 are possible.
例えば、図5(a)に示す半導体パッケージ47のように、第1の回路導体21aと第2の回路導体21bの電気的接続に第2の樹脂層12にビアとなる空洞部23を形成して、導電性樹脂20を充填する代わりに、実施の形態1の半導体パッケージの構造で説明した接合粒子を用いる方法も可能である。
For example, as in a
図5(a)において、第1の樹脂層9上に導電性樹脂20により第1の回路導体21aを形成後、第1の回路導体21aの所定の位置に接合粒子11を設置し、その上に第2の樹脂層12を配置し、加熱加圧等の周知の方法を用いて第2の樹脂層12中に接合粒子11を埋設させ、第2の樹脂層12の表面に接合粒子11の一部を露出させた上で、第2の樹脂層12の表面に導電性樹脂20を用いて第2の回路導体21bを形成して、接合粒子11と第2の回路導体21bとが電気的に導通するように接合させて、多層構造の半導体パッケージ47を構成したものである。
5A, after forming the
また、図5(b)に示す半導体パッケージ48のように、半導体素子2のチップ全体をチップサイズより大きい第1の樹脂層9aに埋設後、半導体素子2の露出面を第1の樹脂層9aと同じ大きさの第3の樹脂層15により覆い、第3の樹脂層15の半導体素子2の回路形成面と反対側の面に第3の回路導体21cを形成し、第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12、第3の樹脂層15を同じ位置で貫通するスルーホール19により半導体素子2を挟んで回路導体同士を接続して多層化した半導体パッケージの構造を構成することもできる。なお、第3の樹脂層15は、第1の樹脂層9aと同材質であることが望ましいが、特性が似た材質であれば検討の上で使用することが可能である。いずれの構成にするかは、半導体パッケージの構造の用途目的に応じて任意に選択して用いることができる。なお、図5(b)に示した構成において、図5(a)と同様に第2の樹脂層12に形成したビアとなる空洞部23に導電性樹脂20を充填する代わりに導電性の接合粒子を埋設した構成とすることも当然可能である。
Further, as in the
また、図5(b)には個別の電子部品を内蔵する例を示しているが、電子部品を内蔵しない構成も可能である。個別の電子部品を内蔵させる方法は、実施の形態1における半導体パッケージの構造で説明したのと同じ方法を利用できる。例えば、抵抗16を内蔵させるときは、第1の回路導体21aの形成後に、第1の回路導体21a間に抵抗材料を印刷塗布する方法等により、内蔵された抵抗16を形成することができる。このような印刷による印刷抵抗に加えて、フィルム状の抵抗やチップ抵抗を接合材を用いて接合する方法等による形成も可能である。内蔵コンデンサ17については、第1の樹脂層9a上の第1の回路導体21aと第2の樹脂層12上の第2の回路導体21bとをそれぞれが所定の面積を有して形成し、第2の樹脂層12を挟んで互いに対面させることにより形成することができる。コンデンサの容量は、対面させるそれぞれの回路導体の面積と、第2の樹脂層12の誘電率により決まるため、あらかじめ設計検討が必要である。内蔵コンデンサの場合も、フィルム状やチップコンデンサで接合材を用いて接合する方法等による形成が当然可能である。なお、図5(b)には抵抗とコンデンサを内蔵させた構成の例を示しているが、コイル(インダクタ)を内蔵させることも可能である。
Further, FIG. 5B shows an example in which individual electronic components are incorporated, but a configuration in which electronic components are not incorporated is also possible. As a method of incorporating individual electronic components, the same method as described in the structure of the semiconductor package in the first embodiment can be used. For example, when the
なお、上記のように説明した本発明の実施の形態2における半導体パッケージでは、半導体素子2の端子部に形成された突起状のバンプ3の先端が完全に埋設され、第1の樹脂層12の表面がバンプ3の先端を越える厚さになるように第1の樹脂層9を形成する構成であった。このような構成に加えて、本発明の実施の形態2における半導体パッケージは、半導体素子2の端子部に形成された突起状のバンプ3の先端が第1の樹脂層9の表面に露出するか、またはバンプ3の先端が突出するように埋設されて第1の樹脂層9が積層形成される構成も可能である。この構成の場合、第1の樹脂層9にビアとなる凹部22を形成して、導電性樹脂20を充填する必要はないが、第1の樹脂層9の表面上に突出したバンプ3の先端を除去して、第1の樹脂層9の表面に露出させる必要がある。この後で、第1の樹脂層9の表面に導電性樹脂20により第1の回路導体21aが形成されて第1の樹脂層9の表面に露出したバンプ3と第1の回路導体21aとが接続されることになる。また、第1の樹脂層9上に突出したバンプ3の先端は、押圧治具で挟んで加圧圧縮加工する、はさみ、ニッパ、カッタ等の治具で切断加工する、やすり等の治具で切削する、エッチングにより化学的に溶解して削除する、レーザーやトーチを利用して溶融削除する等の方法により削除できる。また、この構成の本発明の実施の形態2における半導体パッケージは第1の樹脂層12の厚さを薄くできるので、半導体パッケージ全体を薄型にできる。
In the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention described above, the tips of the
続いて、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造を製造するための方法について図6に例示した工程の流れ図を参照してその手順を説明する。図6において、それぞれの工程における半導体素子、樹脂層、導体回路、ビアに相当する空洞部、バンプ等で構成される段階的な半導体パッケージの構造を断面図で右側に示している。 Next, the procedure for manufacturing the structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of the steps illustrated in FIG. In FIG. 6, a stepwise semiconductor package structure including a semiconductor element, a resin layer, a conductor circuit, a cavity corresponding to a via, a bump, and the like in each step is shown on the right side in a cross-sectional view.
まず、回路形成面のパッド上にバンプ3を形成した半導体素子2を配置し、バンプ3を埋設させるようにして第1の樹脂層9を形成する(ステップS11)。バンプ3は導電性樹脂を用いて半導体素子2の回路形成面のパッド上に形成するが、このとき、特にバンプ3の高さを揃える調整をする必要はない。また、第1の樹脂層9の形成に用いる樹脂材料は、接着性を有している樹脂材料であればその材質は特に限定されるものではない。第1の樹脂層9の形成は、ペースト状やクリーム状の樹脂材料を塗布、印刷等により形成する方法や、シート状にした樹脂材料を貼り付ける等により形成する方法があり、任意に選択して用いることができる。第1の樹脂層9を塗布、印刷法等により形成する場合は、粘度調整されたペースト状、クリーム状の樹脂材料を用いて形成するため、その材質は熱硬化性、熱軟化性のいずれの樹脂材料でもよい。しかし、樹脂材料をシート状にして貼り付ける方法で形成する場合は、バンプ3を第1の樹脂層9中に埋設させる必要があり、熱軟化性の樹脂材料を用いる必要がある。熱軟化温度は、半導体素子2に対する影響を考慮して、約80〜200℃の温度範囲で軟化する低温硬化型の樹脂材料を適宜選択して用いることが望ましい。また、シート状の熱硬化性樹脂を第1の樹脂層9として用いる場合は、加熱硬化時に一度軟化した後に硬化するBステージといわれる半硬化状態になる特性を有するエポキシ系樹脂を必要に応じて用いることもできる。同様の半硬化状態になる特性を有する樹脂であれば、エポキシ系樹脂に特に限定されることなく、ほかの樹脂材料も用いることができる。
First, the
形成された第1の樹脂層9の表面は、後工程における第1の回路導体21aの形成のために、平滑に成形する必要があり、必要に応じて研磨、研削等の機械的方法を用いることがあるが、熱軟化性の樹脂材料を用いて第1の樹脂層9を形成した場合は、加熱により軟化させた後、平滑な面を有する治具を用いて加圧して平滑にする方法が利用できる。また、後工程における作業を考慮すると、形成された第1の樹脂層9に埋設されたバンプ3の突端から第1の樹脂層9の表面までの厚み寸法sは、作業性を考慮すると、可能な限り小さく設定することが望ましい。
The surface of the formed
次に、半導体素子2のバンプ3と接続して電子回路を形成して多層構造とするために、第1の樹脂層9に埋設されたバンプ3上の樹脂材料の一部を除去して第1のビアとなる凹部22を形成し、バンプ3の一部を露出させる(ステップS12)。バンプ3を露出させる第1の樹脂層9の凹部22形成部分は、バンプ3の端部表面または端部から側面に至る一部分でよいが、第1の樹脂層9上の除去する面積を小さくできるほど、より高精細な電子回路パターンの形成が可能になる。バンプ3を露出させる第1のビアとなる凹部22を形成するための第1の樹脂層9の樹脂材料の選択的除去は、YAGレーザーやエキシマレーザー等を利用するレーザー加工法、樹脂材料をエッチングする化学的加工法、研削やサンドブラストを利用する機械的加工法等、種々の選択肢の中から選んで実施することができる。
Next, a part of the resin material on the
ステップS12において第1の樹脂層9に埋設したバンプ3の一部の露出が完了すると、導電性樹脂20を用いて露出したバンプ3と電気的に接続される第1の回路導体21aを形成する(ステップS13)。第1の回路導体21aの形成には、第1のビアとなる凹部22に導電性樹脂20を充填する工程によりバンプ3と接続させた後、充填した導電性樹脂20と接合するように、同じ導電性樹脂20により第1の樹脂層9の表面に第1の回路導体21aを形成する工程を実施する2工程に分けて行う方法と、導電性樹脂20の凹部22への充填と、第1の樹脂層9の表面への第1の回路導体21aの形成とを同時に1工程で行う方法が考えられる。いずれの方法を選択するかは任意であり、第1の樹脂層9における厚み寸法s、第1のビアとなる凹部22の深さや径、導電性樹脂20の粘度等の特性を考慮して決定する。ただ、凹部22の深さが浅い場合は、1工程の方法が容易であり、工数削減にも有利である。
When the exposure of part of the
上述の工程の説明では、第1のビアとなる凹部22に導電性樹脂20を充填し、第1の回路導体21aを第1の樹脂層9の上に同じ導電性樹脂20で形成する方法を用いていたが、この方法のほかに、バンプ3端部を露出させた後、乾式メッキ法や、湿式メッキ法で形成することができる金属膜により樹脂表面全体を覆い、続いてエッチング法で金属膜をパターニングして形成する方法や、マスキングにより、必要部分のみに回路導体を形成する方法等、異なった各種の方法が考えられるが、実際の製造工程に合わせて最適な方法を選択すればよい。
In the description of the above-described process, a method of filling the
続いて、ステップS13において導電性樹脂20で形成した第1の回路導体21aを覆うように第2の樹脂層12を形成する(ステップS14)。第2の樹脂層12の形成に用いる樹脂材料は、第1の樹脂層9を形成した樹脂材料と同材質であることが望ましいが、異なる材質の樹脂材料を用いることもできる。異材質を使用する場合は、特性値が極めて近い材質であることが望ましく、十分な検討を行った上で使用する。
Subsequently, the
第2の樹脂層12の形成には、ステップS11において第1の樹脂層9の形成を行った方法と同じ方法を用いることができる。重複を避けるため詳しい説明は省略する。
For the formation of the
ステップS14において、第2の樹脂層12を形成した後に、第2の樹脂層12の所定の位置で、かつ第1の樹脂層9上に形成された第1の回路導体21aと接続できる位置に第2のビアとなる空洞部23を形成して、第2の樹脂層12により覆われている導電性樹脂20で形成した第1の回路導体21aを露出させる。空洞部23の形成は、第2の樹脂層12の除去により行うが、ステップS12において第1の樹脂層9にビアとなる凹部22を形成した方法と同じ方法を用いることができる。重複を避けるため詳しい説明は省略する。
In step S14, after forming the
なお、ステップS13において、シート状にした樹脂材料を貼り付ける方法により第2の樹脂層12を形成する場合は、あらかじめ空洞部23として第2の樹脂層12の所定部分に穴をあけておき、第1の樹脂層9上の導電性樹脂20で形成した第1の回路導体21aと対応する位置に設置し、第2の樹脂層12を加熱加圧して接着することにより、第2のビアとなる空洞部23を形成することもできる。第1の樹脂層9の上に第2の樹脂層12を形成後、第2の樹脂層12への空洞部23の形成するとき、第2の樹脂層12の厚みを可能な限り薄く設定することにより、空洞部23の形成作業が容易になる。
In addition, when forming the
ステップS15において、第2の樹脂層12に形成した空洞部23により、第1の樹脂層9上の第1の回路導体21aを露出させた後、スルーホールまたはビアホールとなる空洞部23に導電性樹脂20を充填して、第1の回路導体21aとの電気的接続を図るとともに、さらに、同じ導電性樹脂20を用いて第2の樹脂層12上に第2の回路導体21bを形成する(ステップS16)、半導体素子2と一体化され、多層化した半導体パッケージ42の製造工程が完了する。ステップS13における第1の樹脂層9への第1の回路導体21aの形成の場合と同様に、ステップS16においても第2のビアとなる空洞部23への導電性樹脂20の充填と、第2の樹脂層12の表面への第2の回路導体21bの形成を2工程で行うか、同時に1工程で行うかは任意であり、第1のビアとなる凹部22の深さや径、導電性樹脂20の粘度等の特性を考慮して決定するが、空洞部23形成部の第2の樹脂層12の厚み寸法が小さいときは、1工程の作業が容易であり、工数削減を図りやすく、生産性の向上や製造原価の低減等に有利である。
In step S15, after the
以後、ステップS14からステップS16の工程を繰り返すことにより、電子回路の層数がさらに多い多層化した半導体パッケージを形成することができる。 Thereafter, by repeating the processes from step S14 to step S16, a multi-layered semiconductor package having a larger number of electronic circuit layers can be formed.
なお、図5(a)に示した半導体パッケージ47のように、空洞部23に導電性樹脂20を充填して電気的接合を取って多層化する代わりに接合粒子11を用いて電気的接合を取る構成を製造する場合には、まず、図6におけるステップS11においてバンプ3の一端を露出させるように第1の樹脂層9を形成し、次いで図6に示したステップS13で行うように第1の樹脂層9上に導電性樹脂20による第1の回路導体21aを形成してから、第1の回路導体21aの所定の位置に接合粒子11を設置接合する工程が行われる。この後の工程は、接合粒子11の一端が第2の樹脂層12の表面に露出するように埋設形成し、第2の樹脂層12の上に導電性樹脂20により、接合粒子11と電気的に導通するように第2の回路導体21bを形成して多層回路構成の半導体パッケージ47の構成を製造できる。
As in the case of the
なお上記工程説明においては、回路形成を半導体素子2のバンプ3形成面側について行っているが、図5(b)に示す半導体パッケージ48のように、半導体素子2のバンプ3形成面と反対側の面にも同様にして第3の樹脂層15と導電性樹脂20を用いた第3の回路導体21cを形成し、半導体素子2を挟んで第2の回路導体21bと第3の回路導体21cとを第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12、第3の樹脂層15を同じ位置で貫通するスルーホール19に導電性樹脂20を充填して回路導体間を接続させ電気的導通を取ることにより多層化した半導体パッケージ48を構成することができる。この場合、第3の樹脂層15は、第1の樹脂層9a、第2の樹脂層12と同じ材質の樹脂材料を使用することが望ましい。
In the above description of the process, the circuit is formed on the
また、図5(b)に示す半導体パッケージ48には、抵抗16およびコンデンサ(キャパシタ)17を内蔵形成した構成を示しているが、抵抗(レジスタ)や、コイル(インダクタ、図5(b)に図示せず)の形成は、図6におけるステップS13において第1の回路導体21aの形成後、ペースト状の抵抗材料を第1の回路導体10a間に印刷法等により形成して内蔵させることができる。フィルム状の抵抗やチップ抵抗、また、チップ状インダクタを接合材で接合する方法等も可能である。そして、コンデンサ(キャパシタ)17を形成して内蔵させる場合、第2の回路導体10bの形成後に第1の樹脂層9a上の第1の回路導体10aと第2の樹脂層12上の第2の回路導体10bとをそれぞれが所定の面積を有して形成し、第2の樹脂層12を挟んで互いに対面させることにより、内蔵コンデンサ17を形成する。コンデンサの容量は、対面させるそれぞれの回路導体の面積と、第2の樹脂層12の誘電率により決まる。内蔵コンデンサの場合も、フィルム状やチップコンデンサを接合材により接合する方法等により形成することができる。
Further, the
以上説明したように、本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構造も、半導体素子のチップサイズと同じ大きさで加工ができるパッケージ構造であるのみならず、スルーホールを利用して多層化して高密度化を図り、高精細化と高機能化を同時に実施することも容易であるので、利用する装置の小型化、高集積化に適している。また、多層化する際の、第1の樹脂層、第2の樹脂層に特性が近い材料からなる樹脂層が形成され、それぞれに形成されるスルーホール、ビアに相当する凹部、空洞部に充填される導電性樹脂が低温硬化型であるので、半導体素子に形成されるバンプ等の端子部との接合、接続の信頼性が極めて高い半導体装置のパッケージ構造とすることができる。 As described above, the structure of the semiconductor package according to the second embodiment of the present invention is not only a package structure that can be processed with the same size as the chip size of the semiconductor element, but also a multilayer structure using through holes. Since it is easy to achieve high density and high definition and high functionality at the same time, it is suitable for downsizing and high integration of devices to be used. In addition, a resin layer made of a material having characteristics close to those of the first resin layer and the second resin layer is formed, and the through holes and vias corresponding to the vias are filled in the cavity and the cavity. Since the conductive resin to be used is a low-temperature curing type, it is possible to obtain a package structure of a semiconductor device with extremely high reliability of bonding and connection with terminal portions such as bumps formed on the semiconductor element.
(実施の形態3)
続いて、図7、図8を参照して、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構造について説明する。本発明の実施の形態3における半導体パッケージは複数個の半導体素子を用い、それぞれの半導体素子の端子部に形成したバンプを樹脂層に埋設させて1個のパッケージとし、高機能化、高密度化を図った構成である。図7は、複数個の同一形状の半導体素子の端子部に形成したバンプを樹脂層に埋設形成した半導体パッケージの構造を示す断面図、図8は、複数個の異なる形状の半導体素子の端子部に形成したバンプを樹脂層に埋設形成した半導体パッケージの構造を示す断面図である。図7、図8には2個ずつの半導体素子の例を示したが、2個以上の半導体素子の場合も2個の場合と同様にそれぞれの構成を適用して説明できるので、重複を避けるため説明を省略する。
(Embodiment 3)
Subsequently, the structure of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The semiconductor package according to the third embodiment of the present invention uses a plurality of semiconductor elements, and bumps formed on the terminal portions of the respective semiconductor elements are embedded in a resin layer to form a single package. It is the structure which aimed at. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor package in which bumps formed on terminal portions of a plurality of semiconductor elements having the same shape are embedded in a resin layer, and FIG. 8 is a terminal portion of semiconductor elements having a plurality of different shapes. It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor package which embed | buried and formed the bump formed in the resin layer. FIGS. 7 and 8 show examples of two semiconductor elements. However, in the case of two or more semiconductor elements, explanation can be made by applying the respective configurations in the same manner as in the case of two semiconductor elements, so that duplication is avoided. Therefore, explanation is omitted.
図7(a)に示す半導体パッケージ49は、バンプ3が回路形成面側に形成された厚み寸法tを有する同一形状の2個の半導体素子2a、2bが、バンプ3の形成面と反対側の面で接するように、ベースフィルム24上の所定の位置に設置固定されている。なお、複数個の半導体素子2a、2bを含むパッケージ構造の場合、ベースフィルム24を用いて所定の位置に設置固定することが一般的である。
In the
ベースフィルム24の材質は、接着性を有しており、かつ半導体パッケージの製造工程における200℃位まで加熱が必要な熱処理により、変形や破損や異常な膨張収縮が生じない材料を使用することが望ましい。特に、膨張収縮については、あらかじめ使用する材料のみで熱処理する等の実験をして確認しておくことにより、熱履歴による膨張収縮等の影響を少なくすることが期待できる。ベースフィルム24の材質としては、通常エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることが多い。半導体素子2a、2bとベースフィルム24との固定方法は、半導体パッケージ49の完成後、ベースフィルム24を半導体パッケージ49の一部として残存させるか、または除去するかにより異なるが、いずれの場合も、接着剤や粘着剤を用いる等の周知の方法を利用することができる。2個の半導体素子2a、2bを、ベースフィルム24に固定することで、1つの半導体パッケージ49として一体化された形態とすることができ、1つの半導体素子と同等または同等に近い取り扱いが可能となる。
The
図7(a)に示した、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成では、図1を参照して説明した本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構成と同様に、接着性と熱軟化性を有する第1の樹脂層9と導体金属により形成された第1の導体金属付樹脂層13を加熱加圧して、第1の樹脂層9中にバンプ3を埋設させ、第1の樹脂層9上の第1の回路導体10aと接続し、その後、第1の回路導体10a上の所定の位置に接合粒子11が設置接合されている。ここで、個々の半導体素子2a、2bのバンプ3形成において、バンプ3の高さを一定高さに調節が困難な場合は、ベースフィルム24上に半導体素子2a、2bを固定した後に、バンプ3側と、ベースフィルム24側にそれぞれ平板(図示せず)を設置して挟み込み、加圧することでバンプ3を圧縮変形させてバンプ高さを同一に調節することができる。また第1の導体金属付樹脂層13の第1の樹脂層9中にバンプ3を埋設して、第1の回路導体10aと接続するときの加圧力により、すべてのバンプ3が接触接続するまで加圧し、バンプ3を圧縮変形させることも可能である。
The configuration of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7A is similar to the configuration of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIG. The
さらに、接合粒子11の上から第2の樹脂層12に導体金属をパターニングして第2の回路導体10bを形成した第2の導体金属付樹脂層18を設置し、第2の樹脂層12を加熱加圧して接合粒子11が第2の樹脂層12中に埋設されるとともに、第2の樹脂層12上の第2の回路導体10bと接続させることにより、2個の半導体素子2a、2bを有する多層回路構造の半導体パッケージ49が構成される。
Further, a
同じ2個の半導体素子2a、2bをベースフィルム24に固着して一体化し、第1の導体金属付樹脂層13と第2の導体金属付樹脂層18、および接合粒子11とにより多層構造に形成することができる高機能で高密度の半導体パッケージ49は、図3に示した本発明の実施の形態1における半導体パッケージ製造方法において詳述した単一の半導体素子2で形成した、半導体パッケージ41の製造工程をほとんどそのまま適応して製造することができるので、重複を避けるため製造方法に関する説明を省略する。
The same two
図7(b)に示した、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成では、図7(a)に示したように、半導体パッケージ50が複数個の同一形状の半導体素子の端子部に形成したバンプが樹脂層に埋設されているところは同じである。異なるところは、多層化構成とするに当たり、接着性と熱軟化性を有する樹脂層に導体金属で回路導体が積層形成された導体金属付樹脂層と接合粒子で多層化構成とする代わりに、図4を参照して説明した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構成と同様に、接着性と熱軟化性を有する樹脂層にスルーホールまたビアとなる凹部、空洞部を設け、導電性樹脂を凹部、空洞部に充填して多層化構成としているところである。図7(b)に示した、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成は、図4を参照して説明した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構成とほとんど同じであるので、重複を避けるため、ここでは構成の説明を省略する。
In the configuration of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7B, as shown in FIG. 7A, the
また、複数個の半導体素子2a、2bを、ベースフィルム24に固着して一体化し、第1の樹脂層9と第2の樹脂層12にそれぞれ形成したビアに相当する凹部22、および空洞部23に導電性樹脂20を充填することにより、多層化構成とした高性能、高機能で高密度の半導体パッケージ50は、図6に示した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの製造方法において詳述した単一の半導体素子2で形成した半導体パッケージ42の製造工程をほとんどそのまま適応して容易に製造することができるので、重複を避けるためここでは製造方法の説明を省略する。
A plurality of
なお、導電性樹脂20を用いる該方法における半導体素子2a、2b上に形成されたバンプ3は、凹部22において導電性樹脂20により接続されるため、特にバンプ高さを揃える調整をすることなく使用が可能である。
Note that the
図8(a)に示す半導体パッケージ51は、バンプ3a、3bが回路形成面側に形成された厚み寸法xを有する半導体素子31と、厚み寸法tを有する別の半導体素子32とが、バンプ3a、3bの形成面と反対側の面で接するように、ベースフィルム24上の所定の位置にそれぞれ設置固定されている。この場合、異なる厚み寸法を有する2個の半導体素子31、32を含むパッケージ構造であるが、ベースフィルム24を用いて所定の位置に設置固定され、1つの半導体パッケージ51として一体化された形態とすることができ、1つの半導体素子と同等または同等に近い取り扱いが可能となる。ベースフィルム24は、図7に示した同一の複数個の半導体素子の設置固定に用いたものと同じ材質の材料を利用できるので、ここでは重複を避けるためベースフィルム24に関する説明を省略する。
In the semiconductor package 51 shown in FIG. 8A, the
図8(a)に示した、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成では、図1を参照して説明した本発明の実施の形態1における半導体パッケージの構成と同様に、接着性と熱軟化性を有する第1の樹脂層9と導体金属により形成された第1の導体金属付樹脂層13を加熱加圧して、第1の樹脂層9中にバンプ3a、3bを埋設させ、第1の樹脂層9上の第1の回路導体10aと接続し、その後、第1の回路導体10a上の所定の位置に接合粒子11が設置接合されている。ここで、厚み寸法xを有する半導体素子31の回路面に形成されるバンプ3aと、厚み寸法tを有する半導体素子32の回路面のバンプ3bとは、それぞれバンプ形成時にバンプ高さを調節して、半導体素子の厚み寸法とバンプ高さの合計寸法hが同じになるように形成されている。半導体素子32に形成されるバンプ3bを通常のバンプ高さとした場合、半導体素子32より厚み寸法が小さい半導体素子31に形成されるバンプ3aは、バンプ3bより高さ寸法を大きく形成して合計寸法hを半導体素子32の合計寸法に揃えられている。
The configuration of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 8A is similar to the configuration of the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIG. The
このように、異なる2個の半導体素子31、32の合計寸法hを同じとすることにより、第1の樹脂層9と導体金属により形成された第1の導体金属付樹脂層13を加熱加圧して、ベースフィルム24上に設置固定して一体化した異なる2個の半導体素子31、32のそれぞれのバンプ3a、3bとを第1の樹脂層9中に埋設して、第1の回路導体10aとして形成される第1の導体金属付樹脂層13の導体金属と接合させるときに、バンプのすべてを容易に接合させることが可能となる。
Thus, by making the total dimension h of two
なお、個々の半導体素子31、32のそれぞれのバンプ3a、3bの形成において、合計寸法hの調節が困難な場合は、ベースフィルム24上に2個の半導体素子31、32をそれぞれ所定の位置に固定した後に、バンプ3a、3b側とベースフィルム24側にそれぞれ平板(図示せず)を設置して挟み込み、加圧することでバンプ3a、3bを圧縮変形させて合計寸法hを調節することができる。
In addition, in the formation of the
また第1の導体金属付樹脂層13の第1の樹脂層9中に異なる2個の半導体素子31、32のそれぞれのバンプ3a、3bを埋設して、導体金属と接続するときの加圧力により、すべてのバンプ3a、3bが導体金属と接触接続するまで加圧し、バンプ3aとバンプ3bとを圧縮変形させることも可能である。
Further, the
第1の導体金属付樹脂層13の第1の樹脂層9中にバンプ3aとバンプ3bとを埋設して、導体金属と接続させた後、導体金属をエッチング加工やレーザー加工等により、不要部を除去して第1の回路導体10aをパターニング形成した後、第1の回路導体10a上の所定の位置に接合粒子11が設置接合される。
The bump 3a and the
さらに接合粒子11の上から第2の樹脂層12に導体金属を形成した第2の導体金属付樹脂層18を設置し、第2の樹脂層12を加熱加圧して接合粒子11が第2の樹脂層12中に埋設させ、第2の導体金属付樹脂層18上の導体金属と接続させた後、導体金属をエッチング加工やレーザー加工等により、不要部を除去して第2の樹脂層12上に第2の回路導体10bをパターニング形成することにより、異なる2個の半導体素子31、32を有する多層回路構造の半導体パッケージ51が構成される。
Further, a
異なる2個の半導体素子31、32をベースフィルム24に固着し一体化し、第1の樹脂層9を有する第1の導体金属付樹脂層13と第2の樹脂層12を有する第2の導体金属付樹脂層18および接合粒子11を用いて、多層構造に形成することにより、複数の厚みの異なる半導体素子31、32を一体化形成した、高密度で高機能、高性能の半導体パッケージ51は、図3に示した本発明の実施の形態1における半導体パッケージの製造方法において詳述した単一の半導体素子2で形成される半導体パッケージ41の製造工程をほとんどそのまま適応して容易に製造することができるので、重複を避けるため製造方法に関する説明を省略する。
Two
図8(b)に示した本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構成では、図8(a)に示したように、半導体パッケージ52が、厚み寸法tを有する半導体素子32と、厚み寸法xを有する半導体素子31の複数個の異なる形状の半導体素子のそれぞれの端子部に形成したバンプ3a、3bが樹脂層に埋設されているところは同じである。異なるところは、多層化構成とするに当たり、接着性と熱軟化性を有する樹脂層に導体金属で回路導体が積層形成された導体金属付樹脂層と接合粒子で多層化構成とする代わりに、図4を参照して説明した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの構成と同様に、接着性と熱軟化性を有する第1の樹脂層9と第2の樹脂層12にスルーホールまたビアとなる凹部22、空洞部23を設け、導電性樹脂20を用いて凹部22、空洞部23に充填して形成した多層化構成としているところである。また、バンプの形成において、厚みの異なる複数個の半導体素子を用いているので、図8(a)の構成でも述べたように、バンプの高さの調節が必要であるので、以下に少し詳しく説明しておく。
In the configuration of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 8B, as shown in FIG. 8A, the semiconductor package 52 includes a
バンプの高さの調節には、厚みの異なる半導体素子31、32に形成されるバンプ3a、3bの高さを変えて、合計寸法hに揃える方法と、半導体素子31、32のバンプ3a、3bの高さ寸法をそれぞれ一定としてバンプを形成する方法とが考えられる。
The bump height is adjusted by changing the heights of the
合計寸法hを揃える方法は、図8(a)の構成で説明した方法に準じて実施することができるので、ここでは、バンプ高さが半導体素子の厚み寸法に拘らず一定に形成された場合について説明する。図8(b)に示すように高さ寸法が一定のバンプを使用する場合は、半導体素子31と半導体素子32の厚みの差(t−x)は、そのまま2個の半導体素子31、32のバンプ3a、3bを含めた高さ方向における寸法差として現れる。この寸法差は、バンプ3a、3bの上端部を露出させる凹部22を第1の樹脂層9に形成するときに、第1の樹脂層9の表面からバンプ3a、3bの端部までの深さの差となり、その差の量に合わせて、導電性樹脂20の充填量を変える必要がある。
Since the method of aligning the total dimension h can be performed in accordance with the method described in the configuration of FIG. 8A, here, the bump height is constant regardless of the thickness dimension of the semiconductor element. Will be described. When bumps having a constant height are used as shown in FIG. 8B, the difference in thickness (t−x) between the
以上述べたことを考慮し、まずベースフィルム24上の所定の位置に設置固定されて、一体化された厚みの異なる半導体素子31、32に形成された、一定高さのバンプ3a、3bを埋没させて第1の樹脂層9を形成する。次に、第1の樹脂層9に埋没させたバンプ3a、3b上の第2の樹脂層9を除去して、バンプ3の上端部を露出させて凹部22を形成する。凹部22は、半導体素子31、32とでは、第1の樹脂層9の表面からバンプ3a、3bの上端部までの距離の差が深さの差となって形成されるが、凹部22の深さの差は、導電性樹脂20を第1の樹脂層9の表面まで充填することで解消される。充填された導電性樹脂20に接続するように第1の樹脂層9の表面に、導電性樹脂20を用いて第1の回路導体21aを形成することにより、凹部22の導電性樹脂20と接続することができるとともに半導体素子31、32とも電気的に接続される。したがって、以上説明した方法では、複数個の半導体素子31、32上に形成されたバンプ3a、3bは、凹部22において導電性樹脂20により接続されるため、特にバンプ高さを揃える調整を必要としない。
In consideration of the above, first, the
そして、第1の樹脂層9上に形成された第1の回路導体21a上に、さらに第2のビアとなる空洞部23を有する第2の樹脂層12を設置し、空洞部23に導電性樹脂20の充填と、第2の樹脂層12の表面に第2の回路導体21bを形成することにより電子回路を構成して、多層構造とすることで、厚みの異なる複数の半導体素子31、32とで構成される半導体パッケージ52を形成できる。
Then, a
上述した空洞部23に導電性樹脂20を充填して第2の樹脂層12を挟んで第1の回路導体21a、第2の回路導体21b間を接続する代わりに、図5(a)に示すように接合粒子11を用いて接続する構成も可能である。
Instead of connecting the
また、厚み寸法の異なる半導体素子31と半導体素子32とをベースフィルム24上に固着して、一体化し、第1の樹脂層9と第2の樹脂層12にそれぞれ形成した凹部22、および空洞部23に導電性樹脂20を充填することにより、多層化構成とした高性能、高機能で高密度の半導体パッケージ52は、図6に示した本発明の実施の形態2における半導体パッケージの製造方法において詳述した単一の半導体素子2で形成した半導体パッケージ42の製造工程をほとんどそのまま適応して容易に製造することができるので、重複を避けるためここでは製造方法の説明を省略する。
Further, the
なお、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構造は複数個の半導体素子をベースフィルム上に配設固着し、多層化して形成する構成であり、図7および図8には2個の半導体素子を用いた例のみを示しているが、2個以上の半導体素子の場合に適応できることは言うまでもない。 The structure of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention is a structure in which a plurality of semiconductor elements are arranged and fixed on a base film and formed into multiple layers. FIG. 7 and FIG. Although only the example using an element is shown, it cannot be overemphasized that it is applicable to the case of two or more semiconductor elements.
以上説明したように、本発明の実施の形態3における半導体パッケージの構造は、ベースフィルムを用いて複数の半導体素子を設置固着して、多層化構造を形成できるので高密度化、高機能化、ユニット化が容易である。また、ベースフィルムに接着性を持たせ、半導体素子全体を樹脂層中に埋設することにより、半導体素子が樹脂層や回路導体と一体化され、半導体素子の回路形成面の保護と、機械強度を確保することができ、半導体パッケージとしての信頼性と生産性の向上を図ることができる。さらに、実施の形態1および実施の形態2における半導体パッケージの構造で説明したのと同様の構成を利用しているので、多層化に際しての各半導体素子に形成されたバンプと回路導体との接合に関する問題が減少して高品質の半導体パッケージの構造を実現できる。 As described above, the structure of the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention is that a plurality of semiconductor elements can be installed and fixed using a base film to form a multi-layer structure. Easy to unitize. In addition, by providing adhesiveness to the base film and embedding the entire semiconductor element in the resin layer, the semiconductor element is integrated with the resin layer and the circuit conductor, thereby protecting the circuit formation surface of the semiconductor element and mechanical strength. As a result, the reliability and productivity of the semiconductor package can be improved. Further, since the same configuration as described in the structure of the semiconductor package in the first and second embodiments is used, it relates to the bonding between the bump formed on each semiconductor element and the circuit conductor at the time of multilayering. Problems can be reduced and a high-quality semiconductor package structure can be realized.
本発明に係る半導体パッケージの構造は、半導体素子に回路基板を作り込む方法により、半導体素子と回路基板とを一体化して形成する構成であり、半導体装置の小型化と信頼性および機能、性能の向上が可能になり、OA機器や家電製品等に適用して、個々の装置の性能、機能、信頼性の向上も可能になり、また、製造時における生産性の向上に極めて有用である。 The structure of the semiconductor package according to the present invention is a structure in which a semiconductor element and a circuit board are integrally formed by a method of forming a circuit board in a semiconductor element, and the semiconductor device is reduced in size, reliability, function, and performance. This makes it possible to improve the performance, function, and reliability of each device by applying it to OA equipment, home appliances, and the like, and it is extremely useful for improving productivity at the time of manufacturing.
2,2a,2b,31,32 半導体素子
3,3a,3b,260 バンプ
9,9a,104 第1の樹脂層
10a,21a 第1の回路導体
10b,21b 第2の回路導体
10c,21c 第3の回路導体
11,103 接合粒子
12 第2の樹脂層
13 第1の導体金属付樹脂層
14 (電気)導体金属
15 第3の樹脂層
16 抵抗(レジスタ)
17 コンデンサ(キャパシタ)
18 第2の導体金属付樹脂層
19 スルーホール
20 導電性樹脂
22 凹部
23 空洞部
24 ベースフィルム
41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52 半導体パッケージ
53 電子部品
101 樹脂フィルム
102 第1の回路パターン
106 第2の回路パタ
200 半導体装置
210 半導体チップ
215 端子
220 絶縁層
240 配線
250 ソルダーレジスト
270 ビア部
290 絶縁性接着剤層
2, 2a, 2b, 31, 32
17 Capacitor
18 Second resin layer with
Claims (21)
前記半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、前記第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、前記第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に別の導体層が積層され、
加熱して軟化した前記第1の樹脂層に前記バンプが埋設されて前記導体層と接合され、前記導体層をパターニングして形成された第1の回路導体の所定の位置に前記接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した前記第2の樹脂層に前記接合粒子が埋設されて別の前記導体層と接合され、かつ、別の前記導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、前記バンプと前記第2の回路導体とが接続して多層化されていることを特徴とする半導体パッケージの構造。 A semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer,
The semiconductor element has a protruding bump formed on a terminal portion, the first resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, a conductor layer is laminated on one surface, and the second resin layer Has adhesiveness and thermoplasticity and another conductor layer is laminated on one side,
The bumps are embedded in the first resin layer softened by heating and bonded to the conductor layer, and the bonding particles are arranged at predetermined positions of the first circuit conductor formed by patterning the conductor layer. The bonding particles are embedded in the second resin layer that is bonded and softened by heating, and bonded to another conductor layer, and the second conductor layer is patterned to form a second circuit conductor. A structure of a semiconductor package, wherein the bump and the second circuit conductor are connected to be multi-layered.
前記半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、前記第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、前記第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、
前記バンプの先端が完全に埋設されて前記先端を越える厚さまで前記第1の樹脂層が積層形成され、前記第1の樹脂層上の前記バンプと対応する位置に前記バンプの前記先端を露出させてビアが形成され、前記バンプと接合するように前記ビアに導電性樹脂が充填され、前記第1の樹脂層の表面に前記導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて前記バンプと前記第1の回路導体とが接続され、前記第1の回路導体の所定の位置に前記接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した前記第2の樹脂層に前記接合粒子が埋設されて前記導体層と接合され、かつ、前記導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、前記バンプと前記第2の回路導体とが接続して多層化されていることを特徴とする半導体パッケージの構造。 A semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer,
The semiconductor element has a protruding bump formed on a terminal portion, the first resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity. A conductor layer is laminated on one side,
The tip of the bump is completely embedded and the first resin layer is laminated to a thickness exceeding the tip, and the tip of the bump is exposed at a position corresponding to the bump on the first resin layer. A via is formed, and the via is filled with a conductive resin so as to be bonded to the bump, and a first circuit conductor is formed on the surface of the first resin layer with the conductive resin, and the bump and the bump The first circuit conductor is connected, the bonding particles are arranged and bonded at predetermined positions of the first circuit conductor, the bonding particles are embedded in the second resin layer heated and softened, and A semiconductor package which is bonded to a conductor layer, is patterned to form a second circuit conductor, and the bumps and the second circuit conductor are connected to form a multilayer. Structure.
前記半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、
前記バンプの先端が完全に埋設されて前記先端を越える厚さまで前記第1の樹脂層が積層形成され、前記第1の樹脂層上の前記バンプと対応する位置に前記バンプの前記先端を露出させて第1のビアが形成され、前記バンプと接合するように前記第1のビアに導電性樹脂が充填され、前記第1の樹脂層の表面に前記導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて前記バンプと前記第1の回路導体とが接続され、前記第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層が形成され、前記第2の樹脂層の表面上の所定の位置に前記第1の回路導体に達する第2のビアが形成され、前記第1の回路導体と接続するように前記第2のビアに導電性樹脂が充填され、かつ、前記第2の樹脂層上に前記導電性樹脂により第2の回路導体が形成され、前記バンプと前記第2の回路導体とが接続して多層化されていることを特徴とする半導体パッケージの構造。 Comprising a semiconductor element, a first resin layer and a second resin layer;
The semiconductor element has a protruding bump formed on a terminal portion, and the first resin layer and the second resin layer have adhesiveness and thermoplasticity,
The tip of the bump is completely embedded and the first resin layer is laminated to a thickness exceeding the tip, and the tip of the bump is exposed at a position corresponding to the bump on the first resin layer. The first via is formed, the first via is filled with a conductive resin so as to be joined to the bump, and the first circuit conductor is formed on the surface of the first resin layer by the conductive resin. The bump and the first circuit conductor are connected to each other, a second resin layer is formed on the first resin layer with a predetermined thickness, and a predetermined surface on the surface of the second resin layer is formed. A second via reaching the first circuit conductor is formed at the position, and the second via is filled with a conductive resin so as to be connected to the first circuit conductor, and the second resin A second circuit conductor is formed on the layer by the conductive resin, and the bump Structure of the semiconductor package, characterized in that said second circuit conductor is multi-layered and connected.
前記半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、前記第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、前記第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、
前記バンプの先端が露出するか、または前記バンプの前記先端が突出するように埋設されて前記第1の樹脂層が積層形成され、前記第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて前記第1の樹脂層の表面に露出した前記バンプと前記第1の回路導体とが接続され、前記第1の回路導体の所定の位置に前記接合粒子が配置、接合され、加熱して軟化した前記第2の樹脂層に前記接合粒子が埋設されて前記導体層と接合され、かつ、前記導体層をパターニングして第2の回路導体が形成され、前記バンプと前記第2の回路導体とが接続して多層化されていることを特徴とする半導体パッケージの構造。 A semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer,
The semiconductor element has a protruding bump formed on a terminal portion, the first resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity. A conductor layer is laminated on one side,
The tip of the bump is exposed or embedded so that the tip of the bump protrudes, and the first resin layer is laminated and formed on the surface of the first resin layer by a conductive resin. The bumps exposed on the surface of the first resin layer formed with circuit conductors are connected to the first circuit conductors, and the bonding particles are arranged and bonded at predetermined positions of the first circuit conductors. The bonding particles are embedded in the second resin layer softened by heating and bonded to the conductor layer, and a second circuit conductor is formed by patterning the conductor layer, and the bump and the first 2. A structure of a semiconductor package, wherein the circuit conductors are connected to each other to be multilayered.
前記半導体素子は端子部に形成された突起状のバンプを有し、前記第1の樹脂層は接着性と熱可塑性を有し、前記第2の樹脂層は接着性と熱可塑性を有して一方の面に導体層が積層され、
前記バンプの先端が露出するか、または前記バンプの前記先端が突出するように埋設されて前記第1の樹脂層が積層形成され、前記第1の樹脂層の表面に導電性樹脂により第1の回路導体が形成されて前記第1の樹脂層の表面に露出した前記バンプと前記第1の回路導体とが接続され、前記第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層が形成され、前記第2の樹脂層の表面上の所定の位置に前記第1の回路導体に達するビアが形成され、前記第1の回路導体と接続するように前記ビアに導電性樹脂が充填され、かつ、前記第2の樹脂層上に前記導電性樹脂により第2の回路導体が形成され、前記バンプと前記第2の回路導体とが接続して多層化されていることを特徴とする半導体パッケージの構造。 A semiconductor element, a first resin layer, conductive bonding particles, and a second resin layer,
The semiconductor element has a protruding bump formed on a terminal portion, the first resin layer has adhesiveness and thermoplasticity, and the second resin layer has adhesiveness and thermoplasticity. A conductor layer is laminated on one side,
The tip of the bump is exposed or embedded so that the tip of the bump protrudes, and the first resin layer is laminated and formed on the surface of the first resin layer by a conductive resin. The bumps exposed on the surface of the first resin layer formed with circuit conductors are connected to the first circuit conductor, and the second resin layer is formed on the first resin layer with a predetermined thickness. Is formed, and a via reaching the first circuit conductor is formed at a predetermined position on the surface of the second resin layer, and the via is filled with a conductive resin so as to connect to the first circuit conductor. In addition, a second circuit conductor is formed of the conductive resin on the second resin layer, and the bump and the second circuit conductor are connected to be multilayered. Semiconductor package structure.
前記導体層を積層した接着性と熱可塑性を有する前記第2の樹脂層が加熱され、前記第2の樹脂層に前記接合粒子が埋設されて、前記第2の樹脂層の前記導体層と前記接合粒子とが接合され、
前記第2の樹脂層の前記導体層をパターニングして前記第2の回路導体の形成を繰り返して多層化されていることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4のいずれか1項に記載の半導体パッケージの構造。 The bonding particles having conductivity are arranged at predetermined positions of the first circuit conductor, and the first circuit conductor and the bonding particles are bonded,
The second resin layer having adhesiveness and thermoplasticity obtained by laminating the conductor layer is heated, the bonding particles are embedded in the second resin layer, and the conductor layer of the second resin layer and the The bonding particles are bonded,
5. The multi-layered structure according to claim 1, wherein the conductive layer of the second resin layer is patterned to repeat the formation of the second circuit conductor. The structure of the semiconductor package as described in the item.
前記第1の樹脂層を加熱軟化させて加圧し、前記第1の樹脂層に前記バンプを埋設させて、前記導体層と前記バンプを接合させる工程と、
前記第1の樹脂層の前記導体層をパターニングして第1の回路導体を形成する工程と、
前記第1の回路導体の所定位置に導電性を有する接合粒子を配置して、前記第1の回路導体と前記接合粒子を接合させる工程と、
前記接合粒子を設置した上側に、別の導体層が積層形成された第2の樹脂層の側とを対面させて配置設置する工程と、
前記第2の樹脂層を加熱軟化させて加圧し、前記第2の樹脂層に前記接合粒子を埋設させて、別の前記導体層と前記接合粒子を接合させる工程と、
前記第2の樹脂層の別の前記導体層をパターニングして第2の回路導体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 A step of arranging and placing the surface side on which the bump-shaped bumps are formed on the terminal portion of the semiconductor element and the side of the first resin layer on which the conductor layer is laminated, facing each other;
Heating and softening the first resin layer, pressurizing, embedding the bump in the first resin layer, and bonding the conductor layer and the bump;
Patterning the conductor layer of the first resin layer to form a first circuit conductor;
Disposing conductive bonding particles at predetermined positions of the first circuit conductor to bond the first circuit conductor and the bonding particles;
On the upper side where the bonding particles are installed, the step of placing and arranging the second resin layer on which another conductor layer is laminated,
Heat-softening and pressurizing the second resin layer, burying the bonding particles in the second resin layer, and bonding the other conductor layer and the bonding particles;
And a step of patterning another conductor layer of the second resin layer to form a second circuit conductor.
前記第1の樹脂層の表面上の前記バンプと対応する所定の位置に穴あけ加工により前記バンプの前記先端が露出する第1のビアを形成する工程と、
前記第1のビアに導電性樹脂を充填して前記バンプと接合させる工程と、
前記第1の樹脂層の前記表面に前記導電性樹脂により第1の回路導体を形成して、前記バンプと前記第1の回路導体とを接続させる工程と、
前記第1の回路導体が形成された前記第1の樹脂層の上に所定の厚さで第2の樹脂層を形成する工程と、
前記第2の樹脂層の表面上の所定の位置に穴あけ加工により前記第1の回路導体に達する第2のビアを形成する工程と、
前記第2のビアに導電性樹脂を充填して前記第1の回路導体と接合させる工程と、
前記第2の樹脂層の前記表面に前記導電性樹脂により第2の回路導体を形成して、前記バンプと前記第2の回路導体とを接続させる工程と
を備えたことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 A step of forming the first resin layer to a thickness exceeding the tip, with the tip of the bump being completely embedded on the surface on which the bump-like bump is formed on the terminal portion of the semiconductor element;
Forming a first via that exposes the tip of the bump by drilling at a predetermined position corresponding to the bump on the surface of the first resin layer;
Filling the first via with a conductive resin and bonding to the bump;
Forming a first circuit conductor with the conductive resin on the surface of the first resin layer, and connecting the bump and the first circuit conductor;
Forming a second resin layer with a predetermined thickness on the first resin layer on which the first circuit conductor is formed;
Forming a second via reaching the first circuit conductor by drilling at a predetermined position on the surface of the second resin layer;
Filling the second via with a conductive resin and bonding to the first circuit conductor;
Forming a second circuit conductor with the conductive resin on the surface of the second resin layer, and connecting the bump and the second circuit conductor. Manufacturing method.
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