JP2007335487A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007335487A JP2007335487A JP2006163137A JP2006163137A JP2007335487A JP 2007335487 A JP2007335487 A JP 2007335487A JP 2006163137 A JP2006163137 A JP 2006163137A JP 2006163137 A JP2006163137 A JP 2006163137A JP 2007335487 A JP2007335487 A JP 2007335487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrically insulating
- insulating substrate
- semiconductor element
- semiconductor device
- wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Abstract
Description
本発明は、半導体素子を配線基板に実装した半導体装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a wiring board, and a manufacturing method thereof.
近年、電子機器には高性能化および小型化の要求が高まっており、これらの電子機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化と機能ごとにモジュール化する動きが急速に進んでいる。 In recent years, demands for high performance and miniaturization of electronic devices have been increasing, and the movement of high density mounting of electronic components incorporated in these electronic devices and modularization for each function is rapidly progressing.
高密度実装の手法として、半田ボールを有する半導体素子を回路基板にフェースダウン実装する方法がある。 As a high-density mounting method, there is a method in which a semiconductor element having solder balls is mounted face-down on a circuit board.
フェースダウン実装においては、マトリクス状に配置された複数の半田ボールを有する半導体素子を、マトリクス状に配置された複数の接続パッドを有する配線基板上に、それぞれ対応する接続パッドに接合させてフェースダウン実装し、配線基板とこれに搭載された半導体素子の隙間に対してアンダーフィル剤が充填される。これは、アンダーフィル剤が充填されない状態では、配線基板および半導体素子における面内方向の熱膨張率の差に起因した応力・歪が、電気接続部に集中し、信頼性が低くなるからである。 In face-down mounting, a semiconductor element having a plurality of solder balls arranged in a matrix is bonded to a corresponding connection pad on a wiring board having a plurality of connection pads arranged in a matrix. The underfill agent is filled in the gap between the wiring board and the semiconductor element mounted thereon. This is because in a state where the underfill agent is not filled, stress and strain due to the difference in the thermal expansion coefficient in the in-plane direction between the wiring board and the semiconductor element are concentrated on the electrical connection portion, and the reliability is lowered. .
また、近年では、更なる小型化・高機能化の手法として、半導体素子や電子部品を基板に内蔵した三次元実装形態の部品内蔵基板も実現されている。半導体素子を収納する凹部をセラミック基板内に設け、三次元的に配置した構造のものも出願されている。 In recent years, as a technique for further miniaturization and higher functionality, a component-embedded substrate having a three-dimensional mounting form in which a semiconductor element and an electronic component are embedded in the substrate has been realized. An application has also been filed in which a concave portion for housing a semiconductor element is provided in a ceramic substrate and arranged three-dimensionally.
なお、この出願の発明に関する先行技術文献として、例えば特許文献1〜3が知られている。
しかしながら、アンダーフィルを採用した従来の技術においては、マザー基板上にモジュール化された半導体装置を実装する際、リフロー工程で半導体素子を実装している半田が再溶融し半田どうしがショートしたり、アンダーフィルと半田の接着力が低下する。そのため、再溶融した半田が再度固体化した後にアンダーフィルとの間に隙間が生じ、水分を吸収する要因となる。水分を吸収してしまうと、再度熱が加わる工程がある場合に水分に起因して、電気的接続がとれなくなるなど信頼性が低下するという課題がある。 However, in the conventional technology adopting underfill, when mounting a semiconductor device modularized on a mother board, the solder mounting the semiconductor element in the reflow process is remelted and the solders are short-circuited, The adhesive force between the underfill and solder is reduced. For this reason, after the remelted solder is solidified again, a gap is formed between the remelted solder and the underfill, which causes moisture absorption. If moisture is absorbed, there is a problem that reliability is lowered such that electrical connection is lost due to moisture when there is a process in which heat is applied again.
本発明は、このような課題のもとで考えだされたものであって、熱に対し安定な電気的接続を実現し、モジュール化に適した半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been conceived under such a problem, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that realizes a stable electrical connection against heat and is suitable for modularization.
上記目的を達成するために、本発明は、複数の外部端子を有した半導体素子と、第一の電気絶縁性基材と、前記第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる配線基板と、前記半導体素子と前記配線基板を接着する第二の電気絶縁性基材で構成され、前記外部端子と前記接続パッドを前記第二の電気絶縁性基材に形成されたビアにより電気的に接続することを特徴とする半導体装置であり、半田を用いずに再溶融しないビアにより接続することにより信頼性の高い半導体装置を提供することができる。また、第二の電気絶縁性基材がアンダーフィルとして半導体素子と基板の間を接着することで信頼性が向上する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a semiconductor element having a plurality of external terminals, a first electrically insulating substrate, and a connection pad formed on the first electrically insulating substrate. The wiring board is composed of a wiring pattern and a second electrically insulating base material for bonding the semiconductor element and the wiring board, and the external terminals and the connection pads are formed on the second electrically insulating base material. The semiconductor device is characterized in that it is electrically connected by a via, and a highly reliable semiconductor device can be provided by connecting by a via that does not remelt without using solder. Further, the reliability is improved by bonding the second electrically insulating base material between the semiconductor element and the substrate as an underfill.
以上のように、本発明の半導体装置は、電気絶縁性基材に形成されたビアを用いて半導体素子と配線基板の接続を行い、信頼性の高い半導体装置が得られるという効果を奏するものである。 As described above, the semiconductor device of the present invention has an effect of obtaining a highly reliable semiconductor device by connecting a semiconductor element and a wiring board using vias formed in an electrically insulating base material. is there.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1,3〜7に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first and third aspects of the present invention will be described with reference to the drawings, using the first embodiment.
図1は、本実施の形態1における半導体装置の断面図である。図1において、半導体素子7は、外部端子8を有しており、配線基板4は、第一の電気絶縁性基材1と、第一の電気絶縁性基材1に形成された接続パッド2および配線パターン10と、両面の配線パターン間を電気的に接続するスルーホール3からなる。第二の電気絶縁性基材5は半導体素子7と配線基板4を接着し、外部端子8と接続パッド2を接続する第一のビア6を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment. In FIG. 1, a
本発明において半導体素子7は外部端子8を再配線し、図7,8に示すようにマトリクス状に配置してもよい。マトリクス状に配置することで、ビアや配線パターンの形成が容易となる。また、外部端子を銅ポストとすることで、ビアとの接続信頼性を高めることができる。なお、図7の底面図に示すように複数の外部端子8は、例えば11行×11列すべて形成されているものでも、図8の底面図に示すような周辺部のみに形成されているものを用いてもよく、特に限定するものではない。また、外部端子に使用する金属は、金、銀、パラジウムなどの導電性の高い金属であってもよい。
In the present invention, the
さらに銅ポストからなる外部端子8が、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などからなる封止膜11の下面と平滑になるように設けられているものを用いることにより、第二の電気絶縁性基材5と隙間なく接着することができる。
Further, by using the
配線基板4は、ガラス織布にエポキシ樹脂を含浸させた基板(ガラス−エポキシ基板)、アラミド繊維不織布にエポキシ樹脂を含浸させた基板(アラミド−エポキシ基板)、紙にフェノール樹脂を含浸させた基板(紙−フェノール基板)、多孔質のフィルム基材に未硬化のエポキシ樹脂を空孔が残るように含浸させたフィルム基材を使ったフレキシブル基板、セラミックス基板、樹脂(例えば熱硬化性樹脂および/または熱可塑性樹脂)と無機フィラーとを含むコンポジット材料からなる基板など任意の基板から目的に応じて選択し使用できる。 The wiring board 4 includes a substrate in which a glass woven fabric is impregnated with an epoxy resin (glass-epoxy substrate), a substrate in which an aramid fiber nonwoven fabric is impregnated with an epoxy resin (aramid-epoxy substrate), and a substrate in which paper is impregnated with a phenol resin. (Paper-phenol substrate), a flexible substrate, a ceramic substrate, a resin (for example, a thermosetting resin and / or a film substrate in which a porous film substrate is impregnated with an uncured epoxy resin so that pores remain. Alternatively, any substrate such as a substrate made of a composite material containing a thermoplastic resin and an inorganic filler can be selected and used according to the purpose.
配線基板4にコンポジット材料を用いた場合、熱膨張差に起因する接続部の接続信頼性を損なうことなく半導体素子を実装することができる。 When a composite material is used for the wiring substrate 4, a semiconductor element can be mounted without impairing the connection reliability of the connection portion due to the difference in thermal expansion.
スルーホール3は、両面の配線パターン間を接続する機能を有し、ビアホール形成後、めっきすることによって形成できる。めっきは金、銀、銅またはニッケルなどを用いることができる。また、本実施の形態においてはスルーホールを例に挙げているが、インナービアによって層間接続を行ってもよい。たとえば、導電性の粒子と熱硬化性の樹脂からなる導電性ペーストを用いたインナービアでもよい。
The through
配線基板4のスルーホール3と、第二の電気絶縁性基材に形成されている第一、第二のビア6,9のビアホールの形成は、レーザ加工によって形成する。レーザ加工の光源には、炭酸ガスレーザやYAGレーザ、エキシマレーザが用いられる。レーザ加工では、小径の貫通穴を短時間で形成することができ、生産性に優れた加工を実現できる。また、スルーホール3は、パンチ加工、ドリル加工を用いてもよく、ドリル加工やパンチング加工を用いる場合、汎用性のある既存の設備でビアホールの形成が可能である。
The through
接続パッド2および配線パターン10は、電気伝導性を有する物質からなり、例えば金属箔や導電性樹脂組成物、金属板を加工したリードフレームを用いることができる。金属箔やリードフレームを用いることにより、エッチング等により微細な配線パターンの作成が容易となる。また、金属箔においては、離型フィルムを用いた転写等による配線パターンの形成も可能となる。特に銅箔はコストも安く、電気伝導性も高いため好ましい。また、これらの接続パッド2および配線パターン10は表面にメッキ処理をすることにより、耐食性や電気伝導性を向上させることができる。また、接続パッド2および配線パターン10の第二の電気絶縁性基材5との接触面を粗化することで、第二の電気絶縁性基材5との接着性を向上させることができる。粗化の処理は、反応性ガスを用いたドライエッチング加工、サンドブラストによる機械加工、および電解エッチング加工が挙げられる。
The
第二の電気絶縁性基材5は、樹脂(例えば熱硬化性樹脂および/または熱可塑性樹脂)と無機フィラーとを含むコンポジット材料から形成されており、樹脂として熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。尚、無機フィラーを実質的に用いずに、熱硬化性樹脂のみから第二の電気絶縁性基材5を構成することも可能である。熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂等であり、無機フィラーを添加する場合、例えばAl2O3、SiO2、MgO、BN、AlN等のフィラーを使用できる。無機フィラーの添加により、第二の電気絶縁性基材5の種々の物性を制御することができるので、無機フィラーを含むコンポジット材料から第二の電気絶縁性基材を形成することが好適である。
The second electrically insulating
第一のビア6は導電性の粒子と非導電性の樹脂とを含有した導電性ペーストを用いることができる。導電性の粒子としては、金、銀、銅又はニッケルなどを用いることができる。金、銀、銅又はニッケルは導電性が高いため好ましく、銅は導電性が高くマイグレーションも少ないため特に好ましい。銅を銀で被覆した導電性の粒子を用いても、マイグレーションの少なさと導電性の高さ、両方の特性を満たすことができる。非導電性の樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はイソシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は、耐熱性が高いため特に好ましい。 For the first via 6, a conductive paste containing conductive particles and a non-conductive resin can be used. Gold, silver, copper, nickel, or the like can be used as the conductive particles. Gold, silver, copper, or nickel is preferable because of its high conductivity, and copper is particularly preferable because of its high conductivity and low migration. Even when conductive particles in which copper is coated with silver are used, the characteristics of both low migration and high conductivity can be satisfied. As the non-conductive resin, a thermosetting resin is preferably used, and for example, an epoxy resin, a phenol resin, or an isocyanate resin can be used. Epoxy resins are particularly preferred because of their high heat resistance.
また、第二の電気絶縁性基材に形成されている第一のビア6は、半導体素子7の外部端子8と接続するようにマトリクス状に形成されており、図3に示すように外部端子8よりも小さいことが好ましい。これにより、半導体素子7が押圧された時に導電性ペーストのはみ出しや広がりを抑えることができ、より信頼性を高めることができる。また、半導体素子7を実装する時、第一のビア6と外部端子8の位置ズレを防止し、半導体素子の外部端子8と電気絶縁性基材が接触することで、より強固に接着することができる。
Further, the
以上のように、本実施の形態によれば、半田を用いずに再溶融しないビアにより接続することができ、熱に対して安定した電気的接続を実現し、ショートや吸湿がしにくい信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to connect via vias that do not remelt without using solder, realize stable electrical connection against heat, and are less likely to cause short circuit or moisture absorption. A semiconductor device with a high level can be provided.
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項2に記載の発明について図面を参照ながら説明する。なお、実施の形態1と同一の構造については、同一番号を付与してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second aspect of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure same as Embodiment 1, the same number is provided and the description is abbreviate | omitted.
図2は、本実施の形態2における半導体装置の断面図である。図2において、半導体素子7は、外部端子8を有しており、配線基板4は、第一の電気絶縁性基材1と、第一の電気絶縁性基材1に形成された接続パッド2および配線パターン10と、両面の配線パターン間を電気的に接続するスルーホール3からなる。第二の電気絶縁性基材5は半導体素子7を内蔵し、複数の配線基板4を厚さ方向に積層している。第二の電気絶縁性基材5には、外部端子8と接続パッド2を接続する第一のビア6と、厚さ方向に積層された配線基板4の対向するパターンを電気的に接続する第二のビア9を有している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the second embodiment. In FIG. 2, the
本発明において、第一の電気絶縁性基材1は、第二の電気絶縁性基材5と同様の樹脂と無機フィラーとを含むコンポジット材料を用いることもできる。これにより、熱膨張差に起因する接続部の接続信頼性を損なうことなく半導体素子を内蔵することができる。また、製造コストも抑えることができる。
In the present invention, the first electrically insulating substrate 1 may be a composite material containing the same resin and inorganic filler as the second electrically insulating
図2において、第二のビア9は、第一のビア6と同様のものを用いることもできる。また、図2において、インナービアの例を示しているが、第二のビア9においては、スルーホールにより層間接続を行ってもよい。 In FIG. 2, the second via 9 can be the same as the first via 6. Further, in FIG. 2, an example of the inner via is shown, but in the second via 9, interlayer connection may be performed by a through hole.
以上のように、本実施の形態によれば、半導体素子の周囲を同じ熱膨張係数の電気絶縁性基材で囲むことで、熱膨張係数に起因する接続部の接続信頼性を損なうことなく半導体素子を内蔵することができ、高密度な半導体装置をモジュールとして提供できる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor element is surrounded by the electrically insulating base material having the same thermal expansion coefficient, so that the connection reliability of the connection portion due to the thermal expansion coefficient is not impaired. An element can be incorporated and a high-density semiconductor device can be provided as a module.
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項8に記載の発明について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1と同一の構造については、同一番号を付与してその説明を省略する。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, about the structure same as Embodiment 1, the same number is provided and the description is abbreviate | omitted.
図4(a)〜(c)は、本実施の形態3における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 4A to 4C are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the third embodiment.
図4(a)は、第一のビア6が形成された第二の電気絶縁性基材5を示している。次に、図4(b)に示すように、第一のビア6と接続パッド2が接触するように第二の電気絶縁性基材5を配線基板4に積層する。
FIG. 4A shows the second electrically insulating
次に図4(c)に示すように、外部端子8とビア6が接触するように半導体素子7を第二の電気絶縁性基材5に実装する。この時、ビアをアライメントマークとして使用することもできる。その後、外部から熱を加えて第二の電気絶縁性基材5と第一のビア6を硬化する。この時、半導体素子7の上面からヒートツールにより加熱・加圧により硬化を行っても良い。また、オーブン、真空ラミネータ、真空熱プレスを用いて硬化を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 4C, the
硬化する前には電気的導通検査を行ってもよい。これにより、半導体素子7や第一のビア6が不良であった場合に、容易にリペアすることができる。
An electrical continuity test may be performed before curing. Thereby, when the
以上のように、本実施の形態によれば、半田を用いずに再溶融しないビアにより接続することができ、熱に対して安定した電気的接続を実現し、ショートや吸湿がしにくい信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to connect via vias that do not remelt without using solder, realize stable electrical connection against heat, and are less likely to cause short circuit or moisture absorption. A semiconductor device with a high level can be provided.
(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項9に記載の発明について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1と同一の構造については、同一番号を付与してその説明を省略する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, the fourth aspect of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure same as Embodiment 1, the same number is provided and the description is abbreviate | omitted.
図5(a)〜(g)は、本実施の形態4における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 5A to 5G are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fourth embodiment.
図5(a)は、第一のビア6が形成された第二の電気絶縁性基材5を示している。次に、図5(b)に示すように、第一のビア6と接続パッド2が接触するように第二の電気絶縁性基材5を配線基板4に積層する。
FIG. 5A shows the second electrically insulating
次に、図5(c)に示すように、外部端子8と第一のビア6が接触するように半導体素子7を第二の電気絶縁性基材5に実装する。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に、図5(d)に示すように、別の第二の電気絶縁性基材13にキャビティ12を形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, the
次に、図5(e)に示すように、キャビティ12に半導体素子7を収納するように第二の電気絶縁性基材13を積層する。
Next, as shown in FIG. 5E, a second electrically insulating base material 13 is laminated so that the
次に、図5(f)に示すように、キャビティ12が形成された第二の電気絶縁性基材13上にさらに別の第二の電気絶縁性基材14及び配線基板15を積層する。
Next, as shown in FIG. 5F, another second electrically insulating
次に、図5(g)に示すように、第二の電気絶縁性基材5,13,14と第一、第二のビア6,9を硬化し、半導体素子7を埋設する。その後、外部から熱を加えて第二の電気絶縁性基材5,13,14と第一、第二のビア6,9を硬化する。この時、半導体素子の上面からヒートツールにより加熱・加圧により硬化を行っても良い。また、オーブン、真空ラミネータ、真空熱プレスを用いて硬化を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 5G, the second electrically insulating
キャビティ12の形成は、たとえば打ち抜き加工やパンチ加工、レーザ加工によって行う。打ち抜き加工やパンチング加工の場合、汎用性のある既存の設備でキャビティの形成が可能である。
The
以上のように、本実施の形態によれば、半導体素子の周囲を同じ熱膨張係数の電気絶縁性基材で囲むことで、熱膨張係数に起因する接続部の接続信頼性を損なうことなく半導体素子を内蔵することができ、高密度な半導体装置をモジュールとして提供できる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor element is surrounded by the electrically insulating base material having the same thermal expansion coefficient, so that the connection reliability of the connection portion due to the thermal expansion coefficient is not impaired. An element can be incorporated and a high-density semiconductor device can be provided as a module.
(実施の形態5)
以下、実施の形態5を用いて、本発明の特に請求項10に記載の発明について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1および4と同一の構造については、同一番号を付与してその説明を省略する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, about the same structure as Embodiment 1 and 4, the same number is provided and the description is abbreviate | omitted.
図6(a)〜(g)は、本実施の形態5における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 6A to 6G are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fifth embodiment.
図6(a)は、第一のビア6が形成された第二の電気絶縁性基材5を示している。次に、図6(b)に示すように、第一のビア6と接続パッド2が接触するように第二の電気絶縁性基材5を配線基板4に積層する。
FIG. 6A shows the second electrically insulating
次に、図6(c)に示すように、別の第二の電気絶縁性基材13にキャビティ12を形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, the
次に、図6(d)に示すように、配線基板4に積層された第二の電気絶縁性基材5とキャビティ12が形成された第二の電気絶縁性基材13を積層する。
Next, as shown in FIG. 6D, the second electrically insulating
次に、図6(e)に示すように、キャビティ12に半導体素子7を収納し、外部端子8と第一のビア6が接触するように半導体素子7を第二の電気絶縁性基材5に実装する。
Next, as shown in FIG. 6 (e), the
次に、図6(f)に示すように、キャビティ12が形成された第二の電気絶縁性基材13上にさらに別の第二の電気絶縁性基材14及び配線基板15を積層する。
Next, as shown in FIG. 6F, another second electrically insulating
次に、図6(g)に示すように、第二の電気絶縁性基材5,13,14と第一、第二のビア6,9を硬化し、半導体素子7を埋設する。その後、外部から熱を加えて第二の電気絶縁性基材5,13,14と第一、第二のビア6,9を硬化する。この時、半導体素子の上面からヒートツールにより加熱・加圧により硬化を行っても良い。また、オーブン、真空ラミネータ、真空熱プレスを用いて硬化を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 6G, the second electrically insulating
以上のように、本実施の形態によれば、半導体素子の周囲を同じ熱膨張係数の電気絶縁性基材で囲むことで、熱膨張係数に起因する接続部の接続信頼性を損なうことなく半導体素子を内蔵することができ、高密度な半導体装置をモジュールとして提供できる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor element is surrounded by the electrically insulating base material having the same thermal expansion coefficient, so that the connection reliability of the connection portion due to the thermal expansion coefficient is not impaired. An element can be incorporated and a high-density semiconductor device can be provided as a module.
本発明の半導体装置は、電気絶縁性基材に形成されたビアを用いて半導体素子と配線基板の接続を行うことで、半田を用いない半導体装置を提供することができ、熱に対して安定な電気的接続を実現する信頼性の高い半導体装置として有用である。 The semiconductor device of the present invention can provide a semiconductor device that does not use solder by connecting a semiconductor element and a wiring board using a via formed in an electrically insulating base material, and is stable against heat. It is useful as a highly reliable semiconductor device that realizes an electrical connection.
1 第一の電気絶縁性基材
2 接続パッド
3 スルーホール
4,15 配線基板
5,13,14 第二の電気絶縁性基材
6 第一のビア
7 半導体素子
8 外部端子
9 第二のビア
10 配線パターン
11 封止膜
12 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st electric
Claims (10)
第一の電気絶縁性基材と、前記第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる配線基板と、
前記半導体素子と前記配線基板を接着する第二の電気絶縁性基材で構成され、
前記外部端子と前記接続パッドを前記第二の電気絶縁性基材に形成されたビアにより電気的に接続することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element having a plurality of external terminals;
A wiring board comprising a first electrically insulating substrate and a wiring pattern having connection pads formed on the first electrically insulating substrate;
Consists of a second electrically insulating substrate that bonds the semiconductor element and the wiring board,
The semiconductor device, wherein the external terminal and the connection pad are electrically connected by a via formed in the second electrically insulating substrate.
第一の電気絶縁性基材と、前記第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる複数の配線基板と、
前記半導体素子を内蔵し、前記複数の配線基板を厚さ方向に積層する第二の電気絶縁性基材とで構成され、
前記第二の電気絶縁性基材に形成され、前記外部端子と前記接続パッドを電気的に接続する第一のビアと、前記対向する配線パターン間を電気的に接続する第二のビアを有することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element having a plurality of external terminals;
A plurality of wiring boards comprising a first electrically insulating substrate and a wiring pattern having connection pads formed on the first electrically insulating substrate;
The semiconductor element is built in, and is constituted by a second electrically insulating base material that laminates the plurality of wiring boards in the thickness direction,
A first via formed on the second electrically insulating substrate and electrically connecting the external terminal and the connection pad; and a second via electrically connecting the opposing wiring patterns. A semiconductor device.
前記ビアと接続パッドが接触するように前記第二の電気絶縁性基材を第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる配線基板に積層する工程と、
外部端子と前記ビアが接触するように半導体素子を前記第二の電気絶縁性基材に実装する工程と、
前記第二の電気絶縁性基材と前記ビアを硬化する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 Forming a via in the second electrically insulating substrate;
Laminating the second electrically insulating substrate on a wiring substrate having a wiring pattern having a connection pad formed on the first electrically insulating substrate so that the via and the connection pad are in contact with each other;
Mounting the semiconductor element on the second electrically insulating base so that the external terminal and the via are in contact with each other;
Curing the second electrically insulating substrate and the via;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記ビアと接続パッドが接触するように前記第二の電気絶縁性基材を第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる配線基板に積層する工程と、
外部端子と前記ビアが接触するように半導体素子を前記第二の電気絶縁性基材に実装する工程と、
別の第二の電気絶縁性基材にキャビティを形成する工程と、
この第二の電気絶縁性基材を前記キャビティ内に前記半導体素子を収納するように積層する工程と、
前記キャビティが形成された第二の電気絶縁性基材上にさらに別の第二の電気絶縁性基材及び別の配線基板を積層する工程と、
積層された前記第二の電気絶縁性基材と前記ビアをそれぞれ硬化し、前記半導体素子を埋設する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 Forming a via in the second electrically insulating substrate;
Laminating the second electrically insulating substrate on a wiring substrate having a wiring pattern having a connection pad formed on the first electrically insulating substrate so that the via and the connection pad are in contact with each other;
Mounting the semiconductor element on the second electrically insulating base so that the external terminal and the via are in contact with each other;
Forming a cavity in another second electrically insulating substrate;
Laminating the second electrically insulating substrate so as to accommodate the semiconductor element in the cavity;
Laminating another second electrically insulating substrate and another wiring substrate on the second electrically insulating substrate in which the cavity is formed;
Curing the laminated second electrical insulating substrate and the via, respectively, and embedding the semiconductor element;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記ビアと接続パッドが接触するように第二の電気絶縁性基材を第一の電気絶縁性基材に形成された接続パッドを有する配線パターンからなる配線基板に積層する工程と、
別の第二の電気絶縁性基材にキャビティを形成する工程と、
このキャビティを形成した第二の電気絶縁性基材を前記配線基板に積層された別の第二の電気絶縁性基材に積層する工程と、
前記キャビティに半導体素子を収納し、外部端子とビアが接触するように前記半導体素子を前記第二の電気絶縁性基材に実装する工程と、
前記キャビティが形成された第二の電気絶縁性基材上にさらに別の第二の電気絶縁性基材及び別の配線基板を積層する工程と、
積層された前記第二の電気絶縁性基材と前記ビアをそれぞれ硬化し、前記半導体素子を埋設する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 Forming a via in the second electrically insulating substrate;
Laminating a second electrically insulating base material on a wiring board having a wiring pattern having a connection pad formed on the first electrically insulating base material so that the via and the connecting pad are in contact with each other;
Forming a cavity in another second electrically insulating substrate;
Laminating the second electrically insulating base material forming the cavity on another second electrically insulating base material laminated on the wiring board;
Storing the semiconductor element in the cavity, and mounting the semiconductor element on the second electrically insulating substrate so that the external terminal and the via are in contact with each other;
Laminating another second electrically insulating substrate and another wiring substrate on the second electrically insulating substrate in which the cavity is formed;
Curing the laminated second electrically insulating substrate and the via, respectively, and embedding the semiconductor element;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006163137A JP2007335487A (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006163137A JP2007335487A (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007335487A true JP2007335487A (en) | 2007-12-27 |
JP2007335487A5 JP2007335487A5 (en) | 2009-07-09 |
Family
ID=38934700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006163137A Pending JP2007335487A (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007335487A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009260084A (en) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Dainippon Printing Co Ltd | Wiring board with built-in component |
KR101551177B1 (en) | 2009-04-21 | 2015-09-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Imbedded printed circuit board within wire redistribution layer and Method of fabricating the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000058592A (en) * | 1998-06-04 | 2000-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JP2001144212A (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Ibiden Co Ltd | Semiconductor chip |
-
2006
- 2006-06-13 JP JP2006163137A patent/JP2007335487A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000058592A (en) * | 1998-06-04 | 2000-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JP2001144212A (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Ibiden Co Ltd | Semiconductor chip |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009260084A (en) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Dainippon Printing Co Ltd | Wiring board with built-in component |
KR101551177B1 (en) | 2009-04-21 | 2015-09-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Imbedded printed circuit board within wire redistribution layer and Method of fabricating the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5093353B2 (en) | Manufacturing method of component built-in module and component built-in module | |
WO2010007704A1 (en) | Flex-rigid wiring board and electronic device | |
TW200812462A (en) | Multilayered printed wiring board and method for manufacturing the same | |
JP5598212B2 (en) | Hybrid core substrate and manufacturing method thereof, semiconductor integrated circuit package, build-up substrate and manufacturing method thereof | |
JP2010141098A (en) | Substrate with built-in electronic components and method of manufacturing the same | |
JP2007149870A (en) | Circuit board and manufacturing method therefor | |
WO2014125973A1 (en) | Resin multi-layer substrate with built-in component, and resin multi-layer substrate | |
KR100747022B1 (en) | Imbedded circuit board and fabricating method therefore | |
JP2010157664A (en) | Circuit substrate with electric and electronic component incorporated therein, and method of manufacturing the same | |
JP4694007B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional mounting package | |
JP2007194516A (en) | Compound wiring board and its manufacturing method, mounted shape of electronic component, and manufacturing method | |
JP2007335487A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2007335487A5 (en) | ||
KR101109287B1 (en) | Printed circuit board with electronic components embedded therein and method for fabricating the same | |
KR100895241B1 (en) | Method for manufacturing substrate for package | |
JP4899409B2 (en) | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP4786914B2 (en) | Composite wiring board structure | |
JP2002246745A (en) | Three-dimensional mounting package and its manufacturing method, and adhesive therefor | |
JP5766387B2 (en) | Electronic component built-in type two-layer wiring board and electronic component built-in type two-layer wiring board | |
JP2006310544A (en) | Multilayer wiring board and its production process, multilayer wiring board structure | |
JP2007115952A (en) | Interposer substrate and manufacturing method thereof | |
JP2008135483A (en) | Substrate incorporating electronic component and its manufacturing method | |
KR100797693B1 (en) | Fabricating Method of Embedded Chip Printed Circuit Board | |
JP2000277917A (en) | Multilayer printed wiring board and manufacture of the same | |
JP4892924B2 (en) | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090522 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090522 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20090612 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120417 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120529 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120626 |