JP4459421B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体装置においては、一面にIC、LSI等の半導体素子が電気的に接続固定され、すなわち、実装され、他面に接続端子が配設された実装基板を有し、プリント配線板上に前記接続端子を介して実装されるようになっている。
【0003】
図2は従来の半導体装置の構成の1例を示す概略断面図、図3は従来の半導体装置の構成における他の例を示す概略断面図、図4は従来の半導体装置をプリント配線板上に接続固定した状態を示す概略断面図である。
【0004】
図2に示される半導体装置101Aにおいては、IC、LSI等の半導体素子102Aが実装基板103上に実装される。ここで、前記半導体素子102Aは、メモリ素子、ロジック回路素子等いかなる機能を発揮する素子であってもよい。また、前記実装基板103は、樹脂、セラミクス等の誘電体から成り、内部に1層又は多層の配線層を有し、上面(図における上側の面)には前記半導体素子102Aと電気的に接続するための図示されない接続端子を有し、下面(図における下側の面)には、後述されるプリント配線板110等に接続固定するための接続端子104を有する。なお、該接続端子104はいかなる形態のものであってもよいが、PGA、QFP、SOP、SOJ、BGA等の形態が一般的である。
【0005】
そして、前記半導体素子102Aの下面は半田、接着剤等の固着部材107によって前記実装基板103の上面に固着される。また、前記半導体素子102Aの上面に形成された電極105Aは、金、銅、アルミニウム等の金属からなる細線106によって、前記実装基板103の上面に形成された接続端子に電気的に接続される。さらに、前記半導体素子102Aは樹脂108によって封止(モールド)される。
【0006】
また、図3に示される半導体装置101Bにおいて、半導体素子102Bは下面に電極105Bを有し、該電極105Bが前記実装基板103の上面に形成された接続端子に半田等によって直接に接続固定される。なお、その他の構成は図2に示される半導体装置101Aと同様である。
【0007】
そして、図4に示されるように、前記半導体装置101A、101Bと同様の構成を有する半導体装置101a〜101dは、プリント配線板110の上面に実装される。ここで、前記プリント配線板110は樹脂、プリプレグ等から成る誘電体層、アルミニウム、銅等の金属から成る配線111、該配線111に電気的に導通する接続端子等を有する。そして、前記半導体装置101a〜101dの接続端子は、前記プリント配線板110の接続端子に半田等によって接続固定される。これにより、前記半導体装置101a〜101dは前記配線111を介して互いに電気的に接続される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の半導体装置においては、前記プリント配線板110の表面に2次元的に実装するため、多数の半導体装置を実装する場合に、広い実装面積が必要となる。
【0009】
一般に、コンピュータ、自動交換機、制御装置等においては、極めて多数の半導体装置が使用されている。例えば、比較的性能が低く、それほど多数の半導体装置を必要としない家庭用のパーソナルコンピュータであっても、数十個の半導体装置が使用される。そして、前記従来の半導体装置においては、広い実装面積が必要とされるため、前記家庭用のパーソナルコンピュータであっても、通常、プリント配線板の両面に半導体装置を実装するようになっていて、場合によっては、複数枚のプリント配線板を備えている。高性能な業務用、産業用のコンピュータ、自動交換機、制御装置等の場合は、数百〜数千の半導体装置が使用されるので、数十〜数百枚のプリント配線板が必要となってしまう。
【0010】
そして、プリント配線板の枚数が多くなると、装置全体が大きくなり、コストが高くなってしまう。さらに、比較的大型のマザーボード上に比較的小型のドーターボードを取り付けたりするように、プリント配線板同士の接続が複雑になってしまう。また、プリント配線板に形成された配線の長さが長くなるので、前記半導体装置同士でやり取りする信号の伝送距離が長くなって、正確な信号の伝送が不可能となってしまう。
【0011】
本発明は前記従来の半導体装置の問題点を解決して、複数の半導体装置を積み上げることを可能として、プリント配線板上に3次元的に実装することができ、広い実装面積を必要としない半導体装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の半導体装置においては、半導体素子と、下面に接続端子を備え、前記半導体素子が上面に実装される下側実装基板と、該下側実装基板の上面に取り付けられ、前記半導体素子の周囲を囲む中間実装基板と、上面に接続端子を備え、前記中間実装基板の上面に取り付けられる上側実装基板と、前記中間実装基板と前記上側実装基板との間に配設されたテープとを有し、前記下側実装基板、前記中間実装基板及び前記上側実装基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止され、前記中間実装基板は、外側面に接続端子を備える。
【0014】
本発明の更に他の半導体装置においては、さらに、前記半導体装置は複数積み上げられてスタックを形成する。
【0015】
本発明の更に他の半導体装置においては、さらに、表面に電極を有する半導体素子と、第1配線と、前記半導体素子が配置される第1の面と該第1の面に対する第2の面とを有する第1の基板と、前記電極と前記第1配線とを電気的に接続する導体と、第2配線と、前記第1の面に面する第3の面と該第3の面に対する第4の面とを有する第2の基板と、前記第1配線及び前記第2配線を電気的に接続する第3配線を有するとともに、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される第3の基板と、前記第2の面、及び前記第4の面に設けられ、前記第1配線、及び前記第2配線に接続される接続端子と、前記第3の基板と前記第2の基板との間に配設されたテープとを有し、前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止され、前記第3の基板は、前記半導体素子に面した第5の面と該第5の面に対する第6の面を有しており、該第6の面には、更に、前記第3配線に接続される接続端子が設けられている。
【0019】
本発明の多層実装型半導体装置においては、表面に電極を有する半導体素子と、第1配線と、前記半導体素子が配置される第1の面と該第1の面に対する第2の面とを有する第1の基板と、前記電極と前記第1配線とを電気的に接続する導体と、第2配線と、前記第1の面に面する第3の面と該第3の面に対する第4の面とを有する第2の基板と、前記第1配線及び前記第2配線を電気的に接続する第3配線を有するとともに、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される第3の基板と、前記第2の面、及び前記第4の面に設けられ、前記第1配線、及び前記第2配線に接続される接続端子と、前記第3の基板と前記第2の基板との間に配設されたテープとを有し、前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止されている半導体装置の複数個を接続することで構成される。
【0020】
本発明の他の多層実装型半導体装置においては、さらに、前記多層実装型半導体装置を構成する前記半導体装置の前記第3の基板は、前記半導体素子に面した第5の面と該第5の面に対する第6の面を有しており、該第6の面には、更に、前記第3配線に接続される接続端子が設けられている。
【0021】
本発明の更に他の多層実装型半導体装置においては、さらに、前記多層実装型半導体装置を構成する、前記半導体装置の一つの前記第1の基板と前記第2の基板と前記第3の基板には、更に、前記半導体装置の一つが有する前記電極に接続されない第4配線が形成されている。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の第1の実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図、図5は本発明の第1の実施の形態における半導体装置の他の構成を示す概略断面図、図6は本発明の第1の実施の形態における半導体装置を組み立てる方法を示す斜視図、図7は本発明の第1の実施の形態における半導体装置を組み立てる方法を示す側面図、図8は本発明の第1の実施の形態における絶縁テープの平面図、図9は図8のX−X断面図である。
【0024】
図において、10はIC、LSI等の半導体素子11を内部に有する半導体装置である。ここで、半導体素子11は、一般的にチップ又はダイと呼称される素子であり、メモリ素子、ロジック回路素子等、いかなる機能を発揮する素子であってもよい。
【0025】
そして、前記半導体素子11は下側実装基板12の上面(図1における上側の面)に電気的に接続固定される、すなわち実装される。ここで、前記下側実装基板12は、四角形の平板状の形状であって、樹脂、セラミクス等の誘電体から成り、内部に1層又は多層の配線層を有し、上面には、前記半導体素子11と電気的に接続するための図示されない接続端子を有する。さらに、上面の周辺部分には、後述される中間実装基板16と電気的に接続するための接続端子22を有し、また、下面(図1における下側の面)には、後述されるプリント配線板、他の半導体装置等に接続固定するための接続端子19を有する。なお、前記接続端子19はいかなる形態のものであってもよいが、PGA(pin grid array)、BGA(ball grid array)、LGA(land grid array)等の形態が一般的である。
【0026】
ここで、前記半導体素子11の下面(図1における下側の面)は、半田、接着剤等の固着部材20によって、前記下側実装基板12の上面に固着される。また、前記半導体素子11の上面(図1における上側の面)に形成された電極13は、例えば、金、銅、アルミニウム等の金属から成る細線(ボンディングワイヤ)15から成る導体によって、前記下側実装基板12の上面に形成された接続端子に電気的に接続される。
【0027】
また、図5に示される半導体装置10においては、前記半導体素子11は下面に例えば、バンプ18によって形成される導体を有し、このバンプ18等によって、前記下側実装基板12の上面に、直接、接続固定される。なお、その他の構成は図1に示される半導体装置10と同様である。
【0028】
さらに、前記下側実装基板12の上面には、前記半導体素子11の周囲を取り囲む四角筒状の形状を有する中間実装基板16が取り付けられる。該中間実装基板16は、前記下側実装基板12と同様に、四角形の平板状の形状であり、樹脂、セラミクス等の誘電体から成り、図1において上下方向に延びる複数の配線を内部に有する。また、図7に示されるように、前記中間実装基板16の上面(図1における上側の面)及び下面(図1における下側の面)には接続端子23が形成され、前記下面に形成された接続端子23は、前記下側実装基板12の上面に形成された接続端子22と電気的に接続される。
【0029】
また、前記中間実装基板16の上面には、前記下側実装基板12と同様の形状を有する上側実装基板17が取り付けられる。つまり、上側実装基板17と下側実装基板12とは、この中間実装基板16によって支持されている。該上側実装基板17は、前記下側実装基板12と同様に、樹脂、セラミクス等の誘電体から成り、内部に1層又は多層の配線層を有し、上面(図1における上側の面)には他の半導体装置等に接続固定するための接続端子19を有し、下面(図1における下側の面)の周辺部分には、接続端子22を有する。該接続端子22は前記中間実装基板16の上面に形成された接続端子23と電気的に接続される。これにより、前記上側実装基板17の所定の配線は、前記中間実装基板16の配線を介して、前記下側実装基板12の所定の配線と接続される。
【0030】
ここで、前記上側実装基板17の上面の接続端子19の中のいくつかは、前記半導体素子11とは電気的に接続されずに、前記上側実装基板17、中間実装基板16及び下側実装基板12の配線を介して、前記下側実装基板12の下面の接続端子19の中のいくつかに接続される。これらの接続端子19は、後述されるように複数の半導体装置10が積み上げられた場合、該当する半導体装置10の上側に配設された半導体装置10と下側に配設された半導体装置10とを電気的に接続するためだけの配線として機能する。
【0031】
なお、前記下側実装基板12と中間実装基板16との間、及び、前記上側実装基板17と中間実装基板16との間には、図7に示されるように、絶縁テープ26が、それぞれ、介在する。該絶縁テープ26は、樹脂等から成り、図8に示されるように、矩(く)形の鍔(つば)状の形状を有し、外周の形状及び寸法は、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17の外周の形状及び寸法とほぼ等しい。また、絶縁テープ26は、前記接続端子22、23のそれぞれに対応する位置に、該接続端子22、23の外寸よりも大きい開口27を有する。
【0032】
そして、前記接続端子22又は接続端子23の上には半田ボール25を付着させ、続いて、該半田ボール25が溶融する程度の加熱条件下で、図7に示されるように、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を上下方向から互いに押しつけることによって、前記接続端子22と接続端子23とが半田によって電気的に接合される。
【0033】
このように、半田ボール25によって、下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を接続することで、大きな力を加えることなく、各基板間の電気的接続を得ることが可能となる。
【0034】
また、半導体素子11を含み、下側実装基板12及び中間実装基板16によって規定される領域には、封止用の樹脂21が充填(てん)される。これにより、前記空隙の中の前記半導体素子11、電極13、細線15等は、大気中の酸素、水分等から保護される。
【0035】
また、本実施の形態において、四角形の平板状を有する下側実装基板12を使用したが、必ずしも四角形である必要はなく、上面に半導体素子11が搭載されるものであればよい。
【0036】
次に、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を接続して半導体装置10を組み立てる方法の他の例を説明する。
【0037】
図10は接続端子上に突起状部材を取り付けた例を示す図、図11は接続端子を突起状に形成した例を示す図、図12は絶縁テープに代えて異方性導電テープを使用した例を示す図である。
【0038】
まず、図10に示される例においては、下側実装基板12及び上側実装基板17の接続端子22上に金属から成る突起状部材(バンプ)27が半田、導電性接着剤等により固着される。一方、中間実装基板16の接続端子23上には導電性ペースト又は導電性テープから成る導電性接続材28が付着される。そして、図10に示されるように、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を上下方向から互いに押しつけると、前記接続端子22と接続端子23とが電気的に接合される。なお、前記下側実装基板12及び上側実装基板17の接続端子22上に導電性接続材28を付着し、前記中間実装基板16の接続端子23上に突起状部材27を固着してもよい。
【0039】
この場合、図7に示される例のように半田ボール25を溶融させなくてよいので、前記下側実装基板12、上側実装基板17、中間実装基板16等を加熱する必要がない。つまり、熱を嫌う半導体素子を実装する場合に有効である。
【0040】
次に、図11に示される例においては、下側実装基板12及び上側実装基板17に、前記接続端子22に代えて、突起状端子29を形成する。一方、中間実装基板16の接続端子23上には導電性ペースト又は導電性テープから成る導電性接続材28が付着される。そして、図11に示されるように、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を上下方向から互いに押しつけると、前記突起状端子29と接続端子23とが電気的に接合される。なお、前記下側実装基板12及び上側実装基板17の接続端子22上に導電性接続材28を付着し、前記中間実装基板16に突起状端子29を形成してもよい。
【0041】
この場合、図7に示される例のように半田ボール25を溶融させなくてよいので、前記下側実装基板12、上側実装基板17、中間実装基板16等を加熱する必要がない。さらに、前記下側実装基板12及び上側実装基板17(又は中間実装基板16)を製造する工程において突起状端子29が形成されるので、図10に示される例のように、接続端子22上に突起状部材27を固着する工程を必要とせず、工程数を削減し、コストを低くすることができる。
【0042】
次に、図12に示される例においては、前記下側実装基板12と中間実装基板16との間、及び、前記上側実装基板17と中間実装基板16との間に、樹脂等の絶縁性マトリックス中に金属粉のような導電性微粒子等を混入した異方性導電体から成る異方性導電テープ30を、前記絶縁テープ26に代えて、介在させる。なお、前記異方性導電テープ30は、前記絶縁テープ26と同様に、矩形の鍔状の形状を有し、外周の形状及び寸法が前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17の外周の形状及び寸法とほぼ等しいものである。しかし、前記異方性導電テープ30は、前記絶縁テープ26の有する開口27のような開口を有しない。
【0043】
そして、図12に示されるように、前記下側実装基板12、中間実装基板16及び上側実装基板17を上下方向から互いに押しつけると、前記異方性導電テープ30において、前記下側実装基板12及び上側実装基板17の接続端子22と前記中間実装基板16の接続端子23とで挟まれる部分が強く圧縮されて導通する。したがって、前記接続端子22と接続端子23とが電気的に接合される。
【0044】
この場合、図7に示される例のように半田ボール25を溶融させなくてよいので、前記下側実装基板12、上側実装基板17、中間実装基板16等を加熱する必要がない。さらに、図10に示される例のように、接続端子22、23上に突起状部材27を固着したり導電性接続部材28を付着したりする必要がなく、また、図11に示されるように突起状端子29を形成する必要もないので、工程数を削減し、コストを低くすることができる。
【0045】
次に、前記構成の半導体装置を互いに電気的に接続して積み上げてスタックを形成する方法を説明する。
【0046】
図13は本実施の形態の半導体装置を4つ積み上げてスタックを形成し、多層実装型半導体装置を構成する方法を示す図、図14は本実施の形態の半導体装置を積み上げた上に従来の半導体装置を積み上げてスタックを形成し、他の多層実装型半導体装置を構成する方法を示す図、図15は異なる大きさの半導体装置を積み上げた場合の配線のパターンを示す模式図である。
【0047】
図13に示される例においては、前記構成の半導体装置10が、互いに電気的に接続されて、4つ積み上げられて、本実施の形態における多層実装型半導体装置を構成される。そして、前記4つの半導体装置10a〜10dは、それぞれ、図に模式的に示されるような配線31を有し、接続端子19によって、隣接する各半導体装置の下側実装基板12と上側実装基板17とが互いに接続固定される。また、前記配線31のパターンは、適宜変更することができる。
【0048】
なお、この場合積み上げる半導体装置10の数はいくつであってもよく、例えば、半導体装置10dの上に更に積み上げることもできる。
【0049】
また、図14に示されるように、本実施の形態の半導体装置10を積み上げた上に従来の半導体装置101aを積み上げてスタックを形成することもできる。この場合、半導体装置10cの上側実装基板17に、前記従来の半導体装置101aの実装基板103が、接続端子19によって接続固定される。
【0050】
さらに、サイズの異なる半導体装置を適宜組み合わせて積み上げてスタックを形成することもできる。例えば、図15に示されるように、比較的大型の半導体装置10aの上に半導体装置10bを積み上げ、更にその上に、比較的小型の半導体装置10c及び半導体装置10dを横に並べて、積み上げる。この場合配線パターン32は、図に示されるようになる。
【0051】
このように、本実施の形態における半導体装置10は、上面に半導体素子11が実装され下面に接続端子19を備える下側実装基板12と、該下側実装基板12の上面に取り付けられた中間実装基板16と、該中間実装基板16上に取り付けられた上面に接続端子19を備える上側実装基板17とを有するので、複数の前記半導体装置10を、互いに電気的に接続して、積み上げてスタックを形成することができる。
【0052】
したがって、多数の前記半導体装置10をプリント配線板上に3次元的に実装することができ、広い実装面積を必要とせず、プリント配線板の数を減らすことができる。これにより、コンピュータ等の装置全体を小さくすることができ、また、プリント配線板同士の接続が複雑にならず、さらに、プリント配線板に形成された配線の長さを短くして、前記半導体装置10同士でやり取りする信号の伝送距離を短くすることができる。
【0053】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同じ構造のものについては、同じ符号を付することにより、その説明を省略する。
【0054】
図16は本実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図である。
【0055】
図において、35は、樹脂、セラミクス等の誘電体から成り、内部に1層又は多層の配線層を有する素子収容基板である。ここで、該素子収容基板35は、四角形の平板状であり、上面(図16において上側の面)に半導体素子11が実装される下側部36と、前記半導体素子11の周囲を取り囲む四角筒状の形状を有する中間部37とから成る。
【0056】
そして、前記下側部36と中間部37は、前記第1の実施の形態の半導体装置10の下側実装基板12と中間実装基板16に、それぞれ対応するものであるが、一体的に形成される。本実施の形態において、前記素子収容基板35は、例えば、全体として、直方体の中央部分に直方体状のザグリ凹部38が形成された角形の升のような形状を有する。
【0057】
また、前記下側部36は、下面(図16において下側の面)に接続端子19を有し、上面(図16において上側の面)に前記半導体素子11を電気的に接続するための図示されない接続端子を有する。
【0058】
さらに、前記中間部37は、内部に上下方向に延びる配線を備え、上面(図16において上側の面)には図示されない接続端子を有する。そして、該接続端子は上側実装基板17の下面(図16において下側の面)に形成された接続端子と電気的に接続される。なお、前記上側実装基板17は、上面(図16において上側の面)には接続端子19を有する。また、第2の実施の形態においても、先述の第1の実施の形態と同様、素子収容基板35は必ずしも直方体である必要はない。
【0059】
このように、本実施の形態における半導体装置10は、前記第1の実施の形態における下側実装基板12と中間実装基板16に対応する下側部36と中間部37とを一体的に形成した素子収容基板35を備えているので、前記下側実装基板12と中間実装基板16とを接続する工程が不要となり、製造が容易になる。
【0060】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、前記第1及び第2のの実施の形態と同じ構造のものについては、同じ符号を付することにより、その説明を省略する。
【0061】
図17は本実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図、図18は本実施の形態の半導体装置を積み上げてスタックを形成し、多層実装型半導体装置を構成する方法を示す図である。
【0062】
本実施の形態における半導体装置10は、下側実装基板12に対応する下側部36の下面、上側実装基板17の上面、及び、中間実装基板16に対応する中間部37の外側面に、すなわち全面に接続端子19を有する。この場合、前記壁部材37内部の配線は上下方向に延びる部分だけでなく、水平方向に延びる部分も有する。
【0063】
なお、図17に示される半導体装置10は、下側部36と中間部37が一体的に形成された素子収容基板35を有するものであるが、前記第1の実施の形態における半導体装置10のように、個別に形成された下側実装基板12と中間実装基板16とを有するものであってもよい。
【0064】
このように本実施の形態においては、半導体装置10は全面に接続端子19を有するので、積み上げることができるだけでなく、横方向に接続固定することもできる。
【0065】
図18においては、まず、本実施の形態の半導体装置10a〜10cを積み上げた上に従来の半導体装置101aを積み上げてスタックを形成する。この場合、半導体装置10cの上側実装基板17に、前記従来の半導体装置101aの実装基板12が、接続端子19によって接続固定される。一方、同様に半導体装置10d〜10fを積み上げた上に従来の半導体装置101bを積み上げて別のスタックを形成する。
【0066】
そして、図18に示されるように、前記2つのスタックを横方向に接続固定する。この場合、互いに隣り合う半導体装置10aと半導体装置10d、半導体装置10bと半導体装置10e、及び、半導体装置10cと半導体装置10fの中間部37の外側面が接続端子19によって、電気的に接続され固定される。
【0067】
このように、本実施の形態における半導体装置10は、全面に接続端子19を有するので、積み上げることができるだけでなく、横方向に接続固定することもできる。
【0068】
したがって、多数の前記半導体装置10をプリント配線板の極めて狭い面積上に3次元的に高密度で実装することができ、プリント配線板の数を減らすことができる。そして、コンピュータ等の装置全体を小さくすることができ、さらに、プリント配線板に形成された配線の長さを短くして、前記半導体装置10同士でやり取りする信号の伝送距離を短くすることができる。
【0069】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0070】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、半導体装置においては、半導体素子と、下面に接続端子を備え、前記半導体素子が上面に実装される下側実装基板と、該下側実装基板の上面に取り付けられ、前記半導体素子の周囲を囲む中間実装基板と、上面に接続端子を備え、前記中間実装基板の上面に取り付けられる上側実装基板と、前記中間実装基板と前記上側実装基板との間に配設されたテープとを有し、前記下側実装基板、前記中間実装基板及び前記上側実装基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止されている。
【0071】
この場合、複数の半導体装置を互いに電気的に接続して、積み上げてスタックを形成することができる。
【0072】
したがって、多数の前記半導体装置をプリント配線板上に3次元的に実装することができ、広い実装面積を必要とせず、プリント配線板の数を減らすことができる。これにより、多数の半導体装置を使用するコンピュータ等の装置全体を小さくすることができ、また、プリント配線板同士の接続が複雑にならず、さらに、プリント配線板に形成された配線の長さを短くして、前記半導体装置同士でやり取りする信号の伝送距離を短くすることができる。
【0073】
また、他の半導体装置においては、さらに、前記中間実装基板は、外側面に接続端子を備える。
【0074】
この場合、複数の半導体装置を積み上げることができるだけでなく、横方向に接続固定することもできる。
【0075】
したがって、多数の前記半導体装置をプリント配線板の極めて狭い面積上に3次元的に高密度で実装することができ、プリント配線板の数を減らすことができる。そして、多数の半導体装置を使用する装置全体を小さくすることができ、さらに、プリント配線板に形成された配線の長さを短くして、前記半導体装置同士でやり取りする信号の伝送距離を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図である。
【図2】従来の半導体装置における構成の1例を示す概略断面図である。
【図3】従来の半導体装置の構成の他の例を示す概略断面図である。
【図4】従来の半導体装置をプリント配線板上に接続固定した状態を示す概略断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における半導体装置の他の構成を示す概略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態における半導体装置を組み立てる方法を示す斜視図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態における半導体装置を組み立てる方法を示す側面図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態における絶縁テープの平面図である。
【図9】図8のX−X断面図である。
【図10】接続端子上に突起状部材を取り付けた例を示す図である。
【図11】接続端子を突起状に形成した例を示す図である。
【図12】絶縁テープに代えて異方性導電テープを使用した例を示す図である。
【図13】本実施の形態の半導体装置を4つ積み上げてスタックを形成し、多層実装型半導体装置を構成する方法を示す図である。
【図14】本実施の形態の半導体装置を積み上げた上に従来の半導体装置を積み上げてスタックを形成し、他の多層実装型半導体装置を構成する方法を示す図である。
【図15】異なる大きさの半導体装置を積み上げた場合の配線のパターンを示す模式図である。
【図16】本実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図である。
【図17】本実施の形態における半導体装置の構成を示す概略断面図である。
【図18】本実施の形態の半導体装置を積み上げてスタックを形成する方法を示す図である。
【符号の説明】
10、10a、10b、10c、10d 半導体装置
11 半導体素子
12 下側実装基板
13 電極
19、22、23 接続端子
16 中間実装基板
17 上側実装基板
Claims (6)
- (a)半導体素子と、
(b)下面に接続端子を備え、前記半導体素子が上面に実装される下側実装基板と、
(c)該下側実装基板の上面に取り付けられ、前記半導体素子の周囲を囲む中間実装基板と、
(d)上面に接続端子を備え、前記中間実装基板の上面に取り付けられる上側実装基板と、
(e)前記中間実装基板と前記上側実装基板との間に配設されたテープとを有し、
(f)前記下側実装基板、前記中間実装基板及び前記上側実装基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止され、
(g)前記中間実装基板は、外側面に接続端子を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記半導体装置は複数積み上げられてスタックを形成する請求項1に記載の半導体装置。
- (a)表面に電極を有する半導体素子と、
(b)第1配線と、前記半導体素子が配置される第1の面と該第1の面に対する第2の面とを有する第1の基板と、
(c)前記電極と前記第1配線とを電気的に接続する導体と、
(d)第2配線と、前記第1の面に面する第3の面と該第3の面に対する第4の面とを有する第2の基板と、
(e)前記第1配線及び前記第2配線を電気的に接続する第3配線を有するとともに、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される第3の基板と、
(f)前記第2の面、及び前記第4の面に設けられ、前記第1配線、及び前記第2配線に接続される接続端子と、
(g)前記第3の基板と前記第2の基板との間に配設されたテープとを有し、
(h)前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止され、
(i)前記第3の基板は、前記半導体素子に面した第5の面と該第5の面に対する第6の面を有しており、該第6の面には、更に、前記第3配線に接続される接続端子が設けられていることを特徴とする半導体装置。 - (a)表面に電極を有する半導体素子と、
(b)第1配線と、前記半導体素子が配置される第1の面と該第1の面に対する第2の面とを有する第1の基板と、
(c)前記電極と前記第1配線とを電気的に接続する導体と、
(d)第2配線と、前記第1の面に面する第3の面と該第3の面に対する第4の面とを有する第2の基板と、
(e)前記第1配線及び前記第2配線を電気的に接続する第3配線を有するとともに、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される第3の基板と、
(f)前記第2の面、及び前記第4の面に設けられ、前記第1配線、及び前記第2配線に接続される接続端子と、
(g)前記第3の基板と前記第2の基板との間に配設されたテープとを有し、
(h)前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板によって画定される空間に充填された樹脂により、前記半導体素子は封止されている半導体装置の複数個を接続することで構成されることを特徴とする多層実装型半導体装置。 - 前記多層実装型半導体装置を構成する前記半導体装置の前記第3の基板は、前記半導体素子に面した第5の面と該第5の面に対する第6の面を有しており、該第6の面には、更に、前記第3配線に接続される接続端子が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の多層実装型半導体装置。
- 前記多層実装型半導体装置を構成する、前記半導体装置の一つの前記第1の基板と前記第2の基板と前記第3の基板には、更に、前記半導体装置の一つが有する前記電極に接続されない第4配線が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の多層実装型半導体装置。
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