JP6576554B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1から図4を参照して、実施の形態1に係る半導体装置1を説明する。本実施の形態の半導体装置1は、第1の基板5と、半導体素子7と、第2の基板10と、第1のパッド30と、第1の可撓接続部材33とを主に備える。本実施の形態の半導体装置1は、第2のパッド8と、第1の固定部35と、支持部材20と、絶縁層28と、第2の可撓接続部材22,23,24と、第2の固定部25と、第1の接合部26とをさらに備えてもよい。
図5を参照して、本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、半導体素子7を第1の基板5の第1の面6上及び第1の面6内の少なくとも1つに設けることを備える。一例として、半導体素子7は、第1の基板5の第1の面6上に載置されてもよい。別の例として、半導体素子7は、第1の基板5の第1の面6を加工することによって形成されてもよい。本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、半導体素子7に電気的に接続される第2のパッド8を形成することをさらに備えてもよい。第2のパッド8は、例えば、半導体素子7の上面の周縁部上に形成されてもよい。第2のパッド8は、例えば、半導体素子7の周囲の第1の面6上に形成されてもよい。第2のパッド8は、例えば、図示しない絶縁膜を介して、半導体素子7の周囲の第1の面6上に形成されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1は、第1の面6を有する第1の基板5と、第1の面6上及び第1の面6内の少なくとも1つに設けられる半導体素子7と、半導体素子7に電気的に接続される第1の可撓接続部材33と、第1の可撓接続部材33に電気的及び機械的に接続される第1のパッド30と、第1の基板5の第1の面6に対向する第2の面14を有しかつ半導体素子7を覆う第2の基板10とを備える。第2の基板10は、第2の面14から突出するバンプ15と、バンプ15に電気的に接続される配線12とを含む。第2の基板10は、アルカリ金属イオンを含む低温焼結セラミック(LTCC)基板11である。第1のパッド30は、バンプ15を介して配線12に電気的に接続されかつ機械的に接合される。第1の面6の法線に沿う方向からの平面視において、第1のパッド30の少なくとも一部は半導体素子7に重なっている。第1の面6の法線に沿う方向からの平面視において、バンプ15の少なくとも一部は第1のパッド30に重なっている。
図16から図18を参照して、実施の形態2に係る半導体装置1bを説明する。本実施の形態の半導体装置1bは、基本的には、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
図5、図19、図20及び図26から図29を参照して、本実施の形態の半導体装置1b(図16から図18を参照)の製造方法を説明する。本実施の形態の半導体装置1bの製造方法は、基本的には、実施の形態2の半導体装置1bの製造方法と同様の工程を備えるが、主に以下の点で異なる。
図30を参照して、実施の形態4に係る半導体装置1dを説明する。本実施の形態の半導体装置1dは、基本的には、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
図31を参照して、実施の形態5に係る半導体装置1eを説明する。本実施の形態の半導体装置1eは、基本的には、実施の形態2の半導体装置1bと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
図32及び図33を参照して、実施の形態6に係る半導体装置1fを説明する。本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。本実施の形態の半導体装置1fでは、第1の基板5は、第2のパッド8と電気接続部50とを含む。第2のパッド8は、半導体素子7から離れて、第1の面6上に配置されている。第2のパッド8は、電気接続部50を介して、半導体素子7に電気的に接続されている。第2のパッド8は、第1の可撓接続部材33を介して、第1のパッド30に電気的に接続されている。本実施の形態の半導体装置1fでは、第2のパッド8は、半導体素子7から離れて配置されているため、半導体素子7から発生する熱によって第2のパッド8が損傷することが防がれ得る。
Claims (21)
- 第1の面を有する第1の基板と、
前記第1の面上及び前記第1の面内の少なくとも1つに設けられる半導体素子と、
前記半導体素子に電気的に接続される第1の可撓接続部材と、
前記第1の可撓接続部材に電気的及び機械的に接続される第1のパッドと、
前記第1の基板の前記第1の面に対向する第2の面を有しかつ前記半導体素子を覆う第2の基板とを備え、
前記第2の基板は、前記第2の面から突出するバンプと、前記バンプに電気的に接続される配線とを含み、
前記第2の基板は、アルカリ金属イオンを含む低温焼結セラミック基板であり、
前記第1のパッドは、前記バンプを介して前記配線に電気的に接続されかつ機械的に接合され、
前記第1の面の法線に沿う方向からの平面視において、前記第1のパッドの少なくとも一部は前記半導体素子に重なっており、
前記第1の面の前記法線に沿う前記方向からの前記平面視において、前記バンプの少なくとも一部は前記第1のパッドに重なっている、半導体装置。 - 前記第1の基板の前記第1の面に機械的に接続される第2の可撓接続部材と、
前記第1のパッドを支持する支持部材とをさらに備え、前記支持部材は前記第2の可撓接続部材に機械的に接続される、請求項1に記載の半導体装置。 - 前記支持部材を前記第2の基板に接合する第1の接合部を備える、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドと前記支持部材との間に絶縁層をさらに備える、請求項2または請求項3に記載の半導体装置。
- 前記支持部材は、前記第2の基板に向けて突出する突出部を有し、
前記突出部の高さは、前記第1のパッドの厚さよりも大きい、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1の基板は、第2のパッドと電気接続部とを含み、
前記第2のパッドは、前記半導体素子から離れて、前記第1の面上に配置され、
前記第2のパッドは、前記電気接続部を介して、前記半導体素子に電気的に接続され、
前記第2のパッドは、前記第1の可撓接続部材を介して、前記第1のパッドに電気的に接続されている、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1のパッド及び前記第1の基板の前記第1の面に機械的に接続される第3の可撓接続部材をさらに備える、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドを前記第2の基板に接合する第2の接合部をさらに備える、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は、前記第1の基板及び前記第2の基板によって封止される、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第2の基板は、陽極接合部、表面活性化接合部、共晶接合部、または、接着剤、はんだもしくはフリットガラスの接合部を介して、前記第1の基板に接合される、請求項9に記載の半導体装置。
- 半導体素子を第1の基板の第1の面上及び前記第1の面内の少なくとも1つに設けることと、
前記半導体素子に電気的に接続される第1の可撓接続部材を形成することと、
前記第1の基板の前記第1の面の上方に、前記第1の可撓接続部材に電気的及び機械的に接続される第1のパッドを形成することとを備え、前記第1のパッドを形成することは、前記第1の面の法線に沿う方向からの平面視において前記第1のパッドの少なくとも一部が前記半導体素子に重なるように、前記第1のパッドを形成することを含み、さらに、
前記半導体素子を覆うように、バンプと、前記バンプに電気的に接続される配線とを含む第2の基板を配置することを備え、前記第2の基板を配置することは、前記バンプが突出する前記第2の基板の第2の面が前記第1の基板の前記第1の面に対向するとともに、前記第1の面の前記法線に沿う前記方向からの前記平面視において前記バンプの少なくとも一部が前記第1のパッドに重なるように、前記第2の基板を配置することを含み、前記第2の基板は、アルカリ金属イオンを含む低温焼結セラミック基板であり、さらに、
前記第2の基板に熱及び第1の電圧を印加することにより、前記第1のパッドを前記第2の面に向けて移動させて、前記バンプを介して前記第1のパッドを前記配線に電気的に接続しかつ機械的に接合することを備える、半導体装置の製造方法。 - 前記第1の面に機械的に接続される第2の可撓接続部材を形成することと、
前記第1の基板の前記第1の面の上方に、前記第2の可撓接続部材に機械的に接続される支持部材を形成することとをさらに備え、
前記第1のパッドを形成することは、前記支持部材上に前記第1のパッドを形成することを含み、
前記第1のパッドを前記第2の面に向けて移動させることは、前記支持部材に、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を印加することにより、前記支持部材を前記第2の面に向けて移動させることを含む、請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記支持部材に前記第2の電圧を印加することにより、陽極接合部である第1の接合部を介して、前記支持部材を前記第2の基板に接合することをさらに備える、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記支持部材上に絶縁層を形成することをさらに備え、
前記第1のパッドを形成することは、前記絶縁層上に前記第1のパッドを形成することを含む、請求項12または請求項13に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1の面側とは反対側に突出する突出部を前記支持部材上に形成することをさらに備え、
前記突出部の高さは、前記第1のパッドの厚さよりも大きい、請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1のパッド及び前記第1の基板の前記第1の面に機械的に接続される第3の可撓接続部材を形成することをさらに備え、
前記第1のパッドを前記第2の面に向けて移動させることは、前記第1のパッドに、前記第1の電圧とは異なる大きさの第2の電圧を印加することを含む、請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第3の可撓接続部材は前記第1の基板に電気的に接続され、
前記第1のパッドに前記第2の電圧を印加することは、前記第1の基板を介して前記第1のパッドに前記第2の電圧を印加することを含む、請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1の基板及び前記第2の基板によって前記半導体素子を封止することをさらに備える、請求項11から請求項17のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体素子を封止することは、陽極接合法、表面活性化接合法、共晶接合法、または、接着剤、はんだもしくはフリットガラスを用いた接合法により、前記第2の基板を前記第1の基板に接合することを含む、請求項18に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の基板及び前記第2の基板によって前記半導体素子を封止することをさらに備え、
前記半導体素子を封止することは、前記第1の基板及び前記第2の基板に前記第2の電圧及び前記第1の電圧をそれぞれ印加することにより、前記第2の基板を前記第1の基板に陽極接合することを含む、請求項12から請求項17いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1のパッド及び前記第2の基板の前記第2の面のいずれかの上に第2の接合部を形成することと、
前記第1のパッドを前記第2の面に向けて移動させることにより、前記第2の接合部を介して前記第1のパッドを前記第2の基板に接合することとをさらに備える、請求項11から請求項20のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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