JPH0286159A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高集積型半導体装置の構造に適用して有効な
技術に関する。

〔従来の技術〕

この種の技術について記載されている例としては、総研
出版株式会社、昭和６０年６月１日発行、［超ＬＳＩテ
クノロジーＪＰ５９６〜Ｐ６０５がある。

上記文献では、いわゆるフィルムキャリア方式による半
導体装置の製造技術および実装技術等が説明されている
。

上記フィルムキャリア方式による半導体装置では、絶縁
体からなるフィルムベース上に１ｉｔ（Ｃｕ）等による
配線を形成し、該配線の先端を半導体ペレットのパッド
と接合した構造を有している。

このようなフィルムキャリア方式は、製品の搬送が容易
であり、かつ自動実装に適しており、しかも実装時にお
いて実装高さを低く抑えることが可能である点から、電
卓あるいはＩＣカード等の薄型電子製品に広く利用され
ているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来のフィルムキャリア方式は、マルチチッ
プモジュールを構成する半導体装置に適用した場合の実
装効率に関しては十分に配慮されていなかった。すなわ
ち、複数の半導体ペレットで構成されるこれらのモジュ
ールでは、半導体ペレット同士の実装密度を高める必要
があるが、従来技術ではフィルムベースに対してその両
面にそれぞれ半導体ペレットを配置する程度の実装密度
向上しか得られなかった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、フィルムキャリア方式において積層実装構造
を実現し、半導体装置の実装密度を高めることのできる
技術を提供することにある。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次のとおりである。

すなわち、表面に配線が形成されたフィルムベースとこ
のフィルムベースに装着された半導体ペレットとからな
るフィルムユニットを導電性のスペーサを介して少なく
とも２層以上に積層し、該スペーサの部分に多層間を貫
通するスルーホールを開設し、そのスルーホールの内壁
面に被着したスルーホール電極により各フィルムユニッ
ト層間の配線の導通を行った半導体装置構造とするもの
である。

〔作用〕

上記した手段によれば、導電性のスペーサの介装によっ
てフィルムユニットが所定間隔をおいて積層され、スル
ーホール電極によって各層間の配線の導通が行われてい
るため、フィルムキャリア方式による半導体装置の積層
実装が可能となり、高さ方向への高密度実装が実現され
たマルチチップモジュール、すなわち高密度実装形半導
体装置を得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である半導体装置を示す断面
図、第２図はこの半導体装置におけるスペーサとフィル
ムユニットとの接続状襟を示す拡大部分断面図、第３図
は上記半導体装置のいずれか一層を構成するフィルムユ
ニットを示す平面図である。

本実施例は、モジュール基板ｌ上に３層ユニット構造で
形成された半導体装置構造を示しており、モジュール基
板１は、セラミック基板あるいはプリント配線基板等で
構成されている。

上記モジュール基板１上に積層されたフィルムユニット
２は、第３図に示すようにポリイミド樹脂等の絶縁性の
合成樹脂からなるフィルムベース３を存している。この
フィルムベース３のほぼ中央には四角形状の窓部４が開
設されており、該窓部４内にはこれよりも僅かに小形の
半導体ペレット５が収容された状態となっている。一方
、上記フィルムベース３上には銅（Ｃｕ）等の導電性金
属からなる配線６が形成されている。この配線６の形成
方法について簡単に説明すると、まずフィルムベース３
の表面においてその全面にわたって銅箔を加圧、Ｖｌ＠
シ、この銅箔を所定形状にエツチング処理することによ
って配線６が得られる。該配線６の一部はそれぞれ上記
窓部４・内にまで延設され、その先端は上記半導体ペレ
ット５の各パッド７とバンプ電極８を介して接合されて
いる。半導体ベレット５は、上記配線６の一端との接合
により、窓部４内の所定位置に保持されるとともに、配
線６との電気的導通を達成されている。

次に、上記フィルムユニット２の積層技術について説明
する。

上記により得られたフィルムユニット２は、配線６上の
所定位置にスペーサＩＯとしての半田バンプが形成され
る。上記スペーサｌＯは複数枚のフィルムユニット２に
ふいてそれぞれ対応する位置に形成されており、各フィ
ルムユニット２を積層した状態で、それぞれのスペーサ
ｌＯの位置が一致した状態となるように装着されている
。

なお、上記スペーサ厚は、その形成後にプレス等により
高さを適宜調整してもよい。このときのスペーサ厚は、
上記半導体ベレット５の厚さによる。

上記により得られたフィルムユニット２は、複数枚（本
実施例では３枚）が位置決めされて積層・固定される。

なお、このときに半導体ペレット５同士、あるいは半導
体ベレット５と他の層の配線６とが接触するのを防止す
るために、半導体ベレット５間に図示されない絶縁フィ
ルム等を介在させてもよい。

次いで、上記最上層のフィルムユニット２の上面より、
ドリル等の穿孔手段によってスルーホール１１を開設す
る。このスルーホール１１は、各層のスペーサＩＯのほ
ぼ中央位置を貫通するように形成する。この段階では、
上記の各層のスペーサ１０同士はそれぞれ電気的に導通
されておらず、各層は電気的に独立状銀となっている。

次に、上記スルーホール１１の内壁面に半田等の導電性
金属を被着して得られるスルーホール電極１２を形成し
、各スペーサ１０同士を電気的に導通させる。これによ
って、各層のフィルムユニット２上に形成された配線６
はスペーサ１０を介して電気的に導通される。なお、ス
ルーホール電極１２の形成に際しては公知のスルーホー
ル配線技術を適用できる。また、スルーホール電ｉ１２
としては、スペーサ１０の内壁面の構成部材である半田
の一部を加熱溶融させて内壁面を流れ落ちる半田の流下
を利用して形成し、これにより各スペーサ１０同士を導
通させてもよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、スペーサ１０としては半田バンブを利用した
場合で説明したが、導電性金属で構成された角柱状ある
いは円柱状のインゴットを幅方向にスライスしたものを
用いてもよい。

また、配線６同士の選択的な導通を達成する手段として
は、あらかじめ定められた位置に一律的にスペーサ１０
を介装させた後、スルーホール１１内壁面のいずれかの
層間のみに選択的に導電性金属を被着させてもよい。

なお、上記実施例では、３層構造による半導体装置で説
明したが、２層構造あるいは４層以上の積層構造であっ
てもよいことは勿論である。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、ポリイミドフィルムをフィルム
ベースとした、いわゆるフィルムキャリア方式の半導体
装置の積層構造に適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、たとえばプリント配線基
板をフィルムベースとしてこれに半導体ペレットを装着
し、これらを積層したマルチチップモジュール構造にも
適用可能である。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、本発明によれば、導電性のスペーサによって
フィルムユニットが所定間隔をおいて積層され、スルー
ホール電極によって各層間の配線の導通が行われている
ため、フィルムキャリア方式による半導体装置の積層実
装が可能となり、高さ方向への高密度実装が実現された
マルチチップモジュール、すなわち高密度実装形半導体
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半導体装置を示す断面
図、 第２図は上記実施例の半導体装置におけるスペーサとフ
ィルムユニットとの接続状態を示す拡大部分断面図、 第３図は上記実施例における半導体装置のいずれか一層
を構成するフィルムユニットを示す平面図である。 １１１１モジユール基板、２１・−フィルムユニット、
３・・・フィルムベース、４・・・窓部、５・・・半導
体ペレット、６・・・配線、７・・・パッド、８・・・
バンブｉｔ極、ｔｏ・・・スペーサ（半田ハンプ）、１
１・・・スルーホール、１２・・・スルーホール電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に配線が形成されたフィルムベースと、このフ
   ィルムベースに装着された半導体ペレットとからなるフ
   ィルムユニットを導電性のスペーサを介して少なくとも
   ２層以上に積層し、該スペーサの部分に多層間を貫通す
   るスルーホールを開設し、そのスルーホールの内壁面に
   被着したスルーホール電極により各フィルムユニット層
   間の配線の導通を行うことを特徴とする半導体装置。 ２、上記スペーサがフィルムユニット上に形成されたバ
   ンプ電極で構成されていることを特徴とする請求項１記
   載の半導体装置。