JPH0951051A

JPH0951051A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH0951051A
Application number: JP20091095A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yaguchi; 昭弘矢口; Makoto Kitano; 誠北野; Akira Haruta; 亮春田; Masahiro Ichitani; 昌弘一谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体装置において回路基板に実装可能な小
型化、実装後の交換、半導体素子の動作試験、半田接合
部の目視検査、素子の樹脂封止等を容易にする。【構成】半導体素子１の回路形成面１ａの端部に基板
３を接着剤４により接着し、半導体素子１と基板３を金
属細線５によって電気的に接続し、半導体素子１の回路
形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触するように封
止樹脂部６を形成し、基板３の封止樹脂部６から露出し
たバンプ形成面３ｂに半導体装置を回路基板に実装する
ためのバンプ７を形成する。【効果】半導体装置において、バンプが装置端部で基
板接続後も露出され装置交換や接合部の検査ができる。
低弾性係数の接着剤で樹脂系基板を素子に接着するので
半田接合部の破断が発生しない。基板が回路形成面の投
影面内にあり素子と略同サイズの小型装置となる。素子
が装置に保護され動作試験が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、小型
化および積層化に適した高信頼の半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子
を封止したことによる外径寸法の拡大を回避し、半導体
装置を回路基板に高密度に実装するため、半導体素子を
封止せずにそのままで回路基板に実装する技術（ベアチ
ップ実装技術と呼ばれている）が用いられている。

【０００３】従来のベアチップ実装では、半導体素子上
の電極パッドにはんだバンプを形成し、半導体素子の電
極パッドの形成面側を回路基板の電極と対向させて半導
体素子を回路基板上に搭載し、はんだバンプを溶融させ
て、半導体素子の電極と回路基板の電極とを接続してい
る。この接続技術は、フリップチップ法と呼ばれてい
る。しかしながら、フリップチップ法による半導体素子
の実装には、以下に列挙する問題点がある。

【０００４】回路基板への実装後に不良となった半
導体素子の交換が困難である。これは、回路基板への半
導体素子実装後に、はんだバンプの接合部を樹脂で覆っ
たり、また半導体素子全体を気密封止するためである。

【０００５】回路基板に比較的安価な樹脂系回路基
板（ガラスエポキシ系銅張積層基板ＦＲ−４、ビスマレ
イド・トリアジン系銅張積層基板、など）を使用した場
合、半導体素子（通常シリコン（Ｓｉ）、線膨張係数３
×１０~⁶／℃）と回路基板（線膨張係数１２〜１７×１
０~⁶／℃程度）との線膨張係数差に起因する熱応力によ
って、はんだバンプが破断する。

【０００６】バーンインなどの半導体素子の動作試
験や検査が困難である。ここでバーンインとは、高電源
電圧負荷、高温化で一定時間半導体素子を動作させ、潜
在的な初期欠陥を顕在化させる試験である。バーンイン
試験を行うためには半導体素子を専用の基板あるいはソ
ケット等の治具に搭載する必要がある。治具への半導体
素子の取外しの度にはんだバンプを形成する必要が生
じ、製造コストの大幅な増大となる。また、この際に半
導体素子を損傷させてしまうことが考えられる。

【０００７】これらの問題点を解決するための半導体装
置の構造が、特開平５−２７５５７８号公報により提案
されている。上記公報記載の半導体装置では、半導体素
子の回路形成面の周囲に電極パッドが形成されており、
電極パッドを除く回路形成面の領域（中央部分）には補
助基板が接着剤を介して接着されている。補助基板には
突起状接続端子と平面状端子が設けられており、電極パ
ッドと平面状端子はボンディングワイヤによって接続さ
れている。また、ボンディングワイヤは樹脂で保護させ
ている。突起状接続端子は回路基板にはんだで接続され
る。なお、この例では、補助基板はセラミック系基板か
ら構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
では、前述したフリップチップ法の問題点のうち、お
よびについては解決することができる。しかしなが
ら、の問題点については、従来の半導体装置に用いら
れている補助基板が、半導体素子の線膨張係数に近いセ
ラミック系の基板で構成されていることから、従来の半
導体装置を実装できる回路基板も、はんだ接合部の熱応
力低減のため、セラミック系材料からなる回路基板に限
定される。回路基板に樹脂系材料の基板を使用した場合
には、温度変化が加えられることによって、はんだ接合
部に多大な熱応力が発生し、はんだ接合部に破断が生じ
る可能性が大きいため、樹脂系回路基板は使用すること
ができない。

【０００９】また、上記公報の記載例では、補助基板が
半導体素子の回路形成面の中央部分に設けられており、
半導体素子の周囲を樹脂で保護しているため、樹脂封止
の際に樹脂の流出を防止する治具が必要であり、また封
止樹脂の外形形状の制御が難しく、樹脂の形状が安定し
ない問題がある。さらに、回路基板との接続を行う補助
基板の接続端子が、回路形成面の中央部分にアレイ状に
配置されているので、はんだ接合部の外観検査が難しく
なる問題がある。

【００１０】本発明の目的は、上記問題を解決するため
になされたものであり、半導体装置において、はんだ接
合部の外観検査が実施でき、半導体素子のサイズと略同
じサイズに小型化を図り、さらに、積層化に対応できる
半導体装置を提供することである。そして、必要に応じ
て、不良となった半導体素子の交換や、バーンインなど
の半導体素子の検査が容易に可能であり、樹脂系材料の
回路基板に実装しても、はんだ接合部の信頼性の確保
と、さらに封止樹脂の外形形状制御が比較的容易に可能
となる半導体装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、以下の構成を採用した。（１）請求項１記載発明は、半導体素子に電気的に接続
される基板を、前記半導体素子の回路形成面の端部に配
置し、前記基板に囲まれた前記回路形成面が樹脂で封止
され、前記基板の所定の面にはバンプが接合されている
装置である。（２）請求項２記載発明は、前記半導体素子は、一方が
回路形成面である２つの主面と４つの側面を有する請求
項１に記載の装置である。（３）請求項３記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の回路形成面の少なくとも対向する２辺の端部に
接着され、前記半導体素子との接着面とバンプ形成面と
側面とを有する基板と、前記半導体素子と前記基板との
電気的接続を行う導通部材と、前記基板に少なくとも対
向する２方向を囲まれ、前記回路形成面と前記基板の側
面とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面
に接合したバンプと、からなる装置である。（４）請求項４記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の回路形成面の４辺の端部に接着され、前記半導
体素子との接着面とバンプ形成面と貫通穴とを有する基
板と、前記貫通穴の内部で前記半導体素子と前記基板と
の電気的接続を行う導通部材と、前記回路形成面と前記
貫通穴の内面とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバ
ンプ形成面に接合したバンプと、からなる装置である。（５）請求項５記載発明は、前記基板が、前記半導体素
子の回路形成面内に接着されている請求項３または４に
記載の装置である。（６）請求項６記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の少なくとも対向する２辺の側面に接着され、前
記半導体素子との接着面とバンプ形成面と側面とを有す
る基板と、前記半導体素子と前記基板との電気的接続を
行う導通部材と、前記基板に少なくとも対向する２方向
を囲まれ、前記回路形成面と前記基板の側面に接触する
封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に接合したバン
プと、からなる装置である。（７）請求項７記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の４つの側面に接着され、前記半導体素子との接
着面とバンプ形成面と貫通穴とを有する基板と、前記貫
通穴の内部で前記半導体素子と前記基板との電気的接続
を行う導通部材と、前記回路形成面と前記貫通穴の内面
とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に
接合したバンプと、からなる装置である。（８）請求項８記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の少なくとも対向する２辺の回路形成面の端部お
よび側面に接着され、前記半導体素子との接着面とバン
プ形成面と側面とを有する基板と、前記半導体素子と前
記基板との電気的接続を行う導通部材と、前記基板に少
なくとも対向する２方向を囲まれ、前記回路形成面と前
記基板の側面とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバ
ンプ形成面に接合したバンプと、からなる装置である。（９）請求項９記載発明は、一方が回路形成面である２
つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記半導
体素子の４辺の回路形成面の端部および側面に接着さ
れ、前記半導体素子との接着面とバンプ形成面と貫通穴
とを有する基板と、前記貫通穴の内部で前記半導体素子
と前記基板との電気的接続を行う導通部材と、前記回路
形成面と前記貫通穴の内面とに接触する封止樹脂部と、
前記基板のバンプ形成面に接合したバンプと、からなる
装置である。（１０）請求項１０記載発明は、一方が回路形成面であ
る２つの主面と４つの側面を有する半導体素子と、前記
半導体素子の回路形成面の反対側の主面端部および側面
に接着され、前記半導体素子との接着面とバンプ形成面
と側面とを有する基板と、前記半導体素子と前記基板と
の電気的接続を行う導通部材と、前記基板に少なくとも
対向する２方向を囲まれ、前記半導体素子の主面と前記
基板の側面とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバン
プ形成面に接合したバンプと、からなる装置である。（１１）請求項１１記載発明は、前記基板に形成する貫
通穴が、複数個設けられている請求項４、７または９に
記載の装置である。（１２）請求項１２記載発明は、前記基板に形成するバ
ンプ形成面を、前記基板の側面に設けた請求項３ないし
１０のうちいずれかに記載の装置である。（１３）請求項１３記載発明は、前記基板のバンプ形成
面が、略平行に配置され、少なくとも一方の面に対して
他方の面が反対方向を向いている２ヵ所の面に形成され
ている請求項６ないし１１のうちいずれかに記載の装置
である。（１４）請求項１４記載発明は、請求項１３に記載の半
導体装置の２個以上が、前記バンプ形成面に形成するバ
ンプによって接続され積層されている積層型の装置であ
る。（１５）請求項１５記載発明は、前記基板を前記半導体
素子に接着する接着剤は、弾性係数が５００ＭＰａ以下
である請求項３ないし１４のうちいずれかに記載の装置
である。（１６）請求項１６記載発明は、前記半導体素子の回路
形成面の反対側の主面と、前記基板の側面とに接触する
第２の封止樹脂部が設けられている請求項６ないし１３
のうちいずれかに記載の装置である。（１７）請求項１７記載発明は、請求項６または７に記
載の半導体装置であって、装置の厚さが０.５ｍｍ以下
の装置である。（１８）請求項１８記載発明は、前記基板に前記半導体
素子の動作検査用の端子が設けられている請求項３ない
し１３のうちいずれかに記載の装置である。（１９）請求項１９記載発明は、前記基板の前記バンプ
形成面の反対側の面に、前記半導体素子の動作検査用の
端子が設けられている請求項６ないし１１のうちいずれ
かに記載の装置である。（２０）請求項２０記載発明は、前記半導体素子の主面
および側面と、前記基板の側面とに接触し、前記基板の
バンプ形成面を露出させた封止樹脂部が形成されている
請求項３ないし１１のうちいずれかに記載の装置であ
る。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、以下の作用がある。（１）請求項１の構成によれば、基板を回路形成面の端
部に配置したので、はんだ接合部の目視が可能になり、
回路基板の線膨張係数と整合するように基板を選択する
ことにより、はんだ接合部に生じる熱応力を緩和でき
る。（２）請求項２の構成によれば、一方が回路形成面であ
る２つの主面と４つの側面を有する半導体素子による半
導体装置で、上記（１）と同様に、はんだ接合部の目視
が可能になり、熱応力を緩和できる。（３）請求項３の構成によれば、基板が半導体素子の回
路形成面の端部に接着されているので、はんだ接合部の
目視が可能になる。また、封止樹脂部の少なくとも２方
向を囲むことができるので、樹脂による封止作業が容易
になる。さらに、基板を半導体装置が実装される回路基
板の線膨張係数と整合するように選択することによっ
て、はんだ接合部に生じる熱応力を緩和できる。（４）請求項４の構成によれば、基板が半導体素子の回
路形成面の端部に接着されているので、はんだ接合部の
目視が可能になる。また、封止樹脂部の４方向を囲むこ
とができるので、樹脂による封止作業が容易になる。さ
らに、基板を半導体装置が実装される回路基板の線膨張
係数と整合するように選択することによって、はんだ接
合部に生じる熱応力を緩和できる。（５）請求項５の構成によれば、半導体装置の外形寸法
を半導体素子の外形寸法と略同じにすることができる。（６）請求項６の構成によれば、基板が半導体素子の側
面に接着されているので、はんだ接合部の目視が可能に
なる。また、封止樹脂部の少なくとも２方向を囲むこと
ができるので、樹脂による封止作業が容易になる。さら
に、基板を半導体装置が実装される回路基板の線膨張係
数と整合するように選択することによって、はんだ接合
部に生じる熱応力を緩和できる。（７）請求項７の構成によれば、基板が半導体素子の側
面に接着されているので、はんだ接合部の目視が可能に
なる。また、封止樹脂部の４方向を囲むことができるの
で、樹脂による封止作業が容易になる。さらに、基板を
半導体装置が実装される回路基板の線膨張係数と整合す
るように選択することによって、はんだ接合部に生じる
熱応力を緩和できる。（８）請求項８の構成によれば、基板が半導体素子の回
路形成面の端部および側面に接着されているので、はん
だ接合部の目視が可能になる。また、封止樹脂部の少な
くとも２方向を囲むことができるので、樹脂による封止
作業が容易になる。さらに、半導体装置が実装される回
路基板の線膨張係数と整合するように基板を選択するこ
とによって、はんだ接合部に生じる熱応力を緩和でき
る。（９）請求項９の構成によれば、基板が半導体素子の回
路形成面の端部および側面に接着されているので、はん
だ接合部の目視が可能になる。また、封止樹脂部の４方
向を囲むことができるので、樹脂による封止作業が容易
になる。さらに、基板を半導体装置が実装される回路基
板の線膨張係数と整合するように選択することによっ
て、はんだ接合部に生じる熱応力を緩和できる。（１０）請求項１０の構成によれば、基板が半導体素子
の回路形成面の端部および側面に接着されているので、
はんだ接合部の目視が可能になる。また、封止樹脂部の
少なくとも２方向を囲むことができるので、樹脂による
封止作業が容易になる。さらに、基板を半導体装置が実
装される回路基板の線膨張係数と整合するように選択す
ることによって、はんだ接合部に生じる熱応力を緩和で
きる。（１１）請求項１１の構成によれば、さらに基板面積を
増やすことができ、バンプ形成面に形成するバンプの数
を増やすことができる。（１２）請求項１２の構成によれば、半導体装置を回路
基板に対して立てて実装することが可能になる。（１３）請求項１３の構成によれば、半導体装置どうし
を複数個接続することが可能になる。（１４）請求項１４の構成によれば、請求項１２記載の
半導体装置を複数個積層することができる。（１５）請求項１５の構成によれば、基板に樹脂系材料
を用いても半導体素子に発生する応力を低減することが
できる。（１６）請求項１６の構成によれば、半導体素子の周囲
を基板および封止樹脂部によって覆うことができる。（１７）請求項１７の構成によれば、従来のＴＳＯＰ型
半導体装置の１／２以下の厚さの半導体装置を提供する
ことができる。（１８）請求項１８の構成によれば、半導体素子の動作
試験および検査を専用の端子で実施することができる。（１９）請求項１９の構成によれば、半導体装置を回路
基板に実装した後でも、半導体素子の検査用端子を半導
体装置の上面に露出させることができる。（２０）請求項２０の構成によれば、半導体素子の周囲
を略同じように封止樹脂部で覆うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。〈第１実施例〉本発明の第１実施例を、図１、図２およ
び図３により説明する。図１は本発明の第１実施例であ
る半導体装置の樹脂封止部の一部を取り除いた斜視図、
図２は図１の断面図、図３は図２の基板部分を拡大した
部分断面図である。

【００１４】図１ないし図３において、長方形状の半導
体素子１の回路形成面１ａの長辺１ｅおよび短辺１ｆの
端部に、ロ字型基板３の半導体素子接着面３ａが接着剤
４によって接着されている。基板３は、回路形成面１ａ
の投影面内に収まるように接着されており、基板３の外
側側面３ｅと半導体素子１の各側面１ｃ（長辺側）、１
ｄ（短辺側）は面一になっている。

【００１５】半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ
上の電極パッド２と、基板３の金属細線接合部３ｈと
を、金属細線５で接続することによって電気的に接続さ
れている。基板３に囲まれた領域３ｃ内には、半導体素
子１の回路形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触す
るように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成し
ている。

【００１６】金属細線５は、封止樹脂部６の内部に封止
されている。基板３のバンプ形成面３ｂは封止樹脂部６
から露出しており、半導体装置を実装する回路基板に接
続するためのバンプ７が形成されている。本実施例で
は、バンプ７を基板３の長辺３ｆ側に設けている。

【００１７】図３に示すように、半導体素子１の回路形
成面１ａは、その表面の大部分がパッシベーション８で
覆われているが、電極パッド２の中央部分にはパッシベ
ーション８が設けられておらず、金属細線５と接合でき
るようになっている。なおパッシベーションは、ポリイ
ミド樹脂等の材料から形成されている。

【００１８】基板３の金属細線接合部３ｈからバンプ接
合部３ｉの間は、電気的導通がとれるように配線９が設
けられており、配線９を基板３の表面や内部のスルーホ
ール１０などに形成して電気的接続を行っている。配線
９は銅（Ｃｕ）などの材料からなり、メッキおよびエッ
チングなどによって形成される。金属細線５には、アル
ミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、あるいは銅（Ｃｕ）な
どの細線（直径２０〜３０μｍ程度）を使用する。

【００１９】封止樹脂部６を形成する樹脂には、ビスフ
ェノールＡ型、フェノールノボラック型などのエポキシ
樹脂を主剤とし、硬化剤、硬化促進剤、充填剤などの各
種添加剤を配合した材料を用いる。樹脂による封止は、
トランスファーモールド法またはポッテング法により行
う。

【００２０】バンプ７は、はんだ（Ｓｎ−Ｐｂ）単体、
あるいは銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などのコア材を
有するはんだで形成されるか、もしくはニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などで形成する。

【００２１】図１に示した本発明による半導体装置は、
図４に示すように、半導体素子１の回路形成面１ａを回
路基板１１側に向けた状態で実装される。回路基板への
接続は、バンプ７がはんだで形成されている場合は、バ
ンプ７が形成された半導体装置を、回路基板１０の所定
の位置に搭載し、はんだを溶融させることによって行
う。バンプ７がＮｉ、Ａｕ等の材料で形成されている場
合には、バンプ７の表面にはんだを付着させ、半導体装
置を回路基板１０の所定の位置に搭載し、表面に付着さ
せたはんだを溶融させて接続を行う。本実施例では、半
導体装置の回路基板への実装後、バンプ７は露出した状
態になっている。

【００２２】本実施例に示した半導体装置では、バンプ
７が半導体装置の端部に配置されるようになるので、回
路基板への半導体装置実装後のはんだ接合部の目視が可
能となり、はんだ接合部の検査が容易に実施できる。

【００２３】また、封止樹脂部６の四方向（基板３の内
側側面３ｄに垂直な方向）が、基板３によって囲まれて
いるので、ポッテング法による封止でも、樹脂による封
止作業が容易になり、封止樹脂部６の外形形状が安定す
るようになる。

【００２４】また、半導体装置の外形寸法（半導体素子
１の回路形成面１ａに対して垂直な方向の平面寸法）
を、半導体素子１の外形寸法と略同じにすることがで
き、半導体装置の小型化を図ることができる。

【００２５】さらに、回路基板への実装後もバンプ７が
露出していることから、回路基板に実装した後に不良と
なった半導体装置の交換が容易に実施できる。

【００２６】さらにまた、バーンイン等の半導体素子の
動作試験が実施できるとともに、上記試験を行っても、
半導体素子の回路形成面が樹脂で封止されているので、
半導体素子を損傷することがない。

【００２７】図１に示した実施例では、バンプ７を基板
３の長辺３ｆ側のバンプ形成面３ｂに形成する例を示し
た。しかしながら、バンプ７は長辺３ｆ側だけでなく、
図５に例示するように短辺３ｇ側のバンプ形成面３ｂに
も形成しても良い。図５のように短辺３ｇ側にもバンプ
７を設けることによって、半導体装置の入出力端子数を
増やすことができ、半導体装置の多機能化、多ピン化に
対応することができる。

【００２８】図６は図１に示した第１実施例による半導
体装置の他の態様を示す斜視図である。図１に示した実
施例では、長方形状の半導体素子１を用いた半導体装置
を例に示したが、半導体素子１の形状は正方形でも良
く、この場合の本発明による半導体装置は図６のように
なる。

【００２９】図６において、正方形の半導体素子１の回
路形成面の端部に、ロ字型基板３が接着剤４によって接
着されている。基板３に囲まれた領域３ｃ内には、回路
形成面と基板３の内側側面に接触する封止樹脂部６が形
成されている。バンプ７は基板３の四辺すべてのバンプ
形成面３ｂに設けられている。

【００３０】〈第２実施例〉本発明の第２実施例を図７
により説明する。図７は本発明の第２実施例である半導
体装置の樹脂封止部の一部を取り除いた斜視図である。
図７において、長方形状の半導体素子１の回路形成面１
ａの長辺１ｅの両端部に、２つの基板３が、半導体素子
接着面３ａ側を接着剤４によってそれぞれ接着されてい
る。基板３は、回路形成面１ａの投影面内に収まるよう
に接着されており、基板３の長辺３ｆ側の外側側面３ｅ
と半導体素子１の長辺側側面１ｃとは面一になってい
る。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ上の電極
パッド２と基板３の金属細線接合部３ｈとを、金属細線
５で接続することによって電気的に接続されている。

【００３１】基板３どうしにはさまれた領域３ｃには、
半導体素子１の回路形成面１ａと、基板３の長辺３ｆ側
の内側側面３ｄに接触するように樹脂が充填されてお
り、封止樹脂部６を形成している。金属細線５は、封止
樹脂部６の内部に封止されている。基板３のバンプ形成
面３ｂは封止樹脂部６から露出しており、半導体装置を
実装する回路基板に接続するためのバンプ７が形成され
ている。基板３には、金属細線接合部３ｈからバンプ接
合部３ｉの間の電気的導通をとるための図３に例示した
ような配線が設けられている。

【００３２】本実施例に示した半導体装置においても、
回路基板への実装後のバンプ７を含むはんだ接合部の検
査が容易に実施でき、封止樹脂部６の２方向が基板３に
よって囲まれているので、ポッテイング法によっても、
樹脂による封止作業が容易になり封止樹脂部６の外形形
状が安定するようになる。

【００３３】また、半導体装置の小型化を図ることがで
き、回路基板に実装した後に不良となった半導体装置の
交換が容易に実施できるとともに、バーンイン等の半導
体素子の動作試験を実施することができ、さらに上記試
験を行っても、半導体素子の回路形成面が樹脂で封止さ
れているので、半導体素子を損傷することがない。

【００３４】〈第３実施例〉本発明の第３実施例を図８
により説明する。図８は本発明の第３実施例である半導
体装置の封止樹脂部の一部と基板の一部を取り除いた斜
視図である。図８において、長方形状の半導体素子１の
回路形成面１ａの長辺１ｅおよび短辺１ｆの端部と、各
側面１ｃ（長辺側）、１ｄ（短辺側）に、ロ字型基板３
の半導体素子接着面３ａが接着剤４によって接着されて
いる。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ上の電
極パッド２と基板３の金属細線接合部３ｈとを金属細線
５によって接続することによって電気的に接続されてい
る。

【００３５】基板３に囲まれた領域３ｃ内には、半導体
素子１の回路形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触
するように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成
している。金属細線５は、封止樹脂部６の内部に封止さ
れている。基板３のバンプ形成面３ｂは封止樹脂部６か
ら露出しており、半導体装置を実装する回路基板に接続
するためのバンプ７が形成されている。本実施例では、
バンプ７を基板３の長辺３ｆ側のバンプ形成面３ｂに設
けている。

【００３６】また、図９は、第３実施例の他の態様を示
す本発明による半導体装置の封止樹脂部の一部を取り除
いた斜視図である。図９において、長方形状の半導体素
子１の回路形成面１ａの長辺側端部と長辺側側面１ｃに
は、２つの基板３が、半導体素子接着面３ａを接着剤４
によってそれぞれ接着されている。半導体素子１と基板
３は、回路形成面１ａ上の電極パッド２と基板３の金属
細線接合部３ｈとを金属細線５によって接続することに
よって電気的に接続されている。

【００３７】基板３にはさまれた領域には、半導体素子
１の回路形成面１ａと基板３の長辺側内面３ｄに接触す
るように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成し
ている。金属細線５は、封止樹脂部６の内部に封止され
ている。基板３のバンプ形成面３ｂは封止樹脂部６から
露出しており、半導体装置を実装する回路基板に接続す
るためのバンプ７が形成されている。

【００３８】図８および図９において、基板３には、金
属細線接合部３ｈからバンプ接合部３ｉの間の電気的導
通をとるために、図３に例示したような配線が設けられ
ている。

【００３９】本実施例に示した半導体装置においても、
回路基板への実装後のバンプ７を含むはんだ接合部の検
査が容易に実施でき、封止樹脂部６の二方向あるいは四
方向が基板３によって囲まれているので、樹脂による封
止作業が容易になり封止樹脂部６の外形形状が安定する
ようになる。

【００４０】また、半導体装置の小型化を図ることがで
き、回路基板に実装した後に不良となった半導体装置の
交換が容易に実施できるとともに、バーンイン等の半導
体素子の動作試験を実施することができ、この試験を行
っても、半導体素子の回路形成面が樹脂で封止されてい
るので、半導体素子を損傷することがない。

【００４１】〈第４実施例〉本発明の第４実施例を図１
０により説明する。図１０は本発明の第４実施例である
半導体装置の封止樹脂部の一部と基板の一部を取り除い
た斜視図である。図１０において、長方形状の半導体素
子１の各側面１ｃ（長辺側）、１ｄ（短辺側）に、ロ字
型基板３の半導体素子接着面３ａが接着剤４によって接
着されている。半導体素子１と基板３は、回路形成面１
ａ上の電極パッド２と基板３の金属細線接合部３ｈとを
金属細線５によって接続することによって電気的に接続
されている。

【００４２】基板３に囲まれた領域３ｃ内には、半導体
素子１の回路形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触
するように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成
している。金属細線５は、封止樹脂部６の内部に封止さ
れている。基板３のバンプ形成面３ｂは封止樹脂部６か
ら露出しており、半導体装置を実装する回路基板に接続
するためのバンプ７が形成されている。本実施例では、
バンプ７を基板３の長辺３ｆ側のバンプ形成面３ｂに設
けている。

【００４３】また、図１１は、第４実施例の他の態様を
示す本発明による半導体装置の封止樹脂部の一部を取り
除いた斜視図である。図１１において、長方形状の半導
体素子１の長辺側側面１ｃには、２つの基板３が、半導
体素子接着面３ａを接着剤４によってそれぞれ接着され
ている。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ上の
電極パッド２と基板３の金属細線接合部３ｈとを金属細
線５で接続することによって電気的に接続されている。

【００４４】基板３にはさまれた領域には、半導体素子
１の回路形成面１ａと基板３の長辺３ｆ側の内側側面３
ｄに接触するように樹脂が充填されており、封止樹脂部
６を形成している。金属細線５は、封止樹脂部６の内部
に封止されている。基板３のバンプ形成面３ｂは封止樹
脂部６から露出しており、半導体装置を実装する回路基
板に接続するためのバンプ７が形成されている。

【００４５】なお、図１０および図１１に示した半導体
装置の基板３には、金属細線接合部３ｈからバンプ接合
部３ｉの間の電気的導通をとるために、図３に例示した
ような配線が設けられている。

【００４６】本実施例に示した半導体装置においても、
回路基板への実装後のバンプ７を含むはんだ接合部の検
査が容易に実施でき、封止樹脂部６の二方向あるいは四
方向が基板３によって囲まれているので、樹脂による封
止作業が容易になり封止樹脂部６の外形形状が安定する
ようになる。

【００４７】また、半導体装置の小型化を図ることがで
き、回路基板に実装した後に不良となった半導体装置の
交換が容易に実施できるとともに、バーンイン等の半導
体素子の動作試験を実施でき、また、この試験を行って
も、半導体素子の回路形成面が樹脂で封止されているの
で、半導体素子を損傷することがない。

【００４８】さらに、図１０および図１１に示した実施
例では、基板３を半導体素子１の側面に接着することか
ら、半導体装置の薄型化を図ることができる。図１２に
示すように、半導体素子１の厚さａを０.２５ｍｍ程度
とした場合、金属細線５のループ高さｂは最大でも約
０.２ｍｍとなることから、金属細線５を封止樹脂部６
の表面から露出させないための封止樹脂部６の厚さｃを
０.２５ｍｍとすることができる。これによって、基板
３の厚さｄが０.５ｍｍとなり、基板３の厚さに等しい
半導体装置の厚さを０.５ｍｍ以下にすることができ
る。

【００４９】現在量産されている薄型の半導体装置は、
ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎｓｍａｌｌｏｕｔ−ｌｉｎｅｐ
ａｃｋａｇｅ）型の半導体装置であり、ＴＳＯＰ型半導
体装置の厚さは１ｍｍとなっている。図１０および図１
１に示した本発明の第４実施例によれば、ＴＳＯＰ型半
導体装置の１／２以下の厚さの半導体装置を提供するこ
とができ、半導体装置を実装した各種実装モジュール
（メモリーカード、ＩＣカード、メモリーモジュールな
ど）の小型化、薄型化に対応することが可能になる。

【００５０】また、第１実施例から第３実施例に示した
半導体装置では、半導体素子１の厚さａを０.２５ｍｍ
程度とした場合、封止樹脂部６の厚さを０.３５ｍｍ程
度にすることができ、これによって、０.６ｍｍ厚の半
導体装置を得ることができる。

【００５１】本発明の第１実施例から第４実施例に示し
た半導体装置では、基板３のバンプ形成面３ｂに、それ
ぞれ１列づづバンプ７を形成する例を示したが、バンプ
７はそれぞれのバンプ形成面３ｂに２列以上の複数列形
成されたものでも良い。なお、基板３のバンプ形成面３
ｂの幅は、バンプ７の大きさや数によって変化するが、
おおよそ１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。

【００５２】本発明の第１実施例から第４実施例に示し
た半導体装置を、セラミック系材料からなる回路基板１
１に実装する場合は、基板３を回路基板１１と同じセラ
ミック系材料で形成する。セラミック系材料（例えばア
ルミナ、窒化アルミニウムなど）は半導体素子１に近い
線膨張係数を有している。

【００５３】このような材料構成とすることによって、
半導体装置の見掛けの線膨張係数と回路基板の線膨張係
数の整合を図ることができ、温度変化等によってはんだ
接合部に生じる熱応力を低減し、はんだ接合部の破断を
防止することができるようになる。この場合の接着剤４
には、エポキシやポリイミドなどの樹脂材料を使用し、
必要に応じて前記樹脂材料に銀（Ａｇ）、アルミナなど
のフィラーや他の添加剤を混合した材料を使用する。こ
の際の接着剤４の弾性係数は特に制限はなく、実用上問
題なく使用できる材料を選択する。

【００５４】また、本発明による半導体装置を、樹脂系
の材料からなる回路基板１１（ガラスエポキシ系銅張積
層基板、ビスマレイド・トリアジン系銅張積層基板な
ど）に実装する場合には、基板３も樹脂系材料で形成す
る。これによって、半導体装置の見掛けの線膨張係数が
大きくなり、回路基板との線膨張係数差が縮小するた
め、はんだ接合部に生じる熱応力が低減する。

【００５５】なお、この際、基板３に樹脂系材料を用い
ることによって、半導体素子１と基板３との線膨張係数
差が大きくなり、温度変化が加えられる状況では、半導
体素子１に大きな応力が発生する懸念がある。基板３を
樹脂系材料で形成する場合は、基板３を半導体素子１に
接着する接着剤４に、弾性係数の低い材料を使用する必
要がある。

【００５６】一例として、図１に示した本発明による半
導体装置をモデル化し、２次元の有限要素解析により、
温度変化−２０５℃を与えた時の半導体素子表面に発生
する応力の評価を行った。温度変化−２０５℃は、半導
体装置の信頼性試験として実施される温度サイクル試験
（温度範囲１５０℃〜−５５℃）の温度幅である。解析
に使用した各部材の物性値を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】図１３は、本解析によって得られた半導体
素子端部の最大主応力の最大値と、接着剤の弾性係数の
関係を示す図である。半導体素子の材料であるシリコン
（Ｓｉ）は、脆性材料であることから、表面粗さなどの
影響を受け、その強度は大きくばらつく。発明者らの社
内で実施した実験によれば、破壊確率０.１％となると
きの曲げ強度は、約１００ＭＰａとなる結果が得られて
いる。安全率を２程度見込んで、５０ＭＰａ以下の発生
応力であれば実用上半導体素子の破壊は発生しないと判
断すると、接着剤の弾性係数は５００ＭＰａ以下にする
必要がある。また、接着剤の弾性係数の下限値は接着作
業性を考慮すると１ＭＰａ程度になる。

【００５９】基板３を樹脂系材料で形成した場合の接着
剤４には、前述の弾性係数の範囲内となるエポキシある
いはポリイミド、シリコーン等の樹脂材料を使用し、必
要に応じて前記樹脂材料に銀（Ａｇ）、アルミナなどの
フィラーや他の添加剤を混合した材料を使用する。添加
剤を加えた場合でも前述の弾性係数を満足する材料を用
いる。

【００６０】〈第５実施例〉本発明の第５実施例を図１
４により説明する。図１４は本発明の第５実施例である
半導体装置の断面図である。図１４において、本実施例
による半導体装置の構成は、図８に示したの第３実施例
とほとんど同じであるが、第３実施例との相違点は、基
板３のバンプ形成面３ｂを２ヵ所に設けたことである。
図１４では、基板３の半導体素子１の回路形成面１ａと
同じ向きの面で、それぞれ反対方向を向いた略平行な面
をバンプ形成面３ｂとし、それぞれの面にバンプ７を形
成している。図１４のような構成にすることによって、
本発明による半導体装置をバンプ７によって接続して複
数個積層することが可能になる。

【００６１】図１５に、図１４に示した半導体装置を４
個積層して回路基板１１に実装した例を示す。半導体装
置１２ａ〜１２ｄどうしは、バンプ形成面３ｂに設けら
れたバンプ７によってそれぞれ接続されており、電気的
導通もバンプ７を介して行われる。

【００６２】〈第６実施例〉また、本発明の第６実施例
を図１６により説明する。図１６は本発明の第６実施例
である半導体装置の断面図である。図１６において、本
実施例による半導体装置の構成は、図１０の第４実施例
とほとんど同じであるが、第４実施例との相違点は基板
３のバンプ形成面３ｂを２ヵ所に設けたことである。図
１６では、基板３の半導体素子１の回路形成面１ａと同
じ向きの面で、それぞれ反対方向を向いた略平行な面を
バンプ形成面３ｂとし、それぞれの面にバンプ７を形成
している。図１６のような構成にすることによって、本
発明による半導体装置をバンプ７によって接続して複数
個積層することが可能になる。

【００６３】図１７に、図１６に示した半導体装置を４
個積層して回路基板１１に実装した例を示す。半導体装
置１２ａ〜１２ｄどうしは、バンプ形成面３ｂに設けら
れたバンプ７によってそれぞれ接続されており、電気的
導通もバンプ７を介して行われる。

【００６４】本実施例のように、複数の半導体装置を積
層することによって、例えば、半導体素子にＤＲＡＭ
（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅ
ｍｏｒｙ）などのメモリーを使用した場合、図１５およ
び図１７のように、例えば４個積層することによってメ
モリー容量が４倍の半導体装置を提供することができる
ようになる。

【００６５】図１５および図１７に示した実施例では、
半導体装置１２ａ〜１２ｄを、半導体素子１の回路形成
面１ａが回路基板１１に対向する方向に積層する例を示
した。しかしながら、半導体装置は、半導体素子の反回
路形成面１ｂが回路基板１１と対向する方向に積層して
実装しても良い。

【００６６】また、先に述べたように本発明の第４実施
例による半導体装置では、０.５ｍｍ厚以下の半導体装
置を得ることでき、バンプ７を含むはんだ接合部の厚さ
が０.４ｍｍ程度になると予想されることから、半導体
装置を４個積層して回路基板１１を実装した場合の実装
高さ（回路基板の表面から半導体装置の最上面までの高
さ）は、最大でも３.６ｍｍ程度となる。先に述べたＴ
ＳＯＰ型半導体装置を４個積層した場合に予想される実
装高さは約５.０ｍｍである。本発明によれば、従来よ
りも実装高さを小さくした積層型の半導体装置を得るこ
とができる。

【００６７】〈第７実施例〉本発明の第７実施例を図１
８および図１９により説明する。図１８および図１９は
本発明の第７実施例である半導体装置の斜視図である。
図１８において、長方形状の半導体素子１の回路形成面
の長辺１ｅおよび短辺１ｆの端部には、基板３が配置さ
れており、基板３の半導体素子接着面が接着剤４によっ
て半導体素子１に接着されている。基板３は、回路形成
面の投影面内に収まるように接着されており、基板３の
外面３ｅと半導体素子１の各側面１ｃ（長辺側）、１ｄ
（短辺側）は面一になっている。

【００６８】本実施例では、基板３に囲まれた領域３ｃ
が２ヵ所設けられており、半導体素子１の短手方向の中
央部にも長辺方向に沿って基板３が配置されている。基
板３に囲まれた領域３ｃ内には、半導体素子１の回路形
成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触するように樹脂
が充填されており、封止樹脂部６を形成している。

【００６９】半導体素子１と基板３は、半導体素子１の
回路形成面上の電極パッドと基板３の金属細線接合部と
を、封止樹脂部６内部にて金属細線で接続することによ
り電気的に接続されている。基板３のバンプ形成面３ｂ
は封止樹脂部６から露出しており、半導体装置を実装す
る回路基板に接続するためのバンプ７が形成されてい
る。本実施例では、バンプ７を基板３の長辺３ｆ側のバ
ンプ形成面３ｂに設けている。

【００７０】本実施例のように、基板で囲まれた領域を
２ヵ所以上に形成することによって、基板が半導体素子
状上で占める面積が大きくなり、その結果、基板自体の
剛性が増加するので、製造工程において、基板が変形す
るのを防止する効果を得ることができる。

【００７１】また、図１９は、半導体素子の短手方向の
中央部に設けられた基板３の露出部分もバンプ形成面３
ｂとし、この部分にもバンプ７を形成した例である。こ
れによって、半導体装置の入出力端子数を増やすことが
でき、半導体装置の多機能化、多ピン化に対応すること
ができる。

【００７２】〈第８実施例〉本発明の第８実施例を図２
０により説明する。図２０に示す本発明の第８実施例に
よる半導体装置は、図１に示した第１実施例による半導
体装置と内部構成は同じであり、図２０は図１に示した
半導体装置の短辺方向の断面に相当する。

【００７３】図２０において、長方形状の半導体素子１
の回路形成面１ａの端部（図では長辺１ｅ側）には基板
３が配置されており、基板３の半導体素子接着面３ａが
接着剤４によって半導体素子１に接着されている。基板
３は、回路形成面１ａの投影面内に収まるように接着さ
れている。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ上
の電極パッド２と基板３の金属細線接合部３ｈとを金属
細線５で接続することによって電気的に接続されてい
る。

【００７４】基板３に囲まれた領域３ｃ内には、半導体
素子１の回路形成面１ａと基板３の内面３ｄに接触する
ように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成して
いる。金属細線５は、封止樹脂部６の内部に封止されて
いる。図２０の半導体装置と図１に示した第１実施例と
の相違点は、基板３の外側側面３ｅ（長辺３ｆ側の側
面）にバンプ７を形成したことにある。

【００７５】図２０に示した本発明による半導体装置
は、図２１に示すように、半導体素子１の回路形成面１
ａが回路基板１１に対して、略垂直になるように立てた
状態で実装される。回路基板１１と半導体装置の接続
は、基板３の外側側面３ｅに形成したバンプ７によって
行う。本実施例によれば、半導体装置を回路基板に対し
て縦に実装できる半導体装置を提供することができる。

【００７６】〈第９実施例〉本発明の第９実施例を図２
２により説明する。図２２は本発明の第９実施例である
半導体装置の断面図である。本発明の第３実施例である
図８の半導体装置では、長方形状の半導体素子１の回路
形成面１ａの端部と側面に基板３を接着し、回路形成面
１ａと基板３の内側側面３ｄに接触するように封止樹脂
部６を形成する例を示した。

【００７７】図２２の実施例は、樹脂による封止を半導
体素子１の回路形成面１ａと反回路形成面１ｂの両面で
行い、封止樹脂部６を２ヵ所形成する例である。基板３
は、半導体素子１の側面１ｃにおいて反回路形成面１ｂ
側にも延ばされており、反回路形成面１ｂ側にも封止樹
脂部６が形成できるようになっている。反回路形成面１
ｂにおいても、封止樹脂部６は反回路形成面１ｂと基板
３の内側側面３ｄに接触するように形成されている。

【００７８】本実施例によれば、半導体素子１の周囲を
全て基板３あるいは封止樹脂部６によって覆うことがで
きるので、半導体装置の耐湿性をより向上できる効果が
得られる。また、半導体素子の主面両面に封止樹脂部が
形成されていることから、半導体装置に温度変化が加わ
った場合に、半導体装置内部の温度分布が均一となり、
半導体装置の反りを低減することができる。

【００７９】〈第１０実施例〉本発明の第１０実施例を
図２３により説明する。図２３は本発明の第１０実施例
である半導体装置の断面図である。図２３において、半
導体素子１の回路形成面１ａの端部に、基板３の半導体
素子接着面３ａが接着剤４によって接着されている。基
板３は、回路形成面１ａの投影面内に収まるように接着
されている。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ
上の電極パッドと基板３の金属細線接合部３ｈとを金属
細線５で接続することによって電気的に接続されてい
る。

【００８０】基板３の金属細線接合部３ｈは基板３のバ
ンプ形成面３ｂと同一の面内に設けられており、封止樹
脂部６は半導体素子１の回路形成面１ａと基板３の内側
側面３ｄ、および基板３のバンプ形成面３ｂの一部にも
接触するように形成されており、金属細線５は、封止樹
脂部６の内部に封止されている。バンプ形成面３ｂの
内、バンプ接合部３ｉは封止樹脂部６から露出してお
り、バンプ７が形成されている。

【００８１】本実施例に示した半導体装置においても、
回路基板への実装後のバンプ７を含むはんだ接合部の検
査が容易に実施できる。また、半導体装置の小型化を図
ることができ、回路基板に実装した後に不良となった半
導体装置の交換が容易に実施できるとともに、バーンイ
ン等の半導体素子の動作試験を容易に実施でき、このよ
うな試験を行っても、半導体素子の回路形成面が樹脂で
封止されているので、半導体素子を損傷することがな
い。

【００８２】〈第１１実施例〉本発明の第１１実施例を
図２４により説明する。図２４は、本発明の第１１実施
例である半導体装置の断面図である。図２４において、
半導体素子１の回路形成面１ａの端部には、基板３が配
置されており、基板３の半導体素子接着面３ａが接着剤
４によって回路形成面１ａに接着されている。半導体素
子１と基板３は、回路形成面１ａ上の電極パッドと基板
３の金属細線接合部３ｈとを金属細線５で接続すること
によって電気的に接続されている。

【００８３】基板３に囲まれた領域内には、半導体素子
１の回路形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触する
ように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成して
いる。さらに、基板３には、バンプ形成面３ｂと半導体
素子１の検査用端子１３が設けられており、バンプ形成
面３ｂと検査用端子１３は封止樹脂部６から露出してい
る。バンプ形成面３ｂのバンプ接合部３ｉには、半導体
装置を回路基板に接続するためのバンプ７が形成されて
いる。検査用端子１３は、半導体装置組み立て後に半導
体素子１の動作試験および検査を行う際に用いる端子で
あり、プローブあるいは検査用ソケットなどを接触させ
て各種の試験を行う。

【００８４】本実施例によれば、基板のバンプ形成面の
バンプ接合部あるいはバンプ自体を半導体素子検査用の
端子として使用する必要がない。これによって、プロー
ブあるいは検査用ソケットの接触による、バンプ接合部
あるいはバンプの損傷が発生しない。

【００８５】図２５は、本発明の第１１実施例の他の態
様を示す断面図である。図２５において、半導体素子１
の側面１ｃには、基板３が配置されており、基板３の半
導体素子接着面３ａが接着剤４によって側面１ｃに接着
されている。半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ
上の電極パッドと基板３の金属細線接合部３ｈとを金属
細線５で接続することによって電気的に接続されてい
る。

【００８６】基板３に囲まれた領域内には、半導体素子
１の回路形成面１ａと基板３の内側側面３ｄに接触する
ように樹脂が充填されており、封止樹脂部６を形成して
いる。さらに、基板３には、封止樹脂部６から露出して
いるバンプ形成面３ｂと、その反対側の面に半導体素子
１の検査用端子１３が設けられている。バンプ形成面３
ｂのバンプ接合部３ｉには、半導体装置を回路基板に接
続するためのバンプ７が形成されている。

【００８７】図２５に示した半導体装置を、回路基板に
実装した場合、検査用端子１３は半導体装置の上面に位
置するようになり、実装後であっても、検査用端子１３
にプローブなどを接触させることによって、半導体素子
の検査を実施することが可能になる。

【００８８】〈第１２実施例〉本発明の第１２実施例を
図２６により説明する。図２６は本発明の第１２実施例
である半導体装置の断面図である。図２６において、半
導体素子１の回路形成面１ａの端部には、基板３が配置
されており、基板３の半導体素子接着面３ａが接着剤４
によって回路形成面１ａに接着されている。半導体素子
１と基板３は、回路形成面１ａ上の電極パッドと基板３
の金属細線接合部３ｈとを金属細線５で接続することに
よって電気的に接続されている。

【００８９】基板３に囲まれた領域内と半導体素子１の
反回路形成面１ｂおよび側面１ｃの周囲は、半導体素子
１の回路形成面１ａ、反回路形成面１ｂおよび側面１ｃ
と、基板３の内側側面３ｄおよび外側側面３ｅに接触す
るように樹脂が設けられており、封止樹脂部６を形成し
ている。さらに、基板３には、封止樹脂部６から露出し
たバンプ形成面３ｂが設けられている。バンプ形成面３
ｂのバンプ接合部３ｉには、半導体装置を回路基板に接
続するためのバンプ７が形成されている。

【００９０】本実施例によれば、半導体素子１の周囲
が、ほぼ同じように封止樹脂部６で覆われているので、
半導体装置の耐湿性をより向上できる効果が得られる。
また、半導体装置に温度変化が加わった場合に、半導体
装置内部の温度分布が均一となり、半導体装置の反りを
低減することができる。

【００９１】〈第１３実施例〉本発明の第１３実施例を
図２７により説明する。図２７は本発明の第１３実施例
である半導体装置の断面図である。図２７において、半
導体素子１の側面１ｃと反回路形成面１ｂの端部には、
基板３が配置されており、基板３の半導体素子接着面３
ａが接着剤４によって半導体素子１に接着されている。
半導体素子１と基板３は、回路形成面１ａ上の電極パッ
ドと基板３の金属細線接合部３ｈとを金属細線５で接続
することによって電気的に接続されている。

【００９２】半導体素子１の回路形成面１ａ側で、基板
３に囲まれた領域内には、半導体素子１の回路形成面１
ａと基板３の内側側面３ｂとに接触するように樹脂が充
填されており、封止樹脂部６を形成している。基板３に
はバンプ形成面３ｂが設けられており、バンプ形成面３
ｂのバンプ接合部３ｉには、半導体装置を回路基板に接
続するためのバンプ７が形成されている。

【００９３】本実施例に示した半導体装置においても、
回路基板への実装後のバンプ７を含むはんだ接合部の検
査が容易に実施できる。また、半導体装置の小型化を図
ることができ、回路基板に実装した後に不良となった半
導体装置の交換が容易に実施できるとともに、バーンイ
ン等の半導体素子の動作試験を容易に実施でき、上記動
作試験を行っても、半導体素子の回路形成面が樹脂で封
止されているので、半導体素子を損傷することがない。

【００９４】なお、以上説明した本発明による半導体装
置の実施例では、半導体素子１と基板３の電気的接続手
段として金属細線５を用いる例を示した。しかしなが
ら、両者の電気的接続手段は、金属細線５のみに限定さ
れるものではなく、箔リードや、配線が形成された絶縁
フィルムをＴＡＢ（Ｔａｐｅａｕｔｏｍａｔｅｄｂ
ｏｎｄｉｎｇ）技術を用いて接合したものでも良い。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に述べる効果が得られる。（１）請求項１および２記載発明によれば、はんだ接合
部の目視検査を容易に実施でき、また、はんだ接合部に
生じる熱応力を緩和できるので、はんだ接合部の破断発
生を防止することができる。（２）請求項３および４記載の発明によれば、はんだ接
合部の目視検査を容易に実施することができる。また、
封止樹脂部の外形形状の制御が容易に実施できる。さら
に、半導体素子の動作試験や実装後の半導体装置の交換
が容易に行える。また、はんだ接合部に生じる熱応力を
緩和できるので、はんだ接合部の破断発生を防止するこ
とができる。（３）請求項５記載の発明によれば、半導体装置の外形
寸法を半導体素子の外形寸法と略同じに小型化した半導
体装置を得られる。（４）請求項６ないし１０記載の発明によれば、はんだ
接合部の目視検査を容易に実施することができる。ま
た、封止樹脂部の外形形状の制御が容易に実施できる。
さらに、半導体素子の動作試験や実装後の半導体装置の
交換が容易に行える。また、はんだ接合部に生じる熱応
力を緩和できるので、はんだ接合部の破断発生を防止す
ることができる。（５）請求項１１記載の発明によれば、基板自体の剛性
を増やすことによって基板の反りを低減し、半導体装置
の製造を容易に行うことができる。また、半導体装置の
入出力端子の数を増やすことができ、半導体装置の多機
能化、多ピン化に対応することができる。（６）請求項１２記載の発明によれば、回路基板に対し
て立てて実装する半導体装置を提供することができる。（７）請求項１３記載の発明によれば、複数の半導体装
置どうし積層できる半導体装置を提供することができ
る。（８）請求項１４記載の発明によれば、積層型の半導体
装置を提供することができ、高密度実装に対応すること
ができる。（９）請求項１５記載の発明によれば、半導体素子の破
壊を防止することができる。（１０）請求項１６記載の発明によれば、半導体装置の
耐湿性向上と反りの低減を図ることができる。（１１）請求項１７記載の発明によれば、薄型の半導体
装置を提供することができ、半導体装置実装モジュール
の小型化、薄型化に対応できる。（１２）請求項１８記載の発明によれば、バンプ接合部
やバンプが半導体素子の動作試験の際に損傷することが
ない。（１３）請求項１９記載の発明によれば、半導体装置を
回路基板に実装した後でも、半導体素子の検査を実施す
ることが可能になる。（１４）請求項２０記載の発明によれば、半導体装置の
耐湿性向上と反りの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である半導体装置の部分断
面斜視図である。

【図２】図１に示した半導体装置の断面図である。

【図３】図１に示した半導体装置の基板部分を拡大した
断面図である。

【図４】本発明の第１実施例である半導体装置を回路基
板に実装した状態を説明する側面図である。

【図５】本発明の第１実施例である半導体装置の他の態
様を示す斜視図である。

【図６】本発明の第１実施例である半導体装置のさらに
他の態様を示す斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例である半導体装置の部分断
面斜視図である。

【図８】本発明の第３実施例である半導体装置の部分断
面斜視図である。

【図９】本発明の第３実施例である半導体装置の、他の
態様を示す部分断面斜視図である。

【図１０】本発明の第４実施例である半導体装置の部分
断面斜視図である。

【図１１】本発明の第４実施例である半導体装置の、他
の態様を示す部分断面斜視図である。

【図１２】本発明の第４実施例である半導体装置の、厚
さを説明する部分拡大断面図である。

【図１３】接着剤の弾性係数と半導体素子端部に発生す
る応力との関係を有限要素解析により求めた図である。

【図１４】本発明の第５実施例である半導体装置の断面
図である。

【図１５】本発明の第５実施例である半導体装置を積層
した例を示す断面図である。

【図１６】本発明の第６実施例である半導体装置の断面
図である。

【図１７】本発明の第６実施例である半導体装置を積層
した例を示す断面図である。

【図１８】本発明の第７実施例である半導体装置の斜視
図である。

【図１９】本発明の第７実施例である半導体装置の他の
態様を示す斜視図である。

【図２０】本発明の第８実施例である半導体装置の断面
図である。

【図２１】本発明の第８実施例である半導体装置を回路
基板に実装した例を示す側面図である。

【図２２】本発明の第９実施例である半導体装置の断面
図である。

【図２３】本発明の第１０実施例である半導体装置の断
面図である。

【図２４】本発明の第１１実施例である半導体装置の断
面図である。

【図２５】本発明の第１１実施例である半導体装置の他
の態様を示す断面図である。

【図２６】本発明の第１２実施例である半導体装置の断
面図である。

【図２７】本発明の第１３実施例である半導体装置の断
面図である。

【符号の説明】

１半導体素子１ａ回路形成面１ｂ反回路形成面１ｃ長辺側側面１ｄ短辺側側面２電極パッド３基板３ａ半導体素子接着面３ｂバンプ形成面３ｃ基板に囲まれた領域３ｈ金属細線接合部３ｉバンプ接合部４接着剤５金属細線６封止樹脂部７バンプ８パッシベーション９配線１０スルーホール１１回路基板１２半導体装置１３検査用端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者一谷昌弘東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子に電気的に接続される基板
を、前記半導体素子の回路形成面の端部に配置し、前記
基板に囲まれた前記回路形成面が樹脂で封止され、前記
基板の所定の面にはバンプが接合されている半導体装
置。
【請求項２】前記半導体素子は、一方が回路形成面で
ある２つの主面と４つの側面を有する請求項１に記載の
半導体装置。
【請求項３】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の回路
形成面の少なくとも対向する２辺の端部に接着され、前
記半導体素子との接着面とバンプ形成面と側面とを有す
る基板と、前記半導体素子と前記基板との電気的接続を
行う導通部材と、前記基板に少なくとも対向する２方向
を囲まれ、前記回路形成面と前記基板の側面とに接触す
る封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に接合したバ
ンプと、からなる半導体装置。
【請求項４】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の回路
形成面の４辺の端部に接着され、前記半導体素子との接
着面とバンプ形成面と貫通穴とを有する基板と、前記貫
通穴の内部で前記半導体素子と前記基板との電気的接続
を行う導通部材と、前記回路形成面と前記貫通穴の内面
とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に
接合したバンプと、からなる半導体装置。
【請求項５】前記基板が、前記半導体素子の回路形成
面内に接着されている請求項３または４に記載の半導体
装置。
【請求項６】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の少な
くとも対向する２辺の側面に接着され、前記半導体素子
との接着面とバンプ形成面と側面とを有する基板と、前
記半導体素子と前記基板との電気的接続を行う導通部材
と、前記基板に少なくとも対向する２方向を囲まれ、前
記回路形成面と前記基板の側面に接触する封止樹脂部
と、前記基板のバンプ形成面に接合したバンプと、から
なる半導体装置。
【請求項７】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の４つ
の側面に接着され、前記半導体素子との接着面とバンプ
形成面と貫通穴とを有する基板と、前記貫通穴の内部で
前記半導体素子と前記基板との電気的接続を行う導通部
材と、前記回路形成面と前記貫通穴の内面とに接触する
封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に接合したバン
プと、からなる半導体装置。
【請求項８】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の少な
くとも対向する２辺の回路形成面の端部および側面に接
着され、前記半導体素子との接着面とバンプ形成面と側
面とを有する基板と、前記半導体素子と前記基板との電
気的接続を行う導通部材と、前記基板に少なくとも対向
する２方向を囲まれ、前記回路形成面と前記基板の側面
とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に
接合したバンプと、からなる半導体装置。
【請求項９】一方が回路形成面である２つの主面と４
つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の４辺
の回路形成面の端部および側面に接着され、前記半導体
素子との接着面とバンプ形成面と貫通穴とを有する基板
と、前記貫通穴の内部で前記半導体素子と前記基板との
電気的接続を行う導通部材と、前記回路形成面と前記貫
通穴の内面とに接触する封止樹脂部と、前記基板のバン
プ形成面に接合したバンプと、からなる半導体装置。
【請求項１０】一方が回路形成面である２つの主面と
４つの側面を有する半導体素子と、前記半導体素子の回
路形成面の反対側の主面端部および側面に接着され、前
記半導体素子との接着面とバンプ形成面と側面とを有す
る基板と、前記半導体素子と前記基板との電気的接続を
行う導通部材と、前記基板に少なくとも対向する２方向
を囲まれ、前記半導体素子の主面と前記基板の側面とに
接触する封止樹脂部と、前記基板のバンプ形成面に接合
したバンプと、からなる半導体装置。
【請求項１１】前記基板に形成する貫通穴が、複数個
設けられている請求項４、７または９に記載の半導体装
置。
【請求項１２】前記基板に形成するバンプ形成面が、
前記基板の側面に設けられている請求項３ないし１０の
うちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】前記基板のバンプ形成面が、略平行に
配置され、少なくとも一方の面に対して他方の面が反対
方向を向いている２ヵ所の面に形成されている請求項６
ないし１１のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】請求項１３に記載の半導体装置の２個
以上が、前記バンプ形成面に形成するバンプによって接
続され積層されている積層型の半導体装置。
【請求項１５】前記基板を前記半導体素子に接着する
接着剤は、弾性係数が５００ＭＰａ以下である請求項３
ないし１４のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１６】前記半導体素子の回路形成面の反対側
の主面と、前記基板の側面とに接触する第２の封止樹脂
部が設けられている請求項６ないし１３のうちいずれか
に記載の半導体装置。
【請求項１７】請求項６または７に記載の半導体装置
であって、装置の厚さが０.５ｍｍ以下である半導体装
置。
【請求項１８】前記基板に前記半導体素子の動作検査
用の端子が設けられている請求項３ないし１３のうちい
ずれかに記載の半導体装置。
【請求項１９】前記基板の前記バンプ形成面の反対側
の面に、前記半導体素子の動作検査用の端子が設けられ
ている請求項６ないし１１のうちいずれかに記載の半導
体装置。
【請求項２０】前記半導体素子の主面および側面と、
前記基板の側面とに接触し、前記基板のバンプ形成面を
露出させた封止樹脂部が形成されている請求項３ないし
１１のうちいずれかに記載の半導体装置。