JPS6084844A - 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】 ［技術分野］ 本発明は半導体装置、特に高密度実装に通した薄型の高
集積度半導体装置に適用して有効な技術に関するもので
ある。

［背景技術］ 半導体装置に対する高精度、高性能の要求が強くなるに
つれ、実装密度が大きく、かつ高集積度の半導体ペレフ
トからなる半導体装置が要望されると考えられる。

一方、集積度が高くなるとアルファ線による誤動作が大
きな問題となってくる。そこで、耐アルファ線物質を半
導体ペレットにコートする等のアルファ線対策が重要に
なってくると考えられる。

アルファ線対策を講じ易い半導体装置としては、ＤｊＰ
　（デュアルインラインパッケージ）型やチンプキャリ
ア型等の半導体装置があるが、これらはパッケージを利
用するので高密度実装にはパンケージによる制約がある
と思われる。

一方、高密度実装に適した半導体装置としては、ビーム
リード型のものがあるが、この半導体装置はベレフトに
耐アルファ線物質をコートする等のアルファ線対策を施
すことは困難であることが本発明者によって見い出され
た。

［発明の目的］ 本発明の目的は薄型に形成しうる半導体装置に関する技
術を提供することにある。

本発明の他の目的は高密度実装に通した薄型半導体装置
に関する技術を提供することにある。

本発明の前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
。

［発明の概要］ 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、次の通りである。

すなわち、外部電極に接続された導電層およびこの導電
層と電気的に接続された半導体ペレットを絶縁膜を積層
した一間に封止することにより、半導体装置を積層状の
薄型にできるため、配線基板上へ高密度でかつ薄状に実
装することを達成するものである。

［実施例］ 第１図（Ａ）は本発明の一実施例である半導体装置を示
す概略断面図であり、第１図（Ｂ）のＡ−Ａ切断線に沿
う断面図である。第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の下方か
ら見た半導体装置の平面図である。

本実施例における半導体装置１は薄い絶縁膜を積層した
構造のパッケージで構成されたものである。このパッケ
ージは絶縁膜の材料として高耐熱性のポリイミド樹脂を
用いたもので、概ねポリイミド膜の３層、すなわち、第
１層２、第２Ｎ３、第３層６からなる。すなわち、上記
半導体装置１は１１層２と第２層３との間に外部電極４
に接続されている導電層５が、また第２層３とポリイミ
ド膜の第３層６との間にこの導電層５と半田からなる接
続部７を介して電気的に接続されている半導体ペレット
８が、それぞれ密着した状態で封止された構造を有する
ものである。

次に、上記半導体装置ｌの製造法について、第２図およ
び第３図に基づいて説明する。

第２図は、導電層５に半導体ペレットを電気的に接続す
る前の状態の概略を示す断面図である。

ポリイミド膜である第１層２の一表面に銅箔等からなる
導電層５のパターンニングを行った後、第１層２および
導電層５を貫通する小孔９をエツチング等で設ける。

この小孔９は半田７を溶融して半導体ペレット８と導電
層５の電気的接続を行う際、余分な溶融半田を吸収させ
るために緩衝用として設けたものである。

そして、導電層５を挟むように第１層２の下面に未固化
（または半硬化）ポリイミド膜を密着するように貼付す
る。

ここで、未固化ポリイミド膜とは、強固なポリイミド膜
を形成するには所定の温度、たとえば１５０〜３５０℃
における熱処理を必要とするが、概熱処理前の膜状物を
称する。なお、該熱処理を固化、また該熱処理後のポリ
イミド膜を固化ポリイミド膜と称する。

この未固化ポリイミド膜である第２層３に、第１層２に
設けた小孔９の真下の位置に該小孔９よりやや大きめで
、導電層５の金属が露出する程度の中孔１０および外部
電極用の大孔１１をホトエンチング法等で形成する。

その後、導電１ｉ５を陰極として半田を電気メツキ法に
より中孔１０および大孔１１に電着せしめ、接続部７お
よび外部電極４を形成し、第２図で示ず断面形状の積層
物とする。

次いで、半田ぬれ性のよい表面電極を持つ半導体ペレッ
ト８を接続部７に対して位置決めした後、半田の融点以
上に加熱することにより、該接続部７を介して半導体ペ
レット８と導電層５との電気的接続を行うとともに、第
２［３の固化および第２層３と第１層２および導電層５
との接着をも同時に行うことによりその断面が第３図に
示す積層物をうる。

さらに、半導体ペレット８を十分に覆う大きさの未固化
ポリイミド膜を第３屓６としてその周辺が第２層３の下
面に完全に接触するように該半導体ペレット８の裏面に
密着貼付した後、加圧しながら加熱することにより、半
導体ペレット８および第２屓３と完全に密着した状態で
封止された固化ポリイミド膜である第３層６が形成され
る。

その後、第１図（Ｂ）に示した半導体装置ｌが複数個連
続して形成されたパッケージを所定の大きさに打ち抜く
ことにより、第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すように３
層のポリイミド膜の積層状パンケージからなる薄型でか
っ封止型の半導体装置１が得られる。

上記半導体装置１は、そのパッケージ材として極めて薄
いポリイミド膜をも使用することができるため、たとえ
ば１鶴以下の非常に薄型にすることも可能である− 上記第２図の説明で述べたように、半田からなる外部電
極４は、半田の電気メツキ法により、面付り実装に適し
た形状に容易に形成できるため、高密度実装に適した半
導体装置１を得ることができる。

また、第２図と第３図に示すように、第１層２に貼（＝
Ｊされた第２層３の固化と、該第２層に設けた半田から
なる接続部７（この接続部７は、上記外部電極４の形成
とは別に設けることもできる。

）と半導体ペレット８との熱融着とを、同一工程で行う
ことができるため、工程を減らすことが可能となる。

ここで、第１層２のポリイミド膜として未固化のものを
用いてもよく、このように未固化膜を用いた場合は第１
層２の固化工程をも省略できるため、さらに工程を減ら
すことが可能となる。

さらに、前記の半導体装置１の製造工程において、第２
図に示す外部電極４および接続部７の形成までは、連続
工程にすることができるため、製造工程の自動化が容易
である。

［効果］ （ｌ）、半導体ペレットを積層した絶縁膜の眉間に封止
してパンケージングができることより、薄型の半導体装
置を容易に得ることができる。

（２）、絶縁膜としてポリイミド樹脂等のように、半導
体装置のアルファ線対策に適した材質を用いることによ
り、アルファ線対策をも同時に行うことができるので、
高集積度半導体装置に適用しても信頼性の向上を図れる
という効果が得られる。

（３）、半田等を電極材に用いた電気メツキ法により、
面付り実装用の外部電極が容易に形成できるので、高密
度実装に適した半導体装置を安価に作ることができると
いう効果が得られる。

（４）、電気メツキ法により、外部電極の形成と同時に
半導体ペレフトと導電層との電気的接続部をも形成する
ことができるので、工程を減らすことができるという効
果が得られる。

（５）、それ自体に接着性を有する高軟化点樹脂または
熱硬化性樹脂を膜材に用いることにより、半導体ペレッ
トと導電層との熱融着による電気的接続の工程と、パッ
ケージの形成工程である積層膜の固化または熱硬化処理
とを同時に行うことができるので、工程数を減らすこと
ができるという効果が得られる。

（６）、上記（１）、（２）および（３）により、信頼
性の高い、高集積度ペレットを搭載した、薄状でかつ高
密度に実装することができる半導体装置の製造を可能に
するという効果が得られる。

（Ｔ）、半導体装置が、絶縁膜を積層した構造であるこ
とより、製造工程の連続化、自動化に適しているので、
製造コストを低減できるという効果が得られる。

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、本発明は前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、積層用絶縁膜の材質としてはポリイミド樹脂
に限定するものでなく、他の高軟化点のプラスチックや
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。加熱
してもそれ自体で接着性がない絶縁膜にあっては、接着
材を用いることもできる。

また、外部電極およびベレット導電層の接続部は、半田
に限定するものでなく、他のろう材を用いてもよい。

さらに、、前記実施例において本発明による半導体装置
の一例について、その製造法の概略を示したが、本発明
の半導体装置の製造方法は、それに限定するものでない
ことはいうまでもない。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によりてなされた発明
をその背景となった利用分野である絶縁膜を積層してな
る薄型半導体装置のうち３層からなるものに適用した場
合について説明したが、それに限定されるものではなく
、たとえば、２層または４層以上のものであってもよい
。

示す概略断面図、 第２図は本発明である半導体装置の製造工程における一
状態を示す概略断面図、 第３図は第２図に示す状態に半導体ペレットを取り付け
た状態を示す概略断面図である。

１・・・半導体装置、２・・・第１層、３・・・第２層
、４・・・外部電極、５・・・導電層、６・・・第３層
、７・・・接続部、８・・・半導体ペレ７）、９・・・
小孔、１０・・・中孔、ｌｌ・・・大孔。

第　１　図　（Ａ） 第　１　図（Ｂ） グ 第　２　図 第　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部電極と接続された導電層および該導電層と電気
   的に接続された半導体ペレットを、積層した絶縁膜の眉
   間に封止したことを特徴とする半導体装置。 ２、絶縁膜が高軟化点樹脂または熱硬化性樹脂からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
   置。 ３、絶縁膜がポリイミド樹脂からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の半導体装置。 ４、導電層と半導体ペレットとの接続材および外部電極
   材が半田であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項記載の半導体装置。