JP2002270724A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の基板実装型の半導体装置では、その構
造、材料特性により、熱伝導率は低下し、電気特性は劣
化するという課題があった。 【解決手段】 半導体装置として、表面が絶縁被覆され
た導電材の複数本を束として絶縁性接着剤で接着固定
し、それをスライシングして形成した異方導電性配線基
板２０を有し、その基板上に半導体素子２２が搭載さ
れ、基板上の電極パッド１９ａと接続部材２３で接続さ
れ、外囲を封止樹脂２４で封止して半導体装置を構成し
ているので、基板上下面間の電気抵抗およびインダクタ
ンスが著しく小さくなり、電気的、熱的に優れた半導体
装置を実現できる。
造、材料特性により、熱伝導率は低下し、電気特性は劣
化するという課題があった。 【解決手段】 半導体装置として、表面が絶縁被覆され
た導電材の複数本を束として絶縁性接着剤で接着固定
し、それをスライシングして形成した異方導電性配線基
板２０を有し、その基板上に半導体素子２２が搭載さ
れ、基板上の電極パッド１９ａと接続部材２３で接続さ
れ、外囲を封止樹脂２４で封止して半導体装置を構成し
ているので、基板上下面間の電気抵抗およびインダクタ
ンスが著しく小さくなり、電気的、熱的に優れた半導体
装置を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上面に半導体素子
を搭載するボンディングパッド部と、半導体素子上の電
極端子を接続部材で接続する電極パッドとを有した回路
基板を用いた半導体装置およびその製造方法に関するも
のであり、良好な電気的、熱的特性を有する半導体装置
およびその製造方法に関するものである。
を搭載するボンディングパッド部と、半導体素子上の電
極端子を接続部材で接続する電極パッドとを有した回路
基板を用いた半導体装置およびその製造方法に関するも
のであり、良好な電気的、熱的特性を有する半導体装置
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、半導体パッケージの部品として使
用される一般的なプリント配線基板を用いた半導体装置
について説明する。
用される一般的なプリント配線基板を用いた半導体装置
について説明する。
【０００３】図８（ａ）〜図８（ｅ）は従来のＬＧＡ
（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型の半導体装置を
製造工法順に説明した図であり、図８（ａ）は平面図、
図８（ｂ）〜図８（ｅ）は図８（ａ）のＡ−Ａ１箇所の
主要な断面図である。
（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型の半導体装置を
製造工法順に説明した図であり、図８（ａ）は平面図、
図８（ｂ）〜図８（ｅ）は図８（ａ）のＡ−Ａ１箇所の
主要な断面図である。
【０００４】まず、図８（ａ）に示すようなプリント配
線基板１を製造するに当たり、上下両面に６〜３５［μ
ｍ］の厚さの銅箔が貼り付けられたエポキシ樹脂中にガ
ラスクロスを組み込んだ絶縁基材２を用意する。この絶
縁基材の所定位置にドリルやレーザーで所定の径のビア
ホールを形成する。次に形成したビアホールは側壁に無
電解メッキや電解メッキで銅の厚膜が形成される。その
際に、絶縁基材の上下面の銅箔は銅の厚膜メッキによっ
て接続される。次に絶縁基材の上下面の銅箔表面にドラ
イフィルムを加熱加圧して貼り付ける。ドライフィルム
は特定の波長の光に対して反応を生ずる材料であり、こ
のドライフィルム表面に所定の配線パターンが予め形成
されたフォトマスクを介して反応波長を有する光を照射
する。また絶縁基材の上下面の銅箔表面のドライフィル
ムに焼き付けられた配線パターンは、露光後にドライフ
ィルムの除去部を現像液で溶解除去する。そして除去後
にドライフィルムを加熱もしくは紫外線の照射により、
残った部分のドライフィルムを硬化する。このドライフ
ィルムをマスクにして硝酸や硫酸や塩酸等の銅箔腐食薬
品を銅箔表面に浸漬や噴霧で接触させて銅箔露出部分を
除去する。そして最後に薬品にさらされて硬化している
ドライフィルムを剥離液や酸素プラズマ中で溶解や二酸
化炭素にして取り除く。このようにして得られたプリン
ト配線基板１の上下面にソルダーレジスト膜をスクリー
ン印刷で形成し、ソルダーレジスト膜上にフォトマスク
を介して露光機でパターンを焼き付ける。そして、ソル
ダーレジスト膜の溶解部を現像液で溶解除去した後に加
熱硬化し、ソルダーレジスト膜が除去されたパターン開
口部の銅箔部表面に電解メッキでニッケル、金の順に所
定の厚みに堆積する。そしてプリント配線基板をプレス
や切断機による打ち抜きでフレーム形状や個片に分割す
る。このようにして従来の基板構造パッケージに使用さ
れるボンディングパッド、電極パッド、およびそれらを
上下面で接続するスルーホールを有したプリント配線基
板１は製造されていた。
線基板１を製造するに当たり、上下両面に６〜３５［μ
ｍ］の厚さの銅箔が貼り付けられたエポキシ樹脂中にガ
ラスクロスを組み込んだ絶縁基材２を用意する。この絶
縁基材の所定位置にドリルやレーザーで所定の径のビア
ホールを形成する。次に形成したビアホールは側壁に無
電解メッキや電解メッキで銅の厚膜が形成される。その
際に、絶縁基材の上下面の銅箔は銅の厚膜メッキによっ
て接続される。次に絶縁基材の上下面の銅箔表面にドラ
イフィルムを加熱加圧して貼り付ける。ドライフィルム
は特定の波長の光に対して反応を生ずる材料であり、こ
のドライフィルム表面に所定の配線パターンが予め形成
されたフォトマスクを介して反応波長を有する光を照射
する。また絶縁基材の上下面の銅箔表面のドライフィル
ムに焼き付けられた配線パターンは、露光後にドライフ
ィルムの除去部を現像液で溶解除去する。そして除去後
にドライフィルムを加熱もしくは紫外線の照射により、
残った部分のドライフィルムを硬化する。このドライフ
ィルムをマスクにして硝酸や硫酸や塩酸等の銅箔腐食薬
品を銅箔表面に浸漬や噴霧で接触させて銅箔露出部分を
除去する。そして最後に薬品にさらされて硬化している
ドライフィルムを剥離液や酸素プラズマ中で溶解や二酸
化炭素にして取り除く。このようにして得られたプリン
ト配線基板１の上下面にソルダーレジスト膜をスクリー
ン印刷で形成し、ソルダーレジスト膜上にフォトマスク
を介して露光機でパターンを焼き付ける。そして、ソル
ダーレジスト膜の溶解部を現像液で溶解除去した後に加
熱硬化し、ソルダーレジスト膜が除去されたパターン開
口部の銅箔部表面に電解メッキでニッケル、金の順に所
定の厚みに堆積する。そしてプリント配線基板をプレス
や切断機による打ち抜きでフレーム形状や個片に分割す
る。このようにして従来の基板構造パッケージに使用さ
れるボンディングパッド、電極パッド、およびそれらを
上下面で接続するスルーホールを有したプリント配線基
板１は製造されていた。
【０００５】図８（ａ）に示すように、製造されたプリ
ント配線基板１は、絶縁基材２の上下面にそれぞれボン
ディングパッド３と、電極パッド４と、各パッド３，４
を上下面で接続するスルーホールを備えており、各パッ
ド表面は金、銀の薄膜で被覆されているものである。ま
たボンディングパッド３は上面ボンディングパッドと下
面ボンディングパッドとよりなり、電極パッド４は上面
電極パッドと下面電極パッドとよりなるものである。ま
た基板面にはパッドを露出させてソルダーレジスト膜５
が形成されている。
ント配線基板１は、絶縁基材２の上下面にそれぞれボン
ディングパッド３と、電極パッド４と、各パッド３，４
を上下面で接続するスルーホールを備えており、各パッ
ド表面は金、銀の薄膜で被覆されているものである。ま
たボンディングパッド３は上面ボンディングパッドと下
面ボンディングパッドとよりなり、電極パッド４は上面
電極パッドと下面電極パッドとよりなるものである。ま
た基板面にはパッドを露出させてソルダーレジスト膜５
が形成されている。
【０００６】次に図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）
で製造したような、絶縁基材２に対して、上面ボンディ
ングパッド３ａ、下面ボンディングパッド３ｂ、上面電
極パッド４ａ、下面電極パッド４ｂ、ボンディングパッ
ド、電極パッドの各パッドを基板の上下面で接続するス
ルーホール６を備えたプリント配線基板１を用意する。
で製造したような、絶縁基材２に対して、上面ボンディ
ングパッド３ａ、下面ボンディングパッド３ｂ、上面電
極パッド４ａ、下面電極パッド４ｂ、ボンディングパッ
ド、電極パッドの各パッドを基板の上下面で接続するス
ルーホール６を備えたプリント配線基板１を用意する。
【０００７】次に図８（ｃ）に示すように、ダイボンド
工程として、半導体素子７を銀ペースト等の導電性接着
剤８で上面ボンディングパッド３ａ上に接着する。そし
て１５０［℃］で１時間空気中で加熱して固着する。
工程として、半導体素子７を銀ペースト等の導電性接着
剤８で上面ボンディングパッド３ａ上に接着する。そし
て１５０［℃］で１時間空気中で加熱して固着する。
【０００８】次に図８（ｄ）に示すように、ワイヤーボ
ンド工程として、基板上に搭載した半導体素子７上の電
極端子（図示せず）と上面電極パッド４ａとの間を金属
細線（ワイヤー）のような接続部材９でワイヤーボンダ
ーを用いて接続する。この接続はプリント配線基板１の
加熱温度が２００［℃］で、接続部材９と半導体素子７
上の電極端子との接続荷重は２０［ｇｆ］、接続部材９
とプリント配線基板１の上面電極パッド４ａとの接続荷
重は１００［ｇｆ］で行う。その際、超音波振動を併用
して接続を行う。
ンド工程として、基板上に搭載した半導体素子７上の電
極端子（図示せず）と上面電極パッド４ａとの間を金属
細線（ワイヤー）のような接続部材９でワイヤーボンダ
ーを用いて接続する。この接続はプリント配線基板１の
加熱温度が２００［℃］で、接続部材９と半導体素子７
上の電極端子との接続荷重は２０［ｇｆ］、接続部材９
とプリント配線基板１の上面電極パッド４ａとの接続荷
重は１００［ｇｆ］で行う。その際、超音波振動を併用
して接続を行う。
【０００９】そして図８（ｅ）に示すように、外形モー
ルド工程として、トランスファーモールドもしくは印刷
封止で封止樹脂１０を所定のパッケージ外形に成型し
て、プリント配線基板１上面に設けられた半導体素子７
と接続部材９とを一体的に封止する。
ルド工程として、トランスファーモールドもしくは印刷
封止で封止樹脂１０を所定のパッケージ外形に成型し
て、プリント配線基板１上面に設けられた半導体素子７
と接続部材９とを一体的に封止する。
【００１０】以上のようにして、従来の一般的なプリン
ト配線基板を構造部品として保有するＬＧＡ型パッケー
ジの半導体装置を実現していた。またプリント配線基板
１の底面側の下面電極パッド４ｂ（ランド部）に金属製
のボール端子を設けることにより、ＢＧＡ（ボールグリ
ッドアレイ）型の半導体パッケージを実現していた。
ト配線基板を構造部品として保有するＬＧＡ型パッケー
ジの半導体装置を実現していた。またプリント配線基板
１の底面側の下面電極パッド４ｂ（ランド部）に金属製
のボール端子を設けることにより、ＢＧＡ（ボールグリ
ッドアレイ）型の半導体パッケージを実現していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体装置としてガラスエポキシ基板で構成されるプリン
ト配線基板型ＬＧＡ型パッケージでは、上面電極パッド
と下面電極パッドの接続や、上面ボンディングパッドと
下面ボンディングパッドの接続がビアホールを介して行
われていたため、ビアホール構造、各ビアホール内のメ
ッキ厚みのバラつきにより、電気抵抗や配線部のインダ
クタンスのバラつきを誘発するという問題があった。ま
た基板材料が有機物であるため、プリント配線基板の誘
電率が大きく高周波性能を求める半導体パッケージには
適さないのみならず、ビアホールを介して外部の水分が
プリント配線基板の内部に浸入し、ワイヤーなどの接続
部材が接続されるプリント配線基板の上面電極パッド部
の銅箔層を腐食させるという電気的、耐湿的な問題もあ
った。
導体装置としてガラスエポキシ基板で構成されるプリン
ト配線基板型ＬＧＡ型パッケージでは、上面電極パッド
と下面電極パッドの接続や、上面ボンディングパッドと
下面ボンディングパッドの接続がビアホールを介して行
われていたため、ビアホール構造、各ビアホール内のメ
ッキ厚みのバラつきにより、電気抵抗や配線部のインダ
クタンスのバラつきを誘発するという問題があった。ま
た基板材料が有機物であるため、プリント配線基板の誘
電率が大きく高周波性能を求める半導体パッケージには
適さないのみならず、ビアホールを介して外部の水分が
プリント配線基板の内部に浸入し、ワイヤーなどの接続
部材が接続されるプリント配線基板の上面電極パッド部
の銅箔層を腐食させるという電気的、耐湿的な問題もあ
った。
【００１２】またプリント配線基板はガラスエポキシで
構成されるため、熱伝導に関しても絶縁体である。これ
はプリント配線基板に高消費電力型の半導体素子を搭載
した場合、放熱性が著しく阻害されるために半導体素子
内の集積回路が形成される主面部で温度上昇が発生し、
主面部の温度が許容温度を越えて回路誤動作を誘発する
等の熱的問題もあった。
構成されるため、熱伝導に関しても絶縁体である。これ
はプリント配線基板に高消費電力型の半導体素子を搭載
した場合、放熱性が著しく阻害されるために半導体素子
内の集積回路が形成される主面部で温度上昇が発生し、
主面部の温度が許容温度を越えて回路誤動作を誘発する
等の熱的問題もあった。
【００１３】本発明は前記従来の課題を解決するもので
あり、配線基板を用いた半導体装置において、良好な電
気的、熱的特性を有する半導体装置およびその製造方法
を提供することを目的とする。
あり、配線基板を用いた半導体装置において、良好な電
気的、熱的特性を有する半導体装置およびその製造方法
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために本発明の半導体装置は、その上面と下面にわた
って一体で設けられ、外周を絶縁材で被覆された導電材
による複数の導体部材と、前記導体部材を固定した絶縁
性材料とによる配線基板と、前記配線基板の上面に搭載
された半導体素子と、前記半導体素子の電極端子と、前
記配線基板の上面に露出した前記導体部材の導電材とを
電気的に接続した接続部材と、前記配線基板の上面の半
導体素子と、前記配線基板上面の各構成部材の外囲を封
止した封止樹脂とよりなる半導体装置である。
るために本発明の半導体装置は、その上面と下面にわた
って一体で設けられ、外周を絶縁材で被覆された導電材
による複数の導体部材と、前記導体部材を固定した絶縁
性材料とによる配線基板と、前記配線基板の上面に搭載
された半導体素子と、前記半導体素子の電極端子と、前
記配線基板の上面に露出した前記導体部材の導電材とを
電気的に接続した接続部材と、前記配線基板の上面の半
導体素子と、前記配線基板上面の各構成部材の外囲を封
止した封止樹脂とよりなる半導体装置である。
【００１５】具体的には、配線基板はその上面に、導体
部材の導電材と接続した金属被膜からなるボンディング
パッドと導体部材の導電材と接続した電極パッドとが設
けられ、前記ボンディングパッド上に半導体素子が搭載
され、前記電極パッドと半導体素子の電極とが接続部材
で接続され、その下面に、導電部材の導電材と接続し、
上面の電極パッドと対応した端子パッドが設けられてい
る半導体装置である。
部材の導電材と接続した金属被膜からなるボンディング
パッドと導体部材の導電材と接続した電極パッドとが設
けられ、前記ボンディングパッド上に半導体素子が搭載
され、前記電極パッドと半導体素子の電極とが接続部材
で接続され、その下面に、導電部材の導電材と接続し、
上面の電極パッドと対応した端子パッドが設けられてい
る半導体装置である。
【００１６】また、配線基板の下面の露出した導体部材
の導電材にはボール電極が接続されている半導体装置で
ある。
の導電材にはボール電極が接続されている半導体装置で
ある。
【００１７】また、配線基板の導体部材の導電材は、細
線状の導電材で構成された半導体装置である。
線状の導電材で構成された半導体装置である。
【００１８】また、配線基板の導体部材の導電材はその
断面が円形または多角形である半導体装置である。
断面が円形または多角形である半導体装置である。
【００１９】また、配線基板の側面は導体部材と絶縁性
材料とが交互に露出している半導体装置である。
材料とが交互に露出している半導体装置である。
【００２０】また配線基板は上下面に対して電気的に導
通性を有し、横方向は電気的に絶縁された異方導電性配
線基板である半導体装置である。
通性を有し、横方向は電気的に絶縁された異方導電性配
線基板である半導体装置である。
【００２１】また、配線基板それ自体が円形、矩形、六
角形、八角形のいずれかの形状を有している半導体装置
である。
角形、八角形のいずれかの形状を有している半導体装置
である。
【００２２】また、接続部材は導電性の金属細線である
半導体装置である。
半導体装置である。
【００２３】また、接続部材は導電性の突起電極である
半導体装置である。
半導体装置である。
【００２４】本発明の半導体装置の製造方法は、細線状
の導電材の外囲を絶縁材で被覆した導体部材の複数を束
ねて配列させて導体部材群を形成する工程と、前記導体
部材群を構成している各導体部材を絶縁性樹脂で互いに
接着固定して直方体状の基板ブロックを形成する工程
と、前記基板ブロックに対して所定の厚みでスライシン
グし、その上下面内に複数の導電材とそれら外周を各々
被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は前記絶縁性
樹脂と複数の導体部材とで構成された基板要素を形成す
る工程と、前記基板要素の上面と下面とに金属被膜を形
成して配線基板を形成する工程と、前記配線基板の上面
に半導体素子を搭載する工程と、前記配線基板上の半導
体素子の電極と前記配線基板の上面の導電材とを接続部
材で電気的に接続する工程と、前記配線基板の上面の半
導体素子、接続部材の外囲を封止樹脂で封止する工程と
よりなる半導体装置の製造方法である。
の導電材の外囲を絶縁材で被覆した導体部材の複数を束
ねて配列させて導体部材群を形成する工程と、前記導体
部材群を構成している各導体部材を絶縁性樹脂で互いに
接着固定して直方体状の基板ブロックを形成する工程
と、前記基板ブロックに対して所定の厚みでスライシン
グし、その上下面内に複数の導電材とそれら外周を各々
被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は前記絶縁性
樹脂と複数の導体部材とで構成された基板要素を形成す
る工程と、前記基板要素の上面と下面とに金属被膜を形
成して配線基板を形成する工程と、前記配線基板の上面
に半導体素子を搭載する工程と、前記配線基板上の半導
体素子の電極と前記配線基板の上面の導電材とを接続部
材で電気的に接続する工程と、前記配線基板の上面の半
導体素子、接続部材の外囲を封止樹脂で封止する工程と
よりなる半導体装置の製造方法である。
【００２５】そして具体的には、基板ブロックに対して
所定の厚みでスライシングし、その上下面内に複数の導
電材とそれら外周を各々被覆した絶縁材との断面が配列
され、外囲は絶縁性樹脂と複数の導電材で構成された基
板要素を形成する工程では、前記基板ブロックを構成し
ている導電部材群の長手方向に対して３０°〜１５０°
の間で０．０５［ｍｍ］〜２．００［ｍｍ］の厚さにス
ライシングする半導体装置の製造方法である。
所定の厚みでスライシングし、その上下面内に複数の導
電材とそれら外周を各々被覆した絶縁材との断面が配列
され、外囲は絶縁性樹脂と複数の導電材で構成された基
板要素を形成する工程では、前記基板ブロックを構成し
ている導電部材群の長手方向に対して３０°〜１５０°
の間で０．０５［ｍｍ］〜２．００［ｍｍ］の厚さにス
ライシングする半導体装置の製造方法である。
【００２６】また、基板ブロックに対して所定の厚みで
スライシングし、その上下面内に複数の導電材とそれら
外周を各々被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は
絶縁性樹脂と複数の導電材で構成された基板要素を形成
する工程の後、スライシングした基板要素の両面をポリ
ッシングにより面加工する工程をさらに有する半導体装
置の製造方法である。
スライシングし、その上下面内に複数の導電材とそれら
外周を各々被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は
絶縁性樹脂と複数の導電材で構成された基板要素を形成
する工程の後、スライシングした基板要素の両面をポリ
ッシングにより面加工する工程をさらに有する半導体装
置の製造方法である。
【００２７】また、基板要素の上面と下面とに金属被膜
を形成して配線基板を形成する工程は、前記基板要素の
上面の半導体素子を搭載する箇所に金属被膜を形成して
ボンディングパッド部を形成する工程と、前記基板要素
の上面の搭載する半導体素子との電気的接続部材が接続
する箇所であって前記基板要素の導電材と接続した金属
被膜を電極パッドとして形成する工程と、前記基板要素
の下面の露出した導電材上に金属被膜を形成して電極パ
ッドを形成する工程とよりなる半導体装置の製造方法で
ある。
を形成して配線基板を形成する工程は、前記基板要素の
上面の半導体素子を搭載する箇所に金属被膜を形成して
ボンディングパッド部を形成する工程と、前記基板要素
の上面の搭載する半導体素子との電気的接続部材が接続
する箇所であって前記基板要素の導電材と接続した金属
被膜を電極パッドとして形成する工程と、前記基板要素
の下面の露出した導電材上に金属被膜を形成して電極パ
ッドを形成する工程とよりなる半導体装置の製造方法で
ある。
【００２８】また、細線状の導電材の外囲を絶縁材で被
覆した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を
形成する工程は、複数の導体部材をその断面が格子状ま
たは千鳥状の細密充填状に複数配列で束ねて配列させる
半導体装置の製造方法である。
覆した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を
形成する工程は、複数の導体部材をその断面が格子状ま
たは千鳥状の細密充填状に複数配列で束ねて配列させる
半導体装置の製造方法である。
【００２９】また、配線基板上の半導体素子の電極端子
と前記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に
接続する工程は、導電性の金属細線で接続する半導体装
置の製造方法である。
と前記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に
接続する工程は、導電性の金属細線で接続する半導体装
置の製造方法である。
【００３０】また、配線基板上の半導体素子の電極と前
記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に接続
する工程は、導電性の突起電極で接続する半導体装置の
製造方法である。
記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に接続
する工程は、導電性の突起電極で接続する半導体装置の
製造方法である。
【００３１】また、配線基板の上面の半導体素子、接続
部材の外囲を封止樹脂で封止する工程の後、前記配線基
板の下面の露出した導電材面上の電極パッドにボール電
極を形成する工程を有する半導体装置の製造方法であ
る。
部材の外囲を封止樹脂で封止する工程の後、前記配線基
板の下面の露出した導電材面上の電極パッドにボール電
極を形成する工程を有する半導体装置の製造方法であ
る。
【００３２】また、細線状の導電材の外囲を絶縁材で被
覆した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を
形成する工程において、前記導電材は銅、銅合金、アル
ミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金
のいずれかの金属細線である半導体装置の製造方法であ
る。
覆した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を
形成する工程において、前記導電材は銅、銅合金、アル
ミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金
のいずれかの金属細線である半導体装置の製造方法であ
る。
【００３３】前記構成の通り、本発明の半導体装置は、
その上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶
縁被覆された導電材による複数の導体部材と、それら導
体部材を固定した絶縁性材料とによる異方導電性配線基
板を用い、配線基板の上面に露出した導体部材の導電材
面に電極パッドと１個以上のボンディングパッドとを備
えているので、電気的、耐湿的、熱的課題が解決できる
ものである。
その上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶
縁被覆された導電材による複数の導体部材と、それら導
体部材を固定した絶縁性材料とによる異方導電性配線基
板を用い、配線基板の上面に露出した導体部材の導電材
面に電極パッドと１個以上のボンディングパッドとを備
えているので、電気的、耐湿的、熱的課題が解決できる
ものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置および
その製造方法の一実施形態について、図面を参照しなが
ら説明する。
その製造方法の一実施形態について、図面を参照しなが
ら説明する。
【００３５】まずはじめに本実施形態の半導体装置を構
成する配線基板の形態について説明する。本実施形態の
配線基板は概して、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁材で被覆された導電材による複数
の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶
縁性樹脂とによる異方導電性の配線基板である。
成する配線基板の形態について説明する。本実施形態の
配線基板は概して、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁材で被覆された導電材による複数
の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶
縁性樹脂とによる異方導電性の配線基板である。
【００３６】図１は本実施形態の異方導電性の配線基板
の製造方法を示す図である。
の製造方法を示す図である。
【００３７】まず図１（ａ）の部分的な斜視図に示すよ
うに、配線基板を構成する一構成要件である導電材１１
を用意する。導電材１１の材料としては、銅（Ｃｕ）、
銅合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、ニ
ッケル（Ｎｉ）、ニッケル合金、または金（Ａｕ）など
から選択された導電性金属である。またここでは図示す
るように、導電材１１はその断面形状が円形（ｉ）また
は多角形（六角形（ii）、四角形（iii）、三角形（i
v）等）をなし、材質が銅や他の金属をはじめとする熱
的、電気的に良導体の材料で構成された素線（金属細
線）である。また導電材１１の線径は１０〜５００［μ
ｍ］とする。
うに、配線基板を構成する一構成要件である導電材１１
を用意する。導電材１１の材料としては、銅（Ｃｕ）、
銅合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、ニ
ッケル（Ｎｉ）、ニッケル合金、または金（Ａｕ）など
から選択された導電性金属である。またここでは図示す
るように、導電材１１はその断面形状が円形（ｉ）また
は多角形（六角形（ii）、四角形（iii）、三角形（i
v）等）をなし、材質が銅や他の金属をはじめとする熱
的、電気的に良導体の材料で構成された素線（金属細
線）である。また導電材１１の線径は１０〜５００［μ
ｍ］とする。
【００３８】次に図１（ｂ）の部分的な斜視図に示すよ
うに、導電材１１に対してその外周にポリイミド樹脂、
ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エナメル
等の絶縁材料で絶縁被覆材１２（絶縁材）が形成された
導体部材１３を形成する。ここで形成する絶縁被覆材１
２の厚さは、加熱硬化後１〜１００［μｍ］になるよう
に形成し、硬化は各材料が硬化するに要する温度で行う
ものとする。なお図１（ｂ）においても図１（ａ）と同
様に、形状の例として、導電材１１はその断面形状が円
形（ｉ）または多角形（六角形（ii）、四角形（ii
i）、三角形（iv））を示している。
うに、導電材１１に対してその外周にポリイミド樹脂、
ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エナメル
等の絶縁材料で絶縁被覆材１２（絶縁材）が形成された
導体部材１３を形成する。ここで形成する絶縁被覆材１
２の厚さは、加熱硬化後１〜１００［μｍ］になるよう
に形成し、硬化は各材料が硬化するに要する温度で行う
ものとする。なお図１（ｂ）においても図１（ａ）と同
様に、形状の例として、導電材１１はその断面形状が円
形（ｉ）または多角形（六角形（ii）、四角形（ii
i）、三角形（iv））を示している。
【００３９】次に図１（ｃ）の部分的な斜視図に示すよ
うに、複数の導体部材１３の断面が細密充填となるよう
に結束して導体部材群１４を形成する。ここでは複数の
導体部材１３をその断面が格子状または千鳥状の複数配
列で束ねて配列させる。図１（ｃ）では結束力を強固に
するために千鳥配置した状態を示している。
うに、複数の導体部材１３の断面が細密充填となるよう
に結束して導体部材群１４を形成する。ここでは複数の
導体部材１３をその断面が格子状または千鳥状の複数配
列で束ねて配列させる。図１（ｃ）では結束力を強固に
するために千鳥配置した状態を示している。
【００４０】次に図１（ｄ）の部分的な斜視図に示すよ
うに、結束固定した導体部材群１４の間隙をポリイミド
樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エ
ナメル等の絶縁性樹脂による絶縁性接着剤１５で接着し
て加熱硬化し、基板ブロック１６を形成する。ここで絶
縁性接着剤１５の硬化は各材料が硬化するに要する温度
で行うものとする。
うに、結束固定した導体部材群１４の間隙をポリイミド
樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、エポキシ樹脂、エ
ナメル等の絶縁性樹脂による絶縁性接着剤１５で接着し
て加熱硬化し、基板ブロック１６を形成する。ここで絶
縁性接着剤１５の硬化は各材料が硬化するに要する温度
で行うものとする。
【００４１】次に図１（ｅ）の平面図に示すように、前
工程で形成した基板ブロックの例えばＢ−Ｂ１ラインに
対して、その長手方向に対して３０°〜１５０°の任意
の角度で０．０５［ｍｍ］〜２．００［ｍｍ］の厚さに
スライシング加工して、異方導電性元基板１７（基板要
素）を形成する。ここでスライシング加工には、スライ
シングソーやワイヤーソーを用いて所定厚さに切断す
る。またスライシング後の基板上下面（表裏面）の粗面
は研削、研磨により滑らかな表面に仕上げる。この時、
粗面はポリッシングなどの研磨仕上げであっても何ら問
題はない。
工程で形成した基板ブロックの例えばＢ−Ｂ１ラインに
対して、その長手方向に対して３０°〜１５０°の任意
の角度で０．０５［ｍｍ］〜２．００［ｍｍ］の厚さに
スライシング加工して、異方導電性元基板１７（基板要
素）を形成する。ここでスライシング加工には、スライ
シングソーやワイヤーソーを用いて所定厚さに切断す
る。またスライシング後の基板上下面（表裏面）の粗面
は研削、研磨により滑らかな表面に仕上げる。この時、
粗面はポリッシングなどの研磨仕上げであっても何ら問
題はない。
【００４２】次に図１（ｆ）の平面図に示すように、そ
の上下面が滑らかに仕上げられた異方導電性元基板１７
の上面（表面）側に複数の上面ボンディングパッド１８
ａとそれを取り囲む複数の上面電極パッド１９ａを形成
する。ここでは複数のボンディングパッド、電極パッド
などのパターン群の配置は、異方導電性元基板１７の全
面に所定の間隔で繰り返して行い、所望の面積で区切っ
た個々の基板単位ごとに上面ボンディングパッド１８
ａ、上面電極パッド１９ａを形成する。また図面には表
さないが、同様に異方導電性元基板１７の下面（裏面）
側にも上面に配置した各パッドと対応する箇所に複数の
下面ボンディングパッドとそれを取り囲む複数の下面電
極パッドをそれぞれ形成する。
の上下面が滑らかに仕上げられた異方導電性元基板１７
の上面（表面）側に複数の上面ボンディングパッド１８
ａとそれを取り囲む複数の上面電極パッド１９ａを形成
する。ここでは複数のボンディングパッド、電極パッド
などのパターン群の配置は、異方導電性元基板１７の全
面に所定の間隔で繰り返して行い、所望の面積で区切っ
た個々の基板単位ごとに上面ボンディングパッド１８
ａ、上面電極パッド１９ａを形成する。また図面には表
さないが、同様に異方導電性元基板１７の下面（裏面）
側にも上面に配置した各パッドと対応する箇所に複数の
下面ボンディングパッドとそれを取り囲む複数の下面電
極パッドをそれぞれ形成する。
【００４３】また複数のボンディングパッド、電極パッ
ドなどのパターンの形成は、異方導電性元基板１７の上
下面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの積層被膜をそれぞれ１４［μ
ｍ］／４［μｍ］／０．５［μｍ］の厚さに形成し、こ
の積層被膜に所定のパターンが施されたフォトマスクを
用いて、フォトリソグラフ技術により上面ボンディング
パッド１８ａとそれを取り囲む複数の上面電極パッド１
９ａおよび下面ボンディングパッドとそれを取り囲む複
数の下面電極パッドが配置されるように行う。また、こ
の際の積層金属被膜は熱的、電気的に良導体であれば前
述の材料以外でもなんら問題は無く、膜厚も前記厚みに
こだわるものではない。フォトリソグラフ技術はフォト
マスクでフォトレジストに所定のパターンを形成してパ
ターン開口部を乾式もしくは湿式でエッチングを行い、
各ボンディングパッドと電極パッドの形成を行うもので
ある。このようにして配線基板の上下面が最短でつなが
る電気特性に優れた異方導電性配線基板群が実現でき
る。
ドなどのパターンの形成は、異方導電性元基板１７の上
下面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの積層被膜をそれぞれ１４［μ
ｍ］／４［μｍ］／０．５［μｍ］の厚さに形成し、こ
の積層被膜に所定のパターンが施されたフォトマスクを
用いて、フォトリソグラフ技術により上面ボンディング
パッド１８ａとそれを取り囲む複数の上面電極パッド１
９ａおよび下面ボンディングパッドとそれを取り囲む複
数の下面電極パッドが配置されるように行う。また、こ
の際の積層金属被膜は熱的、電気的に良導体であれば前
述の材料以外でもなんら問題は無く、膜厚も前記厚みに
こだわるものではない。フォトリソグラフ技術はフォト
マスクでフォトレジストに所定のパターンを形成してパ
ターン開口部を乾式もしくは湿式でエッチングを行い、
各ボンディングパッドと電極パッドの形成を行うもので
ある。このようにして配線基板の上下面が最短でつなが
る電気特性に優れた異方導電性配線基板群が実現でき
る。
【００４４】最後に図１（ｇ）の平面図に示すように、
形成した異方導電性配線基板群の所定の区切り箇所をダ
イシングソーやワイヤーソー等で切断して、個片化され
た１枚の異方導電性配線基板２０を形成する。
形成した異方導電性配線基板群の所定の区切り箇所をダ
イシングソーやワイヤーソー等で切断して、個片化され
た１枚の異方導電性配線基板２０を形成する。
【００４５】形成した異方導電性配線基板２０は、その
上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶縁被
膜で被覆された導電材による複数の導体部材と、それら
複数の導体部材を結束固定した絶縁性接着剤とにより構
成され、基板の上面に上面ボンディングパッド１８ａ
と、複数の上面電極パッド１９ａ、基板の下面に下面ボ
ンディングパッドと、外部端子を構成する複数の下面電
極パッド（端子パッド）とが形成された基板であって、
基板の上下面が最短でつながり、電気特性に優れた各異
方導電性の配線基板を実現できるものである。
上面と下面とにわたって一体で設けられ、外周を絶縁被
膜で被覆された導電材による複数の導体部材と、それら
複数の導体部材を結束固定した絶縁性接着剤とにより構
成され、基板の上面に上面ボンディングパッド１８ａ
と、複数の上面電極パッド１９ａ、基板の下面に下面ボ
ンディングパッドと、外部端子を構成する複数の下面電
極パッド（端子パッド）とが形成された基板であって、
基板の上下面が最短でつながり、電気特性に優れた各異
方導電性の配線基板を実現できるものである。
【００４６】また基板の側面は導体部材と絶縁性接着剤
（絶縁性材料）とが交互に露出しているものである。ま
た配線基板自体は円形、矩形、六角形、八角形のいずれ
かの形状を有しているものである。
（絶縁性材料）とが交互に露出しているものである。ま
た配線基板自体は円形、矩形、六角形、八角形のいずれ
かの形状を有しているものである。
【００４７】次に本実施形態の半導体装置およびその製
造方法について図面を参照しながら説明する。
造方法について図面を参照しながら説明する。
【００４８】図２（ａ）〜図２（ｇ）は本実施形態の半
導体装置およびその製造方法を示す図であり、図２
（ａ）は平面図、図２（ｂ）は底面図、図２（ｃ）〜図
２（ｇ）は主要な断面図である。
導体装置およびその製造方法を示す図であり、図２
（ａ）は平面図、図２（ｂ）は底面図、図２（ｃ）〜図
２（ｇ）は主要な断面図である。
【００４９】まず図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）
に示すように、前述の配線基板の形態で説明したような
異方導電性配線基板を用意する。ここではその上面と下
面とにわたって一体で設けられ、外周に絶縁被覆材が形
成された導電材による複数の導体部材と、複数の導体部
材を結束固定した絶縁性接着剤とにより形成された導体
部材群よりなる配線基板であって、基板の上面および下
面に、導体部材群の各導体部材と接続した金属被膜によ
る上面ボンディングパッド１８ａ，下面ボンディングパ
ッド１８ｂと、導体部材群の導体部材と接続した上面電
極パッド１９ａ，下面電極パッド１９ｂとがそれぞれ設
けられた異方導電性配線基板２０を用意する。なお、用
意した異方導電性配線基板２０において、製造過程の実
際には、図示したような構成の異方導電性配線基板２０
が基板面内にマトリックス状に複数配置された１枚の基
板状態で扱うものである。
に示すように、前述の配線基板の形態で説明したような
異方導電性配線基板を用意する。ここではその上面と下
面とにわたって一体で設けられ、外周に絶縁被覆材が形
成された導電材による複数の導体部材と、複数の導体部
材を結束固定した絶縁性接着剤とにより形成された導体
部材群よりなる配線基板であって、基板の上面および下
面に、導体部材群の各導体部材と接続した金属被膜によ
る上面ボンディングパッド１８ａ，下面ボンディングパ
ッド１８ｂと、導体部材群の導体部材と接続した上面電
極パッド１９ａ，下面電極パッド１９ｂとがそれぞれ設
けられた異方導電性配線基板２０を用意する。なお、用
意した異方導電性配線基板２０において、製造過程の実
際には、図示したような構成の異方導電性配線基板２０
が基板面内にマトリックス状に複数配置された１枚の基
板状態で扱うものである。
【００５０】次に図２（ｄ）に示すように、ダイボンデ
ィング工程として、異方導電性配線基板２０の上面の上
面ボンディングパッド１８ａの表面にエポキシ樹脂とＡ
ｇフレークとを混合したＡｇペースト等の導電性接着剤
２１を適正量滴下塗布し、上面ボンディングパッド１８
ａの導電性接着剤２１上に回路主面を上にした半導体素
子２２を搭載する。そして窒素雰囲気にした１００〜２
５０［℃］の硬化炉中で１〜２時間加熱して、半導体素
子２２を導電性接着剤２１で上面ボンディングパッド１
８ａ上に接着固定する。その際、導電性接着剤２１に半
田を使用したり、導電性接着剤２１の硬化温度が低温で
あれば空気雰囲気中で行っても何ら問題はない。
ィング工程として、異方導電性配線基板２０の上面の上
面ボンディングパッド１８ａの表面にエポキシ樹脂とＡ
ｇフレークとを混合したＡｇペースト等の導電性接着剤
２１を適正量滴下塗布し、上面ボンディングパッド１８
ａの導電性接着剤２１上に回路主面を上にした半導体素
子２２を搭載する。そして窒素雰囲気にした１００〜２
５０［℃］の硬化炉中で１〜２時間加熱して、半導体素
子２２を導電性接着剤２１で上面ボンディングパッド１
８ａ上に接着固定する。その際、導電性接着剤２１に半
田を使用したり、導電性接着剤２１の硬化温度が低温で
あれば空気雰囲気中で行っても何ら問題はない。
【００５１】次に図２（ｅ）に示すように、ワイヤーボ
ンディング工程として、基板上に搭載した半導体素子２
２の主面上に配置されている複数の電極端子と異方導電
性配線基板２０の上面の上面ボンディングパッドの周辺
に配置された複数の上面電極パッド１９ａとの間を直径
が１５〜３５［μｍ］のＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の細線から
なる接続部材２３でワイヤーボンダーを用いて接続す
る。ここでワイヤーボンドは超音波振動を加えながら１
５０〜２５０［℃］の温度のもとで接続に必要な加重を
必要な時間、雰囲気が窒素雰囲気に保たれた中で実施す
るが、２００［℃］以下の温度であれば空気中でも問題
はない。
ンディング工程として、基板上に搭載した半導体素子２
２の主面上に配置されている複数の電極端子と異方導電
性配線基板２０の上面の上面ボンディングパッドの周辺
に配置された複数の上面電極パッド１９ａとの間を直径
が１５〜３５［μｍ］のＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の細線から
なる接続部材２３でワイヤーボンダーを用いて接続す
る。ここでワイヤーボンドは超音波振動を加えながら１
５０〜２５０［℃］の温度のもとで接続に必要な加重を
必要な時間、雰囲気が窒素雰囲気に保たれた中で実施す
るが、２００［℃］以下の温度であれば空気中でも問題
はない。
【００５２】次に図２（ｆ）に示すように、樹脂封止工
程として、ワイヤーボンド後の異方導電性配線基板２０
を樹脂封止金型にセットして、樹脂封止金型のゲート口
より溶融エポキシ樹脂を金型キャビティー内に注入する
トランスファー樹脂封止を行い、基板上面に封止樹脂２
４を形成する。ここで成型用の樹脂封止金型の表面温度
は１７０〜１９０［℃］とし、金型キャビティーは異方
導電性基板２０の上面全面を覆うものであっても何ら問
題はない。このようにして本実施形態の異方導電性配線
基板２０を有する半導体装置２５が完成する。
程として、ワイヤーボンド後の異方導電性配線基板２０
を樹脂封止金型にセットして、樹脂封止金型のゲート口
より溶融エポキシ樹脂を金型キャビティー内に注入する
トランスファー樹脂封止を行い、基板上面に封止樹脂２
４を形成する。ここで成型用の樹脂封止金型の表面温度
は１７０〜１９０［℃］とし、金型キャビティーは異方
導電性基板２０の上面全面を覆うものであっても何ら問
題はない。このようにして本実施形態の異方導電性配線
基板２０を有する半導体装置２５が完成する。
【００５３】また図２（ｇ）に示すように、マザーボー
ドなどの実装配線基板への２次実装工程としては、半導
体装置２５は実装配線基板２６上の配線端子２７上に半
田印刷技術等で半田ペースト２８が印刷された部分に、
半導体装置の基板が備える下面ボンディングパッド１８
ｂや下面電極パッド１９ｂが一致するように配置し、リ
フロー炉中で半田ペースト２８を溶融して実装配線基板
２６の所定の場所に半導体装置２５を固定するものであ
る。
ドなどの実装配線基板への２次実装工程としては、半導
体装置２５は実装配線基板２６上の配線端子２７上に半
田印刷技術等で半田ペースト２８が印刷された部分に、
半導体装置の基板が備える下面ボンディングパッド１８
ｂや下面電極パッド１９ｂが一致するように配置し、リ
フロー炉中で半田ペースト２８を溶融して実装配線基板
２６の所定の場所に半導体装置２５を固定するものであ
る。
【００５４】以上のように、その上面と下面とにわたっ
て一体で設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材
による複数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束
固定した絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面
に上面ボンディングパッド１８ａ、下面ボンディングパ
ッド１８ｂと、複数の上面電極パッド１９ａ、下面電極
パッド１９ｂが形成された異方導電性配線基板２０と、
その異方導電性配線基板２０の上面に搭載された半導体
素子２２と、半導体素子２２の電極端子と異方導電性配
線基板２０の上面に露出した上面電極パッド１９ａとを
電気的に接続した接続部材２３と、異方導電性配線基板
２０の上面の半導体素子２２、接続部材２３の外囲を封
止した封止樹脂２４とよりなる半導体装置を実現できる
ものである。
て一体で設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材
による複数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束
固定した絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面
に上面ボンディングパッド１８ａ、下面ボンディングパ
ッド１８ｂと、複数の上面電極パッド１９ａ、下面電極
パッド１９ｂが形成された異方導電性配線基板２０と、
その異方導電性配線基板２０の上面に搭載された半導体
素子２２と、半導体素子２２の電極端子と異方導電性配
線基板２０の上面に露出した上面電極パッド１９ａとを
電気的に接続した接続部材２３と、異方導電性配線基板
２０の上面の半導体素子２２、接続部材２３の外囲を封
止した封止樹脂２４とよりなる半導体装置を実現できる
ものである。
【００５５】次に半導体装置の他の実施形態について説
明する。
明する。
【００５６】まず図３は第２の実施形態の半導体装置を
示す図であり、その上面と下面とにわたって一体で設け
られ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複数の
導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶縁
性接着剤とにより構成され、基板の上下面に上面ボンデ
ィングパッド１８ａ、下面ボンディングパッド１８ｂ
と、複数の上面電極パッド１９ａ、下面電極パッド１９
ｂとが複数列（２列）で配列されて形成された異方導電
性配線基板２０と、その異方導電性配線基板２０の上面
に導電性接着剤により搭載された半導体素子２２と、半
導体素子２２の電極端子と異方導電性配線基板２０の上
面に露出した上面電極パッド１９ａとを電気的に接続し
た金属細線による接続部材２３と、異方導電性配線基板
２０の上面の半導体素子２２、接続部材２３の外囲を封
止した封止樹脂２４とよりなる半導体装置である。
示す図であり、その上面と下面とにわたって一体で設け
られ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複数の
導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した絶縁
性接着剤とにより構成され、基板の上下面に上面ボンデ
ィングパッド１８ａ、下面ボンディングパッド１８ｂ
と、複数の上面電極パッド１９ａ、下面電極パッド１９
ｂとが複数列（２列）で配列されて形成された異方導電
性配線基板２０と、その異方導電性配線基板２０の上面
に導電性接着剤により搭載された半導体素子２２と、半
導体素子２２の電極端子と異方導電性配線基板２０の上
面に露出した上面電極パッド１９ａとを電気的に接続し
た金属細線による接続部材２３と、異方導電性配線基板
２０の上面の半導体素子２２、接続部材２３の外囲を封
止した封止樹脂２４とよりなる半導体装置である。
【００５７】図３に示した半導体装置は、図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように異方導電性配線基板２０と
して、図２で示した１列構造ではなく、多数列の上面電
極パッド１９ａと下面電極パッド１９ｂを設けた異方導
電性配線基板２０を用いて半導体装置を構成したもので
あり、その製造としては端子数が増加したのを除いて、
前述と同様な工程を用いることで実現できる。
（ｂ），（ｃ）に示すように異方導電性配線基板２０と
して、図２で示した１列構造ではなく、多数列の上面電
極パッド１９ａと下面電極パッド１９ｂを設けた異方導
電性配線基板２０を用いて半導体装置を構成したもので
あり、その製造としては端子数が増加したのを除いて、
前述と同様な工程を用いることで実現できる。
【００５８】また図５に示すように異方導電性配線基板
２０の下面ボンディングパッド１８ｂや下面電極パッド
１９ｂに対して、金属製の半田ボールなどのボール電極
２９を付設することにより、ＢＧＡタイプの半導体装置
を実現できる。図５は実装基板にボール電極を介して実
装した状態を示している。
２０の下面ボンディングパッド１８ｂや下面電極パッド
１９ｂに対して、金属製の半田ボールなどのボール電極
２９を付設することにより、ＢＧＡタイプの半導体装置
を実現できる。図５は実装基板にボール電極を介して実
装した状態を示している。
【００５９】次に図６は第３の実施形態の半導体装置を
示す断面図であり、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複
数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した
絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面に下面ボ
ンディングパッド１８ｂと、複数の上面電極パッド１９
ａ、下面電極パッド１９ｂとが形成された異方導電性配
線基板２０と、その異方導電性配線基板２０の上面に導
電性接着剤によりフリップチップ実装で搭載された半導
体素子２２と、半導体素子２２の電極端子と上面電極パ
ッド１９ａとを電気的に接続した接続部材である突起電
極３０と、異方導電性配線基板２０の上面と半導体素子
２２との間隙を封止した封止樹脂２４（アンダーフィル
材）とよりなる半導体装置である。図６に示した半導体
装置は、基板上に搭載する半導体素子を回路形成された
主面側を基板に対向させて実装するフリップチップ実装
を適用した構造であり、接続部材として金属細線を用い
ず、突起電極で基板接続するため、基板サイズと半導体
素子のサイズとを同等にしてＣＳＰ（チップサイズパッ
ケージ）型の半導体装置を実現できるものである。また
このタイプの半導体装置の製造では、用いる異方導電性
配線基板の上面には、半導体素子を搭載するための上面
ボンディングパッドを設けなくてもよい。
示す断面図であり、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複
数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した
絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面に下面ボ
ンディングパッド１８ｂと、複数の上面電極パッド１９
ａ、下面電極パッド１９ｂとが形成された異方導電性配
線基板２０と、その異方導電性配線基板２０の上面に導
電性接着剤によりフリップチップ実装で搭載された半導
体素子２２と、半導体素子２２の電極端子と上面電極パ
ッド１９ａとを電気的に接続した接続部材である突起電
極３０と、異方導電性配線基板２０の上面と半導体素子
２２との間隙を封止した封止樹脂２４（アンダーフィル
材）とよりなる半導体装置である。図６に示した半導体
装置は、基板上に搭載する半導体素子を回路形成された
主面側を基板に対向させて実装するフリップチップ実装
を適用した構造であり、接続部材として金属細線を用い
ず、突起電極で基板接続するため、基板サイズと半導体
素子のサイズとを同等にしてＣＳＰ（チップサイズパッ
ケージ）型の半導体装置を実現できるものである。また
このタイプの半導体装置の製造では、用いる異方導電性
配線基板の上面には、半導体素子を搭載するための上面
ボンディングパッドを設けなくてもよい。
【００６０】次に図７は第４の実施形態の半導体装置を
示す断面図であり、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複
数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した
絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面に複数の
上面電極パッド１９ａ、下面電極パッド１９ｂとが形成
された異方導電性配線基板２０と、その異方導電性配線
基板２０の上面に導電性接着剤によりフリップチップ実
装で搭載された半導体素子２２と、半導体素子２２の電
極端子と上面電極パッド１９ａとを各々電気的に接続し
た接続部材である突起電極３０（バンプ電極）と、異方
導電性配線基板２０の上面と半導体素子２２との間隙を
封止した封止樹脂２４（アンダーフィル材）とよりなる
半導体装置である。図７に示した半導体装置は、基板上
に搭載する半導体素子を回路形成された主面側を基板に
対向させて実装するフリップチップ実装を適用した構造
であり、接続部材として金属細線を用いず、突起電極で
基板接続するため、基板サイズと半導体素子のサイズと
を同等にしてＣＳＰ（チップサイズパッケージ）型の半
導体装置を実現できるものである。またこのタイプの半
導体装置の製造では、用いる異方導電性配線基板の上下
面には、半導体素子を搭載するためのボンディングパッ
ドを設けなくてもよい。
示す断面図であり、その上面と下面とにわたって一体で
設けられ、外周を絶縁被膜で被覆された導電材による複
数の導体部材と、それら複数の導体部材を結束固定した
絶縁性接着剤とにより構成され、基板の上下面に複数の
上面電極パッド１９ａ、下面電極パッド１９ｂとが形成
された異方導電性配線基板２０と、その異方導電性配線
基板２０の上面に導電性接着剤によりフリップチップ実
装で搭載された半導体素子２２と、半導体素子２２の電
極端子と上面電極パッド１９ａとを各々電気的に接続し
た接続部材である突起電極３０（バンプ電極）と、異方
導電性配線基板２０の上面と半導体素子２２との間隙を
封止した封止樹脂２４（アンダーフィル材）とよりなる
半導体装置である。図７に示した半導体装置は、基板上
に搭載する半導体素子を回路形成された主面側を基板に
対向させて実装するフリップチップ実装を適用した構造
であり、接続部材として金属細線を用いず、突起電極で
基板接続するため、基板サイズと半導体素子のサイズと
を同等にしてＣＳＰ（チップサイズパッケージ）型の半
導体装置を実現できるものである。またこのタイプの半
導体装置の製造では、用いる異方導電性配線基板の上下
面には、半導体素子を搭載するためのボンディングパッ
ドを設けなくてもよい。
【００６１】さらに図７に示した半導体装置において
は、搭載する半導体素子２２として、半導体素子２２の
主面上にアレー状に電極端子が形成されたエリアアレー
パッドタイプの半導体素子を用いたものであり、図６に
示したＣＳＰ構造に適用したものである。
は、搭載する半導体素子２２として、半導体素子２２の
主面上にアレー状に電極端子が形成されたエリアアレー
パッドタイプの半導体素子を用いたものであり、図６に
示したＣＳＰ構造に適用したものである。
【００６２】また図６、図７に示した構造の半導体装置
においても、基板下面の下面電極パッド上にボール電極
を設けてＢＧＡ型の半導体装置を構成しても何等問題は
ない。
においても、基板下面の下面電極パッド上にボール電極
を設けてＢＧＡ型の半導体装置を構成しても何等問題は
ない。
【００６３】以上、各実施形態で説明した半導体装置
は、その構成部材の１つとして、細線状の導電材が絶縁
被覆されて構成された導体部材の複数本を束にして絶縁
性接着剤でブロック形成したものをスライスすることに
より得た異方導電性配線基板を有しているので、基板上
下面間の電気抵抗およびインダクタンスが著しく小さく
なり、また基板自体は従来のようにビアホールを保有し
ないために基板上面への水の浸入は極めて低くなり信頼
性が高い半導体装置を実現できるものである。さらに基
板構成材料が熱良導体からなるために、２次実装基板へ
の放熱性が飛躍的に改善され、電気的、耐湿性的、熱的
に優れた半導体装置を提供できるものである。
は、その構成部材の１つとして、細線状の導電材が絶縁
被覆されて構成された導体部材の複数本を束にして絶縁
性接着剤でブロック形成したものをスライスすることに
より得た異方導電性配線基板を有しているので、基板上
下面間の電気抵抗およびインダクタンスが著しく小さく
なり、また基板自体は従来のようにビアホールを保有し
ないために基板上面への水の浸入は極めて低くなり信頼
性が高い半導体装置を実現できるものである。さらに基
板構成材料が熱良導体からなるために、２次実装基板へ
の放熱性が飛躍的に改善され、電気的、耐湿性的、熱的
に優れた半導体装置を提供できるものである。
【００６４】
【発明の効果】以上、本発明の半導体装置は、その構成
部材の１つとして、細線状の導電材が絶縁被覆されて構
成された導体部材の複数本を束にして絶縁性接着剤でブ
ロック形成したものをスライスすることにより得た異方
導電性配線基板を有しているので、基板上下面間の電気
抵抗およびインダクタンスが著しく小さくなり、電気的
に優れた半導体装置である。また基板自体は従来のよう
にビアホールを保有しないために基板上面への水の浸入
は極めて低くなり信頼性が高い半導体装置を実現できる
ものである。さらに基板構成材料が熱良導体からなるた
めに、２次実装基板への放熱性が飛躍的に改善され、電
気的、耐湿性的、熱的に優れた半導体装置を提供できる
ものである。
部材の１つとして、細線状の導電材が絶縁被覆されて構
成された導体部材の複数本を束にして絶縁性接着剤でブ
ロック形成したものをスライスすることにより得た異方
導電性配線基板を有しているので、基板上下面間の電気
抵抗およびインダクタンスが著しく小さくなり、電気的
に優れた半導体装置である。また基板自体は従来のよう
にビアホールを保有しないために基板上面への水の浸入
は極めて低くなり信頼性が高い半導体装置を実現できる
ものである。さらに基板構成材料が熱良導体からなるた
めに、２次実装基板への放熱性が飛躍的に改善され、電
気的、耐湿性的、熱的に優れた半導体装置を提供できる
ものである。
【００６５】また本発明の半導体装置の製造方法は、細
線状の導電材が絶縁被覆されて構成された導体部材の複
数本を束にして絶縁性接着剤でブロック形成したものを
スライスすることにより異方導電性配線基板を形成し、
その基板を用いて半導体装置を製造するものであるた
め、電気的、耐湿的、熱的に優れた半導体装置を製造で
きるものである。
線状の導電材が絶縁被覆されて構成された導体部材の複
数本を束にして絶縁性接着剤でブロック形成したものを
スライスすることにより異方導電性配線基板を形成し、
その基板を用いて半導体装置を製造するものであるた
め、電気的、耐湿的、熱的に優れた半導体装置を製造で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の半導体装置に用いる異方
導電性配線基板の製造方法を示す図
導電性配線基板の製造方法を示す図
【図２】本発明の一実施形態の半導体装置およびその製
造方法を示す図
造方法を示す図
【図３】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態の半導体装置の配線基板を
示す図
示す図
【図５】本発明の一実施形態の半導体装置の基板実装状
態を示す図
態を示す図
【図６】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図
【図７】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図
【図８】従来の半導体装置の製造方法を示す図
１ プリント配線基板 ２ 絶縁基材 ３ ボンディングパッド ３ａ 上面ボンディングパッド ３ｂ 下面ボンディングパッド ４ 電極パッド ４ａ 上面電極パッド ４ｂ 下面電極パッド ５ ソルダーレジスト膜 ６ スルーホール ７ 半導体素子 ８ 導電性接着材 ９ 接続部材 １０ 封止樹脂 １１ 導電材 １２ 絶縁被覆材 １３ 導体部材 １４ 導体部材群 １５ 絶縁性接着剤 １６ 基板ブロック １７ 異方導電性元基板 １８ａ 上面ボンディングパッド １８ｂ 下面ボンディングパッド １９ａ 上面電極パッド １９ｂ 下面電極パッド ２０ 異方導電性配線基板 ２１ 導電性接着剤 ２２ 半導体素子 ２３ 接続部材 ２４ 封止樹脂 ２５ 半導体装置 ２６ 実装配線基板 ２７ 配線端子 ２８ 半田ペースト ２９ ボール電極 ３０ 突起電極
Claims (19)
- 【請求項１】 その上面と下面にわたって一体で設けら
れ、外周を絶縁材で被覆された導電材による複数の導体
部材と、前記導体部材を固定した絶縁性材料とによる配
線基板と、 前記配線基板の上面に搭載された半導体素子と、 前記半導体素子の電極端子と、前記配線基板の上面に露
出した前記導体部材の導電材とを電気的に接続した接続
部材と、 前記配線基板の上面の半導体素子と、前記配線基板上面
の各構成部材の外囲を封止した封止樹脂とよりなること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 配線基板はその上面に、導体部材の導電
材と接続した金属被膜からなるボンディングパッドと導
体部材の導電材と接続した電極パッドとが設けられ、前
記ボンディングパッド上に半導体素子が搭載され、前記
電極パッドと半導体素子の電極とが接続部材で接続さ
れ、その下面に、導電部材の導電材と接続し、上面の電
極パッドと対応した端子パッドが設けられていることを
特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 配線基板の下面の露出した導体部材の導
電材にはボール電極が接続されていることを特徴とする
請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 配線基板の導体部材の導電材は、細線状
の導電材で構成されたことを特徴とする請求項１に記載
の半導体装置。 - 【請求項５】 配線基板の導体部材の導電材はその断面
が円形または多角形であることを特徴とする請求項１に
記載の半導体装置。 - 【請求項６】 配線基板の側面は導体部材と絶縁性材料
とが交互に露出していることを特徴とする請求項１に記
載の半導体装置。 - 【請求項７】 配線基板は上下面に対して電気的に導通
性を有し、横方向は電気的に絶縁された異方導電性配線
基板であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。 - 【請求項８】 配線基板それ自体が円形、矩形、六角
形、八角形のいずれかの形状を有していることを特徴と
する請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項９】 接続部材は導電性の金属細線であること
を特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項１０】 接続部材は導電性の突起電極であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 細線状の導電材の外囲を絶縁材で被覆
した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を形
成する工程と、 前記導体部材群を構成している各導体部材を絶縁性樹脂
で互いに接着固定して直方体状の基板ブロックを形成す
る工程と、 前記基板ブロックに対して所定の厚みでスライシング
し、その上下面内に複数の導電材とそれら外周を各々被
覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は前記絶縁性樹
脂と複数の導体部材とで構成された基板要素を形成する
工程と、 前記基板要素の上面と下面とに金属被膜を形成して配線
基板を形成する工程と、 前記配線基板の上面に半導体素子を搭載する工程と、 前記配線基板上の半導体素子の電極と前記配線基板の上
面の導電材とを接続部材で電気的に接続する工程と、 前記配線基板の上面の半導体素子、接続部材の外囲を封
止樹脂で封止する工程とよりなることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項１２】 基板ブロックに対して所定の厚みでス
ライシングし、その上下面内に複数の導電材とそれら外
周を各々被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は絶
縁性樹脂と複数の導電材で構成された基板要素を形成す
る工程では、前記基板ブロックを構成している導電部材
群の長手方向に対して３０°〜１５０°の間で０．０５
［ｍｍ］〜２．００［ｍｍ］の厚さにスライシングする
ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１３】 基板ブロックに対して所定の厚みでス
ライシングし、その上下面内に複数の導電材とそれら外
周を各々被覆した絶縁材との断面が配列され、外囲は絶
縁性樹脂と複数の導電材で構成された基板要素を形成す
る工程の後、スライシングした基板要素の両面をポリッ
シングにより面加工する工程をさらに有することを特徴
とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１４】 基板要素の上面と下面とに金属被膜を
形成して配線基板を形成する工程は、前記基板要素の上
面の半導体素子を搭載する箇所に金属被膜を形成してボ
ンディングパッド部を形成する工程と、前記基板要素の
上面の搭載する半導体素子との電気的接続部材が接続す
る箇所であって前記基板要素の導電材と接続した金属被
膜を電極パッドとして形成する工程と、前記基板要素の
下面の露出した導電材上に金属被膜を形成して電極パッ
ドを形成する工程とよりなることを特徴とする請求項１
１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１５】 細線状の導電材の外囲を絶縁材で被覆
した導体部材の複数を束ねて配列させて導体部材群を形
成する工程は、複数の導体部材をその断面が格子状また
は千鳥状の細密充填状に複数配列で束ねて配列させるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項１６】 配線基板上の半導体素子の電極端子と
前記配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に接
続する工程は、導電性の金属細線で接続することを特徴
とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１７】 配線基板上の半導体素子の電極と前記
配線基板の上面の導電材とを接続部材で電気的に接続す
る工程は、導電性の突起電極で接続することを特徴とす
る請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１８】 配線基板の上面の半導体素子、接続部
材の外囲を封止樹脂で封止する工程の後、前記配線基板
の下面の露出した導電材面上の電極パッドにボール電極
を形成する工程を有することを特徴とする請求項１１に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１９】 細線状の導電材の外囲を絶縁材で被覆
した導体部材の複数を束ねて配列させ、導体部材群を形
成する工程において、前記導電材は銅、銅合金、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金の
いずれかの金属細線であることを特徴とする請求項１１
に記載の半導体装置の製造方法。
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