專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法、電子設(shè)備、電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、電子設(shè)備、電子儀器和半導(dǎo)體裝置的制造方法，尤其適用于半導(dǎo)體封裝的層疊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
以往的半導(dǎo)體封裝中，例如像專利文獻(xiàn)1所公開的那樣，通過隔著焊錫球?qū)盈B半導(dǎo)體封裝，實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省。這里，在層疊的半導(dǎo)體封裝之間填充樹脂。
專利文獻(xiàn)1特開2002-170906號(hào)公報(bào)但是以往的半導(dǎo)體封裝中，隔著焊錫球?qū)盈B的半導(dǎo)體封裝之間的整個(gè)空隙中填充樹脂。因此，固化半導(dǎo)體封裝之間填充的樹脂時(shí)，樹脂中包含的水分不能充分去除，半導(dǎo)體封裝之間填充的樹脂中仍殘留水分。這樣，層疊的半導(dǎo)體封裝二次安裝的回流時(shí)，半導(dǎo)體封裝之間填充的樹脂中包含的水分氣化而膨脹，存在半導(dǎo)體封裝之間產(chǎn)生剝離的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種可防止層疊的半導(dǎo)體封裝二次安裝時(shí)的位置偏離，并且抑制半導(dǎo)體封裝之間的剝離的半導(dǎo)體裝置、電子設(shè)備、電子儀器和半導(dǎo)體裝置的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括裝載第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以配置在上述第一半導(dǎo)體芯片上的形態(tài)、被支持在上述第一半導(dǎo)體封裝上的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出、并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂。
由此，隔著第一半導(dǎo)體芯片上配置的樹脂而固定第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝成為可能，第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間設(shè)置了樹脂的情況下，也能夠在第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間殘留間隙。因此，能夠容易去除第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂中包含的水分，二次安裝時(shí)進(jìn)行回流處理的情況下，能夠抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂膨脹。其結(jié)果是能夠抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離，并且用樹脂固定第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝，能夠防止第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的位置偏離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括裝載第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以端部配置在上述第一半導(dǎo)體芯片上的形態(tài)、被支持在上述第一半導(dǎo)體封裝上的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出、并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂。
由此，隔著第一半導(dǎo)體芯片上配置的樹脂，固定第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝成為可能，第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間設(shè)置樹脂的情況下，也能夠在第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間殘留間隙，同時(shí)在同一第一半導(dǎo)體芯片上能夠配置多個(gè)半導(dǎo)體封裝。因此，能夠進(jìn)一步縮小安裝面積，并且能夠抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離，同時(shí)，能夠防止層疊的第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝的二次安裝時(shí)的位置偏離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹脂僅設(shè)置在上述第二半導(dǎo)體封裝和上述第一半導(dǎo)體芯片的相對(duì)向面上。
由此，能夠不使樹脂與第一半導(dǎo)體封裝接觸、隔著配置在第一半導(dǎo)體芯片上的樹脂有效地固定第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝。從而，能夠抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離，能夠防止層疊的第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝的二次安裝時(shí)的位置偏離。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹脂設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片的中央部。
由此，隔著突出電極電連接第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝的情況下，也能夠在從突出電極離開的位置上配置樹脂。因此，能夠抑制樹脂的伸縮影響波及突出電極，并能夠提高溫度循環(huán)等的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹脂中混入有填充物。
由此，能夠容易控制樹脂的粘度，防止樹脂的液態(tài)下垂，容易控制樹脂的存在范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第一半導(dǎo)體封裝具有倒裝片安裝上述第一半導(dǎo)體芯片的第一載體基板，和在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第一載體基板之間設(shè)置的樹脂層，上述第二半導(dǎo)體封裝具有第二半導(dǎo)體芯片；安裝上述第二半導(dǎo)體芯片的第二載體基板；接合上述第一載體基板、在上述第一半導(dǎo)體芯片上保持上述第二載體基板的突出電極；和密封上述第二半導(dǎo)體芯片的密封件。
由此，第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝種類不同的情況下，也防止層疊的第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝的二次安裝時(shí)的位置偏離，并且，能夠抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離，能節(jié)省空間，并且可以提高第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的連接可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述突出電極是焊錫球。
由此，通過進(jìn)行回流處理，能夠電連接第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝，能夠在第一半導(dǎo)體封裝上高效安裝第二半導(dǎo)體封裝。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間設(shè)置的樹脂，與上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第一載體基板之間設(shè)置的樹脂層相比，彈性系數(shù)低。
由此，施加在第一半導(dǎo)體芯片上的沖擊能夠被第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間設(shè)置的樹脂有效吸收。這樣，能夠提高半導(dǎo)體芯片的耐沖擊性，確保半導(dǎo)體芯片的可靠性，并且層疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第一半導(dǎo)體封裝是在上述第一載體基板上倒裝片安裝上述第一半導(dǎo)體芯片的球柵陣列，上述第二半導(dǎo)體封裝是模壓密封上述第二載體基板上裝載的第二半導(dǎo)體芯片的球柵陣列或芯片大小封裝。
由此，使用通用封裝的情況下，也能夠防止層疊的半導(dǎo)體封裝二次安裝時(shí)的位置偏離，并且抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離，不惡化生產(chǎn)效率，提高不同種類封裝之間的連接可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的電子設(shè)備，其特征在于包括裝載電子零件的第一封裝；以在上述電子零件上配置的形態(tài)、在上述第一封裝上被支持的第二封裝；配置成上述電子零件的至少一部分露出、并被設(shè)置在上述電子零件和上述第二封裝之間的樹脂。
由此，能夠隔著電子零件上配置的樹脂固定第一封裝和第二封裝，在第一封裝和第二封裝之間設(shè)置了樹脂的情況下，也能夠在第一封裝和第二封裝之間殘留間隙。這樣，能夠抑制第一封裝和第二封裝之間的剝離，并且用樹脂固定第一封裝和第二封裝，防止第一封裝和第二封裝之間的位置偏離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的電子儀器，其特征在于包括裝載第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以在上述第一半導(dǎo)體芯片上配置的形態(tài)、在上述第一半導(dǎo)體封裝上被支持的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出、并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂；裝載支持上述第二半導(dǎo)體封裝的上述第一半導(dǎo)體封裝的母基板；隔著上述母基板被連接在上述第一半導(dǎo)體芯片的電子零件。
由此，能夠抑制層疊的半導(dǎo)體封裝的可靠性惡化，并且防止二次安裝時(shí)的半導(dǎo)體封裝的位置偏離，可以實(shí)現(xiàn)電子儀器的小型化、輕量化，并且提高電子設(shè)備的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括向裝載在第一半導(dǎo)體封裝上的第一半導(dǎo)體芯片供給樹脂的工序；以上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分從上述樹脂露出的形態(tài)、將裝載了第二半導(dǎo)體芯片的第二半導(dǎo)體封裝安裝在上述第一半導(dǎo)體封裝上的工序。
由此，第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間填充樹脂的情況下，也能夠在第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間殘留間隙，能夠防止層疊的半導(dǎo)體封裝二次安裝時(shí)的位置偏離，并且抑制第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝之間的剝離。


圖1是表示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2是表示圖1的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一例的截面圖；圖3是表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖4是表示第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖5是表示第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖；圖6是表示第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖中，PK1、PK2、PK11、PK12、PK21、PK22、PK31、PK32、PK41、PK42—半導(dǎo)體封裝，1、11、21、31、41、61、71、81、91、101、201—載體基板，2a、2b、9、12、22a、22c、32a、32c、42a、42c、62a、62b、72、82、92a、92c、102a、102c、202a、202c—岸面，3、23、33a、33b、43、51、63、93、103a、103b、103c、203a、203b、203c—半導(dǎo)體芯片，4、13、24、26、36、44、46、58、64、66、73、83、94、96、106、206—突出電極，5、25、45、65、95—各向異性導(dǎo)電片，7—焊劑，14、37、74、84、107、207—密封樹脂，15、38、59、67、97—樹脂，22b、32b、42b、92b、102b、202b—內(nèi)部配線，34a、34b、104a、104b、104c、204a、204b、204c—粘接層，35a、35b、105a、105b、105c、205a、205b、205c—導(dǎo)電性線，52—電極片墊片，53—絕緣膜，54—應(yīng)力緩和層，55—再配置配線，56—焊料抗蝕劑層，57—開口部。
具體實(shí)施例方式
下面參考

本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的示意結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖1中，半導(dǎo)體封裝PK1上設(shè)置載體基板1，載體基板1的兩面上分別形成有岸面2a，2b。并且，載體基板1上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片3，在半導(dǎo)體芯片3上設(shè)有用于倒裝片安裝的突出電極4。并且，半導(dǎo)體芯片3上設(shè)置的突出電極4隔著各向異性導(dǎo)電片5，ACF(各向異性導(dǎo)電膜)接合于岸面2b上。
另一方面，半導(dǎo)體封裝PK2上設(shè)置載體基板11，載體基板11的背面上形成岸面12，岸面12上設(shè)有突出電極13。另外，載體基板11上安裝半導(dǎo)體芯片，已安裝半導(dǎo)體芯片的載體基板11用密封樹脂14被密封。另外，載體基板11上可以安裝成線焊接連接的半導(dǎo)體芯片，也可以為倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片，也可以安裝成半導(dǎo)體芯片的層疊結(jié)構(gòu)。
并且，通過載體基板1上設(shè)置的岸面2b上接合突出電極13，以使載體基板11配置在半導(dǎo)體芯片3上的形態(tài)，在半導(dǎo)體封裝PK1上安裝了半導(dǎo)體封裝PK2。
另外，半導(dǎo)體芯片3上配置樹脂15，以露出半導(dǎo)體芯片3的至少一部分，而半導(dǎo)體封裝PK2隔著樹脂15固定在半導(dǎo)體芯片3上。這里，作為樹脂15，可以使用樹脂膏或樹脂片之一。
由此隔著半導(dǎo)體芯片3上設(shè)置的樹脂15能夠固定半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2，在半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間設(shè)置樹脂15的情況下，也能夠在半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間殘留間隙。因此，能夠容易去除半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的樹脂15中包含的水分，二次安裝時(shí)進(jìn)行突出電極6的回流處理時(shí)，也能夠抑制半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的樹脂15膨脹。其結(jié)果，能夠抑制半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的剝離，并且能夠用樹脂15固定半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2，防止半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的位置偏離。
樹脂15也可以僅設(shè)置在半導(dǎo)體封裝PK2和半導(dǎo)體芯片3的相對(duì)向面上。由此，能夠不使樹脂15與半導(dǎo)體封裝PK1接觸、隔著配置在半導(dǎo)體芯片3上的樹脂15有效固定半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2，能夠抑制半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2之間的剝離，并且能夠防止層疊的半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2的二次安裝時(shí)的位置偏離。
樹脂15可以設(shè)置在半導(dǎo)體芯片15的中央部。由此，隔著突出電極13電連接半導(dǎo)體封裝PK1和半導(dǎo)體封裝PK2的情況下，也能夠在從突出電極13離開的位置上配置樹脂15。這樣，能夠抑制樹脂15的伸縮影響波及突出電極13，能夠提高溫度循環(huán)等的耐久性。
半導(dǎo)體芯片3和半導(dǎo)體封裝PK2之間設(shè)置的樹脂15，與半導(dǎo)體芯片3和載體基板1之間設(shè)置的各向異性導(dǎo)電片5相比，彈性系數(shù)低為好。由此，施加在半導(dǎo)體芯片3上的沖擊能夠被樹脂15有效吸收。這樣，能夠提高半導(dǎo)體芯片3的耐沖擊性，確保半導(dǎo)體芯片3的可靠性，并且層疊半導(dǎo)體封裝PK1，PK2。
樹脂15中也可以混入氧化硅、氧化鋁等的填充物。由此，能夠容易控制樹脂15的粘度，防止樹脂15的液態(tài)下垂，容易控制樹脂15的存在范圍。
半導(dǎo)體芯片3上的樹脂15也可以僅配置在1個(gè)位置上，但也可以分散配置在半導(dǎo)體芯片3上。這里，通過將樹脂15分散配置到半導(dǎo)體芯片3上，能夠在半導(dǎo)體芯片3上確保用于樹脂15中包含的水分逃離的路徑，在半導(dǎo)體芯片3和半導(dǎo)體封裝PK2之間的間隙狹窄的情況下也能夠減少樹脂15中包含的水分。
作為載體基板1，11，例如可以使用兩面基板、多層配線基板、疊放基板、帶基板或膜基板等，作為載體基板1，11的材質(zhì)，可以使用例如聚酰胺樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、BT樹脂、芳基聚酰胺和環(huán)氧樹脂的復(fù)合物或陶瓷等。作為突出電極4，6，13，可以使用例如由Au塊、焊錫材料等覆蓋的Cu塊，Ni塊或焊錫球等。
另外，在隔著突出電極13彼此接合半導(dǎo)體封裝PK1，PK2的情況下，可以使用焊接接合、合金接合等的金屬接合，或使用ACF接合、NCF(非導(dǎo)電膜)接合、ACP(各向異性導(dǎo)電膏)接合、NCP(非導(dǎo)電膏)接合等的壓接接合。在上述實(shí)施方式中，說明了在隔著突出電極4在載體基板1上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片3的情況下使用ACF接合的方法，但也可以使用NCF接合、ACP接合、NCP接合等的壓接接合，也可以使用焊錫接合、合金接合等的金屬接合。
圖2是表示圖1的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子的截面圖。
在圖2(a)中，半導(dǎo)體封裝PK1上層疊半導(dǎo)體封裝PK2的情況下，在半導(dǎo)體封裝PK2的岸面12上作為突出電極13形成焊接球，同時(shí)向載體基板1的岸面2b上供給焊劑7。通過使用分散器等將樹脂15供給半導(dǎo)體芯片3上。
接著如圖2(b)所示，在半導(dǎo)體封裝PK1上安裝半導(dǎo)體封裝PK2。并且，通過進(jìn)行突出電極13的回流處理使突出電極13熔融，將突出電極13接合在岸面2b上。
這里，將突出電極13接合在岸面2b上時(shí)，最好將樹脂15維持在A階段狀態(tài)(通過升溫軟化樹脂的狀態(tài))或B階段狀態(tài)(通過升溫提高樹脂粘度的狀態(tài))。由此，通過突出電極13熔融時(shí)的表面張力，能夠?qū)⑼怀鲭姌O13自我匹配地配置在岸面2b上，能夠在半導(dǎo)體封裝PK1上精確配置半導(dǎo)體封裝PK2。并且，將突出電極13接合在岸面2b上時(shí)，在比突出電極13的回流時(shí)的溫度低的溫度下固化樹脂15，將樹脂15移動(dòng)到C階段狀態(tài)(固化狀態(tài))。
這里，通過在半導(dǎo)體芯片3上設(shè)置樹脂15，以使半導(dǎo)體芯片3的至少一部分露出，能夠確保樹脂15中包含的水分逃離用的間隙，并且隔著半導(dǎo)體芯片3彼此固定半導(dǎo)體封裝PK1，PK2，同時(shí)減少樹脂15中包含的水分的殘留量。
接著如圖2(c)所示，在載體基板1的背面上設(shè)置的岸面2a上形成用于將載體基板1安裝在母基板8上的突出電極6。
接著如圖2(d)所示，將形成突出電極6的載體基板1安裝在母基板8上。并且，通過進(jìn)行突出電極6的回流處理將突出電極6接合在母基板8的岸面9上。
這里，通過在半導(dǎo)體芯片3上設(shè)置樹脂15，以使半導(dǎo)體芯片3的至少一部分露出，可以在基本去除半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的樹脂15中包含的水分的狀態(tài)下，進(jìn)行突出電極6的回流處理。這樣突出電極6回流時(shí)能夠抑制樹脂15膨脹，能夠防止半導(dǎo)體封裝PK1，PK2彼此剝離。而且，在突出電極6回流時(shí)進(jìn)行突出電極13的再回流的情況下，也能夠維持用樹脂15彼此固定半導(dǎo)體封裝PK1，PK2的原樣狀態(tài)，能夠防止半導(dǎo)體封裝PK1，PK2之間的位置偏離。
在上述實(shí)施方式中，說明了為了半導(dǎo)體封裝PK2安裝在半導(dǎo)體封裝PK1上，在載體基板1的岸面2b上設(shè)置突出電極13的同時(shí)，在載體基板11的岸面12上供給焊劑7的方法，但載體基板1的岸面2b上供給焊劑7的同時(shí)，也可以在載體基板11的岸面12上設(shè)置突出電極13。也可以使用焊錫膏替代焊劑7。另外，說明了通過使用分散器等向半導(dǎo)體芯片3上供給膏狀的樹脂15的方法，但也可以向半導(dǎo)體芯片3上供給片狀的樹脂15。
圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3中，半導(dǎo)體封裝PK11上設(shè)置載體基板21，載體基板21的兩面上分別形成岸面22a，22c，同時(shí)載體基板21內(nèi)形成內(nèi)部配線22b。并且，載體基板21上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片23，在半導(dǎo)體芯片23上設(shè)有用于倒裝片安裝的突出電極24。并且，半導(dǎo)體芯片23上設(shè)置的突出電極24隔著各向異性導(dǎo)電片25ACF接合在岸面22c上。而且載體基板21的背面設(shè)置的岸面22a上設(shè)有用于將載體基板21安裝在母基板上的突出電極26。
另一方面，半導(dǎo)體封裝PK12上設(shè)置載體基板31，載體基板31的兩面上分別形成岸面32a，32c，同時(shí)，載體基板31內(nèi)形成有內(nèi)部配線32b。并且，載體基板31上隔著粘接層34a正片安裝半導(dǎo)體芯片33a，半導(dǎo)體芯片33a隔著導(dǎo)電性線35a，線焊接連接在岸面32c。另外，半導(dǎo)體芯片33a上，以避開導(dǎo)電性線35a的形態(tài)正片安裝半導(dǎo)體芯片33b，半導(dǎo)體芯片33b隔著粘接層34b固定在安裝半導(dǎo)體芯片33a上，同時(shí)隔著導(dǎo)電性線35b線焊接連接于岸面32c。
載體基板31的背面上設(shè)置的岸面32a上，以使載體基板31保持在半導(dǎo)體芯片23上的形態(tài)設(shè)有為了將載體基板31安裝在載體基板21上的突出電極36。這里，突出電極36避開半導(dǎo)體芯片23的裝載區(qū)域的形態(tài)而配置，例如可以在載體基板31的背面周圍配置突出電極36。并且在載體基板21上設(shè)置的岸面22c上接合突出電極36使之載體基板31安裝在載體基板21上。
在半導(dǎo)體芯片33a，33b的安裝面?zhèn)鹊妮d體基板31上設(shè)置密封樹脂37，通過該密封樹脂37密封了半導(dǎo)體芯片33a，33b。用密封樹脂37密封半導(dǎo)體芯片33a，33b的情況下，可以通過使用例如環(huán)氧樹脂等的熱固化樹脂的模壓成型等進(jìn)行。
在半導(dǎo)體芯片23上配置樹脂38以使露出半導(dǎo)體芯片23的至少一部分，而半導(dǎo)體封裝PK12隔著樹脂38固定在半導(dǎo)體芯片23上。
由此，即使層疊不同種類封裝的情況下，在隔著突出電極36連接的載體基板21，31之間仍殘留間隙的狀態(tài)下，能夠在載體基板21，31之間設(shè)置樹脂38。因此，安裝大小或種類不同的半導(dǎo)體芯片23，33a，33b時(shí)可節(jié)省空間，同時(shí)可防止層疊的半導(dǎo)體封裝PK11，PK12在2次安裝時(shí)位置偏離，并且能夠抑制半導(dǎo)體封裝PK11，PK12之間的剝離。
圖4是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4中，半導(dǎo)體封裝PK21上設(shè)置載體基板41，載體基板41的兩面上分別形成岸面42a，42c，同時(shí)載體基板41內(nèi)形成內(nèi)部配線42b。并且，載體基板41上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片43，半導(dǎo)體芯片43上設(shè)有用于倒裝片安裝的突出電極44。并且，半導(dǎo)體芯片43上設(shè)置的突出電極44隔著各向異性導(dǎo)電片45ACF接合在岸面42c上。另外，載體基板41的背面設(shè)置的岸面42a上設(shè)有用于將載體基板41安裝在母基板上的突出電極46。
另一方面，半導(dǎo)體封裝PK22上設(shè)置半導(dǎo)體芯片51，半導(dǎo)體芯片51上設(shè)置電極墊片52的同時(shí)，使電極墊片52露出的形態(tài)，設(shè)置絕緣膜53。并且半導(dǎo)體芯片51上露出電極墊片52、形成應(yīng)力緩和層54，電極墊片52上形成有在應(yīng)力緩和層54上延伸的再配置配線55。并且，再配置配線55上形成焊接抗蝕劑膜56，焊接抗蝕劑膜56上形成在應(yīng)力緩和層54中露出再配置配線55的開口部57。并且隔著開口部57露出的再配置配線55上設(shè)有用于將半導(dǎo)體芯片51面朝下安裝在載體基板41上的突出電極58以使半導(dǎo)體封裝PK32保持在半導(dǎo)體芯片53上。
這里，突出電極58避開半導(dǎo)體芯片43的裝載區(qū)域的形態(tài)配置，例如可以在半導(dǎo)體芯片51的周圍配置突出電極58。并且，在載體基板41上設(shè)置的岸面42c上接合突出電極58，將半導(dǎo)體芯片PK22安裝在載體基板41上。
另外，半導(dǎo)體芯片43上配置樹脂59以露出半導(dǎo)體芯片43的至少一部分，而半導(dǎo)體芯片PK22隔著樹脂59固定在半導(dǎo)體芯片43上。
由此，在半導(dǎo)體封裝PK21上層疊W-CSP(晶片級(jí)一芯片大小封裝)時(shí)，在隔著突出電極58接合的載體基板41和半導(dǎo)體芯片51之間仍殘留間隙的狀態(tài)下，能夠在載體基板41和半導(dǎo)體芯片51之間設(shè)置樹脂59。因此，半導(dǎo)體芯片43，51的種類或大小不同的情況下也不用在半導(dǎo)體芯片43，51之間插入載體基板，在半導(dǎo)體芯片43上3維安裝半導(dǎo)體芯片51，同時(shí)防止層疊的半導(dǎo)體封裝PK21，PK22在2次安裝時(shí)位置偏離，并且抑制半導(dǎo)體封裝PK21，PK22之間的剝離。其結(jié)果是抑制3維安裝的半導(dǎo)體芯片43，51的可靠性惡化，并且抑制半導(dǎo)體芯片43，51層疊時(shí)的高度增大，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片43，51安裝時(shí)節(jié)省空間。
圖5是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5中，半導(dǎo)體封裝PK31上設(shè)置載體基板61，載體基板61的兩面上分別形成有岸面62a，62b。并且，載體基板61上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片63，半導(dǎo)體芯片63上設(shè)有用于倒裝片安裝的突出電極64。并且，半導(dǎo)體芯片63上設(shè)置的突出電極64隔著各向異性導(dǎo)電片65ACF接合在岸面62b上。
另一方面，半導(dǎo)體封裝PK32，PK33上分別設(shè)置載體基板71，81，載體基板71，81的背面上分別形成岸面72，82，岸面72，82上分別設(shè)有焊錫球等的突出電極73，83。載體基板71，81上分別安裝半導(dǎo)體芯片，安裝半導(dǎo)體芯片的載體基板71，81分別用密封樹脂74，84密封。
并且，通過載體基板61上設(shè)置的岸面62b上分別接合突出電極73，83將載體基板71，81的端部分別配置在半導(dǎo)體芯片63上，將多個(gè)半導(dǎo)體封裝PK32，PK33安裝在半導(dǎo)體封裝PK31上。
另外，半導(dǎo)體芯片63上配置樹脂67以露出半導(dǎo)體芯片63的至少一部分，半導(dǎo)體封裝PK32，PK33的端部隔著樹脂67固定在半導(dǎo)體芯片63上。
由此，隔著半導(dǎo)體芯片63上配置的樹脂67能夠在半導(dǎo)體封裝PK31上統(tǒng)一固定多個(gè)半導(dǎo)體封裝PK32，PK33，即使在半導(dǎo)體封裝PK32，PK33和半導(dǎo)體封裝PK31之間設(shè)置了樹脂67的情況下，也能夠抑制制造工序復(fù)雜化，并且能夠在半導(dǎo)體封裝PK32，PK33和半導(dǎo)體封裝PK31之間殘留間隙。因此，可進(jìn)一步縮小安裝面積，并且抑制半導(dǎo)體封裝PK32，PK33和半導(dǎo)體封裝PK31之間的剝離，同時(shí)防止半導(dǎo)體封裝PK31，PK32，PK33在二次安裝時(shí)位置偏離。
半導(dǎo)體芯片63和半導(dǎo)體封裝PK32，PK33之間分別設(shè)置樹脂67的情況下，也可以在向半導(dǎo)體芯片63供給樹脂67后，向半導(dǎo)體芯片63上分別配置半導(dǎo)體封裝PK32，PK33。也可以在向半導(dǎo)體芯片63上分別配置半導(dǎo)體封裝PK32，PK33后隔著半導(dǎo)體封裝PK32，PK33之間的間隙向半導(dǎo)體芯片63上供給樹脂67。
圖6是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖6中，半導(dǎo)體封裝PK41上設(shè)置載體基板91，載體基板91的兩面上分別形成岸面92a，92b，同時(shí)載體基板91內(nèi)形成有內(nèi)部配線92b。并且，載體基板91上倒裝片安裝半導(dǎo)體芯片93，半導(dǎo)體芯片93上設(shè)有用于倒裝片安裝的突出電極94。并且，半導(dǎo)體芯片93上設(shè)置的突出電極94隔著各向異性導(dǎo)電片95ACF接合在岸面92c上。載體基板91的背面上設(shè)置的岸面92a上設(shè)有用于將載體基板91安裝到母基板的突出電極96。
另一方面，半導(dǎo)體封裝PK42，PK43上分別設(shè)置載體基板101，201，載體基板101，201的背面上分別形成岸面102a，202a，同時(shí)，載體基板101，201的表面分別形成岸面102c，202c，載體基板101，201內(nèi)分別形成內(nèi)部配線102b，202b。
并且，載體基板101，201上分別隔著粘接層104a，204a各自正片安裝半導(dǎo)體芯片103a，203a，半導(dǎo)體芯片103a，203a分別隔著導(dǎo)電線105a，205a各自線焊接連接岸面102c，202c。
另外，半導(dǎo)體芯片103a，203a上，避開導(dǎo)電線105a，205a分別正片安裝半導(dǎo)體芯片103b，203b，半導(dǎo)體芯片103b，203b分別隔著粘接層104b，204b各自固定于半導(dǎo)體芯片103a，203a上，同時(shí)分別隔著導(dǎo)電線105b，205b各自線焊接連接在岸面102c，202c。另外，半導(dǎo)體芯片103b，203b上避開導(dǎo)電線105b，205b分別正片安裝半導(dǎo)體芯片103c，203c，半導(dǎo)體芯片103c，203c分別隔著粘接層104c，204c各自固定于半導(dǎo)體芯片103b，203b，同時(shí)分別隔著導(dǎo)電線105c，205c各自線焊接連接在岸面102c，202c。
另外，載體基板101，201的背面上分別設(shè)置的岸面102a，202a上，以將載體基板101，201分別支持在半導(dǎo)體芯片93上的形態(tài)、分別設(shè)置用于將載體基板101，201安裝在載體基板91上的突出電極106，206。這里突出電極106，206最好至少存在于載體基板101，201的4角上，例如可以按コ字狀排列突出電極106，206。
并且通過在載體基板91上設(shè)置的岸面92c上分別接合突出電極106，206，使載體基板101，201的端部分別配置在半導(dǎo)體芯片93上的形態(tài)、將載體基板101，201分別安裝在載體基板91上。
另外，在半導(dǎo)體芯片103a～103c、203a～203c的安裝面?zhèn)鹊妮d體基板101，201上分別設(shè)置密封樹脂107，207，通過該密封樹脂107，207分別密封著半導(dǎo)體芯片103a～103c、203a～203c。
半導(dǎo)體芯片93上配置樹脂97以露出半導(dǎo)體芯片93的至少一部分，半導(dǎo)體封裝PK42，PK43的端部隔著樹脂97固定在半導(dǎo)體芯片93上。
由此，在同一半導(dǎo)體芯片93上可配置多個(gè)半導(dǎo)體封裝PK42，PK43，可縮小安裝面積，并且實(shí)現(xiàn)不同種類的半導(dǎo)體芯片93，103a～103c、203a～203c的三維安裝，同時(shí)抑制半導(dǎo)體封裝PK42，PK43和半導(dǎo)體封裝PK41之間的剝離，并且防止半導(dǎo)體封裝PK41，PK42，PK43在二維安裝時(shí)的位置偏離。
另外，上述的半導(dǎo)體裝置可以適用于例如液晶顯示裝置、便攜電話、便攜信息終端、攝像機(jī)、數(shù)字相機(jī)、MD(Mini Disc)播放器等的電子儀器，可以實(shí)現(xiàn)電子儀器的小型化、輕量化，并且提高電子儀器的可靠性。
另外，在上述實(shí)施方式中，舉例說明了層疊半導(dǎo)體封裝的方法，但本發(fā)明不限定于層疊半導(dǎo)體封裝的方法，例如可層疊彈性表面波(SAW)元件等的陶瓷元件、光調(diào)制器和光開關(guān)等的光學(xué)元件、磁傳感器和生物傳器等的各種傳感器類等。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括裝載第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以配置在上述第一半導(dǎo)體芯片上的形態(tài)，支持在上述第一半導(dǎo)體封裝上的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出，并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括裝載第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以端部配置在上述第一半導(dǎo)體芯片上的形態(tài)、支持在上述第一半導(dǎo)體封裝上的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出，并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述樹脂僅設(shè)置在上述第二半導(dǎo)體封裝和上述第一半導(dǎo)體芯片的相對(duì)向面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述樹脂設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片的中央部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述樹脂中混入了填充物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第一半導(dǎo)體封裝具有倒裝片安裝上述第一半導(dǎo)體芯片的第一載體基板，和在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第一載體基板之間設(shè)置的樹脂層，上述第二半導(dǎo)體封裝具有第二半導(dǎo)體芯片；安裝上述第二半導(dǎo)體芯片的第二載體基板；接合上述第一載體基板、在上述第一半導(dǎo)體芯片上保持上述第二載體基板的突出電極；和密封上述第二半導(dǎo)體芯片的密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述突出電極是焊錫球。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間設(shè)置的樹脂，與上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第一載體基板之間設(shè)置的樹脂層相比，彈性系數(shù)低。
9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述第一半導(dǎo)體封裝是在上述第一載體基板上倒裝片安裝上述第一半導(dǎo)體芯片的球柵陣列，上述第二半導(dǎo)體封裝是模壓密封上述第二載體基板上裝載的第二半導(dǎo)體芯片的球柵陣列或芯片大小封裝。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于包括裝載電子零件的第一封裝；以在上述電子零件上配置的形態(tài)、在上述第一封裝上被支持的第二封裝；配置成上述電子零件的至少一部分露出、并設(shè)置在上述電子零件和上述第二封裝之間的樹脂。
11.一種電子儀器，其特征在于包括裝載了第一半導(dǎo)體芯片的第一半導(dǎo)體封裝；以在上述第一半導(dǎo)體芯片上配置的形態(tài)、在上述第一半導(dǎo)體封裝上被支持的第二半導(dǎo)體封裝；配置成上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分露出、并被設(shè)置在上述第一半導(dǎo)體芯片和上述第二半導(dǎo)體封裝之間的樹脂；裝載支持上述第二半導(dǎo)體封裝的上述第一半導(dǎo)體封裝的母基板；隔著上述母基板連接上述第一半導(dǎo)體芯片的電子零件。
12.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括向裝載在第一半導(dǎo)體封裝上的第一半導(dǎo)體芯片供給樹脂的工序；使上述第一半導(dǎo)體芯片的至少一部分從上述樹脂露出的形態(tài)、將裝載了第二半導(dǎo)體芯片的第二半導(dǎo)體封裝安裝在上述第一半導(dǎo)體封裝上的工序。
全文摘要
防止層疊的半導(dǎo)體封裝的二次安裝時(shí)的位置偏離并且抑制半導(dǎo)體封裝之間的剝離。在隔著突出電極(13)彼此接合的半導(dǎo)體封裝PK1，PK2中，在半導(dǎo)體芯片(3)上層疊樹脂以露出半導(dǎo)體芯片(3)的至少一部分，隔著樹脂(15)將半導(dǎo)體封裝PK2固定在半導(dǎo)體芯片(3)上。
文檔編號(hào)H01L25/065GK1542963SQ20041003864
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者青 哲理, 青栁哲理 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社