專利名稱：多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及一種搭載了半導(dǎo)體芯片的樹脂襯底和薄膜部件相互交替疊層而立體構(gòu)成的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件及其制造方法。
背景技術(shù)：
伴隨著手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)等各種電子裝置的小型化及高性能化的要求，提出了電子部件，特別是將復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體芯片疊層后，再將它們整體化的多層構(gòu)造的半導(dǎo)體微型組件的方案。
為將這樣的疊層型半導(dǎo)體微型組件簡便而低成本地制造的方法以前就被提出了。
以前的半導(dǎo)體微型組件，是匯集了形成了所規(guī)定的布線電路的印刷基板、搭載在印刷基板上的半導(dǎo)體芯片、具有形成了可收容半導(dǎo)體芯片的開口和能與印刷基板的布線電路的導(dǎo)電性塊的層間部件的疊層物。并且，以前的半導(dǎo)體微型組件，是由包含在成為層間部件的絕緣性基材兩面粘貼保護(hù)薄膜的工序、在絕緣性基材的所規(guī)定位置形成貫通孔的工序、在貫通孔中充填導(dǎo)電性軟膏形成導(dǎo)電塊的工序、剝離保護(hù)薄膜的工序、在絕緣性基材上形成可收容半導(dǎo)體芯片的開口部的工序、將絕緣性基材和印刷基板交替疊層粘結(jié)的工序的方法制造的(如專利文件1)。
根據(jù)這個(gè)方法，在兩面粘貼了保護(hù)薄膜的絕緣性基材的所規(guī)定位置上形成貫通孔，在該貫通孔中充填導(dǎo)電性軟膏以后，通過剝離保護(hù)薄膜，由此可以在絕緣性基材的兩面上形成突出的導(dǎo)電性塊。該方法中，因?yàn)槭窃谪炌ń^緣性基材的貫通孔中充填導(dǎo)電性軟膏，所以與一側(cè)封閉的通道(via)孔的情況相比，避免了在充填時(shí)孔內(nèi)生成間隙，能夠提高連接的信賴性。還有，不再需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力的電解電鍍，所以能夠簡便價(jià)廉地制造半導(dǎo)體微型組件。
再有，伴隨著IC卡及手機(jī)等的電子器械的小型化，為實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體微型組件的進(jìn)一步高密度化和薄型化，提出了交替疊層組裝了半導(dǎo)體芯片的電路襯底和層間部件，通過瞬間加熱制作的疊層型半導(dǎo)體微型組件(如專利文件2)。具體地講，預(yù)先組裝了半導(dǎo)體芯片的電路襯底，和具有可收容半導(dǎo)體芯片的開口部的層間部件通過粘結(jié)劑層交替疊層，瞬間加熱該疊層體。由此，將半導(dǎo)體芯片埋入層間部件的開口部內(nèi)，通過層間部件上形成的導(dǎo)體凸起可使半導(dǎo)體芯片間電連接。只要根據(jù)這個(gè)方法，可得到半導(dǎo)體芯片之間距離的縮短，降低因布線電阻或電感引起的不合適。其結(jié)果，可以不遲延電信號的傳遞，還能得到布線襯底的高密度、高機(jī)能及薄型化。
(專利文獻(xiàn)1)日本特開2002-64179號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)日本特開2003-218273號公報(bào)(發(fā)明所要解決的課題)近年，開發(fā)了研磨半導(dǎo)體芯片使其變薄的技術(shù)，和將該薄半導(dǎo)體芯片以好的成品率組裝在襯底上的技術(shù)，多層疊層情況的疊層數(shù)具有進(jìn)一步增加的傾向。還有，例如，半導(dǎo)體儲存器中，伴隨著儲存容量的增大芯片面積也在增大。將面積大的半導(dǎo)體芯片多層疊層形成微型組件的情況下，微型組件的彎曲變形成為問題。還有，微型組件的彎曲變形，具有隨著印刷基板的薄型化的進(jìn)展而變大的傾向。因此，為了組裝了半導(dǎo)體芯片的印刷基板與層間部件多層疊層，控制彎曲變形的發(fā)生就變得非常重要。
另一方面，近年，為實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型、薄型化的半導(dǎo)體芯片或半導(dǎo)體微型組件的組裝，以BGA(Ball·Grid·Array＝球·格·柵)方式等進(jìn)行的在增加。這樣的組裝方法中，為和母板連接而形成的焊錫球或墊電極的高度不能做得很高。因此，常溫下有彎曲的情況或粘結(jié)時(shí)由加熱產(chǎn)生彎曲的情況下，就無法將半導(dǎo)體微型組件組裝到母板上?；蛘呤牵捎趶澢冃蔚漠a(chǎn)生而使部分組裝效果不良。也就是，半導(dǎo)體微型組件，即便在電特性方面為優(yōu)制品，但是在組裝方面卻為不良品，這已經(jīng)成為課題。且，以存儲器為主體的微型組件中，例如DRAM和SARM的混合組裝或DRAM和閃光儲存器的混合組裝，再有，控制它們的半導(dǎo)體芯片也被要求安裝。因此，最好的是抑制將厚度或特性不同的半導(dǎo)體微型組件疊層的情況下的彎曲變形。
對此，如上所述的以前的方法中，只表示了疊層組裝了同樣形狀的半導(dǎo)體芯片的襯底的構(gòu)成及為了這個(gè)構(gòu)造的方法。還有，即便是在附圖中，也沒有表示搭載混合組裝構(gòu)成或控制用半導(dǎo)體芯片的構(gòu)成。也就是，在這些先行示例中，關(guān)于疊層構(gòu)成進(jìn)行了展示，但是關(guān)于抑制疊層后的半導(dǎo)體微型組件的彎曲變形卻未做任何表示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是以提供抑制了彎曲變形發(fā)生的多層構(gòu)造式半導(dǎo)體微型組件為目的。
(解決課題的方法)為解決上述課題，本發(fā)明的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，是將具有第1埋入導(dǎo)體及上表面上組裝了半導(dǎo)體芯片的樹脂襯底，和具有形成了為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部及與上述第1埋入導(dǎo)體電連接的第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件交替疊層而形成的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，上述樹脂襯底及上述薄膜部件為復(fù)數(shù)層，上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層的樹脂襯底比其他的樹脂襯底厚。
根據(jù)這個(gè)構(gòu)造，因?yàn)樽钕聦拥臉渲r底比其他的樹脂襯底厚，所以能夠防止半導(dǎo)體微型組件制造時(shí)發(fā)生的彎曲變形。為此，本發(fā)明的半導(dǎo)體微型組件在與母板等連接時(shí)不易發(fā)生連接不良的現(xiàn)象。
上述薄膜部件，具有樹脂基材和設(shè)置在上述開口部周圍的上述第2埋入導(dǎo)體，由于上述樹脂基材的厚度，比上述半導(dǎo)體芯片的厚度大，在疊層時(shí)可以進(jìn)行充分地加壓，就可充分取得薄膜部件和樹脂襯底的連接。還可以抑制由于彎曲變形的連接不良或斷裂的發(fā)生。
上述第1埋入導(dǎo)體從上述樹脂襯底的上表面貫通到背面，由于連接在上述第1埋入導(dǎo)體的上述第2埋入導(dǎo)體從上述樹脂基材的上表面及背面突出，當(dāng)樹脂襯底從上部向該突出部加壓時(shí)，可以保持充分地加壓力進(jìn)行加壓，能夠壓縮第2埋入導(dǎo)體的導(dǎo)電性樹脂材料減小埋入導(dǎo)體的阻抗。
上述設(shè)置在最下層的樹脂襯底的背面上，還可以形成與外部器件連接的復(fù)數(shù)個(gè)外部連接用接線柱。本發(fā)明的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件可以利用例如焊錫球或墊等組裝到母板上。且，作為外部連接用接線柱形成的墊或焊錫球既可以形成在樹脂襯底的全表面，也可以集中形成在一定區(qū)域。因?yàn)楸景l(fā)明的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件彎曲變形小，即便是這種組裝方法也能夠進(jìn)行成品率好的組裝。
還可以在除上述最下層設(shè)置的樹脂襯底的上述樹脂襯底中組裝形成了上述半導(dǎo)體存儲元件的上述半導(dǎo)體芯片，在上述設(shè)置在最下層的樹脂襯底上組裝形成了為控制上述半導(dǎo)體存儲元件的控制用半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片。由此構(gòu)造，可以實(shí)現(xiàn)包含對半導(dǎo)體存儲元件控制的微型組件。在此基礎(chǔ)上，可以大幅度控制母板上組裝時(shí)的組裝不良的發(fā)生。因此，組裝高價(jià)的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件時(shí)的不良產(chǎn)生將會消失，電子裝置的低成本也成為可能。
上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層及最上層的樹脂襯底上組裝的上述半導(dǎo)體芯片的至少一個(gè)的厚度，比其他樹脂襯底上組裝的上述半導(dǎo)體芯片厚，由此，樹脂襯底，剛性強(qiáng)的半導(dǎo)體芯片變厚，所以還能夠抑制彎曲變形的發(fā)生。
還有，上述樹脂襯底中設(shè)置在最上層的樹脂襯底的上方，還可以設(shè)置比上述樹脂襯底熱傳導(dǎo)率大的剛性板。根據(jù)該構(gòu)造，在改善多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的放熱特性的同時(shí)，還可以抑制彎曲變形的發(fā)生。還有，由加熱加壓形成半導(dǎo)體微型組件時(shí)，是通過熱傳導(dǎo)性高的剛性板進(jìn)行的，還可以對樹脂襯底或薄膜部件進(jìn)行比較均勻的溫度分布的加熱。為此，可使樹脂襯底和薄膜部件之間的連接性良好，防止由彎曲變形而產(chǎn)生的連接不良。
上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層及最上層的樹脂襯底以外的樹脂襯底中的上述第1埋入導(dǎo)體的直徑，比設(shè)置在上述最下層及最上層的樹脂襯底中的上述第1埋入導(dǎo)體的直徑大亦可。在加壓及加熱時(shí)，從疊層方向看設(shè)置在中央部附近的樹脂襯底及薄膜部件上較難施加壓力或熱量。本發(fā)明的半導(dǎo)體微型組件中，即便是樹脂襯底或薄膜部件上施加的壓力不充分，但是因?yàn)橹醒氩扛浇牡?埋入導(dǎo)體的直徑做得大，抑制了連接電阻的上升也抑制了整體的阻抗值的偏差。還有，通過增大第1埋入導(dǎo)體的直徑可以加大熱傳導(dǎo)，所以，可以防止埋入導(dǎo)體的硬化遲延。
上述薄膜部件中，設(shè)置在與最下層及最上層的樹脂襯底接觸的薄膜部件以外的薄膜部件中的上述第2埋入導(dǎo)體的直徑，比設(shè)置在與上述最下層及最上層樹脂襯底接觸的薄膜部件中的上述第2埋入導(dǎo)體的直徑大，由此，可以抑制從疊層方向看中央部附近的連接阻抗的上升。
上述半導(dǎo)體芯片的主面上設(shè)置了墊電極，上述樹脂襯底，還具有與上述墊電極結(jié)合的連接用接線柱，和連接上述連接用接線柱與上述第1埋入導(dǎo)體的布線，由此，在樹脂襯底上組裝了半導(dǎo)體芯片后，進(jìn)行必要的電檢查及預(yù)燒試驗(yàn)，可以確認(rèn)是正品后進(jìn)行微型組件化。
上述墊電極設(shè)置在上述半導(dǎo)體芯片的中央?yún)^(qū)域，上述布線，通過設(shè)置在上述樹脂襯底的上表面及背面上，可以大幅度地抑制由樹脂襯底與半導(dǎo)體芯片的線膨脹率的差而引起的彎曲變形，所以，能夠以好的成品率進(jìn)行組裝。
上述半導(dǎo)體芯片，還具有設(shè)置在主面兩端相互等高的突起，上述樹脂襯底，還具有與上述突起接觸的虛設(shè)電極，由此，將半導(dǎo)體芯片組裝到樹脂襯底上時(shí)半導(dǎo)體芯片不會傾斜。還有，組裝后半導(dǎo)體芯片上產(chǎn)生應(yīng)力的情況下，也可由突起和虛設(shè)電極的接觸承受該應(yīng)力，所以能夠抑制半導(dǎo)體芯片的裂紋等的發(fā)生。
連接在上述墊電極上的上述第1埋入導(dǎo)體中的一部分的埋入導(dǎo)體直徑亦可以比其他埋入導(dǎo)體的直徑大。例如，通過增大連接半導(dǎo)體芯片的電源或接地用接線柱，或者是模擬接線柱或100MHz以上的信號用數(shù)碼接線柱等的埋入導(dǎo)體的直徑，可以降低作為傳送電路的阻抗值，就能防止電特性的劣化。例如，只要增大連接電源線或高速信號線接線柱的埋入導(dǎo)體的直徑，電壓降低或誤信號就不易產(chǎn)生。還有，可以防止半導(dǎo)體微型組件的各層間可能產(chǎn)生的阻抗的偏差或由于不規(guī)整的信號反射。還有，只要電壓降低不易產(chǎn)生，在使用微型組件時(shí)埋入導(dǎo)體生成的焦耳熱也小，能夠抑制半導(dǎo)體微型組件內(nèi)部的發(fā)熱。
構(gòu)成上述樹脂襯底的樹脂基材，最好的是由含重量比為70％以上95％以下的無機(jī)填料和熱硬化樹脂的混合物而成。
本發(fā)明的第1多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，具有準(zhǔn)備上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底、上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底更比上述第1樹脂襯底厚的第2樹脂襯底、形成為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部且有第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件的工序a，將上述第2樹脂襯底設(shè)為最下層，在上述第2樹脂襯底上交替疊層上述薄膜部件和上述第1樹脂襯底的工序b，將由上述工序b疊層的上述第1樹脂襯底、上述第2樹脂襯底及上述薄膜部件從最下層及最上層進(jìn)行加熱及加壓使上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底和薄膜部件相互粘結(jié)的同時(shí)，還使上述第1埋入導(dǎo)體和第2埋入導(dǎo)體連接的工序c。
根據(jù)該方法，因?yàn)槭菍⒈鹊?樹脂襯底厚的第2樹脂襯底設(shè)置在最容易受到應(yīng)力的最下層，所以在工序c加熱及加壓的情況下可以減小半導(dǎo)體微型組件的彎曲變形。
由于還包含粘結(jié)設(shè)置在最上層的上述第1樹脂襯底的上方，比上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底的熱傳導(dǎo)率更大的剛性板的工序d，所以，加熱及加壓時(shí)對各層的樹脂襯底或薄膜部件能夠較均勻溫度分布地加熱。
上述工序d中，求出上述工序c生成的上述多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的彎曲變形量，對應(yīng)求得的彎曲變形量通過選擇上述剛性板的材料，能夠更進(jìn)一步減小彎曲變形量。
本發(fā)明的第2多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，具有準(zhǔn)備上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底、上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有上述第1埋入導(dǎo)體的更比上述第1樹脂襯底厚的第2樹脂襯底、形成為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部且有第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件的工序a，將上述第2樹脂襯底設(shè)為最下層，在上述第2樹脂襯底上交替疊層上述薄膜部件和上述第1樹脂襯底的工序b，在最上層的上述第1樹脂襯底的上方，設(shè)置比上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底的熱傳導(dǎo)率更大的剛性板的工序c，上述工序c之后，將疊層的上述第1樹脂襯底、上述第2樹脂襯底、上述薄膜部件及上述剛性板從最下層及最上層進(jìn)行加熱及加壓使上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底和薄膜部件相互粘結(jié)的同時(shí)，還使上述第1埋入導(dǎo)體和第2埋入導(dǎo)體連接的工序d。
根據(jù)該方法，還可以在設(shè)置剛性板之后集中對疊層體進(jìn)行加熱及加壓形成半導(dǎo)體微型組件。
—發(fā)明的效果—本發(fā)明的各多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，因?yàn)槭乖O(shè)置在最下層的樹脂襯底比其他的樹脂襯底厚，所以能夠抑制制造工序中產(chǎn)生的彎曲變形。其結(jié)果，即便是與母板連接的接線柱數(shù)目增加也能夠好信賴性地組裝，對電子裝置的高機(jī)能化及低成本化具有好的效果。


圖1，是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件整體構(gòu)成的概略立體圖。
圖2，是表示第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件圖1所示A-A線的剖面圖。
圖3(a)至圖3(c)，是各自表示為說明第1實(shí)施方式的樹脂襯底的形狀的概略平面圖，B-B線的剖面圖，及樹脂襯底的背面概略平面圖。
圖4(a)至圖4(c)，是為說明第1實(shí)施方式所涉及的薄膜部件的形狀的概略平面圖及部分剖面圖。
圖5(a)至圖5(c)，是表示第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的制造工序的剖面圖。
圖6(a)至圖6(d)，是表示第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的制造工序的剖面圖。
圖7(a)至圖7(d)，是表示第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的制造工序的剖面圖。
圖8，是表示分解圖1所示第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的圖。
圖9，是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的剖面圖。
圖10，是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的剖面圖。
圖11，是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的變形例的剖面圖。
圖12，是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的剖面圖。
圖13(a)、圖13(b)，是表示用于本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的第1樹脂襯底上表面及背面的平面圖。
圖14(a)、圖14(b)，是表示組裝于第5實(shí)施方式所涉及的第1樹脂襯底上的半導(dǎo)體芯片的平面圖、及圖14(a)所示的D-D線剖面圖。
圖15，是表示第5實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件中，將半導(dǎo)體芯片組裝到第1樹脂襯底上的狀態(tài)的剖面圖。
圖16，是表示用于本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的第1樹脂襯底的平面圖。
(符號說明)1 半導(dǎo)體微型組件2、2a、2b、2c、2d、200 半導(dǎo)體芯片3、3a、3b、3c、300、400第1樹脂襯底4 第2樹脂襯底5、5a、5b、5c、5d 薄膜部件7、7a、7b 第1埋入導(dǎo)體8 第1樹脂基材9、9a、9b 第2埋入導(dǎo)體10 開口部11 半導(dǎo)體芯片連接用接線柱12 布線13 連接用區(qū)域15 粘結(jié)層17 焊錫球18 第2樹脂基材19 銅箔20 感光性膜21 掩模22 剛性板23 基材24 密封樹脂28、280墊電極29 雙面銅膜襯底
30 半導(dǎo)體芯片31 第1層第1樹脂襯底32 第2層第1樹脂襯底33 第3層第1樹脂襯底51 第1層薄膜部件52 第2層薄膜部件53 第3層薄膜部件70、90、250 貫通孔80 第1樹脂基材100、110、120、130 半導(dǎo)體微型組件131 連接用區(qū)域140 虛設(shè)電極240 液狀樹脂310 突起部具體實(shí)施方式
(第1實(shí)施方式)參照圖1至圖4說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件。
圖1，是表示本發(fā)明各實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件整體構(gòu)成的概略立體圖。圖2，是表示圖1所示A-A線的剖面圖。還有圖3(a)至圖3(c)，是表示為說明用于各個(gè)本實(shí)施方式的樹脂襯底的概略平面圖，B-B線部分的剖面圖，及樹脂襯底背面的概略平面圖。再有，圖4(a)至圖4(c)，是為說明第1實(shí)施方式所涉及的薄膜部件的形狀的概略平面圖及部分剖面圖。且在這些圖中，為了方便半導(dǎo)體微型組件各部分的厚度或長度以及形狀等的圖形表示，與實(shí)際形狀有差異。還有，埋入導(dǎo)體或外部連接用外部連接用接線柱的個(gè)數(shù)或形狀也與實(shí)物不同，以容易圖形表示的形式繪制。
如圖1、圖2所示那樣，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1，是由上表面組裝了半導(dǎo)體芯片2的第1樹脂襯底3和薄膜部件5交替疊層而形成。再有，在半導(dǎo)體微型組件1中，將用于最下層的樹脂襯底做得比其他樹脂襯底厚，同時(shí)在背面設(shè)置了外部連接用接線柱。半導(dǎo)體微型組件1，具有將這些第1樹脂襯底3、第2樹脂襯底4及薄膜部件5疊層，通過加熱和加壓整體化的構(gòu)造。且，為區(qū)別最下層樹脂襯底和其他樹脂襯底，附圖中其他的樹脂襯底表示為第1樹脂襯底3，最下層樹脂襯底表示為樹脂襯底4進(jìn)行以下說明。
進(jìn)一步說明有關(guān)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件的構(gòu)造。
如圖2及圖3(a)至圖3(c)所示那樣，用于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1第1樹脂襯底3，具有第1樹脂基材(第1樹脂芯)8、形成在第1樹脂基材8的中央?yún)^(qū)域?yàn)檫B接半導(dǎo)體芯片2的復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體芯片連接用接線柱11、設(shè)置在第1樹脂基材8的周邊部貫通第1樹脂基材8的復(fù)數(shù)個(gè)第1埋入導(dǎo)體7、設(shè)置在第1埋入導(dǎo)體7兩端的連接用區(qū)域13、連接所規(guī)定半導(dǎo)體芯片連接用接線柱11及連接用區(qū)域13和第1埋入導(dǎo)體7的復(fù)數(shù)個(gè)布線12。
在此，作為第1埋入導(dǎo)體7的材料，使用導(dǎo)電性樹脂材料或電鍍導(dǎo)體。還有，第1樹脂基材(第1樹脂芯)8可以利用熱硬化樹脂和補(bǔ)強(qiáng)材形成的基材。作為熱硬化樹脂可以利用從環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、對聚苯乙醚樹脂、苯酚樹脂、氟樹脂及異氰酸樹脂中選擇的至少一種。作為補(bǔ)強(qiáng)材可以利用玻璃纖維形成的織布或不織布，有機(jī)纖維的芳族聚酰胺樹脂的織布或不織布。
還有，第2樹脂襯底4，整體上與第1樹脂襯底3同樣的構(gòu)造，具有第1樹脂基材8、半導(dǎo)體連接用接線柱11、第1埋入導(dǎo)體7，但是，比第1樹脂襯底3厚，且，為與母板連接的外部連接用接線柱的區(qū)域上襯底的背面按所規(guī)定間隔形成了焊錫球17。半導(dǎo)體微型組件，用該焊錫球17與母板連接。
還有，半導(dǎo)體芯片2，由墊電極28連接于第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的半導(dǎo)體芯片連接用接線柱11，其周圍由密封樹脂24保護(hù)。該密封樹脂24在從外部環(huán)境保護(hù)半導(dǎo)體芯片2的電路形成面(圖1中下表面)的同時(shí)具有吸收熱變形的作用。
再有，如圖4(a)至圖4(c)所示那樣，薄膜部件5，設(shè)置在與第2樹脂基材(第2樹脂芯)18、形成在第2樹脂基材18兩面的粘結(jié)層15、第1樹脂襯底3的第1埋入導(dǎo)體7一致的位置，具有由導(dǎo)電性樹脂材料形成的第2埋入導(dǎo)體9，在第2樹脂基材18的中央?yún)^(qū)域形成了收容半導(dǎo)體芯片2的開口部10。第2埋入導(dǎo)體9，在貫通第2樹脂基材18的同時(shí)，形成為其兩端突出第2樹脂基材18表面所規(guī)定高度的形狀。粘結(jié)層15既可以使用玻璃織布或芳族聚酰胺不織布等的補(bǔ)強(qiáng)材浸漬環(huán)氧樹脂的半固化狀態(tài)的基材，也可以利用通過加壓·加熱熔融軟化的熱可塑性樹脂。作為熱可塑性樹脂，可以例舉有機(jī)薄膜，全芳香族聚酯、氟樹脂、對聚苯氧化物樹脂、間聚苯乙烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、芳族聚酰胺樹脂及對聚苯亞硫酸鹽樹脂。還有，該第2埋入導(dǎo)體9在疊層前為半硬化狀態(tài)，由疊層后的加壓和加熱被壓縮硬化的同時(shí)，與第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的第1埋入導(dǎo)體7為主機(jī)械接觸而發(fā)生電連接。
由如上所述之做法，形成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1的構(gòu)造。且，構(gòu)成第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的第1樹脂基材8，構(gòu)成薄膜部件5的第2樹脂基材18，均為既可以使用玻璃環(huán)氧樹脂或芳族聚酰胺樹脂的同一種材料，也可以是不同材料。如第1樹脂襯底3和第2樹脂襯底4基材使用玻璃環(huán)氧樹脂，薄膜部件5使用芳族聚酰胺樹脂的。且，平面外形尺寸做成相互一致。
還有，以下表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1的各構(gòu)成部件的主要部位形狀的一例。
半導(dǎo)體微型組件整體形狀為長方體，半導(dǎo)體芯片2的厚度最好的是30μm以上150μm以下。還有，第1樹脂襯底3的厚度為60μm以上200μm以下，第1埋入導(dǎo)體7的直徑為50μm以上500μm以下，而它們的間隔設(shè)計(jì)在100μm以上750μm以下的范圍的適宜尺寸。
還有，第2樹脂襯底4的厚度在100μm以上300μm以下的范圍，至少比第1樹脂襯底3厚。且，第1埋入導(dǎo)體7的直徑和間距與第1樹脂襯底3相同。
薄膜部件5構(gòu)成部件的第2樹脂基材18的厚度為45μm以上200μm以下，在其兩面設(shè)置具有10μm以上100μm以下厚度的粘結(jié)層。且，第2埋入導(dǎo)體9的直徑和間距與第1樹脂襯底3相同。只要以這些范圍為基本進(jìn)行設(shè)計(jì)，就能實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1。
只要根據(jù)以上所述的本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件1的構(gòu)造，第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4，能夠使用進(jìn)行了組裝半導(dǎo)體芯片2后的必要的電檢查和預(yù)燒試驗(yàn)的正品。第1樹脂襯底3、第2樹脂襯底4及薄膜部件5疊層后，薄膜部件5的第2埋入導(dǎo)體9由加壓·加熱被壓縮硬化，所以，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)與第1埋入導(dǎo)體7的電連接和降低第2埋入導(dǎo)體9的阻抗。再有，與半導(dǎo)體芯片2的厚度相比薄膜部件5的厚度厚，所以對半導(dǎo)體芯片2不施加荷載。因此，即便是本微型組件產(chǎn)生彎曲變形，半導(dǎo)體芯片2及其連接部分不會發(fā)生不良。再加上，由于從樹脂襯底上部加壓，將具有從上表面及背面分別突出形狀的第2埋入導(dǎo)體9，壓縮作為薄膜部件5的第2埋入導(dǎo)體9的導(dǎo)電性樹脂材料減小埋入導(dǎo)體的阻抗。因此，即便是本微型組件上產(chǎn)生彎曲變形，也不會在埋入導(dǎo)體的連接部發(fā)生電故障。
還有，因?yàn)楸景l(fā)明的半導(dǎo)體微型組件中第2樹脂襯底4比其他的第1樹脂襯底3制成的厚，所以可以使多層構(gòu)造時(shí)的彎曲變形量降到非常小。其結(jié)果，使用焊錫球17組裝到母板時(shí)不易產(chǎn)生次品，就能夠由低成本實(shí)現(xiàn)高信賴性。
以下，用圖說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件的制造方法。圖5(a)至圖5(c)，圖6(a)至圖6(d)，圖7(a)至圖7(d)及圖8是表示本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件制造工序的剖面圖。
首先，用圖5說明取得所規(guī)定形狀半導(dǎo)體芯片2的方法。
如圖5(a)所示那樣，對半導(dǎo)體芯片上進(jìn)行了必要的電路加工過程結(jié)束了的半導(dǎo)體晶片30，復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體芯片2的主面上的焊接區(qū)上通過電解電鍍或SBB(柱栓塊焊接)法等形成墊電極28。
接下來，如圖5(b)所示那樣，用切割刀或激光從半導(dǎo)體晶片30內(nèi)復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體芯片2之間的分離區(qū)域主面切至一半。
接下來，如圖5(b)所示那樣，用化學(xué)蝕刻、背面研磨切削或等離子蝕刻的任何一種或并用方法除去半導(dǎo)體晶片30的背面部分，將半導(dǎo)體晶片的厚度制成30μm以上150μm以下的程度，使半導(dǎo)體芯片2成為單片。且，圖5所示的方法為一例，并非本發(fā)明分割半導(dǎo)體芯片2的全部方法。
接下來，用圖6，說明制作組裝半導(dǎo)體芯片2的第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的方法例。以下，以第1樹脂襯底3為例進(jìn)行說明。在此，說明用玻璃環(huán)氧樹脂做為第1樹脂襯底3的構(gòu)成部件第1樹脂基材8，用銅箔做為布線12及連接用區(qū)域13的情況。
如圖6(a)所示那樣，準(zhǔn)備第1樹脂基材8的兩面形成了銅箔19的兩面貼銅襯底29。該兩面貼銅襯底29，是在厚度為70μm的第1樹脂基材8的兩面粘結(jié)厚度為18μm的銅箔19而成的，總厚為106μm。
接下來，如圖6(b)所示那樣，在該兩面貼銅襯底29的一面粘貼感光性膜(未圖示)除去所規(guī)定位置的銅箔19，除去了銅箔19的部分用碳酸氣激光或機(jī)械貫通形成貫通孔70。
接下來，如圖6(c)所示那樣，在兩面貼銅襯底29的兩面粘貼感光性膜20，在第1樹脂基材16的一面上，各自形成半導(dǎo)體元件連接用接線柱11、連接用區(qū)域13、連接半導(dǎo)體元件連接用接線柱11和連接用區(qū)域13的布線12。還有，在另一面上形成連接用區(qū)域13。該形成過程使用了感光性膜20，由光刻及蝕刻技術(shù)形成。之后，剝離兩面的感光性膜20。
其后，如圖6(d)所示那樣，在貫通孔70中填充例如導(dǎo)電性軟膏。只要將該導(dǎo)電性軟膏加熱硬化，就可以得到具有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底3。且，導(dǎo)電性軟膏的填充，在實(shí)行由感光膜20的光刻和蝕刻工序前，也就是碳酸氣激光開孔形成貫通孔之后進(jìn)行亦可。再有，第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4，不只是上述的制造方法，使用通常制成的兩面布線襯底的制造方法和材料制作亦可。
接下來，用圖7說明制作薄膜部件5的方法。作為薄膜部件5的構(gòu)成部件的第2樹脂基材18使用比半導(dǎo)體芯片2厚的玻璃布環(huán)氧樹脂。
也就是，如圖7(a)所示那樣，半導(dǎo)體芯片2的厚度為75μm的情況下，最好的是約為100μm的厚度。該第2樹脂基材17兩面上形成厚度約為15μm的環(huán)氧聚酯膠片或熱硬化性粘結(jié)層形成的粘結(jié)層15。
接下來，如圖7(b)所示那樣，用激光在第2樹脂基材17及粘結(jié)層15中的所規(guī)定位置上形成貫通孔90。還有，在形成貫通孔90的同時(shí)還在第2樹脂基材18的中央?yún)^(qū)域形成收納半導(dǎo)體芯片2的開口部10。在本工序中對應(yīng)貫通孔90采用了掩模21填充導(dǎo)電性軟膏，但是在激光形成貫通孔90后，在形成的貫通孔90中由橡皮輥(squeegeeing)法的填充方法也是有效的。
接下來，如圖7(c)所示那樣，在第2樹脂基材18的兩面粘貼掩模21后，如用投影印刷法在貫通孔90內(nèi)填充導(dǎo)電性軟膏。
接下來，如圖7(d)所示那樣，當(dāng)干燥導(dǎo)電性軟膏后，剝?nèi)パ谀?2完成薄膜部件5。且，由于填充了導(dǎo)電性軟膏的第2埋入導(dǎo)體9還處于半硬化狀態(tài)，所以具有加壓·加熱時(shí)被壓縮的同時(shí)也硬化的特性，形成與掩模厚度相當(dāng)厚度的突起。且作為掩模21，可以使用有機(jī)膜，上述的全芳香族聚酯、氟樹脂、對聚苯氧化物樹脂、間聚苯乙烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、芳族聚酰胺樹脂及對聚苯亞硫酸鹽樹脂均可使用。
接下來，在第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4上組裝半導(dǎo)體芯片2。半導(dǎo)體芯片2的組裝，是將半導(dǎo)體芯片2的墊電極28和第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的半導(dǎo)體元件連接用接線柱11通過焊錫結(jié)合或?qū)щ娦詷渲Y(jié)合。在此盡管沒有表示，由金屬線焊接連接半導(dǎo)體芯片2和半導(dǎo)體元件連接用接線柱11當(dāng)然也是可以的。再有，在半導(dǎo)體芯片2上涂布密封樹脂24并使其硬化，填埋結(jié)合后的間隙部分。此后，只要進(jìn)行電檢查和預(yù)燒試驗(yàn)，就可以得到與一般的密封件半導(dǎo)體元件一樣的具有信賴性的半導(dǎo)體元件。
接下來，用圖8說明由組裝了半導(dǎo)體芯片2的第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4和薄膜部件5疊層整體化的工序。圖8，是分解表示圖1所示的疊層構(gòu)造的圖。同圖中，為了容易說明，將第1樹脂襯底3分為第1層第1樹脂襯底31、第2層第1樹脂襯底32及第3層第1樹脂襯底33而分別稱呼。還有，薄膜部件5也一樣，分為第1層薄膜部件51、第2層薄膜部件52及第3層薄膜部件53而分別稱呼。
如圖8所示那樣，最下層設(shè)置第2樹脂襯底4，在第2樹脂襯底4上設(shè)置第1層薄膜部件51。并且，在第1層薄膜部件5上設(shè)置第1樹脂襯底31。此后，按照第2層薄膜部件52、第2層第1樹脂襯底32、第3層薄膜部件53及第3層第1樹脂襯底33的順序設(shè)置。
這時(shí)，各自第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4上組裝的半導(dǎo)體芯片2，從平面上看相互重疊設(shè)置。還有，以各自的薄膜部件5的開口部10內(nèi)收納半導(dǎo)體芯片2的方式，設(shè)置各個(gè)第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4。還有，連接各個(gè)第1樹脂襯底3及第2樹脂襯底4的連接用區(qū)域13，進(jìn)行正確的與薄膜部件5的第2埋入導(dǎo)體9的突出部接觸的合位。
通過這樣的設(shè)置使各個(gè)樹脂襯底和薄膜部件疊層相互緊密結(jié)合后，在大氣中進(jìn)行加熱和加壓。由此，設(shè)置在第1層薄膜部件51、第2層薄膜部件52及第3層薄膜部件53上的粘結(jié)層15軟化，粘結(jié)第2樹脂襯底4及各層第1樹脂襯底3分和各層薄膜部件。
再有，進(jìn)行第2樹脂襯底4和第1層第1樹脂襯底31、第2層第1樹脂襯底32及第3層第1樹脂襯底33的連接用區(qū)域13和，薄膜部件5的第2埋入導(dǎo)體9的機(jī)械接觸使其電連接。也就是，通過加壓·加熱樹脂襯底和薄膜部件的疊層，粘結(jié)層15被軟化的同時(shí)導(dǎo)電性軟膏被壓縮緊密地填充到貫通孔中，且產(chǎn)生與連接用區(qū)域13的良好接觸，達(dá)成低阻抗的連接。并且，只要在所規(guī)定時(shí)間進(jìn)行加壓·加熱后冷卻取出，就可以得到疊層整體化的多層構(gòu)成式半導(dǎo)體元件。
其后，只要在第2樹脂襯底4背面形成的連接用區(qū)域13上粘結(jié)焊錫球17，就可以得到母板上組裝可能的半導(dǎo)體微型組件1。只要根據(jù)以上所述的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1的構(gòu)造方法，因?yàn)榧雍窳说?樹脂襯底，所以在制造多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件1時(shí)以及組裝到母板時(shí)不易產(chǎn)生彎曲變形，在提高半導(dǎo)體微型組件1內(nèi)部的連接信賴性的同時(shí)，還可以提高與母板的連接信賴性。
且，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1中，組裝的半導(dǎo)體芯片種類沒有特別限制，但是，在第2層以后的第1樹脂襯底3中組裝形成了半導(dǎo)體存儲元件的半導(dǎo)體晶片，在第2樹脂襯底4上組裝形成了控制這些半導(dǎo)體存儲元件的控制用半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體晶片也是可以的。
(第2實(shí)施方式)以下，就關(guān)于本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造型半導(dǎo)體微型組件100的構(gòu)造，用圖9加以說明。
本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件100中，是以組裝在最上層的第1樹脂襯底3中的半導(dǎo)體芯片2d和組裝在最下層第2樹脂襯底4中的半導(dǎo)體芯片2a，比組裝在其他第1樹脂襯底3中的半導(dǎo)體芯片2b、2c厚為特征。伴隨于此，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件100的薄膜部件5中，下層的薄膜部件5a的厚度做得厚。這些以外的方面，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件100，與第1實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件1相同而省略其說明。以下的實(shí)施方式也一樣，只敘述與以前實(shí)施方式不同之處。
通過將半導(dǎo)體微型組件100制成上述那樣的構(gòu)成，半導(dǎo)體芯片2a、2d的剛性大，可以在微型組件化時(shí)抑制彎曲變形。還有，將在加熱加壓時(shí)容易受力的最上層和最下層設(shè)置的半導(dǎo)體芯片2a、2d做得厚，即便是在半導(dǎo)體芯片上施加了壓力可以使它不容易產(chǎn)生裂紋等。
且，本實(shí)施方式中說明了上層和下層設(shè)置的半導(dǎo)體芯片2a、2d都比其他半導(dǎo)體芯片厚的例，但是，半導(dǎo)體芯片2a、2d的只是任何一方做得厚也同樣有抑制裂紋等發(fā)生的效果。
(第3實(shí)施方式)就關(guān)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造型半導(dǎo)體微型組件的構(gòu)造，用圖10加以說明。
圖10，是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件的剖面圖。如同圖所示那樣，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件110，相對于第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1，是以還在最上層粘貼與第1樹脂襯底3在平面上同樣大小的剛性板22的構(gòu)造為特征的。也就是，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件110中，與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1相比最上層的第1樹脂襯底3之上還設(shè)置了具有可收納半導(dǎo)體芯片2的開口部1的基材23和與第1樹脂襯底3相同形狀的比第1樹脂襯底3熱傳導(dǎo)率大的剛性板22。作為粘貼基材23和剛性板22的方法，是在疊層時(shí)也將它們一起疊層由加熱加壓同時(shí)整體化亦可?；蛘呤牵纬闪硕鄬訕?gòu)造半導(dǎo)體微型組件后，在粘貼它們亦可。
剛性板22，既可以是銅、鐵、鋁、42合金那樣的剛性大的導(dǎo)電體，還可以是只要表層為絕緣狀態(tài)，使用氧化鋯那樣的陶瓷材料或含金屬粉的塑料版等。
再有，測定加熱加壓多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件1后的彎曲變形，為抵消該彎曲變形有選擇地使用剛性板的厚度及材質(zhì)亦可?；蛘呤?，在一定條件下制作的情況下，在發(fā)現(xiàn)相同的方向上產(chǎn)生彎曲變形的時(shí)候，將抵消該彎曲變形的剛性板設(shè)置在最上層，其后進(jìn)行加壓加熱亦可。為了抵消彎曲變形，只要對應(yīng)彎曲變形的方向通過計(jì)算求出線膨脹系數(shù)不同的材料的厚度即可。
圖11，是表示本實(shí)施方式所涉及多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的變形例的圖。
如同圖所示那樣，本變形例的半導(dǎo)體微型組件120，是在第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1中，取代設(shè)置在最上層的第1樹脂襯底3粘貼剛性板22的構(gòu)成為特征。這種情況下，作為剛性板22，至少是使用表面上形成了絕緣層的剛性板。在該構(gòu)成中，也可以有選擇地使用具有抵消彎曲變形特性的材料作為剛性板22。
通過以上所舉幾例剛性板的構(gòu)成，用組裝后進(jìn)過預(yù)燒試驗(yàn)等的檢查確認(rèn)了信賴性后的樹脂襯底進(jìn)行疊層，可以在疊層時(shí)不易產(chǎn)生不良，也可以減小最終微型組件的彎曲變形。特別是，由于能夠?qū)?yīng)于疊層樹脂襯底及薄膜部件后的彎曲變形選擇剛性板，所以確實(shí)能夠消除彎曲變形。
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件110的制造方法，只與第1實(shí)施方式的加壓疊層時(shí)上部構(gòu)造不同。也就是圖8中，附加在最上層的樹脂襯底上再用粘結(jié)劑粘結(jié)比樹脂襯底的熱傳導(dǎo)率高的剛性板的工序亦可?；蛘呤牵〈钌蠈拥臉渲r底設(shè)置比該樹脂襯底的熱傳導(dǎo)率高的剛性板疊層后，進(jìn)行加壓及加熱工序的方法亦可。特別是，粘貼了剛性板22后進(jìn)行加熱及加壓的情況下，樹脂襯底或薄膜部件上能夠產(chǎn)生比較均勻的溫度分布。還有，剛性板比樹脂襯底的剛性強(qiáng)，所以在加壓時(shí)能夠在各部件上施加均勻的壓力。
通過以上的方法，用組裝后進(jìn)過預(yù)燒試驗(yàn)等的檢查確認(rèn)了信賴性后的樹脂襯底進(jìn)行疊層，可以在疊層時(shí)不易產(chǎn)生不良，也可以減小最終微型組件的彎曲變形。
(第4實(shí)施方式)就關(guān)于本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造型半導(dǎo)體微型組件130，參照圖12加以說明。
圖12，是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件的剖面圖。如同圖所示那樣，本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件130，中間層薄膜部件5c的第2埋入導(dǎo)體9a的直徑，比設(shè)置在上層及下層薄膜部件5b、5d的第2埋入導(dǎo)體9b的大。還有，設(shè)置在中間層的第1樹脂襯底3a、3b的第1埋入導(dǎo)體7a直徑，與第2埋入導(dǎo)體9a一起，也可以分別比設(shè)置在上層及下層的第1樹脂襯底3c及第2樹脂襯底4的第1埋入導(dǎo)體7b的直徑大。
由此，交替疊層第1樹脂襯底3和薄膜部件5，在最下層設(shè)置第2樹脂襯底4，通過加熱和加壓使疊層體整體化時(shí)，可以減小位于中間層的第2埋入導(dǎo)體9a阻抗，所以與上層及下層相比即便是施加的壓力及熱量不充分的情況下，也可以降低埋入導(dǎo)體的阻抗。以前的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件中，因?yàn)椴蝗菀自谠O(shè)置于其中央部附近的樹脂襯底或薄膜部件上施加壓力及熱量，所以就有無法充分壓縮第2導(dǎo)電性樹脂材料的情況，或因?yàn)樗乖谝徊糠值穆袢雽?dǎo)體的連接阻抗增大的情況。如果在半導(dǎo)體微型組件上已經(jīng)產(chǎn)生了彎曲變形的話也會因其而增大。
對此，如本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件那樣，只要增大設(shè)置在中間層薄膜部件的第2埋入導(dǎo)體9a的直徑，就能不受疊層后薄膜部件5之間的加壓偏差降低阻抗，即便是由于沒有受到充分的加壓而阻抗上升也可以確保這個(gè)余量。還有，由于增大了直徑可以提高加壓加熱時(shí)半導(dǎo)體微型組件內(nèi)的熱傳導(dǎo)性，這樣就能防止硬化的遲延。
如以上這樣，只要根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件，就可以有效地防止因彎曲變形而產(chǎn)生的次品。
(第5實(shí)施方式)就關(guān)于本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造型半導(dǎo)體微型組件，參照圖13至圖15加以說明。
圖13(a)、圖13(b)，是表示用于本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的第1樹脂襯底300的上表面及背面平面圖。
本發(fā)明的半導(dǎo)體微型組件，如圖13所示那樣，是以第1樹脂襯底300及第2樹脂襯底(未圖示)中，集中在組裝了半導(dǎo)體芯片200的中央?yún)^(qū)域設(shè)置半導(dǎo)體元件連接用接線柱11為特征的。
伴隨著這種設(shè)置，連接半導(dǎo)體元件連接用接線柱11和連接用區(qū)域13的布線12也和第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件1中形成的布線不同。也就是，如圖13(a)、圖13(b)所示那樣，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件中，布線12形成在樹脂襯底的上表面及背面兩側(cè)，由此，將半導(dǎo)體元件連接用接線柱11以細(xì)間隔形成的同時(shí)，將布線12以較粗間隔形成。
圖14(a)、圖14(b)，是表示組裝于第5實(shí)施方式所涉及的第1樹脂襯底上的半導(dǎo)體芯片200的平面圖、及圖14(a)所示的D-D線剖面圖。如同圖所示那樣，半導(dǎo)體芯片200的中央部集中設(shè)置了墊電極280，長向兩端部設(shè)置了相互等高的突起部310。
圖15，是表示將本實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片200組裝到第1樹脂襯底300上的狀態(tài)的剖面圖。如同圖所示那樣，在組裝半導(dǎo)體芯片200時(shí)，第1樹脂襯底300上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片200，墊電極280和半導(dǎo)體元件連接用接線柱11由焊錫或?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑粘結(jié)。在進(jìn)行該合位時(shí)因?yàn)榇嬖诎雽?dǎo)體芯片200的突起部300，半導(dǎo)體芯片200不會傾斜，可以保持與第1樹脂襯底300良好平行度的粘結(jié)。再有，由于存在該突起部310，在半導(dǎo)體芯片200上施加荷載也可以防止裂紋的發(fā)生。
組裝后，在第1樹脂襯底300和半導(dǎo)體芯片200的縫隙間填充包含無機(jī)填充料的液體狀樹脂240進(jìn)行密封。只要在第1樹脂襯底300的半導(dǎo)體元件連接用接線柱11附近形成預(yù)留貫通孔250，就可以在組裝后從背面一側(cè)注入液體狀樹脂240。且，只要在第1樹脂襯底300中對應(yīng)突起部310的位置設(shè)置虛設(shè)電極140，就可以更好地保持半導(dǎo)體芯片200的平行度。還有，并非一定要用液體狀樹脂240進(jìn)行密封可以省略?；蛘呤?，用液體狀樹脂240密封，再利用具有柔軟性的樹脂材料密封包含突起部310的周圍部亦可。只要使用具有柔軟性的材料，就可以吸收由線膨脹系數(shù)的差異引起的應(yīng)力。
且，第1樹脂襯底300，具有第1樹脂基材80上的半導(dǎo)體元件連接用接線柱11、連接用區(qū)域13、布線12、虛設(shè)電極140及第1埋入導(dǎo)體。交替疊層該第1樹脂襯底300或者是與第1樹脂襯底300同樣制成的第2樹脂襯底(未圖示)和對應(yīng)于該設(shè)置的形狀的薄膜部件，通過加壓加熱整體化，完成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件(未圖示)。
這樣制作的本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，半導(dǎo)體芯片200與第1樹脂襯底300及第2樹脂襯底(未圖示)的接合部面積小，且集中設(shè)置，所以可以有效地抑制由于半導(dǎo)體芯片200和第1樹脂襯底300(或第2樹脂襯底)的線膨脹率的差引起的雙片構(gòu)造的彎曲變形。
(第6實(shí)施方式)就關(guān)于本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的多層構(gòu)造型半導(dǎo)體微型組件，參照圖16加以說明。
圖16，是表示用于本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體微型組件的第1樹脂襯底400的平面圖。如同圖所示那樣，本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件中，將為與預(yù)先設(shè)置在半導(dǎo)體芯片2的墊電極連接的連接用區(qū)域131及第1埋入導(dǎo)體的直徑制成的比其他連接用區(qū)域13及第1埋入導(dǎo)體大為特征。
在此，預(yù)先設(shè)定的墊電極，例如要求半導(dǎo)體芯片2的高速動作(例如100MHz以上的數(shù)碼信號的傳送)的輸出入接線柱或電源、接地接線柱、模擬接線柱等。這些接線柱在降低阻抗的同時(shí)有必要形成降低了阻抗的安定的布線。另一方面，墊電極及連接它們的布線有必要高密度設(shè)置，所以，其他的接線柱在對應(yīng)信號特征的情況下有必要盡可能地減小布線、貫通孔(via)直徑。在此增大了構(gòu)成連接要求了半導(dǎo)體芯片2的高速動作的輸入出接線柱或電源、模擬接線柱等的傳送線路的第1埋入導(dǎo)體(未圖示)的直徑，和形成在其周圍的連接用區(qū)域131的直徑。
還有，盡管沒有圖示，對應(yīng)于此薄膜部件的第2埋入導(dǎo)體的直徑也增大了。將這樣構(gòu)成的第1樹脂襯底400和第2樹脂襯底及薄膜部件與第1實(shí)施方式的制造方法一樣疊層、加壓加熱，就可以得到本實(shí)施方式的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件(未圖示)。
根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件，在通過半導(dǎo)體芯片2的輸入出接線柱處理的信號中，傳輸高速動作的信號的傳送線路，或傳輸模擬信號的傳送線路必要的情況下，因?yàn)樵龃罅藰?gòu)成傳送線路一部分的第1埋入導(dǎo)體及第2埋入導(dǎo)體的直徑，所以能夠安定地傳送電信號。特別是疊層構(gòu)造中疊層的樹脂襯底或薄膜部件的每一個(gè)中，就有為埋入的孔徑與導(dǎo)體的孔徑不同的擔(dān)心，或在埋入導(dǎo)體部連接不完全的擔(dān)心，再有由于彎曲變形的連接阻抗的偏差的擔(dān)心。為此，各層間的阻抗的偏差或由于不整合的信號反射的產(chǎn)生，特性變動的產(chǎn)生就有可能，但是，只要根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體微型組件，就可以防止這樣的不合適。再有，還可以降低傳送線路的阻抗成份，就可抑制由于焦耳熱的微型組件內(nèi)部的發(fā)熱。
(其他的實(shí)施方式)且，第1實(shí)施方式到第6實(shí)施方式當(dāng)中，作為第1樹脂襯底說明了使用玻璃環(huán)氧樹脂為例的主體，但是本發(fā)明不只限于此。例如，第1樹脂襯底及第2樹脂襯底的第1樹脂基材，或者是薄膜部件5的第2樹脂基材，使用重量百分比為70％以上95％以下的無機(jī)填充料和熱硬化樹脂的混合物亦可。還有，本實(shí)施方式中由于使用了這樣的材料，可將線膨脹系數(shù)接近半導(dǎo)體芯片的線膨脹系數(shù)而對抑制彎曲變形具有效果。
—產(chǎn)業(yè)上利用的可能性—本發(fā)明的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，抑制了彎曲的發(fā)生，成品率好地連接到母板上，對于手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)等的各種電子裝置的小型化、高機(jī)能化是有用的。
權(quán)利要求
1.一種多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為將具有第1埋入導(dǎo)體及上表面上組裝了半導(dǎo)體芯片的樹脂襯底，和形成了為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部及具有與上述第1埋入導(dǎo)體電連接的第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件交替疊層而成，上述樹脂襯底及上述薄膜部件為復(fù)數(shù)層，上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層的樹脂襯底，比其他的上述樹脂襯底厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述薄膜部件，具有樹脂基材和設(shè)置在上述開口部周圍的上述第2埋入導(dǎo)體，上述樹脂基材的厚度，比上述半導(dǎo)體芯片的厚度大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述第1埋入導(dǎo)體從上述樹脂襯底的上表面貫通到背面，連接上述第1埋入導(dǎo)體的上述第2埋入導(dǎo)體，從上述樹脂基材的上表面及背面突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述設(shè)置在最下層的樹脂襯底的背面上，形成與外部器件連接的復(fù)數(shù)個(gè)外部連接用接線柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為在除上述設(shè)置在最下層的樹脂襯底的上述樹脂襯底上組裝形成了半導(dǎo)體存儲元件的上述半導(dǎo)體芯片，在上述設(shè)置在最下層的樹脂襯底上組裝形成了為控制上述半導(dǎo)體存儲元件的控制用半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層及最上層的樹脂襯底上組裝的上述半導(dǎo)體芯片中至少一個(gè)的厚度，比其他樹脂襯底上組裝的上述半導(dǎo)體芯片厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為在上述樹脂襯底中設(shè)置于最上層的樹脂襯底上面，還設(shè)置了熱傳導(dǎo)率比上述樹脂襯底大的剛性板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述樹脂襯底中設(shè)置在最下層及最上層的樹脂襯底以外的樹脂襯底中的上述第1埋入導(dǎo)體的直徑，比設(shè)置在上述最下層及最上層的樹脂襯底中的上述第1埋入導(dǎo)體的直徑大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述薄膜部件中，設(shè)置在與上述最下層及最上層的樹脂襯底接觸的薄膜部件以外的薄膜部件中的上述第2埋入導(dǎo)體的直徑，比設(shè)置在與上述最下層及最上層樹脂襯底接觸的薄膜部件中的上述第2埋入導(dǎo)體的直徑大。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述半導(dǎo)體芯片的主面上設(shè)置了墊電極，上述樹脂襯底，還具有與上述墊電極結(jié)合的連接用接線柱，和連接上述連接用接線柱與上述第1埋入導(dǎo)體的布線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述墊電極設(shè)置在上述半導(dǎo)體芯片的中央?yún)^(qū)域，上述布線，設(shè)置在上述樹脂襯底的上表面及背面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為上述半導(dǎo)體芯片，還具有設(shè)置在主面兩端相互等高的突起，上述樹脂襯底，還具有與上述突起接觸的虛設(shè)電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為連接在上述墊電極上的上述第1埋入導(dǎo)體中的一部分埋入導(dǎo)體的直徑，比其他埋入導(dǎo)體的直徑大。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，其特征為構(gòu)成上述樹脂襯底的樹脂基材，是由含重量比為70％以上95％以下的無機(jī)填料和熱硬化樹脂的混合物而成。
15.一種多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，其特征為包括工序a，準(zhǔn)備上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底、上表面組裝了半導(dǎo)體芯片具有上述第1埋入導(dǎo)體且比上述第1樹脂襯底厚的第2樹脂襯底、以及形成為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部且有第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件，工序b，以上述第2樹脂襯底為最下層，在上述第2樹脂襯底上交替疊層上述薄膜部件和上述第1樹脂襯底，以及工序c，對由上述工序b疊層的上述第1樹脂襯底、上述第2樹脂襯底及上述薄膜部件從最下層及最上層進(jìn)行加熱及加壓使上述第1樹脂襯底及上述第2樹脂襯底和上述薄膜部件相互粘結(jié)的同時(shí)，還使上述第1埋入導(dǎo)體和上述第2埋入導(dǎo)體連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，其特征為還包含工序d，在設(shè)置于最上層的上述第1樹脂襯底上面，粘結(jié)熱傳導(dǎo)率比上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底大的剛性板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，其特征為上述工序d中，求出上述工序c制造的上述多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的彎曲變形量，對應(yīng)求得的彎曲變形量選擇上述剛性板的材料。
18.一種多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件的制造方法，其特征為包括工序a，準(zhǔn)備上表面組裝了半導(dǎo)體芯片且有第1埋入導(dǎo)體的第1樹脂襯底、上表面組裝了半導(dǎo)體芯片具有上述第1埋入導(dǎo)體且比上述第1樹脂襯底厚的第2樹脂襯底、形成為收納上述半導(dǎo)體芯片的開口部且有第2埋入導(dǎo)體的薄膜部件，工序b，以上述第2樹脂襯底為最下層，在上述第2樹脂襯底上交替疊層上述薄膜部件和上述第1樹脂襯底，工序c，在設(shè)置于最上層的上述第1樹脂襯底上方，設(shè)置了熱傳導(dǎo)率比上述第1樹脂襯底及第2樹脂襯底大的剛性板，工序d，上述工序c之后，對已疊層的上述第1樹脂襯底、上述第2樹脂襯底、上述薄膜部件及上述剛性板從最下層及最上層進(jìn)行加熱及加壓使上述第1樹脂襯底及上述第2樹脂襯底和薄膜部件相互粘結(jié)的同時(shí)，還使上述第1埋入導(dǎo)體和上述第2埋入導(dǎo)體連接。
全文摘要
提供抑制了彎曲發(fā)生的多層構(gòu)造式半導(dǎo)體微型組件及其制造方法。交替疊層組裝了半導(dǎo)體芯片(2)的樹脂襯底(3)和形成了比半導(dǎo)體芯片(2)大的開口部的，粘結(jié)在樹脂襯底(3)上的薄膜部件形成多層構(gòu)造半導(dǎo)體微型組件，樹脂襯底(3)中位于最下層的樹脂襯底(4)的厚度比其他的樹脂襯底(3)厚。
文檔編號H01L23/50GK1812088SQ20051012953
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者川端毅, 佐藤元昭, 福田敏行, 津田俊雄, 登一博, 中谷誠一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社