JP2000077476A - 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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- JP2000077476A JP2000077476A JP10247290A JP24729098A JP2000077476A JP 2000077476 A JP2000077476 A JP 2000077476A JP 10247290 A JP10247290 A JP 10247290A JP 24729098 A JP24729098 A JP 24729098A JP 2000077476 A JP2000077476 A JP 2000077476A
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子と同等のサイズの半導体装置の提
供。小さいコストで容易に製造可能な半導体装置の提
供。半導体素子の電極の配置ピッチが小さくても、所要
の電気的接続が確実に達成される半導体装置の提供。上
記の半導体装置の製造方法の提供。 【解決手段】 本発明の半導体装置は、基板と、この基
板の一面上に封止層を介して一体的に設けられた、封止
層に対接する面に複数のパッド電極を有する半導体素子
とを具え、基板は、半導体素子と実質的に同一のサイズ
を有すると共に、一面にパッド電極の各々に対応して配
置された複数の接続電極を有し、封止層は、硬化性樹脂
中に導電性粒子が含有されてなり、導電性粒子が封止層
の厚み方向に配向した状態で分散され、導電性粒子によ
って形成された導電路を介して、パッド電極の各々が接
続電極の各々に電気的に接続されている。
供。小さいコストで容易に製造可能な半導体装置の提
供。半導体素子の電極の配置ピッチが小さくても、所要
の電気的接続が確実に達成される半導体装置の提供。上
記の半導体装置の製造方法の提供。 【解決手段】 本発明の半導体装置は、基板と、この基
板の一面上に封止層を介して一体的に設けられた、封止
層に対接する面に複数のパッド電極を有する半導体素子
とを具え、基板は、半導体素子と実質的に同一のサイズ
を有すると共に、一面にパッド電極の各々に対応して配
置された複数の接続電極を有し、封止層は、硬化性樹脂
中に導電性粒子が含有されてなり、導電性粒子が封止層
の厚み方向に配向した状態で分散され、導電性粒子によ
って形成された導電路を介して、パッド電極の各々が接
続電極の各々に電気的に接続されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッド電極を有す
る半導体素子がパッケージングされてなる半導体装置お
よびその製造方法に関するものである。
る半導体素子がパッケージングされてなる半導体装置お
よびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置においては、搭載され
る半導体素子の高機能化、高容量化に伴って電極数が増
加し、更に半導体装置の小型化の要請に伴って、電極の
配列ピッチすなわち隣接する電極の中心間距離が小さく
なって高密度化する傾向にある。このような小型の半導
体装置としては、従来、CSP(Chip Scale
Package)などが知られている。
る半導体素子の高機能化、高容量化に伴って電極数が増
加し、更に半導体装置の小型化の要請に伴って、電極の
配列ピッチすなわち隣接する電極の中心間距離が小さく
なって高密度化する傾向にある。このような小型の半導
体装置としては、従来、CSP(Chip Scale
Package)などが知られている。
【0003】図22は、このような従来の半導体装置の
一例における構成を示す説明用断面図である。この半導
体装置80においては、上面にパッド電極82を有する
半導体素子(半導体チップ)81が基板85の上面上に
固定配置されている。基板85の下面には、例えば半田
よりなる突起状電極86が形成されており、この突起状
電極86は、基板85の上面に形成された配線部87に
電気的に接続されている。そして、半導体素子81のパ
ッド電極82は、ワイヤー83によって基板85の配線
部87に電気的に接続され、基板85の上面および半導
体素子80の表面を覆うよう、例えば熱硬化性樹脂より
なる封止部88が形成されることによって、パッケージ
ングされている。
一例における構成を示す説明用断面図である。この半導
体装置80においては、上面にパッド電極82を有する
半導体素子(半導体チップ)81が基板85の上面上に
固定配置されている。基板85の下面には、例えば半田
よりなる突起状電極86が形成されており、この突起状
電極86は、基板85の上面に形成された配線部87に
電気的に接続されている。そして、半導体素子81のパ
ッド電極82は、ワイヤー83によって基板85の配線
部87に電気的に接続され、基板85の上面および半導
体素子80の表面を覆うよう、例えば熱硬化性樹脂より
なる封止部88が形成されることによって、パッケージ
ングされている。
【0004】このような半導体装置80は、以下のよう
にしてマザーボードなどの配線基板上に実装される。図
23(イ)に示すように、半導体装置80の突起状電極
86と対掌なパターンに従って端子電極91が形成され
た配線基板90上に、半導体装置80を、突起状電極8
6の各々がこれに対応する端子電極91に対接させた状
態で配置する。この状態で、半導体装置80の突起状電
極86を溶融させることにより、図15(ロ)に示すよ
うに、当該突起状電極86を配線基板90の端子電極9
1に接合する。そして、半導体装置80の下面と配線基
板90の上面との間に接着層95を形成することによ
り、半導体装置80が配線基板90に実装される。
にしてマザーボードなどの配線基板上に実装される。図
23(イ)に示すように、半導体装置80の突起状電極
86と対掌なパターンに従って端子電極91が形成され
た配線基板90上に、半導体装置80を、突起状電極8
6の各々がこれに対応する端子電極91に対接させた状
態で配置する。この状態で、半導体装置80の突起状電
極86を溶融させることにより、図15(ロ)に示すよ
うに、当該突起状電極86を配線基板90の端子電極9
1に接合する。そして、半導体装置80の下面と配線基
板90の上面との間に接着層95を形成することによ
り、半導体装置80が配線基板90に実装される。
【0005】このような半導体装置80によれば、突起
状電極86の各々をこれに対応する配線基板90の端子
電極91の各々に一括して接続することができると共
に、配線基板90の端子電極91の配置ピッチを大きく
することができるため、配線基板90の製造負担を軽減
することができる。
状電極86の各々をこれに対応する配線基板90の端子
電極91の各々に一括して接続することができると共
に、配線基板90の端子電極91の配置ピッチを大きく
することができるため、配線基板90の製造負担を軽減
することができる。
【0006】しかしながら、上記の構成の半導体装置に
おいては、以下のような問題がある。 (1)配線部87の形成および封止部88の形成の都合
上、搭載される半導体素子81より大きいサイズの基板
85を用いることが必要であるため、半導体素子81と
同等のサイズの半導体装置を構成することはできない。 (2)半導体装置の製造においては、半導体素子81を
基板85上に接着する工程、半導体素子81を基板85
の配線部87に接続する工程および封止部88を形成す
る工程が必要であるため、製造工程全体が極めて複雑で
ある。そのため、半導体装置の製造コストが相当に高い
ものとなる。
おいては、以下のような問題がある。 (1)配線部87の形成および封止部88の形成の都合
上、搭載される半導体素子81より大きいサイズの基板
85を用いることが必要であるため、半導体素子81と
同等のサイズの半導体装置を構成することはできない。 (2)半導体装置の製造においては、半導体素子81を
基板85上に接着する工程、半導体素子81を基板85
の配線部87に接続する工程および封止部88を形成す
る工程が必要であるため、製造工程全体が極めて複雑で
ある。そのため、半導体装置の製造コストが相当に高い
ものとなる。
【0007】(3)半導体装置の製造においては、品質
保証上の観点から、パッケージングされる前の電気的検
査すなわち半導体素子自体の電気的検査と、パッケージ
ングされた後の電気的検査すなわち半導体装置全体の電
気的検査とが行われる。そして、これらのうち半導体素
子自体の電気的検査は、ウエハの状態で行うことが可能
である。すなわちウエハにおける多数の半導体素子を1
回の検査処理によって行うことができるため、検査時間
の短縮および検査コストの低減化を図ることができる。
一方、半導体装置の電気的検査は個々の半導体装置につ
いて個別に行うことが必要であり、しかも、小型の半導
体装置はその取扱いが不便なものであるため、半導体装
置の電気的検査を行うためには、長い時間を要し、ま
た、検査コストが相当に高くなる。
保証上の観点から、パッケージングされる前の電気的検
査すなわち半導体素子自体の電気的検査と、パッケージ
ングされた後の電気的検査すなわち半導体装置全体の電
気的検査とが行われる。そして、これらのうち半導体素
子自体の電気的検査は、ウエハの状態で行うことが可能
である。すなわちウエハにおける多数の半導体素子を1
回の検査処理によって行うことができるため、検査時間
の短縮および検査コストの低減化を図ることができる。
一方、半導体装置の電気的検査は個々の半導体装置につ
いて個別に行うことが必要であり、しかも、小型の半導
体装置はその取扱いが不便なものであるため、半導体装
置の電気的検査を行うためには、長い時間を要し、ま
た、検査コストが相当に高くなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものである。本発明の第1の
目的は、搭載される半導体素子と同等のサイズを有する
半導体装置を提供することにある。本発明の第2の目的
は、小さいコストで容易に製造することができる半導体
装置を提供することにある。本発明の第3の目的は、搭
載される半導体素子のパッド電極の配置ピッチが小さい
ものである場合にも、所要の電気的接続を確実に達成す
ることができる半導体装置を提供することにある。本発
明の第4の目的は、上記のような半導体装置を有利にか
つ確実に製造することができる方法を提供することにあ
る。
な事情に基づいてなされたものである。本発明の第1の
目的は、搭載される半導体素子と同等のサイズを有する
半導体装置を提供することにある。本発明の第2の目的
は、小さいコストで容易に製造することができる半導体
装置を提供することにある。本発明の第3の目的は、搭
載される半導体素子のパッド電極の配置ピッチが小さい
ものである場合にも、所要の電気的接続を確実に達成す
ることができる半導体装置を提供することにある。本発
明の第4の目的は、上記のような半導体装置を有利にか
つ確実に製造することができる方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
基板と、この基板の一面上に封止層を介して一体的に設
けられた、当該封止層に対接する面に複数のパッド電極
を有する半導体素子とを具えてなり、前記基板は、前記
半導体素子と実質的に同一のサイズを有すると共に、一
面に前記半導体素子のパッド電極の各々に対応して配置
された複数の接続電極を有してなり、前記封止層は、硬
化性樹脂中に導電性粒子が含有されてなり、当該導電性
粒子が当該封止層の厚み方向に配向した状態で分散され
ており、前記封止層における導電性粒子によって形成さ
れた導電路を介して、前記半導体素子のパッド電極の各
々が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続されてい
ることを特徴とする。
基板と、この基板の一面上に封止層を介して一体的に設
けられた、当該封止層に対接する面に複数のパッド電極
を有する半導体素子とを具えてなり、前記基板は、前記
半導体素子と実質的に同一のサイズを有すると共に、一
面に前記半導体素子のパッド電極の各々に対応して配置
された複数の接続電極を有してなり、前記封止層は、硬
化性樹脂中に導電性粒子が含有されてなり、当該導電性
粒子が当該封止層の厚み方向に配向した状態で分散され
ており、前記封止層における導電性粒子によって形成さ
れた導電路を介して、前記半導体素子のパッド電極の各
々が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続されてい
ることを特徴とする。
【0010】また、本発明の半導体装置は、基板と、こ
の基板の一面上に封止層を介して一体的に設けられた、
当該封止層に対接する面に複数のパッド電極を有する半
導体素子とを有してなり、前記基板は、前記半導体素子
と実質的に同一のサイズを有すると共に、一面に前記半
導体素子のパッド電極の各々に対応して配置された複数
の接続電極を有してなり、前記封止層は、硬化性樹脂中
に導電性粒子が含有されてなり、当該導電性粒子が密に
充填されてなる厚み方向に伸びる複数の導電部と、これ
らの導電部同士を相互に絶縁する絶縁部とを有し、前記
導電部の各々は、前記基板の接続電極の各々と前記半導
体素子のパッド電極の各々との間に配置されており、当
該導電部を介して、前記半導体素子のパッド電極の各々
が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続されている
ことを特徴とする。
の基板の一面上に封止層を介して一体的に設けられた、
当該封止層に対接する面に複数のパッド電極を有する半
導体素子とを有してなり、前記基板は、前記半導体素子
と実質的に同一のサイズを有すると共に、一面に前記半
導体素子のパッド電極の各々に対応して配置された複数
の接続電極を有してなり、前記封止層は、硬化性樹脂中
に導電性粒子が含有されてなり、当該導電性粒子が密に
充填されてなる厚み方向に伸びる複数の導電部と、これ
らの導電部同士を相互に絶縁する絶縁部とを有し、前記
導電部の各々は、前記基板の接続電極の各々と前記半導
体素子のパッド電極の各々との間に配置されており、当
該導電部を介して、前記半導体素子のパッド電極の各々
が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続されている
ことを特徴とする。
【0011】また、本発明の半導体装置は、基板と、こ
の基板の一面上に硬化性樹脂材料よりなる封止層を介し
て一体的に設けられた、当該封止層に対接する面に複数
のパッド電極を有する半導体素子と、前記封止層にその
厚み方向に貫通して伸びるよう一体的に設けられた、高
分子物質中に導電性粒子が含有されてなる複数の導電路
素子とを有してなり、前記基板は、前記半導体素子と実
質的に同一のサイズを有すると共に、一面に前記半導体
素子のパッド電極の各々に対応して配置された複数の接
続電極を有してなり、前記導電路素子の各々は、前記基
板の接続電極の各々と前記半導体素子のパッド電極の各
々との間に配置され、当該導電路素子を介して、前記半
導体素子のパッド電極の各々が前記基板の接続電極の各
々に電気的に接続されていることを特徴とする。
の基板の一面上に硬化性樹脂材料よりなる封止層を介し
て一体的に設けられた、当該封止層に対接する面に複数
のパッド電極を有する半導体素子と、前記封止層にその
厚み方向に貫通して伸びるよう一体的に設けられた、高
分子物質中に導電性粒子が含有されてなる複数の導電路
素子とを有してなり、前記基板は、前記半導体素子と実
質的に同一のサイズを有すると共に、一面に前記半導体
素子のパッド電極の各々に対応して配置された複数の接
続電極を有してなり、前記導電路素子の各々は、前記基
板の接続電極の各々と前記半導体素子のパッド電極の各
々との間に配置され、当該導電路素子を介して、前記半
導体素子のパッド電極の各々が前記基板の接続電極の各
々に電気的に接続されていることを特徴とする。
【0012】上記の半導体装置においては、導電路素子
を構成する高分子物質は、弾性を有するものであること
が好ましい。また、半導体素子がウエハの状態であっ
て、当該ウエハにおける半導体素子の各々が封止層を介
して基板に一体的に設けられていてもよい。
を構成する高分子物質は、弾性を有するものであること
が好ましい。また、半導体素子がウエハの状態であっ
て、当該ウエハにおける半導体素子の各々が封止層を介
して基板に一体的に設けられていてもよい。
【0013】本発明の半導体装置の製造方法は、基板の
一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す導電性
粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、パッド
電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対接する
よう半導体素子を配置し、前記封止層用材料層に対し
て、その厚み方向に磁場を作用させることにより、導電
性粒子を当該封止層用材料層の厚み方向に配向させ、こ
の状態で前記封止層用材料層を硬化処理することによ
り、前記基板と前記半導体素子との間に封止層を形成す
る工程を有することを特徴とする。
一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す導電性
粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、パッド
電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対接する
よう半導体素子を配置し、前記封止層用材料層に対し
て、その厚み方向に磁場を作用させることにより、導電
性粒子を当該封止層用材料層の厚み方向に配向させ、こ
の状態で前記封止層用材料層を硬化処理することによ
り、前記基板と前記半導体素子との間に封止層を形成す
る工程を有することを特徴とする。
【0014】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
基板の一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、
パッド電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対
接するよう半導体素子を配置し、この封止層用材料層に
対して、前記半導体素子のパッド電極上に位置する部分
に厚み方向に磁場を作用させることにより、当該パッド
電極上に位置する部分に導電性粒子を集合させると共に
厚み方向に配向させ、この状態で前記封止層用材料層を
硬化処理することにより、前記基板と前記半導体素子と
の間に封止層を形成する工程を有することを特徴とす
る。
基板の一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、
パッド電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対
接するよう半導体素子を配置し、この封止層用材料層に
対して、前記半導体素子のパッド電極上に位置する部分
に厚み方向に磁場を作用させることにより、当該パッド
電極上に位置する部分に導電性粒子を集合させると共に
厚み方向に配向させ、この状態で前記封止層用材料層を
硬化処理することにより、前記基板と前記半導体素子と
の間に封止層を形成する工程を有することを特徴とす
る。
【0015】また、本発明の半導体装置は、半導体素子
のパッド電極に対応するパターンに従って貫通孔が形成
された、半硬化状態の硬化性樹脂よりなる樹脂シート体
と、この樹脂シート体の貫通孔内に設けられた、高分子
物質中に導電性粒子が含有されてなる導電路素子とを有
する封止用複合シートを用意し、基板の一面上に、前記
封止用複合シートを介して、当該封止用複合シートの導
電路素子にパッド電極が対接するよう半導体素子を配置
し、この状態で硬化処理することにより、前記基板と前
記半導体素子との間に封止層を形成する工程を有するこ
とを特徴とする。
のパッド電極に対応するパターンに従って貫通孔が形成
された、半硬化状態の硬化性樹脂よりなる樹脂シート体
と、この樹脂シート体の貫通孔内に設けられた、高分子
物質中に導電性粒子が含有されてなる導電路素子とを有
する封止用複合シートを用意し、基板の一面上に、前記
封止用複合シートを介して、当該封止用複合シートの導
電路素子にパッド電極が対接するよう半導体素子を配置
し、この状態で硬化処理することにより、前記基板と前
記半導体素子との間に封止層を形成する工程を有するこ
とを特徴とする。
【0016】本発明の半導体装置の製造方法において
は、複数の半導体素子が形成されてなるウエハと、この
ウエハにおける半導体素子の各々に対応して配列された
複数の基板が一体に連結されてなる基板連結体とを用
い、前記ウエハにおける半導体素子の各々と、前記基板
連結体における基板の各々との間に封止層を形成するこ
とが好ましい。
は、複数の半導体素子が形成されてなるウエハと、この
ウエハにおける半導体素子の各々に対応して配列された
複数の基板が一体に連結されてなる基板連結体とを用
い、前記ウエハにおける半導体素子の各々と、前記基板
連結体における基板の各々との間に封止層を形成するこ
とが好ましい。
【0017】
【作用】(1)半導体素子がこれと実質的に同一のサイ
ズの基板上に封止層を介して一体的に設けられることに
よってパッケージングされているため、当該半導体素子
と同等のサイズの半導体装置が得られる。 (2)封止層は、半導体素子におけるパット電極が形成
された一面にのみ設けられていればよいので、半導体素
子のパッケージングおよび得られる半導体装置の電気的
検査をウエハの状態で行うことができる。 (3)封止層には、導電性粒子による厚み方向に伸びる
導電路または導電性粒子が密に充填されてなる導電部が
形成され、或いは高分子物質中に導電性粒子が含有され
てなる導電路素子が設けられており、これにより、半導
体素子のパッド電極と基板の一面に形成された接続電極
との電気的接続が達成されるため、ボンディング工程を
行うことが不要となる。
ズの基板上に封止層を介して一体的に設けられることに
よってパッケージングされているため、当該半導体素子
と同等のサイズの半導体装置が得られる。 (2)封止層は、半導体素子におけるパット電極が形成
された一面にのみ設けられていればよいので、半導体素
子のパッケージングおよび得られる半導体装置の電気的
検査をウエハの状態で行うことができる。 (3)封止層には、導電性粒子による厚み方向に伸びる
導電路または導電性粒子が密に充填されてなる導電部が
形成され、或いは高分子物質中に導電性粒子が含有され
てなる導電路素子が設けられており、これにより、半導
体素子のパッド電極と基板の一面に形成された接続電極
との電気的接続が達成されるため、ボンディング工程を
行うことが不要となる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は、本発明に係る半導体装置
の一例における構成の概略を示す説明用断面図であり、
図2は、図1に示す半導体装置の一部を拡大して示す説
明用断面図である。この半導体装置1においては、基板
30の一面上に封止層20を介して半導体素子(半導体
チップ)10が一体的に設けられている。半導体素子1
0における封止層20に対接する面(図において下面)
には、例えばアルミニウムよりなる複数のパッド電極1
1が形成されている。
て詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は、本発明に係る半導体装置
の一例における構成の概略を示す説明用断面図であり、
図2は、図1に示す半導体装置の一部を拡大して示す説
明用断面図である。この半導体装置1においては、基板
30の一面上に封止層20を介して半導体素子(半導体
チップ)10が一体的に設けられている。半導体素子1
0における封止層20に対接する面(図において下面)
には、例えばアルミニウムよりなる複数のパッド電極1
1が形成されている。
【0019】基板30は、半導体素子10と実質的に同
一のサイズを有し、その一面には、半導体素子10のパ
ッド電極11の各々に対応して複数の接続電極31が形
成されており、接続電極31の各々は、これに対応する
半導体素子10のパッド電極11に封止層20を介して
対向するよう配置されている。ここで、「サイズ」と
は、平面におけるサイズ、すなわち縦幅および横幅の寸
法を意味する。また、基板30の他面には、適宜のパタ
ーンの配線部32が形成されており、接続電極31の各
々は、当該基板30を厚み方向に貫通して伸びる短絡部
33を介して、配線部32に電気的に接続されている。
基板30を構成する材料の具体例としては、ガラス繊維
補強型エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、セラミックスな
どが挙げられる。
一のサイズを有し、その一面には、半導体素子10のパ
ッド電極11の各々に対応して複数の接続電極31が形
成されており、接続電極31の各々は、これに対応する
半導体素子10のパッド電極11に封止層20を介して
対向するよう配置されている。ここで、「サイズ」と
は、平面におけるサイズ、すなわち縦幅および横幅の寸
法を意味する。また、基板30の他面には、適宜のパタ
ーンの配線部32が形成されており、接続電極31の各
々は、当該基板30を厚み方向に貫通して伸びる短絡部
33を介して、配線部32に電気的に接続されている。
基板30を構成する材料の具体例としては、ガラス繊維
補強型エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、セラミックスな
どが挙げられる。
【0020】図2に示すように、封止層20は、硬化性
樹脂S中に導電性粒子Rが含有されてなるものである。
図示の例においては、導電性粒子Rは、封止層20の厚
み方向に配向した状態で硬化性樹脂S中に分散されてい
る。そして、封止層20中においては、複数の導電性粒
子Rによって当該封止層20の厚み方向に導電路が形成
され、この導電路により、半導体素子10のパッド電極
11の各々がこれに対応する基板30の接続電極31の
各々に電気的に接続されている。封止層20の厚みd
は、半導体素子10におけるパッド電極11の配置ピッ
チpおよび電極径wに応じて適宜選定される。例えば、
半導体素子10におけるパッド電極11の配置ピッチp
が100μm、電極径wが80μmの場合には、封止層
20の厚みdは20〜500μmであることが好まし
い。
樹脂S中に導電性粒子Rが含有されてなるものである。
図示の例においては、導電性粒子Rは、封止層20の厚
み方向に配向した状態で硬化性樹脂S中に分散されてい
る。そして、封止層20中においては、複数の導電性粒
子Rによって当該封止層20の厚み方向に導電路が形成
され、この導電路により、半導体素子10のパッド電極
11の各々がこれに対応する基板30の接続電極31の
各々に電気的に接続されている。封止層20の厚みd
は、半導体素子10におけるパッド電極11の配置ピッ
チpおよび電極径wに応じて適宜選定される。例えば、
半導体素子10におけるパッド電極11の配置ピッチp
が100μm、電極径wが80μmの場合には、封止層
20の厚みdは20〜500μmであることが好まし
い。
【0021】封止層20を構成する硬化性樹脂材料とし
ては、熱硬化性樹脂材料、放射線硬化性樹脂材料などを
用いることができる。熱硬化性樹脂材料の具体例として
は、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェ
ノール系樹脂材料などが挙げられる。放射線硬化性樹脂
材料としては、可視光線、紫外線、赤外線、レーザーな
どの光やX線などが照射されることによって硬化し得る
ものが用いられ、その区大礼としては、感放射線性を付
与したエポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フ
ェノール系樹脂材料などか挙げられる。
ては、熱硬化性樹脂材料、放射線硬化性樹脂材料などを
用いることができる。熱硬化性樹脂材料の具体例として
は、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェ
ノール系樹脂材料などが挙げられる。放射線硬化性樹脂
材料としては、可視光線、紫外線、赤外線、レーザーな
どの光やX線などが照射されることによって硬化し得る
ものが用いられ、その区大礼としては、感放射線性を付
与したエポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フ
ェノール系樹脂材料などか挙げられる。
【0022】導電性粒子Rとしては、後述する方法によ
って封止層20の厚み方向に配向させることができる点
で、磁性を示すものを用いることが好ましい。磁性を示
す導電性粒子Rとしては、導電性磁性体よりなる芯粒子
に導電性被膜が形成されてなるものを好適に用いること
ができ、芯粒子を構成する導電性磁性体としては、ニッ
ケル、鉄若しくはこれらの合金などの磁性を示す金属材
料が挙げられ、導電性被膜を構成する材料としては、
金、銀、パラジウムなどの金属材料が挙げられる。
って封止層20の厚み方向に配向させることができる点
で、磁性を示すものを用いることが好ましい。磁性を示
す導電性粒子Rとしては、導電性磁性体よりなる芯粒子
に導電性被膜が形成されてなるものを好適に用いること
ができ、芯粒子を構成する導電性磁性体としては、ニッ
ケル、鉄若しくはこれらの合金などの磁性を示す金属材
料が挙げられ、導電性被膜を構成する材料としては、
金、銀、パラジウムなどの金属材料が挙げられる。
【0023】また、導電性に支障を与えない範囲で、導
電性粒子Rの表面がシランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適
宜用いることができる。導電性粒子Rの表面がカップリ
ング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Rと高
分子物質との接着力が大きくなり、その結果、得られる
封止層20は、耐久性が高いものとなる。
電性粒子Rの表面がシランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適
宜用いることができる。導電性粒子Rの表面がカップリ
ング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Rと高
分子物質との接着力が大きくなり、その結果、得られる
封止層20は、耐久性が高いものとなる。
【0024】封止層20における導電性粒子Rの割合
は、体積分率で5〜35%、特に8〜20%であること
が好ましい。また、導電性粒子Rの粒径は、半導体素子
10のパッド電極11の寸法、形状によって適宜選定さ
れる。例えば半導体素子10のパッド電極11が幅10
0μmの正方形のものである場合には、導電性粒子Rの
粒径は、10〜30μmであることが好ましく、これに
より、当該封止層20にはその厚み方向に良好な導電性
が得られ、所期の電気的接続を確実に達成することがで
きる。
は、体積分率で5〜35%、特に8〜20%であること
が好ましい。また、導電性粒子Rの粒径は、半導体素子
10のパッド電極11の寸法、形状によって適宜選定さ
れる。例えば半導体素子10のパッド電極11が幅10
0μmの正方形のものである場合には、導電性粒子Rの
粒径は、10〜30μmであることが好ましく、これに
より、当該封止層20にはその厚み方向に良好な導電性
が得られ、所期の電気的接続を確実に達成することがで
きる。
【0025】このような半導体装置は、以下のようにし
て製造することができる。先ず、図3に示すような、複
数の半導体素子10が形成されたウエハ15と、図4に
示すような、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意する。そ
して、図5に示すように、基板連結体35におけるパッ
ド電極11が形成された一面上に、液状の硬化性樹脂材
料中に導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層20
Aを介して、パッド電極11が形成された一面が当該封
止層用材料層20Aに対接するようウエハ15を配置す
ることにより、中間積層体1Aを構成する。
て製造することができる。先ず、図3に示すような、複
数の半導体素子10が形成されたウエハ15と、図4に
示すような、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意する。そ
して、図5に示すように、基板連結体35におけるパッ
ド電極11が形成された一面上に、液状の硬化性樹脂材
料中に導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層20
Aを介して、パッド電極11が形成された一面が当該封
止層用材料層20Aに対接するようウエハ15を配置す
ることにより、中間積層体1Aを構成する。
【0026】基板連結体35とウエハ15との間に封止
層用材料層20Aを形成する手段としては、液状の硬化
性樹脂材料中に導電性粒子が分散された流動性の混合物
よりなる封止層用材料を、基板連結体35の表面に封止
層用材料を塗布することにより、当該基板連結体35の
表面に封止層用材料層20Aを形成し、この封止層用材
料層20A上に、ウエハ15をパッド電極11が形成さ
れた一面が当該封止層用材料層20Aに対接するよう配
置する手段、封止層用材料をウエハ15におけるパッド
電極11が形成された一面に塗布することにより、当該
ウエハ15の一面に封止層用材料層20Aを形成し、こ
の封止層用材料層20A上に、基板連結体15配置する
手段が挙げられる。以上において、封止層用材料は、導
電性粒子が分散されることによって粘度が高いものなる
ため、封止層用材料を塗布する手段としては、印刷法あ
るいはロールコート法を利用することが好ましい。
層用材料層20Aを形成する手段としては、液状の硬化
性樹脂材料中に導電性粒子が分散された流動性の混合物
よりなる封止層用材料を、基板連結体35の表面に封止
層用材料を塗布することにより、当該基板連結体35の
表面に封止層用材料層20Aを形成し、この封止層用材
料層20A上に、ウエハ15をパッド電極11が形成さ
れた一面が当該封止層用材料層20Aに対接するよう配
置する手段、封止層用材料をウエハ15におけるパッド
電極11が形成された一面に塗布することにより、当該
ウエハ15の一面に封止層用材料層20Aを形成し、こ
の封止層用材料層20A上に、基板連結体15配置する
手段が挙げられる。以上において、封止層用材料は、導
電性粒子が分散されることによって粘度が高いものなる
ため、封止層用材料を塗布する手段としては、印刷法あ
るいはロールコート法を利用することが好ましい。
【0027】このようにして構成された中間積層体1A
における封止層用材料層20Aに対して、その厚み方向
に磁場を作用させることにより、導電性粒子を封止用材
料層20Aの厚み方向に配向させる。具体的には、図6
に示すように、中間積層体1Aに対し、そのウエハ15
の上面および基板連結体35の下面に一対の電磁石3
6,37を配置し、この電磁石36,37を作動させる
ことにより、封止層用材料層20Aの厚み方向に平行磁
場が作用し、その結果、封止層用材料層20A中におけ
る導電性粒子Rが厚み方向に並ぶよう配向する。次い
で、この状態で封止層用材料層20Aを硬化処理(加熱
処理または放射線照射処理)することにより、図7に示
すように、中間積層体1Aにおける基板連結体35とウ
エハ15との間に封止層20が形成される。
における封止層用材料層20Aに対して、その厚み方向
に磁場を作用させることにより、導電性粒子を封止用材
料層20Aの厚み方向に配向させる。具体的には、図6
に示すように、中間積層体1Aに対し、そのウエハ15
の上面および基板連結体35の下面に一対の電磁石3
6,37を配置し、この電磁石36,37を作動させる
ことにより、封止層用材料層20Aの厚み方向に平行磁
場が作用し、その結果、封止層用材料層20A中におけ
る導電性粒子Rが厚み方向に並ぶよう配向する。次い
で、この状態で封止層用材料層20Aを硬化処理(加熱
処理または放射線照射処理)することにより、図7に示
すように、中間積層体1Aにおける基板連結体35とウ
エハ15との間に封止層20が形成される。
【0028】以上において、封止用材料層20Aに作用
される平行磁場の強度は、平均で1500〜20000
ガウスとなる大きさが好ましい。また、封止層用材料層
20Aの硬化処理の条件は、使用される硬化性樹脂材料
の種類によって適宜選定される。例えば、硬化性樹脂材
料が熱硬化性のエポキシ系樹脂である場合には、加熱温
度は120〜150℃で、加熱時間は0.5〜2.0時
間であり、硬化性樹脂材料が熱硬化性のポリイミド系樹
脂材料である場合には、加熱温度は200〜350℃
で、加熱時間は0.5〜2.0時間であり、硬化性樹脂
材料が熱硬化性のフェノール系樹脂材料である場合に
は、加熱温度は120〜150℃で、加熱時間は1.0
〜2.0時間である。
される平行磁場の強度は、平均で1500〜20000
ガウスとなる大きさが好ましい。また、封止層用材料層
20Aの硬化処理の条件は、使用される硬化性樹脂材料
の種類によって適宜選定される。例えば、硬化性樹脂材
料が熱硬化性のエポキシ系樹脂である場合には、加熱温
度は120〜150℃で、加熱時間は0.5〜2.0時
間であり、硬化性樹脂材料が熱硬化性のポリイミド系樹
脂材料である場合には、加熱温度は200〜350℃
で、加熱時間は0.5〜2.0時間であり、硬化性樹脂
材料が熱硬化性のフェノール系樹脂材料である場合に
は、加熱温度は120〜150℃で、加熱時間は1.0
〜2.0時間である。
【0029】そして、封止層20が形成された中間積層
体1Aに対し、所要の検査を行った後、ウエハ15のス
トリートに沿ってダイシングを行って切断することによ
り、図1に示すような構成の半導体装置1が得られる。
体1Aに対し、所要の検査を行った後、ウエハ15のス
トリートに沿ってダイシングを行って切断することによ
り、図1に示すような構成の半導体装置1が得られる。
【0030】上記の半導体装置によれば、半導体素子1
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、導電性粒
子によって厚み方向に伸びる導電路が形成されており、
この導電路によって半導体素子10のパッド電極11と
基板30の接続電極31との電気的接続が達成されるた
め、封止層20の形成工程の他にボンディング工程を行
うことが不要となり、その結果、小さいコストで容易に
製造することができる。
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、導電性粒
子によって厚み方向に伸びる導電路が形成されており、
この導電路によって半導体素子10のパッド電極11と
基板30の接続電極31との電気的接続が達成されるた
め、封止層20の形成工程の他にボンディング工程を行
うことが不要となり、その結果、小さいコストで容易に
製造することができる。
【0031】〈第2の実施の形態〉図8は、本発明に係
る半導体装置の他の例における構成の概略を示す説明用
断面図であり、図9は、図8に示す半導体装置の一部を
拡大して示す説明用断面図である。この例の半導体装置
1における封止層20は、導電性粒子Rが厚み方向に配
向した状態で密に充填されてなる厚み方向に伸びる複数
の導電部21と、これらの導電部21同士を相互に絶縁
する絶縁部22とにより構成されている。封止層20の
導電部21の各々は、基板30の接続電極31の各々と
半導体素子10のパッド電極11の各々との間に配置さ
れており、当該導電部21の各々によって、半導体素子
10のパッド電極11の各々がこれに対応する基板30
の接続電極31に電気的に接続されている。その他は、
前述の第1の実施の形態における半導体装置と基本的に
同様の構成である。
る半導体装置の他の例における構成の概略を示す説明用
断面図であり、図9は、図8に示す半導体装置の一部を
拡大して示す説明用断面図である。この例の半導体装置
1における封止層20は、導電性粒子Rが厚み方向に配
向した状態で密に充填されてなる厚み方向に伸びる複数
の導電部21と、これらの導電部21同士を相互に絶縁
する絶縁部22とにより構成されている。封止層20の
導電部21の各々は、基板30の接続電極31の各々と
半導体素子10のパッド電極11の各々との間に配置さ
れており、当該導電部21の各々によって、半導体素子
10のパッド電極11の各々がこれに対応する基板30
の接続電極31に電気的に接続されている。その他は、
前述の第1の実施の形態における半導体装置と基本的に
同様の構成である。
【0032】封止層20の厚みdは、半導体素子10に
おけるパッド電極11の配置ピッチpおよび電極径wに
応じて適宜選定される。例えば、半導体素子10におけ
るパッド電極11の配置ピッチpが100μm、電極径
wが80μmの場合には、封止層20の厚みdは20〜
500μmであることが好ましい。また、封止層20の
導電部21における導電性粒子Rの割合は、体積分率で
5〜35%、特に8〜20%であることが好ましい。
おけるパッド電極11の配置ピッチpおよび電極径wに
応じて適宜選定される。例えば、半導体素子10におけ
るパッド電極11の配置ピッチpが100μm、電極径
wが80μmの場合には、封止層20の厚みdは20〜
500μmであることが好ましい。また、封止層20の
導電部21における導電性粒子Rの割合は、体積分率で
5〜35%、特に8〜20%であることが好ましい。
【0033】このような半導体装置は、以下のようにし
て製造することができる。先ず、前述の第1の実施の形
態と同様にして、複数の半導体素子10が形成されたウ
エハ15と、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意し(図3
および図4参照)、基板連結体35におけるパッド電極
11が形成された一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層20Aを介
して、パッド電極11が形成された一面が当該封止層用
材料層20Aに対接するようウエハ15を配置すること
により、中間積層体1Aを構成する(図5参照)。
て製造することができる。先ず、前述の第1の実施の形
態と同様にして、複数の半導体素子10が形成されたウ
エハ15と、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意し(図3
および図4参照)、基板連結体35におけるパッド電極
11が形成された一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層20Aを介
して、パッド電極11が形成された一面が当該封止層用
材料層20Aに対接するようウエハ15を配置すること
により、中間積層体1Aを構成する(図5参照)。
【0034】そして、この中間積層体1Aに対して、封
止層用材料層20Aにおける半導体素子10のパッド電
極11上に位置する部分(以下、「導電部形成部分」と
いう。)に厚み方向に磁場を作用させることにより、当
該導電部形成部分に導電性粒子を集合させると共に厚み
方向に配向させる。具体的には、図10に示すように、
それぞれ半導体素子10のパッド電極11に対応するパ
ターンの強磁性体部分(斜線を付して示す)Mと、それ
以外の非磁性体部分Nとよりなる一対の磁極板40,4
1を、当該強磁性体部分Mが導電部形成部分21Aの上
方および下方に位置するよう、中間積層体1Aの上面お
よび下面に配置すると共に、一対の電磁石36,37を
磁極板40の上面および磁極板41の下面に配置する。
そして、この電磁石36,37を作動させることによ
り、封止層用材料層20Aの厚み方向に平行磁場が作用
する。その結果、封止層用材料層20Aにおいては、導
電部形成部21Aにおいてそれ以外の部分より強い平行
磁場が厚み方向に作用されることとなり、この分布を有
する平行磁場により、封止層用材料層20A中における
導電性粒子が導電部形成部分21Aに集合し、更に厚み
方向に並ぶよう配向する。次いで、この状態で封止層用
材料層20Aを硬化処理(加熱処理または放射線照射処
理)することにより、図11に示すように、ウエハ15
における半導体素子10の各々の一面上に、バット電極
11の各々の表面上に配置された、導電性粒子が密に充
填されてなる厚み方向に伸びる複数の導電部21と、導
電性粒子が全く或いは殆ど存在しない絶縁部22と有す
る封止層20が形成される。
止層用材料層20Aにおける半導体素子10のパッド電
極11上に位置する部分(以下、「導電部形成部分」と
いう。)に厚み方向に磁場を作用させることにより、当
該導電部形成部分に導電性粒子を集合させると共に厚み
方向に配向させる。具体的には、図10に示すように、
それぞれ半導体素子10のパッド電極11に対応するパ
ターンの強磁性体部分(斜線を付して示す)Mと、それ
以外の非磁性体部分Nとよりなる一対の磁極板40,4
1を、当該強磁性体部分Mが導電部形成部分21Aの上
方および下方に位置するよう、中間積層体1Aの上面お
よび下面に配置すると共に、一対の電磁石36,37を
磁極板40の上面および磁極板41の下面に配置する。
そして、この電磁石36,37を作動させることによ
り、封止層用材料層20Aの厚み方向に平行磁場が作用
する。その結果、封止層用材料層20Aにおいては、導
電部形成部21Aにおいてそれ以外の部分より強い平行
磁場が厚み方向に作用されることとなり、この分布を有
する平行磁場により、封止層用材料層20A中における
導電性粒子が導電部形成部分21Aに集合し、更に厚み
方向に並ぶよう配向する。次いで、この状態で封止層用
材料層20Aを硬化処理(加熱処理または放射線照射処
理)することにより、図11に示すように、ウエハ15
における半導体素子10の各々の一面上に、バット電極
11の各々の表面上に配置された、導電性粒子が密に充
填されてなる厚み方向に伸びる複数の導電部21と、導
電性粒子が全く或いは殆ど存在しない絶縁部22と有す
る封止層20が形成される。
【0035】以上において、磁極板40,41における
強磁性体部分Mを構成する材料としては、鉄、ニッケ
ル、コバルトまたはこれらの合金などを用いることがで
きる。磁極板40,41における非磁性体部分Nを構成
する材料としては、銅などの非磁性金属、ポリイミドな
どの耐熱性樹脂などを用いることができる。また、封止
用材料層20Aに作用される平行磁場の強度および封止
層用材料層20Aの硬化処理の条件は、前述の第1の実
施の形態における製造方法と同様の範囲から選定され
る。
強磁性体部分Mを構成する材料としては、鉄、ニッケ
ル、コバルトまたはこれらの合金などを用いることがで
きる。磁極板40,41における非磁性体部分Nを構成
する材料としては、銅などの非磁性金属、ポリイミドな
どの耐熱性樹脂などを用いることができる。また、封止
用材料層20Aに作用される平行磁場の強度および封止
層用材料層20Aの硬化処理の条件は、前述の第1の実
施の形態における製造方法と同様の範囲から選定され
る。
【0036】そして、封止層20が形成された中間積層
体1Aに対し、所要の検査を行った後、ウエハ15のス
トリートに沿ってダイシングを行って切断することによ
り、図8に示すような構成の半導体装置1が得られる。
体1Aに対し、所要の検査を行った後、ウエハ15のス
トリートに沿ってダイシングを行って切断することによ
り、図8に示すような構成の半導体装置1が得られる。
【0037】上記の半導体装置によれば、半導体素子1
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、パッド電
極11上に配置された厚み方向に伸びる導電部21が形
成されており、この導電部21によって半導体素子10
のパッド電極11と基板30の接続電極31との電気的
接続が達成されるため、封止層20の形成工程の他にボ
ンディング工程を行うことが不要となり、その結果、小
さいコストで容易に製造することができる。
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、パッド電
極11上に配置された厚み方向に伸びる導電部21が形
成されており、この導電部21によって半導体素子10
のパッド電極11と基板30の接続電極31との電気的
接続が達成されるため、封止層20の形成工程の他にボ
ンディング工程を行うことが不要となり、その結果、小
さいコストで容易に製造することができる。
【0038】また、封止層20の導電部21は、半導体
素子10のパッド電極11に対応して形成されており、
しかも、隣接する導電部21の各々は絶縁部22によっ
て互いに絶縁されているため、半導体素子10のパッド
電極11の配置ピッチが極めて小さいものである場合に
も、当該半導体素子10と基板30との所要の電気的接
続を確実に達成することができる。
素子10のパッド電極11に対応して形成されており、
しかも、隣接する導電部21の各々は絶縁部22によっ
て互いに絶縁されているため、半導体素子10のパッド
電極11の配置ピッチが極めて小さいものである場合に
も、当該半導体素子10と基板30との所要の電気的接
続を確実に達成することができる。
【0039】〈第3の実施の形態〉図12は、本発明に
係る半導体装置の更に他の例における構成の概略を示す
説明用断面図であり、図13は、図12に示す半導体装
置の一部を拡大して示す説明用断面図である。この半導
体装置1においては、前述の第1の実施の形態と同様の
構成の基板30の一面上に、硬化性樹脂材料よりなる封
止層20を介して半導体素子10が一体的に設けられ、
封止層20には、その厚み方向に貫通して伸びる複数の
導電路素子25が一体的に設けられている。導電路素子
25の各々は、基板30の接続電極31の各々と半導体
素子10のパッド電極11の各々との間に配置されてお
り、これらの導電路素子25の各々によって、半導体素
子10のパッド電極11の各々がこれに対応する基板3
0の接続電極31の各々に電気的に接続されている。ま
た、隣接する導電路素子25の各々は、封止層20によ
って互いに電気的に絶縁されている。
係る半導体装置の更に他の例における構成の概略を示す
説明用断面図であり、図13は、図12に示す半導体装
置の一部を拡大して示す説明用断面図である。この半導
体装置1においては、前述の第1の実施の形態と同様の
構成の基板30の一面上に、硬化性樹脂材料よりなる封
止層20を介して半導体素子10が一体的に設けられ、
封止層20には、その厚み方向に貫通して伸びる複数の
導電路素子25が一体的に設けられている。導電路素子
25の各々は、基板30の接続電極31の各々と半導体
素子10のパッド電極11の各々との間に配置されてお
り、これらの導電路素子25の各々によって、半導体素
子10のパッド電極11の各々がこれに対応する基板3
0の接続電極31の各々に電気的に接続されている。ま
た、隣接する導電路素子25の各々は、封止層20によ
って互いに電気的に絶縁されている。
【0040】封止層20の厚みdは、半導体素子10に
おけるパッド電極11の配置ピッチpおよび電極径wに
応じて適宜選定される。例えば、半導体素子10におけ
るパッド電極11の配置ピッチpが100μm、電極径
wが80μmの場合には、封止層20の厚みdは20〜
500μmであることが好ましい。
おけるパッド電極11の配置ピッチpおよび電極径wに
応じて適宜選定される。例えば、半導体素子10におけ
るパッド電極11の配置ピッチpが100μm、電極径
wが80μmの場合には、封止層20の厚みdは20〜
500μmであることが好ましい。
【0041】封止層20を構成する硬化性樹脂材料とし
ては、熱硬化性樹脂材料、放射線硬化性樹脂材料などを
用いることができる。熱硬化性樹脂材料の具体例として
は、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェ
ノール系樹脂材料、またはこれらのガラス繊維補強型樹
脂材料などが挙げられる。放射線硬化性樹脂材料として
は、可視光線、紫外線、赤外線、レーザーなどの光やX
線などが照射されることによって硬化し得るものが用い
られ、その区大礼としては、感放射線性を付与したエポ
キシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェノール系
樹脂材料などか挙げられる。これらの中では、半導体素
子10を構成するシリコンに近似する熱膨張係数を有
し、これにより、高い接続信頼性が得られる点で、ガラ
ス繊維補強型樹脂材料を用いることが好ましい。
ては、熱硬化性樹脂材料、放射線硬化性樹脂材料などを
用いることができる。熱硬化性樹脂材料の具体例として
は、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェ
ノール系樹脂材料、またはこれらのガラス繊維補強型樹
脂材料などが挙げられる。放射線硬化性樹脂材料として
は、可視光線、紫外線、赤外線、レーザーなどの光やX
線などが照射されることによって硬化し得るものが用い
られ、その区大礼としては、感放射線性を付与したエポ
キシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フェノール系
樹脂材料などか挙げられる。これらの中では、半導体素
子10を構成するシリコンに近似する熱膨張係数を有
し、これにより、高い接続信頼性が得られる点で、ガラ
ス繊維補強型樹脂材料を用いることが好ましい。
【0042】図13に示すように、導電路素子25は、
高分子物質T中に導電性粒子Rが、好ましくは厚み方向
に配向した状態で含有されてなるものである。導電路素
子25を構成する高分子物質Tとしては、種々のもの、
例えば弾性高分子物質、硬化性樹脂などを用いることが
できるが、架橋構造を有する弾性高分子物質が好まし
い。かかる架橋弾性高分子物質を得るために用いること
ができる硬化性の弾性高分子物質用材料としては、例え
ばシリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポ
リイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン共重合体ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル
ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、軟
質液状エポキシゴムなどが挙げられる。弾性高分子物質
用材料を架橋するために用いられる架橋剤は特に限定さ
れるものではなく、一般的に使用される架橋剤を用いる
ことができ、その使用量も一般的な使用量、例えば弾性
高分子物質用材料100重量部に対して3〜15重量部
であればよい。
高分子物質T中に導電性粒子Rが、好ましくは厚み方向
に配向した状態で含有されてなるものである。導電路素
子25を構成する高分子物質Tとしては、種々のもの、
例えば弾性高分子物質、硬化性樹脂などを用いることが
できるが、架橋構造を有する弾性高分子物質が好まし
い。かかる架橋弾性高分子物質を得るために用いること
ができる硬化性の弾性高分子物質用材料としては、例え
ばシリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポ
リイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン共重合体ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル
ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、軟
質液状エポキシゴムなどが挙げられる。弾性高分子物質
用材料を架橋するために用いられる架橋剤は特に限定さ
れるものではなく、一般的に使用される架橋剤を用いる
ことができ、その使用量も一般的な使用量、例えば弾性
高分子物質用材料100重量部に対して3〜15重量部
であればよい。
【0043】また、導電路素子25を硬化性樹脂材料に
より構成する場合には、当該硬化性樹脂材料として、封
止層20を構成する硬化性樹脂材料と同じ種類のもの、
異なる種類のものを用いることができ、その具体例とし
ては、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フ
ェノール系樹脂材料などが挙げられる。
より構成する場合には、当該硬化性樹脂材料として、封
止層20を構成する硬化性樹脂材料と同じ種類のもの、
異なる種類のものを用いることができ、その具体例とし
ては、エポキシ系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、フ
ェノール系樹脂材料などが挙げられる。
【0044】導電路素子25における導電性粒子Rの割
合は、体積分率で5〜35%、特に8〜20%であるこ
とが好ましい。また、導電性粒子Rの粒径は、半導体素
子10のパッド電極11の寸法、形状によって適宜選定
される。例えば半導体素子10のパッド電極11が幅1
00μmの正方形のものである場合には、導電性粒子R
の粒径は、10〜30μmであることが好ましく、これ
により、当該導電路素子21にはその厚み方向に良好な
導電性が得られ、所期の電気的接続を確実に達成するこ
とができる。
合は、体積分率で5〜35%、特に8〜20%であるこ
とが好ましい。また、導電性粒子Rの粒径は、半導体素
子10のパッド電極11の寸法、形状によって適宜選定
される。例えば半導体素子10のパッド電極11が幅1
00μmの正方形のものである場合には、導電性粒子R
の粒径は、10〜30μmであることが好ましく、これ
により、当該導電路素子21にはその厚み方向に良好な
導電性が得られ、所期の電気的接続を確実に達成するこ
とができる。
【0045】このような半導体装置は、以下のようにし
て製造することができる。先ず、前述の第1の実施の形
態と同様にして、複数の半導体素子10が形成されたウ
エハ15と、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意すると共
に(図3および図4参照)、図14に示すような封止用
複合シート26とを用意する。この封止用複合シート2
6は、ウエハ15における半導体素子10の各々のパッ
ド電極11に対応するパターンに従って複数の貫通孔2
5Hが形成された、半硬化状態の硬化性樹脂材料よりな
る樹脂シート体27と、この樹脂シート体27の貫通孔
25H内に設けられた導電路素子25とにより構成され
ている。ここで、「半硬化状態」とは、一般に「Bステ
ージ」と称される状態をいい、具体的には、シートの形
状が維持される程度に硬化された状態であって、かつ、
完全に硬化されていない状態すなわち更に硬化が進行し
得る状態をいう。このような半硬化状態の硬化性樹脂材
料としては、各種のプリプレグ樹脂シートを用いること
ができる。また、図示の例では、導電路素子25は、樹
脂シート体27の一面および他面の各々から突出した状
態に設けられている。この導電路素子25における樹脂
シート体27からの突出高さは、導電路素子25全体の
厚みの5〜20%であることが好ましい。
て製造することができる。先ず、前述の第1の実施の形
態と同様にして、複数の半導体素子10が形成されたウ
エハ15と、ウエハ15における半導体素子10の各々
に対応して面方向に沿って配列された複数の基板30が
一体に連結されてなる基板連結体35とを用意すると共
に(図3および図4参照)、図14に示すような封止用
複合シート26とを用意する。この封止用複合シート2
6は、ウエハ15における半導体素子10の各々のパッ
ド電極11に対応するパターンに従って複数の貫通孔2
5Hが形成された、半硬化状態の硬化性樹脂材料よりな
る樹脂シート体27と、この樹脂シート体27の貫通孔
25H内に設けられた導電路素子25とにより構成され
ている。ここで、「半硬化状態」とは、一般に「Bステ
ージ」と称される状態をいい、具体的には、シートの形
状が維持される程度に硬化された状態であって、かつ、
完全に硬化されていない状態すなわち更に硬化が進行し
得る状態をいう。このような半硬化状態の硬化性樹脂材
料としては、各種のプリプレグ樹脂シートを用いること
ができる。また、図示の例では、導電路素子25は、樹
脂シート体27の一面および他面の各々から突出した状
態に設けられている。この導電路素子25における樹脂
シート体27からの突出高さは、導電路素子25全体の
厚みの5〜20%であることが好ましい。
【0046】このような封止用複合シート26は、例え
ば次のようにして得られる。先ず、図15に示すよう
な、樹脂シート体27の両面の各々に金属薄層28,2
9が形成されてなる積層材料26Aを用意し、この積層
材料26Aに対して、ドリリング装置またはレーザー装
置などにより穴加工を施すことにより、図16に示すよ
うに、ウエハ15における半導体素子10の各々のパッ
ド電極11に対応するパターンに従って、当該積層材料
26A全体を貫通する複数の穴部26Hを形成し、これ
により、樹脂シート体27には貫通孔25Hが形成され
ると共に、金属薄層28,29の各々には開口28K,
29Kが形成される。一方、前述の高分子物質用材料中
に導電性粒子を分散させることにより、流動性の混合物
よりなる導電路素子用材料を調製する。そして、調製し
た導電路素子用材料を、樹脂シート体27の貫通孔25
Hを含む積層材料26Aの穴部26H内に充填すること
により、図17に示すように、積層材料26Aの穴部2
6H内に導電路素子用材料層25Aを形成する。その
後、導電路素子用材料層25Aの硬化処理を行うことに
より、図18に示すように、樹脂シート体27の貫通孔
25Hを含む積層材料26Aの穴部26H内に導電路素
子25が一体的に形成される。
ば次のようにして得られる。先ず、図15に示すよう
な、樹脂シート体27の両面の各々に金属薄層28,2
9が形成されてなる積層材料26Aを用意し、この積層
材料26Aに対して、ドリリング装置またはレーザー装
置などにより穴加工を施すことにより、図16に示すよ
うに、ウエハ15における半導体素子10の各々のパッ
ド電極11に対応するパターンに従って、当該積層材料
26A全体を貫通する複数の穴部26Hを形成し、これ
により、樹脂シート体27には貫通孔25Hが形成され
ると共に、金属薄層28,29の各々には開口28K,
29Kが形成される。一方、前述の高分子物質用材料中
に導電性粒子を分散させることにより、流動性の混合物
よりなる導電路素子用材料を調製する。そして、調製し
た導電路素子用材料を、樹脂シート体27の貫通孔25
Hを含む積層材料26Aの穴部26H内に充填すること
により、図17に示すように、積層材料26Aの穴部2
6H内に導電路素子用材料層25Aを形成する。その
後、導電路素子用材料層25Aの硬化処理を行うことに
より、図18に示すように、樹脂シート体27の貫通孔
25Hを含む積層材料26Aの穴部26H内に導電路素
子25が一体的に形成される。
【0047】導電路素子用材料層25Aの硬化処理は、
樹脂シート体27を構成する半硬化状態の硬化性樹脂材
料の硬化が進行しない条件下で行われる。硬化処理のた
めの具体的な条件は、使用される高分子物質用材料の種
類、樹脂シート体23を構成する硬化性樹脂材料の種類
などを考慮して適宜選定される。例えば、高分子物質用
材料が室温硬化型シリコーンゴムである場合には、室温
で24時間程度、40℃で2時間程度、80℃で30分
間程度で行われる。
樹脂シート体27を構成する半硬化状態の硬化性樹脂材
料の硬化が進行しない条件下で行われる。硬化処理のた
めの具体的な条件は、使用される高分子物質用材料の種
類、樹脂シート体23を構成する硬化性樹脂材料の種類
などを考慮して適宜選定される。例えば、高分子物質用
材料が室温硬化型シリコーンゴムである場合には、室温
で24時間程度、40℃で2時間程度、80℃で30分
間程度で行われる。
【0048】以上において、導電性粒子として磁性を示
すものを用いる場合には、導電路素子用材料層25Aの
硬化処理を行う前に或いは硬化処理を行いながら、導電
路素子用材料層25Aの厚み方向に磁場を作用させるこ
とにより、当該導電路素子用材料層25A中の導電性粒
子を厚み方向に配向させることができる。
すものを用いる場合には、導電路素子用材料層25Aの
硬化処理を行う前に或いは硬化処理を行いながら、導電
路素子用材料層25Aの厚み方向に磁場を作用させるこ
とにより、当該導電路素子用材料層25A中の導電性粒
子を厚み方向に配向させることができる。
【0049】具体的には、図19に示すように、穴部2
6H内に導電路素子用材料層25Aが形成された積層材
料26Aに対し、その金属薄層28の上面および金属薄
層29の下面に一対の電磁石36,37を配置し、この
電磁石36,37を作動させることにより、導電路素子
用材料層25Aの厚み方向に平行磁場が作用し、その結
果、導電路素子用材料層25A中における導電性粒子が
厚み方向に並ぶよう配向する。導電路素子用材料層25
Aに作用される平行磁場の強度は、平均で1500〜2
0000ガウスとなる大きさが好ましい。
6H内に導電路素子用材料層25Aが形成された積層材
料26Aに対し、その金属薄層28の上面および金属薄
層29の下面に一対の電磁石36,37を配置し、この
電磁石36,37を作動させることにより、導電路素子
用材料層25Aの厚み方向に平行磁場が作用し、その結
果、導電路素子用材料層25A中における導電性粒子が
厚み方向に並ぶよう配向する。導電路素子用材料層25
Aに作用される平行磁場の強度は、平均で1500〜2
0000ガウスとなる大きさが好ましい。
【0050】このようにして穴部26H内に導電路素子
25が形成された積層材料26Aに対し、その金属薄層
28,29をエッチング処理によって除去することによ
り、図14に示すような、導電路素子25が樹脂シート
体27の一面および他面から突出した状態に設けられた
封止用複合シート26が得られる。
25が形成された積層材料26Aに対し、その金属薄層
28,29をエッチング処理によって除去することによ
り、図14に示すような、導電路素子25が樹脂シート
体27の一面および他面から突出した状態に設けられた
封止用複合シート26が得られる。
【0051】そして、図20に示すように、基板連結体
35における接続電極31が形成された一面上に、上記
の封止用複合シート26を、その導電路素子25の各々
の突出部分がこれに対応する接続電極31の各々に対接
するよう位置合わせした状態で配置すると共に、この上
記の封止用複合シート26上に、複数の半導体素子10
が形成されたウエハ15上に、導電路素子21の各々の
突出部分がこれに対応するパッド電極11の各々に対接
するよう位置合わせした状態で配置する。そして、この
状態で加圧しながら硬化処理することにより、封止用複
合シート26の樹脂シート体27が硬化すると共に、基
板連結体35およびウエハ15の各々に被着され、これ
により、基板連結体35における基板30の各々とウエ
ハ15における半導体素子10の各々との間に封止層2
0が一体的に形成されると共に、基板30の各々の接続
電極31と半導体素子10の各々のパッド電極11との
間に、封止層20を厚み方向に貫通して伸びる導電路素
子25が当該封止層20によって固定された状態で配置
された中間積層体1Aが形成される。
35における接続電極31が形成された一面上に、上記
の封止用複合シート26を、その導電路素子25の各々
の突出部分がこれに対応する接続電極31の各々に対接
するよう位置合わせした状態で配置すると共に、この上
記の封止用複合シート26上に、複数の半導体素子10
が形成されたウエハ15上に、導電路素子21の各々の
突出部分がこれに対応するパッド電極11の各々に対接
するよう位置合わせした状態で配置する。そして、この
状態で加圧しながら硬化処理することにより、封止用複
合シート26の樹脂シート体27が硬化すると共に、基
板連結体35およびウエハ15の各々に被着され、これ
により、基板連結体35における基板30の各々とウエ
ハ15における半導体素子10の各々との間に封止層2
0が一体的に形成されると共に、基板30の各々の接続
電極31と半導体素子10の各々のパッド電極11との
間に、封止層20を厚み方向に貫通して伸びる導電路素
子25が当該封止層20によって固定された状態で配置
された中間積層体1Aが形成される。
【0052】以上において、封止用複合シート26の硬
化処理の条件は、使用される硬化性樹脂材料の種類によ
って適宜選定される。例えば、硬化性樹脂材料が熱硬化
性のエポキシ系樹脂である場合には、加熱温度は120
〜150℃で、加熱時間は0.5〜2.0時間であり、
硬化性樹脂材料が熱硬化性のポリイミド系樹脂材料であ
る場合には、加熱温度は200〜350℃で、加熱時間
は0.5〜2.0時間であり、硬化性樹脂材料が熱硬化
性のフェノール系樹脂材料である場合には、加熱温度は
120〜150℃で、加熱時間は1.0〜2.0時間で
ある。
化処理の条件は、使用される硬化性樹脂材料の種類によ
って適宜選定される。例えば、硬化性樹脂材料が熱硬化
性のエポキシ系樹脂である場合には、加熱温度は120
〜150℃で、加熱時間は0.5〜2.0時間であり、
硬化性樹脂材料が熱硬化性のポリイミド系樹脂材料であ
る場合には、加熱温度は200〜350℃で、加熱時間
は0.5〜2.0時間であり、硬化性樹脂材料が熱硬化
性のフェノール系樹脂材料である場合には、加熱温度は
120〜150℃で、加熱時間は1.0〜2.0時間で
ある。
【0053】そして、上記の中間積層体1Aに対し、所
要の検査を行った後、ウエハ15のストリートに沿って
ダイシンクを行って切断することにより、図12に示す
ような構成の半導体装置が得られる。
要の検査を行った後、ウエハ15のストリートに沿って
ダイシンクを行って切断することにより、図12に示す
ような構成の半導体装置が得られる。
【0054】上記の半導体装置によれば、半導体素子1
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、厚み方向
に貫通して伸びる導電路素子25が半導体素子10のパ
ッド電極11上に配置された状態で一体的に設けられて
おり、この導電路素子25によって半導体素子10のパ
ッド電極11と基板30の接続電極31との電気的接続
が達成されるため、封止層20の形成工程の他にボンデ
ィング工程を行うことが不要となり、その結果、小さい
コストで容易に製造することができる。
0がこれと実質的に同一のサイズの基板30上に封止層
20を介して一体的に設けられることによってパッケー
ジングされているため、当該半導体素子10と同等のサ
イズが得られる。しかも、封止層20は、半導体素子1
0におけるパット電極11が形成された一面にのみ設け
られていればよいので、半導体素子10のパッケージン
グおよび得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状
態で行うことができ、更に、封止層20には、厚み方向
に貫通して伸びる導電路素子25が半導体素子10のパ
ッド電極11上に配置された状態で一体的に設けられて
おり、この導電路素子25によって半導体素子10のパ
ッド電極11と基板30の接続電極31との電気的接続
が達成されるため、封止層20の形成工程の他にボンデ
ィング工程を行うことが不要となり、その結果、小さい
コストで容易に製造することができる。
【0055】また、隣接する導電路素子25の各々は封
止層20によって互いに絶縁されているため、半導体素
子10のパッド電極11の配置ピッチが極めて小さいも
のである場合にも、当該半導体素子10と基板30との
所要の電気的接続を確実に達成することができる。
止層20によって互いに絶縁されているため、半導体素
子10のパッド電極11の配置ピッチが極めて小さいも
のである場合にも、当該半導体素子10と基板30との
所要の電気的接続を確実に達成することができる。
【0056】更に、導電路素子25を構成する高分子物
質として弾性を有するものを用いることにより、温度変
化による熱履歴を受けた場合において、半導体素子1
0、封止層20および基板30の各々の構成材料の熱膨
張係数の差に起因して、導電路素子25に相当に大きい
応力か作用しても、当該導電路素子25は、それに作用
される応力の大きさに応じて変形するため損傷すること
がない。従って、温度変化による熱履歴などの環境の変
化に対しても、半導体素子10のパッド電極11と基板
30の接続電極31との良好な電気的接続を安定に維持
することができる。
質として弾性を有するものを用いることにより、温度変
化による熱履歴を受けた場合において、半導体素子1
0、封止層20および基板30の各々の構成材料の熱膨
張係数の差に起因して、導電路素子25に相当に大きい
応力か作用しても、当該導電路素子25は、それに作用
される応力の大きさに応じて変形するため損傷すること
がない。従って、温度変化による熱履歴などの環境の変
化に対しても、半導体素子10のパッド電極11と基板
30の接続電極31との良好な電気的接続を安定に維持
することができる。
【0057】本発明は、上記の実施の形態に限定され
ず、例えば以下のような種々の変更を加えることが可能
である。 (1)封止層の形成は、チップにされた個々の半導体素
子10および基板30に対しても行うことができる。但
し、複数の半導体素子10とこれに対応する基板30と
の間に一括して封止層を形成することができる点で、複
数の半導体素子10が形成されてなるウエハ15および
複数の基板30が連結されてなる基板連結体35を用い
ることが好ましい。
ず、例えば以下のような種々の変更を加えることが可能
である。 (1)封止層の形成は、チップにされた個々の半導体素
子10および基板30に対しても行うことができる。但
し、複数の半導体素子10とこれに対応する基板30と
の間に一括して封止層を形成することができる点で、複
数の半導体素子10が形成されてなるウエハ15および
複数の基板30が連結されてなる基板連結体35を用い
ることが好ましい。
【0058】(2)第1の実施の形態および第2の実施
の形態における封止層の形成並びに第3の実施の形態に
おける導電路素子25の形成において、封止層用材料層
または導電路素子用材料層に平行磁場を作用させる手段
としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることもで
きる。このような永久磁石としては、上記の範囲の平行
磁場の強度が得られる点で、アルニコ(Fe−Al−N
i−Co系合金)、フェライトなどよりなるものが好ま
しい。
の形態における封止層の形成並びに第3の実施の形態に
おける導電路素子25の形成において、封止層用材料層
または導電路素子用材料層に平行磁場を作用させる手段
としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることもで
きる。このような永久磁石としては、上記の範囲の平行
磁場の強度が得られる点で、アルニコ(Fe−Al−N
i−Co系合金)、フェライトなどよりなるものが好ま
しい。
【0059】(3)第1の実施の形態および第2の実施
の形態において、図21(イ)に示すように、複数の半
導体素子10が形成されたウエハ15のストリートに沿
ってハーフダイシングを施すことにより、ウエハ15に
おける隣接する半導体素子10の間に切溝16を形成
し、その後、図21(ロ)に示すように、基板連結体3
5とウエハ15との間に封止層用材料層20Aを形成す
ることができる。このような方法によれば、半導体素子
10の一面における周縁部にも封止層20が形成される
ので、封止層20が半導体素子10に確実に保持され、
その結果、実装された後の環境耐性が良好で、高い信頼
性が得られる。
の形態において、図21(イ)に示すように、複数の半
導体素子10が形成されたウエハ15のストリートに沿
ってハーフダイシングを施すことにより、ウエハ15に
おける隣接する半導体素子10の間に切溝16を形成
し、その後、図21(ロ)に示すように、基板連結体3
5とウエハ15との間に封止層用材料層20Aを形成す
ることができる。このような方法によれば、半導体素子
10の一面における周縁部にも封止層20が形成される
ので、封止層20が半導体素子10に確実に保持され、
その結果、実装された後の環境耐性が良好で、高い信頼
性が得られる。
【0060】(4)第2の実施の形態において、封止層
用材料層20Aを形成する前に、半導体素子10のパッ
ド電極11および基板30の接続電極31のいずれか一
方または両方の表面に、例えばニッケルなどの強磁性体
層を形成することができる。このような方法によれば、
上記の磁性体層を介して封止層用材料層20Aにおける
導電部形成部分21Aに平行磁場が作用されるので、磁
極板40,41のいずれか一方または両方を用いること
が不要となり、その結果、製造コストの低減化を図るこ
とができる。また、上記の強磁性体層は封止層用材料層
20Aに対接しているため、当該封止層用材料層20A
における導電部形成部21Aの厚み方向に、それ以外の
部分より強い平行磁場が確実に作用されるので、互いに
絶縁された状態の導電部21を確実に形成することがで
きる。
用材料層20Aを形成する前に、半導体素子10のパッ
ド電極11および基板30の接続電極31のいずれか一
方または両方の表面に、例えばニッケルなどの強磁性体
層を形成することができる。このような方法によれば、
上記の磁性体層を介して封止層用材料層20Aにおける
導電部形成部分21Aに平行磁場が作用されるので、磁
極板40,41のいずれか一方または両方を用いること
が不要となり、その結果、製造コストの低減化を図るこ
とができる。また、上記の強磁性体層は封止層用材料層
20Aに対接しているため、当該封止層用材料層20A
における導電部形成部21Aの厚み方向に、それ以外の
部分より強い平行磁場が確実に作用されるので、互いに
絶縁された状態の導電部21を確実に形成することがで
きる。
【0061】
【発明の効果】請求項1乃至請求項3に記載の半導体装
置によれば、半導体素子がこれと実質的に同一のサイズ
の基板上に封止層を介して一体的に設けられることによ
ってパッケージングされているため、当該半導体素子と
同等のサイズが得られる。しかも、封止層は、半導体素
子におけるパット電極が形成された一面にのみ設けられ
ていればよいので、半導体素子のパッケージングおよび
得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状態で行う
ことができる。また、封止層には、導電性粒子による厚
み方向に伸びる導電路または導電性粒子が密に充填され
てなる導電部が形成され、或いは高分子物質中に導電性
粒子が含有されてなる導電路素子が設けられており、こ
れにより、半導体素子のパッド電極と基板の一面に形成
された接続電極との電気的接続が達成されるため、封止
層の形成工程の他にボンディング工程を行うことが不要
となる。その結果、小さいコストで容易に製造すること
ができる。
置によれば、半導体素子がこれと実質的に同一のサイズ
の基板上に封止層を介して一体的に設けられることによ
ってパッケージングされているため、当該半導体素子と
同等のサイズが得られる。しかも、封止層は、半導体素
子におけるパット電極が形成された一面にのみ設けられ
ていればよいので、半導体素子のパッケージングおよび
得られる半導体装置の電気的検査をウエハの状態で行う
ことができる。また、封止層には、導電性粒子による厚
み方向に伸びる導電路または導電性粒子が密に充填され
てなる導電部が形成され、或いは高分子物質中に導電性
粒子が含有されてなる導電路素子が設けられており、こ
れにより、半導体素子のパッド電極と基板の一面に形成
された接続電極との電気的接続が達成されるため、封止
層の形成工程の他にボンディング工程を行うことが不要
となる。その結果、小さいコストで容易に製造すること
ができる。
【0062】請求項2に記載の半導体装置によれば、封
止層は、導電性粒子が密に充填されてなる厚み方向に伸
びる複数の導電部と、これらの導電部同士を相互に絶縁
する絶縁部とよりなり、当該導電部は、半導体素子のパ
ッド電極に対応して形成されているため、半導体素子の
パッド電極の配置ピッチが極めて小さいものである場合
にも、当該半導体素子と基板との所要の電気的接続を確
実に達成することができる。
止層は、導電性粒子が密に充填されてなる厚み方向に伸
びる複数の導電部と、これらの導電部同士を相互に絶縁
する絶縁部とよりなり、当該導電部は、半導体素子のパ
ッド電極に対応して形成されているため、半導体素子の
パッド電極の配置ピッチが極めて小さいものである場合
にも、当該半導体素子と基板との所要の電気的接続を確
実に達成することができる。
【0063】請求項3に記載の半導体装置によれば、封
止層には、基板の接続電極の各々と前記半導体素子のパ
ッド電極の各々との間に、高分子物質中に導電性粒子が
含有されてなる導電路素子が設けられているため、半導
体素子のパッド電極の配置ピッチが極めて小さいもので
ある場合にも、当該半導体素子と基板との所要の電気的
接続を確実に達成することができる。
止層には、基板の接続電極の各々と前記半導体素子のパ
ッド電極の各々との間に、高分子物質中に導電性粒子が
含有されてなる導電路素子が設けられているため、半導
体素子のパッド電極の配置ピッチが極めて小さいもので
ある場合にも、当該半導体素子と基板との所要の電気的
接続を確実に達成することができる。
【0064】請求項4に記載の半導体装置によれば、導
電路素子を構成する高分子物質が弾性を有するものであ
るため、温度変化による熱履歴を受けた場合において、
半導体素子、封止層および基板の各々の構成材料の熱膨
張係数の差に起因して、導電路素子に相当に大きい応力
か作用しても、当該導電路素子は、それに作用される応
力の大きさに応じて変形するため損傷することがない。
従って、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対し
ても、半導体素子のパッド電極と基板の接続電極との良
好な電気的接続を安定に維持することができる。
電路素子を構成する高分子物質が弾性を有するものであ
るため、温度変化による熱履歴を受けた場合において、
半導体素子、封止層および基板の各々の構成材料の熱膨
張係数の差に起因して、導電路素子に相当に大きい応力
か作用しても、当該導電路素子は、それに作用される応
力の大きさに応じて変形するため損傷することがない。
従って、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対し
ても、半導体素子のパッド電極と基板の接続電極との良
好な電気的接続を安定に維持することができる。
【0065】請求項5に記載の半導体装置によれば、半
導体素子がウエハの状態にあり、当該ウエハにおける半
導体素子の各々に封止層を介して基板が一体的に設けら
れているため、半導体素子のパッケージングおよび得ら
れる半導体装置の電気的検査をウエハの状態で一括して
行うことができ、その結果、より小さいコストで製造す
ることができる。
導体素子がウエハの状態にあり、当該ウエハにおける半
導体素子の各々に封止層を介して基板が一体的に設けら
れているため、半導体素子のパッケージングおよび得ら
れる半導体装置の電気的検査をウエハの状態で一括して
行うことができ、その結果、より小さいコストで製造す
ることができる。
【0066】請求項6乃至請求項9に記載の半導体装置
の製造方法によれば、搭載される半導体素子と同等のサ
イズの半導体装置を、小さいコストで容易にかつ確実に
製造することができる。
の製造方法によれば、搭載される半導体素子と同等のサ
イズの半導体装置を、小さいコストで容易にかつ確実に
製造することができる。
【0067】請求項7または請求項8に記載の半導体装
置の製造方法によれば、搭載される半導体素子のパッド
電極の配置ピッチが極めて小さいものである場合にも、
当該半導体素子と基板との所要の電気的接続を確実に達
成することができる。
置の製造方法によれば、搭載される半導体素子のパッド
電極の配置ピッチが極めて小さいものである場合にも、
当該半導体素子と基板との所要の電気的接続を確実に達
成することができる。
【0068】請求項9に記載の半導体装置の製造方法に
よれば、複数の半導体素子が形成されてなるウエハおよ
び複数の基板が連結されてなる基板連結体を用いるた
め、半導体素子のパッケージングおよび得られる半導体
装置の電気的検査をウエハの状態で一括して行うことが
できるので、より小さいコストで半導体装置を製造する
ことができる。
よれば、複数の半導体素子が形成されてなるウエハおよ
び複数の基板が連結されてなる基板連結体を用いるた
め、半導体素子のパッケージングおよび得られる半導体
装置の電気的検査をウエハの状態で一括して行うことが
できるので、より小さいコストで半導体装置を製造する
ことができる。
【図1】第1の実施の形態に係る半導体装置の構成の概
略を示す説明用断面図である。
略を示す説明用断面図である。
【図2】図1に示す半導体装置の一部を拡大して示す説
明用断面図である。
明用断面図である。
【図3】複数の半導体素子が形成されたウエハを示す説
明図である。
明図である。
【図4】複数の基板が一体に連結されてなる基板連結体
を示す説明用断面図である。
を示す説明用断面図である。
【図5】ウエハと基板連結体との間に封止層用材料層が
形成されて中間積層体が構成された状態を示す説明図で
ある。
形成されて中間積層体が構成された状態を示す説明図で
ある。
【図6】第1の実施の形態において、中間積層体におけ
る封止層用材料層に平行磁場を作用させた状態を示す説
明図である。
る封止層用材料層に平行磁場を作用させた状態を示す説
明図である。
【図7】第1の実施の形態において、中間積層体に封止
層が形成された状態を示す説明図である。
層が形成された状態を示す説明図である。
【図8】第2の実施の形態に係る半導体装置の構成の概
略を示す説明用断面図である。
略を示す説明用断面図である。
【図9】図8に示す半導体装置の一部を拡大して示す説
明用断面図である。
明用断面図である。
【図10】第2の実施の形態において、中間積層体にお
ける封止層用材料層に平行磁場を作用させた状態を示す
説明図である。
ける封止層用材料層に平行磁場を作用させた状態を示す
説明図である。
【図11】第2の実施の形態において、中間積層体に封
止層が形成された状態を示す説明図である。
止層が形成された状態を示す説明図である。
【図12】第3の実施の形態に係る半導体装置の構成の
概略を示す説明用断面図である。
概略を示す説明用断面図である。
【図13】図12に示す半導体装置の一部を拡大して示
す説明用断面図である。
す説明用断面図である。
【図14】封止用複合シートの一例における構成を示す
説明用断面図である。
説明用断面図である。
【図15】樹脂シート体の両面に金属薄層が形成されて
なる積層材料を示す説明用断面図である。
なる積層材料を示す説明用断面図である。
【図16】図16に示す積層材料に穴部が形成された状
態を示す説明用断面図である。
態を示す説明用断面図である。
【図17】積層材料の穴部内に導電路素子用材料層が形
成された状態を示す説明用断面図である。
成された状態を示す説明用断面図である。
【図18】積層材料の穴部内に導電路素子が形成された
状態を示す説明用断面図である。
状態を示す説明用断面図である。
【図19】導電路素子用材料層に平行磁場を作用させた
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図20】基板とウエハとの間に、封止用複合シートを
熱圧着する工程を示す説明用断面図である。
熱圧着する工程を示す説明用断面図である。
【図21】(イ)は、ウエハにハーフダイシングを施し
た状態を示す説明用断面図、(ハ)は、基板連結体とハ
ーフダイシングが施されたウエハとの間に封止層用材料
層が形成された状態を示す説明用断面図である。
た状態を示す説明用断面図、(ハ)は、基板連結体とハ
ーフダイシングが施されたウエハとの間に封止層用材料
層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図22】従来の半導体装置の一例における構成を示す
説明用断面図である。
説明用断面図である。
【図23】従来の半導体装置を配線基板上に実装する工
程を示す説明図である。
程を示す説明図である。
1 半導体装置 1 中間積層体 10 半導体素子 11 パッド電極 15 ウエハ 16 切溝 20 封止層 20A 封止層用材料層 21 導電部 21A 導電部形成部分 22 絶縁部 25 導電路素子 25A 導電路素子用材料層 25H 貫通孔 26 封止用複合シート 26A 積層材料 26H 穴部 27 樹脂シート体 28,29 金属薄層 28K,29K 開口 30 基板 31 接続電極 32 配線部 33 短絡部 35 基板連結体 36,37 電磁石 40,41 磁極板 S 熱硬化性樹脂 R 導電性粒子 T 高分子物質 M 強磁性体部分 N 非磁性体部分 80 半導体装置 81 半導体素子 82 パッド電極 83 ワイヤー 85 基板 86 突起状電極 87 配線部 88 封止部 90 配線基板 91 端子電極 95 接着層
Claims (9)
- 【請求項1】 基板と、この基板の一面上に封止層を介
して一体的に設けられた、当該封止層に対接する面に複
数のパッド電極を有する半導体素子とを具えてなり、 前記基板は、前記半導体素子と実質的に同一のサイズを
有すると共に、一面に前記半導体素子のパッド電極の各
々に対応して配置された複数の接続電極を有してなり、 前記封止層は、硬化性樹脂中に導電性粒子が含有されて
なり、当該導電性粒子が当該封止層の厚み方向に配向し
た状態で分散されており、 前記封止層における導電性粒子によって形成された導電
路を介して、前記半導体素子のパッド電極の各々が前記
基板の接続電極の各々に電気的に接続されていることを
特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 基板と、この基板の一面上に封止層を介
して一体的に設けられた、当該封止層に対接する面に複
数のパッド電極を有する半導体素子とを有してなり、 前記基板は、前記半導体素子と実質的に同一のサイズを
有すると共に、一面に前記半導体素子のパッド電極の各
々に対応して配置された複数の接続電極を有してなり、 前記封止層は、硬化性樹脂中に導電性粒子が含有されて
なり、当該導電性粒子が密に充填されてなる厚み方向に
伸びる複数の導電部と、これらの導電部同士を相互に絶
縁する絶縁部とを有し、 前記導電部の各々は、前記基板の接続電極の各々と前記
半導体素子のパッド電極の各々との間に配置されてお
り、当該導電部を介して、前記半導体素子のパッド電極
の各々が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続され
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 基板と、この基板の一面上に硬化性樹脂
材料よりなる封止層を介して一体的に設けられた、当該
封止層に対接する面に複数のパッド電極を有する半導体
素子と、前記封止層にその厚み方向に貫通して伸びるよ
う一体的に設けられた、高分子物質中に導電性粒子が含
有されてなる複数の導電路素子とを有してなり、 前記基板は、前記半導体素子と実質的に同一のサイズを
有すると共に、一面に前記半導体素子のパッド電極の各
々に対応して配置された複数の接続電極を有してなり、 前記導電路素子の各々は、前記基板の接続電極の各々と
前記半導体素子のパッド電極の各々との間に配置され、
当該導電路素子を介して、前記半導体素子のパッド電極
の各々が前記基板の接続電極の各々に電気的に接続され
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 導電路素子を構成する高分子物質は、弾
性を有するものであることを特徴とする請求項3に記載
の半導体装置。 - 【請求項5】 半導体素子がウエハの状態であって、当
該ウエハにおける半導体素子の各々が封止層を介して基
板に一体的に設けられていることを特徴とする請求項1
乃至請求項4のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項6】 請求項1に記載の半導体装置を製造する
方法であって、 基板の一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、
パッド電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対
接するよう半導体素子を配置し、 前記封止層用材料層に対して、その厚み方向に磁場を作
用させることにより、導電性粒子を当該封止層用材料層
の厚み方向に配向させ、この状態で前記封止層用材料層
を硬化処理することにより、前記基板と前記半導体素子
との間に封止層を形成する工程を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 請求項2に記載の半導体装置を製造する
方法であって、 基板の一面上に、液状の硬化性樹脂材料中に磁性を示す
導電性粒子が分散されてなる封止層用材料層を介して、
パッド電極が形成された一面が当該封止層用材料層に対
接するよう半導体素子を配置し、 この封止層用材料層に対して、前記半導体素子のパッド
電極上に位置する部分に厚み方向に磁場を作用させるこ
とにより、当該パッド電極上に位置する部分に導電性粒
子を集合させると共に厚み方向に配向させ、この状態で
前記封止層用材料層を硬化処理することにより、前記基
板と前記半導体素子との間に封止層を形成する工程を有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 請求項3に記載の半導体装置を製造する
方法であって、 半導体素子のパッド電極に対応するパターンに従って貫
通孔が形成された、半硬化状態の硬化性樹脂よりなる樹
脂シート体と、この樹脂シート体の貫通孔内に設けられ
た、高分子物質中に導電性粒子が含有されてなる導電路
素子とを有する封止用複合シートを用意し、 基板の一面上に、前記封止用複合シートを介して、当該
封止用複合シートの導電路素子にパッド電極が対接する
よう半導体素子を配置し、この状態で硬化処理すること
により、前記基板と前記半導体素子との間に封止層を形
成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項9】 複数の半導体素子が形成されてなるウエ
ハと、このウエハにおける半導体素子の各々に対応して
配列された複数の基板が一体に連結されてなる基板連結
体とを用い、 前記ウエハにおける半導体素子の各々と、前記基板連結
体における基板の各々との間に封止層を形成することを
特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247290A JP2000077476A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247290A JP2000077476A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077476A true JP2000077476A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17161247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10247290A Pending JP2000077476A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077476A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010226009A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 半導体チップ実装体、半導体チップ実装体の製造方法および電子機器 |
| JP2011160012A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-08-18 | Sony Chemical & Information Device Corp | 接続方法及び接続構造体並びに接続構造体の製造方法 |
| JP7789160B1 (ja) * | 2024-10-29 | 2025-12-19 | デクセリアルズ株式会社 | 半導体パッケージ構造体及び半導体パッケージ構造体の製造方法 |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP10247290A patent/JP2000077476A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010226009A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 半導体チップ実装体、半導体チップ実装体の製造方法および電子機器 |
| US8035212B2 (en) | 2009-03-25 | 2011-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor chip mounting body, method of manufacturing semiconductor chip mounting body and electronic device |
| JP2011160012A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-08-18 | Sony Chemical & Information Device Corp | 接続方法及び接続構造体並びに接続構造体の製造方法 |
| JP7789160B1 (ja) * | 2024-10-29 | 2025-12-19 | デクセリアルズ株式会社 | 半導体パッケージ構造体及び半導体パッケージ構造体の製造方法 |
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