JPH012343A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置に関し、特にマルチチップモジュー
ルの高密度パッケージング構造に関するものである。

従来の技術 マルチチップモジュールに半導体素子を実装する従来法
としては、ワイヤボンディング、フィルムキャリア方式
やフィリップチップ方式が公知であるが、ワイヤボンデ
ィングやフィルムキャリア方式では、配線部の面積ロス
が大きい為、高密度に半導体素子を実装する場合には、
現在フィリップチップ方式が主に用いられている５、こ
の方式では第２図に示した様に半導体素子２１の電！侃
パッド上に形成した突起電極２２と、Ｐ、縁性」、（仮
２３上の導体配線２４とが位置合わせされた状態のま１
加圧されて半田づけされていることにより、半導体素子
２２と導体配線２４とが電気的に接続されている。この
ため、この方式ではワイヤを必要とせず、しかも接続が
一括して行えるといった長所を有する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらフィリップチップ方式では以下に示す問題
点を有する。

（１）熱拡散がバンプからの熱伝導のみであるので熱抵
抗は高く、チップ裏面に放熱板を取り付ける等の工夫を
してやらねばならない。

（２）半導体素子の配線基板への固定が電極部のみで行
うため、外部からの熱や機械的歪により絶縁性基板が膨
張したりそったりした場合に、接続部での破壊が生じや
すい。

（３）半導体素子が外部にむき出しの構造を取るため、
コーティングやモールド等の保護処理を行わねばならな
い。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、半導体素子を裏
面より絶縁性基板に固着し、これを２ｍくみ合わせ、半
導体素子の電極をそれと向かい合う反対側の基板の導体
配線と接触により電気的に接続させ、そのままの状態で
位置ずれせぬ様に固定するといった方法を用いるもので
ある。

作　　用 本発明は前記構造を取ることにより半導体素子の絶縁性
基板への接続が半導体素子の裏面を一面に使って行われ
るため、半導体素子の内部で生じた熱が裏面より速やか
に放散され、しかも接続部では高い機械的強度が得られ
る。更に半導体素子及び導体配線を外側に配した構造で
あるため、半導体素子及び導体配線が保護される。

実施例 本発明の実施例を第１図を用いてその工程とともに説明
する。まず第１図ａに示した様に第１の半導体素子２を
第１の絶縁性基板４の所定の位置にダイボンディングに
より固着する。更に第２の絶縁性基板９にも同様の方法
で第２の半導体素子７を固着するうダイボンディングの
方法にはＡｕ　−Ｓ　ｉ用品接合やはんだ接合等の手法
を用いる。更に第１の絶縁性基板４の導体配線６と第２
絶縁性基板９の導体配線５をフレキシブル基板で接続し
た後、第１図すに示した様に第１の半導体素子２の電極
１を有する面から絶縁性基板４の導体配線６を有する面
にわたって絶縁性の接続樹脂１１を塗布する。接続樹脂
１１には熱硬化型、又は紫外線硬化型のエポキシ系、シ
リコン系、アクリル系等の樹脂を用いる。接続樹脂１１
の塗布方法としてはデイスペンサー等を用いる。

次にフレキシブル基板を折り曲げ第１図Ｃに示す様に第
１の半導体素子２の電極１を第２の絶縁性基板９の導体
配線１ｏ第２の半導体素子７の電極６を第１の絶縁性基
板４の導体配線６にそれぞれ位置合わせ１−１位置ずれ
せぬ様加圧ツール１２を用いて加圧する。この際、第１
の半導体素子２の電極１の上や、第２の半導体素子７の
電極ｅ下に存在する接続樹脂１１は加圧により周囲に押
し出され、第１の半導体素子２の電１と第２の絶縁性基
板９の導体配線１０及び、第２の半導体素子７の電極６
と第１の絶縁性基板４の導体配線５とはそれぞれ接触に
より電気的に接続することとなる。この状態のまま接続
樹脂１１を硬化させると、第１図ｄに示した様に加圧ツ
ール１２による加圧を解除した後も各電極と導体配線と
の電気的接続が保持されることになる。接続樹脂１１の
硬化は、接続樹脂１１が熱硬化型である場合には加圧ツ
ール１２に取り付けた加熱部により加熱して行い、樹脂
が紫外線硬化型である場合には側面の間隙より紫外線を
照射することにより行う。

この際、いずれにおいても接続樹脂１１の硬化温度は半
導体素子を絶縁性基板にダイボンドする温度よりずっと
低い温度であるので、半導体素子と絶縁性基板との接合
は損なわれない。

ところで、マルチチップモジュールに半導体素子を搭載
する場合、轟然、各半導体素子間でその厚みに差異が存
在する場合が予期されるが、本発明ではそういった場合
でも半導体素子と絶縁性基板との間に台座を設けたり、
逆に凹部を設ける等の手法を用いることにより容易に対
応することができる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば次のような効果を得るこ
とができる。

（１）半導体素子の絶縁性基板への接合が半導体素子の
裏面を一向に使って行われるため、熱放散が容易であり
、しかも高い機械的強度が得られる。

（２）半導体素子及び導体配線を内側に、絶縁性基板を
外側に配した構造であるため、半導体素子及び導体配線
が保護され、高い信頼性が得られる。

（３）第１の実施例においては半導体素子及び導体配線
が接続樹脂により密閉されるので、モールドやコーティ
ングの変わりとすることができる。

（４）第１の絶縁性基板への半導体素子の固着と第２の
絶縁性基板への半導体素子の固着が同時に並行して進行
して進行でき、かつ絶縁性基板に固着した全ての半導体
の全電極と全導体配線との電気的接合が一括して行える
ので、従来法に比べ比躍的に効率的であり、実装コスト
を低減できる。

（６）　　電極と導体配線の接続を半田づけや合金を用
いて行わないので、余剰半田や合金等による電気的短絡
が生じない。

以上の様に本発明の実用的効果は非常に多大なものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の半導体装置の組み立て工程
を示す断面図、第２図は従来法であるフィリップチップ
方式を示す断面図である。 １．６・・・・・・電極、５，１０・・・・・・導体配
線、２・・・・・・第１の半導体素子、７・・・・・・
第２の半導体素子、４・・・・・・第１の絶縁性基板、
９・・・・・・第２の絶縁性基板、１１・・・・・・接
続樹脂、１２・・・・・・加圧ツーノペ１３・・・・・
・フレキシブル基板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の絶縁性基板に第１の半導体素子が固着され
   、第１の半導体素子の電極が向かい合う第２の絶縁性基
   板の導体配線と接触により電気的に接続され、前記第２
   の絶縁性基板に固着された前記第２の半導体素子の電極
   が前記第１の絶縁性基板の導体配線と接触により電気的
   に接続され、前記第１及び第２の半導体素子の電極と前
   記第２及び第１の絶縁性基板の導体配線との接触による
   電気的接続が保持できる様に圧力が加えられている半導
   体装置。
2. （２）第１の半導体素子を固着した第１の絶縁性基板と
   第２の半導体素子を固着した第２の絶縁性基板とが両者
   間に塗布した絶縁性の接続樹脂の硬化により固定され、
   第１及び第２の半導体素子の電極と第２及び第１の絶縁
   性基板の導体配線との接触による電気的接続が保持され
   ている特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
3. （３）第１及び第２の半導体素子の電極が第２及び第１
   の絶縁性基板の導体配線とはんだ付けにより接続されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。