电子电路装置及其制造方法

文档序号:7223654阅读:193来源:国知局
专利名称:电子电路装置及其制造方法
电子电路装置及其制造方法技术领域曰/子电路装置,特别是涉及不使用布线基板而构成的电子电路装置及其制造 方法。
背景技术
近年来,对于IC卡、便携电话和便携用终端i殳备等,正在追求半导 体元件或半导体元件与电子部件复合化而构成的电子电路装置的薄型化、 小型化、轻量化。为了实现这样的小型、薄型化,特别地提出了不使用晶 片焊盘(die pad)、布线1^L的电子电路装置。图10表示出日本特开2001-217338号公报(以下记为"专利文献1") 所公开的包含不使用布线基板等支撑基板的构成的以往的电子电路装置的 剖面图。该电子电路装置,在绝缘性树脂56中埋入有导电路50、半导体 元件51以及芯片型电子部件54。半导体元件51利用银膏等导电性骨52 固定在导电路50中的导电路50B上。另外,半导体元件51的电极焊盘(未 图示出)利用金属细线53与导电路50中的导电路50A、 50C连接着。此 外,芯片型电子部件54的电极采用钎料55与导电路50中的导电路50C、 50D连接着。另外,导电路50其厚度方向的一部分埋入绝缘性树脂56中, 其它面从绝缘性树脂56露出。作为绝缘性树脂56可以使用环氧树脂等热固性树脂和聚酰亚胺树脂 等热塑性树脂,通过使用模具的模塑成型,被加工成图示那样的形状。另 外,作为导电路50,主要使用铜主材或铝主材的导电箔或铁-镍等的合金箔。该电子电路装置,可如以下那样制作。首先,在导电箔的厚度方向形成最终成为各自的导电路50A、 50B、 50C、 50D的形状的厚度深的分离沟。 接着,在成为导电路50B的区域将半导体元件51进行芯片焊接,利用金 属细线53将成为导电路50A、 50C的区域和电极焊盘连接。此外,利用焊 料等将芯片型电子部件54安装在成为导电路50C、 SOD的区域。然后,利 用绝缘性树月旨56进行模塑。进而,研磨导电箔使分离沟露出,可以得到具 有各自分离的导电路50A、 50B、 50C、 50D的电子电路装置。另外,在日本特开平7-321139号公报(以下记为"专利文献2")中曾 经公开一种电子电路装置,其目的是不仅为薄的插件(package)形状,而 且在回流焊时插件不产生裂紋。图ll是该电子电路装置的剖面图。该电子电路装置为下述结构半导 体元件61的电极焊盘(未图示出)和引线62用作为金属细线的接合线63 连接后,除了引线62的一部分以外由绝缘性树脂64进行了模塑。由于采 用绝缘性树脂64支撑引线62以及半导体元件61 ,因此不需要支撑基板, 与以往的使用引线框的电子电路装置相比,不仅可以成为更薄型,而且在 回流焊时受热也难以发生裂紋。该电子电路装置按照以下那样制造。最初,准备固定半导体元件61 的带有凹部的支撑台。接着,将半导体元件6i和引线框配置在支撑台的凹 部。引线框上不设置晶片焊盘,只设置有引线62。半导体元件"通过真 空吸附被暂时固定在支撑台上。接着,将半导体元件61的电极焊盘(未图 示出)和引线62之间用接合线63连接。在该状态下,将引线框以及采用 接合线63保持的半导体元件63从支撑台取下,设置在模塑模具内后进行 树脂模塑。然后,将引线框从所模塑的结构体切断,将引线62的前端部向 外方弯曲加工,可得到图ll所示的电子电路装置。上述专利文献1所说明的电子电路装置,由于由绝缘性树脂支撑着导 电路,因此在最终状态下不需要支撑基板。因此,与现有的使用引线框的 电子电路装置相比,能够实现更加薄型的电子电路装置。但是,由于半导 体元件利用焊料等固定在导电路的面上,因此由热膨胀系数差引起的变形 发生作用,有时发生剥离、裂紋等。另外,为了制成电子电路装置,需要研磨导电箔直到分离沟露出为止,但该步骤比较复杂,存在低成本化的课 题。另外,在专利文献2所说明的电子电路装置的场合,半导体元件具有 不固定于晶片焊盘而埋设在绝缘性树脂中的构成。由此,在向电路基板安 装时,即使电子电路装置被加热,也能够防止裂紋等不良情况的发生。但是,该电子电路装置,具有引线从作为模塑树脂的绝缘性树脂的侧 面露出并被弯曲的构成的外部连接端子,不能减小电路基板的安装面积。 另外,在该方法中,关于针对多个半导体元件、或者半导体元件与无源部 件等的复合部件的安装构成丝毫没有^S开。发明内容本发明的电子电路装置包括下述构成具备至少l个半导体元件、多 个外部连接端子、将该半导体元件和外部连接端子电连接的连接导体、和 被覆半导体元件并且一体地支撑连接导体的绝缘性树脂,半导体元件被埋 设在绝缘性树脂中,外部连接端子的端子面从绝缘性树脂露出。通过为这样的构成,半导体元件只被连接导体保持,被埋设在绝缘性 树脂的大致中央区域,因此能够大幅度减小翘曲。另外,本发明的电子电路装置的制造方法包括下述方法,所述方法具 备以下步骤设置定位板的板准备步骤,所述定位板具有用于容纳半导体元件的元 件容纳区域、和具有比元件容纳区域深的台阶差而形成的、用于容纳多个 外部连接端子的端子容纳区域;配置步骤,在半导体元件的电极焊盘露出的方向将半导体元件配置在元件容纳区域,并将外部连接端子配置在端子容纳区域;连接步骤,利用连接导体将半导体元件和外部连接端子进行电连接; 第i树脂模塑步骤,采用绝缘性树脂覆盖连接导体、半导体元件和外部连接端子的露出面进行模塑;和第2树脂模塑步骤,采用绝缘性树脂覆盖与端子容纳区域接触的外部连接端子中的端子面除外的区域、以及与元件容纳区域接触的半导体元件 面除外的区域进行模塑,从而在将半导体元件埋设在绝缘性树脂中的同时, 将半导体元件和外部连接端子一体化,并且使端子面露出。通过采用这样的方法,可以成为下述构成将半导体元件埋设在绝缘 性树脂的大致中央区域,并露出外部连接端子的端子面。其结果,能够大 幅度地抑制翘曲。


图1A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的构成的图 1B的1A-1A线剖面图。图1B是从上面观察本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的构 成时的俯^L图。图2A是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的前半步骤的剖面图。图2B是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的前半步骤的剖面图。图2C是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的前半步骤的剖面图。图3A是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的后半步骤的剖面图。图3B是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的后半步骤的剖面图。图3C是用于说明本发明的第1实施形态的电子电路装置的制造方法 中的后半步骤的剖面图。图4A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的第2例的 构成的图4B的4A-4A线剖面图。图4B是从上面观察本发明的笫1实施形态所述的电子电路装置的笫2 例的构成时的俯视图。图5A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的第3例的 构成的图5B的5A-5A线剖面图。图5B是从上面观察本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的笫3 例的构成时的俯视图。图5C是表示在制作本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的第3 例时所使用的定位板的剖面图。图6A是表示本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的构成的图 6B的6A-6A线剖面图。图6B是从上面观察本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的构 成时的俯视图。图7A是用于说明本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图7B是用于说明本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图7C是用于说明本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图7D是用于说明本发明的第2实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图8A是表示本发明的第3实施形态所述的电子电路装置的构成的图 8B的8A-8A线剖面图。图8B是从上面观察本发明的第3实施形态所述的电子电路装置的构 成时的俯;f见图。图9A是用于说明本发明的第3实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图9B是用于说明本发明的笫3实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图9C是用于说明本发明的第3实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图9D是用于说明本发明的第3实施形态所述的电子电路装置的制造 方法的主要步骤的剖面图。图10是现有的包含不使用布线基板等支撑基板的构成的电子电路装 置的剖面图。图ll是现有的其它构成的电子电路装置的剖面图。 符号说明1, 16, 17, 18, 21, 22, 36, 37, 51, 61 半导体元件 1A、 16A、 17A、 18A、 21A、 22A、 23A、 24A、 26A、 27A、 28A、 36A、 37A 电极焊盘2外部连接端子 2A端子面3连接导体(金属细线)4, 56, 64 绝缘性树脂5, 15, 20, 25, 35电子电路装置6, 30, 41 定位板6A, 30A, 41A 元件容纳区域 6B, 30B, 41B 端子容纳区域 6C部件容纳区域7, 31, 42成型模具8, 11, 32, 43 树脂流入口 9 下模 10上模 12 空间部23 无源部件24 中继端子板26第1半导体元件 27, 28第2半导体元件29绝缘性粘合剂 36B, 37B 凸块 38薄膜载体 39布线导体 39A连接区域 40绝缘性片50, 50A, 50B, 50C, 50D 导电路 52导电性膏53 金属细线54 芯片型电子部件 55焊料62引线 63 接合线具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。对于相同的要素,附加 相同符号,有时省略说明。 (第1实施形态)图1A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置5的构成的 图IB的1A-1A线剖面图,图IB是从上面观察本发明的笫1实施形态所 述的电子电路装置5的构成时的俯视图。另外图IB是为了容易理解而透 过绝缘树脂看到的状态的俯^f见图。图1A和图1B所示的电子电路装置5包括下述构成具备至少l个半 导体元件l、多个外部连接端子2、电连接该半导体元件1和外部连接端子 2的连接导体3、和被覆半导体元件1并且一体地支撑连接导体3的绝缘性 树脂4,半导体元件1被埋设在绝缘性树脂4中,外部连接端子2的端子 面2A从绝缘性树脂4露出。即,本实施形态的电子电路装置5包括下述构成半导体元件1祐L埋设在绝缘性树脂4中,外部连接端子2被设置在比半导体元件1深的位置, 其端子面2A从绝缘性树脂4露出,除此以外,包括半导体元件1、外部连 接端子2以及连接导体3在内全部被埋设在绝缘性树脂4中。作为绝缘性树脂4,可以使用环氧树脂等热固性树脂或者聚酰亚胺树 脂和聚苯硫醚等热塑性树脂。此外,绝缘性树脂4如果是具有在加热时可 以注入到模中那样的低粘度,并具有与半导体元件l的热膨胀系数接近的 值的树脂材料,则可不限于上述材料而使用。另外,不仅可以注入模内而 形成,而且可以以浸渍方式、涂布涂层方式来形成。作为连接导体3,优选使用以金为主材料的金属细线、以铝为主材料 的金属细线或以铜为主材料的金属细线等,采用引线接合方式来连接。作 为引线接合方式,可以是热压接连接方式、超声波连接方式或将超声波和 热压接并用的连接方式的任一方式。作为半导体元件1,使用棵芯片的半导体元件。作为该半导体元件, 可以使用存储器、逻辑IC、 CPU等。此外,如果作为绝缘性树脂4使用 透光性材料,则也可以使用发光二极管、半导体激光器、受光部件等光器 件。通过形成为这样的构成,能够实现薄型的电子电路装置5。此外,外 部连接端子2的端子面2A,为与绝缘性树脂4相同的表面,因此对于电路 基板能够以最小厚度安装。另外,半导体元件l的周围只是绝缘性树脂4, 所以即使受到回流焊等的热冲击,也不会发生裂紋等,可以大幅度地改善 可靠性。另夕卜,如图1A和1B所示那样,本实施形态的电子电路装置5中,将 半导体元件1配置在绝缘性树脂4的厚度方向的大致中央部,由此通过绝 缘性树脂4施加于半导体元件1的热应力,均等地施加于电极焊盘1A形 成的表面部和与其相对的背面部,所以能够大幅度地抑制电子电路装置的 翘曲。但是,本发明并不限于上述情况,半导体元件1被绝缘性树脂4覆 盖从而被埋设即可。另外,在图1B中表示出下述构成半导体元件1的电极焊盘1A配置于纵长方向的两端部,但也可以是电极焊盘1A配置于半导体元件1的四 边的构成。在这种场合,外部连接端子2也配置于与半导体元件1的电极 焊盘1A对应的位置即可。以下采用图2A 图2C以及图3A~图3C对本实施形态的电子电路装 置5的制造方法进行说明。图2A~图2C是用于说明本实施形态的电子电路装置5的制造方法中 的前半步骤的剖面图。另外,图3A 图3C是用于说明该电子电路装置5 的制造方法中的后半步骤的剖面图。首先,如图2A所示那样,准备定位板6。该定位板6可以使用具有耐 热性、难以发生热变形、相对于树脂的脱模性良好的材料,例如钨系合金 等金属材料、氧化铝等陶瓷、工程塑料或者它们的复合材料等。在定位板6上形成有容纳半导体元件1的元件容纳区域6A和容纳外 部连接端子2的端子容纳区域6B。端子容纳区域6B,设置一定间隔地形 成于元件容纳区域6A的纵长方向的两端部。另外,按相对于元件容纳区 域6A的深度端子容纳区域6B的深度大的方式,即具有深的台阶差而形成。 关于该深度,确定为在形成绝缘性树脂4时,半导体元件l配置在绝缘性 树脂4的大致中央部那样的位置关系。元件容纳区域6A和端子容纳区域 6B的加工,在定位板6使用金属材料的情况下,如果通过例如切削、放电 加工等来形成则能够高精度地加工。接着,如图2B所示那样,在元件容纳区域6A配置半导体元件1,在 端子容纳区域6B配置外部连接端子2。此时,半导体元件1的电极焊盘(未 图示出)朝向露出的方向配置。再有,优选将半导体元件1以及外部连接 端子2分别固定在元件容纳区域6A以及端子容纳区域6B。为此,例如可 以涂布粘合剂。作为该粘合剂,如果使用具有在加热到一定温度时丧失粘 合性的特性的粘合剂,则在注入绝缘性树脂4时的加热时能够使粘合性丧 失。由此,可将半导体元件1以及外部连接端子2,在绝缘性树脂冷却后 容易地从定位板6剥离。再者,在定位板6的设置有元件容纳区域6A以 及端子容纳区域6B的区域的一部分上设置贯通孔、通过该贯通孔进行真空吸附也可以。然后,将半导体元件1和外部连接端子2,例如通过引线接合方式采 用作为连接导体3的金属细线连接。接着,如图2C所示那样,将树脂成型用的成型模具7和定位板6进 行嵌合。即,在本实施形态的制造方法中,定位板6兼作树脂成型用的模 具的一方。这样,通过将定位板6兼作树脂成型用的模具的一方,可在固 定半导体元件1和外部连接端子2的状态下原样地进行树脂成型。使成型模具7和定位板6嵌合后,从树脂流入口 8注入低粘度的绝缘 性树脂材料。注入后使绝缘性树脂材料固化。接着,如图3A所示那样,取出一面进行了树脂模塑的结构体。在该 状态下,半导体元件1和外部连接端子2的一部分以及连接导体3的全部 被埋设在绝缘性树脂4中,被绝缘性树脂4固定。因此,即使取出,也不 会发生其位置关系、连接部的剥离等。接着,如图3B所示那样,将一面进行了树脂模塑的结构体配置在下 模9中并使得树脂模塑侧为下。在其上嵌合上模IO。由此,形成空间部12。 然后,从树脂流入口 11向空间部12注入低粘度的绝缘性树脂材料。注入 后使绝缘性树脂材料固化。再者,此时注入的绝缘性树脂材料,优选使用 与在图2C的步骤中采用的绝缘性树脂材料相同的材料。由此,在冷却后, 成为半导体元件1、连接导体3以及外部连接端子2的一部分被一种绝缘 性树脂材料密封的结构体,因此,如果去除下模9和上模10,则可以得到 图1A所示的电子电路装置5。再有,在本实施形态的电子电路装置5的制造方法中,作为通过传递 才莫塑来进行绝缘性树脂4的注入的方法进行了说明,但本发明并不限于此。 例如,即使使用注塑或浸渍法也同样能够进行树脂模塑。另外,作为树脂 材料使用环氧树脂等热固性树脂的场合,优选传递模塑方式,使用聚酰亚 胺树脂、聚苯硫醚等热塑性树脂的场合,优选注塑方式。对此,后迷的其 它实施形态也同样。另外,在本实施形态中,对使用l个半导体元件l的电子电路装置的制造方法进行了说明,但本发明并不限于此。例如,也可以制作釆用同样图4A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的构成的第2 例的图4B的4A-4A线剖面图。图4B是本发明的第1实施形态所述的电 子电路装置的构成的笫2例的从上面看到的俯视图。再者,图4B是为了 容易理解而透过绝缘性树脂看到的状态的俯视图。该第2例的电子电路装置15,与本实施形态的电子电路装置5不同的 点是在第2例的电子电路装置15的场合,将多个半导体元件16、 17、 18配置于大致同一平面上,包括外部连接端子2在内将各自的电极焊盘 16A、 17A、 18A的相互间采用金属细线3连接从而构成。利用该构成,能够实现薄型且高功能的电子电路装置。该第2例的电 子电路装置15,能够采用与本实施形态的电子电路装置5的制造方法同样 的步骤制作,因此省略说明。再者,在图4A和图4B中,示出了各自的半导体元件16、 17、 18以 大致相同的厚度、且在同一面内配置成1列的例子,但厚度不同也可以, 另外未配置成l列也可以。另外,在该第2例的电子电路装置15中,使用 了3个半导体元件16、 17、 18,但本发明并不限于此。例如也可以为半导 体元件与无源部件的组合。作为无源部件,可以使用例如片状电阻、电容 器、电感器或者传感器等。另外,图4A和图4B所示的电子电路装置15中,半导体元件l6、 H、 18的电极焊盘16A、 17A、 18A上连接着1根金属细线3,但也可以连接 多根金属细线3。同样,也可以在1个外部连接端子2上连接多根金属细 线3。图5A是表示本发明的第1实施形态所述的电子电路装置的构成的第3 例的图5B的5A-5A线剖面图。图5B是本发明的第1实施形态所述的电 子电路装置的构成的第3例的从上面看到的俯视图。再者,图5B是为了 容易理解而透过绝缘性树脂看到的状态的俯视图。在该第3例的电子电路装置20的场合,使用半导体元件21、 22和无源部件23构成电子电路。而且,在该第3例的电子电路装置20中,将中 继端子板24配置在半导体元件21的两侧。中继端子板24优选为与半导体 元件21、 22大致相同的厚度。再者,半导体元件21、 22、无源部件23中 以及中继端子板24上设置有各自所需的个数的电极焊盘21A、 22A、 23A、 24A。通过使用中继端子板24,即使象半导体元件22的电极焊盘22A与 外部连接端子2之间那样比较长距离的连接,也能够利用作为连接导体3 的金属细线,防止短路等的不良,来进行稳定的连接。另外,如图5B所示那样,关于半导体元件21、 22的电极焊盘21A、 22A、中继端子板24的电极焊盘24A以及外部连接端子2,也能够连接多 根金属细线3,因此即使不使用布线基板也能够实现高功能的电子电路装 置。例如,对于图5A和图5B所示的电子电路装置20,如果使半导体元 件21为控制用IC、半导体元件22为大容量存储器以及无源部件23为片 状电容器,则能够容易地制作薄型的存储卡,例如SD存储卡。这样制作 的存储卡,由于半导体元件被配置在绝缘性树脂的大致中央部,因此即使 采用绝缘性树脂模塑也能够使翘曲非常小。其结果,即使是将存储卡搭载 于各种电子设备中的场合,在存储卡的插入动作中也不会产生故障。再者,在不使用中继端子板24就能够用金属细线3进行连接的场合, 特别是中继端子板24是不需要的。另外,在该第3例的电子电路装置20 中,在与半导体元件21、 22相同的平面上配置了中继端子板24,但也可 以配置在半导体元件21、 22的面上。通过这样地配置,可进一步增大由金 属细线3进行的连接的自由度。关于包含这样的构成的第3例的电子电路装置20,如图5C所示那样, 至少使用进一步设置了比端子容纳区域6B浅的部件容納区域6C的定位板 6,除此以外,可与本实施形态同样地制作,因此省略其说明。即,在图 5C所示的定位板6的端子容纳区域6B配置外部连接端子2、在元件容纳 区域6A配置半导体元件21、 22、在部件容纳区域6C配置无源部件23。 在此以后,可采用与电子电路装置5同样的制造方法制作电子电路装置20。 再者,上述定位板能够用于具有高度(厚度)不同的半导体元件、无源部件的电子电路装置的制作。(第2实施形态)图6A是表示本发明的第2实施形态所迷的电子电路装置25的构成的 图6B的6A-6A线剖面图。图6B是从上面看本发明的第2实施形态所述 的电子电路装置25的构成的俯视图。另外,图6B是为了容易理解而透过 绝缘性树脂看到的状态的俯视图。本实施形态的电子电路装置25,在第1半导体元件26的表面上层叠 配置着第2半导体元件27、 28。再者,第l半导体元件是具有大形状的半 导体元件,第2半导体元件是具有比第1半导体元件小的小形状的半导体 元件。从图6A和图6B知道,第2半导体元件27、 28在第1半导体元件 26的面上、且在除了电极焊盘以外的区域被绝缘性粘合剂29粘合固定着。 另外,关于第1半导体元件26、第2半导体元件27、 28以及与外部连接 端子2的相互间,利用作为连接导体3的金属细线进行连接。另外,关于 各自的电极焊盘26A、 27A、 28A和外部连接端子2,根据需要连接着多根 金属细线3。由此,即使不使用布线基板也能够实现具有比较复杂的功能 的电子电路装置25。以下,采用图7A~图7D说明本发明的第2实施形态所述的电子电路 装置25的制造方法。图7A~图7D是说明本实施形态所述的电子电路装置25的制造方法的 主要步骤的剖面图。首先,如图7A所示那样,准备定位板30。该定位板30优选使用与第 1实施形态的制造方法中的相同的材料。在定位板30上形成有容纳笫1半 导体元件26的元件容纳区域30A以及容纳外部连接端子2的端子容纳区 域30B。端子容纳区域30B设置一定间隔地形成于元件容纳区域30A的纵 长方向的两端部。另外,按相对于元件容纳区域30A的深度端子容纳区域 30B的深度大的方式,即具有深的台阶差而形成。对于该深度,确定为在 形成绝缘性树脂4时,第1半导体元件26配置于绝缘性树脂4的大致中央 部那样的位置关系。元件容纳区域30A和端子容纳区域30B的加工,在作为定位板30使用金属材料的场合,如果通过例如切削、放电加工等来形成, 则能够高精度地加工。接着,如图7B所示那样,将第1半导体元件26配置在元件容纳区域 30A、将外部连接端子2配置在端子容纳区域30B。此时,朝向第l半导 体元件26的电极焊盘(未图示出)露出的方向配置。再者,优选将第1 半导体元件26和外部连接端子2分别固定在元件容纳区域30A和端子容 纳区域30B。为此,例如可以涂布粘合剂。作为该粘合剂,如果使用具有 在加热到一定温度时丧失粘合性的特性的粘合剂,则在注入绝缘性树脂4 时的加热时能够使之丧失粘合性。由此,能够将第1半导体元件26和外部 连接端子2容易地从定位板30剥离。再者,在定位板30的设置有元件容 纳区域30A以及端子容纳区域30B的区域的一部分上设置贯通孔、通过该 贯通孔进^f亍真空吸附也可以。另外,在第1半导体元件26的除了电极焊盘26A以外的区域,粘合 固定第2半导体元件27、 28。该粘合,如果在第2半导体元件27、 28的 背面涂布绝缘性粘合剂29后,粘合于第1半导体元件26的除了电极焊盘 26A以外的区域,就能够容易地固定。进而,将第1半导体元件26以及第2半导体元件27、 28的电极焊盘 26A、 27A、 28A和外部连接端子2的相互间,通过例如引线接合方式采用 作为连接导体3的金属细线连接。接着,如图7C所示那样,将树脂成型用的成型才莫具31和定位板30 进行嵌合。即,在本实施形态的制造方法中,定位板30也兼作树脂成型用 的模具的一方。这样,通过将定位板30兼用作为树脂成型用的模具的一方, 可在固定了第1半导体元件26、第2半导体元件27、 28以及外部连接端 子2的状态下原样地进行树脂成型。使成型模具31和定位板30嵌合后,从树脂流入口 32注入低粘度的绝 缘性树脂材料。注入后使绝缘性树脂材料固化。接着,如图7D所示那样,取出一面进行了树脂^t塑的结构体。在该 状态下,第1半导体元件26、第2半导体元件27、 28以及外部连接端子2的一部分和连接导体3的全部埋设在绝缘性树脂4中,被绝缘性树脂4固 定着。因此,即使取出结构体,也不发生其位置关系、连接部的剥离等。 根据到此为止的步骤,能够制造与在第1实施形态的制造方法中说明的图 3A同样的结构体。关于其以后的步骤,与图3B和图3C所示的步骤相同,因此用该图进 行说明。首先,如图3B所示那样,将一面进行了树脂模塑的结构体配置在下 模9中并使得树脂模塑侧为下。在其上面嵌合上模10。由此形成空间部12。 然后,从树脂流入口 11向空间部12注入进行加热成为低粘度的绝缘性树 脂材料。注入后将绝缘性树脂材料冷却。再者,此时注入的绝缘性树脂材 料,优选使用与在图7C的步骤中釆用的绝缘性树脂材料相同的材料。由 此,在冷却后,成为第1半导体元件26、第2半导体元件27、 28、连接导 体3以及外部连接端子2的一部分被一种绝缘性树脂材料密封的结构体。 然后,去除下模9和上模10,可以得到图6A所示的电子电路装置25。再者,在图6A和图6B中对在第1半导体元件26上层叠2个第2半 导体元件27、 28的构成的例子进行了说明,但也可以在第l半导体元件上 层叠第2半导体元件和无源部件。另外,也可以配置2个以上的第l半导 体元件,并在它们的上面层叠第2半导体元件或第2半导体元件和无源部 件。此外,也可以层叠在第1实施形态的第3例中说明的那样的中继端子 板。进而,也可以在半导体元件上形成虚设焊盘(dummy pad)。 (第3实施形态)图8A是表示本发明的第3实施形态所述的电子电路装置35的构成的 图8B的8A-8A线剖面图。图8B是从上面看本发明的第3实施形态所述 的电子电路装置35的构成的俯视图。另外,图8B是为了容易理解而透过绝缘性树脂看到的状态的俯视图。本实施形态的电子电路装置35,其特征为作为连接导体,使用了其一部分使用绝缘性片支撑的布线导体。作为这样的连接导体,在本实施形 态中使用了薄膜载体38。该薄膜栽体38,采用包含由绝缘性片训支撑的金属箔的布线导体39构成。通常,作为绝缘性片40使用聚酰亚胺薄膜、 作为金属箔使用18fim或35fim厚的铜箔的情况较多。通过使用该薄膜载 体38,可使布线的连接构成更加简单、且达到高可靠性。再者,对于本实施形态的电子电路装置35而言,对使用了 2个半导体 元件36、 37的例子进行说明。该电子电路装置35,如果例如将半导体元 件36作为控制用IC、半导体元件37作为存储器,则可以形成为半导体存 储卡,例如SD存储卡、微型SD存储卡。半导体元件36、37的电极焊盘36A、37A上分别形成有凸块36B、37B。 将该凸块36B、 37B和薄膜载体38的布线导体39分别连接。该连接,一 般可通过热压接来进行。例如,如果在薄膜载体38的布线导体39的表面 进行镀锡,并使凸块36B、 37B的至少表面为金,则可容易进行热压接。 薄膜载体38的布线导体39的端部与外部连接端子2连接着。关于该连接, 同样地可通过热压接来容易地进行。包含以上那样的构成的本实施形态的电子电路装置35,不仅可将多个 半导体元件埋设在绝缘性树脂4中,而且也能够连接无源部件等来进行复 合化。以下,采用图9A~图9D说明本发明的第3实施形态所述的电子电路 装置35的制造方法。图9A~图9D是说明本实施形态所述的电子电路装置35的制造方法的主要步骤的剖面图。首先,如图9A所示那样,作为薄膜载体38,形成对应于半导体元件 36、 37、且与外部连接端子2连接的图案形状的布线导体39。而且,绝缘 性片40只设置在保持这些布线导体39的区域。这样的形状,对于辊形, 可以连续地加工来形成。半导体元件36、 37分别与薄膜载体38的布线导 体39连接。该连接,如果如上述那样进行凸块36B、 37B和布线导体39 的材料的组合,则可通过热压接方式来容易地连接。再者,与半导体元件36、 37对薄膜载体38的连接,如果在辊形的原 样状态下连续地连接后,切断成图9A所示的形状,则能以高生产率进行连接步骤。此外,布线导体39由于蚀刻加工铜箔而形成,因此可以形成自 由的形状。因此,图8所示那样分支的形状等也能够容易地制作。接着,如图9B所示那样,将与外部连接端子2连接的薄膜载体38的 布线导体39的一部分进4亍成型加工,制作弯曲的形状,将其前端部作为与 外部连接端子2的连接区域39A。接着,如图9C所示那样,将外部连接端子2固定在定位板41的端子 容纳区域41B。然后,将与薄膜栽体38连接的半导体元件36、 37装入元 件容纳区域41A,同时将薄膜载体38的连接区域39A与外部连接端子2 连接。该连接可通过热压接来容易地进行。另外,外部连接端子2在定位 板41上的固定,与第1实施形态和第2实施形态一样,涂布粘合剂使其粘 合即可。另外,由于半导体元件36、 37已经与薄膜载体38的布线导体39连接, 因此不一定需要固定在定位板41上。但是,在后面的步骤的注入绝缘性树 脂材料时,在半导体元件36、 37浮起的场合,也可以采用粘合剂固定。再 者,也可以与第1实施形态和第2实施形态同样地进行真空吸附。另外, 半导体元件36、 37已经与薄膜载体38连接,各自的位置被固定着,所以 不一定需要设置将它们嵌合的元件容纳区域41A。接着,如图9D所示那样,将树脂成型用的成型模具42和定位板41 嵌合。即,对于本实施形态的制造方法,定位板41兼用作树脂成型用的模 具的一方。这样,通过将定位板41兼用作为树脂成型用的模具的一方,能 够在将半导体元件36、 37和外部连接端子2固定的状态下原样地进行树脂成型。使成型模具42和定位板41嵌合后,从树脂流入口 43注入低粘度的绝 缘性树脂。注入后,使绝缘性树脂材料固化。由此,可以得到一面进行了 树脂模塑的结构体。在该状态下,半导体元件36、 37和外部连接端子2 的一部分以及薄膜载体38的全部被埋设在绝缘性树脂4中,被绝缘性树脂 4固定着。因此,即4吏取出结构体,也不发生其位置关系、连接部的剥离 等。关于其以后的步骤,能够釆用与说明第1实施形态的制造方法的图3B 和图3C所示的后半步骤同样的步骤制作,因此用该图进行说明。首先,如图3B所示那样,将一面进行了树脂模塑的结构体配置在下 模9中,并使得树脂模塑侧为下。在其上面嵌合上才莫IO。由此,形成空间 部12。然后,从树脂流入口 11向空间部12注入进行加热成为低粘度的绝 缘性树脂材料。注入后将绝缘性树脂材料冷却。再者,此时注入的绝缘性 树脂材料,优选使用与在图9D的步骤中采用的绝缘性树脂材料相同的材 料。由此,在冷却后,成为半导体元件36、 37、薄膜载体38以及外部连 接端子2的一部分被一种绝缘性树脂材料密封的结构体。然后,去除下模 9和上模10,可以得到图8A和图8B所示的电子电路装置35。本实施形态的电子电路装置35,作为连接导体的布线导体39被绝缘 性片40支撑着,因此可以将图案形状保持为一定。再者,可以根据需要为 了支撑绝缘性片40之间而设置伪连接导体。此外,如由图8B的布线导体 39的图案所示那样,在中途分支的图案形状也能够容易地加工,因此可以 形成具有更复杂的图案形状的布线导体39,即使多数地配置半导体元件、 无源部件等,也能够容易地进行相互的连接。因此,可以制作即使形成为 薄型也能够使翘曲非常小、且高功能的电子电路装置,例如SD存储卡等 存储卡。再者,在本实施形态中,作为连接导体使用了薄膜载体,但可以是其 一部分由绝缘性片支撑的布线导体,例如可以是使用聚对苯二曱酸乙二醇 酯(PET)薄膜作为绝缘性片,在其面上进行蒸镀、镀覆、或者使用铜箔 等来形成布线导体的构成。此外,对于第1实施形态 第3实施形态,在第l树脂模塑步骤和第 2树脂模塑步骤中使用了相同的绝缘性树脂材料,但本发明并不限于此。 也可以使用分别不同的材料。产业上的可利用性本发明的电子电路装置,通过只采用连接导体来连接半导体元件或半导体元件和无源部件,并将它们埋设在绝缘性树脂中,即使形成为薄型也 能够使翘曲非常小,因此特别是在卡型的电子电路装置,例如存储卡领域 中是有用的。本发明中表示数值范围的"以上,,和"以下"均包括本数。
权利要求
1.一种电子电路装置,其特征在于,具备至少1个半导体元件;多个外部连接端子;将所述半导体元件和所述外部连接端子电连接的连接导体;被覆所述半导体元件,并且将所述连接导体一体地支撑的绝缘性树脂,所述半导体元件被埋设在所述绝缘性树脂中,所述外部连接端子的端子面从所述绝缘性树脂露出。
2. 根据权利要求l所述的电子电路装置,其特征在于,进一步包括 至少1个无源部件,所述半导体元件和所述无源部件被埋设在所述绝缘性 树脂中,采用所述连接导体将所述半导体元件、所述无源部件以及所述外 部连接端子之间进行了连接。
3. 根据权利要求l所述的电子电路装置,其特征在于,所述半导体 元件包含形状不同的多数个,在第1半导体元件的表面上配置有1个以上 的笫2半导体元件,且其被埋设在所述绝缘性树脂中,采用所述连接导体 将所述第1半导体元件、所述第2半导体元件以及所述外部连接端子之间 进行了连接。
4. 根据权利要求3所述的电子电路装置,其特征在于,在所述第1 半导体元件的表面上还配置有至少1个无源部件,且其被埋设在所迷绝缘 性树脂中,采用所述连接导体将所述第l半导体元件、所述第2半导体元 件、所述无源部件以及所述外部连接端子之间进行了连接。
5. 根据权利要求1所述的电子电路装置,其特征在于,所迷连接导 体是金属细线。
6. 根据权利要求5所述的电子电路装置,其特征在于,还设置了用 于将所述半导体元件和所述外部连接端子、或者所述半导体元件、所述无 源部件以及所述外部连接端子的相互间进行连接的中继端子板,并利用所述金属细线进行了连接。
7. 根据权利要求l所述的电子电路装置,其特征在于,所述连接导 体是其一部分采用绝缘性片支撑着的布线导体。
8. —种电子电路装置的制造方法,其特征在于,包括以下步骤 设置定位板的板准备步骤,所述定位板具有用于容纳半导体元件的元件容纳区域、和具有比所述元件容纳区域深的台阶差而形成的用于容纳多 个外部连接端子的端子容纳区域;配置步骤,在所述半导体元件的电极焊盘露出的方向将所述半导体元 件配置在所述元件容纳区域,并将所述外部连接端子配置在所述端子容纳 区域;连接步骤,利用连接导体将所述半导体元件和所述外部连接端子进行 电连接;第l树脂模塑步骤,采用绝缘性树脂覆盖所述连接导体、所迷半导体 元件和所述外部连接端子的露出面进行模塑;和第2树脂模塑步骤,采用所述绝缘性树脂覆盖与所述端子容納区域接 触的所述外部连接端子之中的端子面除外的区域、和与所述元件容纳区域 接触的所述半导体元件面除外的区域进行模塑,从而在将所述半导体元件 埋设在所述绝缘性树脂中的同时,将所迷半导体元件和所述外部连接端子 一体化,并且使所述端子面露出。
9. 根据权利要求8所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于, 在所述板准备步骤中,在所述定位板上还设置比所述端子容纳区域浅的部 件容纳区域;在所述配置步骤中,还将无源部件配置在所述部件容纳区域; 在所述连接步骤中,利用所述连接导体将所述无源部件与所述半导体元件 和所述外部连接端子的至少一方连接;在所述第1树脂模塑步骤和所述第 2树脂模塑步骤中,所述无源部件也与所述半导体元件同样地埋设在所述 绝缘性树脂中。
10. 根据权利要求8所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于, 在所述第1树脂模塑步骤中,使用所述定位板作为下模。
11. 根据权利要求8所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于, 作为所述连接导体使用金属细线。
12. 根据权利要求8所迷的电子电路装置的制造方法,其特征在于, 作为所述连接导体,采用下述构成包含用于与所述半导体元件连接的布 线图案和与所述外部连接端子连接的连接区域的布线导体被绝缘性片支撑。
13. 根据权利要求8所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于, 在所述配置步骤中,在所述元件容纳区域配置第1半导体元件,在所述第 1半导体元件的由电极焊盘包围的区域内层叠配置1个以上的第2半导体 元件。
全文摘要
本发明包括下述构成具备至少1个半导体元件(1);多个外部连接端子(2);将该半导体元件(1)和外部连接端子(2)电连接的连接导体(3);被覆半导体元件(1),并且将连接导体(3)一体地支撑的绝缘性树脂(4),半导体元件(1)被埋设在绝缘性树脂(4)中,外部连接端子(2)的端子面(2A)从绝缘性树脂(4)露出。
文档编号H01L25/07GK101278383SQ20068003643
公开日2008年10月1日 申请日期2006年10月19日 优先权日2005年11月2日
发明者熊泽谦太郎, 西川英信, 近藤繁 申请人:松下电器产业株式会社
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