專利名稱：半導(dǎo)體器件的安裝結(jié)構(gòu)體及使用安裝結(jié)構(gòu)體的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的安裝結(jié)構(gòu)體，尤其涉及將多個(gè)半導(dǎo) 體器件安裝結(jié)構(gòu)體層疊而安裝的三維安裝型的安裝結(jié)構(gòu)體。并且涉及 使用這些安裝結(jié)構(gòu)體的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著電子設(shè)備的高功能化，帶來(lái)部件的增加，設(shè)備的小型化及薄 型化的發(fā)展，隨之半導(dǎo)體器件也要求小型化、薄型化。其中，作為適 用于具有小型化要求的移動(dòng)設(shè)備上的半導(dǎo)體器件，例如可以列舉如專
利文獻(xiàn)1中記載的被稱為BGA (Ball Grid Array,球柵陣列)或CSP (Chip Size Package,芯片尺寸封裝)的封裝的底面作為連接端子將焊 錫球配置成格子狀的如圖7所示的封裝，因其占據(jù)區(qū)域窄，能夠配置 更多端子，因此被廣泛使用。在圖7中，IIO是半導(dǎo)體裝置，112是基 板，114是半導(dǎo)體芯片，116是凸點(diǎn)，118是結(jié)構(gòu)物，120是粘接劑， 122是底層樹脂，124是凸球，126是凹陷部，128是間隙。
近幾年，進(jìn)一步開發(fā)了在一個(gè)半導(dǎo)體器件中內(nèi)置多個(gè)半導(dǎo)體芯片 的芯片堆棧型的半導(dǎo)體器件，其特別在移動(dòng)設(shè)備中，成為必須的封裝。
另外，在半導(dǎo)體器件上內(nèi)置多個(gè)芯片時(shí)，在半導(dǎo)體芯片不是進(jìn)行 過(guò)充分檢查的合格的半導(dǎo)體芯片的情況下，或在組合了不能確保高成 品率的半導(dǎo)體芯片的情況下，封裝后的成品率急劇惡化，因此高成本
成為問(wèn)題。
并且，在組合的半導(dǎo)體芯片由其他公司供貨的情況下，由于半導(dǎo) 體芯片的狀態(tài)很難得到與半導(dǎo)體器件同等的質(zhì)量保證，所以無(wú)法期望高成品率，并且有必要實(shí)施用于品質(zhì)保證的單獨(dú)檢查，從而有必要進(jìn) 行檢查設(shè)備的引進(jìn)、檢查程序的開發(fā)等，因此成為成本增加的主要原 因。
因此，如圖8所示，本申請(qǐng)人提出了一種封裝堆棧型半導(dǎo)體器件， 其將半導(dǎo)體芯片分別進(jìn)行封裝化，將這些封裝分別檢查后層疊(專利 文獻(xiàn)2)。在圖8中，101是半導(dǎo)體芯片，102是熱塑性樹脂，103是 絕緣性樹脂，104是導(dǎo)體，105是電極墊，106是平板，108是焊錫凸 點(diǎn)，109是主板，IIO是布線圖案，lll是軟質(zhì)內(nèi)插基板。
專利文獻(xiàn)l:日本專利第3395164號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-146751號(hào)公報(bào)
但是，即使在這種情況下，也不能解決半導(dǎo)體芯片由其他公司供 貨時(shí)無(wú)法得到與半導(dǎo)體器件同等的質(zhì)量保證的問(wèn)題，因此半導(dǎo)體芯片 的可用性、低成本化的問(wèn)題依然存在。
因此，不將引起高成本的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成為能夠以封裝的狀態(tài)層 疊的封裝，而將普通的半導(dǎo)體器件、質(zhì)量有保障的市場(chǎng)上出售的半導(dǎo) 體封裝作為"能夠?qū)盈B封裝的封裝(安裝結(jié)構(gòu)體)"而重構(gòu) (Reconstruction)。但是根據(jù)本發(fā)明人們的觀點(diǎn)，在外部端子采用焊 錫凸點(diǎn)的半導(dǎo)體器件中，存在很難確保焊錫凸點(diǎn)所需的平坦度的問(wèn)題。
此外，作為用于解決該問(wèn)題的一個(gè)方法，申請(qǐng)人在2007年9月19 日申請(qǐng)的日本特愿2007-242396中，提出了一種撓性電路基板在最外部 焊錫球的外側(cè)區(qū)域彎曲的半導(dǎo)體器件。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第1方面， 一種安裝結(jié)構(gòu)體，將在下表面具有焊錫凸 點(diǎn)作為外部端子的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件用形成有布線的具有撓性的布線基板包覆，并且在半導(dǎo)體器件的外部端子形成面一側(cè)及外部端子 形成面一側(cè)的表背相反面一側(cè)這兩側(cè)具有外部電極，安裝結(jié)構(gòu)體的特 征在于，在撓性布線基板上形成有至少一層布線層，在半導(dǎo)體器件的 外部端子形成面和撓性布線基板之間將支撐體粘接固定而配置。
優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體器件的外部端子形成面的表背相反面的至 少一部分，與撓性布線基板粘接固定。
并且，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分與撓性布 線基板粘接固定。
并且，優(yōu)選的是，支撐體的外形尺寸是與半導(dǎo)體器件的外形尺寸 相同的尺寸，或是在半導(dǎo)體器件的外形尺寸以下的尺寸，并且在支撐 體上至少在外部端子的位置設(shè)有貫通孔，以使支撐體與半導(dǎo)體器件的 外部端子不接觸。
并且，可以在半導(dǎo)體器件中外部端子形成面的周邊外端部的全部 區(qū)域或局部配置支撐體。即，也可以將支撐體分割配置，以能將焊錫 凸點(diǎn)的高度限制在一定范圍內(nèi)。在這里外部端子形成面的周邊外端部 是指外部端子形成面中比外部端子中最外側(cè)的端子更靠外側(cè)的范圍。
并且，優(yōu)選的是，在撓性布線基板上沒有配置用于與半導(dǎo)體器件 粘接的粘接層時(shí)，支撐體的厚度，與在沒有支撐體的情況下通過(guò)回流 法將半導(dǎo)體器件與撓性布線基板熔融接合的狀態(tài)下的、焊錫凸點(diǎn)的高 度相同，或稍大于該高度，在撓性布線基板上配置有用于與半導(dǎo)體器 件粘接的粘接層時(shí)，支撐體的厚度與從焊錫凸點(diǎn)的高度減去該粘接層 的厚度后的長(zhǎng)度相同，或稍大于該長(zhǎng)度。由此，撓性布線基板不會(huì)給 焊錫凸點(diǎn)不必要的壓力，在將焊錫凸點(diǎn)回流連接的情況下能使焊錫凸 點(diǎn)的高度在一定范圍內(nèi)一致。并且，優(yōu)選的是，支撐體上，在支撐體的外周端的至少一部分設(shè) 有豎起部，豎起部在半導(dǎo)體器件的側(cè)面和撓性布線基板之間從支撐體 的外周端朝向直角方向豎起。支撐體的外周端是指支撐體的最靠外側(cè) 的部分。
并且，優(yōu)選的是，半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分和半導(dǎo)體器件 的下表面的至少一部分這兩部分與支撐體接觸而固定。
并且，優(yōu)選的是，半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分和半導(dǎo)體器件 的下表面的至少一部分這兩部分與支撐體夾著粘接材料粘接固定。
并且，優(yōu)選的是，支撐體的豎起部的至少一部分與撓性布線基板 粘接固定。
并且，優(yōu)選的是，支撐體具有與撓性布線基板的熱膨脹系數(shù)相同 或者在撓性布線基板的熱膨脹系數(shù)以下的熱膨脹系數(shù)。
并且，優(yōu)選的是，支撐體用粘接劑與撓性布線基板及半導(dǎo)體器件 中的至少一方粘接固定。
該粘接劑可以為導(dǎo)電性粘接劑。
并且，優(yōu)選的是，支撐體由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成，并且撓性布 線基板的接地圖案和支撐體通過(guò)導(dǎo)電性凸點(diǎn)電連接。
并且，優(yōu)選的是，與彎曲撓性布線基板的位置相應(yīng)的、支撐體的
最外周角部，被去掉角而成為c倒角或圓弧形的形狀。
并且，優(yōu)選的是，在撓性布線基板上形成有至少1層粘接層，半 導(dǎo)體器件和撓性布線基板的至少一部分通過(guò)粘接層粘接固定。粘接層可以是熱塑性樹脂。
粘接層可以是熱固化前的熱固性樹脂。
本發(fā)明第2方面的層疊型半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括上述安 裝結(jié)構(gòu)體。
優(yōu)選的是，上述層疊型半導(dǎo)體器件，還安裝有無(wú)源部件。 本發(fā)明第3方面的電子設(shè)備，其特征在于，包括上述層疊型半導(dǎo)
體器件。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有良好平坦度的高成品率的安裝結(jié) 構(gòu)體，并且能夠提供一種低成本的封裝堆棧型的安裝結(jié)構(gòu)體，進(jìn)而能 夠提供一種通過(guò)適用本安裝結(jié)構(gòu)體而實(shí)現(xiàn)高功能化及小型化的低成本 電子設(shè)備。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的安裝結(jié)構(gòu)體的概略剖視圖及制造方法。
圖2是撓性布線基板與半導(dǎo)體器件的側(cè)面不粘接時(shí)的安裝結(jié)構(gòu)體
的概略剖視圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中的安裝結(jié)構(gòu)體的概略剖視圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3中的安裝結(jié)構(gòu)體的概略剖視圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例4中的安裝結(jié)構(gòu)體的概略(局部)剖視圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例5中的安裝結(jié)構(gòu)體的概略剖視圖。
圖7是現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的第1例的概略剖視圖。
圖8是現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的第2例的概略剖視圖及制造方法。
圖9是沒有使用本發(fā)明所涉及的結(jié)構(gòu)而重構(gòu)的半導(dǎo)體器件的概略
剖視圖及制造方法。
具體實(shí)施例方式
在說(shuō)明本發(fā)明所涉及的安裝結(jié)構(gòu)體之前，對(duì)發(fā)明者所經(jīng)歷的問(wèn)題 進(jìn)行說(shuō)明。在將普通的半導(dǎo)體器件、質(zhì)量有保障的市面上銷售的半導(dǎo) 體器件，作為"能夠?qū)盈B封裝的封裝(安裝結(jié)構(gòu)體)"重構(gòu)的情況下， 會(huì)發(fā)生如圖9所示的狀況。
圖9 (a)是在適合高密度安裝的外部端子上釆用焊錫凸點(diǎn)的普通 CSP封裝(半導(dǎo)體器件)的剖視圖。半導(dǎo)體芯片1安裝在布線基板3 上，半導(dǎo)體芯片1的屯極與布線基板3的布線圖案通過(guò)引線接合法， 用接合線2進(jìn)行電連接。進(jìn)而，以將這些用模具樹脂4覆蓋而封合。 在布線基板3的安裝有半導(dǎo)體芯片1的面相反側(cè)的面上，作為用于與 安裝半導(dǎo)體器件的布線基板連接的外部端子，形成有焊錫凸點(diǎn)5。
圖9 (b)、圖9 (c)、圖9 (d)表示能夠?qū)盈B封裝的半導(dǎo)體器件 (安裝結(jié)構(gòu)體)的結(jié)構(gòu)剖面及其制造流程，所述半導(dǎo)體器件，為了能 夠?qū)⒃谕獠慷俗由暇哂泻稿a凸點(diǎn)5的普通的半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體器件) 以三維方式層疊，通過(guò)具有將半導(dǎo)體器件下表面的電極與上表面的電 極電連接的布線圖案的撓性布線基板7，包覆半導(dǎo)體器件而重構(gòu)。
圖9 (b)是在具有布線圖案的撓性布線基板7上將半導(dǎo)體器件通 過(guò)回流法等普通的安裝方法安裝之后的剖視圖。在撓性布線基板7的 半導(dǎo)體器件安裝面上，以將半導(dǎo)體器件與布線基板粘接固定為目的， 形成熱塑性樹脂6。
圖9 (c)是將半導(dǎo)體器件用撓性布線基板7包覆并粘接固定而重 構(gòu)的半導(dǎo)體器件的剖視圖。在室溫下，焊錫為固體，因此焊錫凸點(diǎn)5 的高度保持著半導(dǎo)體器件安裝在撓性布線基板7上時(shí)的狀態(tài)。另一方 面，在撓性布線基板7上，由于包覆半導(dǎo)體器件而與焊錫凸點(diǎn)5連接 的部位，會(huì)殘留左右方向的拉伸應(yīng)力。圖9 (d)是通過(guò)回流法將用于連接其他布線基板的焊錫凸點(diǎn)8安 裝后的重構(gòu)的半導(dǎo)體器件的剖視圖。在形成焊錫凸點(diǎn)8時(shí)，由于在半 導(dǎo)體器件整體上施加了熔點(diǎn)以上的溫度，因此焊錫凸點(diǎn)5也會(huì)熔融， 殘留在撓性布線基板7上的拉伸應(yīng)力會(huì)被釋放。因此，撓性布線基板7 成為彎曲的狀態(tài)，即使焊錫凸點(diǎn)5處于固化的狀態(tài)，也會(huì)保持彎曲的 狀態(tài)。因此，所有的焊錫凸點(diǎn)8難以接觸同一平面(絕對(duì)平面)。
其中，例如在形成焊錫凸點(diǎn)8時(shí)，即使通過(guò)局部加熱而在焊錫凸 點(diǎn)5沒有熔融的狀態(tài)下形成的情況下，在將本半導(dǎo)體器件安裝在其他 安裝基板上時(shí)，由于施加由回流產(chǎn)生的熱負(fù)荷，結(jié)果焊錫凸點(diǎn)5也會(huì) 熔融，導(dǎo)致?lián)闲圆季€基板7產(chǎn)生彎曲。
艮P，將該半導(dǎo)體器件安裝在其他布線基板上時(shí)的最大問(wèn)題在于， 由撓性布線基板7的彎曲所產(chǎn)生的焊錫凸點(diǎn)8的平坦度。在一般情況 下，公知的是，在焊錫凸點(diǎn)的平坦度超過(guò)0.08mm時(shí)，會(huì)發(fā)生焊接不良， 而半導(dǎo)體器件的焊錫凸點(diǎn)的平坦度的標(biāo)準(zhǔn)在0.08mm以下。因此，如該 半導(dǎo)體器件，若撓性布線基板7為彎曲的結(jié)構(gòu)，則難以保證0.08mm以 下的平坦度。
以下參照附圖，對(duì)解決該問(wèn)題的本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 (實(shí)施例1)
圖1表示本發(fā)明涉及的安裝結(jié)構(gòu)體的基本的一個(gè)實(shí)施例及其制造 方法的概略剖視圖。圖1 (a)是適合高密度安裝的外部端子采用了焊 錫凸點(diǎn)5的普通CSP封裝(半導(dǎo)體器件)50的剖視圖。半導(dǎo)體芯片1 安裝在布線基板3上，半導(dǎo)體芯片1的電極與布線基板3的布線圖案， 通過(guò)引線接合法，用接合線2電連接。并且，用模具樹脂4進(jìn)行封合， 以覆蓋上述各部分。在布線基板3上安裝有半導(dǎo)體芯片1的面的相反 側(cè)的面上，作為用于與安裝半導(dǎo)體器件50的布線基板連接的外部端子，形成有焊錫凸點(diǎn)5。
在這里，作為一個(gè)例子，記載了通過(guò)引線接合法構(gòu)成的半導(dǎo)體器
件50，但不限于此，只要是在半導(dǎo)體器件的下表面形成有焊錫凸點(diǎn)的
封裝，則同樣可以適用于通過(guò)倒裝芯片法構(gòu)成的封裝等。
圖1 (b)至圖1 (e)表示能夠?qū)盈B封裝的安裝結(jié)構(gòu)體60的一例 的概略結(jié)構(gòu)剖視圖及其制造流程，所述安裝結(jié)構(gòu)體60，為了能夠?qū)⒃?外部端子上具有焊錫凸點(diǎn)5的普通的封裝型半導(dǎo)體器件50以三維方式 層疊，通過(guò)具有將半導(dǎo)體器件50下表面的電極與上表面的電極電連接 的布線圖案的撓性布線基板7，包覆半導(dǎo)體器件50而重構(gòu)。
圖1 (b)是在單面上形成有熱塑性樹脂6作為粘接層且具有布線 圖案的撓性布線基板7上、將兩個(gè)支撐體90分別粘結(jié)固定在與半導(dǎo)體 器件50下表面(外部端子形成面)的周邊外端部相應(yīng)的位置上的剖視 圖。周邊外端部是指比最外側(cè)的外部端子更靠外側(cè)的區(qū)域。在這里， 通過(guò)加熱使熱塑性樹脂6顯現(xiàn)粘接性，從而將支撐體90夾著熱塑性樹 脂6固定在撓性布線基板7上。
圖1 (c)是在圖1 (b)的撓性布線基板7上安裝有半導(dǎo)體器件50 的狀態(tài)剖視圖。在半導(dǎo)體器件50和撓性布線基板7之間的一部分上構(gòu) 成的支撐體90的厚度，需要與焊錫凸點(diǎn)5的高度相等程度或在其以下， 以使焊錫熔融而與撓性布線基板7連接。
并且，優(yōu)選的是，支撐體90的厚度(高度)為與如下高度相當(dāng)?shù)?厚度在沒有支撐體卯的情況下通過(guò)回流工序使焊錫熔融而與撓性布 線基板7連接時(shí)的、從半導(dǎo)體器件50的焊錫凸點(diǎn)5的設(shè)置面到熱塑性 樹脂6的表面為止的高度。
并且，支撐體90的外形尺寸(縱、橫)為與半導(dǎo)體器件50的外形尺寸(縱、橫)相同或在其以下的尺寸，其是如下的結(jié)構(gòu)至少將 存在外部端子的范圍切除，以防止其與半導(dǎo)體器件50的外部端子接觸。 還考慮在半導(dǎo)體器件50的外部端子形成面的周邊外端部中，僅設(shè)置在 角部或邊緣部的一部分上。即，也可以將支撐體分割而配置，以能將 焊錫凸點(diǎn)的高度限制在恒定的范圍內(nèi)。
通過(guò)回流工序使焊錫凸點(diǎn)5熔融，焊錫在撓性布線基板7的電極 上涂敷擴(kuò)散，從而焊錫凸點(diǎn)5的高度變得低于熔融前的高度，但通過(guò) 如上所述將支撐體卯的厚度(高度)設(shè)計(jì)成熱塑性樹脂6和支撐體90 接觸的程度的高度，不會(huì)發(fā)生焊錫的消沉引起的高度偏差。因此，還 能期待抑制在半導(dǎo)體器件50上表面的撓性布線基板7上形成的電極的 位置偏差的效果。
在這里，作為支撐體90的材質(zhì)，與無(wú)機(jī)/有機(jī)無(wú)關(guān)地可適用各種 材料。其中，在支撐體卯為如沿著半導(dǎo)體器件50的外周配置的環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的情況下，由于因安裝后的環(huán)境溫度而重復(fù)膨脹、收縮，因此從 焊錫凸點(diǎn)連接部的可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選支撐體90具有與半導(dǎo)體器 件50、安裝有通過(guò)本發(fā)明重構(gòu)的半導(dǎo)體器件(安裝結(jié)構(gòu)體)的其他布 線基板、或撓性布線基板7接近的熱膨脹系數(shù)。
由于它們都在10ppm廠C 30卯m廠C的范圍內(nèi)，因此例如支撐體90 為有機(jī)材料時(shí)可適用玻璃環(huán)氧，其為無(wú)機(jī)材料時(shí)可適用鋁、銅、不銹鋼等。
在本實(shí)施例1中，表示了在撓性布線基板7上安裝有一個(gè)半導(dǎo)體 器件50的例子，但不限于此，可在撓性布線基板上一起安裝多個(gè)半導(dǎo) 體器件50或其他電子器件。
圖1 (d)為從圖1 (c)的狀態(tài)用撓性布線基板7包覆半導(dǎo)體器件 50而粘接固定的狀態(tài)的剖視圖。其同樣通過(guò)加熱使熱塑性樹脂6顯現(xiàn)粘接性，使半導(dǎo)體器件50與撓性布線基板7夾著熱塑性樹脂6而固定。
在這里，優(yōu)選半導(dǎo)體器件50的側(cè)面與撓性布線基板7粘接固定。 在半導(dǎo)體器件50的側(cè)面與撓性布線基板7沒有粘接固定的情況下，回 流熱負(fù)荷時(shí)的安裝結(jié)構(gòu)體60的剖視圖如圖2所示。半導(dǎo)體器件50的 布線基板通常釆用玻璃環(huán)氧，其熱膨脹系數(shù)在從常溫時(shí)到回流溫度區(qū) 域的范圍內(nèi)為10 15ppm廠C。另一方面，撓性布線基板7的熱膨脹系 數(shù)在20ppm廠C左右，因此在回流熱負(fù)荷時(shí)，如圖2所示地成為因撓性 布線基板7的膨脹而松弛的狀態(tài)。并且在加上位于器件側(cè)面部位的撓 性布線基板7的膨脹，松弛進(jìn)一步增加，焊錫凸點(diǎn)5的平坦度惡化。
在本結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體器件50的側(cè)面和撓性布線基板7粘接固定， 至少能夠使位于半導(dǎo)體器件50側(cè)面部位的撓性布線基板7的膨脹引起 的影響限制為最小限度。并且為了抑制半導(dǎo)體器件50下表面的撓性布 線基板7的膨脹引起的松弛，支撐體卯優(yōu)選適用具有與撓性布線基板 7的熱膨脹系數(shù)相同或更大的熱膨脹系數(shù)的材料。由此，由于即使在熱 負(fù)荷時(shí)也因支撐體90而在撓性布線基板7上產(chǎn)生張力，因此能抑制平 坦度惡化。即使在半導(dǎo)體器件50的側(cè)面形狀為凹凸的情況等、難以在 側(cè)面整個(gè)區(qū)域進(jìn)行粘接固定的情況下，也優(yōu)選至少半導(dǎo)體器件50側(cè)面 的一部分和撓性布線基板7粘接固定。
并且在本實(shí)施例1中，表示了支撐體90粘接固定在撓性布線基板 7上的例子，但支撐體90也可以粘接固定在半導(dǎo)體器件50—側(cè)，進(jìn)而 也可以粘接固定在半導(dǎo)體器件50和撓性布線基板7這兩側(cè)。
圖1 (e)是通過(guò)回流焊形成用于連接到其他布線基板上的焊錫凸 點(diǎn)8后的剖視圖。如上所述，通過(guò)形成半導(dǎo)體器件50的側(cè)面和撓性布 線基板7粘接固定，并且在半導(dǎo)體器件50下表面和撓性布線基板7之 間粘接固定而配置支撐體卯的結(jié)構(gòu)，在回流熱負(fù)荷時(shí)以及在回流后的 常溫時(shí)這兩種狀態(tài)下，均能夠?qū)崿F(xiàn)與具有良好平坦度的封裝層疊相對(duì)應(yīng)的安裝結(jié)構(gòu)體60。
并且，也可以在半導(dǎo)體器件50的下表面與撓性布線基板7之間填 充底層樹脂(未圖示)。由此，對(duì)于伴隨動(dòng)作時(shí)的發(fā)熱及環(huán)境變化而 產(chǎn)生的溫度周期性負(fù)荷、跌落撞擊等負(fù)荷，能夠提高連接部的可靠性。
接著，用圖3及圖4對(duì)將本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)體封裝層疊的實(shí)施例 進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施例2)
圖3是封裝層疊型半導(dǎo)體器件(安裝結(jié)構(gòu)體)的概略剖視圖，該 封裝層疊型半導(dǎo)體器件在下層配置本發(fā)明所涉及的重構(gòu)的半導(dǎo)體器件 (安裝結(jié)構(gòu)體60)，在上層層疊沒有重構(gòu)的半導(dǎo)體器件50后，進(jìn)行了 回流焊連接。在圖3中，半導(dǎo)體器件50為同一種制品，但作為上層的 半導(dǎo)體器件50，也可以配置不同的制品，或者配置晶片級(jí)CSP等不同 結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件、傳感器、無(wú)源部件(電容器、電阻、逆變器等) 等而構(gòu)成。
(實(shí)施例3)
圖4是在圖3的結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步增加層疊封裝數(shù)量的例子。在這里， 作為一例，表示為能夠?qū)崿F(xiàn)封裝層疊而在下層配置3層本發(fā)明所涉及 的重構(gòu)的半導(dǎo)體器件(安裝結(jié)構(gòu)體60)，且在最上層層疊普通的半導(dǎo) 體器件50的結(jié)構(gòu)。并且，關(guān)于層疊3層的重構(gòu)的半導(dǎo)體器件(安裝結(jié) 構(gòu)體)，與層數(shù)無(wú)關(guān)，并且不限于同一半導(dǎo)體器件制品。
此外，層疊的全部半導(dǎo)體器件，也可以用本發(fā)明的重構(gòu)的半導(dǎo)體 器件(安裝結(jié)構(gòu)體60)構(gòu)成。
本結(jié)構(gòu)的其他效果在于，通過(guò)在支撐體90上適用導(dǎo)熱率高的材料， 能夠使半導(dǎo)體器件50散熱。作為這種支撐體90的材料，可以適當(dāng)?shù)乩靡糟~、鋁、不銹鋼為代表的金屬材料及碳石墨等。并且，在該情 況下，對(duì)于粘接支撐體卯的粘接材料(未圖示)也優(yōu)選導(dǎo)熱率高的材 料，例如可以適當(dāng)利用含有金屬填料的導(dǎo)電性粘接材料等。粘接材料 可以不是固化而粘接的材料，例如也可以為膠狀的散熱化合物及潤(rùn)滑脂等。
并且，通過(guò)在與撓性布線基板7彎曲的部分相應(yīng)的支撐體90的角 部實(shí)施C倒角或圓弧狀倒角加工，可以減小撓性布線基板7上的布線 的曲率，從而不僅可以抑制由機(jī)械性彎曲引起的布線斷線，還可以降 低通過(guò)布線的高速信號(hào)的反射引起的電噪音，因此可以更為適當(dāng)?shù)乩?用。
(實(shí)施例4)
參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明所涉及的安裝結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。圖5中的局部放大圖(圓內(nèi))是表示在圖1 (e)所示結(jié)構(gòu)的安裝 結(jié)構(gòu)體的一部分上通過(guò)導(dǎo)電性凸點(diǎn)14將支撐體90與構(gòu)成于撓性布線 基板7上的接地圖案11電連接的例子的概略剖視圖。局部放大圖還表 示配置于撓性布線基板7上的布線圖案12、包覆撓性布線基板7的絕 緣層13及覆蓋樹脂15、和配置于覆蓋樹脂15的布線圖案12。其中， 支撐體90的材料可以適用具有導(dǎo)電性的材料，例如可以由鋁、銅、不 銹鋼等構(gòu)成。
由此，在配置于安裝結(jié)構(gòu)體上層的半導(dǎo)體制品和下層的半導(dǎo)體器 件或安裝這些安裝結(jié)構(gòu)體的其他布線基板之間進(jìn)行高速信號(hào)處理時(shí)， 能夠?qū)⑴渲糜趽闲圆季€基板7上的用于傳遞信號(hào)的布線圖案12形成為 微帶傳輸線結(jié)構(gòu)。
在撓性布線基板7只具有單層布線層的情況下，不能作為微帶傳 輸線結(jié)構(gòu)，但通過(guò)包括支撐體90，支撐體90的材料具有導(dǎo)電性，并且 將支撐體9與配置于撓性布線基板7的接地圖案11進(jìn)行電連接，即使在只具有單層布線層的撓性布線基板7中，也能構(gòu)成微帶傳輸線。
由此，在非常高速的半導(dǎo)體制品中，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)具有優(yōu)異的電 特性的封裝層疊型的安裝結(jié)構(gòu)體。
另外，在圖5的局部放大圖中，支撐體90的角部沒有成為倒角， 但可以實(shí)施C倒角或圓弧形倒角加工。
(實(shí)施例5)
參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在圖l所示的實(shí)施例1中，其結(jié)構(gòu)為僅在半導(dǎo)體器件50的下表面 配置了支撐體卯，在這種情況下，通過(guò)用撓性布線基板7包覆半導(dǎo)體 器件50而粘接固定，在半導(dǎo)體器件50的上表面配置電極時(shí)，為了高 精度地對(duì)電極的位置進(jìn)行定位，需要使支撐體90的安裝位置高精度地 對(duì)齊而配置。因此在實(shí)施例5中，形成從支撐體卯的外周端向半導(dǎo)體 器件50的側(cè)面方向豎起的豎起部91，成為使其與半導(dǎo)體器件50的側(cè) 面和下表面這兩部分緊密貼合的形狀。由此，能夠與半導(dǎo)體器件50抵 接而定位，能使半導(dǎo)體器件50上表面的電極位置的精度更準(zhǔn)確。
圖6 (a)是在適合高密度安裝的外部端子上采用焊錫凸點(diǎn)5的普 通CSP封裝(半導(dǎo)體器件50)的剖視圖。
圖6 (b)至圖6 (e)表示能夠?qū)盈B封裝的安裝結(jié)構(gòu)體的概略結(jié)構(gòu) 剖面及其制造流程，所述安裝結(jié)構(gòu)體，為了能夠?qū)⒃谕獠慷俗由暇哂?焊錫凸點(diǎn)5的普通的半導(dǎo)體器件50以三維方式層疊，通過(guò)具有將半導(dǎo) 體器件50下表面的電極與上表面的電極電連接的布線圖案的撓性布線 基板7,包覆半導(dǎo)體器件而重構(gòu)。
圖6 (b)是將具有豎起部91的支撐體90通過(guò)粘接材料10粘接固定在半導(dǎo)體器件50的側(cè)面和底面的一部分上的狀態(tài)的剖視圖。此時(shí)， 支撐體90通過(guò)與半導(dǎo)體器件50的下表面及側(cè)面抵接的方法緊密貼合 而進(jìn)行配置。另外，在附圖中在半導(dǎo)體器件的下表面、側(cè)面這兩部分 通過(guò)粘接材料IO進(jìn)行粘接，但也可以僅與下表面或側(cè)面的任一方粘接。 在這里，粘接材料IO可適用薄膜狀的材料或液體狀的材料等各種材料。
支撐體卯可以在半導(dǎo)體器件50底面(外部端子形成面)的整個(gè) 周邊外端部設(shè)置，也可以設(shè)置在角部或邊緣部等的局部上。
圖6 (c)表示將圖6 (b)的半導(dǎo)體器件50通過(guò)回流法安裝在撓 性布線基板7上的狀態(tài)。焊錫凸點(diǎn)5，通過(guò)與撓性布線基板7的電極熔 融接合而消沉，支撐體90的底面與配置在撓性布線基板7上的熱塑性 樹脂6的表面接觸。半導(dǎo)體器件50下表面的支撐體90的厚度為與沒 有支撐體90時(shí)通過(guò)回流方式與撓性布線基板7熔融接合時(shí)的、焊錫凸 點(diǎn)的高度相同的高度(沒有粘接層的情況)，或與從該焊錫凸點(diǎn)的高 度減去粘接層(熱塑性樹脂6)的厚度后的高度相同的高度(有粘接層 的情況)，優(yōu)選為支撐體卯的底面與撓性布線基板7或熱塑性樹脂6 的表面接觸的厚度，為了使其更可靠地接觸，優(yōu)選稍微更厚一些。
圖6 (d)是從圖6 (c)的狀態(tài)用撓性布線基板7包覆具有豎起部 91的支撐體90整體而粘接固定的狀態(tài)的剖視圖。通過(guò)抵接法對(duì)半導(dǎo)體 器件50的下表面、側(cè)面這兩部分進(jìn)行定位，能使半導(dǎo)體器件50和支 撐體90緊密貼合而配置，并且使因配置支撐體90而引起的尺寸增加 最小化。通過(guò)該緊密貼合而配置的結(jié)構(gòu)，能高精度地構(gòu)成安裝有支撐 體90的安裝結(jié)構(gòu)體60的外形。因此，能固定由撓性布線基板7包覆 的長(zhǎng)度，可獲得能夠抑制在安裝結(jié)構(gòu)體上方的撓性布線基板7上形成 的電極的位置偏差的效果。
在這種情況下，同樣為了減少由于回流工序中的熱而引起的撓性 布線基板7松弛，優(yōu)選使豎起部91側(cè)面的一部分或整個(gè)表面與撓性布線基板7粘接固定。
在這里，作為支撐體90的材質(zhì)，與無(wú)機(jī)/有機(jī)無(wú)關(guān)地可適用各種
材料。其中，在支撐體卯為如沿著半導(dǎo)體器件50的外周配置的環(huán)狀
結(jié)構(gòu)的情況下，由于因安裝后的環(huán)境溫度而重復(fù)膨脹、收縮，因此從
焊錫凸點(diǎn)5的連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選支撐體90具有與半導(dǎo)體器 件50、安裝有通過(guò)本發(fā)明重構(gòu)的半導(dǎo)體封裝(安裝結(jié)構(gòu)體)的其他布 線基板、或撓性布線基板7接近的熱膨脹系數(shù)。
由于它們都在10ppm廠C 30ppm/"C的范圍內(nèi)，因此例如支撐體90 為有機(jī)材料時(shí)可適用玻璃環(huán)氧，其為無(wú)機(jī)材料時(shí)可適用鋁、銅、不銹 鋼等，更有選的是，選擇支撐體卯的熱膨脹系數(shù)比撓性布線基板7小 的材料。其原因在于，從回流溫度冷卻時(shí)，由于與支撐體卯相比，撓 性布線基板7的收縮量更大，成為在撓性布線基板7上施加有張力的 狀態(tài)，因此能使撓性布線基板7更加平坦化。
以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了各種說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí) 施例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然還能進(jìn)行更多的改變。
權(quán)利要求
1. 一種安裝結(jié)構(gòu)體，將在下表面具有焊錫凸點(diǎn)作為外部端子的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件用形成有布線的具有撓性的布線基板包覆，并且在該半導(dǎo)體器件的該外部端子形成面一側(cè)及外部端子形成面一側(cè)的表背相反面一側(cè)這兩側(cè)具有外部電極，所述安裝結(jié)構(gòu)體的特征在于，在該撓性布線基板上形成有至少一層布線層，在該半導(dǎo)體器件的該外部端子形成面和該撓性布線基板之間，將支撐體粘接固定而配置。
2. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件的外部端子形成面的表背相反面的至少一部分， 與所述撓性布線基板粘接固定。
3. 如權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分與所述撓性布線基板粘接固定。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述支撐體的外形尺寸是與所述半導(dǎo)體器件的外形尺寸相同的尺寸，或是小于所述半導(dǎo)體器件的外形尺寸的尺寸，并且在該支撐體上 至少在該外部端子的位置設(shè)有貫通孔，以使該支撐體與該半導(dǎo)體器件 的外部端子不接觸。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 在所述半導(dǎo)體器件中所述外部端子形成面的周邊外端部的全部區(qū)域或局部，配置有所述支撐體。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 在所述撓性布線基板上沒有配置用于與所述半導(dǎo)體器件粘接的粘接層時(shí)，所述支撐體的厚度，與在沒有該支撐體的情況下通過(guò)回流法 將所述半導(dǎo)體器件與所述撓性布線基板熔融接合的狀態(tài)下的、所述焊 錫凸點(diǎn)的高度相同，或稍大于該高度，在該撓性布線基板上配置有用于與該半導(dǎo)體器件粘接的粘接層 時(shí)，所述支撐體的厚度與從所述焊錫凸點(diǎn)的高度減去該粘接層的厚度 后的高度相同，或稍大于該長(zhǎng)度。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述支撐體中，在該支撐體的外周端的至少一部分設(shè)有豎起部，該豎起部在所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面和所述撓性布線基板之間從該支撐 體的外周端朝向直角方向豎起。
8. 如權(quán)利要求7所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分和該半導(dǎo)體器件的下表面的至少一部分這兩部分與所述支撐體接觸而固定。
9. 如權(quán)利要求7所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述半導(dǎo)體器件的側(cè)面的至少一部分和該半導(dǎo)體器件的下表面的至少一部分這兩部分與所述支撐體夾著粘接材料粘接固定。
10. 如權(quán)利要求7所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述支撐體的所述豎起部的至少一部分與所述撓性布線基板粘接固定。
11. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述支撐體具有與所述撓性布線基板的熱膨脹系數(shù)相同或者小于所述撓性布線基板的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
12. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述支撐體用粘接劑與所述撓性布線基板及所述半導(dǎo)體器件中的至少一方粘接固定。
13. 如權(quán)利要求12所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述粘接劑為導(dǎo)電性粘接劑。
14. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述支撐體由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成，并且所述撓性布線基板的 接地圖案和該支撐體通過(guò)導(dǎo)電性凸點(diǎn)電連接。
15. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 與彎曲所述撓性布線基板的位置相應(yīng)的、所述支撐體的最外周角部，被去掉角而成為C倒角或圓弧形的形狀。
16. 如權(quán)利要求1或2所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 在所述撓性布線基板上形成有至少1層粘接層，所述半導(dǎo)體器件和該撓性布線基板的至少一部分通過(guò)該粘接層粘接固定。
17. 如權(quán)利要求16所述的安裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述粘接層由熱塑性樹脂或熱固化前的熱固性樹脂構(gòu)成。
18. —種層疊型半導(dǎo)體器件，其特征在于， 包括權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)體。
19. 如權(quán)利要求18所述的層疊型半導(dǎo)體器件，其特征在于， 還安裝有無(wú)源部件。
20. —種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求18或19所述的所述層疊型半導(dǎo)體器件。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體器件的安裝結(jié)構(gòu)體及使用安裝結(jié)構(gòu)體的低成本的電子設(shè)備，該安裝結(jié)構(gòu)體具有良好的平坦度，成品率高，并且能夠?qū)盈B為低成本的封裝堆棧型，所述電子設(shè)備通過(guò)適用本安裝結(jié)構(gòu)體，實(shí)現(xiàn)高功能化及小型化。在安裝結(jié)構(gòu)體(60)中，半導(dǎo)體器件(50)下表面的焊錫凸點(diǎn)(5)熔融連接在撓性布線基板(7)的電極上，撓性布線基板(7)包覆半導(dǎo)體器件(50)，從而與半導(dǎo)體器件(50)的側(cè)面的一部分及上表面的一部分粘接固定，在半導(dǎo)體器件(50)的上表面形成有電極，并且在半導(dǎo)體器件(50)的下表面或側(cè)面與撓性布線基板(7)之間的至少一部分包含有支撐體(90)。
文檔編號(hào)H01L23/12GK101546742SQ20091012984
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者山崎隆雄, 渡邊真司 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社