[发明专利]半导体封装及层叠型半导体封装

说明书

本申请是申请日为2003年11月19日、申请号为200380100735.1、发明名称为“半导体封装及层叠型半导体封装”的分案申请。

技术领域

本发明是涉及薄型半导体封装和3维层叠的半导体封装，特别是涉及将可以不依赖于半导体装置的输入输出端子数、可容易地进行封装的封装结构进行改良的半导体封装和层叠型半导体封装。

背景技术

图22～25是表示特开平8-335663号公报所记载的以往的半导体封装的剖视图。图22所示的半导体装置，配线图案505的两面上层叠了绝缘膜510的转接基板502的电极焊盘504和半导体芯片501的电极，用导体503连接后，在转接基板502和半导体芯片501之间插入绝缘树脂509，此外，转接基板502从半导体芯片501的侧面弯曲到背面，在半导体芯片501的背面，通过在半导体芯片501的背面、露出芯片表面的区域涂覆绝缘树脂509将转接基板502粘接到半导体芯片501上。由此得到由半导体芯片501构成的和裸芯片几乎相同大小的小型半导体封装。在该半导体装置中，转接基板502和半导体芯片501的表面用起粘接剂作用的绝缘树脂509粘接。

另外，图23是将图22所示的半导体装置用焊锡凸块507为连接材料进行层叠的装置，是和裸芯片几乎相同大小的小型3维半导体装置。

另外，图24是表示将该3维半导体装置安装在母板基板511上状态的剖视图。

此外，图25是在连接该母板基板511上安装了3维半导体装置的母板基板511和连接最下层的半导体装置的焊锡凸块507周围填充底层填充树脂508的产品。

图26～29是表示特开2001-196504号公报所记载的以往的其他半导体装置的剖视图。该半导体装置是将配线图案505的两面被覆着热可塑性绝缘树脂512的柔性转接基板(可挠性基板)506的电极焊盘504和半导体芯片501的电极由导体503连接后，边加热边弯曲柔性转接基板(可挠性基板)506，使其粘接到半导体的侧面和背面，作为和裸芯片几乎相同大小的小型半导体封装。

该半导体装置和图22所示的半导体装置的大的不同之处在于在转接基板的绝缘体使用热可塑性树脂。转接基板506自身具有粘接性，同时，由于一加热弹性系数变小，因此弯曲基板和芯片连接的工艺比图22所示的半导体装置容易。

另外，图27表示的是将图26所示的半导体装置用焊锡凸块507层叠安装得到的，和裸芯片几乎相同大小的小型3维半导体装置。

图28表示将该3维半导体装置安装在母板基板511上的状态，图29表示在最下层半导体封装和母板基板511之间填充绝缘性树脂509的状态。

图22所示的半导体封装由于使用薄的转接基板502，形成和半导体装置几乎相同外形尺寸的半导体封装是可能的。减小封装尺寸是提高安装密度的有效方法，可以说本封装构造是形成小型封装的有效方法之一。

此外，在本封装的正面和背面可以形成电极焊盘504，如图20所示，形成外部凸块1a、1b，如图21所示，对于母板基板7不只是平面的，重叠安装封装的3维安装成为可能。封装同一半导体装置时，通过采用如图27所示的安装结构，可以进行高密度安装。

但是，以往的半导体封装可以减小平面安装面积，也是一种采用3维安装可更高密度安装的封装结构，但是也有制约事项。如上所述，如果是同一半导体装置或具有同一外形尺寸的半导体装置之间，可以形成如图27所示的3维安装结构，但是，对于3维安装具有不同外形尺寸的半导体装置时，如图21所示，相对于最下层的半导体封装301d，最好上层的半导体封装301a、301b、301c具有相同尺寸，或者变小。这就会产生有关半导体装置能层叠的顺序的限制。将担负封装之间连接的外部凸块1a配置在封装中央部，可以增加根据封装尺寸进行层叠顺序的自由度，但是，考虑确保安装稳定性并不是希望的。另外，考虑也有在下位半导体封装尺寸内配置上位半导体封装的外部焊凸块是不可能的情况。半导体装置的输入输出端子数增加显著，下位半导体封装小时，将上位半导体装置的电极焊盘配置在可能连接的区域就有困难。另外，即使可能，也需要非常微细的配线引绕，其结果成为价格非常高的半导体封装，不理想。该引绕问题除了在下位半导体封装尺寸低于上位半导体封装尺寸之外也发生。在半导体装置的输入输出端子数量非常大时，尽管用封装水平安装它，在足够的配线密度下进行重新配线时，将存在重新配置的电极焊盘难以放入半导体装置的面积内的情况。这也是影响担负重新配线的转接基板设计规则的问题，不合理的设计对制作成本的影响很大，因而不是所希望的。