JP3568865B2 - 半導体デバイス - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス、特に都合よく製造される半導体デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、基板と組み合わされた半導体デバイスが一般に使用されている。ダイを基板の片面に形成する製造方法は、ダイを基板の両面に形成する製造方法とは異なる。したがって、異なる要求を満たすためには異なる基板を準備する必要があるため、より多くの材料を保管する必要があり、保管費用がより上昇する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術に関連した前述の問題を克服するように都合よく製造される半導体デバイスを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの特徴によれば、本発明の半導体デバイスは、実装基板、支持基板、ダイ、および複数の電気導体からなっている。前記実装基板は、所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する。前記実装基板は、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成されている。前記支持基板は、金属材料からなり、その形状は前記実装基板の受入孔に収容される。前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する。前記ダイは、複数の接合パッドを備えたパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられる。前記電気伝導体は、前記ダイの接合パッドを、前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続する。
【0005】
本発明の他の特徴によれば、本発明の半導体デバイスは、実装基板、支持基板、ダイ、カバープレートおよび複数の電気導体からなっている。前記支持基板は、所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する。前記実装基板は、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成されている。前記支持基板は、金属材料からなり、その形状は前記実装基板の受入孔に収容される。前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する。前記ダイは、複数の接合パッドを実装するためにパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられる。前記カバープレートは、前記ダイの上のダイ受入空間に受入られる。前記カバープレートは、前記ダイのパッドを露出させるための少なくとも1つのアクセス開口部が形成され、空気にさらされるとともに前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続される所定の電気トレースが設けられている。前記電気導体は、前記ダイの接合パッドを、前記カバープレートの面の対応する電気トレースに電気的に接続される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0007】
全明細書において同一の要素には同一参照符号が示されている。
【0008】
図1と図2を参照すると、本発明の第1実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、ダイ3、および複数の電気導体4からなっている。
【0009】
実装基板1は、複数の電気トレース(electrcal trace)14が配設された第1面10と、該第1面と反対側にある第2面11とを有する。実装基板1には、受入孔12と、複数のめっき貫通穴(plated vias)13が形成されている。受入孔12とめっき貫通穴13は、第1面10と第2面11を貫通している。めっき貫通穴13の壁は導電性材料で電気めっきされ、該導電性材料は対応する電気トレース14に電気的に接続されている。実装基板1にはさらに、複数のはんだ球(solder ball)15が設けられている。このはんだ球15は、実装基板1の面10と11のいずれかに設けられ、対応するめっき貫通穴13と整列していて、該めっき貫通穴13の導電性材料と電気的に接続されている。第1実施形態では、受入孔12は矩形であり、実装基板1には4つの固定孔16が形成され、各固定孔16は受入孔12の角部に隣接して位置し、孔12と連通している。
【0010】
支持基板2は、金属材料で形成され、その形状は、図3に示すように、実装基板1の受入孔12と固定孔16に収容されるようになっている。支持基板2は実装基板1の受入孔12に圧入され、支持基板2の4つの角部20はさらなる位置決めのために実装基板1の対応する固定孔16に延びている。これにより、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の間に、ダイ受入空間が形成されている。
【0011】
実装基板1の全ての固定孔16は、エポキシのような適当なペースト材料21で充填して、支持基板2が実装基板1に対して移動するのを防止することができる。
【0012】
ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、前記ダイ受入空間に受け入れられている。ダイ3は、ダイ3と支持基板2の間に位置する接着層32によって固定されている。
【0013】
電気導体4は、ダイ3の接合パッド31を実装基板1の第1面10の対応する電気トレースに電気的に接続するのに使用されている。第1実施形態では、電気導体4は導電性金属ワイヤである。
【0014】
ダイ3と電気導体4を保護するために、該ダイ3と電気導体4を覆うのに使用される被覆層5を実装基板1の第1面10に設けることができる。
【0015】
はんだ球15やダイ3の数、およびダイ3の接合パッド31の配置は、望みどおりに変更することができる。これに対し、実装基板1の受入孔12および支持基板2の形状は、図2および図3に示すものに限られず、同一の概念で形成される如何なる形状も使用できる。また、空気にさらされる支持基板2の面は、絶縁材料の層で被覆し、その上に電気トレース(不図示)を必要に応じて設けてもよい。
【0016】
図4は、本発明の第2実施形態による半導体デバイスを示す。この第2実施形態では、半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、第2ダイ3´、複数の第1電気導体4、および複数の第2電気導体4´からなる。
【0017】
実装基板1は、図2に示す電気トレース用の対応する配置の第1面11と第2面12を有し、さらに第1面11と第2面12を貫通する受入孔12と複数のめっき貫通穴13を有している。各めっき貫通穴13の壁は、導電性材料で電気めっきされ、該電気めっきは実装基板1の対応する電気トレースに電気的に接続されている。実装基板1はさらに複数のはんだ球15を有している。導電性はんだ球15は実装基板1の面10と11の一方に形成され、対応するめっき貫通穴13と整列し、対応するめっき貫通穴13の導電性材料と電気的に接続されている。第2実施形態では、受入孔12は矩形で、実装基板1には4つの固定孔16が形成され、各固定孔16は受入孔12の角部に隣接して位置し、該受入孔12と連通している。
【0018】
第1実施形態と同様に、支持基板2は金属材料で形成され、支持基板2の形状は実装基板1の受入孔12と固定孔16に収容されるようになっている。支持基板2は実装基板1の受入孔12に圧入され、支持基板2の4つの角部20はさらなる位置決めのために実装基板1の対応する固定孔16に延びている。第1実施形態の半導体デバイスと異なり、支持基板2は実装基板1の受入孔12に受け入れられ、実装基板の受入孔12の壁と支持基板2の一方の面との間に第1ダイ受入空間を形成し、実装基板の受入孔12の壁と支持基板2の反対側の他方の面との間に第2受入空間を形成している。
【0019】
ダイ3は、複数の接合パッド31のためのパッド実装面30を有し、前記第1ダイ受入空間内に配置されている。第1ダイ3は、第1ダイ3と支持基板2の間に設けられた第1接着層32によって固定されている。
【0020】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を実装基板1の第1面10の対応する電気トレース(不図示)に電気的に接続している。
【0021】
ダイ3と第1電気導体4を保護するために、該ダイ3と第1電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0022】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´のためのパッド実装面30´を有し、前記第2ダイ受入空間によって固定されている。第2ダイ3´は、第2ダイ3´と支持基板2の間に設けられた第2接着層32´によって固定されている。
【0023】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を実装基板1の第2面11の対応する電気トレース(不図示)に電気的に接続している。
【0024】
ダイ3´と第2電気導体4´を保護するために、該ダイ3´と第2電気導体4´を覆うための被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0025】
以上説明したように、第1実施形態の構造と第2実施形態の構造はわずかに異なるが、両実施形態の実装基板1と支持基板2はストックコストを大いに減少するために同一になっている。
【0026】
図5は、本発明の第3実施形態による半導体デバイスを示す。第3実施形態の構造は、実装基板1、支持基板2、ダイ3、カバープレート6、および複数の電気導体4からなっている。
【0027】
実装基板1と支持基板2の構造は、前記2つの実施形態と同一であるので、これらの基板1と2の説明を省略する。
【0028】
ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、ダイ受入空間に配置されている。ダイ3は、該ダイ3と支持基板2との間の接着層32によって固定されている。この第3実施形態では、ダイ3の上の接合パッド31はパッド実装面30の中央部にほとんど配置されている。
【0029】
図6と図7では、カバープレート6の形状は、支持基板2と同一であり、カバープレート6はダイ受入空間の内側でかつダイ3の上に設置されている。また、圧入に加え、カバープレート6は、カバープレート6とダイ3の間に配置された接着層64によってさらに固定されている。カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3のパッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされるカバープレート6の面60には、所定の電気トレース62が設けられている。カバープレート6の電気トレース62のそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着部(conductive silver glue)7によって電気的に接続されている。
【0030】
電気導体4の各々は、ダイ3の接合パッド31をカバープレート6の表面60の対応する電気トレース62に電気的に接続している。
【0031】
保護のために、カバープレート6と電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けることができる。
【0032】
図8において、本発明の第4実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、第1カバープレート6、複数の第1電気導体4、第2ダイ3´、第2カバープレート6´、および複数の第2電気導体4´からなっている。
【0033】
第4実施形態の実装基板1の構造は、第2実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。
【0034】
支持基板2の構造は、前記実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。しかし、第1および第3実施形態の基板とは、支持基板2が実装基板1の受入孔12内に配置されて、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の一方の面との間に第1受入空間を形成し、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の他方の面との間に第2受入空間を形成している点で相違する。
【0035】
第1ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、第1ダイ受入空間に配置されている。第1ダイ3は、該第1ダイ3と支持基板2との間の第1接着層32によって固定されている。
【0036】
第1カバープレート6が第1ダイ受入空間の内側でかつ第1ダイ3の上に設置されていることは、第3実施形態と同一である。また、圧入に加え、第1カバープレート6は、第1カバープレート6とダイ3の間の接着層64によって固定されている。第1カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3の接合パッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされる第1カバープレート6の面60には、前記実施形態と同様の所定の電気トレース(不図示)が設けられている。第1カバープレート6の電気トレース62のそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着部7によって電気的に接続されている。
【0037】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を第1カバープレート6の表面60の対応する電気トレース62に電気的に接続している。
【0038】
第1カバープレートと第1電気導体4の保護のために、第1カバープレート6と第1電気導体4を覆うための第1被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0039】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´を実装するためのパッド実装面30´を有し、第2ダイ受入空間に配置されている。第2ダイ3´は、該第2ダイ3´と支持基板2との間の第2接着層32´によって固定されている。
【0040】
第2カバープレート6´が第2ダイ受入空間の内側でかつ第2ダイ3´の上に設置されていることは、第1カバープレート6と同一である。また、圧入に加え、第2カバープレート6´は、第2カバープレート6´と第2ダイ3´の間の接着層64´によって固定されている。第2カバープレート6´と接着層64´はともに、第2ダイ3´の接合パッド31´を露出するためのアクセス開口部63´と65´を有している。さらに、空気にさらされる第2カバープレート6´の面60´には、所定の電気トレース(不図示)が設けられている。第2カバープレート6´の電気トレースのそれぞれは、実装基板1の第2面11の電気トレースの対応する一つに、第2カバープレート6´の面60´から実装基板1の第1面10へ横切る導電性銀接着部7´によって電気的に接続されている。
【0041】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を第2カバープレート6´の表面60´の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0042】
第2カバープレート6´と第2電気導体4´の保護のために、第2カバープレート6´と第2電気導体4´を覆うための第2被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0043】
図9において、本発明の第5実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、カバープレート6、複数の第1電気導体4、第2ダイ3´、および複数の第2電気導体4´からなっている。
【0044】
実装基板1と支持基板2の構造は、第2,第4実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。
【0045】
第1ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、第1ダイ受入空間に受け入れられている。第1ダイ3は、該第1ダイ3と支持基板2との間の第1接着層32によって固定されている。
【0046】
第1カバープレート6が第1ダイ受入空間の内側でかつ第1ダイ3の上に設置されていることは、第3,第4実施形態と同一である。また、圧入に加え、第1カバープレート6は、第1カバープレート6と第1ダイ3の間の接着層64によって固定されている。第1カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3のパッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされる第1カバープレート6の面60には、所定の電気トレースが設けられている。第1カバープレート6の電気トレースのそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着7によって電気的に接続されている。
【0047】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を第1カバープレート6の表面60の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0048】
第1カバープレートと第1電気導体4の保護のために、第1カバープレート6と第1電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0049】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´を実装するためのパッド実装面30´を有し、第2ダイ受入空間に配置されている。第2ダイ3´は、該第2ダイ3´と支持基板2との間の第2接着層32´によって固定されている。
【0050】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を実装基板1の第2面11の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0051】
第2ダイ3´と第2電気導体4´の保護のために、第2ダイ3´と第2電気導体4´を覆うための第2被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0052】
以上説明したように、本発明による半導体デバイスは、前記構造と装置によって前記目的を達成し、その効果を奏することができる。また、本発明は、公報には開示されていないし、公知にされていない。したがって、本発明は、新規性および進歩性の要件を満たす。
【0053】
本発明の前記実施形態は、説明のためのものにすぎない。請求の範囲を逸脱することなく多くの代案の実施形態を工夫することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ダイを基板の片面に形成する製造方法と、ダイを基板の両面に形成する製造方法とで、同じ基板を準備すればよいため、保管する材料が減少し、保管費用が低減するとともに、都合よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図2】本発明による半導体デバイスの第1実施形態の基板の概略図。
【図3】本発明の第1実施形態による半導体デバイスの支持基板の概略図。
【図4】本発明の第2実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図5】本発明の第3実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図6】本発明の第3実施形態による半導体デバイスのカバープレートの概略図。
【図7】本発明の第3実施形態による半導体デバイスの接着層の概略図。
【図8】本発明の第4実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図9】本発明の第5実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【符号の説明】
1 実装基板
2 支持基板
3,3´ ダイ
4,4´ 電気導体
5,5´ 被覆層
6,6´ カバープレート
7 接着部
10 第1面
11 第2面
12 受入孔
13 貫通穴
14 電気トレース
15 はんだ球
16 固定孔
20 角部
21 ペースト材料
30,30´ パッド実装面
31,31´ 接合パッド
32,32´ 接着層
60,60´ 面
62 電気トレース
63,63´ アクセス開口部
64,64´ 接着層
65,65´ アクセス開口部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス、特に都合よく製造される半導体デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、基板と組み合わされた半導体デバイスが一般に使用されている。ダイを基板の片面に形成する製造方法は、ダイを基板の両面に形成する製造方法とは異なる。したがって、異なる要求を満たすためには異なる基板を準備する必要があるため、より多くの材料を保管する必要があり、保管費用がより上昇する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術に関連した前述の問題を克服するように都合よく製造される半導体デバイスを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの特徴によれば、本発明の半導体デバイスは、実装基板、支持基板、ダイ、および複数の電気導体からなっている。前記実装基板は、所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する。前記実装基板は、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成されている。前記支持基板は、金属材料からなり、その形状は前記実装基板の受入孔に収容される。前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する。前記ダイは、複数の接合パッドを備えたパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられる。前記電気伝導体は、前記ダイの接合パッドを、前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続する。
【0005】
本発明の他の特徴によれば、本発明の半導体デバイスは、実装基板、支持基板、ダイ、カバープレートおよび複数の電気導体からなっている。前記支持基板は、所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する。前記実装基板は、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成されている。前記支持基板は、金属材料からなり、その形状は前記実装基板の受入孔に収容される。前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する。前記ダイは、複数の接合パッドを実装するためにパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられる。前記カバープレートは、前記ダイの上のダイ受入空間に受入られる。前記カバープレートは、前記ダイのパッドを露出させるための少なくとも1つのアクセス開口部が形成され、空気にさらされるとともに前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続される所定の電気トレースが設けられている。前記電気導体は、前記ダイの接合パッドを、前記カバープレートの面の対応する電気トレースに電気的に接続される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0007】
全明細書において同一の要素には同一参照符号が示されている。
【0008】
図1と図2を参照すると、本発明の第1実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、ダイ3、および複数の電気導体4からなっている。
【0009】
実装基板1は、複数の電気トレース(electrcal trace)14が配設された第1面10と、該第1面と反対側にある第2面11とを有する。実装基板1には、受入孔12と、複数のめっき貫通穴(plated vias)13が形成されている。受入孔12とめっき貫通穴13は、第1面10と第2面11を貫通している。めっき貫通穴13の壁は導電性材料で電気めっきされ、該導電性材料は対応する電気トレース14に電気的に接続されている。実装基板1にはさらに、複数のはんだ球(solder ball)15が設けられている。このはんだ球15は、実装基板1の面10と11のいずれかに設けられ、対応するめっき貫通穴13と整列していて、該めっき貫通穴13の導電性材料と電気的に接続されている。第1実施形態では、受入孔12は矩形であり、実装基板1には4つの固定孔16が形成され、各固定孔16は受入孔12の角部に隣接して位置し、孔12と連通している。
【0010】
支持基板2は、金属材料で形成され、その形状は、図3に示すように、実装基板1の受入孔12と固定孔16に収容されるようになっている。支持基板2は実装基板1の受入孔12に圧入され、支持基板2の4つの角部20はさらなる位置決めのために実装基板1の対応する固定孔16に延びている。これにより、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の間に、ダイ受入空間が形成されている。
【0011】
実装基板1の全ての固定孔16は、エポキシのような適当なペースト材料21で充填して、支持基板2が実装基板1に対して移動するのを防止することができる。
【0012】
ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、前記ダイ受入空間に受け入れられている。ダイ3は、ダイ3と支持基板2の間に位置する接着層32によって固定されている。
【0013】
電気導体4は、ダイ3の接合パッド31を実装基板1の第1面10の対応する電気トレースに電気的に接続するのに使用されている。第1実施形態では、電気導体4は導電性金属ワイヤである。
【0014】
ダイ3と電気導体4を保護するために、該ダイ3と電気導体4を覆うのに使用される被覆層5を実装基板1の第1面10に設けることができる。
【0015】
はんだ球15やダイ3の数、およびダイ3の接合パッド31の配置は、望みどおりに変更することができる。これに対し、実装基板1の受入孔12および支持基板2の形状は、図2および図3に示すものに限られず、同一の概念で形成される如何なる形状も使用できる。また、空気にさらされる支持基板2の面は、絶縁材料の層で被覆し、その上に電気トレース(不図示)を必要に応じて設けてもよい。
【0016】
図4は、本発明の第2実施形態による半導体デバイスを示す。この第2実施形態では、半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、第2ダイ3´、複数の第1電気導体4、および複数の第2電気導体4´からなる。
【0017】
実装基板1は、図2に示す電気トレース用の対応する配置の第1面11と第2面12を有し、さらに第1面11と第2面12を貫通する受入孔12と複数のめっき貫通穴13を有している。各めっき貫通穴13の壁は、導電性材料で電気めっきされ、該電気めっきは実装基板1の対応する電気トレースに電気的に接続されている。実装基板1はさらに複数のはんだ球15を有している。導電性はんだ球15は実装基板1の面10と11の一方に形成され、対応するめっき貫通穴13と整列し、対応するめっき貫通穴13の導電性材料と電気的に接続されている。第2実施形態では、受入孔12は矩形で、実装基板1には4つの固定孔16が形成され、各固定孔16は受入孔12の角部に隣接して位置し、該受入孔12と連通している。
【0018】
第1実施形態と同様に、支持基板2は金属材料で形成され、支持基板2の形状は実装基板1の受入孔12と固定孔16に収容されるようになっている。支持基板2は実装基板1の受入孔12に圧入され、支持基板2の4つの角部20はさらなる位置決めのために実装基板1の対応する固定孔16に延びている。第1実施形態の半導体デバイスと異なり、支持基板2は実装基板1の受入孔12に受け入れられ、実装基板の受入孔12の壁と支持基板2の一方の面との間に第1ダイ受入空間を形成し、実装基板の受入孔12の壁と支持基板2の反対側の他方の面との間に第2受入空間を形成している。
【0019】
ダイ3は、複数の接合パッド31のためのパッド実装面30を有し、前記第1ダイ受入空間内に配置されている。第1ダイ3は、第1ダイ3と支持基板2の間に設けられた第1接着層32によって固定されている。
【0020】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を実装基板1の第1面10の対応する電気トレース(不図示)に電気的に接続している。
【0021】
ダイ3と第1電気導体4を保護するために、該ダイ3と第1電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0022】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´のためのパッド実装面30´を有し、前記第2ダイ受入空間によって固定されている。第2ダイ3´は、第2ダイ3´と支持基板2の間に設けられた第2接着層32´によって固定されている。
【0023】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を実装基板1の第2面11の対応する電気トレース(不図示)に電気的に接続している。
【0024】
ダイ3´と第2電気導体4´を保護するために、該ダイ3´と第2電気導体4´を覆うための被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0025】
以上説明したように、第1実施形態の構造と第2実施形態の構造はわずかに異なるが、両実施形態の実装基板1と支持基板2はストックコストを大いに減少するために同一になっている。
【0026】
図5は、本発明の第3実施形態による半導体デバイスを示す。第3実施形態の構造は、実装基板1、支持基板2、ダイ3、カバープレート6、および複数の電気導体4からなっている。
【0027】
実装基板1と支持基板2の構造は、前記2つの実施形態と同一であるので、これらの基板1と2の説明を省略する。
【0028】
ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、ダイ受入空間に配置されている。ダイ3は、該ダイ3と支持基板2との間の接着層32によって固定されている。この第3実施形態では、ダイ3の上の接合パッド31はパッド実装面30の中央部にほとんど配置されている。
【0029】
図6と図7では、カバープレート6の形状は、支持基板2と同一であり、カバープレート6はダイ受入空間の内側でかつダイ3の上に設置されている。また、圧入に加え、カバープレート6は、カバープレート6とダイ3の間に配置された接着層64によってさらに固定されている。カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3のパッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされるカバープレート6の面60には、所定の電気トレース62が設けられている。カバープレート6の電気トレース62のそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着部(conductive silver glue)7によって電気的に接続されている。
【0030】
電気導体4の各々は、ダイ3の接合パッド31をカバープレート6の表面60の対応する電気トレース62に電気的に接続している。
【0031】
保護のために、カバープレート6と電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けることができる。
【0032】
図8において、本発明の第4実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、第1カバープレート6、複数の第1電気導体4、第2ダイ3´、第2カバープレート6´、および複数の第2電気導体4´からなっている。
【0033】
第4実施形態の実装基板1の構造は、第2実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。
【0034】
支持基板2の構造は、前記実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。しかし、第1および第3実施形態の基板とは、支持基板2が実装基板1の受入孔12内に配置されて、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の一方の面との間に第1受入空間を形成し、支持基板1の受入孔12の壁と支持基板2の他方の面との間に第2受入空間を形成している点で相違する。
【0035】
第1ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、第1ダイ受入空間に配置されている。第1ダイ3は、該第1ダイ3と支持基板2との間の第1接着層32によって固定されている。
【0036】
第1カバープレート6が第1ダイ受入空間の内側でかつ第1ダイ3の上に設置されていることは、第3実施形態と同一である。また、圧入に加え、第1カバープレート6は、第1カバープレート6とダイ3の間の接着層64によって固定されている。第1カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3の接合パッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされる第1カバープレート6の面60には、前記実施形態と同様の所定の電気トレース(不図示)が設けられている。第1カバープレート6の電気トレース62のそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着部7によって電気的に接続されている。
【0037】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を第1カバープレート6の表面60の対応する電気トレース62に電気的に接続している。
【0038】
第1カバープレートと第1電気導体4の保護のために、第1カバープレート6と第1電気導体4を覆うための第1被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0039】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´を実装するためのパッド実装面30´を有し、第2ダイ受入空間に配置されている。第2ダイ3´は、該第2ダイ3´と支持基板2との間の第2接着層32´によって固定されている。
【0040】
第2カバープレート6´が第2ダイ受入空間の内側でかつ第2ダイ3´の上に設置されていることは、第1カバープレート6と同一である。また、圧入に加え、第2カバープレート6´は、第2カバープレート6´と第2ダイ3´の間の接着層64´によって固定されている。第2カバープレート6´と接着層64´はともに、第2ダイ3´の接合パッド31´を露出するためのアクセス開口部63´と65´を有している。さらに、空気にさらされる第2カバープレート6´の面60´には、所定の電気トレース(不図示)が設けられている。第2カバープレート6´の電気トレースのそれぞれは、実装基板1の第2面11の電気トレースの対応する一つに、第2カバープレート6´の面60´から実装基板1の第1面10へ横切る導電性銀接着部7´によって電気的に接続されている。
【0041】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を第2カバープレート6´の表面60´の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0042】
第2カバープレート6´と第2電気導体4´の保護のために、第2カバープレート6´と第2電気導体4´を覆うための第2被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0043】
図9において、本発明の第5実施形態による半導体デバイスは、実装基板1、支持基板2、第1ダイ3、カバープレート6、複数の第1電気導体4、第2ダイ3´、および複数の第2電気導体4´からなっている。
【0044】
実装基板1と支持基板2の構造は、第2,第4実施形態のそれと同一であるため、その説明は省略する。
【0045】
第1ダイ3は、複数の接合パッド31を実装するためのパッド実装面30を有し、第1ダイ受入空間に受け入れられている。第1ダイ3は、該第1ダイ3と支持基板2との間の第1接着層32によって固定されている。
【0046】
第1カバープレート6が第1ダイ受入空間の内側でかつ第1ダイ3の上に設置されていることは、第3,第4実施形態と同一である。また、圧入に加え、第1カバープレート6は、第1カバープレート6と第1ダイ3の間の接着層64によって固定されている。第1カバープレート6と接着層64はともに、ダイ3のパッド31を露出するためのアクセス開口部63と65を有している。さらに、空気にさらされる第1カバープレート6の面60には、所定の電気トレースが設けられている。第1カバープレート6の電気トレースのそれぞれは、実装基板1の第1面10の電気トレースの対応する一つに、導電性銀接着7によって電気的に接続されている。
【0047】
第1電気導体4の各々は、第1ダイ3の接合パッド31を第1カバープレート6の表面60の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0048】
第1カバープレートと第1電気導体4の保護のために、第1カバープレート6と第1電気導体4を覆うための被覆層5が実装基板1の第1面10に設けられている。
【0049】
第2ダイ3´は、複数の接合パッド31´を実装するためのパッド実装面30´を有し、第2ダイ受入空間に配置されている。第2ダイ3´は、該第2ダイ3´と支持基板2との間の第2接着層32´によって固定されている。
【0050】
第2電気導体4´の各々は、第2ダイ3´の接合パッド31´を実装基板1の第2面11の対応する電気トレースに電気的に接続している。
【0051】
第2ダイ3´と第2電気導体4´の保護のために、第2ダイ3´と第2電気導体4´を覆うための第2被覆層5´が実装基板1の第2面11に設けられている。
【0052】
以上説明したように、本発明による半導体デバイスは、前記構造と装置によって前記目的を達成し、その効果を奏することができる。また、本発明は、公報には開示されていないし、公知にされていない。したがって、本発明は、新規性および進歩性の要件を満たす。
【0053】
本発明の前記実施形態は、説明のためのものにすぎない。請求の範囲を逸脱することなく多くの代案の実施形態を工夫することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ダイを基板の片面に形成する製造方法と、ダイを基板の両面に形成する製造方法とで、同じ基板を準備すればよいため、保管する材料が減少し、保管費用が低減するとともに、都合よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図2】本発明による半導体デバイスの第1実施形態の基板の概略図。
【図3】本発明の第1実施形態による半導体デバイスの支持基板の概略図。
【図4】本発明の第2実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図5】本発明の第3実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図6】本発明の第3実施形態による半導体デバイスのカバープレートの概略図。
【図7】本発明の第3実施形態による半導体デバイスの接着層の概略図。
【図8】本発明の第4実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【図9】本発明の第5実施形態による半導体デバイスの部分断面図。
【符号の説明】
1 実装基板
2 支持基板
3,3´ ダイ
4,4´ 電気導体
5,5´ 被覆層
6,6´ カバープレート
7 接着部
10 第1面
11 第2面
12 受入孔
13 貫通穴
14 電気トレース
15 はんだ球
16 固定孔
20 角部
21 ペースト材料
30,30´ パッド実装面
31,31´ 接合パッド
32,32´ 接着層
60,60´ 面
62 電気トレース
63,63´ アクセス開口部
64,64´ 接着層
65,65´ アクセス開口部
Claims (31)
- 所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成され、該受入孔は角を有する形状に形成され、その各角には前記受入孔と隣接して位置するとともに前記第1面と第2面を貫通し、かつ、前記受入孔と連通する固定孔が形成された実装基板と、
金属材料からなり、前記実装基板の受入孔と固定孔の形状に対応しその中に嵌合する形状を有し、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する支持基板と、
複数の接合パッドを備えたパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられるダイと、
前記ダイの接合パッドを、前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続する複数の電気導体とからなる半導体デバイス。 - 前記実装基板の第1面は複数のはんだ球が設けられ、該はんだ球は前記実装基板の第1面の対応する電気トレースと電気的に接続されている請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板は、複数のめっき貫通穴が形成され、各めっき貫通穴は導電性材料で電気めっきされた周壁で制限され、前記導電性材料は前記実装基板の対応する電気トレースに電気的に接続され、
前記実装基板は、複数のはんだ球を有し、該はんだ球は、前記実装基板の第1面と第2面の一方に配設され、対応するめっき貫通穴と整列して、該対応するめっき貫通穴の導電性材料に電気的に接続されている請求項1に記載の半導体デバイス。 - 前記実装基板の受入孔は矩形で、その各角部には前記受入孔と連通する固定孔が形成され、前記支持基板の形状は前記受入孔の形状に対応し当該受入孔に嵌合する形状である請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の固定孔は、ペースト材料が充填され、前記支持基板が前記実装基板に対して移動するのを防止している請求項4に記載の半導体デバイス。
- 前記ダイと前記電気導体を覆うために、前記実装基板の第1面に配置された被覆層をさらに有する請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記ダイと前記支持基板との間に位置する接着層をさらに有する請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記支持基板は、空気に露出するとともに絶縁材料からなる絶縁層が設けられた面を有し、前記絶縁層はその上に電気トレースが設けられている請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の第2面は、所定の電気トレースが設けられ、
前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に受け入れられて、前記実装基板の受入孔の周壁と前記ダイを受け入れる前記支持基板の一方の面との間に、第1ダイ受入空間を形成するとともに、前記実装基板の受入孔の周壁と前記支持基板の他方の面との間に、第2ダイ受入空間を形成し、
前記半導体デバイスは、さらに、
複数の接合パッドが設けられたパッド実装面を有し、前記第2ダイ受入空間に受け入れられる第2ダイと、
前記第2ダイの接合パッドを前記実装基板の第2面の対応する電気トレースに電気的に接合するための複数の第2電気導体とからなる請求項1に記載の半導体デバイス。 - 前記第2ダイと前記第2電気導体を覆うために、前記実装基板の第2面に配置された被覆層をさらに有する請求項9に記載の半導体デバイス。
- 前記第2電気導体は導電性金属ワイヤである請求項9に記載の半導体デバイス。
- 前記電気導体は導電性金属ワイヤである請求項1に記載の半導体デバイス。
- 所定の電気トレースが配設される第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と第2面を貫通する受入孔が形成され、該受入孔は角を有する形状に形成され、その各角には前記受入孔と隣接して位置するとともに前記第1面と第2面を貫通し、かつ、前記受入孔と連通する固定孔が形成された実装基板と、
金属材料からなり、前記実装基板の受入孔と固定孔の形状に対応しその中に嵌合する形状を有し、前記実装基板の受入孔に収容されて、前記実装基板の受入孔を制限する周壁との間に少なくとも1つのダイ受け入れ空間を形成する支持基板と、
複数の接合パッドを実装するためにパッド実装面を有し、前記ダイ受け入れ空間に受け入れられるダイと、
前記支持基板に対応する形状を有し、前記ダイの上のダイ受入空間に受入られ、前記ダイのパッドを露出させるための少なくとも1つのアクセス開口部が形成され、空気にさらされるとともに前記実装基板の第1面の対応する電気トレースに電気的に接続される所定の電気トレースが設けられたカバープレートと、
前記ダイの接合パッドを、前記カバープレートの面の対応する電気トレースに電気的に接続する複数の電気導体とからなる半導体デバイス。 - 前記カバープレートと前記電気導体を覆うために、前記実装基板の第1面に配置された被覆層をさらに有する請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板はその第1面に設けられた複数のはんだ球を有し、該はんだ球は前記実装基板の第1面の対応する電気トレースと電気的に接続されている請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板は、複数のめっき貫通穴が形成され、各めっき貫通穴は導電性材料で電気めっきされた周壁で制限され、前記導電性材料は前記実装基板の対応する電気トレースに電気的に接続され、
前記実装基板は、複数のはんだ球を有し、該はんだ球は、前記実装基板の第1面と第2面の一方に配設され、対応するめっき貫通穴と整列し、前記はんだ球は、前記対応するめっき貫通穴の導電性材料に電気的に接続されている請求項13に記載の半導体デバイス。 - 前記実装基板の受入孔は矩形で、前記実装基板は複数の固定孔が形成され、該各固定孔は、前記受入孔の角に隣接して位置し、前記受入孔と連通し、前記支持基板は、前記実装基板の対応する固定孔に延びる4つの角部を有する請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の固定孔は、ペースト材料が充填され、前記支持基板が前記実装基板に対して移動するのを防止している請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記ダイと前記支持基板との間に接着層をさらに有する請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記支持基板は、空気に露出するとともに絶縁材料からなる絶縁層が設けられた面を有し、前記絶縁層はその上に電気トレースが設けられている請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記カバープレートと前記ダイとの間に配置され、前記カバープレートのアクセス開口部に相当する少なくとも1つのアクセス開口部が形成された接着層をさらに有する請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の第2面は、所定の電気トレースが設けられ、
前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に受け入れられて、前記実装基板の受入孔の周壁と前記ダイを受け入れる前記支持基板の一方の面との間に、第1ダイ受入空間を形成するとともに、前記実装基板の受入孔の周壁と前記支持基板の他方の面との間に、第2ダイ受入空間を形成し、
前記半導体デバイスは、さらに、
複数の接合パッドが設けられたパッド実装面を有し、前記第2ダイ受入空間に受け入れられる第2ダイと、
前記第2ダイの上の第2ダイ受入空間に受入られ、前記第2ダイのパッドを露出させるための少なくとも1つのアクセス開口部が形成され、空気にさらされるとともに前記実装基板の第2面の対応する電気トレースに電気的に接続される所定の電気トレースが設けられたカバープレートと、
前記第2ダイのパッドを前記実装基板の第2面の対応する電気トレースに電気的に接合するための複数の第2電気導体とからなる請求項13に記載の半導体デバイス。 - 前記第2カバープレートと前記第2電気導体を覆うために、前記実装基板の第2面に配置された被覆層をさらに有する請求項22に記載の半導体デバイス。
- 前記第2電気導体は導電性金属ワイヤである請求項22に記載の半導体デバイス。
- 前記第2カバープレートと前記第2ダイとの間に配置され、前記第2カバープレートのアクセス開口部に相当する少なくとも1つのアクセス開口部が形成された接着層をさらに有する請求項22に記載の半導体デバイス。
- 前記電気導体は導電性金属ワイヤである請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の第2面は、所定の電気トレースが設けられ、
前記支持基板は、前記実装基板の受入孔に受け入れられて、前記実装基板の受入孔の周壁と前記ダイのための前記支持基板の一方の面との間に、第1ダイ受入空間を形成するとともに、前記実装基板の受入孔の周壁と前記支持基板の他方の面との間に、第2ダイ受入空間を形成し、
前記半導体デバイスは、さらに、
複数の接合パッドを実装するためのパッド実装面を有し、前記第2ダイ受入空間に受け入れられる第2ダイと、
前記第2ダイのパッドを前記実装基板の第2面の対応する電気トレースに電気的に接合するための複数の第2電気導体とからなる請求項13に記載の半導体デバイス。 - 前記第2ダイと前記第2電気導体を覆うために、前記実装基板の第2面に配置された被覆層をさらに有する請求項27に記載の半導体デバイス。
- 前記第2電気導体は導電性金属ワイヤである請求項27に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の第1面の上の対応する電気トレースに対して、前記カバープレートの電気トレースのそれぞれを接続する導電性銀接着部をさらに有する請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記実装基板の第2面の上の対応する電気トレースに対して、前記カバープレートの電気トレースのそれぞれを接続する導電性銀接着部をさらに有する請求項22に記載の半導体デバイス。
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