JP3408375B2

JP3408375B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP3408375B2
Application number: JP15958096A
Authority: JP
Inventors: 弘志宮川; 之治竹内
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: JPH0969588A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブル配線基
板を用いて構成した半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子を搭載した半導体装置では半
導体素子の高集積化とともに小型でかつ多ピンの半導体
装置が求められるようになっている。図１７はキャビテ
ィダウン形式の半導体装置の従来例を示すが、このよう
なキャビティダウン形式の半導体装置の場合はパッケー
ジ本体２の上面に放熱フィン３が容易に取り付けられる
から熱放散性を好適に向上させることができるもののは
んだボールやリードピン等の外部接続端子４を接合する
領域がパッケージ本体２の下面（実装面側）でキャビテ
ィ５を除く範囲に限定されるため多ピン化が制約される
という問題がある。

【０００３】本出願人は先に、このようなキャビティダ
ウン形式の半導体装置でパッケージの小型化と多ピン化
を図ることができる製品としてフレキシブル配線基板を
用いた半導体装置を提案した（特開平6-334098号) 。こ
の半導体装置は図１８に示すようにフレキシブル配線基
板６の一方の面に放熱板７を接合し、放熱板７の接合部
分と対応する他方の面には多層プリント回路基板からな
るパッケージ本体２を接合し、パッケージ本体２の外方
に延出したフレキシブル配線基板６を折り返してパッケ
ージ本体２のキャビティ５が開口した面側に接合して形
成する。図１９はこのようにして形成した半導体装置の
構成を示す。放熱板７にはさらに放熱フィン７ａが取り
付けられ、パッケージ本体２に接合したフレキシブル配
線基板６の外面にプリント回路基板などの回路基板６ａ
を介して外部接続端子８としてのリードピンが接合され
ている。

【０００４】なお、外部接続端子８としてはリードピン
にかえてはんだボール等のボール状端子を使用すること
ももちろん可能である。図２０はフレキシブル配線基板
６に放熱板７とパッケージ本体２とを取り付け、パッケ
ージ本体のキャビティ５内に半導体素子を搭載してポッ
ティングにより半導体素子搭載部（キャビティ内）を樹
脂９で封止し、フレキシブル配線基板６を折り返してパ
ッケージ本体２のキャビティ５が開口した面側に接合し
た後、折り返されたフレキシブル配線基板６の外面に外
部接続端子８としてはんだボールを接合して半導体装置
を製造する方法を示す。

【０００５】フレキシブル配線基板６の表面にはあらか
じめ半導体素子と外部接続端子８とを接続する配線パタ
ーンが形成され、この配線パターンと外部接続端子８と
を接合するフレキシブル配線基板６の裏面（折り返した
後に外面となる面）に形成されたランド部とは貫通孔内
面にめっきや導電性物質が施されたスルーホールにより
電気的に接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記半導体装置は半導
体装置の下面全体を外部接続端子の接合範囲とすること
ができ、これによって効率的に多ピン化を図ることが可
能である。しかしながら、上記の半導体装置はフレキシ
ブル配線基板６の片面に、あらかじめ所定の配線パター
ンが形成されたプリント基板を多層に積層してキャビテ
ィ５を形成したパッケージ本体２を接合して製造するた
め組み立てが複雑であったり、効果的に小型化が図れな
いといった問題点があった。

【０００７】本発明はこれら問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、フレキシブル
配線基板を用いた半導体装置でより製造が容易であり、
小型化、薄型化にも好適に対応することができる半導体
装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、配線パターンが
設けられたフレキシブル配線基板の前記配線パターンが
設けられた面側に半導体素子が電気的に接続されて搭載
されるとともに、該半導体素子が搭載されたフレキシブ
ル配線基板の素子搭載領域が樹脂封止されて樹脂封止部
が形成され、該樹脂封止部の上面に弾性体シートが固着
され、前記樹脂封止部よりも外方の前記フレキシブル配
線基板が折り返されて前記弾性体シートを介在させて前
記樹脂封止部の上面に接合され、前記樹脂封止部の上面
に折り返されて前記弾性体シートを介在させて接合され
た部位のフレキシブル配線基板に、前記配線パターンに
電気的に接続された外部接続端子が形成されていること
を特徴とする。

【０００９】また、フレキシブル配線基板の半導体素子
が搭載された面とは反対側の面に、樹脂封止部の封止領
域と対応する支持体が設けられていることを特徴とす
る。また、半導体素子が、配線パターンにフリップチッ
プボンディング方式により接続されているものは好適に
小型化を図ることができる。また、フレキシブル配線基
板に半導体素子を収納する開孔部が形成され、該開孔部
の周縁近傍に配線パターンが形成されていることを特徴
とする。また、開孔部に収納された半導体素子が、支持
体上に接合され、配線パターンとワイヤボンディング方
式により接続されていることを特徴とする。また、支持
体が、熱伝導性の良好な金属からなることを特徴とす
る。また、フレキシブル配線基板が、複数の方向から折
り返されていることを特徴とする。

【００１０】また、外部接続端子が、はんだボールを用
いて形成されていることを特徴とする。さらに、樹脂封
止部上に折り返された部位のフレキシブル配線基板に透
孔が形成されて配線パターンが露出され、該露出された
配線パターンに前記はんだボールを用いて外部接続端子
が接合されていることを特徴とする。また、前記折り返
し部が２重に折り返されて前記配線パターンが折り返し
部の表面側に位置され、該表面側に位置する配線パター
ンに前記外部接続端子が形成されていることを特徴とす
る。またさらに、前記樹脂封止部が、モールド樹脂によ
って接続されていることを特徴とする。あるいは、前記
樹脂封止部に代えて、キャップにより封止し、該キャッ
プの上面にフレキシブル配線基板が折り返されて接合さ
れてもよい。さらに、前記半導体素子が複数個搭載され
ていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係る半導体装置は所定の配線パターン
を設けたフレキシブル配線基板を利用して成るものであ
る。半導体素子はフレキシブル配線基板の配線パターン
の一端側に電気的に接続して搭載され、素子搭載領域を
樹脂封止した後、配線パターンの他端が設けられたフレ
キシブル配線基板を樹脂封止部の側面に沿って折り返
し、樹脂封止部の上面に弾性体シートを介して一体接合
して構成される。フレキシブル配線基板を半導体素子の
樹脂封止部の上面に接合することによって半導体装置の
サイズを略樹脂封止部と同じサイズに形成することがで
きるから、半導体装置の薄型化、小型化を好適に図るこ
とができる。また、フレキシブル配線基板を折り返して
樹脂封止部の上面に接合した部分の外面全体に外部接続
端子を接合できるから容易に多ピン化を図ることができ
る。また、熱伝導性に優れた支持体を半導体装置の一部
として付設することによって熱放散性の良好な半導体装
置を提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を添
付図面に基づいて説明する。図１〜図３は半導体装置の
第１の実施例を示す。本実施例の半導体装置はフレキシ
ブル配線基板１０上に半導体素子２０をフリップチップ
ボンディング方式により搭載し、素子搭載領域を樹脂封
止して成るものである。図１(a) は半導体素子２０を搭
載するフレキシブル配線基板１０を示す。フレキシブル
配線基板１０はポリイミド等の電気絶縁性樹脂からなる
可撓性フィルムに所定の配線パターン１２をパターン形
成したものである。

【００１３】配線パターン１２は半導体素子２０と外部
接続端子とを電気的に接続する。したがって、配線パタ
ーン１２の一端側には半導体素子２０と電気的に接続す
る接続部１３を設け、配線パターン１２の他端側には外
部接続端子８を接合するランド１４を設ける。実施例で
はフリップチップボンディング方式によって半導体素子
２０をフレキシブル配線基板１０に搭載するから配線パ
ターン１２の接続部１３は半導体素子２０に設けられた
電極端子の配置にしたがって形成する。

【００１４】外部接続端子８を電気的に接続するランド
１４は図１(a) で接続部１３から引き出した配線パター
ン１２の端部でフレキシブル配線基板１０の裏面に形成
されている。本実施例の半導体装置はフレキシブル配線
基板１０上に半導体素子２０を搭載して樹脂封止した
後、フレキシブル配線基板１０を樹脂封止部の側面に沿
って樹脂封止部の上面に折り返すようにするから、フレ
キシブル配線基板１０を折り返した際にランド１４がパ
ッケージの外面に位置するようにするためである。

【００１５】図１(a) で１６は配線パターン１２とラン
ド１４とを電気的に接続するスルーホールである。図２
にスルーホール１６とランド１４の近傍部分を拡大して
示す。スルーホール１６はフレキシブル配線基板１０の
基材である可撓性フィルムに設けた貫通孔の内面にスル
ーホールをめっきを施す方法、あるいは貫通孔内に導電
性物質を充填する方法等によって形成できる。

【００１６】このような配線パターン１２、ランド１４
等を有するフレキシブル配線基板１０を製造する方法に
は可撓性フィルムに配線パターンを形成する従来方法が
適用できる。たとえば、ポリイミド等からなる可撓性フ
ィルムに銅箔を被着形成し、銅箔をエッチングして所定
の配線パターン１２、ランド１４等を形成することがで
きる。また、蒸着法、スパッタリング法により可撓性フ
ィルムの表面に導体膜を形成し、導体膜をエッチングし
て配線パターン１２等を形成することができる。なお、
可撓性フィルムの表面に形成した配線パターン１２を保
護するため半導体素子２０との接続部を除いてポリイミ
ド等の保護用の樹脂を塗布して保護膜を形成するように
してもよい。また、可撓性フィルムの裏面に形成したラ
ンド１４を除くフィルムの表裏面に保護膜を形成しても
よい。

【００１７】図１(b) は上記のようにして形成したフレ
キシブル配線基板１０に半導体素子２０をフリップチッ
プボンディング方式によって搭載した状態を示す。半導
体素子２０の電極端子を配線パターン１２の接続部１３
に接続した後、半導体素子２０と配線パターン１２との
接続部を保護するため半導体素子２０のフレキシブル配
線基板１０への接続部分に保護用の樹脂１８を塗布する
（図３）。フリップチップボンディング方式では半導体
素子２０の電極端子をフレキシブル配線基板１０の素子
搭載領域内で配線パターン１２の接続部１３と直に接続
するからワイヤボンディング方式にくらべてワイヤのル
ープの高さやループの長さを考慮する必要がなく、半導
体素子２０を封止する樹脂封止部の高さや封止面積を最
小限に抑えることが可能であり、これによって半導体装
置の小型化、薄型化を好適に図ることができる。

【００１８】半導体素子２０をフレキシブル配線基板１
０上に搭載した後、図１(c) に示すようにフレキシブル
配線基板１０上の素子搭載領域を樹脂封止する。この樹
脂封止にはモールド金型を用いるトランスファモールド
方法あるいはポッティング樹脂を用いたポッティング方
法による封止方法が利用できる。樹脂封止の際には後工
程でフレキシブル配線基板１０を樹脂封止部２２の上面
に折り返して接合するから、樹脂封止部２２は所定形状
に樹脂成形する必要がある。したがって、ポッティング
方法によって樹脂封止する場合は樹脂封止範囲の周縁に
樹脂製等の封止用の枠を固定してポッティングするよう
にする。

【００１９】半導体素子２０を樹脂封止した後、樹脂封
止部２２の下面から延出するフレキシブル配線基板１０
を樹脂封止部２２の側面に沿って折り返し、図１(d) に
示すように樹脂封止部２２の上面に接着する。フレキシ
ブル配線基板１０を接着する場合は樹脂封止部２２の上
面に接着剤を塗布するか、樹脂封止部２２の上面に当接
するフレキシブル配線基板１０の表面に樹脂剤を塗布し
て接着する。実施例ではフレキシブル配線基板１０を樹
脂封止部２２の上面に一致するように折り返すため、樹
脂封止部２２の外形形状及び厚さを考慮してあらかじめ
フレキシブル配線基板１０の形状、寸法を設定してい
る。

【００２０】樹脂封止部２２の下面から延出したフレキ
シブル配線基板１０を樹脂封止部２２の側面に沿って折
り返し樹脂封止部２２の上面に接合することにより、図
１(d) に示すようにフレキシブル配線基板１０の裏面に
設けたランド１４がパッケージの外面に露出する。この
状態で、各ランド１４にはんだボール等の外部接続端子
８を接合して半導体装置が得られる。図１(e) は外部接
続端子８を接合した半導体装置の外観図である。こうし
て、外部接続端子８がアレイ状に配置された表面実装型
の半導体装置が得られる。なお、球状の外部接続端子８
としては銅球にはんだめっきを施したものも使用でき
る。また、実装基板の表面に立設するようなリードピン
や実装基板に挿入するようなリードピンを外部接続端子
としてもよいが、実装効率を考えるとはんだボールが最
適である。

【００２１】図３は実施例の半導体装置の断面図を示
す。本実施例の半導体装置はフレキシブル配線基板１０
に設けられた配線パターン１２の接続部上にフリップチ
ップボンディング方式により半導体素子２０が搭載さ
れ、樹脂封止部２２によって封止されている。フレキシ
ブル配線基板１０が樹脂封止部２２の一方の側面に沿っ
て折り返されることにより樹脂封止部２２の外形寸法と
略同サイズの半導体装置が得られる。また、半導体装置
の樹脂封止部２２の上面全体に接合されたフレキシブル
配線基板が外部接続端子８の接合領域となり有効に多ピ
ン化を図ることができる。

【００２２】上記実施例はフレキシブル配線基板１０に
半導体素子２０をフリップチップボンディング方式によ
って搭載した例であるが、もちろんワイヤボンディング
方式によって半導体素子２０を配線パターンに接続する
方法も利用できる。図４および図５は半導体装置の第２
の実施例を示す。図４は上記実施例と同様に形成したフ
レキシブル配線基板１０にワイヤボンディング方式によ
って半導体素子２０を配線パターン１２と接続した状態
を示す。この実施例の場合も、半導体素子２０をフレキ
シブル配線基板１０に搭載しワイヤボンディングを行っ
た後、配線パターン１２のワイヤボンディング領域を含
む素子搭載領域を樹脂封止し、フレキシブル配線基板１
０を樹脂封止部の一方の側面に沿って折り返し、ランド
１４に外部接続端子８を接合して製造する。

【００２３】図５は上記製造方法により製造した半導体
装置の断面図である。フレキシブル配線基板１０に半導
体素子２０がエポキシ系銀ペーストなどの接着剤により
接合されてワイヤボンディングにより配線パターン１２
と接続され、スルーホール１６を介して外部接続端子８
と電気的に接続する。本実施例の半導体装置の場合はワ
イヤボンディング方式によって半導体素子２０を配線パ
ターン１２と接続するから素子搭載部を避けて配線パタ
ーン１２を形成する必要があるのに対して、図３に示す
フリップチップボンディング方式による場合は素子搭載
部にも配線パターン１２が形成でき、配線パターン１２
の引き回しの自由度が広がると共に高密度な配線パター
ン１２の引き回しが可能になるという利点がある。

【００２４】上記各実施例の半導体装置はフレキシブル
配線基板１０が半導体素子２０の支持体ともなっている
が、半導体装置の熱放散性を向上させるための放熱体を
付設することもできる。たとえば、図３、５に示す半導
体装置で半導体素子２０の搭載部に対応するフレキシブ
ル配線基板１０の外面（裏面）に放熱板２４を取り付け
ることによって半導体装置の熱放散性を改善させること
ができる。放熱板２４としては銅、アルミニウム等の熱
伝導性の良い金属材が好適に使用できる。

【００２５】なお、半導体装置の熱放散性を改善する方
法としてはフレキシブル配線基板１０とは別体で放熱板
２４を設ける他に、可撓性フィルムに配線パターンを形
成する際に半導体素子２０を搭載する面の裏面となる部
分にあらかじめ銅箔等の金属層を形成することにより熱
放散性を改善することが可能である。

【００２６】上記のようにフレキシブル配線基板１０と
は別体の放熱板２４を用いて半導体装置を形成する場
合、放熱板２４は半導体装置をアセンブリした後に放熱
板２４を接合してもよいし、あらかじめフレキシブル配
線基板１０に放熱板２４を接合してから、半導体素子２
０の搭載等のアセンブリを行ってもよい。

【００２７】図６および図７は放熱板２４を用いて形成
する半導体装置の第３の実施例の構成とその製造方法を
示す。本実施例は放熱板２４を半導体素子２０を支持す
る支持体として使用することを特徴とする。図６(a) は
放熱板２４にフレキシブル配線基板１０の半導体素子２
０を収納する側の裏面を接着した状態である。フレキシ
ブル配線基板１０の構成は上記実施例で使用したものと
同様で、所要の配線パターン１２、ランド１４等を有す
るが、半導体素子２０をじかに放熱板２４に接合するた
め半導体素子２０が収納できる開孔部１０ａを放熱板２
４上のフレキシブル配線基板１０に設け、半導体素子２
０と接続する配線パターン１２の一端側を開孔部１０ａ
の周縁近傍に設けたフレキシブル配線基板１０を使用す
ることを特徴とする。

【００２８】図６(b) は放熱板２４に半導体素子２０を
Ａｕ−Ｓｉ共晶合金、はんだ、熱硬化性樹脂などで接合
し、ワイヤボンディングによって半導体素子２０と配線
パターン１２とを電気的に接続した状態である。次い
で、上記実施例と同様に素子搭載領域を樹脂封止し、樹
脂封止部２２の側面に沿ってフレキシブル配線基板１０
を折り返し、樹脂封止部２２の上面に接合する（図６
(d) ）。次に、樹脂封止部２２の外面にあるフレキシブ
ル配線基板１０のランド１４に外部接続端子８を接合し
て半導体装置を得る（図６(e) ）。なお、放熱板２４は
樹脂封止領域と対応するようにフレキシブル配線基板１
０の裏面に設けられている。

【００２９】図７は本実施例の半導体装置の断面図を示
す。本実施例の半導体装置はフレキシブル配線基板１０
に設けた開孔部１０ａ内に半導体素子２０が収納され、
放熱板２４にじかに半導体素子２０が接合されている。
これによって半導体素子２０から発生する熱を効果的に
外部へ放散させることができる。半導体素子２０が樹脂
封止され、折り返されたフレキシブル配線基板１０の外
面に外部接続端子８が接合されている構成は上記実施例
と同様である。

【００３０】なお、本実施例ではワイヤボンディングに
よって半導体素子２０と配線パターン１２とを接続した
が、半導体素子２０と配線パターン１２とをＴＡＢ（Ta
pe Automated Bonding) 方式により接続することも可能
である。

【００３１】図８は放熱板２４を設けた半導体装置の第
４の実施例を示す。この実施例の半導体装置も表面に所
定の配線パターン１２や開孔部１０ａを設けたフレキシ
ブル配線基板１０を用いること、および半導体素子２０
を搭載した後、素子搭載領域を樹脂封止し、フレキシブ
ル配線基板１０を樹脂封止部２２の側面に沿って上面側
に折り返して製造することは上記実施例と同様である。
ただし、本実施例ではフレキシブル配線基板１０を樹脂
封止部２２の４辺から延出するようにするため、開孔部
１０ａをフレキシブル配線基板１０の略中央部に設け、
フレキシブル配線基板１０の中央部に樹脂封止部２２を
形成して、樹脂封止部２２の４辺の各々で折り返すよう
にしている。

【００３２】図８(a) は放熱板２４にフレキシブル配線
基板１０の裏面を接着し、半導体素子２０を放熱板２４
にじかに接合し、ワイヤボンディングによって半導体素
子２０と配線パターン１２とを接続した状態を示す。フ
レキシブル配線基板１０を４辺で折り返すようにするた
め、樹脂封止部２２の下面の各辺からフレキシブル配線
基板１０の端部を各々延出させる。

【００３３】図８(b) は半導体素子２０の素子搭載領域
を樹脂封止した状態を示す。図８(c) は樹脂封止部２２
の各側面に沿ってフレキシブル配線基板１０を折り返し
て樹脂封止部２２の上面に接着した後、ランドに外部接
続端子８を接合して半導体装置を得た状態を示す。この
実施例ではフレキシブル配線基板１０を各辺で折り返し
た際にフレキシブル配線基板１０の折り返し部分が互い
に重複しないようにすること、およびフレキシブル配線
基板１０の４つの折り返し片によって樹脂封止部２２の
上面全体が覆われるようにするのがよい。

【００３４】本実施例の半導体装置は上記実施例のよう
に樹脂封止部２２の一辺でフレキシブル配線基板１０を
折り返す方法にくらべて、配線パターン１２をフレキシ
ブル配線基板１０の４方向の辺にそれぞれ引き回すこと
ができるので、各配線パターン１２が最短になるように
考慮して引き回しでき、配線パターン１２の長さを短く
することができることによって半導体装置の電気的特性
を改善することが可能になるという利点がある。

【００３５】この実施例のように、フレキシブル配線基
板１０を樹脂封止部２２の側面に沿って折り返して半導
体装置とする場合は、樹脂封止部２２の一つの辺に限ら
ず、たとえば２つあるいは３つといった複数の辺位置で
折り返して製造することが可能である。これは半導体装
置の外形形状や製造工程によって適宜選択すればよい。

【００３６】上記各実施例で用いたフレキシブル配線基
板１０はフィルムの一方の面に配線パターン１２を設け
る形態のものであった。フレキシブル配線基板１０に設
ける配線パターン１２は半導体素子２０と外部接続端子
８とを電気的に接続するためのものであるから、必ずし
もフィルムの一方の面に設けるものに限定されるもので
はない。配線パターン１２の配置上、フィルムの両面に
設けることも可能である。フィルムの両面に配線パター
ン１２を設けた場合は配線パターン１２を覆うようにフ
ィルムの両面にポリイミド等の保護膜を設けて放熱板２
４等を接合した際に配線パターン１２部分で放熱板２４
等と電気的な短絡が生じたりすることを防止するように
するのがよい。

【００３７】図９は半導体装置１１０の第５の実施例を
示す。１１２はポリイミド等の電気絶縁性樹脂からなる
可撓性フィルムである。この可撓性フィルムには銅箔等
の金属膜をエッチングして配線パターン１１４が形成さ
れて、フレキシブル配線基板に形成されている。１１
６、１１６は半導体素子であり、配線パターン１１４が
形成された側の可撓性フィルム１１２上に搭載され、配
線パターン１１４とワイヤ１１８により電気的に接続さ
れている。１２０は樹脂封止部であり、半導体素子１１
６、１１６を覆うようにして可撓性フィルム１１２上に
モールド成形されている。１２２は樹脂封止部１２０の
表面側に固着された、シリコーンゴム等からなる弾性体
シートである。

【００３８】１２４は金属等の熱伝導性に優れる材料か
らなる放熱板であり、半導体素子１１６、１１６が搭載
された面と反対側の可撓性フィルム１１２の表面側に適
宜接着剤を用いて固着されている。樹脂封止部１２０か
ら外方に突出する可撓性フィルム１１２の周縁部は樹脂
封止部１２０の表面側に重なるように折り返されて折り
返し部１１２ａに形成されている。この折り返し部１１
２ａは樹脂封止部１２０上に２方向から折り返されるよ
うにしてもよいし、図１０に示すように、４方向から折
り返されるようにしてもよい。折り返し部１１２ａの表
面側には、配線パターン１１４と電気的に接続するボー
ルバンプ等からなる外部接続端子１２６が形成されてい
る。この外部接続端子１２６はピンであってもよい。

【００３９】外部接続端子１２６は可撓性フィルム１１
２に設けた透孔（図示せず）に導電材料を充填したビア
を介して配線パターン１１４に電気的に接続してもよい
し、あるいは図１１に示すように可撓性フィルム１１２
に設けた透孔にはんだを充填してさらにはんだボールを
付着してボールバンプに形成するようにすることもでき
る。また、ニッケルや金めっきを積み上げてバンプを形
成してもよい。上記のように外部接続端子１２６が形成
された折り返し部１１２ａが樹脂封止部１２０の表面側
に折り返されて配置されているので、実質的に半導体装
置１１０の大きさが半導体素子１１６、１１６の占める
エリアとほぼ同じ大きさのサイズに形成できるから実装
密度が向上する。可撓性フィルム１１２上に半導体素子
１１６、１１６を搭載するのでＭＣＭ（マルチチップモ
ジュール）構造も容易にとれる。もちろん半導体素子は
３つ以上の複数個搭載できる。

【００４０】また外部接続端子１２６が形成された折り
返し部１１２ａが弾性体シート１２２を介して樹脂封止
部１２０に固着されているので、実装基板たるマザーボ
ードと半導体装置１１０との間に熱膨張係数のミスマッ
チが生じても、応力が緩和され、外部接続端子１２６に
クラックが発生することなく、信頼性の向上が図れる。
前記第１〜第４の実施例でも同様に、折り返し部と樹脂
封止部との間に弾性体シートを介在させて（図示せ
ず）、外部接続端子への応力集中をさらに緩和するよう
にする。

【００４１】図１２は半導体装置１１０の第６の実施例
を示す。図９に示すものと同一の部材は同一符号を付し
て説明を省略する。本実施例では、モールド成形による
樹脂封止部に替えて、ポッティング樹脂による樹脂封止
部１２０ａにより半導体素子１１６を封止している。こ
の場合半導体素子１１６を囲んで枠体１２８を配置し、
枠体１２８内にポッティング樹脂を充填するようにする
ことで表面の平坦度を確保するとよい。本実施例でも上
記と同様の作用効果を奏する。

【００４２】図１３は半導体装置１１０の第７の実施例
を示す。図９に示すものと同一の部材は同一符号を付し
て説明を省略する。本実施例では、キャップ１３０を可
撓性フィルム１１２に固着して、該キャップ１３０によ
り半導体素子１１６、１１６を気密に封止している。本
実施例でも上記と同様の作用効果を奏する。

【００４３】図１４は半導体装置１１０の第８の実施例
を示す。図９に示すものと同一の部材は同一符号を付し
て説明を省略する。本実施例では、折り返し部１１２ａ
を弾性体シート１２２上に折り返して後、さらに外方に
向けて折り返して、二重の折り返し部１１２ａにしてい
る。これにより該折り返し部１１２ａの表面側に配線パ
ターン１１４が現れるので、この配線パターン１１４上
にボールバンプ等の外部接続端子１２６を設けている。
外部接続端子１２６以外の配線パターン１１４はソルダ
ーレジスト膜（図示せず）で覆ってもよい。本実施例で
は、折り返し部１１２ａの配線パターン１１４が表面側
に現れるから、外部接続端子１２６を容易に形成するこ
とができる。その他上記各実施例と同様の作用効果を奏
する。

【００４４】図１５は半導体装置１１０の第９の実施例
を示す。図９に示すものと同一の部材は同一符号を付し
て説明を省略する。本実施例では、可撓性フィルム１１
２に半導体素子１１６、１１６よりも若干大きめの透孔
１１２ｂ、１１２ｂを設けて、半導体素子１１６、１１
６を該透孔１１２ｂ、１１２ｂ内に位置させて放熱板１
２４上に直接搭載している。本実施例では上記各実施例
と同様の作用効果を奏する他、さらに優れた放熱性を有
する。

【００４５】図１６は半導体装置１１０の第１０の実施
例を示す。図９に示すものと同一の部材は同一符号を付
して説明を省略する。本実施例では半導体素子１１６を
１つ搭載した他は図９の実施例と同じである。ほぼチッ
プサイズの大きさの半導体装置とすることができる。そ
の他前記実施例と同様の作用効果を奏する。

【００４６】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係る半導体装置によれば、上述
したように、フレキシブル配線基板に半導体素子を搭載
し、樹脂封止するとともにフレキシブル配線基板を樹脂
封止部の上面に折り返して接合するようにしたことによ
り、半導体装置の薄型化、小型化を好適に図ることがで
き、また、好適に多ピン化を図ることが可能になる。ま
た、支持体を付設することにより半導体装置の変形を防
止することができ、支持体に熱伝導性の良好な金属を用
いることにより熱放散性の優れた半導体装置を得ること
ができる。さらに外部接続端子が形成された折り返し部
を弾性体シートを介して樹脂封止部に固着することで、
実装基板たるマザーボードと半導体装置との間に熱膨張
係数のミスマッチが生じても、応力が緩和され、外部接
続端子にクラックが発生するなどの不具合が解消され、
信頼性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フリップチップ法により半導体素子を搭載した
半導体装置の構成およびその製造方法を示す説明図であ
る（第１の実施例）。

【図２】フレキシブル配線基板のスルーホールおよびラ
ンド近傍の構成を示す断面図である。

【図３】フリップチップ法により半導体素子を搭載した
半導体装置の断面図である。

【図４】フレキシブル配線基板にワイヤボンディングに
より半導体素子を搭載した状態を示す説明図である（第
２の実施例）。

【図５】ワイヤボンディング法により半導体素子を搭載
した半導体装置の断面図である。

【図６】放熱板を付設した半導体装置の構成および製造
方法を示す説明図である（第３の実施例）。

【図７】放熱板を付設した半導体装置の断面図である。

【図８】放熱板を付設した半導体装置の他の構成例を示
す説明図である（第４の実施例）。

【図９】第５の実施の形態を示した断面図である。

【図１０】図１に示す半導体装置の底面図である。

【図１１】ボールバンプの構造を示す部分断面図であ
る。

【図１２】第６の実施の形態を示す断面図である。

【図１３】第７の実施の形態を示す断面図である。

【図１４】第８の実施の形態を示す断面図である。

【図１５】第９の実施の形態を示す断面図である。

【図１６】第１０の実施の形態を示す断面図である。

【図１７】キャビティダウン型の半導体装置の従来例の
断面図である。

【図１８】フレキシブル配線基板を用いた半導体装置の
従来の製造方法を示す説明図である。

【図１９】フレキシブル配線基板を用いた半導体装置の
従来の構成を示す断面図である。

【図２０】パッケージ本体に多層プリント基板を用いた
半導体装置の製造例を示す説明図である。

【符号の説明】

２パッケージ本体６フレキシブル配線基板７放熱体８外部接続端子１０フレキシブル配線基板１０ａ開孔部１２配線パターン１３接続部１４ランド１６スルーホール１８保護用の樹脂２０半導体素子２２樹脂封止部２４放熱板１１０半導体装置１１２フレキシブル絶縁体シート１１２ａ折り返し部１１２ｂ透孔１１４配線パターン１１６半導体素子１２０樹脂封止部１２２弾性体シート１２４放熱板１２６外部接続端子１２８枠体１３０キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−85837（ＪＰ，Ａ) 特開平５−129366（ＪＰ，Ａ) 特開平５−211204（ＪＰ，Ａ) 特開平６−120296（ＪＰ，Ａ) 特開平６−295935（ＪＰ，Ａ) 特開平７−153793（ＪＰ，Ａ) 特開平８−335663（ＪＰ，Ａ) 特開平８−97312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/12 H01L 23/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配線パターンが設けられたフレキシブル
配線基板の前記配線パターンが設けられた面側に半導体
素子が電気的に接続されて搭載されるとともに、該半導
体素子が搭載されたフレキシブル配線基板の素子搭載領
域が樹脂封止されて樹脂封止部が形成され、該樹脂封止部の上面に弾性体シートが固着され、前記樹脂封止部よりも外方の前記フレキシブル配線基板
が折り返されて前記弾性体シートを介在させて前記樹脂
封止部の上面に接合され、前記樹脂封止部の上面に折り返されて前記弾性体シート
を介在させて接合された部位のフレキシブル配線基板
に、前記配線パターンに電気的に接続された外部接続端
子が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】フレキシブル配線基板の半導体素子が搭
載された面とは反対側の面に、樹脂封止部の封止領域と
対応する支持体が設けられていることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
【請求項３】半導体素子が、配線パターンにフリップ
チップボンディング方式により接続されていることを特
徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】フレキシブル配線基板に半導体素子を収
納する開孔部が形成され、該開孔部の周縁近傍に配線パ
ターンが形成され、前記開孔部に収納された半導体素子
が、支持体上に接合されるとともに、配線パターンとワ
イヤボンディング方式により接続されていることを特徴
とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】支持体が、熱伝導性の良好な金属からな
ることを特徴とする請求項２、３または４記載の半導体
装置。
【請求項６】フレキシブル配線基板が、複数の方向か
ら折り返されていることを特徴とする請求項１〜５いず
れか１項記載の半導体装置。
【請求項７】外部接続端子が、はんだボールを用いて
形成されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか
１項記載の半導体装置。
【請求項８】樹脂封止部上に折り返された部位のフレ
キシブル配線基板に透孔が形成されて配線パターンが露
出され、該露出された配線パターンに前記はんだボール
を用いて外部接続端子が形成されていることを特徴とす
る請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】前記折り返し部が２重に折り返されて前
記配線パターンが折り返し部の表面側に位置され、該表
面側に位置する配線パターンに前記外部接続端子が形成
されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項
記載の半導体装置。
【請求項１０】前記樹脂封止部が、モールド樹脂によ
って形成されていることを特徴とする請求項１〜９いず
れか１項記載の半導体装置。
【請求項１１】前記樹脂封止部に代えて、半導体素子
をキャップにより封止し、該キャップの上面にフレキシ
ブル配線基板が折り返されて弾性体シートを介在させて
接合されたことを特徴とする請求項１〜１０いずれか１
項記載の半導体装置。
【請求項１２】前記半導体素子が複数個搭載されてい
ることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の
半導体装置。