專利名稱：半導(dǎo)體模塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體模塊及其制造方法，特別是，半導(dǎo)體元件等安裝在襯底的兩面的、可靠性高的半導(dǎo)體模塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D7，說(shuō)明現(xiàn)有的兩面安裝型電路模塊的制造方法。
首先，參照?qǐng)D7(A)，準(zhǔn)備在襯底102的表面形成第一導(dǎo)電圖案103，并在背面形成第二導(dǎo)電圖案104的電路襯底101。
參照?qǐng)D7(B)，第一半導(dǎo)體元件105載置于第一導(dǎo)電圖案103上，第二半導(dǎo)體元件106載置于第二導(dǎo)電圖案104上。此時(shí)，在電路襯底101的上方及下方設(shè)有用于安裝半導(dǎo)體元件的裝置，并且第一半導(dǎo)體元件105和第二半導(dǎo)體元件106實(shí)際上同時(shí)被載置。
參照?qǐng)D7(C)，第一半導(dǎo)體元件105及第二半導(dǎo)體元件106通過(guò)金屬細(xì)線108A、108B與導(dǎo)電圖案電連接，而形成電路。進(jìn)而，通過(guò)絕緣性樹(shù)脂進(jìn)行樹(shù)脂密封后，分離成規(guī)定的形狀而制造出兩面安裝的電路模塊(參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2004-63618號(hào)公報(bào)但是，上述電路模塊的制造方法存在以下問(wèn)題。
例如，在將第一半導(dǎo)體元件105引線接合后，再將第二半導(dǎo)體元件106引線接合的情況下，須防止金屬細(xì)線108A與外部接觸，其處理起來(lái)很難。
在電路襯底101的兩面安裝半導(dǎo)體元件后，不能單個(gè)檢查半導(dǎo)體元件，并且不能檢查該半導(dǎo)體元件的全部功能。因此，即使電路模塊發(fā)生故障時(shí)也很難找出其原因，無(wú)法提供可靠性高的電路模塊。
假設(shè)第一半導(dǎo)體元件105的連接部分不良的情況下，由于安裝有第二半導(dǎo)體元件106，故優(yōu)質(zhì)的第二半導(dǎo)體元件106就被浪費(fèi)。因此，如果第二半導(dǎo)體元件106是高價(jià)的傳感器，則將會(huì)導(dǎo)致制造成本上升。
近幾年，被稱為薄型SIP和CSP的薄型封裝件已經(jīng)問(wèn)世。特別是，SIP是被稱為疊加型的、把芯片縱向?qū)臃e數(shù)枚的類型和二維配置的類型，可在一個(gè)封裝件內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功能的電路。但是，由于密封樹(shù)脂的厚度、高功能等導(dǎo)致的襯底的翹曲等問(wèn)題。例如，在高溫、或高濕度的環(huán)境下，其可靠性受到破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而發(fā)明的，其目的在于，提供一種可靠性高且兩面安裝的半導(dǎo)體模塊及其制造方法。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，包括多個(gè)引線，該多個(gè)引線的一端設(shè)置在由導(dǎo)電材料構(gòu)成的島型部及所述島型部的附近；樹(shù)脂密封體，其配置在所述島型部上，且配置成安裝有半導(dǎo)體元件的電路襯底的背面為上方；傳感器或電路元件，其安裝在所述電路襯底的背面；連接部件，其將所述電路襯底和所述引線電連接。所述島型部、所述樹(shù)脂密封體、所述傳感器或所述電路元件、以及所述引線的一部分被密封樹(shù)脂密封。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，包括安裝襯底，其至少具有外部連接電極及與所述外部連接電極電連接的焊盤電極；樹(shù)脂密封體，其配置在所述安裝襯底的所述焊盤圖案的附近，且配置成安裝有半導(dǎo)體元件的電路襯底的背面為上方；傳感器或電路元件，其安裝在所述電路襯底的背面；連接部件，其將露出于所述電路襯底的背面上的電極和所述焊盤電極電連接；密封樹(shù)脂，其露出所述安裝襯底的背面，密封所述安裝襯底的表面、所述樹(shù)脂密封體、所述傳感器或所述電路元件、以及所述連接部件。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備至少在表面具有第一配線層，在背面具有第二配線層的電路襯底的工序；在所述第一配線層上安裝半導(dǎo)體元件的工序；由第一密封樹(shù)脂密封所述第一配線層及所述半導(dǎo)體元件形成樹(shù)脂密封體的工序；在所述第二配線層上安裝傳感器或電路元件的工序；在平板狀的島型部上安裝所述樹(shù)脂密封體，使所述第二配線層露出于上方的工序；將所述第二配線層和一端配置在所述島型部附近的引線電連接的工序；由第二密封樹(shù)脂一體密封所述引線、所述樹(shù)脂密封體及所述島型部，使所述引線的一部分露出的工序。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備至少在表面具有第一配線層，在背面具有第二配線層的電路襯底的工序；在所述第一配線層上安裝半導(dǎo)體元件的工序；由第一密封樹(shù)脂密封所述第一配線層及所述半導(dǎo)體元件而形成樹(shù)脂密封體的工序；在所述第二配線層上安裝傳感器或電路元件的工序；將所述樹(shù)脂密封體載置于安裝襯底上，使所述第二配線層在上方露出的工序；將形成在所述安裝襯底上面的導(dǎo)電圖案和所述樹(shù)脂密封體的所述第二配線層電連接的工序；以形成在所述安裝襯底的背面的導(dǎo)電圖案露出的狀態(tài)，由第二密封樹(shù)脂一體密封所述樹(shù)脂密封體及所述安裝襯底的表面。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備至少密封半導(dǎo)體元件、且在背面配置電極的封裝件，在位于所述背面的所述電極上安裝傳感器或電路元件，將所述封裝件安裝在平板狀的島型部，同時(shí)，將一端配置在所述島型部附近的引線和所述封裝件電連接，密封所述島型部、所述引線的一端及所述封裝件。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊，內(nèi)裝有半導(dǎo)體元件的樹(shù)脂密封體進(jìn)一步由密封樹(shù)脂密封。例如，驅(qū)動(dòng)傳感器的驅(qū)動(dòng)電路作為半導(dǎo)體元件以SIP安裝的情況下，該關(guān)鍵配件即半導(dǎo)體元件進(jìn)一步被第二密封樹(shù)脂密封，故得到雙重保護(hù)。因此，實(shí)現(xiàn)可靠性非常高的半導(dǎo)體模塊。并且，由于樹(shù)脂密封體配置在島型部，故實(shí)現(xiàn)高度的散熱性。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊的制造方法，在電路襯底上安裝半導(dǎo)體元件，并進(jìn)行樹(shù)脂密封后，安裝傳感器。因此，在安裝傳感器時(shí)，可根據(jù)模塑樹(shù)脂，保護(hù)半導(dǎo)體元件不受外部影響。例如，即使是用金屬細(xì)線安裝了半導(dǎo)體元件，也可以抑制金屬細(xì)線的斷線，故可提供可靠性高的半導(dǎo)體模塊。
另外，對(duì)半導(dǎo)體元件單個(gè)檢查電氣特性后再安裝傳感器。因此，可在良好的半導(dǎo)體元件上連接傳感器，故不會(huì)造成傳感器的浪費(fèi)。


圖1(A)、(B)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的圖；圖2(A)～(D)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的制造方法的圖；圖3(A)、(B)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的制造方法的圖；圖4(A)、(B)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的制造方法的圖；圖5(A)、(B)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的制造方法的圖；
圖6(A)、(B)是表示本發(fā)明半導(dǎo)體模塊的制造方法的圖；圖7(A)～(C)是表示現(xiàn)有的電路模塊的制造方法的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10半導(dǎo)體模塊10A半導(dǎo)體模塊11電路襯底12半導(dǎo)體元件13傳感器片14電路元件15樹(shù)脂密封體16A～C金屬細(xì)線17島型部(アイランド)18引線19第一密封樹(shù)脂20第二密封樹(shù)脂25絕緣膜26第一導(dǎo)電膜27第二導(dǎo)電膜28光致抗蝕劑29貫通孔30連接部31第一配線層32第二配線層35粘接材料36探測(cè)卡37探頭40安裝襯底41第一導(dǎo)電圖案42第二導(dǎo)電圖案43接合面圖案(ランドパタ一ン)44金屬細(xì)線
45粘固材料具體實(shí)施方式
本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思是，為使薄型的樹(shù)脂密封體15能夠抵抗在惡劣的環(huán)境，且實(shí)現(xiàn)小型化，利用第二密封樹(shù)脂20將樹(shù)脂密封體15雙重密封，實(shí)現(xiàn)高功能。
參照?qǐng)D1，說(shuō)明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊10。
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊10是在電路襯底11的兩面安裝有芯片的結(jié)構(gòu)。在此，位于電路襯底11下方的半導(dǎo)體元件12由第一密封樹(shù)脂19密封，而作為封裝件被預(yù)先準(zhǔn)備。該封裝件的表側(cè)(下面)安裝在島型部17上，并在封裝件的背面(上面)安裝有傳感器片13及電路元件14。
島型部17附近配置引線18的一端，其通過(guò)金屬細(xì)線16C與電路襯底11上的焊盤電極電連接。并且，由第二密封樹(shù)脂20，一體密封樹(shù)脂密封體15、安裝在電路襯底11上方的傳感器片13、島型部17及引線18。引線18的另一端為與外部進(jìn)行電信號(hào)交換而露出。另外，島型部17的背面從第二密封樹(shù)脂20露出，故有助于對(duì)提高散熱性。樹(shù)脂密封體15中內(nèi)裝有半導(dǎo)體元件12，并且該樹(shù)脂密封體15由第二密封樹(shù)脂20密封。因此，半導(dǎo)體元件12不容易受到外部的影響，可提高可靠性。在此，引線18可以直接連接在設(shè)于電路襯底11上的焊盤電極上。
電路襯底11具有經(jīng)由絕緣層而層疊配線層的多層配線，在此雖未圖示，而在下面形成有第一配線層，在上面形成有第二配線層。在本實(shí)施方式中，將以雙層結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)然，也可以是三層或三層以上的多層配線。第一配線層以及第二配線層由銅等金屬構(gòu)成，并經(jīng)由后述的連接部被電連接。第一配線層上形成有載置有半導(dǎo)體元件12的接合面(ランド)、與半導(dǎo)體元件12上的電極連接的焊盤、從該焊盤延伸的配線。第二配線層上也同樣形成有接合面、焊盤、配線。并且，至少在引線接合的部位上形成有鍍敷膜。
半導(dǎo)體元件12經(jīng)由金屬細(xì)線16A與電路襯底11上的配線電連接。并且，除半導(dǎo)體元件12外，也可以將片狀電阻、電容器等電路元件內(nèi)裝在樹(shù)脂密封體15內(nèi)。在本實(shí)施方式中，作為半導(dǎo)體元件12采用了專用化的IC即ASIC(Application Specific Integrated Circuit專用集成電路)。另外，半導(dǎo)體元件12、電路元件14可以不用金屬細(xì)線安裝，而用倒裝法安裝。
作為第一密封樹(shù)脂19的材料，可使用環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺或聚苯硫醚等。環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂可由傳遞模制形成，而聚酰亞胺或聚苯硫醚等熱塑性樹(shù)脂可由注射模制形成。并且，第一密封樹(shù)脂19密封由電路襯底11上的配線、半導(dǎo)體元件12及金屬細(xì)線16A形成的電路。
在此，傳感器片13(傳感器)是各種各樣的傳感器，可由焊錫、銀膏或粘結(jié)劑等固定的傳感器。最近，也出現(xiàn)了許多小型的傳感器。特別是，采用磁阻元件及霍爾器件，檢測(cè)變位及移動(dòng)、是否有物體的傳感器、光傳感器等。另外，從樹(shù)脂密封體15露出的電路襯底11的表側(cè)安裝有傳感器片13。具體地說(shuō)，作為傳感器片13，采用可檢測(cè)變位、移動(dòng)、壓力、重力、地磁、沖擊、溫度、速度、加速度或角速度的傳感器片。
并且，電路元件14也安裝在與傳感器片13相同的面上。作為電路元件14，可采用半導(dǎo)體元件、片狀電容器、片狀電阻等。
島型部17及引線18由Cu、以Cu為主材料的合金或Fe-Ni合金等構(gòu)成，并通過(guò)將薄的長(zhǎng)方形板通過(guò)壓板沖壓及蝕刻而形成。島型部17上配置有樹(shù)脂密封體15，并由第一密封樹(shù)脂19構(gòu)成的面成為下面地被配置，第一密封樹(shù)脂19和島型部17抵接。在附圖中，島型部17比樹(shù)脂密封體15大，而也可以使島型部17比樹(shù)脂密封體15的平面尺寸小。
引線18的一端設(shè)置在島型部17附近，經(jīng)由電路襯底11上的配線和金屬細(xì)線16C電連接。半導(dǎo)體模塊10經(jīng)由引線18與外部進(jìn)行電信號(hào)的交換。在本實(shí)施方式中，引線18從半導(dǎo)體模塊10的一側(cè)面露出，但是也可以使引線18從多個(gè)側(cè)面露出。
第二密封樹(shù)脂20露出島型部17的背面、引線18的一部分，并將密封樹(shù)脂密封體15、傳感器片13及電路元件14密封。例如，如上所述，該第二密封樹(shù)脂20也可以通過(guò)傳遞模制及注射模制實(shí)現(xiàn)。并且，也可以通過(guò)罐封及浸漬密封。
關(guān)于上述半導(dǎo)體模塊10，包括驅(qū)動(dòng)IC即半導(dǎo)體元件12均被要求小型化，并且多被配置在非常惡劣的環(huán)境中。其例如是，準(zhǔn)備在印刷線路板或撓性襯底上配置半導(dǎo)體元件12的薄型封裝件，并且在該封裝件背面安裝傳感器或電路元件，再將其樹(shù)脂密封的結(jié)構(gòu)。因此，最關(guān)鍵的器件即半導(dǎo)體元件被雙重密封，可提高可靠性。
參照?qǐng)D1(B)，說(shuō)明其他實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊10A的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體模塊10A中，安裝襯底40起到與上述半導(dǎo)體模塊10中的島型部17及引線18的作用。即，在上述半導(dǎo)體模塊10中，樹(shù)脂密封體15配置在島型部17的上面，而在此，樹(shù)脂密封體15安裝在安裝襯底40的上面，并且形成在安裝襯底40的背面上的導(dǎo)電圖案作為外部連接部件起作用。半導(dǎo)體模塊10A的其他結(jié)構(gòu)與上述半導(dǎo)體模塊10基本相同。
半導(dǎo)體模塊10A主要具有在上面及下面形成有第一導(dǎo)電圖案41及第二導(dǎo)電圖案42的安裝襯底40，和安裝在安裝襯底40上面的樹(shù)脂密封體15、和連接在樹(shù)脂密封體15上面的傳感器片13或電路元件14，和密封樹(shù)脂密封體15等而形成的第二密封樹(shù)脂20。
安裝襯底40由陶瓷、樹(shù)脂、金屬等材料構(gòu)成。具體地說(shuō)，例如可采用印刷線路板及撓性板。在安裝襯底40的表面及背面上形成有第一導(dǎo)電圖案41及第二導(dǎo)電圖案42。在此，安裝襯底40的平面大小與第二密封樹(shù)脂20相同。但是，其大小既可以比第二密封樹(shù)脂20大，也可以比第二密封樹(shù)脂20小。另外，作為安裝襯底40采用鋁、銅等金屬材料時(shí)，安裝襯底40的上面及背面被絕緣層覆蓋。
第一導(dǎo)電圖案41由銅等導(dǎo)電材料構(gòu)成，并在安裝襯底40的上面形成為規(guī)定的圖案形狀。另外，第一導(dǎo)電圖案41由接合面形狀的接合面圖案43、配置在接合面圖案43周圍的多個(gè)接合焊盤、將焊盤相互連接的配線等構(gòu)成。
第二導(dǎo)電圖案42在安裝襯底40背面形成為規(guī)定的圖案，并貫通安裝襯底40的規(guī)定部位，與第一導(dǎo)電圖案41連接。第二導(dǎo)電圖案42作為與外部的連接部件(外部連接電極)起作用。并且，根據(jù)需要，也可以在第二導(dǎo)電圖案42的背面焊接焊料電極。
在此，圖示了雙層導(dǎo)電圖案，而也可以由三層或三層以上的導(dǎo)電圖案構(gòu)成安裝襯底40。
樹(shù)脂密封體15以由電路襯底11構(gòu)成的面為上面安裝在安裝襯底40上。因此，經(jīng)由由絕緣性粘接材料構(gòu)成的粘固材料45，由第一密封樹(shù)脂19構(gòu)成的樹(shù)脂密封體15的主面粘接在安裝襯底40上。在此，樹(shù)脂密封體15固定在形成為臺(tái)接合面形狀的、由第一導(dǎo)電圖案41構(gòu)成的接合面圖案43的上面。由此，將內(nèi)裝在樹(shù)脂密封體15內(nèi)的半導(dǎo)體元件12產(chǎn)生的熱，經(jīng)由接合面圖案43，良好地放出到外部。
位于樹(shù)脂密封體15上面的第二配線層32上連接有傳感器片13和電路元件14。另外，焊盤形狀的第二配線層32經(jīng)由金屬細(xì)線44，與形成在安裝襯底40上面的第一導(dǎo)電圖案41連接。另外，連接有金屬細(xì)線的第二配線層32的表面通過(guò)鍍金或鍍銀等被覆蓋。
以上是半導(dǎo)體模塊10A的結(jié)構(gòu)。由于半導(dǎo)體模塊10A在背面具有由第二導(dǎo)電圖案42構(gòu)成的電極，故具有可以用焊料等導(dǎo)電性粘接材料進(jìn)行面安裝的優(yōu)點(diǎn)。
參照?qǐng)D2至圖6，說(shuō)明半導(dǎo)體模塊10的制造方法。
參照?qǐng)D2(A)，準(zhǔn)備在絕緣膜25的兩面緊密貼合第一及第二導(dǎo)電膜26、27的層疊片。絕緣膜25的材料可選擇用于印刷線路板及撓性板上的一般的樹(shù)脂。并且，考慮到熱傳導(dǎo)性等，也可將無(wú)機(jī)填充物混入到絕緣膜25中。為提高整體的強(qiáng)度，絕緣膜25中也可以包括玻璃纖維布(glass cloth)，并且玻璃纖維布中可以混入無(wú)機(jī)填充物。絕緣膜25的膜厚可以為50μm程度。
作為第一及第二導(dǎo)電膜26、27的材料，可全面采用以銅為主材料的金屬。在本實(shí)施方式中，作為第一及第二導(dǎo)電膜26、27的材料，采用了壓延而得的銅箔。并且，兩導(dǎo)電膜的厚度為10μm左右。兩導(dǎo)電膜可通過(guò)鍍敷法、蒸鍍法或?yàn)R射法直接形成在絕緣膜25，也可以把通過(guò)該方法形成的導(dǎo)電膜粘貼在絕緣膜25上。
接著，在第一導(dǎo)電膜26上涂敷光致抗蝕劑28并形成為所希望的圖案后，經(jīng)由該光致抗蝕劑28，對(duì)第一導(dǎo)電膜26進(jìn)行構(gòu)圖。從而，使絕緣膜25的表面從第一導(dǎo)電膜26被除去的部分露出。
參照?qǐng)D2(B)，通過(guò)以第一導(dǎo)電膜26為掩模除去絕緣膜25，形成貫通孔29。除去絕緣膜25時(shí)可利用激光。利用激光除去絕緣膜，直到在貫通孔29的底面露出第二導(dǎo)電膜27的表面為止。在此最好使用二氧化碳激光器。在貫通孔29的底部有殘留物時(shí)，用高錳酸鈉堿或過(guò)硫酸銨等進(jìn)行濕蝕刻而除去殘留物。
參照?qǐng)D2(C)，通過(guò)進(jìn)行鍍敷處理，形成將第一導(dǎo)電膜26和第二導(dǎo)電膜27電連接的連接部30。具體地說(shuō)，通過(guò)在包括貫通孔29的第一導(dǎo)電膜26的整個(gè)面上形成鍍敷膜而形成連接部30。
該鍍敷膜通過(guò)無(wú)電解鍍敷和電鍍兩種形成，并通過(guò)無(wú)電解鍍敷將約2μm厚度的Cu形成在至少包括貫通孔29的第一導(dǎo)電膜26的整個(gè)面上。由此，第一導(dǎo)電膜26和第二導(dǎo)電膜27電導(dǎo)通。然后，再以該兩導(dǎo)電膜為電極進(jìn)行電鍍，鍍敷約20μm厚度的Cu。由此，貫通孔29被Cu埋入，形成連接部30。另外，如果進(jìn)行注入鍍敷(フイリンダメツキ)，則可選擇地僅埋入貫通孔29。
參照?qǐng)D2(D)，經(jīng)由構(gòu)圖為所希望的形狀的光致抗蝕劑(未圖示)，蝕刻第一導(dǎo)電膜26及第二導(dǎo)電膜27，從而形成第一配線層31及第二配線層32。
在此，既可以分別蝕刻表面和背面，也可以同時(shí)蝕刻兩面。由此，形成電路襯底11。并且，也可以在第一配線層31或第二配線層32上面形成絕緣膜，進(jìn)而層疊導(dǎo)電膜，形成具有三層或三層以上的多層配線的電路襯底11?？梢愿鶕?jù)半導(dǎo)體模塊的規(guī)格增加或減少配線層。并且，在配線層的表面形成有例如由金及銀構(gòu)成的鍍敷膜。該鍍敷膜形成在至少連接有金屬細(xì)線的部位。
參照?qǐng)D3(A)，在電路襯底11上安裝半導(dǎo)體元件12，并由第一密封樹(shù)脂19密封。半導(dǎo)體元件12通過(guò)粘接材料35固定在第一配線層31上。另外，半導(dǎo)體元件12上的電極和第一配線層31通過(guò)金屬細(xì)線16A電連接，并形成第一密封樹(shù)脂19，使半導(dǎo)體元件12及金屬細(xì)線16A被覆蓋。
在此，將芯片背面固定在GND時(shí)，也可以形成由第一配線層31構(gòu)成的島型部，用焊料等導(dǎo)電粘結(jié)劑進(jìn)行固定。并且，用倒裝法安裝也可以。另外，也可以由多個(gè)半導(dǎo)體元件、半導(dǎo)體元件和無(wú)源元件的組合構(gòu)成電路。
參照?qǐng)D3(B)，在此，多個(gè)單元形成為一并模制，故通過(guò)劃線，分割成各個(gè)樹(shù)脂密封體15。
在此，如不是一并模制而使個(gè)別模制的情況下，則將電路襯底11由劃線分離。
參照?qǐng)D4(A)，使探測(cè)卡36抵接從樹(shù)脂密封體15露出的電極，測(cè)定半導(dǎo)體元件12的電氣特性。探頭37對(duì)準(zhǔn)形成在電路襯底11上的第二配線層32而配置。通過(guò)該探頭37判斷內(nèi)裝在樹(shù)脂密封體15內(nèi)的半導(dǎo)體元件12的良好還是不良。從而，在此后的工序中，只對(duì)判斷為良好的樹(shù)脂密封體15進(jìn)行處理。
本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體模塊是兩面安裝型半導(dǎo)體模塊。通過(guò)在第一配線層31上安裝半導(dǎo)體元件12等部件的階段進(jìn)行檢查，能夠全部測(cè)出半導(dǎo)體元件12的功能。另外，安裝在第一配線層31側(cè)的部件被樹(shù)脂密封，故可抑制檢查階段中、在傳感器安裝等工序中，金屬細(xì)線16A等與外部接觸引起斷線的現(xiàn)象。因此，可維持后面工序的可靠性。
參照?qǐng)D4(B)，倒置樹(shù)脂密封體15，在第二配線層32上將傳感器片13及電路元件14電連接而安裝。因?yàn)樵谥暗墓ば蛑校袛酁椴涣嫉臉?shù)脂密封體15被除去，故在本工序中，只在判斷為良好的樹(shù)脂密封體15上安裝傳感器片13等。因此，由于目前在安裝完芯片之后，判斷半導(dǎo)體元件的好壞，故廢棄了良好的芯片，而通過(guò)本工藝，可防止進(jìn)行不必要的傳感器片13的安裝。因此，可減少制造成本。并且，如上所述，由于安裝在背面上的半導(dǎo)體元件12和金屬細(xì)線16A被樹(shù)脂密封，故可抑制安裝傳感器片13和電路元件14時(shí)與外部接觸引起的金屬細(xì)線16A的斷線及短路現(xiàn)象。
參照?qǐng)D5(A)，安裝有傳感器片13及電路元件14的樹(shù)脂密封體15安裝在島型部17。經(jīng)由金屬細(xì)線16C，將與外部進(jìn)行電信號(hào)交換的引線18和第二配線層32電連接。并且，如圖所示，樹(shù)脂密封體15將第一密封樹(shù)脂19的表側(cè)向下而安裝在島型部17之上。島型部17的大小既可以比樹(shù)脂密封體15的底面大也可以小。在此，由于第一密封樹(shù)脂19的厚度薄，故可將半導(dǎo)體元件12產(chǎn)生的熱從島型部17放出。
參照?qǐng)D5(B)，由第二密封樹(shù)脂一體密封，使引線18的另一端露出。因此，引線18的一端被埋入第二密封樹(shù)脂20的內(nèi)部。并且，考慮散熱性，可將島型部17的背面從第二密封樹(shù)脂20露出。
本實(shí)施方式中，采用預(yù)先已確保其可靠性的封裝件即密封樹(shù)脂體15，在封裝件的背面進(jìn)一步安裝傳感器片13和電路元件14而形成，故可得到可靠性高的模塊。并且，樹(shù)脂密封體15可以為SIP，在背面的電極上還安裝有傳感器片13、電路元件14，故可實(shí)現(xiàn)平面配置和立體配置，因此可實(shí)現(xiàn)更高功能且更小型的SIP。
并且，包括安裝在封裝件(樹(shù)脂密封體15)背面上的元件，產(chǎn)生熱時(shí)，島型部17用于散熱。特別是，安裝了特性由于熱而變化或劣化的傳感器時(shí)，通過(guò)島型部17的散熱，可實(shí)現(xiàn)傳感器片13的熱保護(hù)。
進(jìn)一步，由于采用了引線18，通過(guò)將引線18插入安裝襯底(未圖示)而安裝，可使傳感器片13相對(duì)安裝襯底垂直配置。另外，通過(guò)使引線18曲折，可將傳感器片13相對(duì)安裝襯底水平配置。這在將檢測(cè)水平方向的振動(dòng)和垂直方向的振動(dòng)的傳感器片13安裝在半導(dǎo)體襯底10上時(shí)非常有效。
參照?qǐng)D6，接著，說(shuō)明制造圖1(B)所示的半導(dǎo)體模塊10A的制造方法。在此，制造、檢測(cè)封裝件即樹(shù)脂密封體15為止的工序與上述的相同。
參照?qǐng)D6(A)，首先，在安裝襯底40的上面安裝樹(shù)脂密封體15而連接。在安裝襯底40的上面及背面上形成有構(gòu)圖成規(guī)定形狀的第一導(dǎo)電圖案41及第二導(dǎo)電圖案42。
樹(shù)脂密封體15利用由絕緣性粘接材料等構(gòu)成的粘固材料45，固定在形成于安裝襯底40表面上的接合面圖案43上。然后，在露出于樹(shù)脂密封體15上面的第二配線層32上安裝傳感器片13及電路元件14。另外，利用金屬細(xì)線16B，將電路元件14和第二配線層32電連接。在此，也可以將安裝有傳感器片13等的樹(shù)脂密封體15預(yù)先固定在安裝襯底40上。
樹(shù)脂密封體15的上面周邊部上形成有相當(dāng)于接合焊盤的第二配線層32。并且，第二配線層32經(jīng)由金屬細(xì)線44與形成在安裝襯底40上面的第一導(dǎo)電圖案41電連接。
參照?qǐng)D6(B)，接著，在安裝襯底40表面形成第二密封樹(shù)脂20，使其覆蓋樹(shù)脂密封體15、傳感器片13、電路元件14、金屬細(xì)線44等。作為第二密封樹(shù)脂20的形成方法，可采用傳遞模制、注射模制、罐封等。另外，根據(jù)需要，也可以在第二導(dǎo)電圖案42的背面焊接焊錫電極等。并且，除焊接焊錫電極的部分外，可以在安裝襯底40的背面設(shè)置抗蝕層，使其覆蓋第二導(dǎo)電圖案42。
通過(guò)上述工序，制造具有圖1(B)所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊10A。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，包括由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的島型部及一端設(shè)在所述島型部的附近的多個(gè)引線；樹(shù)脂密封體，其載置于所述島型部之上，且配置成安裝有半導(dǎo)體元件的電路襯底的背面為上方；傳感器或電路元件，其安裝在所述電路襯底的背面；連接部件，其將所述電路襯底和所述引線電連接，其中，所述島型部、所述樹(shù)脂密封體、所述傳感器或所述電路元件、以及所述引線的一部分被密封樹(shù)脂密封。
2.一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，包括安裝襯底，其至少具有外部連接電極及與所述外部連接電極電連接的焊盤電極；樹(shù)脂密封體，其配置在所述安裝襯底的所述焊盤電極附近，且配置成安裝有半導(dǎo)體元件的電路襯底的背面為上方；傳感器或電路元件，其電氣安裝在所述電路襯底的背面；連接部件，其將露出于所述電路襯底的背面的電極和所述焊盤電極電連接；密封樹(shù)脂，其露出所述安裝襯底的背面，密封所述安裝襯底的表面、所述樹(shù)脂密封體、所述傳感器或所述電路元件、以及所述連接部件。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述島型部的背面從所述密封樹(shù)脂露出。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述安裝襯底的表面上設(shè)有固定所述樹(shù)脂密封體的接合面圖案。
5.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述傳感器可檢測(cè)出變位、移動(dòng)、壓力、重力、地磁、沖擊、溫度、速度、加速度或角速度。
6.一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備至少在表面具有第一配線層，在背面具有第二配線層的電路襯底的工序；在所述第一配線層上安裝半導(dǎo)體元件的工序；由第一密封樹(shù)脂密封所述第一配線層及所述半導(dǎo)體元件而形成樹(shù)脂密封體的工序；在所述第二配線層上安裝傳感器或電路元件的工序；在平板狀的島型部上安裝所述樹(shù)脂密封體，使所述第二配線層在上方露出的工序；將所述第二配線層和一端配置在所述島型部附近的引線電連接的工序；由第二密封樹(shù)脂一體密封所述引線、所述樹(shù)脂密封體及所述島型部，使所述引線的一部分露出的工序。
7.一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備至少在表面具有第一配線層，在背面具有第二配線層的電路襯底的工序；在所述第一配線層上安裝半導(dǎo)體元件的工序；由第一密封樹(shù)脂密封所述第一配線層及所述半導(dǎo)體元件而形成樹(shù)脂密封體的工序；在所述第二配線層上安裝傳感器或電路元件的工序；將所述樹(shù)脂密封體配置在安裝襯底上，使所述第二配線層在上方露出的工序；將形成在所述安裝襯底上面的導(dǎo)電圖案和所述樹(shù)脂密封體的所述第二配線層電連接的工序；在形成于所述安裝襯底的背面上的導(dǎo)電圖案露出的狀態(tài)下，由第二密封樹(shù)脂一體密封所述樹(shù)脂密封體及所述安裝襯底的表面的工序。
8.如權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，在所述第二配線層的表面形成鍍敷膜。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，使所述島型部的背面從所述第二密封樹(shù)脂露出。
10.如權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件用金屬細(xì)線與所述第一配線層電連接。
11.如權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，所述傳感器是可檢測(cè)出變位及移動(dòng)的傳感器。
12.一種半導(dǎo)體模塊的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備至少密封半導(dǎo)體元件的、在背面配置電極的封裝件，在位于所述背面的所述電極上安裝傳感器或電路元件，將所述封裝件安裝在平板狀的島型部，同時(shí)將一端配置在所述島型部附近的引線和所述封裝件電連接，密封所述島型部、所述引線的一端及所述封裝件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體模塊及其制造方法，特別是提供兩面安裝半導(dǎo)體元件且可靠性高的半導(dǎo)體模塊及其制造方法。本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊(10)包括設(shè)在由導(dǎo)電材料構(gòu)成的島型部(17)及島型部(17)附近的多個(gè)引線(18)，和載置于島型部(17)上，且將安裝有半導(dǎo)體元件(12)的電路襯底(11)的背面向上方露出的樹(shù)脂密封體(15)，和安裝在電路襯底(11)的背面的傳感器(13)，和將電路襯底(11)和引線(18)電連接的金屬細(xì)線(16C)。島型部(17)、樹(shù)脂密封體(15)、傳感器(13)及引線(18)的一部分被第二密封樹(shù)脂(20)密封。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1841728SQ20061007159
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者坂本則明, 金田力, 柳瀬芳彥, 小林義幸 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社