JP3965575B2

JP3965575B2 - Wiring board, semiconductor device using the same, and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3965575B2
Application number: JP2003049390A
Authority: JP
Inventors: 英徳土橋
Original assignee: 株式会社トッパンＮｅｃサーキットソリューションズ
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP2004259969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線板、及びそれを用いた半導体装置、並びに半導体装置の製造方法に関し、特にマルチチップモジュール型半導体装置を構成するのに適した配線板、及びそれを用いた半導体装置、並びに半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチチップモジュール型の半導体装置は、通常、複数の半導体チップをその厚さ方向に積層することで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、半導体装置に適用される配線板の改良例として、複数層の配線パターンを持つ多層配線板が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９４０１４１（第１頁、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−１７７０１０（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでのマルチチップモジュール型の半導体装置は、複数の半導体チップをその厚さ方向、つまり一方向に積層するだけであるので、全体としての形状は、上記一方向に延びる形状に限られる。
【０００７】
一方、マルチチップモジュール型の半導体装置に対しては様々な仕様、例えば全体としての形状を様々な３次元形状に構成できるような要求が高まることが予想される。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、マルチチップモジュール型半導体装置を様々な３次元形状に構成するのに適した配線板及びそれを用いた半導体装置を提供することにある。
【０００９】
本発明はまた、上記半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、配線板を、少なくとも３つの三角形状の領域ができ、かつ１つの三角形状の領域は少なくともその一辺が残りの少なくとも１つの三角形状の領域の一辺と隣接するように構成すると共に、互いに隣接し合う２つの三角形状の領域の隣接領域を折り曲げ可能として中空の三角錐を形成できるようにしたことを特徴とする配線板が提供される。
【００１１】
本発明による配線板においては、前記三角錐の少なくとも３つの内面となるべき三角形状の領域のうち少なくとも１つに配線パターンが形成されており、該配線パターンが形成された三角形状の領域に電子部品、例えば半導体チップが実装される。
【００１２】
本発明による配線板においては、前記三角形状の領域を４つとする場合、これら４つの三角形状の領域を有する全体形状が平行四辺形であり、しかも該４つの三角形状の領域は、それぞれの１つの頂点が平行な２辺上に互い違いに位置するように並べて構成される。
【００１３】
本発明による配線板においては、前記少なくとも３つまたは４つの三角形状の領域を１ユニットとする多数のユニットが可撓性を持つテープ状に構成されても良いし、前記少なくとも３つまたは４つの三角形状の領域を１ユニットとする多数のユニットが可撓性を持つキャリアテープにて構成されても良い。
【００１４】
本発明による配線板においては、前記三角錐の少なくとも３つまたは４つの内面となるべき三角形状の領域の少なくとも２つの内面に配線パターンが形成される場合、該少なくとも２つの内面における前記配線パターンは、それらの隣接領域に形成された導電パターンを介して接続可能にされる。
【００１５】
本発明による配線板においては、前記配線パターンが形成されている三角形状の領域には複数のスルーホールが形成され、前記配線パターンが形成されている面と反対側の面には前記複数のスルーホールを介して外部との接続を行うための複数の電極部が設けられる。
【００１６】
本発明による配線板においては、前記電子部品の実装される三角形状の領域が２層以上の配線パターン層を有する多層配線板で構成されても良い。
【００１７】
本発明によればまた、配線板をそこに形成されている配線パターンが内側に面するように中空の三角錐状に構成してなり、その内部には少なくとも１つの内面の配線パターンに接続されるように半導体チップが実装されていることを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１８】
本発明による半導体装置における前記配線板は、フレキシブル配線板を、少なくとも３つの三角形状の領域ができ、かつ１つの三角形状の領域は少なくともその一辺が残りの少なくとも１つの三角形状の領域の一辺と隣接するように構成すると共に、互いに隣接し合う２つの三角形状の領域の隣接領域を折り曲げ可能として中空の三角錐を形成したものである。
【００１９】
本発明による半導体装置における前記配線板は、４つの三角形状の領域を有する前記フレキシブル配線板を、前記４つの三角形状の領域を有する全体形状が平行四辺形であって、しかも該４つの三角形状の領域におけるそれぞれの１つの頂点が平行な２辺上に互い違いに位置するように並べて構成したものでも良い。
【００２０】
本発明による半導体装置においては、前記フレキシブル配線板は、前記少なくとも３つまたは４つの三角形状の領域を１ユニットとする多数のユニットを持つテープまたはキャリアテープにて構成されても良い。
【００２１】
本発明による半導体装置においては、前記三角錐の少なくとも３つまたは４つの内面となるべき三角形状の領域の少なくとも２つの内面に配線パターンを有し、該少なくとも２つの内面における前記配線パターンは、それらの隣接領域に形成された導電パターンを介して接続可能にされる。
【００２２】
本発明による半導体装置においては、前記三角錐状の外面側には複数のスルーホールを介して内面側の配線パターンと外部との接続を行うための複数の電極部が設けられる。
【００２３】
本発明による半導体装置においては、三角錐の内面の少なくとも１つに半導体チップが実装され、該半導体チップの実装されない内面の内面上または外面には放熱用のダミーチップが実装される。
【００２４】
本発明による半導体装置においては、前記中空部分が樹脂でモールドされる。
【００２５】
本発明による半導体装置においては、前記半導体チップの実装される三角形状の領域が２層以上の配線パターン層を有する多層配線板で構成されても良い。
【００２６】
本発明によれば更に、上記の半導体装置を、前記複数の電極部が設けられている面同士を接続することで複数個連結するように構成してなることを特徴とするマルチチップモジュール型半導体装置が提供される。
【００２７】
本発明によれば更に、配線板として、少なくとも３つの三角形状の領域ができ、かつ１つの三角形状の領域は少なくともその一辺が残りの少なくとも１つの三角形状の領域の一辺と隣接するように構成すると共に、互いに隣接し合う２つの三角形状の領域の隣接領域を折り曲げ可能として中空の三角錐を形成できるようにし、かつ該三角錐の少なくとも３つの内面となるべき三角形状の領域のうち少なくとも１つに配線パターンを有する配線板を用意する工程と、前記配線パターンを有する前記三角形状の領域に半導体チップを実装する工程と、前記配線板を三角錐状に形成する工程と、前記中空部分を樹脂でモールドする工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００２８】
本発明による半導体装置の製造方法においては、前記配線パターンを有する前記三角形状の領域は、２層以上の配線パターン層を有する多層配線板で構成されていても良い。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照して本発明による配線板及びこれを用いた半導体装置の実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明による配線板をキャリアテープで実現した例を示す。図１に示されたキャリアテープ１０の断面図である図２をも参照して、キャリアテープ１０は、ポリイミド、ガラスエポキシ等の樹脂材料による可撓性のベースフィルム１１上に銅等の導電性金属による配線パターン層１２が形成され、更にその上にソルダーレジスト層１３が形成されてなる。ベースフィルム１１には配線パターン層１２とその反対側の面において外部との接続を行うために複数のスルーホール１４が設けられている。スルーホール１４は、言うまでもなく、貫通孔の表面に導通用の金属がメッキあるいは充填されているものである。なお、場合によってはベースフィルム１１における配線パターン層１２と反対側の面におけるスルーホール１４に、外部接続用の突起電極、例えばボールバンプが形成される場合もある。また、このキャリアテープ１０は、その長さ方向の両側に沿ってテープ搬送用のスプロケットホール部１５を有する。
【００３１】
いずれにしても、キャリアテープと呼ばれるもの自体は周知であり、テープ製造メーカにより提供されている。
【００３２】
本形態では、このようなキャリアテープ１０を用い、以下のようにした点に特徴を有する。以下では、図２に示された断面構造を持つキャリアテープ１０、あるいは図２に示された断面構造に加えて外部電極としてのボールバンプを持つキャリアテープ１０からスプロケットホール部１５を除いた部分を、フレキシブル配線板と呼ぶ。
【００３３】
本形態におけるフレキシブル配線板は、その幅を高さとする正三角形の領域を交互に上下逆になるように長さ方向に並べて規定し、正三角形の領域にそれぞれソルダーレジスト層１３を形成している。特に、互いに隣り合う正三角形の領域における斜辺の間には短い間隔をおいて隣接領域が規定され、この隣接領域には隣合う正三角形領域に形成されている配線パターンを接続するための複数の導電パターン１６が形成されている。
【００３４】
本形態においては、上記のように規定された複数の正三角形の領域のうち、連続する４つの正三角形の領域が１ユニットのフレキシブル配線板として使用される。つまり、４つの正三角形の領域を有する全体形状が平行四辺形となり、しかもこれら４つの正三角形の領域は、それぞれの１つの頂点が平行な２辺上に互い違いに位置するように並べて構成されたものが１ユニットのフレキシブル配線板として利用される。このために、平行四辺形の外周部分に図１中に太い実線で示す切り目が入れられ、かつ平行四辺形内にできる３つの隣接領域には図１中に破線で示す折り目が設けられる。
【００３５】
本形態では、ソルダーレジスト層１３が形成されている正三角形の領域のそれぞれに電子部品としての半導体チップ２０が搭載されるようになっている。このために、図示していないが、半導体チップ２０がフリップチップ型のものである場合、ソルダーレジスト層１３は半導体チップ２０に対応する領域全面があらかじめ除去されるか、半導体チップ２０と配線パターン層１２との接続が必要な領域を貫通孔としてスルーホールがあらかじめ形成されている。一方、半導体チップ２０をワイヤボンディングで実装する場合には、半導体チップ２０の実装領域に対応するソルダーレジスト層１３の領域を半導体チップ２０の実装領域よりやや広い目に除去すると共に、半導体チップ２０の実装領域に対応する配線パターン層１２及びベースフィルム１１を開口とし、この開口の周辺部における配線パターン層１２と半導体チップ２０との間で必要なワイヤボンディングを行う。勿論、半導体チップ２０以外の領域でソルダーレジスト層１３の上面側とその下側の配線パターン層１２との接続が必要が部分があれば、そこのソルダーレジスト層１３も除去され、導通部分が形成される。
【００３６】
なお、半導体チップ２０の実装は、図１に示されるキャリアテープにおいて実装されても良いし、図３のようにカットされた後に実装されても良い。
【００３７】
図３は、上記の切り目によってカットされた１ユニットのフレキシブル配線板を示す。
【００３８】
上記のように、１ユニットのフレキシブル配線板において、互いに隣接し合う２つの正三角形の領域の間の隣接領域を折り目により折り曲げ可能としていることにより、このフレキシブル配線板によって中空の有底の三角錐を形成できるようにしている。ここで、上記の折り目は、中空の三角錐を形成した際に、半導体チップ２０を実装している面がすべて三角錐の内面側となるように形成される。
【００３９】
図４は、上記の１ユニットのフレキシブル配線板を折り曲げて有底の三角錐を形成する工程を示している。１ユニットのフレキシブル配線板を、半導体チップ２０を実装している面がすべて三角錐の内面側となるように折り曲げ、４つの面を完全に閉じる前に三角錐の中空部分となる空間にモールド樹脂を充填して、三角錐内を封止する。モールド樹脂の充填は、例えば４つの面のうち３つの面によって三角錐の空間を作り、残る１つの面でこの三角錐の空間を塞ぐ直前にモールド樹脂の充填を行うようにすれば良い。図４（ｄ）は、上記のようにしてモールド樹脂２５の充填により４つの半導体チップ２０が封止された本発明による半導体装置１の内部構造を示す。モールド樹脂２５には熱伝導率の良好な材料を使用するのが好ましい。なお、この図４（ｄ）は半導体チップ２０の封止状態をわかり易くするための便宜上の図であり、三角錐内の断面構造を正確に示しているわけではなく、フレキシブル配線板の構造も詳細な図示を省略している。これは後述する図９も同様である。
【００４０】
前述したように、本形態では図４（ｄ）のような三角錐状の半導体装置１の４つの外面にそれぞれ、ベースフィルムに設けられている複数のスルーホールに対応して設けられた外部接続用の複数の電極部、例えばボールバンプ（図示せず）が設けられる。この電極部は、他の外部回路や外部装置との電気的接続を行う場合は勿論のこと、別の三角錐状の半導体装置との間の電気的接続を行う場合にも使用される。つまり、本発明による半導体装置１は、複数の半導体チップ２０を持つことができるので、それ自体がマルチチップモジュール型の半導体装置と言えるが、複数の半導体装置１を連結接続したマルチチップモジュール型の半導体装置を提供することもできる。すなわち、ある１つの三角錐状の半導体装置の少なくとも１つの外面に他の三角錐状の半導体装置の１つの外面を接続することで、２つの三角錐状の半導体装置を連結して接続することができる。これを上記ある１つの三角錐状の半導体装置の残りの３つの外面にも適用することで、全体として５個の三角錐状の半導体装置からなるマルチチップモジュール型半導体装置を構成することができ、これを更に外側の三角錐状の半導体装置の少なくとも１つに適用することで多岐にわたる３次元形状のマルチチップモジュール型半導体装置を構成することができる。
【００４１】
以上、本発明による配線板及び半導体装置をそれらの好ましい実施の形態について説明したが、本発明は様々な形態が考えられる。
【００４２】
例えば、上記の実施の形態では、４つの三角形状の領域により有底の三角錐を形成する場合について説明したが、３つの三角形状の領域により無底の三角錐を形成するようにしても良い。この場合でも有底か無底であるかを除けば構造的にほとんど同じであり、３つの内面の少なくとも１つに電子部品、つまり半導体チップが実装され、中空部分が樹脂でモールドされる。無底の場合には、この樹脂のモールドが容易であり、底に対応する部分には放熱板を埋め込むようにしても良い。このような無底の三角錐を、例えば図１に示されたようなキャリアテープで実現する場合、隣り合う３つの三角形、つまり全体形状が台形状となるように切り目を入れれば良い。
【００４３】
図５は、上記の考え方に基づいて、蛇行するチューブ状の容器３０内に複数の三角錐状の半導体装置１をツイスト接合により連結接続して収容した例を示す。この場合、容器３０の両端からそれぞれこれに隣接する半導体装置１との間の電気的接続のための導線３１が引き出される。
【００４４】
また、図６は、湾曲した内面に三角錐状の複数の半導体装置１を設置した例を示す。半導体装置１を小さくすればするほど湾曲部への追従性が良くなり、実装密度も向上する。
【００４５】
更に、図１のようなキャリアテープ１０を使うことで、大量生産の場合に生産効率を向上させることができるが、キャリアテープ１０におけるスプロケットホール部１５を除いたテープ状のものであっても良い。また、テープ状のものによらずに３個または４個の三角形からなる配線板を１個ずつ作るようにしても良い。つまり、上記の実施の形態のように有底の正三角錐を作る場合には、図７に示すような正三角形４個からなる展開図を持つものをフレキシブル配線板で作るようにし、正三角形の互いに隣接する領域を折り曲げ可能とする。勿論、三角形は、正三角形に限らず、２等辺三角形でも三角錐を形成することができる。これは、図７に示すような展開図のもので作る場合には中央の三角形を正三角形とし、周辺の３個の三角形を２等辺三角形とすることで実現できる。一方、図３のような展開図のもので作る場合には４個とも２等辺三角形とすれば良い。勿論、これは無底の三角錐の場合も同様である。
【００４６】
つまりは、本発明において使用される配線板は、３つまたは４つの三角形状の領域ができ、かつ１つの三角形状の領域は少なくともその一辺が残りの少なくとも１つの三角形状の領域の一辺と隣接するように構成すると共に、互いに隣接し合う２つの三角形状の領域の隣接領域を折り曲げ可能として中空の三角錐を形成できるものであれば良い。
【００４７】
更には、上記の各種形状の三角形を３個または４個、１つずつリジッドな配線基板で作り、これらを三角錐を形成するように接着固定して作るようにしても良い。
【００４８】
図８は、正三角錐の内部に球状の半導体チップ２０´を正三角錐の内面における配線パターンに接するようにして電気的接続可能に実装した例を示す。
【００４９】
更に、図９は、三角錐の４つの内面の１つのみに半導体チップ２０が実装される場合を示しているが、この場合、残りの３つの内面には銅等の金属によるダミーチップ４０が放熱手段として実装されるのが好ましい。ダミーチップ４０は、半導体チップ２０との間にモールド樹脂２５が介在することを考慮して、できるだけ半導体チップ２０に近付けるようにするのが良い。
【００５０】
図１０を参照して、三角錐の内部のみならず、外面側にも放熱用のチップを実装する場合には、三角錐の外部に設けられている複数の突起電極４５を利用してリフローにて放熱用のチップを実装することができる。
【００５１】
なお、上記の説明では、フレキシブル配線板として配線パターンが１層のみのものを例示しているが、本発明による配線板及びこれを用いた半導体装置は、配線パターンが１層のみのものに限らず、２層以上形成されている、例えば特許文献２に開示されているような多層配線板にも適用可能であることは言うまでも無い。
【００５２】
さらに、本発明は、三角錐の４つの内面となるべき三角形状の領域のうち少なくとも１つに配線パターンが形成され、この配線パターンが形成された三角形状の領域に半導体チップ以外の電子部品が実装される場合にも適用され得る。
【００５３】
【発明の効果】
本発明による配線板及びこれを用いた半導体装置によれば、以下のような効果が得られる。
【００５４】
１．三角錐状の半導体装置としたことにより、三角錐の各面が三角形であり、湾曲面を持つような実装部に多数実装する場合に、湾曲面への追従性が良い。特に、三角錐を小さくすればするほど追従性、実装密度が向上する。
【００５５】
２．三角錐状の半導体装置としたことにより、これらの相互間の連結接続を、有底の場合について言えば４つの外面、つまり４方向に行うことができ、マルチチップモジュール型の半導体装置とする場合に、様々な３次元形状で提供することができる。
【００５６】
３．三角錐状の半導体装置の内面すべてに半導体チップを実装しない場合には、半導体チップの実装されない内面あるいはこれに対応する外面側に放熱板を実装することにより、半導体チップに対する放熱を効率良く行うことができる。あるいはまた、三角錐状の半導体装置の内部を封止するためのモールド樹脂として熱伝導性の良い樹脂を用いることで半導体装置自体を放熱器として機能させることができる。
【００５７】
４．半導体チップは配線パターンを持つ３つまたは４つの面からなる三角錐体内に収容されるので、電磁波に対するシールド効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による配線板をキャリアテープで実現する場合の実施の形態を示した図であり、図（ａ）は半導体チップの実装面側を、図（ｂ）は反対面側をそれぞれ示している。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１の配線板から１ユニット分を切り取ったものを示し、図（ａ）は半導体チップの実装面側を、図（ｂ）は反対面側をそれぞれ示している。
【図４】図２のように切り取られた配線板を折り曲げ、及び樹脂をモールドして本発明による三角錐状の半導体装置を構成する場合の流れを示した図である。
【図５】本発明による三角錐状の半導体装置を複数個、連結接続してマルチチップモジュール型の半導体装置を構成する場合の一例を示した図である。
【図６】本発明による三角錐状の半導体装置を複数個、湾曲面を持つ実装部に実装する例を示した図である。
【図７】本発明による配線板をキャリアテープによらずに１ユニット毎に作る場合の例を説明するための図である。
【図８】本発明による三角錐状の半導体装置の別の例として、三角錐体内にボールセミコンダクタを実装する場合の例を示した図である。
【図９】本発明による三角錐状の半導体装置の別の例として、半導体チップの実装されない内面に放熱用のダミーチップを実装する場合の例を示した図である。
【図１０】本発明による三角錐状の半導体装置の外面に放熱手段を実装する場合について説明するための図である。
【符号の説明】
１半導体装置
１０キャリアテープ
１１ベースフィルム
１２配線パターン層
１３ソルダーレジスト層
１４スルーホール
１５スプロケットホール部
２０、２０´ 半導体チップ
２５モールド樹脂
３０チューブ状の容器
３１導線
４０ダミーチップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board, a semiconductor device using the same, and a method for manufacturing the semiconductor device, and more particularly to a wiring board suitable for constituting a multichip module type semiconductor device, a semiconductor device using the wiring board, and a semiconductor. The present invention relates to a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
A multi-chip module type semiconductor device is usually configured by stacking a plurality of semiconductor chips in the thickness direction (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
On the other hand, a multilayer wiring board having a plurality of wiring patterns has been proposed as an improved example of a wiring board applied to a semiconductor device (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP2001-940141 (first page, FIG. 1)
[0005]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-177010 (FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional multi-chip module type semiconductor devices only stack a plurality of semiconductor chips in the thickness direction, that is, in one direction, the overall shape is limited to the shape extending in the one direction. .
[0007]
On the other hand, for multi-chip module type semiconductor devices, it is expected that there will be an increasing demand for various specifications, for example, the overall shape to be configured in various three-dimensional shapes.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a wiring board suitable for configuring a multichip module type semiconductor device in various three-dimensional shapes and a semiconductor device using the wiring board.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the semiconductor device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the wiring board is configured such that at least three triangular regions are formed, and one triangular region is adjacent to at least one side of the remaining at least one triangular region. In addition, there is provided a wiring board characterized in that a hollow triangular pyramid can be formed by making it possible to bend an adjacent region of two triangular regions adjacent to each other.
[0011]
In the wiring board according to the present invention, a wiring pattern is formed in at least one of the triangular regions to be at least three inner surfaces of the triangular pyramid, and electrons are formed in the triangular region where the wiring pattern is formed. A component such as a semiconductor chip is mounted.
[0012]
In the wiring board according to the present invention, when the number of the triangular regions is four, the overall shape having the four triangular regions is a parallelogram, and each of the four triangular regions is 1 in each. The two vertices are arranged side by side so as to be alternately positioned on two parallel sides.
[0013]
In the wiring board according to the present invention, a large number of units having the at least three or four triangular regions as one unit may be configured in a flexible tape shape, or the at least three or four of the units may be configured. A large number of units each having a triangular area as one unit may be formed of a flexible carrier tape.
[0014]
In the wiring board according to the present invention, when a wiring pattern is formed on at least two inner surfaces of the triangular region to be at least three or four inner surfaces of the triangular pyramid, the wiring patterns on the at least two inner surfaces are The connection is made possible through the conductive pattern formed in the adjacent region.
[0015]
In the wiring board according to the present invention, a plurality of through holes are formed in a triangular region where the wiring pattern is formed, and the plurality of through holes are formed on a surface opposite to the surface on which the wiring pattern is formed. A plurality of electrode parts for connecting to the outside through holes are provided.
[0016]
In the wiring board according to the present invention, the triangular area on which the electronic component is mounted may be formed of a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.
[0017]
According to the present invention, the wiring board is configured in a hollow triangular pyramid shape so that the wiring pattern formed therein faces inward, and is connected to the wiring pattern on at least one inner surface. Thus, a semiconductor device is provided in which a semiconductor chip is mounted.
[0018]
In the semiconductor device according to the present invention, the wiring board includes a flexible wiring board having at least three triangular regions, and one triangular region has at least one side of the remaining at least one triangular region. A hollow triangular pyramid is formed so that adjacent regions of two triangular regions adjacent to each other can be bent while being configured to be adjacent to each other.
[0019]
In the semiconductor device according to the present invention, the wiring board includes the flexible wiring board having four triangular regions, the overall shape having the four triangular regions is a parallelogram, and the four triangular shapes. It may be arranged side by side so that each one apex in the region is alternately positioned on two parallel sides.
[0020]
In the semiconductor device according to the present invention, the flexible wiring board may be formed of a tape or a carrier tape having a large number of units each including the at least three or four triangular regions as one unit.
[0021]
In the semiconductor device according to the present invention, wiring patterns are provided on at least two inner surfaces of the triangular region to be at least three or four inner surfaces of the triangular pyramid, and the wiring patterns on the at least two inner surfaces are The connection is made possible through a conductive pattern formed in the adjacent region.
[0022]
In the semiconductor device according to the present invention, a plurality of electrode portions are provided on the outer surface side of the triangular pyramid to connect the wiring pattern on the inner surface side to the outside through a plurality of through holes.
[0023]
In the semiconductor device according to the present invention, a semiconductor chip is mounted on at least one of the inner surfaces of the triangular pyramid, and a heat radiation dummy chip is mounted on or on the inner surface of the inner surface where the semiconductor chip is not mounted.
[0024]
In the semiconductor device according to the present invention, the hollow portion is molded with resin.
[0025]
In the semiconductor device according to the present invention, the triangular region on which the semiconductor chip is mounted may be formed of a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.
[0026]
According to the present invention, it is further preferable that the semiconductor device is configured such that a plurality of the semiconductor devices are connected by connecting the surfaces provided with the plurality of electrode portions to each other. An apparatus is provided.
[0027]
According to the present invention, the wiring board further includes at least three triangular regions, and one triangular region is configured such that at least one side thereof is adjacent to one side of the remaining at least one triangular region. In addition, an adjacent region of two triangular regions adjacent to each other can be bent so that a hollow triangular pyramid can be formed, and at least one of the triangular regions to be at least three inner surfaces of the triangular pyramid A step of preparing a wiring board having a wiring pattern, a step of mounting a semiconductor chip on the triangular region having the wiring pattern, a step of forming the wiring board in a triangular pyramid shape, and the hollow portion And a method of manufacturing a semiconductor device including a step of molding with resin.
[0028]
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the triangular region having the wiring pattern may be formed of a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a wiring board and a semiconductor device using the same according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0030]
FIG. 1 shows an example in which a wiring board according to the present invention is realized by a carrier tape. Referring also to FIG. 2, which is a cross-sectional view of the carrier tape 10 shown in FIG. 1, the carrier tape 10 is made of a conductive material such as copper on a flexible base film 11 made of a resin material such as polyimide or glass epoxy. A wiring pattern layer 12 made of metal is formed, and a solder resist layer 13 is further formed thereon. The base film 11 is provided with a plurality of through holes 14 for connection to the outside on the wiring pattern layer 12 and the opposite surface. Needless to say, the through hole 14 is formed by plating or filling the surface of the through hole with a conductive metal. In some cases, protruding electrodes for external connection, for example, ball bumps, may be formed in the through holes 14 on the surface of the base film 11 opposite to the wiring pattern layer 12. The carrier tape 10 has a sprocket hole portion 15 for transporting the tape along both sides in the length direction.
[0031]
In any case, what is called a carrier tape itself is well known and provided by a tape manufacturer.
[0032]
This embodiment is characterized by using the carrier tape 10 as described below. In the following, the carrier tape 10 having the cross-sectional structure shown in FIG. 2 or the carrier tape 10 having ball bumps as external electrodes in addition to the cross-sectional structure shown in FIG. This is called a flexible wiring board.
[0033]
In the flexible wiring board according to the present embodiment, equilateral triangle regions whose height is the height are alternately arranged in the length direction so as to be reversed upside down, and the solder resist layer 13 is formed in each equilateral triangle region. . In particular, an adjacent region is defined with a short interval between the hypotenuses in adjacent equilateral triangle regions, and a plurality of wiring patterns for connecting wiring patterns formed in adjacent equilateral triangle regions are connected to the adjacent region. A conductive pattern 16 is formed.
[0034]
In this embodiment, among the plurality of equilateral triangle regions defined as described above, four consecutive equilateral triangle regions are used as one unit of flexible wiring board. In other words, the entire shape having four equilateral triangle regions is a parallelogram, and the four equilateral triangle regions are arranged side by side so that their vertices are alternately positioned on two parallel sides. One is used as a flexible wiring board of one unit. For this purpose, cuts indicated by thick solid lines in FIG. 1 are formed in the outer periphery of the parallelogram, and creases indicated by broken lines in FIG. 1 are provided in three adjacent regions formed in the parallelogram.
[0035]
In this embodiment, a semiconductor chip 20 as an electronic component is mounted on each of the equilateral triangle regions where the solder resist layer 13 is formed. For this reason, although not shown, when the semiconductor chip 20 is of a flip chip type, the entire surface of the solder resist layer 13 corresponding to the semiconductor chip 20 is removed beforehand, or the semiconductor chip 20 and the wiring pattern layer A through hole is formed in advance with a region that needs to be connected to 12 as a through hole. On the other hand, when the semiconductor chip 20 is mounted by wire bonding, the area of the solder resist layer 13 corresponding to the mounting area of the semiconductor chip 20 is removed in a slightly larger area than the mounting area of the semiconductor chip 20, and The wiring pattern layer 12 and the base film 11 corresponding to the mounting area are used as openings, and necessary wire bonding is performed between the wiring pattern layer 12 and the semiconductor chip 20 in the periphery of the opening. Of course, if there is a portion that needs to be connected to the upper surface side of the solder resist layer 13 and the wiring pattern layer 12 below the solder resist layer 13 in a region other than the semiconductor chip 20, the solder resist layer 13 is also removed to form a conductive portion. Is done.
[0036]
The semiconductor chip 20 may be mounted on the carrier tape shown in FIG. 1 or after being cut as shown in FIG.
[0037]
FIG. 3 shows one unit of flexible wiring board cut by the above-mentioned cut.
[0038]
As described above, in one unit of flexible wiring board, the adjacent region between two equilateral triangular regions adjacent to each other can be folded by a crease, so that this flexible wiring board can form a hollow bottomed triangular pyramid. Can be formed. Here, when the hollow triangular pyramid is formed, the fold is formed so that the surface on which the semiconductor chip 20 is mounted is all on the inner surface side of the triangular pyramid.
[0039]
FIG. 4 shows a process of bending the one unit flexible wiring board to form a bottomed triangular pyramid. One unit of flexible wiring board is bent so that the surface on which the semiconductor chip 20 is mounted is all on the inner surface side of the triangular pyramid, and the mold resin is placed in the space that becomes the hollow portion of the triangular pyramid before completely closing the four surfaces. And the inside of the triangular pyramid is sealed. The mold resin may be filled, for example, by forming a triangular pyramid space by three faces out of four faces and filling the mold resin immediately before the remaining face fills the triangular pyramid space. FIG. 4D shows the internal structure of the semiconductor device 1 according to the present invention in which the four semiconductor chips 20 are sealed by filling the mold resin 25 as described above. It is preferable to use a material having good thermal conductivity for the mold resin 25. FIG. 4D is a diagram for convenience in order to make the sealing state of the semiconductor chip 20 easy to understand, and does not accurately show the cross-sectional structure in the triangular pyramid, and the structure of the flexible wiring board is also detailed. Such illustration is omitted. The same applies to FIG. 9 described later.
[0040]
As described above, in this embodiment, external connections are provided on the four outer surfaces of the triangular pyramid-shaped semiconductor device 1 as shown in FIG. 4D corresponding to the plurality of through holes provided in the base film. A plurality of electrode portions, for example, ball bumps (not shown) are provided. This electrode portion is used not only for electrical connection with other external circuits and external devices, but also for electrical connection with another triangular pyramid semiconductor device. That is, since the semiconductor device 1 according to the present invention can have a plurality of semiconductor chips 20, it can be said to be a multichip module type semiconductor device itself, but a multichip module type in which a plurality of semiconductor devices 1 are connected and connected. A semiconductor device can also be provided. That is, two triangular pyramid semiconductor devices are connected and connected by connecting one outer surface of another triangular pyramid semiconductor device to at least one outer surface of one triangular pyramid semiconductor device. Can do. By applying this to the remaining three outer surfaces of one triangular pyramid semiconductor device, a multichip module type semiconductor device composed of five triangular pyramid semiconductor devices as a whole can be configured. By applying this to at least one of the outer triangular pyramidal semiconductor devices, a wide variety of three-dimensional multi-chip module type semiconductor devices can be configured.
[0041]
As mentioned above, although the wiring board and semiconductor device by this invention were demonstrated about those preferable embodiment, this invention can consider various forms.
[0042]
For example, in the above-described embodiment, the case where a bottomed triangular pyramid is formed by four triangular regions has been described, but a bottomless triangular pyramid may be formed by three triangular regions. . Even in this case, the structure is almost the same except for bottomed or non-bottomed, and an electronic component, that is, a semiconductor chip is mounted on at least one of the three inner surfaces, and the hollow portion is molded with resin. In the case of bottomless, this resin molding is easy, and a heat sink may be embedded in the portion corresponding to the bottom. When such a bottomless triangular pyramid is realized by, for example, a carrier tape as shown in FIG. 1, it is only necessary to make a cut so that three adjacent triangles, that is, the overall shape becomes a trapezoid.
[0043]
FIG. 5 shows an example in which a plurality of triangular pyramid-shaped semiconductor devices 1 are connected and accommodated in a meandering tube-like container 30 by twist bonding based on the above concept. In this case, the conducting wires 31 for electrical connection between the two ends of the container 30 and the adjacent semiconductor device 1 are drawn out.
[0044]
FIG. 6 shows an example in which a plurality of semiconductor devices 1 having a triangular pyramid shape are installed on a curved inner surface. As the semiconductor device 1 is made smaller, the followability to the curved portion is improved, and the mounting density is also improved.
[0045]
Further, by using the carrier tape 10 as shown in FIG. 1, the production efficiency can be improved in the case of mass production. However, the carrier tape 10 may have a tape shape excluding the sprocket hole portion 15. . Moreover, you may make it make the wiring board which consists of 3 or 4 triangles one by one, without using a tape-shaped thing. That is, when making a bottomed equilateral triangular pyramid as in the above-described embodiment, the one having a development view composed of four equilateral triangles as shown in FIG. Areas adjacent to each other can be bent. Of course, the triangle is not limited to an equilateral triangle, and an isosceles triangle can form a triangular pyramid. This can be realized by making the central triangle an equilateral triangle and the three surrounding triangles an isosceles triangle in the case of making a development diagram as shown in FIG. On the other hand, in the case of making a development diagram as shown in FIG. Of course, this also applies to the case of a bottomless triangular pyramid.
[0046]
In other words, the wiring board used in the present invention has three or four triangular regions, and one triangular region is adjacent to at least one side of the remaining at least one triangular region. As long as it is configured so that a hollow triangular pyramid can be formed by making it possible to bend adjacent regions of two triangular regions adjacent to each other.
[0047]
Further, three or four of the above-mentioned various triangles may be made of rigid wiring boards one by one, and these may be bonded and fixed so as to form a triangular pyramid.
[0048]
FIG. 8 shows an example in which a spherical semiconductor chip 20 ′ is mounted inside a regular triangular pyramid so as to be electrically connected so as to be in contact with the wiring pattern on the inner surface of the regular triangular pyramid.
[0049]
Further, FIG. 9 shows a case where the semiconductor chip 20 is mounted on only one of the four inner surfaces of the triangular pyramid. In this case, dummy chips 40 made of metal such as copper are formed on the remaining three inner surfaces. It is preferably mounted as a heat dissipation means. The dummy chip 40 is preferably as close to the semiconductor chip 20 as possible in consideration of the presence of the mold resin 25 between the dummy chip 40 and the semiconductor chip 20.
[0050]
Referring to FIG. 10, when a chip for heat dissipation is mounted not only on the inside of the triangular pyramid but also on the outer surface side, a plurality of protruding electrodes 45 provided outside the triangular pyramid are used for reflow. It is possible to mount a chip for heat dissipation.
[0051]
In the above description, the flexible wiring board has only one wiring pattern, but the wiring board according to the present invention and the semiconductor device using the wiring board are not limited to one wiring pattern. Needless to say, the present invention can also be applied to a multilayer wiring board having two or more layers, for example, as disclosed in Patent Document 2.
[0052]
Furthermore, according to the present invention, a wiring pattern is formed in at least one of the triangular regions to be the four inner surfaces of the triangular pyramid, and an electronic component other than a semiconductor chip is placed in the triangular region where the wiring pattern is formed. It can also be applied when implemented.
[0053]
【The invention's effect】
According to the wiring board and the semiconductor device using the same according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0054]
1. Since the triangular pyramid-shaped semiconductor device is used, each surface of the triangular pyramid has a triangular shape, and when a large number of mounting parts having a curved surface are mounted, the followability to the curved surface is good. In particular, the smaller the triangular pyramid, the better the followability and mounting density.
[0055]
2. Since the triangular pyramid-shaped semiconductor device is used, the connection between these can be performed on four outer surfaces, that is, in four directions in the case of a bottomed case, and a multichip module type semiconductor device is obtained. In addition, it can be provided in various three-dimensional shapes.
[0056]
3. When a semiconductor chip is not mounted on the entire inner surface of a triangular pyramid-shaped semiconductor device, heat radiation to the semiconductor chip can be efficiently performed by mounting a heat sink on the inner surface where the semiconductor chip is not mounted or on the corresponding outer surface side. Can do. Alternatively, the semiconductor device itself can function as a radiator by using a resin having good thermal conductivity as a mold resin for sealing the inside of the triangular pyramid semiconductor device.
[0057]
4). Since the semiconductor chip is accommodated in a triangular pyramid composed of three or four surfaces having a wiring pattern, a shielding effect against electromagnetic waves can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment in which a wiring board according to the present invention is realized by a carrier tape, wherein FIG. 1 (a) shows a semiconductor chip mounting surface side, and FIG. 1 (b) shows an opposite surface side. Show.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 shows one unit cut out from the wiring board of FIG. 1. FIG. 3A shows a mounting surface side of a semiconductor chip, and FIG. 3B shows an opposite surface side.
4 is a view showing a flow in the case of forming a triangular pyramid-shaped semiconductor device according to the present invention by bending a wiring board cut out as shown in FIG. 2 and molding a resin. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a multichip module type semiconductor device is configured by connecting and connecting a plurality of triangular pyramidal semiconductor devices according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which a plurality of triangular pyramid-shaped semiconductor devices according to the present invention are mounted on a mounting portion having a curved surface.
FIG. 7 is a diagram for explaining an example in which a wiring board according to the present invention is made for each unit without using a carrier tape.
FIG. 8 is a diagram showing an example in which a ball semiconductor is mounted in a triangular pyramid as another example of the triangular pyramid-shaped semiconductor device according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example in which a heat dissipation dummy chip is mounted on an inner surface on which a semiconductor chip is not mounted, as another example of a triangular pyramid-shaped semiconductor device according to the present invention;
FIG. 10 is a diagram for explaining a case where heat dissipation means is mounted on the outer surface of a triangular pyramid-shaped semiconductor device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 10 Carrier tape 11 Base film 12 Wiring pattern layer 13 Solder resist layer 14 Through hole 15 Sprocket hole part 20 and 20 'Semiconductor chip 25 Mold resin 30 Tubular container 31 Conductor 40 Dummy chip

Claims

The wiring board is configured such that at least three triangular regions are formed, and one triangular region is configured such that at least one side thereof is adjacent to one side of the remaining at least one triangular region, and adjacent to each other. A wiring board characterized in that a hollow triangular pyramid can be formed by making it possible to bend an adjacent region of two triangular regions.

The wiring board according to claim 1, wherein a wiring pattern is formed in at least one of the triangular regions to be at least three inner surfaces of the triangular pyramid, and the triangular region in which the wiring pattern is formed An electronic component is mounted on the wiring board.

The wiring board according to claim 1 or 2, wherein the triangular area is four, and the overall shape having the four triangular areas is a parallelogram, and the four triangular areas are: A wiring board characterized in that each one apex is arranged side by side so as to be alternately located on two parallel sides.

The wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein a large number of units each including the at least three or four triangular regions as one unit are configured in a flexible tape shape. Wiring board to do.

The wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein a large number of units each including the at least three or four triangular regions as one unit are configured by a flexible carrier tape. Wiring board.

6. The wiring board according to claim 2, wherein a wiring pattern is formed on at least two inner surfaces of the triangular area to be at least three or four inner surfaces of the triangular pyramid, and the at least two inner surfaces. The wiring board according to claim 1, wherein the wiring pattern is connectable via a conductive pattern formed in an adjacent region thereof.

The wiring board according to any one of claims 2 to 6, wherein a plurality of through holes are formed in a triangular region where the wiring pattern is formed, and the side opposite to the surface on which the wiring pattern is formed. A wiring board, wherein a surface is provided with a plurality of electrode portions for connection to the outside through the plurality of through holes.

8. The wiring board according to claim 2, wherein the triangular area on which the electronic component is mounted is a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.

The wiring board is formed in a hollow triangular pyramid shape so that the wiring pattern formed on the wiring board faces inward, and a semiconductor chip is mounted inside the wiring board so as to be connected to the wiring pattern on at least one inner surface A semiconductor device which is characterized by being made.

10. The semiconductor device according to claim 9, wherein the wiring board is a flexible wiring board having at least three triangular regions, and at least one triangular region having at least one side of the triangular region. A semiconductor device comprising a triangular triangular pyramid that is configured to be adjacent to one side of the region and that can bend adjacent regions of two triangular regions that are adjacent to each other.

11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the wiring board is the flexible wiring board having four triangular regions, and the overall shape having the four triangular regions is a parallelogram, and A semiconductor device characterized by being arranged side by side so that one vertex in each of four triangular regions is alternately positioned on two parallel sides.

12. The semiconductor device according to claim 9, wherein the flexible wiring board is configured by a carrier tape having a large number of units each including the at least three or four triangular regions. A semiconductor device characterized by the above.

13. The semiconductor device according to claim 10, wherein a wiring pattern is provided on at least two inner surfaces of a triangular region to be at least three or four inner surfaces of the triangular pyramid, and the at least two inner surfaces are formed. In the semiconductor device, the wiring pattern is connectable via a conductive pattern formed in an adjacent region thereof.

14. The semiconductor device according to claim 9, wherein a plurality of electrode portions for connecting a wiring pattern on the inner surface side to the outside via a plurality of through holes are provided on the outer surface side of the triangular pyramid. A semiconductor device provided.

15. The semiconductor device according to claim 9, wherein a semiconductor chip is mounted on at least one of the inner surfaces of the triangular pyramid, and a dummy chip for heat dissipation is provided on the inner surface or the outer surface of the inner surface where the semiconductor chip is not mounted. A semiconductor device which is mounted.

16. The semiconductor device according to claim 9, wherein the hollow portion is molded with a resin.

17. The semiconductor device according to claim 10, wherein the triangular region on which the semiconductor chip is mounted is a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.

18. A multi-chip module comprising: a plurality of semiconductor devices according to claim 14 connected to each other by connecting surfaces provided with the plurality of electrode portions. Type semiconductor device.

As a wiring board, at least three triangular regions are formed, and one triangular region is configured such that at least one side thereof is adjacent to one side of the remaining at least one triangular region, and is adjacent to each other. A wiring having a wiring pattern in at least one of the triangular regions that should be at least three inner surfaces of the triangular pyramid so that a hollow triangular pyramid can be formed by making the adjacent region of two triangular regions bendable Preparing a plate;
Mounting a semiconductor chip on the triangular region having the wiring pattern;
Forming the wiring board in a triangular pyramid shape;
Molding the hollow portion with resin,
A method for manufacturing a semiconductor device.

20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 19, wherein the triangular region having the wiring pattern is a multilayer wiring board having two or more wiring pattern layers.