(57)【要約】  電磁波シールド性と電子部品搭載時の加熱工程における信頼性を両立する半導体装置である。半導体装置において、回路基板１の主面上に搭載された高周波の実装部品５，６を備え、実装部品５，６を回路基板１の主面の配線パターン４に電気的に接続し、実装部品５，６を封止するように絶縁性樹脂の封止体７を形成し、封止体７の表面に金属粒子を塗布し、塗布した金属粒子を焼結することにより、電磁波シールド層２を形成し、電磁波シールド層２を回路基板１のグランドパターン３と電気的に接続する。
2010029819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の配線層を有する回路基板と、
前記回路基板上に実装され、前記回路基板の上面の前記配線層のパッドと接続される電子部品と、
前記回路基板上の前記電子部品を絶縁樹脂で封止した封止体と、
前記封止体の表面に金属粒子を塗布し、塗布した金属粒子を焼結させることにより形成された電磁波シールド層とを備え、
前記電磁波シールド層は、前記回路基板の前記配線層の１つと電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記電磁波シールド層は、銀、または銀と銅からなる金属粒子を焼結させることにより形成されたものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置において、
前記電磁波シールド層は、前記焼結により形成された０．１μｍ以上５０μｍ以下の複数の孔を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置において、
前記電磁波シールド層は、金属酸化物粒子と、酢酸系化合物または蟻酸系化合物と、有機物からなる還元剤との混合物を焼結させることにより形成されたものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
２つ以上の配線層を有する回路基板上に、電子部品を実装する工程と、
前記電子部品を前記回路基板の上面の前記配線層のパッドと接続する工程と、
前記回路基板上の前記電子部品を絶縁樹脂の封止体で封止する工程と、
前記封止体の表面に金属粒子を塗布し、塗布した前記金属粒子を焼結させ、前記回路基板の前記配線層の１つと電気的に接続させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、周辺の電波や、半導体からの電磁ノイズの悪影響を回避するためのシールド構造が必要な半導体搭載電子部品や、自分自身から発生するノイズを遮断することが必要な高周波半導体素子を搭載する半導体装置のシールド層の形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体を含む電子部品の実装構造について、携帯電話を例にとって説明する。【０００３】
携帯電話の中の実装基板には様々な電子部品が搭載されている。その基板の機能は大きく分けて、次のような構成からなっている。【０００４】
基地局からの高周波をアンテナで受信し、それを処理可能な周波数まで低下させ基地局へ送信可能な電波に増幅するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部分と、受信信号を処理するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や画像、音声等の処理を行なう各種アプリケーションプロセッサや記憶装置（メモリ）からなるベースバンド部分である。【０００５】
ＲＦ部において処理される送受信電波の周波数は、次の通りである。【０００６】
日本でのそれぞれの通信規格においての周波数は、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）は８００ＭＨｚ帯、ｃｄｍａＯｎｅ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｏｎｅ）は１．５ＧＨｚ帯、ＣＤＭＡ２０００は１．７ＧＨｚ帯、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）は２１００ＭＨｚ帯である。【０００７】
また、ヨーロッパを中心とした世界的な通信方式ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）系の周波数は、９００ＭＨｚ帯、１８００〜１９００ＭＨｚ帯が使用され、アメリカで用いられる方式Ｄ−ＡＭＰＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）では、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯が使用される。【０００８】
これらの各周波数になるよう、電話機から基地局へ電波を送るために、送信波を増幅させる部品がパワーアンプである。このパワーアンプは、用途や地域別に前出の周波数を選んで組み合わせた様々な通信方式／周波数対応タイプが存在する。【０００９】
パワーアンプの中で電波を増幅させるトランジスタの出力特性が非線形であるため、効率を確保したい部分の出力には入力周波数の２倍高調波、３倍高調波のノイズが発生する。送信波に載るこのノイズはフィルターで除去される回路設計になっているが、パワーアンプ部品自身からはノイズが発生し、周辺の半導体を含む電子部品に悪影響を与える場合がある。【００１０】
無線機能を有する高周波部品に関して、日本の携帯電話の例をとって説明すると、パワーアンプの他にも、赤外線通信やブルートゥースによる近距離無線、４００ＭＨｚ帯のワンセグ用テレビ波チューナー、ＦＭ／ＡＭラジオ波チューナー等などがあり、将来的にはＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）無線ＬＡＮ等など各種無線も搭載が予想される。したがって、これら電子部品から発生する電磁ノイズの相互間影響を考慮する必要がある。【００１１】
次に、ベースバンド部では電話の本体機能のつかさどるＣＰＵ、主記憶装置、画像、動画、音楽、セキュリティ等を扱う各種アプリケーションプロセッサ、各種メモリ等や受動備品が実装されている。これらのアプリケーションプロセッサのクロック周波数は年々増加している。【００１２】
外付けメモリと別々に実装した場合、外乱ノイズによる命令エラーが発生しやすい。このエラー防止、設計負担低減、消費電力低減および実装面積削減の点で、プロセッサとメモリを積層してパッケージにする構造が増加している。【００１３】
アプリケーションプロセッサとメモリ間で高速信号をやり取りする際にボンディングワイヤに電流が流れるが、このワイヤ部分がアンテナとなって電磁波が発生しその線路に磁界・電界（ノイズ）が発生する。【００１４】
携帯電話の実装基板のノイズ対策に関して、半導体部品同士の配置に比較的余裕があり、ノイズ干渉が懸念される部品を離して実装できる場合は、通常、機能ブロック単位で大面積に金属キャップを実装し、シールド効果をもたせている。【００１５】
しかし、近年の携帯電話の高機能化かつ超薄形化の傾向から、利用可能な空間に部品をつめて立体的実装配置となるような、デッドスペースを排除する設計となっている。このような設計の場合、必要不可欠なシールドキャップですら大型なものは実装面積の確保に苦慮している。【００１６】
しかしながら、金属キャップを取り外して、例えば、高速通信用半導体、高速画像処理用半導体やＲＦ回路のパワーアンプなどはシールド無しのパッケージ単体のまま隣接させることは、前出のようなノイズによる影響で誤動作を招く問題があった。【００１７】
例えば、個別にシールドを目的とした電子部品に関しては、特開２００５−３２２７５２号公報（特許文献１）に記載のように、基板上にＩＣや受動部品の載ったモジュールに対しては金属キャップを実装基板にかぶせる構造が一般的である。【００１８】
しかしながら、この構造はキャップの中は樹脂封止されてなく、レジンモールド形成する大形の半導体ＰＫＧに対しては金属キャップのコストが高くレジンモールドプロセスを金属キャップ構造へ変更することは量産的に難しいという問題があった。電磁シールドを低コストで行なうためには現行パッケージ形態やプロセスをそのまま利用できることが望ましい。【００１９】
また、金属キャップを用いない実装構造には、例えば、特許第３７１８１３１号公報（特許文献２）、特開２００５−１０９３０６号公報（特許文献３）に記載のものがあった。この構造は、基板の一表面に半導体素子を搭載し、これらを封止するように形成された絶縁性樹脂とこの樹脂表面に形成された金属薄膜とを備え、金属薄膜が基板に形成された配線パターンと電気的に接続されている。絶縁樹脂表面に形成する金属薄膜は、金、銀、銅、ニッケル等を用い、めっきにより単層あるいは多層で形成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００５−３２２７５２号公報
【特許文献２】特許第３７１８１３１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０９３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、金属キャップを用いない実装構造では、現行パッケージ形態やプロセスを利用することができるが、十分なシールド効果を得るためには、多層化によりシート抵抗を下げることが有効であるとしているが、多層化のため複数のめっきプロセスを経由する必要が生じ、大幅なコスト上昇となるという問題があった。【００２２】
さらに、単層で十分なシールド効果を得るためには、シールド層の厚さを厚くする必要があるが、特許文献３に記載のように、ニッケルめっきの場合では、めっき厚さが３μｍ以上になると加熱時にめっき部分にクラックが発生する問題があった。【００２３】
パッケージ加熱時の金属薄膜のクラックは、保管状態等で半導体素子を搭載した基板や絶縁樹脂が吸湿し、加熱工程でこの水分が急激に気化し、絶縁樹脂と金属薄膜界面で膨張することにより起こるものと推定できる。【００２４】
そこで、金属薄膜のシールド性を損なわず、加熱時の金属薄膜のクラックを防止する方法として、金属薄膜に加熱時の水蒸気は透過可能で電磁波をシールドする微細な孔を設けることが有効であると考えられている。【００２５】
そこで、本発明の目的は、高密度実装が必要な電子部品の実装において、他の半導体からのノイズに悪影響をうけることなく、なおかつ、自身のノイズを外に出さない、電磁波ノイズ対策シールド付きパッケージを、従来の半導体組み立てプロセスを用いて加熱工程における信頼性を保ち、安価に製造することができる半導体装置およびその製造方法を提供することにある。【００２６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。【００２８】
すなわち、代表的なものの概要は、金属めっき膜は、配線基板の裏面が保護された状態で封止体の上面のみに形成された高圧ＣＯ2 を用いた前処理層の上に形成され、配線基板の側面のグランド配線層の端部、またはグランド配線層の端部に接続されたグランド接続用スルーホールと電気的に接続されたものである。
【発明の効果】
【００２９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。【００３０】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、金属の焼結体により形成されている電磁波シールド層は薄膜層内に微細な孔を有し、半導体装置の製造工程における、絶縁樹脂層や回路基板からの水蒸気を容易に金属薄膜の電磁波シールド層の内部側から外部側へと放出させ、封止体と金属薄膜の電磁波シールド層の界面での剥離を防止し、金属薄膜の電磁波シールド層のクラックを防止することができる。【００３１】
また、従来の半導体装置の製造プロセスの大幅な変更無しに金属薄膜層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の４層回路基板の配線レイアウトを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の４層回路基板の配線レイアウトを示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の電磁波シールド層の走査型電子顕微鏡観察例である。
【図６】シールド層の孔径とシールド層を介して測定した電磁波のレベルと水蒸気透過度の関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３４】
図１〜図５により、本発明の一実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の外観斜視図、図２は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面概略図であり、図１のＡ−Ａ断面を示している。図３および図４は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の４層回路基板の配線レイアウトを示す図である。図５は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の電磁波シールド層の走査型電子顕微鏡観察例である。
【００３５】
図１において、半導体装置である電子部品パッケージは、多層基板で形成した回路基板１の上に電磁波シールド層２を形成している。
【００３６】
図２において、回路基板１の内層および外層には、グランドパターン３や配線パターン４が少なくとも２層以上で形成されている。さらに回路基板１にはビアホール１２が形成され、層間の電気的な接続がなされている。図２に示す例では、４層基板の例を示している。
【００３７】
また、電子部品パッケージは、グランドパターン３を有する回路基板１の上面に実装部品５、６（ＩＣなどの半導体集積回路素子、チップ抵抗、チップコンデンサなど）を配線パターン４の上にはんだ（図示せず）やワイヤ１１等を用いて実装している。
【００３８】
一方、電子部品パッケージは、実装部品５、６と反対側にある回路基板１の下面の配線パターン４とマザーボード（図示せず）とをはんだで実装し、マザーボードと導通させて使用する。
【００３９】
実装部品５、６が実装された回路基板１の上面は、無機質フィラを含有するエポキシ樹脂等からなる絶縁樹脂によって封止体７が形成され、さらに封止体７の表面に電磁波シールド層２を形成する。
【００４０】
４層回路基板の各層の配線レイアウト例を図３、図４に示す。図３（ａ）は部品を搭載する回路基板の第１層目のレイアウトであり、搭載部品の電極端子配列に合わせた配線パターンを構成している。図３（ｂ）は、回路基板の第２層目のレイアウトである。半導体部品に供給する電源のグランドパターンに相当する部分３が大きく広げられ、その一部３０がパッケージを個片化した際にパッケージ端部に露出するような形状にしてある。図４（ａ）は、回路基板の第３層目のレイアウトである。第３層目では、回路基板の内部の接続を行っている。図４（ｂ）は、回路基板の第４層目のレイアウトである。第４層目では、回路基板とマザーボードの接続を行うための接続用電極が形成されている。
【００４１】
また、図２に示す、パッケージの状態では回路基板１の端面にグランドパターン３の一部が外部表面に露出し、封止体７の表面に形成した電磁波シールド層２は、外部表面に露出したグランドパターン３と電気的に接続している。
【００４２】
電磁波シールド層２は金属粒子を封止体７の表面および回路基板１の端面に塗布し焼結することにより形成され、焼結粒子間に孔を有する構造である。さらに、焼結と同時にグランドパターン３との電気的な接合も形成される。
【００４３】
このようにして形成した電磁波シールド層２は、封止体７の周辺および回路基板１端面にも電磁波シールド層２が形成された構造であり、外部の電磁波ノイズから、実装部品５、６をシールドすることができる。
【００４４】
また、同様に電子部品パッケージ内部から発生する電磁波ノイズを外部に放出することもないため、他の周辺電子部品、電子機器に電波障害を与えることもない。
【００４５】
電磁波シールド層２を形成する金属焼結層に用いる金属は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等があるが、導電性、コスト等の観点から、銀あるいは銀と銅の混合物を用いることにより、導電性に優れ十分な電磁波遮蔽効果のある電磁波シールド層２を形成することができる。
【００４６】
図５において、金属粒子として銀を用い形成した金属焼結層には、多数の微細な孔８があり、封止体７である絶縁樹脂や回路基板１が吸湿した水分が加熱により気化し水蒸気となり、この孔８を介して電子部品パッケージ外部へと放出される。
【００４７】
そのため、気化した水蒸気が封止体７と電磁波シールド層２の界面にとどまらず、水蒸気の加熱膨張による圧力上昇も起こらないため、電磁波シールド層２にクラックが生じない。
【００４８】
シールド層の孔径とシールド層を介して測定した電磁波のレベルと水蒸気透過度の関係を図６に示す。
【００４９】
金属焼結層中の孔８の大きさは、遮蔽する電磁波の周波数により異なるが、携帯電話等で用いられる９００ＭＨｚから２ＧＨｚ程度の周波数では、直径３００μｍ程度の孔でもシールド可能である。
【００５０】
しかし、シールド層の厚さの不均一性を考慮し安定に電磁波のシールド効果を確保するためには、５０μｍ以下の直径にすることが望ましい。
【００５１】
一方、孔径が大きくなるほど水蒸気の透過度は大きくなる傾向を示しており、孔径が０．１μｍより小さくなると、急激に水蒸気透過度が小さくなる。そのため、最小孔径は、気化した水蒸気が容易に通過でき、かつ金属粒子の焼結過程で焼結剤等が気化しやすいことも配慮し、０．１μｍ以上であることが望ましい。
【００５２】
焼結に使用する金属粒子は、平均粒径が１ｎｍ〜５０μｍの金属酸化物粒子と酢酸系化合物、または蟻酸系化合物、および有機物からなる還元剤とを含む接合材料により、大気雰囲気中において焼結を行なうことで金属焼結層を得ることができる。
【００５３】
有機物からなる還元剤を添加することによって、低温で金属粒子が還元され、その際に平均粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が作製され、金属粒子同士が相互に融合することで焼結が行なわれるという現象を利用している。
【００５４】
金属酸化物粒子は還元剤の存在下では、２００℃以下で１００ｎｍ以下の金属粒子が作製され始めることから、従来困難であった２００℃以下の低温でも焼結を達成することが可能である。
【００５５】
また、焼結中においてその場で粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が作製されるため、封止体７の表面の処理等を行なわずに封止体７の表面の微細部分に金属粒子が進入し封止体７と電磁波シールド層２の接合強度を確保できる。
【００５６】
ここで用いる金属粒子の粒径を平均粒径が１ｎｍ以上５０μｍ以下としたのは、金属粒子の平均粒径５０μｍより大きくなると、接合中に粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が作製されにくくなり、これにより粒子間の隙間が多くなり、焼結層を得ることが困難になるためである。
【００５７】
また、１ｎｍ以上としたのは、平均粒子が１ｎｍ以下の金属粒子を実際に作製することが困難なためである。
【００５８】
本実施の形態では、焼結過程で粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が作製されるため、金属粒子の粒径を１００ｎｍ以下とする必要はなく、金属粒子前駆体の作製、取り扱い性、長期保存性の観点からは粒径が１〜５０μｍの粒子を用いることが好ましい。
【００５９】
金属酸化物粒子としては、酸化銀（Ａｇ２Ｏ，ＡｇＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）が挙げられ、これらの群から少なくとも１種類の金属あるいは２種類の金属からなる材料を用いることが可能である。
【００６０】
酸化銀（Ａｇ２Ｏ，ＡｇＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）からなる金属酸化物粒子は還元時に酸素のみを発生するために、焼結後における残渣も残りにくく、体積減少率も非常に小さい。
【００６１】
酢酸系化合物粒子としては、酢酸銀、酢酸銅が挙げられ、蟻酸系化合物粒子としては、蟻酸銀、蟻酸銅が挙げられ、これらの群から少なくとも１種類の金属あるいは２種類以上の金属からなる接合材料を用いることが可能である。
【００６２】
先に挙げた酸化物粒子と、酢酸系化合物粒子または蟻酸系化合物粒子が混在している状態が必要である。
【００６３】
金属粒子体の含有量としては、焼結材料中における全質量部において５０質量部を超えて９９質量部以下とすることが好ましい。これは接合材料中にける金属含有量が多い方が低温での接合後に有機物残渣が少なくなり、焼成層の達成および焼結界面での金属結合の達成が可能となり、電磁波シールド層２の強度向上が可能になるからである。
【００６４】
有機物からなる還元剤としては、アルコール類、カルボン酸類、アミン類から選ばれた１種以上の混合物を用いることができる。
【００６５】
また、利用可能なアルコール基を含む化合物としては、アルキルアルコールが挙げられ、例えば、エタノール、プロパノール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール、イコシルアルコールがある。
【００６６】
さらには、１級アルコール型に限らず、エチレングリコール、トリエチレングリコール、などの２級アルコール型、３級アルコール型、およびアルカンジオール、環状型の構造を有するアルコール化合物を用いることが可能である。それ以外にもクエン酸、アスコルビン酸など４つのアルコール基を有する化合物を用いてもよい。
【００６７】
また、利用可能なカルボン酸を含む化合物としてアルキルカルボン酸がある。具体例としては、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸が挙げられる。
【００６８】
また、上記アミノ基と同様に１級カルボン酸型に限らず、２級カルボン酸型、３級カルボン酸型、およびジカルボン酸、環状型の構造を有するカルボキシル化合物を用いることが可能である。
【００６９】
また、利用可能なアミノ基を含む化合物としてアルキルアミンを挙げることができる。例えば、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノナデシルアミン、イコデシルアミンがある。
【００７０】
また、アミノ基を有する化合物としては分岐構造を有していてもよく、そのような例としては、２−エチルヘキシルアミン、１，５−ジメチルヘキシルアミンなどがある。また、１級アミン型に限らず、２級アミン型、３級アミン型を用いることも可能である。さらにこのような有機物としては環状の形状を有していてもよい。
【００７１】
また、用いる還元剤は上記アルコール、カルボン酸、アミンを含む有機物に限らず、アルデヒド基やエステル基、スルファニル基、ケトン基などを含む有機物を用いてもよい。
【００７２】
ここで、エチレングリコール、トリエチレングリコール等の２０〜３０℃において液体である還元剤は、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）などと混ぜて放置すると一日後には銀に還元されてしまうため、混合後はすぐに用いる必要がある。
【００７３】
一方、２０℃〜３０℃の温度範囲において固体であるミリスチルアルコール、ラウリルアミン、アスコルビン酸等は金属酸化物等と１ヵ月ほど放置しておいても大きくは反応が進まないため、保存性に優れており、混合後に長期間保管する場合にはこれらを用いることが好ましい。
【００７４】
また、用いる還元剤は金属酸化物等を還元させた後には、精製された１００ｎｍ以下の粒径を有する金属粒子の保護膜として働くために、ある程度の炭素数があることが望ましい。具体的には、炭素数は２以上で２０以下であることが望ましい。これは炭素数が２より少ないと、金属粒子が作製されると同時に粒径成長が起こり、１００ｎｍ以下の金属粒子の作製が困難になるからである。
【００７５】
また、炭素数が２０より多いと、分解温度が高くなり、金属粒子の焼結が起こりにくくなる。
【００７６】
還元剤の使用量は金属粒子体の全重量に対して１質量部以上で５０質量部以下の範囲であればよい。これは還元剤の量が１質量部より少ないと接合材料における金属粒子を全て還元して微細な金属粒子を作製するのに十分な量ではないためである。
【００７７】
また、５０質量部を超えて用いると接合後における残渣が多くなり界面での金属接合と接合銀層中における焼結の達成が困難であるためである。
【００７８】
金属粒子と有機物からなる還元剤の組み合わせとしては、これらを混合することにより微細な金属粒子を作製可能なものであれば特に限定されないが、保存性の観点から、常温で金属粒子を作製しない組み合わせとすることが好ましい。
【００７９】
以上のように、本実施の形態では、金属粒子の焼結により形成された金属薄膜の電磁波シールド層２は、金属キャップによるシールド層と同様に、高周波半導体素子から発信される高周波を遮蔽し、他の半導体装置の高周波も遮蔽することが可能である。
【００８０】
さらに、この金属薄膜の電磁波シールド層２は、金属の焼結体により形成されていることから、薄膜層内に微細な孔を有し、半導体装置の製造工程における、絶縁樹脂層や回路基板からの水蒸気を容易に金属薄膜の電磁波シールド層２の内部側から外部側へと放出させ、実装部品５，６の周囲に設けた封止のための絶縁樹脂の封止体７と金属薄膜の電磁波シールド層２の界面での剥離を防止し、金属薄膜の電磁波シールド層２のクラックを防止することが可能となる。
【００８１】
次に、図７および図８により、本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７および図８は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図であり、図７は回路基板１の下面に切断／保持用の粘着フィルムを固定したもの、図８は回路基板１の下面は、回路基板１をグランド層まで切断して、回路基板１で固定するものである。
【００８２】
まず、図７（ａ）に示すように、回路基板１上に素子などの実装部品５、６を搭載し、図７（ｂ）に示すように、回路基板上の実装部品５、６をはんだ１０やワイヤ１１等を用いて電気的に接続する。
【００８３】
その後、図７（ｃ）に示すように、封止樹脂などの封止体７で回路基板１の上面を封止し、図７（ｄ）に示すように、回路基板１の下面に切断／保持用の粘着テープ２０を固定する。
【００８４】
その後、図７（ｅ）に示すように、半導体装置となる電子部品パッケージ単位で封止体７の封止部分と回路基板１を切断・分割する。
【００８５】
その後、図４（ｆ）に示すように、例えば、インクジェット等により金属粒子（液状）を塗布し、焼結させることにより硬化させて電磁波シールド層２を形成する。
【００８６】
その後、図７（ｇ）に示すように、粘着テープ２０を剥離して、それぞれの電子部品パッケージを分離する。
【００８７】
また、粘着テープ２０を使用しない場合は、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す封止樹脂などの封止体７で回路基板１の上面を封止するまでは、図７（ａ）〜図７（ｃ）と同様であり、その後、図８（ｄ）に示すように、半導体装置となる電子部品パッケージ単位で封止体７の封止部分と回路基板１の一部（グランド層）まで切断する。
【００８８】
その後、図８（ｅ）に示すように、例えば、インクジェット等により金属粒子（液状）を塗布し、焼結させることにより硬化させて電磁波シールド層２を形成する。
【００８９】
その後、図８（ｆ）に示すように、回路基板１を再切断し、それぞれの電子部品パッケージを分離する。
【００９０】
以上のように、半導体装置を製造することにより、電磁波シールド層２を、金属粒子や、金属酸化物粒子と、酢酸系化合物または蟻酸系化合物と、有機物からなる還元剤との混合物を焼結させることにより形成することにより、従来の半導体装置の製造プロセスの大幅な変更無しに金属薄膜層を形成することが可能である。
【００９１】
また、めっきなどの処理を行わないため、図８のように、回路基板１の下面を保護するような粘着フィルムなどを使用しないでも半導体装置を製造することが可能である。
【００９２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、半導体装置に関し、周辺の電波や、半導体からの電磁ノイズの悪影響を回避するためのシールド構造が必要な半導体搭載電子部品や、自分自身から発生するノイズを遮断することが必要な高周波半導体素子を搭載する半導体装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１…回路基板、２…電磁波シールド層、３…グランドパターン、４…配線パターン、５、６…実装部品、７…封止体、８…孔、１０…はんだ、１１…ワイヤ、１２…ビアホール、２０…粘着テープ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図５】
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【国際調査報告】
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