(57)【要約】【課題】上側の半導体パッケージを積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や、応力、熱ストレスから半導体素子や、配線基板、突起電極を保護することができ、信頼性低下を防ぐことができる積層型半導体装置を提供する。【解決手段】下側の半導体パッケージ１の上面全体を覆うように封止樹脂１５を配置する。【選択図】図１
2008171904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板の上面に実装された半導体素子と、前記第１の基板の上面の前記半導体素子が搭載された部分より外側に設けられた第１のランド部とからなる第１の半導体パッケージと、
第２の基板と、前記第２の基板の下面に設けられた第２のランド部とからなる第２の半導体パッケージと、
を備え、前記第１のランド部と前記第２のランド部との間に突起電極を配置して、前記第１の半導体パッケージの上に前記第２の半導体パッケージを積層した積層型半導体装置であって、
前記第１の半導体パッケージの上面に少なくとも前記半導体素子と前記突起電極とを被覆するように封止材を配置したことを特徴とする積層型半導体装置。
【請求項２】
前記封止材は、前記第１の半導体パッケージの上面全体または前記突起電極より外側の上面周辺部を除いた部分を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型半導体装置。
【請求項３】
前記封止材は、前記半導体素子の上部では、前記半導体素子の上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有し、前記半導体素子が搭載されている領域外の領域では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記半導体素子の上面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置。
【請求項４】
前記封止材は、前記半導体素子の上部では、前記半導体素子と前記第２の半導体パッケージの間を充填する厚みを有し、前記半導体素子が搭載されている領域外の領域では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記半導体素子の上面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置。
【請求項５】
前記封止材は、前記第１と第２の半導体パッケージの間を充填するとともに、前記第２の半導体パッケージよりも外側では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの上面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置。
【請求項６】
前記第１の基板は上面に凹部を有し、前記凹部に前記半導体素子を搭載することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置。
【請求項７】
第１の基板と、前記第１の基板の上面に実装された半導体素子と、前記第１の基板の上面の前記半導体素子が搭載された部分より外側に設けられた第１のランド部とからなる第１の半導体パッケージと、
第２の基板と、前記第２の基板の下面に設けられた第２のランド部とからなる第２の半導体パッケージと、
を備え、前記第１のランド部と前記第２のランド部との間に突起電極を配置して、前記第１の半導体パッケージの上に前記第２の半導体パッケージを積層した積層型半導体装置を製造する方法であって、
前記第１の基板の上面に前記半導体素子を実装する工程と、
前記第１の半導体パッケージの上面に少なくとも前記半導体素子と前記突起電極とが被覆されるように封止材を配置する工程と、
前記第２の半導体パッケージを前記封止材を介して第１の半導体パッケージの上面に積層する工程と、
前記封止材を硬化させる工程と、
を含むことを特徴とする積層型半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の半導体パッケージの上面に配置する前記封止材はシート状であって、前記封止材を配置する工程の前に、前記封止材の前記第１のランド部に対応する箇所を開口する工程を含み、前記半導体素子を実装する工程の前に、前記封止材を配置する工程を行うことを特徴とする請求項７記載の積層型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、半導体パッケージを積層した積層型半導体装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体パッケージを積層することで半導体素子を三次元実装した積層型半導体装置が提供されている。以下、従来の積層型半導体装置について説明する。図９に従来の積層型半導体装置の断面図を示す。
【０００３】
図９において、下側の半導体パッケージ１００の配線基板１０１の両面にはランド部１０２ａ、１０２ｂがそれぞれ形成されている。また、配線基板１０１の上面には半導体素子１０３がフリップチップ実装されている。半導体素子１０３には、フリップチップ実装するための突起電極１０４が設けられており、その突起電極１０４が異方性導電シート１０５を介して、図示しないランド部１０２ｂ上にＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）接合されている。また、配線基板１０１の下面のランド部１０２ａには突起電極１０６が設けられている。
【０００４】
一方、上側の半導体パッケージ１１０の配線基板１１１の下面にはランド部１１２が形成されており、そのランド部１１２には突起電極１１３が設けられている。また、配線基板１１１上には半導体素子（不図示）が実装され、その半導体素子が実装された配線基板１１１は、封止樹脂１１４で封止されている。
【０００５】
そして、下側の配線基板１０１の上面に設けられたランド部１０２ｂに突起電極１１３を接合させることで、上側の配線基板１１１が半導体素子１０３上に配置されるようにして、半導体パッケージ１１０が半導体パッケージ１００の上部に積層されている。
【０００６】
また、半導体素子１０３上には、上側の半導体パッケージ１１０との対向面（上面）にのみ樹脂１１５が配置され、上側の半導体パッケージ１１０は樹脂１１５を介して半導体素子１０３に固着されている。
【０００７】
続いて、従来の積層型半導体装置の製造方法について説明する。図１０は、図９に示す従来の積層型半導体装置の製造方法を示す断面図である。まず、図１０（ａ）に示すように、上側の半導体パッケージ１１０のランド部１１２上に突起電極１１３としてハンダボールを形成するとともに、下側の半導体パッケージ１００のランド部１０２ｂ上にフラックス１０７を供給する。また、ディスペンサなどを用いることにより、半導体素子１０３上に樹脂１１５を供給する。
【０００８】
次に、図１０（ｂ）に示すように、半導体パッケージ１００の上部に半導体パッケージ１１０を積層する。すなわち、半導体パッケージ１００上に半導体パッケージ１１０をマウントし、突起電極１１３のリフロー処理を行うことにより、突起電極１１３を溶融させ、突起電極１１３をランド部１０２ｂ上に接合させた後、樹脂１１５を硬化させる。次に、図１０（ｃ）に示すように、下側の配線基板１０１の下面に設けられたランド部１０２ａ上に突起電極１０６を設ける。
【０００９】
このように、従来は、半導体素子１０３の上面にのみ樹脂１１５を配置し、この樹脂１１５を介して下側の半導体パッケージ１００と上側の半導体パッケージ１１０とを固着させていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３３５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の積層型半導体装置においては、上側の半導体パッケージを積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や、応力、熱ストレスにより、下側の配線基板の表層に形成された基板配線が切断されるおそれがあった。また、半導体素子の上面にのみ樹脂を配置し、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとを固着させているため、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとの電気的接続を図るための突起電極が露出しており、上述したような外部からの応力を受けて、その突起電極にクラック等が発生し、安定した電気的接続を図ることが困難であった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、下側の半導体パッケージの上面に、少なくとも下側の配線基板の上面に実装された半導体素子と、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとの電気的接続を図るための突起電極とを被覆するように封止材を配置することにより、外からの衝撃や応力、熱ストレスから脆弱な半導体素子や、配線基板、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとの電気的接続を図るための突起電極を保護することができ、信頼性低下を防ぐことができる積層型半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１記載の積層型半導体装置は、第１の基板と、前記第１の基板の上面に実装された半導体素子と、前記第１の基板の上面の前記半導体素子が搭載された部分より外側に設けられた第１のランド部とからなる第１の半導体パッケージと、第２の基板と、前記第２の基板の下面に設けられた第２のランド部とからなる第２の半導体パッケージと、を備え、前記第１のランド部と前記第２のランド部との間に突起電極を配置して、前記第１の半導体パッケージの上に前記第２の半導体パッケージを積層した積層型半導体装置であって、前記第１の半導体パッケージの上面に少なくとも前記半導体素子と前記突起電極とを被覆するように封止材を配置したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の積層型半導体装置は、請求項１記載の積層型半導体装置であって、前記封止材は、前記第１の半導体パッケージの上面全体または前記突起電極より外側の上面周辺部を除いた部分を覆うように配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３記載の積層型半導体装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置であって、前記封止材は、前記半導体素子の上部では、前記半導体素子の上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有し、前記半導体素子が搭載されている領域外の領域では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記半導体素子の上面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４記載の積層型半導体装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置であって、前記封止材は、前記半導体素子の上部では、前記半導体素子と前記第２の半導体パッケージの間を充填する厚みを有し、前記半導体素子が搭載されている領域外の領域では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記半導体素子の上面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５記載の積層型半導体装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置であって、前記封止材は、前記第１と第２の半導体パッケージの間を充填するとともに、前記第２の半導体パッケージよりも外側では、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの下面までの高さ以上、前記第１の半導体パッケージの上面から前記第２の半導体パッケージの上面までの高さ未満の厚みを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６記載の積層型半導体装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の積層型半導体装置であって、前記第１の基板は上面に凹部を有し、前記凹部に前記半導体素子を搭載することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７記載の積層型半導体装置の製造方法は、第１の基板と、前記第１の基板の上面に実装された半導体素子と、前記第１の基板の上面の前記半導体素子が搭載された部分より外側に設けられた第１のランド部とからなる第１の半導体パッケージと、第２の基板と、前記第２の基板の下面に設けられた第２のランド部とからなる第２の半導体パッケージと、を備え、前記第１のランド部と前記第２のランド部との間に突起電極を配置して、前記第１の半導体パッケージの上に前記第２の半導体パッケージを積層した積層型半導体装置を製造する方法であって、前記第１の基板の上面に前記半導体素子を実装する工程と、前記第１の半導体パッケージの上面に少なくとも前記半導体素子と前記突起電極とが被覆されるように封止材を配置する工程と、前記第２の半導体パッケージを前記封止材を介して第１の半導体パッケージの上面に積層する工程と、前記封止材を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項８記載の積層型半導体装置の製造方法は、請求項７記載の積層型半導体装置の製造方法であって、前記第１の半導体パッケージの上面に配置する前記封止材はシート状であって、前記封止材を配置する工程の前に、前記封止材の前記第１のランド部に対応する箇所を開口する工程を含み、前記半導体素子を実装する工程の前に、前記封止材を配置する工程を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上側の半導体パッケージを積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や応力、熱ストレスから脆弱な半導体素子や、配線基板、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとの電気的接続を図るための突起電極を保護することができ、半導体素子の破壊や、配線基板表層の基板配線の切断、下側の半導体パッケージと上側の半導体パッケージとの電気的接続を図るための突起電極のクラック等を回避して、信頼性低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における積層型半導体装置、及びその製造方法について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本実施の形態１における積層型半導体装置の一例を示す断面図である。
図１において、下側の半導体パッケージ（第１の半導体パッケージ）１はフリップチップ実装型であり、配線基板（第１の基板）２と、配線基板２の上面に予め設けられた半導体搭載部（不図示）にフリップチップ実装された薄型の半導体素子３と、半導体搭載部に設けられたランド部４と、半導体素子３の下面に設けられたランド部（不図示）と半導体搭載部に設けられたランド部４に接合し、配線基板２と半導体素子３を電気的に接続する突起電極５と、配線基板２と半導体素子３との間を封止する封止樹脂６と、配線基板２の上面の半導体搭載部より外側に設けられたランド部（第１のランド部）７と、配線基板２の下面に設けられたランド部８と、ランド部８に接合する突起電極９を具備する。また、図示しないが、配線基板２には、上面側のランド部と下面側のランド部を電気的に接続する基板配線が引き回されている。
【００２３】
一方、下面を半導体パッケージ１の上面に対向させて、半導体パッケージ１の上部に積層された上側の半導体パッケージ（第２の半導体パッケージ）１０はボールグリッドアレイ型パッケージであり、基板配線が引き回された配線基板（第２の基板）１１と、その配線基板上に実装された半導体素子（不図示）と、その半導体素子が実装された配線基板１１を封止する封止樹脂１２と、配線基板１１の下面に設けられたランド部（第２のランド部）１３と、そのランド部１３に接合された突起電極１４を具備する。突起電極１４は、先端部が下側の半導体パッケージ１のランド部７に接合しており、半導体パッケージ１と半導体パッケージ１０を電気的に接続する。
【００２４】
また、下側の半導体パッケージ１の上面全体は封止樹脂（封止材）１５で封止されている。この封止樹脂１５は、上側の半導体パッケージ１０を積層する前に、下側の半導体パッケージ１の上面全体を覆うように貼り付けた所定の厚み（所定の断面形状）を有するシート状の封止樹脂（以下、封止シート１５ａと称す。）を、上側の半導体パッケージ１０の積層時に硬化させて形成したものである。
【００２５】
配線基板２と半導体素子３との間に充填された封止樹脂６は、液状樹脂あるいはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）あるいはＮＣＦ（Ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）のいずれでもよい。また、下側の半導体パッケージ１の上面を覆う封止樹脂１５は、ＡＣＦあるいはＮＣＦのいずれでもよいが、当該積層型半導体装置全体の反り低減が可能な物性値を持つものが好適である。また、封止樹脂６と封止樹脂１５は同一の材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００２６】
封止シート１５ａは、半導体パッケージ１の外形サイズに合わせて、同一の形状にカットして、半導体パッケージ１の上面に貼り付ける。なお、封止シート１５ａを半導体パッケージ１の外形サイズに合わせてカットしても、封止シート１５ａの厚みや、貼り付け時あるいは硬化時の熱や加圧による封止シート１５ａの変形により、半導体素子３の厚み（段差）分だけ配線基板の端部が封止樹脂１５により覆われないという事態を回避できる。また、通常、基板配線は配線基板の端部（数μｍ程度の幅）にまでは引き回されていないので、その端部が封止樹脂１５により覆われていなくとも、封止樹脂１５による基板配線の保護は可能である。
【００２７】
このように、上側の半導体パッケージ１０の積層前に、下側の半導体パッケージ１の上面全体を封止シート１５ａで覆うことにより、半導体パッケージ１０を積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や、応力、熱ストレスから半導体素子３や、配線基板２、突起電極１４を保護することができ、積層型半導体装置全体の信頼性低下を防ぐことができる。また、図１に示すように半導体パッケージ１、１０間を封止樹脂１５で充填することにより、パッケージ間の応力を緩和することができる。また半導体素子や基板配線が露出しないので、積層型半導体装置の外観不良を防ぐことができる。さらに、下側の半導体パッケージ１に用いる配線基板２においては、封止樹脂１５（封止シート１５ａ）により反りを抑えることができるため、表層にソルダーレジストを設けずにすむ。
【００２８】
なお、半導体パッケージ１、１０に用いる配線基板には、高密度配線を引き回すことが可能な有機基板を用いるのが好適である。また、半導体パッケージ１と半導体パッケージ１０を電気的に接続する突起電極１４には半田や金などいずれの材料を用いてもよい。
【００２９】
続いて、上記した積層型半導体装置の製造方法の一例について説明する。図２は本実施の形態１における積層型半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。なお、図１を用いて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、両面にランド部４、７、８が設けられた配線基板２を用意する。次に、図２（ｂ）に示すように、配線基板２の半導体搭載部（不図示）の上部に半導体素子３を配置するとともに、その半導体素子３の上部に封止シート１５ａを配置する。封止シート１５ａは、上述したように、半導体パッケージ１の外形サイズに合わせて同一の形状にカットされており、所定の厚み（所定の断面形状）を有する。また、後述するように封止シート１５ａには開口部１６が設けられている。また、半導体搭載部には、フリップチップ実装前に予め封止樹脂６が設けられている。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、ツール１７を用いて、半導体搭載部に半導体素子３をフリップチップ実装すると同時に、配線基板２の半導体素子３を含めた上面全体を覆うように封止シート１５ａを貼り付けた後、配線基板２のランド部８上に突起電極９を設けて、図２（ｄ）に示す半導体パッケージ１を得る。このようにフリップチップ実装時に封止シート１５ａを同時に設けるので、積層型半導体装置の製造の工程数を削減することができる。
【００３２】
なお、フリップチップ実装方法は、特に限定されるものではなく、一般的な圧接法あるいは超音波法を採用することができるが、封止シート１５ａを貼り付けるための温度・荷重は必要とする。但し、接合温度については、この時点で封止シート１５ａが硬化しないようにするために、封止シート１５ａの硬化温度以下とする。このように接合温度の低温化を図ることができ、半導体素子３及び配線基板２にかかる熱ストレスやダメージを低減することができる。また、ツール１７の下部側の面は、半導体素子３のサイズ以上、半導体パッケージ１のサイズ以下であり、形状・材質は特に限定されるものではない。
【００３３】
ここで、封止シート１５ａには、半導体パッケージ１の上面に貼り付ける前に、あらかじめ図３に示すように、半導体パッケージ１のランド部７に対応する箇所に開口部１６を設けておく。開口部１６は、封止シート１５ａの厚み・材料に応じて、ドリルや、レーザー、パンチなどの治工具のいずれか、あるいはこれらを組み合わせて用いて穴加工することで形成する。開口部１６の形状は丸や多角形など、上側の半導体パッケージ１０の突起電極１４と下側の半導体パッケージ１のランド部７が接合できる形状であればよい。このように穴を開けておくことで、半導体パッケージ１０の突起電極１４と半導体パッケージ１のランド部７を接合させる際に、封止シート１５ａの厚み分の段差により突起電極１４の位置合わせがしやすくなる。
【００３４】
次に、図２（ｅ）に示すように、半導体パッケージ１の上部に半導体パッケージ１０を配置し、上側の半導体パッケージ１０の突起電極１４と下側の半導体パッケージ１のランド部７の位置を合わせた後、図２（ｆ）に示すように、半導体パッケージ１の上部に半導体パッケージ１０を積層する。すなわち、温度・荷重をかけて突起電極１４とランド部７を接合し、半導体パッケージ１、１０を電気的に接続する。この接合時の温度で、封止樹脂６及び封止シート１５ａを硬化させる。したがって、接合温度は封止樹脂６及び封止シート１５ａの硬化温度以上とする。このとき既に下側の半導体パッケージ１の上面は封止シート１５ａで覆われており、突起電極１４の接合時に外から加わる衝撃や、応力、熱ストレスから配線基板２や、半導体素子３、突起電極１４が保護されているため、パッケージ単体での信頼性低下を防ぐことができる。
【００３５】
以上のように、下側の配線基板２へ半導体素子３をフリップチップ実装すると同時に封止シート１５ａを貼り付け、上側の半導体パッケージ１０を積層すると同時に、その封止シート１５ａを硬化させるので、積層型半導体装置の製造工程数を抑制することができる。また、下側の半導体パッケージ１のランド部７と上側の半導体パッケージ１０の突起電極１４を接合させるときに封止シート１５ａを本硬化させるので、フリップチップ実装時に封止シート１５ａを硬化させなくてもよい。よって、フリップチップ実装時の圧着温度を低くし、フリップチップ実装時に半導体素子にかかる熱ストレスを低減することができる。
【００３６】
なお、上側の半導体パッケージは、ワイヤボンド接続された半導体素子を実装するタイプでもよいし、フリップチップ実装型でもよい。また、半導体素子の積層構造を実装するタイプでもよい。また、ここでは、上側の半導体パッケージ１０のランド部１３に突起電極１４を予め設けた場合について説明したが、下側の半導体パッケージ１のランド部７に予め設けてもよい。
【００３７】
また、ここでは、下側の半導体パッケージ１の上面全体を封止樹脂１５で覆う場合について説明したが、封止樹脂１５は、少なくとも半導体素子３と突起電極１４を被覆するように配置すればよく、突起電極１４より外側の上面周辺部を除いた部分を覆うように配置してもよい。
【００３８】
また、上側の半導体パッケージ１０を積層する前に、下側の半導体パッケージ１の上面全体を覆うように封止シート１５ａを貼り付ける場合について説明したが、上側の半導体パッケージ１０を積層する前に液状の封止樹脂を下側の半導体パッケージ１の上面に塗布してもよい。この場合であっても、半導体パッケージ１０を積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や、応力、熱ストレスから半導体素子３や、配線基板２、突起電極１４を保護することができ、積層型半導体装置全体の信頼性低下を防ぐことができる。また、上側の半導体パッケージ１０を下側の半導体パッケージ１の上面に載置した後、液状の封止樹脂を下側の半導体パッケージ１の上面に塗布し、その後、突起電極１４とランド部７を接合するようにしてもよい。この場合であっても、突起電極１４とランド部７の接合時および半導体パッケージ１０の積層工程後の外からの衝撃や、応力、熱ストレスから半導体素子３や、配線基板２、突起電極１４を保護することができ、積層型半導体装置全体の信頼性低下を防ぐことができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２における積層型半導体装置の一例を示す断面図である。但し、前述した実施の形態１で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４０】
図４に示す積層型半導体装置は、封止樹脂１５の厚み（断面形状）が前述の実施の形態１と異なる。具体的には、前述の実施の形態１では、封止樹脂１５は半導体パッケージ１、１０間に充填されていたが（図１参照）、図４に示す積層型半導体装置の封止樹脂１５は、半導体素子３の上部では、半導体素子３の上面から上側の半導体パッケージ１０の下面までの高さ未満の厚みを有し、半導体素子３が搭載されている領域外の領域では、下側の半導体パッケージ１の上面から半導体素子３の上面までの高さ以上、下側の半導体パッケージ１の上面から上側の半導体パッケージ１０の下面までの高さ未満の厚みを有する。これにより、半導体パッケージ１、１０間に空間ができるため、積層型半導体装置の放熱性を向上させることができる。
【００４１】
また、図５は本実施の形態２における積層型半導体装置の他の例を示す断面図である。この図５に示す積層型半導体装置は、半導体素子３の上部における封止樹脂１５の厚みが、半導体素子３と半導体パッケージ１０との間を充填する厚みとなっている点が図４に示す積層型半導体装置と異なる。これにより、突起電極１４付近における放熱性を向上させると同時に、半導体素子３の上面を封止樹脂１５を介して上側の半導体パッケージ１０に接着させて、半導体パッケージ１、１０間の応力を緩和することができ、積層型半導体装置全体の反り抑制をすることができる。
【００４２】
また、図６は本実施の形態２における積層型半導体装置の他の例を示す断面図である。この図６に示す積層型半導体装置は、上側の半導体パッケージ１０のサイズが下側の半導体パッケージ１のサイズよりも小さく、上側の半導体パッケージ１０よりも外側の領域における封止樹脂１５の厚みが、下側の半導体パッケージ１の上面から上側の半導体パッケージ１０の下面までの高さ以上、下側の半導体パッケージ１の上面から上側の半導体パッケージ１０の上面までの高さ未満である点が前述の実施の形態１と異なる。
【００４３】
このように上側の半導体パッケージ１０まで封止樹脂１５で覆う構造にすることで、積層型半導体装置が反って、上側の半導体パッケージの下面のコーナー部から封止樹脂１５へ応力がかかり、封止樹脂１５に亀裂が入ることを防ぐことができる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態２によれば、積層型半導体装置の反りに応じて封止樹脂１５の厚みを上記した範囲内で変化させることにより、積層型半導体装置の反りを低減させることができる。
【００４５】
（実施の形態３）
図７は、本実施の形態３における積層型半導体装置の一例を示す断面図である。但し、前述した実施の形態１で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４６】
図７に示す積層型半導体装置は、下側の配線基板２（半導体パッケージ１）の半導体搭載部１８が半導体素子３の高さ分凹んだ形状をしている点が前述の実施の形態１と異なる。このように、配線基板２の上面に凹部を設け、該凹部に半導体素子３を搭載することにより、積層型半導体装置全体の厚みを小さくすることが可能となる。
【００４７】
（実施の形態４）
図８は、本実施の形態４における積層型半導体装置の一例を示す断面図である。但し、前述した実施の形態１、２で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４８】
図８に示す積層型半導体装置は、前述の実施の形態１で説明した下側の半導体パッケージ１を複数段（ここでは３段）積層した構成となっている。すなわち、図８に示すように、各半導体パッケージ１の下面に設けられたランド部（下側ランド部）８に接合する突起電極９が、下側の半導体パッケージ１の上面に設けられたランド部（上側ランド部）７に接合して上側と下側の半導体パッケージ１を電気的に接続する構成となっている。これにより、半導体素子の高密度実装が容易に可能となる。
【００４９】
また、前述の実施の形態１、２と同様に、各半導体パッケージ１の上面には封止樹脂１５が設けられており、封止樹脂１５の厚みは、図５に示す積層型半導体装置と同様に、半導体素子３の上部では、半導体素子３と上側の半導体パッケージ１との間を充填する厚みとなっており、半導体素子３が搭載されている領域外の領域では、下側の半導体パッケージ１の上面から半導体素子３の上面までの高さ以上、下側の半導体パッケージ１の上面から上側の半導体パッケージ１の下面までの高さ未満の厚みとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明にかかる積層型半導体装置、およびその製造方法は、上側の半導体パッケージを積層する工程途中あるいは工程後の外からの衝撃や応力、熱ストレスから脆弱な半導体素子や、配線基板、突起電極を保護して、積層型半導体装置の信頼性低下を防ぐことができ、半導体素子の三次元実装に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１における積層型半導体装置の一例を示す断面図
【図２】同実施の形態１における積層型半導体装置の製造工程の一例を示す断面図
【図３】同実施の形態１における封止シートの穴加工を説明するための図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
【図４】本発明の実施の形態２における積層型半導体装置の一例を示す断面図
【図５】同実施の形態２における積層型半導体装置の他の例を示す断面図
【図６】同実施の形態２における積層型半導体装置の他の例を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における積層型半導体装置の一例を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態４における積層型半導体装置の一例を示す断面図
【図９】従来の積層型半導体装置の断面図
【図１０】従来の積層型半導体装置の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
【００５２】
１      半導体パッケージ
２      配線基板
３      半導体素子
４      ランド部
５      突起電極
６      封止樹脂
７      ランド部
８      ランド部
９      突起電極
１０      半導体パッケージ
１１      配線基板
１２      封止樹脂
１３      ランド部
１４      突起電極
１５      封止樹脂
１５ａ    封止シート
１６      開口部
１７      ツール
１８      半導体搭載部
１００      半導体パッケージ
１０１      配線基板
１０２ａ、１０２ｂ      ランド部
１０３      半導体素子
１０４      突起電極
１０５      異方性導電シート
１０６      突起電極
１０７      フラックス
１１０      半導体パッケージ
１１１      配線基板
１１２      ランド部
１１３      突起電極
１１４      封止樹脂
１１５      樹脂
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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