(57)【要約】半導体モジュールのための中間担体はシートの形をした担体基体（１０）から成っており、このシートの上面に半導体素子（２）がその構成部分・接続エレメント（２１）により直接的に載着される。担体基体（１０）の下面から貫通孔（１１）が加工成形され、それによって、半導体素子の構成部分・接続エレメント（２）を露出させる。貫通孔は金属被覆（１２，２２）によって半導体素子の構成部分・接続エレメントとコンタクト形成される。引き続き、貫通孔（１１）の壁が担体基体の下面から環状の凹部（１４）により露出させられるので、埋没した形の煙突状の突起（１５）が生ぜしめられ、突起（１５）はモジュールのための外部接続部としてプリント回路板とのコンタクトのために働く。
2004515077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体素子（２）を備えたモジュールのための中間担体であって、該中間担体が平らな担体基体（１０）から成っており、
該担体基体（１０）の上面には、内部接続部（２２）が、半導体素子（２）の構成部分・接続エレメント（２１）との接続のために形成されており、
前記担体基体（１０）の下面（１０ａ）には、外部接続部（１８）が、回路担体（４）とのコンタクトのために設けられており、
前記担体基体（１０）の、上面と下面との間の貫通孔（１１）の壁（１２）が、少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面の内部接続部（２２）と下面の対応する外部接続部（１８）との間の導電接続を形成している
形式のものにおいて、
貫通孔（１１）の壁が、担体基体（１０）の下面（１０ａ）の領域において、貫通孔（１１）の周囲縁の近傍に加工成形された環状の凹部（１４；１６）によって少なくとも部分的に露出させられており、かつ外部接続部（１８）としての独立した突起（１５，１７）を形成している
ことを特徴とする、半導体モジュールのための中間担体。
【請求項２】
突起（１５）が同心的な環状の凹部（１４）により管状に形成されている、請求項１記載の中間担体。
【請求項３】
突起（１７）が偏心的な、ほぼ環状の凹部（１６）により、ほぼ管セグメントの形状で形成されている、請求項１記載の中間担体。
【請求項４】
担体基体として、プラスチック材料から成るシートが使用され、該シートの膨張係数が半導体素子（２）の膨張係数とほぼ同じである、請求項１から３までのいずれか１項記載の中間担体。
【請求項５】
担体基体（１０）として、ＬＣＰから成るシートが働く、請求項４記載の中間担体。
【請求項６】
外部接続部（１８）が金属層の形で、突起（１５；１７）の、外部の周縁に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の中間担体。
【請求項７】
外部接続エレメントが付加的なはんだ層（１９）を支持している、請求項６記載の中間担体。
【請求項８】
貫通孔（１１）が少なくとも部分的にはんだ材料（１９）により充填されている、請求項６または７記載の中間担体。
【請求項９】
内部接続部（２２）が担体基体（１０）の上面において、担体基体（１０）の表面に結合された半導体素子の構成部分・接続エレメント（２１）上に設けられた金属層によって形成されており、金属層（１２）が一貫して、貫通孔の壁と、構成部分・接続エレメント（２１）の、該貫通孔に面したコンタクト面とを被覆している、請求項１から８までのいずれか１項記載の中間担体。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載の中間担体に結合された半導体チップにより形成された半導体モジュール。
【請求項１１】
少なくとも１つの半導体素子のための、請求項１から９までのいずれか１項記載の中間担体を製作するための方法において、製作が以下のステップに従って、
半導体素子（２）をその接続面で、半導体素子（２）の接続・コンタクトエレメントが担体基体（１０）の上面に載着するように平らな担体基体（１０）の上面に固定し、
担体基体（１０）の下面（１０ａ）から孔（１１）を、半導体素子（２）の構成部分・接続エレメント（２１）の露出のために上面にまで貫穿し、
貫通孔（１１）の内壁と、構成部分・接続エレメント（２１）の、露出させられた表面とを金属層（１２）で被覆し、
担体基体（１０）の下面の、貫通孔（１１）の周縁をその都度、環状に延在する凹部（１４；１６）によって露出させる
ことを特徴とする、このような中間担体を製作するための方法。
【請求項１２】
凹部（１４；１６）を孔周縁の露出のためにレーザ加工によって生ぜしめる、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
凹部を、担体基体（１０）の下面の型押しにより生ぜしめ、その後で、半導体素子（２）を担体基体（１０）の上面に載設し、さらに、貫通孔（１１）を下面から穿設し、最後に、貫通孔の内壁と、半導体素子の、露出させられた構成部分・接続エレメントとを金属層（１２）により被覆する、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
担体基体（１０）の下面に被着された金属層（１３）をレーザ加工により、導体路構造を生ぜしめるために部分的に除去する、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも突起（１５）の周縁に、はんだ金属被覆が設けられる、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
半導体モジュールのための中間担体、このような中間担体を使用の下で製作された半導体モジュール、およびこのような中間担体を製作するための方法。
【０００２】
本発明は、少なくとも１つの半導体素子を備えたモジュールのための中間担体であって、該中間担体が平らな担体基体から成っており、
該担体基体の上面には、内部接続部が、半導体素子の構成部分・接続エレメントとの接続のために形成されており、
前記担体基体の下面には、外部接続部が、回路担体とのコンタクトのために設けられており、
前記担体基体の、上面と下面との間の貫通孔の壁が、少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面の内部接続部と下面の対応する外部接続部との間の導電接続を形成している
形式のものに関する。
【０００３】
さらに、本発明は、このような中間担体の使用の下に製作された半導体モジュールと、こような中間担体を製作するための方法とに関する。
【０００４】
集積回路の更なる小型化に伴って生じる問題は、ますます多くの、本来の半導体と回路担体つまりプリント回路板との間の電気的な接続が、極めて狭小なスペースで形成されることにある。しかし、半導体チップおよび接続導体の構造が微細になればなるほど、構造はますます、関与する材料の、特に一方では半導体本体と、他方ではプラスチックから成るプリント回路板との、異なる膨張による危険に曝されることになる。
【０００５】
半導体チップのコンタクトに重要な役割を果たしている中間担体またはインタポーザ（Ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ）により、単数又は複数のチップが１つのモジュールとして接続され、モジュールはその後で回路担体上にコンタクトされる。
【０００６】
いわゆるＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ：ボールグリッドアレイ）技術において、中間担体にはその下面に面的にはんだ突起が設けられており、はんだ突起がプリント回路板への表面実装を可能にしている。この場合、はんだ突起は一方では電気的な接続部もしくは端子として働き、他方では異なる材料間、つまり中間担体とプリント回路板との間の膨張補償のためのスペーサもしくはスタンドオフとして働く。中間担体の上面に半導体チップが固定されていることができ、例えばボンディングワイヤによりコンタクトされていることができる。フリップチップ方式実装も知られており、この方式では、ベア（ｕｎｇｅｈａｅｕｓｔ）の半導体の接続部が、中間担体の上面に設けられた導体路に直接に接続される。この場合、半導体本体と中間担体との間の膨張補償を達成するために、一般的には半導体のアンダーフィル（ｕｎｄｅｒｆｉｌｌ）が必要であって、このことは付加的で複雑かつ高価なプロセスステップを必要とし、加えてこのプロセスステップは事後の補修は全く不可能である。
【０００７】
いわゆるＰＳＧＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｔｕｄ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ：ポリマースタッドグリッドアレイ）テクノロジでは、中間担体として、電気的に絶縁性のポリマーから成る、射出成形された三次元的な基板が使用され、この基板の下面に、射出成形時に一緒に成形されたポリマー突起が面的に配置されている（欧州特許出願公開第０７８２７６５号明細書）。このポリマー突起に、はんだ付け可能な端部表面が設けられており、それにより外部接続部が形成されており、外部接続部は、組み込まれた導体列を介して、基板上に配置された半導体素子のための内部接続部に接続されている。ポリマー突起は、プリント回路板に対するモジュールのスペーサもしくはスタンドオフとして働き、それによって、プリント回路板と中間担体との間の種々異なる膨張を補償する能力を有している。半導体素子は中間担体の上面でボンディングワイヤを介してコンタクトされていることができるが、種々異なる熱膨張係数が同様に、中間担体の上面に設けられたポリマー突起を介して補償されるようなコンタクト形成も可能である。
【０００８】
さらに、国際公開第８９００３４６号パンフレットにより公知のシングル・チップ・モジュールでは、電気的に絶縁性のポリマーから成る、射出成形された三次元的な基板が、下面に一体成形されたポリマー突起を支持しており、ポリマー突起は一列または複数の列で基板の周囲に沿って配置されている。チップは基板の上面に配置されており、そのコンタクトは微細なボンディングワイヤと導体路とを介して形成され、導体路は導体路側で貫通接続（Ｄｕｒｃｈｋｏｎｔａｋｔｉｅｒｕｎｇ）を介して、下面の突起に形成された外部接続部に接続されている。中間担体はこの構成では比較的に大きな膨張を有している。
【０００９】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の半導体モジュールのための中間担体を改良するとともに、そのような中間担体もしくはそのようなモジュールの製作方法を提案して、半導体素子がアンダーフィルなしに中間担体に直接コンタクトできるようにし、かつ中間担体が回路担体に付加的な手段なしにコンタクトできるようにし、その際に、使用された材料の、種々異なる膨張係数が不都合な形で現れることのないようにすることである。この際に、半導体素子は中間担体と共に、極めてコンパクトな構造のモジュールであるべきである。
【００１０】
本発明により、課題の第１の部分は、少なくとも１つの半導体素子を備えたモジュールのための中間担体であって、該中間担体が平らな担体基体から成っており、
該担体基体の上面には、内部接続部が、半導体素子の構成部分・接続エレメントとの接続のために形成されており、
前記担体基体の下面には、外部接続部が、回路担体とのコンタクトのために設けられており、
前記担体基体の、上面と下面との間の貫通孔の壁が、少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面のコンタクト箇所と下面の対応する外部接続部との間の導電接続を形成している
形式のものにおいて、
貫通孔の壁が、担体基体の下面の領域において、貫通孔の周囲縁の近傍に加工成形された環状の凹部によって少なくとも部分的に露出させられており、かつ外部接続部としての独立した突起を形成している
ことを特徴とする、半導体モジュールのための中間担体によって解決される。
【００１１】
本発明により、突起を、中間担体の下面に設けた凹部によって形成したことにより、突起は下側の表面下に埋没した形で配置されており、突起がこの表面を超えて突出することはないし、突出することになるのは突起の金属被覆層だけである。それにもかかわらず、突起は一方では中間担体の、他方では回路担体の、温度に基づく異なる膨張を受容し補償することができる。コンタクトは短い経路で、金属被覆もしくはメタライジングされた孔により形成されており、孔はポリマー突起内を中間担体の上面に向かって延在しており、中間担体の上面には１つの半導体素子が配置されているか、または複数の半導体素子が配置されていて、これらの半導体素子は内部接続部もしくは内部端子にコンタクトされている。
【００１２】
有利には、貫通孔は同心的に突起内に形成されているので、突起は管形もしくは煙突形の形状を有している。しかし、貫通孔と突起との間で配置を偏心的にすることも可能であるので、後者はほぼ管セグメントの形状を有している。
【００１３】
さらに本発明による中間担体が、半導体素子、つまり一般的にはシリコンの膨張係数とほぼ同じ膨張係数を有するプラスチック材料から成るシートによって形成されていると、極めてコンパクトな構造が得られる。この場合、半導体素子はその構成部分・接続エレメントによって、貫通孔の上側の端部に設けられた内部接続部上に直接に載設されてコンタクト形成されることができる。これによって、ボンディングワイヤまたは導体路の形での接続導体が中間担体の上面には全く必要なくなる。そうすると、種々異なる熱膨張係数の補償は実質的に中間担体と回路担体との間でのみ必要であって、この補償は、本発明により中間担体の下面領域に設けられたポリマー突起を介して実施される。
【００１４】
中間担体のための材料として、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｉｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマーー）または同じような熱膨張特性を有する材料から成るシートが特に良好に適している。この材料は例えば専門誌『Ａｄｖａｎｃｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（１９９８年７／８月号、第１５頁〜１８頁）』に記載されている。
【００１５】
有利な構成では、外部の接続エレメントは金属層によって、突起の外部の周縁に形成されており、この金属層は貫通孔内を金属被覆した際の延長として形成されている。この金属層には付加的なはんだ層が設けられていてもよいし、突起の内部の貫通孔も付加的にはんだ材料により充填されていてもよい。
【００１６】
本発明の特に有利な構成では、内部接続部が単に、貫通孔の内壁に沿った金属被覆の、各貫通孔の上側の開口を覆ったその都度１つの延長部として形成されている。この場合、内部接続部を形成するこの金属被覆層は中間担体の下面から貫通孔を通って、既に載設された半導体素子の構成部分・接続エレメントに直接に被着される。
【００１７】
少なくとも１つの半導体素子のための接続担体（Ａｎｓｃｈｌｕｓｓｔｒａｅｇｅｒ）を製作するための本発明による方法は以下のステップを有している。すなわち、
半導体素子をその接続面で、半導体素子の構成部分・接続部が担体基体の上面に位置するように平らな担体基体の上面に固定し、
担体基体の下面から貫通孔を、半導体素子の構成部分・接続エレメントの露出のために上面にまで貫穿し、
貫通孔の内壁と、半導体素子の、露出させられたコンタクト面とを、担体基体の下面の少なくとも一部分と同時に金属層で被覆し、
担体基体の下面の、孔の周縁を、環状の凹部によって少なくとも部分的に露出させる。
【００１８】
有利には、孔周縁を露出させるための、環状の凹部が、貫通孔の穿穴と同様にレーザ加工を用いて形成される。この際に同時に別のレーザ構造化法（Ｌａｓｅｒｓｔｒｕｋｔｕｒｉｅｒｕｎｇ）が導体路構造もしくは導体路パターンのために担体基体の下面で実施され得る。このプロセスステップでは、不要な金属面が除去され、残された金属面には付加的な金属層が設けられることができる。より大きな厚さを生ぜしめるために、この金属構造の上にろう接のために付加的なはんだ層（すず・鉛）が被着され得るので、ペースト印刷のための作業ステップは不要になる。
【００１９】
しかし、多少異なる方法過程も考えられ、この場合、突起は担体基体の下面に、既に半導体素子との接続以前に生ぜしめられる。この場合、突起は、担体基体の下面の、レーザ構造化法もしくはエンボシングによって生ぜしめられることができる。この場合、半導体素子は、突起が設けられている担体基体上に載置され、その後で貫通孔の穿穴が下面から、既に前成形された突起を通って担体基体の上面にまで実施され、引き続き金属被覆が行われる。
【００２０】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例につき詳説する。
【００２１】
図１〜図４に本発明による中間担体の製作が示されており、この際、中間担体は既にその製作および加工中に半導体素子に接続されてコンタクト形成される。中間担体１は担体基体１０を有しており、担体基体１０は、半導体素子の膨張係数と近似した低い膨張係数を有するＬＣＰシートから形成される。周知のようにＬＣＰの熱膨張係数はシリコンの熱膨張係数に近いので、この種の担体基体は、熱負荷時に異なる膨張による危険が生じる恐れなしに、半導体に直接接続されることができる。図１に示されているように、担体基体１０は、中間に位置する接着剤層３を介して半導体チップ２と結合され、半導体チップ２の構成部分・接続エレメントは金属パッド２１の形で担体基体１０に面している。接着剤層３は例えば２５〜５０μｍの厚さを有することができる一方で、担体基体１０を形成するＬＣＰシートは例えば１００〜２００μｍの厚さを有している。多層シートの使用も考えられ、この場合、層間に導体路構造もしくは導体路パターンが設けられていてもよい。
【００２２】
次のプロセスステップで、図２に示されているように、担体基体の下面１０ａから貫通孔１１が担体基体１０の上面にまで穿穴されるが、この穿穴は、各貫通孔１１がその都度、平らな構成部分・接続エレメント２１のうちの１つに一致するように行われる。これらの接続エレメントはこれにより露出させられる。穿穴はレーザ穿穴法により行われ、この場合、レーザビームは構成部分・接続エレメント２１が除去されないように調整される。
【００２３】
次のプロセスステップでは、貫通孔１１の内壁が完全にまたは少なくとも部分的に金属層１２により被覆され、その際、この金属層は、露出させられた構成部分・接続エレメント２１上に直接被着させられる。それにより半導体チップ２は直接に中間担体にコンタクトされている。金属被覆１２の被着時に担体基体１０の下面１０ａの残りの領域も完全にまたは部分的に金属層により被覆されることもできる。
【００２４】
図４に引き続き示されているように、今度は各貫通孔１１を取り巻くように環状の凹部１４が加工成形されるので、その都度、煙突状の突起１５が生ぜしめられ、突起１５は担体基体１０内に埋没した形で配置されているので、突起１５が下面１０ａを超えて突出することはない。突起１５の周縁は既に、先行の金属被覆もしくはメタライジングにより金属層１２で被覆されており、それにより、この周縁は直接的にプリント回路板とのコンタクトのための外部接続部もしくは外部端子として働く。凹部１４の深さは、要求される熱に対する耐久性によって決定される。それというのは、これらの突起１５は、中間担体１が一方ではその上に位置する半導体チップ２に対して、かつ他方ではプリント回路板に対して異なる熱膨張を生ぜしめた場合に発生する負荷を受容し、これを補償することができるからである。
【００２５】
理想的には、凹部１４は貫通孔１１に対して同心的に配置されるので、突起は対称的な管状の形状を有している。しかし、特定の理由からまたは寸法偏差に基づいて、凹部（図４）１６が、対応する貫通孔１１に対して偏心的に位置していることも考えられる。そのために、片寄って切れ込まれた突起１７がリングセグメントの形で生ぜしめられる。
【００２６】
凹部１４を加工成形すると同時に、所望の導体構造もしくは導体パターンが担体基体１０の下面にレーザ加工によって同じプロセスステップで加工成形されることもできる。この場合、不要な金属面は除去され、残りの金属面には付加的な金属層が設けられることができる。特により大きな金属厚さを得るために、はんだ材料が、突起の、外部コンタクト１８として働く周縁上に被着されることができる。
【００２７】
図６には、中間担体１と半導体チップ２とを備えた本発明によるモジュールの、プリント回路板とのコンタクト形成が示されており、この際、外部コンタクト１８はその都度、すず・鉛から成るはんだ層１９により強化されている。さらに図６から見て取れるように、すず・鉛合金１９が貫通孔１１の１つを充填していることもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
半導体素子に接続された本発明による中間担体を製作する第１ステップを概略的に示す図である。
【図２】
半導体素子に接続された本発明による中間担体を製作する第２ステップを概略的に示す図である。
【図３】
半導体素子に接続された本発明による中間担体を製作する第３ステップを概略的に示す図である。
【図４】
半導体素子に接続された本発明による中間担体を製作する第４ステップを概略的に示す図である。
【図５】
図４のステップに相当する中間担体を下面側から斜視的に見た断面図である。
【図６】
本発明による半導体モジュールの、プリント回路板への実装を概略的に示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004515077.tif 000003
2004515077.tif 000004
2004515077.tif 000005
2004515077.tif 000006
2004515077.tif 000007
2004515077.tif 000008
2004515077.tif 000009
2004515077.tif 000010
2004515077.tif 000011
2004515077.tif 000012
2004515077.tif 000013
2004515077.tif 000014
2004515077.tif 000015
2004515077.tif 000016
2004515077.tif 000017
2004515077.tif 000018
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515077.tif 000019
2004515077.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月6日(2003.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間担体に接続された半導体素子（２）によって形成されている半導体モジュールであって、中間担体が、プラスチック材料から成るシートの形の担体基体（１０）から成っており、このプラスチック材料の膨張係数が半導体素子（２）の膨張係数とほぼ同じである形式のものにおいて、
担体基体（１０）がその上面に内部接続部（２２）を、半導体素子（２）の構成部分・接続エレメント（２１）との接続のために有しており、
半導体素子が直接的に担体基体（１０）の上面に、構成部分・接続エレメント（２１）を直接的に内部接続部（２２）上に載置させるように結合されており、
担体基体（１０）の下面（１０ａ）には、外部接続部（１８）が回路担体（４）とのコンタクトのために設けられており、
担体基体（１０）の下面（１０ａ）から、複数の貫通孔（１１）がそれぞれ直接的に、上面の内部接続部（２２）のうちのいずれか１つにまで延びており、貫通孔の壁（１２）が少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面の内部接続部（２２）と下面の対応する外部接続部（１８）との間の導電接続を形成しており、
貫通孔（１１）の壁が、担体基体（１０）の下面（１０ａ）の領域において、貫通孔（１１）の周囲縁の近傍に加工成形された環状の凹部（１４；１６）によって少なくとも部分的に露出させられており、かつ外部接続部（１８）としての独立した突起（１５，１７）を形成している
ことを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
担体基体（１０）が接着剤層（３）を介して半導体素子（２）に結合されている、請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項３】
突起（１５）が同心的な環状の凹部（１４）により管状に形成されている、請求項１または２記載の半導体モジュール。
【請求項４】
突起（１７）が偏心的な、ほぼ環状の凹部（１６）により、ほぼ管セグメントの形状で形成されている、請求項１または２記載の半導体モジュール。
【請求項５】
担体基体（１０）として、ＬＣＰから成るシートが働く、請求項４記載の半導体モジュール。
【請求項６】
外部接続部（１８）が金属層の形で、突起（１５；１７）の、外部の周縁に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【請求項７】
外部接続部（１８）が付加的なはんだ層（１９）を支持している、請求項６記載の半導体モジュール。
【請求項８】
貫通孔（１１）が少なくとも部分的にはんだ材料（１９）により充填されている、請求項６または７記載の半導体モジュール。
【請求項９】
内部接続部（２２）が担体基体（１０）の上面において、担体基体（１０）の表面に結合された半導体素子の構成部分・接続エレメント（２１）上に設けられた金属層によって形成されており、金属層（１２）が一貫して、貫通孔の壁と、構成部分・接続エレメント（２１）の、該貫通孔に面したコンタクト面とを被覆している、請求項１から８までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
少なくとも１つの半導体素子を備えた、請求項１から９までのいずれか１項記載の半導体モジュールを製作するための方法において、製作が以下のステップに従って、つまり
半導体素子（２）をその接続面で、半導体素子（２）の構成部分・接続エレメント（２１）が担体基体（１０）の上面に載着するように平らな担体基体（１０）の上面に固定し、
担体基体（１０）の下面（１０ａ）から孔（１１）を、半導体素子（２）の構成部分・接続エレメント（２１）の露出のために上面にまで貫穿し、
貫通孔（１１）の内壁と、構成部分・接続エレメント（２１）の、露出させられた表面とを金属層（１２）で被覆し、
担体基体（１０）の下面の、貫通孔（１１）の周縁をその都度、環状に延在する凹部（１４；１６）によって露出させる、
ことを特徴とする、半導体モジュールを製作するための方法。
【請求項１１】
凹部（１４；１６）を孔周縁の露出のためにレーザ加工によって生ぜしめる、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
凹部を担体基体（１０）の下面の型押しにより生ぜしめ、その後で、半導体素子（２）を担体基体（１０）の上面に載設し、さらに、貫通孔（１１）を下面から穿設し、最後に、貫通孔の内壁と、半導体素子の、露出させられた構成部分・接続エレメントとを金属層（１２）により被覆する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
担体基体（１０）の下面に被着された金属層（１３）をレーザ加工により、導体路構造を生ぜしめるために部分的に除去する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも突起（１５）の周縁に、はんだ金属被覆が設けられる、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
半導体モジュールならびに該半導体モジュールを製作するための方法。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本発明は、少なくとも１つの半導体素子を備えたモジュールであって、半導体素子が平らな担体基体に配置されており、
該担体基体の上面には、内部接続部が、半導体素子の構成部分・接続エレメントとの接続のために形成されており、
前記担体基体の下面には、外部接続部が、回路担体とのコンタクトのために設けられており、
前記担体基体の、上面と下面との間の貫通孔の壁が、少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面の内部接続部と下面の対応する外部接続部との間の導電接続を形成している
形式のものに関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
さらに、本発明は、このような半導体モジュールを製作するための方法に関する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
イギリス国特許第２３４９０１４号明細書には、半導体素子と中間担体とを備えた電子的なモジュールを製作するための方法が開示されており、この方法では、半導体素子ははんだボールを用いて中間担体に固定され、中間担体はさらにはんだボールを介してプリント回路板に固定される。中間担体の下面では、はんだボールの周りの領域がその都度環状に切欠かれているので、独立したコンタクト突起が形成され、これらのコンタクト突起は、誘電性の構造が温度に基づいて膨張した際の応力補償を可能にする。
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の半導体モジュールを改良するとともに、そのようなモジュールのための製作方法を提案して、半導体素子がアンダーフィルなしに中間担体に直接コンタクトできるようにし、かつ中間担体が回路担体に付加的な手段なしにコンタクトできるようにし、その際に、使用された材料の、種々異なる膨張係数が不都合な形で現れることのないようにすることである。この際に、半導体素子は中間担体と共に、極めてコンパクトな構造のモジュールであるべきである。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明により、課題の第１の部分は、平らな担体基体上に少なくとも１つの半導体素子を備えたモジュールであって、担体基体がプラスチック材料から成るシートから成っており、このプラスチック材料の膨張係数が半導体素子の膨張係数とほぼ同じである形式のものにおいて、
担体基体がその上面に内部接続部を、半導体素子の構成部分・接続エレメントとの接続のために有しており、
半導体素子が直接的に担体基体の上面に、構成部分・接続エレメントを直接的に内部接続部上に載置させるように結合されており、
担体基体の下面には、外部接続部が回路担体とのコンタクトのために設けられており、
担体基体の下面から、複数の貫通孔がそれぞれ直接的に、上面の内部接続部のうちのいずれか１つにまで延びており、貫通孔の壁が少なくとも部分的に金属被覆されており、その都度、上面の内部接続部と下面の対応する外部接続部との間の導電接続を形成しており、
貫通孔の壁が、担体基体の下面の領域において、貫通孔の周囲縁の近傍に加工成形された環状の凹部によって少なくとも部分的に露出させられており、かつ外部接続部としての独立した突起を形成している
ことを特徴とする半導体モジュールによって解決される。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
特にコンパクトな構造は、本発明により、中間担体が、半導体素子、つまり一般的にはシリコンの膨張係数とほぼ同じ膨張係数を有するプラスチック材料から成るシートによって形成されることにより得られる。この場合、半導体素子はその構成部分・接続エレメントによって、貫通孔の上側の端部に設けられた内部接続部上に直接に載設されてコンタクト形成されることができる。これによって、ボンディングワイヤまたは導体路の形での接続導体が中間担体の上面には全く必要なくなる。そうすると、種々異なる熱膨張係数の補償は実質的に中間担体と回路担体との間でのみ必要であって、この補償は、本発明により中間担体の下面領域に設けられたポリマー突起を介して実施される。




【国際調査報告】
2004515077.tif 000021
2004515077.tif 000022
2004515077.tif 000023
2004515077.tif 000024
2004515077.tif 000025
2004515077.tif 000026