(57)【要約】【課題】受動部品を内蔵した半導体装置において、コストアップを伴うことなく、実装設計が容易で、高い信頼性を有し、高密度に実装された半導体装置を提供する。【解決手段】回路基板２と、回路基板２の上部に配置された受動部品４と、受動部品４を覆うようにして回路基板２の上部に配置され、且つ、ボンディングワイヤ６を介して、回路基板２と電気的に接続された半導体チップ１と、半導体チップ１と受動部品４とを被覆する被覆樹脂３とを備える半導体装置１０１である。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
上記回路基板の上部に配置された少なくとも１つの受動部品と、
上記受動部品を覆うようにして上記回路基板の上部に配置され、且つ、複数の導電体を介して、上記回路基板と電気的に接続された半導体チップと、
上記半導体チップと上記受動部品とを被覆する被覆樹脂と
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
上記半導体チップと上記回路基板とが支持体を介して固定されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記導電体は、ボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記半導体チップの一面を覆う接着シートをさらに備え、
上記少なくとも１つの受動部品と上記半導体チップとは、上記接着シートを介して、お互いに接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
上記半導体チップと上記回路基板との間に形成される空間に充填された充填樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記回路基板の、上記半導体チップと対向する面は、第１面と、第１面から窪んでいる第２面とを含み、
上記受動部品は、上記第２面上に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
上記半導体チップは、上記第１面上に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
上記支持体の高さは、上記受動部品の高さ以上であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項９】
上記支持体は、上記半導体チップの重心の下部に配置されることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記支持体の材料は、シリコンであることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記半導体チップの一面を覆う接着シートをさらに備え、
上記支持体、または、上記支持体および上記少なくとも１つの受動部品と、上記半導体チップとは、上記接着シートを介して、お互いに接着されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項１２】
上記少なくとも１つの受動部品の共通端子は、それぞれ、上記半導体装置の中央向きとなるように配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
上記共通端子は、接地端子であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動部品および半導体チップを樹脂封止するパッケージを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップが樹脂からなる封止部材により封止された樹脂封止型半導体装置がよく知られている。近年、抵抗器やコンデンサといった受動部品を取り込んだ樹脂封止型半導体装置が多く見られるようになり、樹脂封止型半導体装置の高密度化、高集積化、モジュール化が進んでいる（例えば、特許文献１〜４を参照）。
【０００３】
図２０〜図２３は、従来の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示す断面図である。例えば、図２０に示す半導体装置１２０では、半導体チップ１と受動部品４とが、回路基板２の一主面上において、お互いに隣接するように配置されている。すなわち、半導体チップ１と受動部品４とは、回路基板２の同一の一主面上に固定されている。
【０００４】
また、図２１に示す半導体装置１２１では、回路基板２自体の内部に受動部品４が埋め込まれている。一方、半導体チップ１は、図２０の半導体装置１２０と同様、回路基板２の一主面上に配置されている。このように、半導体装置１２１では、受動部品４は回路基板２の一主面上に配置されておらず、それにより、回路基板２の一主面上における受動部品４が実装される実装領域は不要となる。
【０００５】
図２０の半導体装置１２０および図２１の半導体装置１２１では、いずれにおいても、半導体チップ１と回路基板２とは、ボンディングワイヤ６を介して、電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６は、回路基板２の一主面上に配置された配線１１と電気的に固着されており、配線１１は、回路基板２を貫通し、回路基板２の他の一主面上に配置されている。回路基板２の他の一主面上に配置された配線１１は、外部電極端子５と接続している。半導体装置１２０は、それら複数の外部電極端子５を介して、外部の装置と電気的に接続している。なお、絶縁層１０ａおよび絶縁層１０ｂは、回路基板２の各々の一主面上に配置された配線１１を被覆し、配線１１を保護している。
【０００６】
さらに、図２０の半導体装置１２０および図２１の半導体装置１２１では、いずれにおいても、回路基板２の一主面上に被覆樹脂３が配置されており、半導体チップ１および受動部品４を封止している。
【０００７】
一方、図２０の半導体装置１２０において、ボンディングワイヤ６を用いたワイヤボンディング法に代えて、フリップチップボンディング法を採用したものが、図２２に示す半導体装置１２２である。同様に、図２１の半導体装置１２１において、ボンディングワイヤ６を用いたワイヤボンディング法に代えて、フリップチップボンディング法を採用したものが、図２３に示す半導体装置１２３である。
【０００８】
図２２の半導体装置１２２および図２３の半導体装置１２３では、いずれにおいても、半導体チップ１と配線１１とは、半導体チップ１の回路基板２側の一主面上に設けられたバンプ１４を介して、電気的に接続されている。
【０００９】
図２２の半導体装置１２２および図２３の半導体装置１２３では、図２０の半導体装置１２０および図２１の半導体装置１２１とは異なり、半導体チップ１の回路基板２側の一主面上（言い換えれば、半導体チップ１の直下）に配線１１を配置することができる。それにより、ボンディングワイヤ６が存在する領域が不要となるので、半導体チップ１の回路基板２への実装面積を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１１１６７６号公報（２００４年４月８日公開）
【特許文献２】特開２０００−２６９４０３号公報（２０００年９月２９日公開）
【特許文献３】特開平６−１３４９０号公報（１９９４年１月２１日公開）
【特許文献４】特開平５−２９１４８１号公報（１９９３年１１月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、パッケージの高密度実装が進むに従い、抵抗やコンデンサといった受動部品を半導体チップと共に内部に取り込み、半導体チップと受動部品とをモジュール化するパッケージ、すなわち、上述したようなパッケージが、年々増加して来ている。従来、抵抗等の受動部品は、装置機器メーカー（ユーザ）により、半導体チップが搭載されたパッケージと共に実装基板に配置されるものであった。
【００１２】
図２０の半導体装置１２０や図２２の半導体装置１２２では、半導体チップ１と受動部品４とが同一の回路基板２上に実装されている。この形態では、半導体チップ１と回路基板２との接続方法には、半導体装置１２０のように、ボンディングワイヤ６を用いたワイヤボンディング法による場合、半導体装置１２２のように、バンプ１４を用いたフリップチップボンディング法による場合、あるいは、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）による場合、がある。いずれの接続方法を採用した場合でも、当然のことながら、モジュール化した場合の実装面積を、半導体チップ１や受動部品４が占めるトータルの面積よりも小さくすることができない。
【００１３】
もちろん、フリップチップボンディング法やＷＬＣＳＰであれば、ワイヤボンディング法と比較し、実装面積を小さくすることができる。しかし、近年のＬＳＩチップの高集積化によるチップ当たりの端子数が大幅に増加し、ＰＡＤの多列化等が必須となる場合、フリップチップボンディング法やＷＬＣＳＰでの実装設計は、ＰＡＤに対する基板側端子の設定・配置が物理的に困難・不可能な場合がある。
【００１４】
一方、ワイヤボンディング法であれば、基板側端子の設定・配置の制約が受けにくい。このため、実装面積が大きくなってしまうものの、フリップチップボンディング法やＷＬＣＳＰと比較して、実装設計は容易となる。
【００１５】
これに対し、図２１の半導体装置１２１や図２３の半導体装置１２３では、半導体チップ１は回路基板２上に実装されている一方、受動部品４は回路基板２の内部に内蔵されている。この形態でも、半導体チップ１と回路基板２との接続方法には、半導体装置１２１のように、ボンディングワイヤ６を用いたワイヤボンディング法による場合、半導体装置１２３のように、バンプ１４を用いたフリップチップボンディング法による場合、あるいは、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）による場合、がある。いずれの接続方法を採用した場合でも、受動部品４を実装するための実装領域が不要となり、図２０の半導体装置１２０および図２２の半導体装置１２２と比較し、モジュール化した場合の実装面積を小さくすることができる。
【００１６】
しかし、受動部品４は、回路基板２を製造する基板メーカーにより、回路基板２の内部に内蔵されることになる。このため、受動部品４の信頼性は基板メーカーに依存することになり、それゆえ、装置機器メーカーが期待する信頼性を、半導体チップ１およびそれを封止するパッケージを用いた半導体装置を製造する半導体メーカーが担保することができない。また、受動部品４の内蔵により、回路基板２は必然的に厚膜化し、さらに、回路基板２の製造に要するコストの増大は避けられない。
【００１７】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、高い信頼性を有し、且つ、高密度実装可能な半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、回路基板と、上記回路基板の上部に配置された少なくとも１つの受動部品と、上記受動部品を覆うようにして上記回路基板の上部に配置され、且つ、複数の導電体を介して、上記回路基板と電気的に接続された半導体チップと、上記半導体チップと上記受動部品とを被覆する被覆樹脂とを備える。
【００１９】
上記構成によれば、受動部品と半導体チップが重なって実装されているので、受動部品と半導体チップとを設置するために必要な基板実装面積を、受動部品と半導体チップの横面積の合計面積に対して小さくすることができる。
【００２０】
これにより、安価でかつ、実装設計が容易で、高い信頼性を有し、半導体チップや受動部品を高密度に実装された樹脂封止型半導体装置を提供することができる。
【００２１】
上記半導体チップと上記回路基板とが支持体を介して固定されていることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、受動部品の高さが異なる場合や、受動部品に固定できない場合でも、支持体により、半導体チップを安定させ、固定することができる。
【００２３】
上記導電体は、ボンディングワイヤであることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、ボンディングワイヤで電気的に接続するワイヤボンディング法は、他の電気的接続方法に比べ、半導体チップにおける端子の設定や配置についての物理的制約が少ないため、単位面積あたりの端子数を増加させることができるようになり、相対的に半導体チップの高集積化が可能となる。また、半導体装置の実装設計が容易であり、高密度に実装させた半導体装置を提供できる。
【００２５】
ここで、「物理的制約」とは、例えば、狭ピッチの千鳥端子配列への対応の要否に基づく制約である。例えば、半導体チップにおける端子（電極パッド）は幾らでも狭ピッチ化は可能である一方、回路基板における端子（電極パッド）は、フリップチップボンディング法であれば、３５〜４０ｕｍピッチが限界となる。さらに、多数ピン対応のために端子配列の千鳥化が必要となる場合、回路基板の角部分では配線の引き廻しは不可となる。また、半導体チップの端子および回路基板の端子の各仕上がり精度、ならびに、半導体チップと回路基板との接合精度は、いずれも、かなりの高精度が要求される。
【００２６】
このような状況下においては、半導体チップの端子と回路基板の端子とを接続する方法として、ワイヤボンディング法を用いることが有効である。
【００２７】
上記半導体チップの一面を覆う接着シートをさらに備え、上記少なくとも１つの受動部品と上記半導体チップとは、上記接着シートを介して、お互いに接着されていることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、容易に受動部品との接着および固定が可能となり、製造コストを抑えることができる。
【００２９】
上記半導体チップと上記回路基板との間に形成される空間に充填された充填樹脂をさらに備えることが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、半導体チップをより安定させて固定することができ、確実に気泡無く充填および接着することができる。
【００３１】
上記回路基板の、上記半導体チップと対向する面は、第１面と、第１面から窪んでいる第２面とを含み、上記受動部品は、上記第２面上に配置されていることが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、窪みに受動部品を形成することにより、受動部品を実装するための体積を抑えることができ、より高密度に実装された半導体装置を提供することができる。
【００３３】
上記半導体チップは、上記第１面上に配置されていることが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、半導体チップをより安定固定することができる。
【００３５】
上記支持体の高さは、上記受動部品の高さ以上であることが好ましい。
【００３６】
上記構成によれば、半導体チップを支持体により固定することができるので、より安定して半導体チップを固定することが可能である。
【００３７】
上記支持体は、上記半導体チップの重心の下部に配置されることが好ましい。
【００３８】
上記構成によれば、半導体チップをより安定固定することができる。
【００３９】
上記支持体の材料は、シリコンであることが好ましい。
【００４０】
上記構成によれば、シリコン（Ｓｉ）は優れた耐熱性を有しており、シリコンを材料とする支持体を用いることにより、より信頼性の高い半導体装置を提供できる。
【００４１】
上記半導体チップの一面を覆う接着シートをさらに備え、上記支持体、または、上記支持体および上記少なくとも１つの受動部品と、上記半導体チップとは、上記接着シートを介して、お互いに接着されていることが好ましい。
【００４２】
上記構成によれば、容易に受動部品との接着および固定が可能となり、製造コストを抑えることができる。
【００４３】
上記少なくとも１つの受動部品の共通端子は、それぞれ、上記半導体装置の中央向きとなるように配置されていることが好ましい。
【００４４】
上記構成によれば、少なくとも１つの受動部品の共通端子の各々が接続される共通配線を効率よく配置し、配線長を短くすることができる。
【００４５】
上記共通端子は、接地端子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明は、以上のように、回路基板と、上記回路基板の上部に配置された少なくとも１つの受動部品と、上記受動部品を覆うようにして上記回路基板の上部に配置され、且つ、複数の導電体を介して、上記回路基板と電気的に接続された半導体チップと、上記半導体チップと上記受動部品とを被覆する被覆樹脂とを備えているものである。
【００４７】
それゆえ、高い信頼性を有し、且つ、高密度実装可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視透過図である。
【図１Ｂ】上記半導体装置における、半導体チップの近傍の様子を示す斜視透過図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視透過図である。
【図２Ｂ】上記半導体装置における、半導体チップの近傍の様子を示す斜視透過図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視透過図である。
【図３Ｂ】上記半導体装置における、半導体チップの近傍の様子を示す斜視透過図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視透過図である。
【図４Ｂ】上記半導体装置における、半導体チップの近傍の様子を示す斜視透過図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図１８】受動部品の概略構成を示す模式図である。
【図１９Ａ】複数の受動部品の実装形態を示す模式図である。
【図１９Ｂ】複数の受動部品の他の実装形態を示す模式図である。
【図２０】従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２１】従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２２】従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２３】従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る半導体装置について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態に係る半導体装置１０１の概略構成を示す斜視透過図である。図１Ｂは、図１Ａの半導体装置１０１における、半導体チップ１の近傍の様子を示す斜視透過図である。また、図２Ａは、図１Ａの半導体装置１０１において、さらに、半導体チップ１と回路基板２との間の領域が充填樹脂８により充填された半導体装置１０２の概略構成を示す斜視透過図である。図２Ｂは、図２Ａの半導体装置１０２における、半導体チップ１の近傍の様子を示す斜視透過図である。さらに、図５、図６および図７は、図１Ａおよび図１Ｂの半導体装置１０１の概略構成を示す断面図、図８は、図２Ａおよび図２Ｂの半導体装置１０２の概略構成を示す断面図である。
【００５０】
図１Ａ、図１Ｂおよび図５に示すように、半導体装置１０１は、回路基板２の上部に、半導体チップ１と、受動部品４と、それら半導体チップ１および受動部品４を被覆する被覆樹脂３と、を備えた構成である。
【００５１】
半導体チップ１は、特に限定されず、どのような種類の半導体チップでも使用可能である。また、半導体チップ１の形状は、特に限定はしないが長方形の板状のものを用いることができる。さらに、半導体チップ１の、最大の面積を有する最大面は、回路基板２の半導体チップ１を実装する面と平行である。
【００５２】
受動部品４は、特に限定されないが、例えば、コンデンサ、抵抗器、インダクタなどが挙げられる。
【００５３】
半導体装置１０１は、回路基板２に受動部品４が電気的に接続かつ固定されており、さらに、受動部品４を覆うように半導体チップ１が配置されている。また、受動部品４は、その半導体チップ１に対向する面が、半導体チップ１と接着している。図示はしないが、半導体装置１０１は、半導体チップ１に対向する面が半導体チップ１とは接着しない、他の受動部品４をさらに備えていてもよい。要は、半導体装置１０１は、半導体チップ１と接着する受動部品４と、半導体チップ１と接着しない受動部品４とを、備えていてもよい。
【００５４】
図５の紙面における上方向を上、下方向を下と定義した場合、半導体チップ１と接着する受動部品４は、半導体チップ１と接着しない受動部品と比べて上下方向の高さが高い。また、半導体チップ１と接着する受動部品４が複数存在する場合、半導体チップ１と接着する受動部品４の上下方向の高さは同一であり、かつ、半導体チップ１と回路基板２それぞれに対向する面は平面となるように加工されている。
【００５５】
すなわち、半導体チップ１と接着する受動部品４は、例えば略柱状や略直方体の形状であることが望ましい。この構成により、半導体チップ１、半導体チップ１と接着する受動部品４、および、回路基板２をより安定させて固定することができる。もちろん、受動部品４の形状は、略柱状や略直方体に限られるものではない。要は、対向する、半導体チップ１と回路基板２との間に配置されたときに、半導体チップ１を回路基板２の上部で、安定的に固定させることができる形状であればよい。また、半導体チップ１と接着しない受動部品４に関しては、回路基板２と電気的に接続、且つ、固定できる形状であれば特にその形状は限定されない。
【００５６】
回路基板２の上部に配置された半導体チップ１、受動部品４およびその他の構成物は、被覆樹脂３により封止されている。被覆樹脂３の材質としては、半導体パッケージに一般的に用いられている樹脂であれば特に限定しないが、エポキシ樹脂などを用いることができる。被覆樹脂３による封止方法としては、プレスおよび金型を用いて圧力を印加して樹脂成型するトランスファーモールド法や、コンプレッションモールド法や、液状樹脂を滴下し硬化することで被覆するポッティング法などを用いることができる。被覆樹脂３により封止することにより、半導体チップ１を物理的および化学的に保護することができる。
【００５７】
回路基板２は、その片面あるいは両面に、複数の配線１１を有する配線層を有している。回路基板２の形状は、特に限定されず、例えば、長方形の板状である。回路基板２は、例えば、ガラスエポキシ材、ＢＴレジン、ポリイミドなどの有機絶縁基材に銅配線をパターンニングした回路基板や、金属製のリードフレームといった各種回路基板の使用が可能である。また、配線１１は、配線１１の酸化や劣化を防ぐため、回路基板２の一方の面において絶縁層１０ａにより覆われており、他方の面において絶縁層１０ｂにより覆われている。絶縁層１０ａおよび絶縁層１０ｂは、例えば、ソルダーレジストを用いることができるが、絶縁層１０ａおよび絶縁層１０ｂの材料種については、絶縁性を有する材質であれば特に限定はない。回路基板２では、上面および下面のいずれにおいても複数の配線１１が配置されており、上面と下面に配置された配線１１の一部同士は、貫通孔を通じて、電気的に結線されている。
【００５８】
受動部品４と回路基板２とを電気的に接続する手法としては、特に限定はしないが、一般的な半田ペーストを介してリフロー実装する半田実装を用いることができる。他にも、フロー半田付け法や、銀ペースト法、テーピング接続などを用いることができる。
【００５９】
回路基板２における、半導体チップ１の実装面とは反対の面（裏面）には、配線１１と電気的に接続した外部電極端子５が設けられている。外部電極端子５としては、球形の半田ボールが用いられており、図５に示すように、回路基板２の裏面に、複数の半田ボールが等間隔に形成されている。外部電極端子５の形状については、球形の半田ボール以外にも金からなるランド形状などを適用することも可能であり、特に限定はしない。
【００６０】
さらに、半導体装置１０１は、図１Ａおよび図６に示すように、半導体チップ１と回路基板２の配線１１とが、導電体であるボンディングワイヤ６によって、電気的に接続されていてもよい。ボンディングワイヤ６は、ワイヤボンディング法を用いて形成される。ボンディングワイヤ６の材質として金などを用いることができる。
【００６１】
また、導電体としてボンディングワイヤ６を用いる場合、ボンディングワイヤ６の配置設計性を高めるため、ボンディングワイヤ６との接続用パッド（図示せず）は半導体チップ１の周辺に配置されている。一方、回路基板２においては、ボンディングワイヤ６を配線１１と接続する箇所には、絶縁層１０ａが形成されていない。ボンディングワイヤ６を用いることにより、安価で、且つ、実装設計が容易な半導体装置１０１を提供することができる。
【００６２】
さらに、半導体装置１０１においては、半導体チップ１と接着する受動部品４の半導体チップ１との接着を行う方法としては、絶縁性を有する接着材を用いて接着する方法が挙げられる。耐熱性の観点から、熱硬化性のペースト状の接着材や、シート状の接着材を用いて接着することができる。接着材の形態については、特に限定はないが、半導体チップ１の下面一面に厚みが均一の接着層を形成する手法を用いることができる。
【００６３】
例えば、そのようなシート状の接着材として、図１Ａおよび図７に示すように、固体状の接着シート７を半導体チップ１の下面一面に貼り付け、熱処理または熱圧着により、半導体チップ１と受動部品４とを接着していてもよい。加工の容易性や半導体としての適用の観点から、接着シート７は熱硬化性、高耐熱性、高絶縁性を備える接着シートを適用できる。また、接着シート７の材質は、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などであることが望ましい。半導体チップ１や受動部品４に凹凸があっても気泡無く確実に接着することができる。さらに、取り扱いや加工が容易であるという効果を奏す。
【００６４】
さらに、図２Ａ、図２Ｂおよび図８に示すように、半導体チップ１と回路基板２との間に形成される領域が、被覆樹脂３の代わりに、充填樹脂８によって充填されていてもよい。充填樹脂８は、半固体状の樹脂であって、部品の接着の際、熱によりゲル状に溶融する性質、すなわち、熱可塑性を有し、耐熱性の高い樹脂を適用できる。充填樹脂８で充填することにより、半導体チップ１と回路基板２との間の領域を気泡なく、より確実な充填および接着することができる。また、充填樹脂８は、半導体チップ１の横平面と同じサイズである。
【００６５】
ここで、「半固体状」とは、例えばエポキシ樹脂であれば、一度液化・溶融してから反応硬化するという特性があり、この液化・溶融反応を途中で止めた状態のことである。この「半固体状」の場合、常温では固体であり、ある温度以上で反応再開し、液化・溶融を開始することになる。また、「半固体状」の樹脂に混ぜ物等の処方をすることで、液状化を、よりゲル的な状態に保持することが可能となる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、本実施の形態２に係る半導体装置の構成は、下記で説明する構成以外はすべて、上記の実施形態１の構成と同様である。
【００６７】
図９は、本実施の形態２に係る半導体装置１０９の概略構成を示す断面図である。図１０は、図９の半導体装置１０９において、さらに、半導体チップ１と回路基板２との間の領域が充填樹脂８により充填された半導体装置１１０の概略構成を示す断面図である。
【００６８】
図９に示すように、半導体装置１０９では、回路基板２の、半導体チップ１の実装面に、窪みが形成されている。すなわち、回路基板２の、半導体チップ１の実装面は、第１面１２と、第１面１２から窪んでいる第２面１３と、から構成されている。第１面１２と第２面１３とは、お互いに平行で、且つ、それぞれは平面である。第２面１３を含む窪みの形状は、回路基板２の半導体チップ１の実装面を、回路基板２に対する垂直方向から見た場合、長方形の形状を有している。
【００６９】
受動部品４は、第２面１３上において、配線１１（図示省略）と電気的に接続、且つ、第２面１３上に固定されており、この構成により、受動部品４を実装するために必要とする空間を抑えることができるので、より高密度に実装された半導体装置１０９を提供することができる。
【００７０】
また、図９の紙面における上方向を上、下方向を下と定義した場合、回路基板２の半導体チップ１の実装面に形成される窪みの上下方向の深さ、すなわち、第１面１２に対する第２面１３の上下方向の深さに関しては特に限定はなく、受動部品４の上下方向の高さより深くても浅くてもどちらでもよい。
【００７１】
受動部品４を実装するための空間を小さくするためには、一番高い高さを有する受動部品４と同等若しくはそれ以上の窪みの深さを有していることが望ましい。第１面１２に対する第２面１３の上下方向の深さが、上下方向の高さより深い場合、半導体チップ１は第１面１２と接着、且つ、固定されている。また、半導体チップ１は、第２面１３を含む窪みを覆っている。さらに、第１面１２に対する第２面１３の上下方向の深さが、受動部品４の上下方向の高さより浅い場合、半導体チップ１は受動部品４に接着されることになる。
【００７２】
また、図１０の半導体装置１１０では、上記窪みは、被覆樹脂３の代わりに、半導体チップ１が配置されている高さまで充填樹脂８により充填されている。これにより、上記窪みを、隙間無く、充填樹脂８により充填することができる。
【００７３】
また、半導体装置１０９および半導体装置１１０によれば、回路基板２を製造する回路基板メーカーが受動部品４を回路基板２に内蔵する必要がなくなるので、生産管理が容易で、信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００７４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。なお、本実施の形態３に係る半導体装置の構成は、下記で説明する構成以外はすべて、上記の実施形態１の構成と同様である。
【００７５】
図３Ａは、本発明の実施形態３に係る半導体装置１０３の概略構成を示す斜視透過図である。図３Ｂは、図３Ａの半導体装置１０３における、半導体チップ１の近傍の様子を示す斜視透過図である。また、図４Ａは、図３Ａの半導体装置１０３において、さらに、半導体チップ１と回路基板２との間の領域が充填樹脂８により充填された半導体装置１０４の概略構成を示す斜視透過図である。図４Ｂは、図４Ａの半導体装置１０４における、半導体チップ１の近傍の様子を示す斜視透過図である。さらに、図１１〜図１４は、図３Ａおよび図３Ｂの半導体装置１０３の概略構成を示す断面図、図１５は、図４Ａおよび図４Ｂの半導体装置１０４の概略構成を示す断面図である。
【００７６】
図３Ａ、図３Ｂおよび図１１に示すように、半導体装置１０３は、半導体チップ１と回路基板２との間に支持体９が形成されている。支持体９は、半導体チップ１を支持し、且つ、固定するための部材である。支持体９の材料は、シリコン（Ｓｉ）を用いることができる。シリコンを用いることにより、半導体チップ１と同じシリコン成分を有することになるため、加工しやすいなどの利点がある。また、シリコンを用いた場合、半導体チップ１と支持体９との間で線膨張係数、弾性率といった物理特性が近くなる。それにより、半導体チップ１および支持体９のいずれにも応力などの発生が抑制されるため、より信頼性の高い半導体装置を実現することができる。
【００７７】
図１１の紙面における上方向を上、下方向を下と定義した場合、上記の実施の形態１のように、受動部品４に半導体チップ１を接着固定し安定させるためには、（ａ）半導体チップ１と接着するための複数の受動部品４で上下方向の高さが同じであること、（ｂ）接着面が平面であることが必要であること、（ｃ）受動部品４が揺らがないこと、および、（ｄ）受動部品４の配置が半導体チップ１に対して偏っていないことが必要である。
【００７８】
上下方向が一番高い受動部品４と同等の高さ、または、上下方向が一番高い受動部品４より高い高さの支持体９を半導体チップ１と回路基板２の間に形成することにより、半導体チップ１が傾くなどの問題を防ぐことができる。また、支持体９は、半導体チップ１の重心を含む領域と接着固定していることが望ましい。これにより、半導体チップ１の傾きなどの問題を防ぐことができる。
【００７９】
例えば、図１２に示すように、すべての受動部品４が支持体９の上下方向の高さより低い場合であっても、半導体チップ１を安定させ、且つ、固定することができる。
【００８０】
また、図１３に示すように、半導体チップ１および回路基板２が導電体としてのボンディングワイヤ６で接続していてもよい。
【００８１】
支持体９と半導体チップ１は、熱硬化性の接着剤で接着固定されていても良いし、図１４で示すように、接着シート７で接着固定されていても良い。また、半導体チップ１と回路基板２で形成される領域は、図４Ａ、図４Ｂおよび図１５に示すように、充填樹脂８で充填してもよい。
【００８２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施形態４について説明する。なお、本実施の形態４に係る半導体装置の構成は、下記で説明する構成以外はすべて、上記の実施形態２の構成と同様である。
【００８３】
図１６は、本実施形態４に係る半導体装置１１６の概略構成を示す断面図、図１７は、図１６の半導体装置１１６において、さらに、半導体チップ１と回路基板２との間の領域が充填樹脂８により充填された半導体装置１１７の概略構成を示す断面図である。
【００８４】
半導体装置１１６は、上記の実施形態２と同様に、第２面１３を含む窪みに受動部品４が配置されている。さらに、半導体チップ１と回路基板２との間に支持体９が形成されている。支持体９は、半導体チップ１を支持し、且つ、固定するための部材である。
【００８５】
図１６の紙面における上方向を上、下方向を下と定義した場合、上下方向が一番高い受動部品４と同等の高さ、または、上下方向が一番高い受動部品４より高い高さの支持体９を半導体チップ１と回路基板２の間に形成することにより、半導体チップ１の揺らぎや傾きなどの問題を防ぐことができる。
【００８６】
また、図１７に示す半導体装置１１７では、半導体チップ１と第２面１３との間に形成される領域に充填樹脂８で充填している。
【００８７】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施形態５について説明する。図１８は、受動部品４の概略構成を示す模式図、図１９Ａは、複数の受動部品４の実装形態を示す模式図、図１９Ｂは、受動部品４の他の実装形態を示す模式図である。
【００８８】
一般に、コンデンサや抵抗といった受動部品４は、本体４１と、固有端子４２と、共通端子４３と、から構成されている。受動部品４は、固有端子４２と共通端子４３との間における電圧印加により、所望の特性を示す部品である。固有端子４２は、受動部品４毎に異なる電圧値が印加される端子である一方、共通端子４３は、受動部品４に共通の電圧値が印加される端子である。共通端子４３は、例えば接地端子（ＧＮＤ端子）である。
【００８９】
例えば、図１９Ａの半導体装置１１９ａにおいては、４つの受動部品４ａ〜４ｄが実装されている。受動部品４ａ〜４ｄの、各々の共通端子４３ａ〜４３ｄは、同一の共通配線５２に接続されている。共通配線５２は、対応する貫通孔５３まで延びている。また、受動部品４ａ〜４ｄの、各々の固有端子４３ａ〜４３ｄは、それぞれに対応する貫通孔５３まで延びる、各々の固有配線５１に接続されている。
【００９０】
一方、例えば、図１９Ｂの半導体装置１１９ｂにおいては、４つの受動部品４ａ〜４ｄが実装されている。受動部品４ａ〜４ｄの、各々の共通端子４３ａ〜４３ｄは、同一の共通配線５２に接続されている。共通配線５２は、対応する貫通孔５３まで延びている。一方、受動部品４ａ〜４ｄの、各々の固有端子４３ａ〜４３ｄは、それぞれに対応する貫通孔５３まで延びる、各々の固有配線５１に接続されている。
【００９１】
ここで、図１９Ｂの半導体装置１１９ｂが、図１９Ａの半導体装置１１９ａと異なる点は、受動部品４ａ〜４ｄの、各々の共通端子４３ａ〜４３ｄが半導体装置１１９ｂの中央向きに配置されている点である。
【００９２】
図１９Ｂから明らかなように、受動部品４ａ〜４ｄの、各々の共通端子４３ａ〜４３ｄを半導体装置１１９ｂの中央向きに配置することにより、共通配線５２を効率よく配置し、共通配線５２の全長を短くすることができる。
【００９３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９４】
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。すなわち、本発明は、片面あるいは貫通孔等を用いて結線された両面の配線層を有する回路基板と、回路基板の表面側を被覆するように少なくとも１種類以上の樹脂が形成され、該被覆樹脂内部に少なくとも１つ以上の導電体を介して電気接続された半導体チップと、少なくとも１つ以上の該回路基板上に実装された抵抗もしくはコンデンサといった受動部品とを内蔵し、該回路基板の裏面側に外部電極端子が形成された半導体装置において、半導体チップが、受動部品の上にある半導体装置である。
【００９５】
上記半導体装置において、半導体チップと回路基板間を電気接続する導電体が、ワイヤボンド法により接続されたワイヤであることが好ましい。
【００９６】
上記半導体装置において、半導体チップと受動部品の間に、半導体チップと同サイズのシート状接着材が、半導体チップ裏面に配置されていることが好ましい。
【００９７】
上記半導体装置において、半導体チップと回路基板の間に、半導体チップと同サイズの被覆樹脂と異なる充填樹脂があり、半導体チップ裏面と回路基板間を空隙無く充填されていることが好ましい。
【００９８】
上記半導体装置において、回路基板上に第一面と第二面が形成されており、第一面は受動部品が実装され、第二面は第一面より上方に形成された凹状の基板外形を有していることが好ましい。
【００９９】
上記半導体装置において、半導体チップは回路基板の第二面上と接していることが好ましい。
【０１００】
本発明は、片面あるいは貫通孔等を用いて結線された両面の配線層を有する回路基板と、回路基板の表面側を被覆するように少なくとも１種類以上の樹脂が形成され、該被覆樹脂内部に少なくとも１つ以上の導電体を介して電気接続された半導体チップと、少なくとも１つ以上の該回路基板上に実装された抵抗もしくはコンデンサといった受動部品と、少なくとも１つ以上の支持体を内蔵し、該回路基板の裏面側に外部電極端子が形成された半導体装置において、半導体チップが、支持体及び受動部品の上にある半導体装置である。
【０１０１】
上記半導体装置において、支持体は受動部品の高さよりも同じかそれ以上の高さを有することが好ましい。
【０１０２】
上記半導体装置において、支持体は半導体チップの中央部分に合致するよう配置されたことが好ましい。
【０１０３】
上記半導体装置において、支持体はシリコンであることが好ましい。
【０１０４】
上記半導体装置において、半導体チップと回路基板間を電気接続する導電体が、ワイヤボンド法により接続されたワイヤであることが好ましい。
【０１０５】
上記半導体装置において、半導体チップと受動部品の間に、半導体チップと同サイズのシート状接着材が、半導体チップ裏面に配置されていることが好ましい。
【０１０６】
上記半導体装置において、半導体チップと回路基板の間に、半導体チップと同サイズの被覆樹脂と異なる充填樹脂があり、半導体チップ裏面と回路基板間を空隙無く充填されていることが好ましい。
【０１０７】
上記半導体装置において、回路基板上に第一面と第二面が形成されており、第一面は受動部品が実装され、第二面は第一面より上方に形成された凹状の基板外形を有していることが好ましい。
【０１０８】
上記半導体装置において、半導体チップは回路基板の第二面上と接していることが好ましい。
【０１０９】
上記半導体装置において、基板上に実装された複数の受動部品の同じ端子に結線される信号について、受動部品の端子が中央向きとなるよう配置されていることが好ましい。
【０１１０】
上記半導体装置において、同じ端子に結線される信号がＧＮＤ端子であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、小型化が進む電子機器などに実装される半導体装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１    半導体チップ
２    回路基板
３    被覆樹脂
４    受動部品
５    外部電極端子
６    ボンディングワイヤ
７    接着シート
８    充填樹脂
９    支持体
１０ａ、１０ｂ    絶縁層
１１    配線
１２    第１面
１３    第２面
１０１、１０２、１０９、１１０、１０３、１０４、１１６、１１７１１９ａ、１１９ｂ    半導体装置
【図１Ａ】
2013106008.tif 000003
【図１Ｂ】
2013106008.tif 000004
【図２Ａ】
2013106008.tif 000005
【図２Ｂ】
2013106008.tif 000006
【図３Ａ】
2013106008.tif 000007
【図３Ｂ】
2013106008.tif 000008
【図４Ａ】
2013106008.tif 000009
【図４Ｂ】
2013106008.tif 000010
【図５】
2013106008.tif 000011
【図６】
2013106008.tif 000012
【図７】
2013106008.tif 000013
【図８】
2013106008.tif 000014
【図９】
2013106008.tif 000015
【図１０】
2013106008.tif 000016
【図１１】
2013106008.tif 000017
【図１２】
2013106008.tif 000018
【図１３】
2013106008.tif 000019
【図１４】
2013106008.tif 000020
【図１５】
2013106008.tif 000021
【図１６】
2013106008.tif 000022
【図１７】
2013106008.tif 000023
【図１８】
2013106008.tif 000024
【図１９Ａ】
2013106008.tif 000025
【図１９Ｂ】
2013106008.tif 000026
【図２０】
2013106008.tif 000027
【図２１】
2013106008.tif 000028
【図２２】
2013106008.tif 000029
【図２３】
2013106008.tif 000030