(57)【要約】【課題】高価な応力緩和エラストマを用いる必要のない半導体装置および該半導体装置に用いるインターポーザ基板を提供する。【解決手段】ＢＧＡ型の半導体装置１０は、半導体素子４とインターポーザ基板３との間に介在され、応力が作用したときに破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成されている又は破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有する接続層５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子、前記半導体素子に電気的接続された配線パターンを有するインターポーザ基板、および前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間を接着する接続層を備えた半導体装置であって、
前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記接続層との接着界面の一部、前記インターポーザ基板と前記接続層との接着界面の一部、又は前記接続層内における層間界面の一部が、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記インターポーザ基板が分離しない範囲で該接続層内部の一部が、破壊又はずれ（すべり）を生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊又はずれ（すべり）を生じる構造を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子と前記インターポーザ基板は、分離しないように樹脂で一部或いは全体が保持されており、かつ、前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記接続層との接着界面、前記インターポーザ基板と前記接続層との接着界面、又は前記接続層内における層間界面が、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体素子と前記インターポーザ基板は、分離しないように樹脂で一部或いは全体が保持されており、かつ、前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、該接続層内部が、破壊又はずれ（すべり）を生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊又はずれ（すべり）を生じる構造を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記接続層は、テープ（フィルム）又はペーストで構成された層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記接続層は、コア層と、前記コア層を前記半導体素子および前記インターポーザ基板に接着するための接着層とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記接続層は、単層又は２層の接着層から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記接続層は、２層以上の接着力を持たせたコア層から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記接続層は、光硬化性物質をフィルム化したドライフィルム材、内部に液状層を有する機械的構造を持つフィルム材、又はＡｇペースト材で構成された層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体装置は、ＢＧＡ型、ＣＳＰ型又はＳＩＰ型、若しくはそれらの複合体（ＭＣＰ：マルチチップパッケージ）の半導体装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
絶縁テープと、前記絶縁テープに形成される配線パターンとを有するインターポーザ基板であって、
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の半導体装置における前記接続層が、半導体素子を接着する側の面に接着されていることを特徴とするインターポーザ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびインターポーザ基板に関し、特に、半導体素子とインターポーザ基板との間に応力が作用するＢＧＡ型、ＣＳＰ型、ＳＩＰ型、それらの複合体等の半導体装置および該半導体装置に用いるインターポーザ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の実装基板（インターポーザ基板）と半導体素子との間に生じる応力を緩和するため、半導体素子とインターポーザ基板との間に応力緩和エラストマを配置した構造のＢＧＡ型等の半導体装置がある。
【０００３】
この半導体装置の特徴は、応力緩和エラストマの存在にある。この応力緩和エラストマとしては、半田リフロー温度での弾性率が１ＭＰａ以上の高分子材料からなる接着テープ（特許文献１参照）や、連続気泡構造体もしくは三次元網目構造体からなる多孔質樹脂テープ（特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開平９−３２１０８４号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような応力緩和エラストマは、材料価格が高く、特に連続気泡構造体もしくは三次元網目構造体からなる多孔質樹脂テープの種類において顕著である。また、応力緩和エラストマは、常温での弾性が顕著なため取り扱い性に難点を有するという問題もある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、半導体素子とインターポーザ基板との間に応力が作用する半導体装置において、応力緩和エラストマを用いることを要しない半導体装置および該半導体装置に用いるインターポーザ基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、半導体素子、前記半導体素子に電気的接続された配線パターンを有するインターポーザ基板、および前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間を接着する接続層を備えた半導体装置であって、前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有することを特徴とする半導体装置を提供する。
【０００７】
上記本発明に係る半導体装置は、以下の特徴を有する発明を包含する。
（１）前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記接続層との接着界面の一部、前記インターポーザ基板と前記接続層との接着界面の一部、又は前記接続層内における層間界面の一部が、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有する。
【０００８】
（２）前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記インターポーザ基板が分離しない範囲で該接続層内部の一部が、破壊又はずれ（すべり）を生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊又はずれ（すべり）を生じる構造を有する。
【０００９】
（３）前記半導体素子と前記インターポーザ基板は、分離しないように樹脂で一部或いは全体が保持されており、かつ、前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、前記半導体素子と前記接続層との接着界面、前記インターポーザ基板と前記接続層との接着界面、又は前記接続層内における層間界面が、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有する。
【００１０】
（４）前記半導体素子と前記インターポーザ基板は、分離しないように樹脂で一部或いは全体が保持されており、かつ、前記接続層は、前記半導体素子と前記インターポーザ基板との間に応力が作用することにより、該接続層内部が、破壊又はずれ（すべり）を生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊又はずれ（すべり）を生じる構造を有する。
【００１１】
（５）前記接続層は、テープ（フィルム）又はペーストで構成された層を有する。
【００１２】
（６）前記接続層は、コア層と、前記コア層を前記半導体素子および前記インターポーザ基板に接着するための接着層とを含んで構成されている。
【００１３】
（７）前記接続層は、単層又は２層の接着層から構成されている。
【００１４】
（８）前記接続層は、２層以上の接着力を持たせたコア層から構成されている。
【００１５】
（９）前記接続層は、光硬化性物質（感光材）をフィルム化したドライフィルム材、内部に液状層を有する機械的構造を持つフィルム材、又はＡｇペースト材で構成された層を有する。
【００１６】
（１０）前記半導体装置は、ＢＧＡ型、ＣＳＰ型又はＳＩＰ型、若しくはそれらの複合体（ＭＣＰ：マルチチップパッケージ）の半導体装置である。
【００１７】
また、本発明は、上記目的を達成するため、絶縁テープと、前記絶縁テープに形成される配線パターンとを有するインターポーザ基板であって、上記本発明に係る半導体装置の構成部材である接続層が、半導体素子を接着する側の面に接着されていることを特徴とするインターポーザ基板を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、応力緩和エラストマを用いることなく、応力を緩和できる半導体装置および該半導体装置に用いるインターポーザ基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔本発明の第１の実施の形態〕
（半導体装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【００２０】
ＢＧＡ型の半導体装置１０は、ポリイミド等の絶縁テープ１の上に銅の配線パターン２を形成してなるインターポーザ基板３と、Ｓｉチップからなる半導体素子４との間に接続層５を配置し、これらを接着一体化して構成されている。接続層５は、インターポーザ基板３の半導体素子４を接着する側の面にあらかじめ接着一体化されていてもよい。
【００２１】
半導体装置１０は、所定のボンディングツール（図示せず）を用いて、配線パターン２のインナーリード６を半導体素子４の電極パッド７にリードボンディングされている。
【００２２】
また、リードボンディングの接合部および接続層５の上面と半導体素子４の側面との間に形成される直角状のコーナー部分全体がモールドレジンやポッティングレジン等の封止樹脂８で封止されている。
【００２３】
さらに、インターポーザ基板３には、図示しないビアホールが形成されている。このビアホールに半田ボール９を搭載し、この半田ボール９と配線パターン２の所定部分とが電気的に接続されている。
【００２４】
（接続層の構成・作用）
【００２５】
接続層５は、半導体素子４とインターポーザ基板３との間に応力が作用することにより、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成された層を有する、若しくは、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有する。ここで言う「応力」とは、半導体素子と実装基板との熱膨張率差により発生する熱応力や、ＢＧＡパッケージにおける半田ボール９へ加わる外部衝撃による応力などを言う。破壊としては、脆性破壊や延性破壊があり、例えば、ひび割れ、破断等がある。
【００２６】
破壊、ずれ（すべり）又は剥がれは、半導体素子４と接続層５との接着界面の一部、インターポーザ基板３と接続層５との接着界面の一部、又は接続層５内における層間界面の一部で、あるいは、半導体素子４とインターポーザ基板３が分離しない範囲で該接続層内部の一部で生じる。
【００２７】
なお、半導体素子４とインターポーザ基板３が分離しないように封止樹脂８で保持されている場合には、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれが生じる部位は上記一部に限られず、例えば接着界面全体に生じてもよい。
【００２８】
接続層５は、テープ（フィルム）又はペーストで構成された層を有し、当該層を単層、２層、３層、又は４層以上の構造として用いる。
【００２９】
（接続層の具体例１；３層接続層）
図２は、本発明の実施の形態に係る接続層（３層構造）の一例を示す説明図である。
【００３０】
接続層５は、ＢＧＡ型の半導体装置１０を構成する部材の一つとして、半導体装置１０を構成する半導体素子４とインターポーザ基板３との間に介在されており、例えば支持体として用いられるコア層１１と、コア層１１を半導体素子４およびインターポーザ基板３に接着するための接着層１２，１３とを含んで構成されている。
【００３１】
コア層１１は、例えば、光を当てたときに硬化する光硬化性物質（感光材）をフィルム化したドライフィルム材、内部に液状層を有する機械的構造を持つフィルム材等により構成されている。コア層１１に接着剤をしみ込ませる等により接着力を持たせることでコア層１１のみで接続層５を構成することもできる。なお、接続層５としてＡｇペースト材を用いる場合には、Ａｇペースト材自体が接着層として機能するためＡｇペースト材単層で用いることができる。
【００３２】
接着層１２，１３は、応力が作用することでコア層１１との接着界面、半導体素子４との接着界面、又はインターポーザ基板３との接着界面に破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成してもよいし、それらのいずれかの接着界面が破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有するものとしてもよい。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態に係る接続層に外部から熱などにより所定の応力が加わったときのひび割れの発生状況を模擬的に示す説明図である。
（イ）はコア層１１自身が内部からひび割れ（ひび割れ部位１７）を起こして変形する状況、（ロ）はコア層１１と接着層１２，１３との接着界面が夫々ひび割れを起こして変形する状況、（ハ）は接着層１２と半導体素子４（被接着部材）との接着界面がひび割れを起こして変形する状況、（ニ）は接着層１３とインターポーザ３（被接着部材）との接着界面がひび割れを起こして変形する状況を示す（ひび割れ部位１７は、ひび割れの位置と範囲を示す）。接続層５の材質および構造によっては、ひび割れでなく、その他の破壊、ずれ（すべり）又は剥がれ等を生じる。
【００３４】
この３層接続層の具体例としては、ポリイミドフィルムからなるコア層１１の両面にエポキシ樹脂系の接着層１２，１３を塗布し、図３の（ハ），（ニ）のように、接続層５に外部から所定の応力が加わったときに、前記接着層１２と半導体素子４との接着界面がひび割れを起こして変形するか、前記接着層１３とインターポーザ基板３との接着界面がひび割れを起こして変形するように、これら接着層１２，１３のそれぞれ被接着材（半導体素子４、インターポーザ基板３）に対する接着力（剥がれ耐力）を、接着剤の成分を５０％以下とすることにより０．１〜５Ｎ／ｃｍの範囲で調整したものを作製した。この３層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に通電試験したところ、使用時において接着界面がひび割れを起こすことにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置全体の形状が破壊することなく、その機能が損なわれないことを確認した。
【００３５】
（接続層の具体例２；単層接続層）
接続層５は、単層のフィルム基材とその基材にしみ込ませる接着剤とから構成されている。この接着剤の半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力（剥がれ耐力）を１〜５００gｆ（０．０１〜５Ｎ）／ｃｍの間の比較的弱い状態にすることで、接着相手との間に、ずれ（すべり）又は剥がれ等を生じさせ、応力を吸収する。
【００３６】
この単層接続層の具体例としては、多孔質フッ素樹脂フィルムを基材とし、このフィルム基材の多数の孔（微細孔）内にエポキシ樹脂系接着剤をしみ込ませた単層のフィルム状接着剤を作製し、このフィルム状接着剤を被接着材の接着界面に塗布して単層接続層を形成した。この単層接続層の被接着材に対する接着力は、フィルム基材の孔の大きさや数を減らすことにより低下する傾向にあり、このことからフィルム基材の孔の大きさや数を調整することにより、単層接続層に外部から所定の応力が加わったときに単層接続層が半導体素子あるいはインターポーザ基板との接着界面から破壊するように、前記接着力を０．２〜５Ｎ／ｃｍの範囲に調整した。この単層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に通電試験したところ、使用時において接着界面がひび割れを起こすことにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置が破壊することなくその機能が損なわれないことを確認した。なお、多孔質フッ素樹脂フィルム基板の替わりにエポキシ樹脂フィルム基材を用い、このエポキシ樹脂フィルム基材中にエポキシ樹脂系接着剤をしみ込ませるようにしてもよい。多孔質の基材中にしみ込ませるエポキシ樹脂系接着剤は、おもにその樹脂分だけをしみ込ませる。接着力の調整にあたり、樹脂分と共にフィラー等の添加材を入れる場合は、多孔質の素材としてスポンジ形状のものを用いる。
【００３７】
（接続層の具体例３；単層接続層）
接続層５は、樹脂材とフィラー等の充填材とからなるペーストで構成されている。樹脂材と充填材の界面での剥れ等、或いは、樹脂材内部(バルク)での亀裂、割れ等が、０．０１〜５Ｎ／ｍｍ２以上の応力で部分的、或いは、全面的に生じるものを用いることにより、応力を吸収する。
【００３８】
この単層接続層の具体例としては、（i）エポキシ樹脂系接着剤の中に充填材として１０〜１００φの球状シリカを、エポキシ樹脂系接着剤：球状シリカの比率が約３５％：６５％となるように混合したペースト状接着剤を作製し、このペースト状接着剤を被接着材の接着界面に塗布して単層接続層を形成した。この単層接続層の被接着材に対する接着力は球状シリカの配合量を増やすことにより低下する傾向にあり、このことから球状シリカの配合量を調整することにより、単層接続層に外部から所定の応力が加わったときに、単層接続層が半導体素子あるいはインターポーザ基板との接着界面から破壊するように接着力を０．１〜５Ｎ／ｃｍの範囲に調整するか、もしくは単層接続層自身がその内部から破壊するように、その破壊強度を０．１〜５Ｎ／ｍｍ２の範囲に調整した。この単層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に通電試験したところ、使用時において接着界面がひび割れを起こすことにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置が破壊することなく、その機能が損なわれないことを確認した。このように接着層の接着力を上記範囲に調整する替わりに、接続層自身の材料としての破壊強度を０．１〜５Ｎ／ｍｍ２の範囲に調整してもよい。この場合、外部から所定の応力が加わったときに接続層自身がその内部から破壊する。
【００３９】
(ii)銀粉、エポキシ樹脂系接着剤、球状シリカを所定の割合で混合した銀ペースト状接着剤を作製し、この銀ペースト状接着剤を被接着材の接着界面に塗布して単層接続層を形成した。この単層接続層の被接着材に対する接着力は球状シリカの配合量を増すことにより低下する傾向にあり、このことから球状シリカの配合量を調整することにより、単層接続層に外部から所定の応力が加わったときに、単層接続層が半導体素子あるいはインターポーザ基板との接着界面から破壊するか、もしくは単層接続層自身がその内部から破壊するように、接続層の接着力（０．１〜５Ｎ／ｃｍ）もしくは接続層自身の破壊強度（０．１〜５Ｎ／ｍｍ２）を調整した。この単層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に通電試験をしたところ、使用時において接着界面がひび割れを起こすことにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置が破壊することなく、その機能が損なわれないことを確認した。なお、この具体例では(i)の具体例と比較して、銀粉を用いることにより銀粉を用いない場合に比べて半導体素子とインターポーザ基板の電気的導通が得られるため接地機能及び放熱機能において優れている。
【００４０】
（接続層の具体例４；２層接続層）
接続層５は、上記具体例２に記載した接着剤をしみ込ませた単層のフィルム基材を２枚重ね合わせて２層構造としたものである。この接着剤の半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力を０．０１〜５Ｎ／ｃｍの間の比較的弱い状態にすることで、接着相手との間に、或いは、２層のフィルム基材間に、ずれ（すべり）又は剥がれ等を生じさせ、応力を吸収する。
【００４１】
（接続層の具体例５；２層接続層）
接続層５は、上記具体例２に記載した接着剤をしみ込ませた単層のフィルム基材と該フィルム基材と接着力の異なるフィルム基材とを２枚重ね合わせて２層構造としたものである。この接着剤の半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力を０．０１〜５Ｎ／ｃｍの間の比較的弱い状態にすることで、接着相手との間に、或いは、２層のフィルム基材間に、ずれ（すべり）又は剥がれ等を生じさせ、応力を吸収する。
【００４２】
（接続層の具体例６；３層接続層）
接続層５は、上記具体例２に記載した接着剤をしみ込ませた単層のフィルム基材を３枚、或いは、該フィルム基材２枚と該フィルム基材とは接着力の異なるフィルム基材１枚を重ね合わせて（重ね順は順不同）３層構造としたものである。この接着剤の半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力を０．０１〜５Ｎ／ｃｍの間の比較的弱い状態にすることで、接着相手との間に、或いは、同種又は異種のフィルム基材間に、ずれ（すべり）又は剥がれ等を生じさせ、応力を吸収する。
【００４３】
（接続層の具体例７；２層接続層＜接続層の方向性の例＞）
図４は、接続層の具体例７を説明するための概略図である。
接続層５は、上記具体例２に記載した接着剤をしみ込ませた単層のフィルム基材（コア層１１Ａ，１１Ｂ）を２枚、或いは、該フィルム基材１枚と該フィルム基材とは接着力の異なるフィルム基材１枚を重ね合わせて２層構造としたものであって（半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力を０．０１〜５Ｎ／ｃｍの間の比較的弱い状態とするか、もしくは接続層自身の破壊強度を０．０１〜５Ｎ／ｍｍ２とする）、各層は剥れ又はヘキ開強度に方向性(例えば、Ｘ方向に強く、Ｙ方向に弱い)を有する。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示したように、同種の２枚のフィルム基材を９０度ずらして重ねることで、各層の剥れ、ヘキ開等を意図的に生じさせ、半導体素子４に加わる３６０度あらゆるＸＹ面からの応力を吸収する。尚、上下２層の接着層の方向ずらしは、４５〜１３５度の範囲とする。
【００４４】
この２層接続層の具体例としては、上記具体例２に記載した多孔質フッ素樹脂フィルム基材は、その製造過程で延伸されるために孔の形状や強度面で方向性を有し、図４（ｂ）に示すように９０°方向性の異なる２枚のフィルム基材を積層してヘキ開性を有する２層接続層を形成した。この２層接続層のヘキ開性を前記基材にしみ込ませるエポキシ樹脂系接着剤の接着力とともに調整することにより、当該２層接続層に外部から所定の応力が加わったときに、２層接続層自体がその積層界面から剥がれるか破壊するような構成とした。この２層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に試験したところ、使用時において２層接続層の積層界面が剥がれることにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置が破壊することなく、その機能が損なわれないことを確認した。なお、このような方向性を有するフィルム基材としては、上記のほかに例えば液晶ポリマー系の素材や、ファイバーを編まずに多数整列させてフィルム状にしたものを基材として用いることができる。
【００４５】
（接続層の具体例８；３層以上接続層＜コア層で吸収する例＞）
図５は、接続層の具体例８を説明するための概略図である。
接続層５は、上記具体例２に記載した接着剤をしみ込ませた単層のフィルム基材（コア層１１Ａ，１１Ｂ）を３枚以上、或いは、該フィルム基材２枚と該フィルム基材とは接着力の異なるフィルム基材１枚以上を重ね合わせて３層以上の構造としたものであって（半導体素子４又はインターポーザ基板３に対する接着力を０．０１〜５Ｎ／ｃｍの間の比較的弱い状態とするか、もしくは接続層自身の破壊強度を０．１〜５Ｎ／ｍｍ２とする）、各層は剥れ又はヘキ開強度に方向性(例えば、Ｘ方向に強く、Ｙ方向に弱い)を有する。例えば、図５（ａ）に示したように、同種の２枚のフィルム基材（コア層１１Ａ）を９０度ずらして重ね、これらを挟むようにしてコア層１１Ａとは異なる同種の２枚のフィルム基材（コア層１１Ｂ）を９０度ずらして重ねることで、半導体素子４に加わる３６０度あらゆるＸＹ面からの応力を、各層の剥れ、ヘキ開等を生じさせることで吸収する。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるコア層１１Ａとコア層１１Ｂの位置関係を逆にしたものである。尚、同種の上下２層の接着層の方向ずらしは、４５〜１３５度の範囲とする。
【００４６】
この３層以上の接続層の具体例としては、上記具体例２に記載した多孔質フッ素樹脂フィルム基材は、その製造過程で延伸されるために孔の形状や強度面で方向性を有し、図５（ａ）に示すように方向性の異なる４枚のフィルム基材を積層して４方向にヘキ開性を有する４層接続層を形成した。この４層接続層のヘキ開性を前記基材にしみ込ませるエポキシ樹脂系接着剤の接着強度とともに調整することにより、当該４層接続層に外部から所定の応力が加わったときに、４層接続層自体がその積層界面の何れかから剥がれるか破壊するようにした。この４層接続層を図１に示す構造の半導体装置に適用して実際に通電試験したところ、使用時において２層接続層の積層界面が剥がれることにより応力緩和効果が生じることを確認するとともに、封止樹脂８の存在により半導体装置が破壊することなく、その機能が損なわれないことを確認した。
【００４７】
上記具体例２〜８においては、コア層に接着剤をしみ込ませる形態を挙げたが、これらの具体例において、接着力を有する接着層を片側又は両側に別途設ける形態としてもよい
。
【００４８】
（接着力の調整）
接続層５の接着力を調整する方法を以下に例示する。
（１）ペースト基材の量を減らし、フィラー等の直接接着性に関係しない部分の割合を多くすることで、接続層内部における、および接着相手との接着面積減少で、接着力を低く抑えることができる。
（２）接着剤をまだら(不均一)にしみ込ませることにより、接着力のバラつき(０〜１００％)を実現できる。
（３）接着剤を部分的にしみ込ませ、接続層内部における、および接着相手との接着面積減少で、接着力を低く抑えることができる。
（４）２層以上のコア層を持つ場合に、しみ込ませる接着剤を各層毎に変更し、接着層間の接着力を、接着層と接着相手との接着力より低く調整することで、接着層間で先にずれ（すべり）又は剥がれ等を生じるようにできる。
【００４９】
〔本発明の第２の実施の形態〕
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。下記の点以外は、上記第１の実施の形態に係る半導体装置と同じであるので説明を省略する。
【００５０】
ＢＧＡ型の半導体装置２０では、インターポーザ基板３上に搭載された接続層５および半導体素子４を上から完全に封止するように封止樹脂８を形成する。
【００５１】
〔本発明の第３の実施の形態〕
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。下記の点以外は、上記第１の実施の形態に係る半導体装置と同じであるので説明を省略する。
【００５２】
ＢＧＡ型の半導体装置３０では、半導体素子４は、インターポーザ基板３上に接続層５を介してフェイスアップ状態に配置され、インターポーザ基板３上の配線パターン２と半導体素子４の電極パッド７とはボンディングワイヤ１４により電気的に接続される。
【００５３】
半導体素子４の電極パッド７は、回路形成面の周辺部分にある（周辺パッド構造）。また、図５の場合、このボンディングワイヤ１４による接合部分は、封止樹脂８により完全に封止される。
【００５４】
〔本発明の第４の実施の形態〕
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。下記の点以外は、上記第１の実施の形態に係る半導体装置と同じであるので説明を省略する。
【００５５】
ＢＧＡ型の半導体装置４０では、インターポーザ基板３上の配線パターン２は、接続層５とは反対側の面に外側に露出するように形成される。従って、半田ボール９は、配線パターン２上に直接搭載される。このため、インターポーザ基板３にビアホールを形成する必要がないが、配線パターン２上の配線間の電気的接触防止のために、ソルダレジスト１５を塗布することがある。封止樹脂８は、半導体素子４の電極パッド７とのインナーリード６のボンディング部分だけを封止する。
【００５６】
〔本発明の第５の実施の形態〕
図９は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。下記の点以外は、上記第１の実施の形態に係る半導体装置と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
ＢＧＡ型の半導体装置５０では、半導体素子４は周辺パッド構造である。このことから、封止樹脂８は、半導体素子４の側面から半導体素子４の周辺にある電極パッド７とのインナーリード６のボンディング部分にかけて半導体装置５０の側方部分を封止する。
【００５８】
〔本発明のその他の実施の形態〕
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態においては、ＢＧＡ型半導体装置を例に説明したが、同様の問題を生じる半導体装置、例えば、ＣＳＰ型やＳＩＰ型の半導体装置にも適用することができる。また、ＭＣＰ（マルチチップパッケージ）にも適用することができる。
【００５９】
〔本発明の実施の形態の効果〕
本発明の実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）半導体素子とインターポーザ基板との間に応力が作用したときに、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる材質で構成されている、又は、破壊、ずれ（すべり）又は剥がれを生じる構造を有する接続層を使用することにより、当該応力を緩和できる半導体装置が得られる。ここで、緩和とは、吸収、分散等をいう。
【００６０】
（２）従来の応力緩和エラストマの使用を要しないため、半導体装置およびインターポーザ基板を構成する上で材料価格の低減が可能となり、また、従来の応力緩和エラストマと比較してその取り扱いも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る接続層（３層構造）の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る接続層に外部から熱などにより所定の応力が加わったときのひび割れの発生状況を模擬的に示す説明図である。
【図４】接続層の具体例７を説明するための概略図である。
【図５】接続層の具体例８を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：絶縁テープ
２：配線パターン
３：インターポーザ基板
４：半導体素子
５：接続層
６：インナーリード
７：電極パッド
８：封止樹脂
９：半田ボール
１０，２０，３０，４０，５０：半導体装置
１１：コア層
１１Ａ，１１Ｂ：コア層
１２，１３：接着層
１４：ボンディングワイヤ
１５：ソルダレジスト
１７：ひび割れ部位
【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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