特許 7256240 電子デバイス及び電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】電子デバイス及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20230404BHJP

   H01L 25/16 20230101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

H01L23/12 501P

H01L25/16 A

【請求項の数】 31

(21)【出願番号】P 2021138854

(22)【出願日】2021-08-27

(62)【分割の表示】P 2017030861の分割

【原出願日】2017-02-22

(65)【公開番号】P2021185621

(43)【公開日】2021-12-09

【審査請求日】2021-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】507292184

【氏名又は名称】株式会社アムコー・テクノロジー・ジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】高橋 知子

【審査官】正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３４２８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５０１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５６４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３６６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１９７１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０１７２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０３３９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面及び下面を有する第１の絶縁構造と、
前記第１の絶縁構造内の配線構造と、
前記第１の絶縁構造における前記下面の下方の封止層と、
前記封止層内の第１の半導体ダイであって、前記封止層が前記第１の半導体ダイの側面に接し、前記配線構造に連結された前記第１の半導体ダイと、
前記第１の絶縁構造における前記上面の上方の電子部品と、
前記配線構造に連結され、外部はんだボールが設けられていない外部露出端子と、
を含む、電子デバイス。

【請求項2】

前記外部露出端子は、前記第１の絶縁構造の一方の端部のみに位置する、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記電子部品は、前記配線構造に連結される、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記封止層と前記第１の絶縁構造とは、異なる材料を含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項5】

前記封止層内の第２の半導体ダイであって、前記配線構造に連結された前記第２の半導体ダイをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記第１の絶縁構造における前記上面の上方の複数の電子部品をさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記封止層を覆う金属基板をさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記電子部品は、受動部品を含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記第１の絶縁構造と前記電子部品との間に第２の絶縁構造をさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項10】

第１の面及び第２の面を有する絶縁構造と、
前記絶縁構造内の配線構造と、
前記配線構造に連結された第１の半導体デバイスであって、前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面の上の前記第１の半導体デバイスと、
前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面のうち前記第１の半導体デバイスとは反対の面の上の電子部品と、
前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面の上のモールド樹脂を含む封止層と、
前記配線構造に連結された外部露出端子であって、前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面の上にあり、外部はんだボールが設けられていない前記外部露出端子と、
を含む、電子デバイス。

【請求項11】

前記外部露出端子は、前記モールド樹脂に覆われていない、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項12】

前記外部露出端子は、前記絶縁構造の一方の端部のみに位置する、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項13】

前記配線構造に連結され、前記絶縁構造における前記第１の半導体デバイスと同じ面の上の第２の半導体デバイスをさらに含む、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項14】

前記配線構造に連結され、前記絶縁構造における前記電子部品と同じ面の上の複数の電子部品をさらに含む、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項15】

前記電子部品は、受動部品を含む、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項16】

前記電子部品は、前記配線構造に連結される、請求項１０に記載の電子デバイス。

【請求項17】

第１の半導体ダイを供給し、
上面及び下面を有する封止層を供給し、前記第１の半導体ダイが前記封止層内にあり、前記封止層が前記第１の半導体ダイの側面に接し、
前記封止層の前記上面の上方に前記第１の半導体ダイに連結された配線構造を供給し、
上面及び下面を有する第１の絶縁構造を供給し、前記第１の絶縁構造の前記下面が前記封止層の前記上面に対向し、
前記第１の絶縁構造における前記上面の上方に電子部品を供給し、
前記配線構造に連結され、外部はんだボールが設けられていない外部露出端子を供給することを含む、電子デバイスの製造方法。

【請求項18】

前記外部露出端子は、前記第１の絶縁構造の一方の端部のみに位置する、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項19】

前記電子部品は、前記配線構造に連結される、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項20】

前記封止層内に前記配線構造に連結された第２の半導体ダイを供給することをさらに含む、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項21】

前記第１の絶縁構造における前記上面の上方に前記配線構造に連結された複数の電子部品を供給することをさらに含む、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項22】

前記配線構造は、前記電子部品と前記第１の半導体ダイとの間にある、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項23】

前記電子部品は、受動部品を含む、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項24】

上面及び下面を有する第２の絶縁構造を供給し、前記第２の絶縁構造の前記下面が前記第１の絶縁構造の前記上面に対向することをさらに含む、請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項25】

第１の半導体デバイスを供給し、
モールド樹脂を含む封止層を供給し、前記第１の半導体デバイスが前記封止層内にあり、
第１の面及び第２の面を有する絶縁構造を供給し、前記封止層が前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面の上にあり、
前記絶縁構造内に配線構造を供給し、前記第１の半導体デバイスが前記配線構造に連結され、
前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面のうち前記第１の半導体デバイスとは反対の面の上に電子部品を供給し、
前記配線構造に連結された外部露出端子を供給し、前記外部露出端子は、前記絶縁構造の前記第１の面又は前記絶縁構造の前記第２の面の上にあり、外部はんだボールが設けられていないことを含む、電子デバイスの製造方法。

【請求項26】

前記外部露出端子は、前記モールド樹脂に覆われていない、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項27】

前記外部露出端子は、前記絶縁構造の一方の端部のみに位置する、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項28】

前記配線構造に連結され、前記絶縁構造における前記第１の半導体デバイスと同じ面の上に第２の半導体デバイスを供給することをさらに含む、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項29】

前記配線構造に連結され、前記絶縁構造における前記電子部品と同じ面の上に複数の電子部品を供給することをさらに含む、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項30】

前記電子部品は、受動部品を含む、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項31】

前記電子部品は、前記配線構造に連結される、請求項２５に記載の電子デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子デバイスに関する。特に、支持部材上にダイを配置した電子デバイスの端子構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、支持部材上に、シリコンウエハ等に形成された電子回路を含むダイ（チップともいう。）を配置した半導体パッケージが知られている。このような半導体パッケージは、一般的には、支持部材上のダイに配線を接続し、その配線をはんだボール等の端子に接続することにより、出力を外部に取り出す構造となっている。例えば、特許文献１には、支持部材の表面に複数の半導体チップを配置し、それらを配線で接続したマルチチップパッケージが開示されている。このマルチチップパッケージでは、各半導体チップに接続された配線が、ワイヤボンディング及び支持部材内の内部配線を介して、支持部材の裏面側に配置されたはんだボールに接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２７８３３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたマルチチップパッケージでは、ワイヤボンディング及びはんだボールを配置するためのスペースを確保する必要があり、パッケージサイズの小型化に制限がある。また、支持部材内に形成された内部配線を用いて支持部材の裏面側に信号を取り出す構造となっているため、支持部材に対してスルーホールの形成などの煩雑な加工技術を施す必要がある。

【0005】

本発明の課題の１つは、入出力端子の構造を簡素化し、電子デバイスを小型化することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態による電子デバイスは、支持部材と、前記支持部材の上の、電子回路を含むダイと、前記ダイを覆う封止層と、前記封止層の上の、前記ダイに接続された配線と、前記配線に接続された端子電極と、を備え、前記端子電極の一面が、側端面の一部を構成している。

【0007】

前記端子電極は、前記配線よりも下層に位置するものであってもよい。この場合、前記端子電極は、前記封止層に設けられた開口部の内側に位置していてもよい。

【0008】

前記端子電極は、金属材料で構成されるパッドの上に位置していてもよい。この場合、前記支持部材と前記ダイとの間には、下地層が設けられ、前記パッドは、前記下地層の上に設けられていてもよい。さらに、前記ダイは、前記下地層に接着されていてもよい。

【0009】

前記端子電極は、前記配線よりも上層に位置していてもよい。この場合、前記配線は、第１配線と、絶縁層を介して前記第１配線よりも上層に位置する第２配線とを含み、前記端子電極は、前記第１配線及び前記第２配線に接していてもよい。また、前記配線は、前記ダイに接続された第１配線と、絶縁層を介して前記第１配線よりも上層に位置する第２配線とを含み、前記端子電極は、前記第２配線を介して間接的に前記第１配線に接する構成となっていてもよい。さらに、前記端子電極は、前記絶縁層に設けられた開口部の内側に位置していてもよい。

【0010】

前記端子電極は、前記一面とは別に、上方に向かう他の面も露出していてもよい。

【0011】

前記端子電極の一面は、表面処理が施されていてもよい。この場合、前記表面処理は、研磨処理又は無電解めっき処理であってもよい。

【0012】

本発明の一実施形態による電子デバイスは、前記配線に接続された電子部品と、前記電子部品を覆う他の封止層とをさらに備えていてもよい。また、前記ダイは、前記支持部材の上に複数配置され、前記配線は、前記複数配置されたダイを相互に接続するものであってもよい。

【0013】

なお、本発明の一実施形態による電子デバイスは、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末その他の情報処理端末、家電製品、及びＩＣカードなどの電子機器に搭載することができる。

【0014】

本発明の一実施形態による電子デバイスの製造方法は、支持部材の上に、電子回路を含むダイを配置し、前記ダイを封止層で覆い、前記封止層における前記ダイと重畳しない位置に開口部を形成し、前記開口部の内側に位置する導体を形成するとともに、前記導体及び前記ダイに接続される配線を形成し、前記導体及び前記支持部材を同一面で切断することにより、前記導体の一面を露出させること、を含む。

【0015】

前記導体及び前記配線の形成は、電解めっき処理により行われてもよい。

【0016】

前記支持部材の上に前記ダイを配置することに先立ち、前記支持部材の上に下地層を形成し、前記下地層の上に金属材料で構成されるパッドを形成すること、を含んでもよい。この場合、前記開口部は、前記パッドに重畳する位置に形成されてもよい。

【0017】

本発明の一実施形態による電子デバイスの製造方法は、支持部材の上に、電子回路を含むダイを配置し、前記ダイを封止層で覆い、前記封止層の上に、前記ダイに接続される第１配線を形成し、前記第１配線を絶縁層で覆い、前記絶縁層における前記ダイと重畳しない位置に開口部を形成し、前記開口部の内側に位置する導体を形成するとともに、前記導体又は前記第１配線に接続される第２配線を形成し、前記導体及び前記支持部材を同一面で切断することにより、前記導体の一面を露出させること、を含む。

【0018】

前記導体及び前記第２配線の形成は、電解めっき処理により行われてもよい。

【0019】

前記開口部は、前記第１配線と重畳する位置に形成されてもよい。この場合、前記導体は、前記第１配線に接する構成としてもよい。

【0020】

前記導体は、前記第２配線を介して間接的に前記第１配線に接続される構成としてもよい。

【0021】

さらに、前記導体を形成した後、前記導体の上面を露出させることを含んでもよい。

【0022】

さらに、前記導体の一面を露出させた後、前記導体の一面に表面処理を施すことを含んでもよい。この場合、前記表面処理は、研磨処理又は無電解めっき処理であってもよい。

【0023】

前記開口部は、レーザー加工処理により形成されてもよい。

【発明の効果】

【0024】

本発明の一実施形態によれば、出力端子の構造を簡素化し、電子デバイスを小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図2】第１実施形態における電子デバイスの外観を示す図である。

【図3】第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【図4】第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【図5】第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【図6】第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【図7】第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【図8】第２実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図9】第２実施形態における電子デバイスの外観を示す図である。

【図10】第２実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図11】第３実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図12】第３実施形態における電子デバイスの外観を示す図である。

【図13】第４実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図14】第５実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【図15】第６実施形態における電子デバイスの断面構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の一実施形態に係る半導体パッケージについて、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

【0027】

なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂなどを付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

【0028】

本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」及び「下」は、支持基板の表面（ダイを配置する面）を基準とした相対的な位置関係を示す用語として使用する。例えば、支持基板の表面側に配置される要素に関して、支持基板の表面から離れる方向が「上」であり、支持基板の表面に近づく方向が「下」である。また、「上」及び「下」という概念には、特に断りのない限り、ある要素に対して他の要素が物理的に接する場合と、ある要素と他の要素との間に間隔を有する場合とが含まれる。

【0029】

本願の明細書及び特許請求の範囲において、「接続する」という用語には、特に断りのない限り、ある要素と他の要素が物理的に接して電気的に結合する場合と、ある要素と他の要素が間接的かつ電気的に結合する場合とが含まれる。

【0030】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における電子デバイス１００について、図１～図７を用いて説明する。図１は、第１実施形態における電子デバイス１００の断面構造を示す図である。図２は、第１実施形態における電子デバイス１００の外観を示す図である。図３～図７は、第１実施形態における電子デバイスの製造プロセスを示す図である。

【0031】

＜電子デバイス１００の構成＞
本実施形態の電子デバイス１００の構成について図１及び図２を適宜参照して説明する。図１に示されるように、支持部材１０２の上には、応力緩和層１０４及び下地層１０６を介してパッド１０８及びダイ１１２が配置される。支持部材１０２としては、金属材料で構成される基板を用いる。ただし、支持部材１０２としては、金属基板に限らず、セラミックス基板を用いてもよい。また、電子デバイス１００の製造プロセスの温度に耐えうる限りにおいて、ガラス基板を用いることも可能である。

【0032】

応力緩和層１０４は、支持部材１０２と下地層１０６との間の熱膨張率の差によって生じる応力を緩和する緩衝部材として機能する層である。応力緩和層１０４としては、支持部材１０２及び下地層１０６よりも弾性率の低い材料を用いることが望ましい。例えば、約２５℃（室温）の温度領域で２Ｇｐａ以下、かつ、１００℃を超える温度領域で１００ＭＰａ以下の弾性率を有することが望ましい。より具体的には、例えば特開２０１６－１７８２７２号公報に記載された応力緩和層を用いることができる。

【0033】

本実施形態では、膜厚が１０～２００μｍの熱硬化性樹脂若しくは熱可塑性樹脂（例えばエポキシ系樹脂）を用いる。また、応力緩和層１０４を構成する樹脂材料には、熱伝導率を高めた無機材料や金属フィラーを含有させてもよい。なお、本実施形態では、応力緩和層１０４を設けた構成を例示したが、省略することも可能である。

【0034】

応力緩和層１０４の上には、下地層１０６が設けられている。本実施形態では、後述する金属材料で構成されるパッド１０８を形成する際に、密着性を向上させる目的で下地層１０６を設けている。下地層１０６としては、エポキシ系樹脂を用いるが、これに限られるものではない。また、支持部材１０２又は応力緩和層１０４の上にパッド１０８を直接形成することができる場合は、下地層１０６を省略してもよい。

【0035】

下地層１０６の上には、金属材料で構成されるパッド１０８が設けられている。パッド１０８は、後述する封止層１１４に対してレーザー加工処理により第１開口部１１６ａを形成する際に、エッチングストッパーとして機能する。本実施形態では、金属材料として銅（Ｃｕ）を用いるが、他の金属材料を用いてもよい。

【0036】

下地層１０６の上には、接着剤１１０を介して、電子回路を含むダイ１１２が接着されている。接着剤１１０としては公知の接着剤を用いることができる。本実施形態では、ダイアタッチフィルムを用いる。ダイ１１２は、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体チップである。上述の電子回路としては、例えば、マイクロプロセッサ、メモリなどの集積回路を例示することができる。なお、図１では、２つのダイ１１２を設けた構成を示しているが、任意の数のダイ１１２を設けることができる。ダイ１１２は、入出力端子として機能する電極部１１２ａを有する。

【0037】

ダイ１１２は、封止層１１４によってその上面及び側面が覆われ、外部環境から保護される。封止層１１４としては、エポキシ系樹脂を用いることができるが、その他の公知の封止用樹脂を用いてもよい。封止層１１４には、ダイ１１２と重畳しない位置（具体的には、パッド１０８と重畳する位置）に第１開口部１１６ａが設けられ、ダイ１１２と重畳する位置に複数の第２開口部１１６ｂが設けられている。これらの開口部は、ビアとも呼ばれ、レーザー加工処理により形成することができる。このとき、第１開口部１１６ａが形成される位置の下方には、前述のパッド１０８が配置されている。そのため、レーザー光が応力緩和層１０４及び下地層１０６まで到達することを防ぐことができる。

【0038】

封止層１１４の上には、第１配線１１８が設けられている。本実施形態では、第１配線１１８として銅配線を用いる。第１開口部１１６ａ及び第２開口部１１６ｂを埋め込むことが可能な材料であれば、他の金属材料（例えば、金、銀、ニッケル、パラジウムなど）を用いることも可能である。第１配線１１８は、第２開口部１１６ｂを介してダイ１１２の電極部１１２ａと接続される。これにより、図１に示されるように、複数配置されたダイ１１２は、第１配線１１８を介して相互に接続することができる。

【0039】

このとき、第１配線１１８の形成と同時に、第１開口部１１６ａの内側も銅で充填される。本実施形態では、第１開口部１１６ａの内側に充填された導体（二点鎖線で囲まれた部分に位置する導体）を端子電極１２０と呼ぶ。後述するように、本実施形態では、電解めっき法を用いて第１開口部１１６ａ及び第２開口部１１６ｂを銅で埋め込むとともに、連続的に銅配線の形成まで行う。そのため、図１及び図２では、第１配線１１８と端子電極１２０は一体化しており、両者の間に物理的な境界はない。しかし、本実施形態では、説明の便宜上、第１開口部１１６ａの内側に位置する導体を端子電極１２０と表して第１配線１１８と区別して説明する。

【0040】

また、後述するように、端子電極１２０は、最終的に支持部材１０２を切断する際に、支持部材１０２とともに切断される。そのため、図１及び図２に示されるように、端子電極１２０の一面（切断面１２０ａ）は、電子デバイス１００の側端面１００ａの一部を構成している。また、第１開口部１１６ａは、切断により、孔形状ではなく溝形状となるが、本実施形態では、切断前後で区別することなく、第１開口部１１６ａと表現する。

【0041】

図２では、本実施形態の電子デバイス１００において、側端面１００ａの一部（二点鎖線１０で囲まれた領域）を拡大した様子を示している。図２に示されるように、電子デバイス１００の側端面１００ａには、複数の端子電極１２０が並んで配列され、それぞれ一面（切断面）が露出している。そのため、外部回路（図示せず）に接続されたコネクタ（図示せず）を端子電極１２０に接触させるだけで、電子デバイス１００に対して信号を入出力することが可能である。なお、図２では、複数の端子電極１２０が並んで配列された例を示したが、端子電極１２０は、どのような配置で露出していてもよい。また、本実施形態の場合、端子電極１２０は、第１配線１１８の下層に位置する。

【0042】

第１配線１１８の上には、絶縁層１２２が設けられている。絶縁層１２２としては、封止層１１４と同じ絶縁材料を用いることができる。本実施形態では、エポキシ系樹脂を用いて絶縁層１２２を形成する。絶縁層１２２における第１配線１１８と重畳する位置には、複数の開口部１２４が設けられる。

【0043】

絶縁層１２２の上には、第２配線１２６が設けられる。第１配線１１８と第２配線１２６は、絶縁層１２２によって互いに絶縁され、開口部１２４を介して接続される。第２配線１２６の形成は、第１配線１１８と同様に、電解めっき法を用いればよい。本実施形態では、第２配線１２６として、電解めっき法により銅配線を形成する。前述のとおり、電解めっき処理の際に、開口部１２４は銅で充填される。

【0044】

第２配線１２６の上には、ソルダレジスト１２８が設けられている。ソルダレジスト１２８には、第２配線１２６に達する複数の開口部１３０が設けられる。電子部品１３２は、これらの開口部１３０を介して第２配線１２６に接続される。第２配線１２６と電子部品１３２の接続には、はんだ１３４が用いられる。電子部品１３２としては、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子を例示することができる。

【0045】

なお、本実施形態では、第２配線１２６まで積層する構成について例示しているが、さらに多層の配線を形成してもよい。すなわち、絶縁層及び配線をさらに積み重ねてさらに多層配線を有する構造とすることも可能である。

【0046】

上述の電子部品１３２は、封止層１３６で覆われる。封止層１３６としては、公知のモールド樹脂を用いることができる。また、封止層１３６としては、封止層１１４と同じ材料を用いることもできるが、封止層１１４よりも耐水性及び強度の高い材料を用いることが望ましい。例えば、例えば、熱硬化性樹脂であれば、エポキシ系樹脂やシリコーン樹脂を用いることができるし、熱可塑性樹脂であれば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることができる。封止層１３６の強度を上げるためには、例えば、封止層１３６に含有されるフィラーの濃度を封止層１１４に含有されるフィラーの濃度よりも高くしてもよい。

【0047】

以上の構造を有する電子デバイス１００は、図１及び図２に示されるように、封止層１１４の第１開口部１１６ａに充填された端子電極１２０が、電子デバイス１００の側端面１００ａにおいて直接露出した端子構造を有する。つまり、端子電極１２０は、封止層１１４の一部を利用して配置される。このような端子構造は、入出力端子を形成するための製造プロセスを別途必要とせず、支持部材１０２の切断とともに端子電極１２０を切断するという簡易な方法により実現することができる。また、このような端子構造は、ボンディング用のワイヤ及びはんだボールといった要素を配置するためのスペースを確保する必要がない。

【0048】

以上のように、本実施形態によれば、入出力端子の構造を簡素化することが可能であり、小型化された電子デバイス１００を実現することができる。

【0049】

なお、本実施形態では、電子デバイス１００として、支持部材１０２の上に複数のダイ１１２及び複数の電子部品１３２を配置して様々な集積回路を構築した電子システムとする例を示した。しかしながら、これに限らず、電子デバイス１００として、支持部材１０２の上に単一又は複数のダイ１１２を配置した電子部品としての半導体パッケージを実現することも可能である。

【0050】

＜電子デバイス１００の製造プロセス＞
本実施形態の電子デバイス１００の製造プロセスについて図３～図７を適宜参照して説明する。まず、図３（Ａ）に示されるように、支持部材１０２の上にエポキシ系樹脂を塗布することにより応力緩和層１０４を形成する。応力緩和層１０４の上には、エポキシ系樹脂を用いて下地層１０６を形成する。本実施形態では、応力緩和層１０４として、下地層１０６よりも弾性率の低いエポキシ系樹脂を用いる。

【0051】

下地層１０６を形成したら、銅を用いてパッド１０８を形成する。パッド１０８は、後に端子電極１２０を形成する位置、すなわち電子デバイス１００の側端面となる位置に形成される。パッド１０８は、アディティブ法又はサブトラクティブ法を用いてパターン化された銅薄膜を形成することによりパッド１０８を配置してもよい。また、銅薄膜を成膜した後、フォトリソグラフィによるパターニングを施してパターン化してもよい。

【0052】

なお、図３（Ａ）では、下地層１０６の上にパッド１０８のみが配置された例を示したが、パッド１０８と同時に形成される銅をパターン化して配線（図示せず）を形成することも可能である。このような配線は、後に第１配線１１８と接続することにより、様々なレイアウトで利用することができる。

【0053】

次に、図３（Ｂ）に示されるように、下地層１０６の上に、ダイ１１２を配置する。本実施形態では、接着剤１１０を用いて２つのダイ１１２を接着した例を示すが、実際にはさらに多くのダイ１１２が配置される。

【0054】

下地層１０６の上にダイ１１２を配置した後、図４（Ａ）に示されるように、ダイ１１２を覆う封止層１１４を形成する。封止層１１４は、ダイ１１２を水分等の劣化要因から保護する目的で設けられる。封止層１１４としては、公知の封止材料を用いることができる。本実施形態では、封止層１１４としてエポキシ系樹脂を用いる。また、図１及び図２を用いて説明から明らかなように、本実施形態の電子デバイス１００では、封止層１１４の膜厚が端子電極１２０の高さを決定する。したがって、端子電極１２０の形状を考慮して封止層１１４の膜厚を決定することが好ましい。

【0055】

封止層１１４を形成したら、レーザー加工処理を用いて第１開口部１１６ａ及び第２開口部１１６ｂを形成する。レーザー加工処理の条件を適切に設定することにより、開口部の形状を制御することができる。本実施形態では、第１開口部１１６ａ及び第２開口部１１６ｂの内壁がテーパー形状となるように加工する例を示すが、これに限らず内壁がパッド１０８に対して垂直であってもよい。

【0056】

このレーザー加工処理において、パッド１０８は、レーザー加工処理のストッパーとして機能する。また、ダイ１１２の上方に設けられる第２開口部１１６ｂは、いずれもダイ１１２の電極部１１２ａの上方に配置される。つまり、第２開口部１１６ｂの形成においては、電極部１１２ａがレーザー加工処理のストッパーとして機能する。

【0057】

次に、図４（Ｂ）に示されるように、第１配線１１８を形成する。本実施形態では、電解めっき法を用いて銅配線を形成する。具体的には、まず銅シード層（図示せず）を形成し、その後、電解めっき法により銅を析出させて第１開口部１１６ａ及び第２開口部１１６ｂの内側を埋め込む。そして、必要な膜厚の銅薄膜を封止層１１４の上面に形成した後、フォトリソグラフィにより所望の配線パターンを形成する。

【0058】

このとき、第１開口部１１６ａの内側に埋め込まれた銅で構成される導体が、端子電極１２０として機能する。第１開口部１１６ａは、パッド１０８の上方に位置するため、端子電極１２０もパッド１０８の上に位置する。したがって、パッド１０８は、単にレーザー加工処理のストッパーとして用いるだけでなく、配線として活用することもできる。本実施形態では、端子電極１２０が第１配線１１８を介してダイ１１２と間接的に接続される。また、ダイ１１２は、相互に第１配線１１８を介して接続される。勿論、第１配線１１８のレイアウトは自由に設計することが可能である。

【0059】

次に、図５（Ａ）に示されるように、第１配線１１８の上にエポキシ系樹脂で構成される絶縁層１２２を形成する。その後、絶縁層１２２に対してレーザー加工処理により開口部１２４を形成する。開口部１２４は、任意に位置に形成することができる。例えば、第１配線１１８と重畳する位置に形成した場合は、後述する第２配線１２６と第１配線１１８とを接続させることができる。

【0060】

また、第１配線１１８とは重畳せず、ダイ１１２と重畳する位置にレーザー加工処理を行った場合、絶縁層１２２の上面からダイ１１２の上面に到達する開口部を設けることが可能である。この場合、後述する第２配線１２６を直接的にダイ１１２に接続させることができる。

【0061】

開口部１２４を形成したら、図５（Ｂ）に示されるように、第２配線１２６を形成する。本実施形態では、第２配線１２６を電解めっき法により形成する。第２配線１２６を形成した後、第２配線１２６を覆ってソルダレジスト１２８を形成する。ソルダレジスト１２８としては、アルカリ現像型ソルダレジスト、ＵＶ硬化型ソルダレジスト、又は熱硬化型ソルダレジストのいずれかを用いることができる。

【0062】

次に、図６に示されるように、ソルダレジスト１２８に開口部１３０を形成する。その後、電子部品１３２と第２配線１２６とをはんだ１３４を用いて接続する。電子部品１３２は、用途応じて、抵抗、コンデンサ、インダクタなどを配置すればよい。次に、保護層として、電子部品１３２を覆う封止層１３６を形成する。本実施形態では、封止層１１４と同様に、封止層１３６をエポキシ系樹脂で形成する。

【0063】

次に、図７に示されるように、ダイシング処理を行って支持部材１０２を切断する。その際、ダイシング処理は、支持部材１０２とともに端子電極１２０が切断されるようにダイシングラインを位置決めして行う。つまり、支持部材１０２と端子電極１２０とが同一面で切断されるようにダイシング処理を行う。このダイシング処理により個々に切り離された電子デバイス１００は、図１及び図２に示したように、側端面１００ａに端子電極１２０の切断面１２０ａを有する。

【0064】

なお、本実施形態では、支持部材１０２及び端子電極１２０の切断に際してダイシング処理を行う例を示したが、他の切断処理を用いてもよい。また、端子電極１２０の切断面１２０ａが切断の際に変形すると、接触不良の原因となり得る。また、時間経過にともなって端子電極１２０の切断面１２０ａは酸化することも考えられる。

【0065】

このような場合には、例えば切断面１２０ａに対して研磨処理を施して切断面１２０ａを平滑化したり、無電解めっき処理を施して耐腐食性を向上させたりするなどの表面処理を追加してもよい。

【0066】

以上のように、本実施形態では、端子電極１２０（厳密には、端子電極１２０の切断面１２０ａ）を電子デバイス１００の側端面１００ａに形成するにあたって、追加で必要なプロセスがない。したがって、簡易な方法で電子デバイス１００から出力を取り出すための端子構造を実現することができる。また、封止層１１４の膜厚を利用して端子電極１２０が形成されるため、電子デバイス１００の小型化を実現することができる。

【0067】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態における電子デバイス２００の構成について、図８～図１０を用いて説明する。図８は、第２実施形態における電子デバイス２００の断面構造を示す図である。図９は、第２実施形態における電子デバイス２００の外観を示す図である。図１０は、第２実施形態における電子デバイス２００の他の断面構造を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態の電子デバイス１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0068】

図８及び図９に示されるように、本実施形態の電子デバイス２００は、端子電極２２０が第１配線１１８よりも上層に位置する点で第１実施形態の電子デバイス１００と異なる。具体的には、絶縁層１２２の上に第２配線１２６を形成する際に、端子電極２２０を形成する点に特長がある。

【0069】

本実施形態では、第１配線１１８及び第２配線１２６を絶縁する絶縁層１２２に対し、第１開口部１２４ａ及び第２開口部１２４ｂが配置される。第１開口部１２４ａは、後に端子電極２２０を形成するための開口部であるため、最終的なダイシングライン（支持部材１０２を切断するライン）の上に形成される。第２開口部１２４ｂは、第１配線１１８と重畳する位置に配置される。

【0070】

第１実施形態と同様に、本実施形態においても、第２配線１２６は、電解めっき法を用いて形成される。したがって、第１開口部１２４ａの内側には、銅で構成される導体が形成され、最終的に端子電極２２０として機能する。そのため、電子デバイス２００の側端面２００ａには、端子電極２２０の切断面２２０ａが露出している。すなわち、端子電極２２０の一面（切断面２２０ａ）が、電子デバイス２００の側端面２００ａの一部を構成している。具体的には、図９の二点鎖線で囲まれた領域２０に示されるように、側端面２００ａにおいて、封止層１１４の上に端子電極２２０が露出した端子構造となる。

【0071】

以上のように、本実施形態では、端子電極２２０が、第１配線１１８及び第２配線１２６の両方に接する構成となっている。なお、図８に示す電子デバイス２００では、ダイ１１２に接続される第１配線１１８に対して直接的に接する端子電極２２０を形成する例を示したが、図１０に示す構造とすることもできる。図１０に示す電子デバイス２０１では、第１配線１１８の形成と同時にパッド１１９を形成する。つまり、パッド１１９をレーザー加工処理のエッチングストッパーとして活用するとともに、端子電極２２０は、第２配線１２６を介して間接的に第１配線１１８と接続する構成となっている。

【0072】

本実施形態の電子デバイス２００は、第１実施形態の電子デバイス１００と同様に、入出力端子を形成するための製造プロセスを別途必要とせず、支持部材１０２の切断とともに端子電極２２０を切断するという簡易な方法により実現することができる。また、このような端子構造は、ボンディング用のワイヤ及びはんだボールといった要素を配置するためのスペースを確保する必要がない。そのため、本実施形態によれば、入出力端子の構造を簡素化することが可能であり、小型化された電子デバイス２００を実現することができる。

【0073】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態における電子デバイス３００の構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、第３実施形態における電子デバイス３００の断面構造を示す図である。図１２は、第３実施形態における電子デバイス３００の外観を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態の電子デバイス１００及び第２実施形態の電子デバイス２００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0074】

図１１及び図１２に示されるように、本実施形態の電子デバイス３００は、端子電極２２０が第１配線１１８よりも上層に位置する点で第２実施形態の電子デバイス２００と同様の構成を有する。しかしながら、電子デバイス３００は、ソルダレジスト１２８及び封止層１３６の一部が除去されて端子電極２２０の上面２２０ｂが露出している点に特長がある。

【0075】

本実施形態では、第２実施形態の電子デバイス２００と同様に、絶縁層１２２に対して第１開口部１２４ａ及び第２開口部１２４ｂを設け、第１開口部１２４ａの内側に端子電極３２０を形成する。そのため、電子デバイス３００の側端面３００ａにおいても、第２実施形態と同様に、端子電極２２０の切断面２２０ａが露出している。すなわち、端子電極２２０の一面（切断面２２０ａ）が、電子デバイス３００の側端面３００ａの一部を構成している。

【0076】

また、本実施形態では、図１２の二点鎖線で囲まれた領域３０に示されるように、側端面３００ａにおいて、端子電極２２０の切断面２２０ａと上面２２０ｂとが露出した端子構造となる。すなわち、端子電極２２０は、切断面２２０ａとは別に、上方に向かう他の面（上面２２０ｂ）も露出している。このとき、本実施形態の電子デバイス３００では、ソルダレジスト１２８が、隣接する端子電極２２０の間に配置された構造を有している。これにより、隣接する端子電極２２０の間での短絡を防ぐことができる。

【0077】

このような端子構造は、ソルダレジスト１２８に開口部１３０を形成する際、端子電極２２０の上面２２０ｂの一部が露出するように、あらかじめソルダレジスト１２８に対して開口部１３１を形成しておけばよい。その後、全面に封止層１３６を形成した後、端子電極２２０の上方に位置する封止層１３６をフォトリソグラフィ等により選択的に除去することにより、図１２に示される端子構造を実現することができる。

【0078】

本実施形態の電子デバイス３００は、端子電極２２０の切断面２２０ａに加えて上面２２０ｂも入出力端子として利用できるため、第２実施形態の電子デバイス２００よりも端子電極２２０の接触面積を大きくできるという利点を有する。また、このような端子構造は、ボンディング用のワイヤ及びはんだボールといった要素を配置するためのスペースを確保する必要がない。そのため、本実施形態によれば、入出力端子の構造を簡素化することが可能であり、小型化された電子デバイス３００を実現することができる。

【0079】

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態における電子デバイス４００の構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、第４実施形態における電子デバイス４００の断面構造を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態の電子デバイス１００及び第３実施形態の電子デバイス３００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0080】

上述した第３実施形態では、第２実施形態の電子デバイス２００の端子構造を例に挙げて端子電極２２０の上面２２０ｂを露出させる構成を示した。しかしながら、第１実施形態の電子デバイス１００においても同様の構成を適用し得る。すなわち、図１３に示されるように、本実施形態の電子デバイス４００は、端子電極１２０の切断面１２０ａに加えて上面１２０ｂも露出している。

【0081】

本実施形態の場合、ソルダレジスト１２８に対して開口部１３０を形成する際に、端子電極１２０の上面１２０ｂの一部が露出するように、あらかじめソルダレジスト１２８及び絶縁層１２２を一括して除去しておけばよい。その後、全面に封止層１３６を形成した後、端子電極１２０の上方に位置する封止層１３６をフォトリソグラフィ等により選択的に除去することにより、図１３に示される端子構造を実現することができる。

【0082】

本実施形態の電子デバイス４００は、端子電極１２０の切断面１２０ａに加えて上面１２０ｂも入出力端子として利用できるため、第１実施形態の電子デバイス１００よりも端子電極１２０の接触面積を大きくできるという利点を有する。また、このような端子構造は、ボンディング用のワイヤ及びはんだボールといった要素を配置するためのスペースを確保する必要がない。そのため、本実施形態によれば、入出力端子の構造を簡素化することが可能であり、小型化された電子デバイス４００を実現することができる。
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態における電子デバイス５００の構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、第５実施形態における電子デバイス５００の断面構造を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態の電子デバイス１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0083】

本実施形態の電子デバイス５００は、端子電極５２０が第１配線１１８とは別のプロセスで形成される点で第１実施形態の電子デバイス１００とは異なる。具体的には、封止層１１４に第１開口部１１６ａを形成した後、第１配線１１８の形成に先立って端子電極５２０を形成する。端子電極５２０の形成は、電解めっき法を用いてもよいし、公知の他の埋め込み電極の形成方法を用いてもよい。

【0084】

本実施形態では、第１開口部１１６ａの内側に端子電極５２０を形成した後、あらためて電解めっき法により第１配線１１８を形成する。このとき、端子電極５２０を構成する金属材料と第１配線１１８を構成する金属材料は、同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。本実施形態では、端子電極５２０と第１配線１１８とを異なる材料で構成することができるため、端子電極５２０として金電極を用い、第１配線１１８として銅配線を用いる。端子電極５２０として金を用いる理由は、入出力端子として外部に露出するため、耐腐食性の強い金属を用いることが好ましいからである。また、第１配線１１８として銅を用いる理由は、信号遅延を低減するため、低抵抗な金属を用いることが好ましいからである。

【0085】

本実施形態の電子デバイス５００は、端子電極１２０として金電極を用いることができるため、入出力端子の耐腐食性を高めることができる。なお、第１実施形態から第４実施形態のいずれにおいても、端子電極に金を用いることは可能である。

【0086】

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態における電子デバイス６００の構成について、図１５を用いて説明する。図１５は、第６実施形態における電子デバイス６００の断面構造を示す図である。なお、本実施形態では、第２実施形態の電子デバイス２００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0087】

図８に示す第２実施形態の電子デバイス２００のように、封止層１１４に比べて絶縁層１２２の膜厚が薄い場合、外部端子（図示せず）に対する端子電極２２０の接触面積（すなわち、切断面２２０ａの面積）が第１実施形態の電子デバイス１００に比べて小さくなる場合がある。そこで、本実施形態の電子デバイス６００では、第１配線１１８よりも上に配置される配線を多層配線とすることにより、端子電極５２０の接触面積を向上させる構成となっている。

【0088】

具体的には、図１５に示されるように、第２配線１２６の上に絶縁層１４２を設け、その上にさらに第３配線１４４を設ける。このとき、第２配線１２６の形成と同時に端子電極６２０Ａが形成される。また、第３配線１４４の形成と同時に端子電極６２０Ｂが形成される。これらの端子電極６２０Ａ及び端子電極６２０Ｂは、互いに重畳するように配置されているため、両者が合わさって端子電極６２０を構成する。したがって、端子電極６２０の外部端子（図示せず）との接触面積は、端子電極６２０Ａの切断面６２０Ａａ及び端子電極６２０Ｂの切断面６２０Ｂａの合計面積となる。

【0089】

以上のように、本実施形態の電子デバイス６００では、端子電極６２０Ａ及び端子電極６２０Ｂを重畳させることにより、実質的に端子電極６２０の露出面積を広く確保することができる。そのため、第２実施形態の電子デバイス２００よりも接触不良等が生じる可能性を低減することが可能である。

【0090】

以上説明した第１実施形態から第６実施形態に記載された電子デバイスは、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末その他の情報処理端末、家電製品、及びＩＣカードなどの電子機器に搭載することができる。

【0091】

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の電子デバイスを基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0092】

また、上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0093】

１００、２００、３００、４００、５００、６００…電子デバイス、１００ａ…側端面、１０２…支持部材、１０４…応力緩和層、１０６…下地層、１０８…パッド、１１０…接着剤、１１２…ダイ、１１２ａ…電極部、１１４…封止層、１１６ａ…第１開口部、１１６ｂ…第２開口部、１１８…第１配線、１１９…パッド、１２０…端子電極、１２０ａ…切断面、１２０ｂ…上面、１２２…絶縁層、１２４…開口部、１２４ａ…第１開口部、１２４ｂ…第２開口部、１２６…第２配線、１２８…ソルダレジスト、１３０、１３１…開口部、１３２…電子部品、１３６…封止層、１４２…絶縁層、１４４…第３配線、２００…電子デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】