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公開番号2024090149
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205845
出願日2022-12-22
発明の名称複合部品デバイスおよびその製造方法
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20240627BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】反りの発生を抑制することができる複合部品デバイスを提供する。
【解決手段】第1電子部品を内蔵する第1複合部品層を複数積層して備える複合部品デバイスであって、
第1複合部品層は、第1主面および第1主面に対向する第2主面を有する電子部品層と、第1主面に設けられた再配線層とを備え、
複数の第1複合部品層の少なくとも2つは、2つ一組で第2主面が互いに向かい合うように形成される反転層を構成し、
電子部品層は、第1電子部品と、第1電子部品を封止する第1樹脂封止部と、第1電子部品を取り込むように配置された側壁部と、側壁部を貫通し再配線層と電気的に接続する電子部品層貫通ビアとを有し、
記第1電子部品は、前記再配線層に直接接合している、複合部品デバイス。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電子部品を内蔵する第１複合部品層を複数積層して備える複合部品デバイスであって、
前記第１複合部品層は、第１主面および該第１主面に対向する第２主面を有する電子部品層と、該第１主面に設けられた再配線層とを備え、
前記複数の第１複合部品層の少なくとも２つは、２つ一組で前記第２主面が互いに向かい合うように形成される反転層を構成し、
前記電子部品層は、前記第１電子部品と、前記第１電子部品を封止する第１樹脂封止部と、前記第１電子部品を取り込むように配置された側壁部と、該側壁部を貫通し前記再配線層と電気的に接続する電子部品層貫通ビアとを有し、
前記第１電子部品は、前記再配線層に直接接合している、複合部品デバイス。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記再配線層は、無機材料から構成される誘電膜を有する、請求項１に記載の複合部品デバイス。
【請求項３】
前記側壁部は、シリコンから実質的に成る、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項４】
前記電子部品層は、一層当たり複数の第１電子部品を有する、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項５】
複数の前記電子部品層において、各第１樹脂封止部を構成する樹脂は互いに異なる、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項６】
さらに、第２電子部品と、該第２電子部品を封止する第２樹脂封止部とを有する第２複合部品層を最外層として備える、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項７】
前記第２複合部品層は側壁部を有しない、請求項６に記載の複合部品デバイス。
【請求項８】
前記反転層が、前記複数の第１複合部品層の積層方向の中央に少なくとも配置され、
前記複合部品デバイスの最外層として、前記反転層を構成しない第１複合部品層が配置される、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項９】
前記電子部品層貫通ビアは、前記第１複合部品層の積層方向に垂直な断面において、千鳥配置または整列配置されるように設けられている、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
【請求項１０】
前記電子部品層貫通ビアは、前記第１複合部品層の積層方向と略平行となるように設けられており、
前記複数の複合部品層のうち少なくとも一対の隣接する第１複合部品層において、電子部品層貫通ビアは１の直線上に配列するように配置されている、請求項１または２に記載の複合部品デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合部品デバイスおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、垂直に積み重ねられたシステムインパッケージ構造体としては、例えば、特表２０１８－５１４０８８号公報（特許文献１）の図１０に記載の垂直スタックシステムインパッケージ（垂直スタックＳｉＰ）がある。この垂直スタックＳｉＰは、第１～３レベルの成形コンパウンド（１２５，１５５，１８５）と、その間に配置された第１～３再配線層（１３０，１６０，１９０）と、第１～３の再配線層（１３０，１６０，１９０）間を電気的に接続する第２～３レベルの導電ピラー（１４０，１７０）とを含んで成る。成形コンパウンド（１２５，１５５，１８５）には、それぞれダイ（電子部品）（１１０，１４２，１７２）が封止されている。第２成形コンパウンド（１５５）では、一対のダイ（１４２）が背中合わせに積み重ねられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５１４０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者は、上記のような垂直スタックＳｉＰでは、次の問題があることを見出した。すなわち、一対のダイ（１４２）が背中合わせに積み重ねられている第２成形コンパウンド（１５５）では、ダイ（１４２）の垂直方向への積層により樹脂量が増加し、これにより第２成形コンパウンド（１５５）における内部応力が増加し、反りが発生する虞がある。
また、垂直スタックＳｉＰの製造では、各成形コンパウンドを逐次的に積み重ねて製造する。各成形コンパウンドの形成毎に加熱が行われるため、パッケージ内の熱が放出されにくく、ダイ（１４２）が熱損傷しやすくなる。そして、その熱損傷がそのまま蓄積されていくため、ダイが劣化し部品寿命が短くなり、垂直スタックＳｉＰの長期信頼性が低下する虞がある。
さらに、上述のように各成形コンパウンドの形成毎に加熱が行われるため、すでに形成されている成形コンパウンドは複数回加熱される。これにより、垂直スタックＳｉＰは、熱履歴が蓄積して長期信頼性が低下する虞がある。
【０００５】
そこで、本開示の目的は、反りの発生を抑制することができる複合部品デバイスを提供することである。本開示の別の目的は、反りの発生を抑制し、高い長期信頼性を有する複合部品デバイスを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、複数の第１複合部品層を備えた複合部品デバイスにおいて、第１複合部品層内で生じる応力を隣接する第１複合部品層内で生じる応力と相殺させるとの知見を得た。このような技術的知見に基づき、複数の第１複合部品層を２つ一組で互いに向かい合う反転層を有する本開示を想到するに到った。すなわち、本開示は、以下の態様を含む。
【０００７】
前記課題を解決するため、本開示の一態様である複合部品デバイスは、
第１電子部品を内蔵する第１複合部品層を複数積層して備える複合部品デバイスであって、
前記第１複合部品層は、第１主面および該第１主面に対向する第２主面を有する電子部品層と、該第１主面に設けられた再配線層とを備え、
前記複数の第１複合部品層の少なくとも２つは、２つ一組で前記第２主面が互いに向かい合うように形成される反転層を構成し、
前記電子部品層は、前記第１電子部品と、前記第１電子部品を封止する第１樹脂封止部と、前記第１電子部品を取り込むように配置された側壁部と、該側壁部を貫通し前記再配線層と電気的に接続する電子部品層貫通ビアとを有し、
前記第１電子部品は、前記再配線層に直接接合している。
【０００８】
本開示の一態様に係る複合部品デバイスでは、複数の第１複合部品層が、２つ一組で第１複合部品層の第２主面が向かい合うように配置される反転層を構成する。このように反転層を構成する一組の第１複合部品層とすることで、樹脂封止部を２つに分けることができる。これにより、内部応力を低減することができ、複合部品デバイス全体の反りの発生を抑制することができる。
また、反転層を構成する一組の第１複合部品層とすることで、反転層における各第１複合部品層内で生じる内部応力の向きが互いに正反対となりやすく、これにより、反転層内の内部応力が相殺されやすくなり、複合部品デバイス全体の反りの発生が抑制される。
よって、本態様に係る複合部品デバイスは、反りの発生を抑制することができる。
【０００９】
本開示の別の態様である複合部品でバイアスの製造方法は、
上述の複合部品デバイスを製造する方法であって、
格子状の側壁部および底面部を有するシリコンベース層の該底面部に前記第１電子部品の部品電極が電子部品接着層を介して接触するように、前記シリコンベース層に前記第１電子部品を接着させる電子部品接着工程と、
前記第１電子部品を樹脂で封止して樹脂封止部を形成する電子部品封止工程と、
前記部品電極の表面全体を露出させるように前記シリコンベース層および前記電子部品接着層を除去して電子部品層前駆体を作製する電子部品層前駆体作製工程と、
２つの前記電子部品層前駆体の前記部品電極が露出しない主面を互いに向かい合うようにして前記電子部品層前駆体を接着させて、一対の電子部品層前駆体を作製する電子部品層前駆体接着工程と、
前記一対の電子部品層前駆体の側壁部を貫通する電子部品層貫通ビア、および前記一対の電子部品層前駆体の前記部品電極が露出する一方の主面に再配線層を形成して反転層前駆体を作製する反転層前駆体作製工程と、
前記一方の主面の反対側に位置する前記反転層前駆体の他方の主面に再配線層を形成して、反転層を形成する反転層作製工程と、
前記反転層前駆体の前記再配線層に、別途作製した前記一対の電子部品層前駆体および別途作製した前記電子部品層前駆体の一方を積層する積層工程と、
前記積層した一対の電子部品層前駆体および前記積層した電子部品層前駆体の一方に電子部品層貫通ビアおよび再配線層を形成する配線形成工程と
を含んで成り、
前記積層工程と前記配線形成工程とを組み合わせた工程が０回以上実行される。
【００１０】
本態様に係る複合部品デバイスの製造方法では、電子部品層前駆体を並列に加工することができる。このため、積層工程および配線形成工程において積層した反転層または複合部品層に熱履歴が蓄積しにくい。これにより、電子部品への熱損傷を抑制することで、電子部品の劣化を抑制できる。
よって、本態様に係る複合部品デバイスの製造方法は、高い長期信頼性を有する複合部品デバイスを提供することができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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