半导体器件及其制造方法技术

技术编号:8216485 阅读:142 留言:0更新日期:2013-01-17 18:16
本发明专利技术公开一种半导体器件及其制造方法。半导体器件(半导体模块)包括电路板(模块板)和安装在电路板上的半导体元件。阻挡电磁波的屏蔽层设置在半导体元件的上表面上,并且天线元件设置在屏蔽层的上方。半导体元件和天线元件通过连接部分电连接到彼此。此结构使得半导体器件减小尺寸,并具有电磁波阻挡功能和天线功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
公知一些提供具有屏蔽功能或者天线功能的半导体器件的技术。这种技术的示例包括对安装在电路板上的半导体元件和其他部件屏蔽电磁波,为半导体元件和其他部件安装在上面的电路板提供天线,用屏蔽件覆盖安装在电路板上的半导体元件和其他部件,为电路板的第一表面提供天线,该第一表面在半导体元件和其他部件安装在上面的第二表面的相反侧,并为包括半导体元件和其他部件的封装的背面提供天线。此外,鉴于从天线发射并由天线接收的信号的传播特性而形成导电层以包围信号配线层也是公知的技术(例如,参见日本专利No. 4,379,004,国际专利申请的日本国家公报No. 2004-519916和日本公开专利公报 No. 2009-158742,2001-292026 和 2007-005782)。例如,设置有用作屏蔽件的屏蔽部件的用作天线的天线部件的模块(包括半导体元件的半导体器件)可以安装在诸如母板的电路板上以构成器件。然而,在此情况下,器件的尺寸可以增大。屏蔽部件和天线部件可以一起集成以构成模块。然而,在此情况下,在模块组装过程中部件处理或者电子连接会变得复杂,并且模块会不能实现期望的性能和可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,半导体器件包括电路板;半导体元件,其安装在所述电路板上;屏蔽层,其设置在半导体元件的上表面上;天线元件,其设置在屏蔽层的上方;以及连接部分,其经过屏蔽层,并电连接半导体元件和天线元件。附图说明图I图示半导体器件的第一示例结构;图2图示半导体器件的第二示例结构;图3图示根据第一实施例的示例半导体模块;图4A和图4B图示在天线层中形成的示例波导图案;图5A至图5C图示天线元件和连接部分;图6A至图6D图示形成根据第一实施例的半导体模块的示例方法;图7A至图7C图示形成根据第一实施例的半导体模块的示例方法;图8A至图SC图示形成根据第一实施例的半导体模块的示例方法;图9图示形成根据第一实施例的半导体模块的示例方法;图10图示根据第二实施例的示例半导体模块;图11图示根据第二实施例的示例半导体模块;图12A至图12C图示形成根据第二实施例的半导体模块的示例方法;图13A和图13B图示形成根据第二实施例的半导体模块的示例方法;图14A和图14B图示形成根据第二实施例的半导体模块的示例方法;图15A和图15B图示形成根据第二实施例的半导体模块的示例方法;图16A和图16B图示形成根据第二实施例的半导体模块的示例方法;图17图示另一形式的半导体模块;图18图示根据第三实施例的示例半导体模块;图19图示根据第三实施例的示例半导体模块;图20图示根据第四实施例的示例半导体模块;图21A和图21B图示根据第四实施例的半导体模块。具体实施例方式图I图示半导体器件的第一示例结构。图I是具有第一示例结构的半导体器件的示意横截面。图I中图示的半导体器件(半导体模块)IOa包括电路板(模块板)11、半导体元件12、屏蔽层13、天线元件14和连接部分15。尽管未图示,模块板11在其内部具有预定电路。电路由诸如配线和过孔的导电部分形成。模块板11还具有设置在其顶部和底部表面上的电极垫11a。半导体元件12安装在此模块板11上。在此示例中,凸块12a和电极垫12b设置在半导体元件12的下表面(配线层等形成在上面的电路表面)上,以对应于模块板11的电极垫11a,并且半导体元件12倒装芯片安装在模块板11上,且凸块12a、电极垫12b和结合部分Ilb置于其间。屏蔽层13至少形成在如上所述安装在模块板11上的半导体元件12的上表面(半导体衬底的表面)上。屏蔽层13阻挡朝着半导体元件12传播的电磁波,或者阻止在半导体元件12产生的电磁波发射到外部。屏蔽层13由能阻挡电磁波的材料(例如,磁性材料或者金属材料)组成。屏蔽层13例如可以是由磁性颗粒分散在其中的树脂组成的层(板)、由磁性材料组成的磁性层或者由诸如铜(Cu)的金属材料组成的金属层。此外,屏蔽层13可以部分地包括由磁性颗粒分散在其中的树脂组成的板、磁性层或者金属层。在金属层用作屏蔽层13的一部分的情况下,期望金属层例如设置在屏蔽层13的最外表面。天线元件14设置在屏蔽层13上。天线元件14具有从外部接收电磁波的天线的功能。天线元件14至少包括例如具有形成在其中的预定波导图案(波导)以接收电磁波的一个天线层。天线层可以由Cu或者主要由Cu组成的金属材料组成。天线层可以例如形成在由树脂等组成的介质层的顶部表面或者顶部和底部表面上。形成在顶部和底部表面上的天线层可以通过导电部分而电连接,该导电部分经过置于天线层之间的介质层。天线元件14通过连接部分15电连接到半导体元件12。在此示例中,连接部分15经过屏蔽层13,以到达半导体元件12的内部,并且天线元件14设置在屏蔽层13上以电连接到连接部分15。这使得半导体元件12和天线元件14能电互连。在此情况下,连接部分15用作娃通孔(TSV) (through-silicon via),其例如经过屏蔽层13和半导体元件12的半导体衬底,并连接到形成在半导体衬底上的配线层内部的导电部分(此处,与模块板11相邻)。以此方式,安装在模块板11和天线元件14上的半导体元件12通过形成在图I图示的半导体模块IOa中的半导体元件12的上表面上的屏蔽层13的导电部分15而电互连。从由天线元件14接收到的预定电磁波得到的电信号(例如,电流)通过连接部分15供应到半导体元件12。屏蔽层13阻止天线元件14接收到的电磁波入射在半导体元件12上,或者阻止在半导体元件12处产生的电磁波发射。在信号发射过程中,天线元件14从模块板11通过半导体元件12和连接部分15接收功率。以此方式,形成在半导体元件12上的屏蔽层13和设置在屏蔽层13上的天线元件14使得半导体模块IOa能具有带有屏蔽功能和天线功能两者的模块结构。与例如具有屏蔽功能的模块在其外部设置有附加天线部分的情况相比,这导致模块尺寸的减小。尽管在此情况下屏蔽层13仅仅形成在半导体元件12的上表面上,屏蔽层13还可以形成在半导体元件12的侧表面上。例如,当半导体元件12具有比较大的厚度或者当来自外部的电磁波入射在半导体元件12的侧表面上或者从半导体元件12的侧表面发射电磁波不被忽略时,屏蔽层13可以形成在半导体兀件12的上表面和侧表面上。·图I图示的连接部分15的位置是示例,并且可以根据半导体元件12的结构和天线元件14的结构而适合地设定。例如,连接部分15可以形成在半导体元件12的外端部。附加地,如图2所示,连接部分15可以形成在半导体元件15的外部。图2图示半导体器件的第二示例结构。图2是具有第二示例结构的半导体器件的示意横截面。图2图示的半导体器件(半导体模块)IOb包括模块板I、安装在上面的半导体元件12、形成在半导体元件12的上表面上的屏蔽层13、设置在屏蔽层13上的天线元件14和连接部分15。模块板11和天线元件14通过连接部分15电互连。设置在模块板11和天线元件14之间的半导体元件12和连接部分15由密封树脂16密封。从天线元件14接收到的电磁波得到的电信号从连接部分15通过模块板11供应到半导体元件12。在信号发射过程中,天线元件14从模块板11通过连接部分15而接收功率。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件,包括:电路板;半导体元件,其安装在所述电路板上;屏蔽层,其设置在所述半导体元件的上表面上;天线元件,其设置在所述屏蔽层的上方;以及连接部分,其经过所述屏蔽层,并电连接所述半导体元件和所述天线元件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:松木浩久作间正雄
申请(专利权)人:富士通半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1