JP2000091457A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
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- Wire Bonding (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線基板にフリップチップ接合により実装さ
れた半導体素子の構造に拘らず、半導体素子を冷却する
ことができる半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体装置１１は、配線基板１３と、半
導体素子１２と、メタルキャップ１４と、樹脂２１とを
備えている。半導体素子１２は、フリップチップ接合に
より配線基板１３に実装されている。メタルキャップ１
４は、配線基板１３の半導体素子１２が実装された領域
を気密封止するように配設されている。樹脂２１は半導
体素子１２の配線基板１３の反対側の面とメタルキャッ
プ１４の内面との間に介挿されている。また、メタルキ
ャップ１４には半導体素子１２に対応する位置に孔２０
が形成されている。
れた半導体素子の構造に拘らず、半導体素子を冷却する
ことができる半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体装置１１は、配線基板１３と、半
導体素子１２と、メタルキャップ１４と、樹脂２１とを
備えている。半導体素子１２は、フリップチップ接合に
より配線基板１３に実装されている。メタルキャップ１
４は、配線基板１３の半導体素子１２が実装された領域
を気密封止するように配設されている。樹脂２１は半導
体素子１２の配線基板１３の反対側の面とメタルキャッ
プ１４の内面との間に介挿されている。また、メタルキ
ャップ１４には半導体素子１２に対応する位置に孔２０
が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係り、
特にフリップチップ接合により配線基板に実装された半
導体素子からの熱を放出し、半導体素子を冷却する半導
体装置に関するものである。
特にフリップチップ接合により配線基板に実装された半
導体素子からの熱を放出し、半導体素子を冷却する半導
体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の小型化、高密度化の要請に
より、半導体素子をフリップチップ接合により配線基板
に実装した半導体装置が用いられている。このフリップ
チップ接合は、半導体素子を直接フェースダウン状態で
配線基板上に実装するものであり、半導体素子を小さく
でき、また半導体素子を実装する面積を小さくできる。
図６にフリップチップ接合により実装された半導体装置
の概略断面図を示す。図６に示すように、この半導体装
置１は、半導体素子２と配線基板３とメタルキャップ４
とを備えている。半導体素子２には図示しない電極上に
バンプ５が形成され、バンプ５を配線基板３上の図示し
ない基板電極に接続することによって、半導体素子２が
配線基板３に実装されている。そして、半導体素子２を
覆うように形成されたメタルキャップ４を配線基板３上
に接続されたウェルドリング６に接合して気密封止し、
半導体素子２を保護している。
より、半導体素子をフリップチップ接合により配線基板
に実装した半導体装置が用いられている。このフリップ
チップ接合は、半導体素子を直接フェースダウン状態で
配線基板上に実装するものであり、半導体素子を小さく
でき、また半導体素子を実装する面積を小さくできる。
図６にフリップチップ接合により実装された半導体装置
の概略断面図を示す。図６に示すように、この半導体装
置１は、半導体素子２と配線基板３とメタルキャップ４
とを備えている。半導体素子２には図示しない電極上に
バンプ５が形成され、バンプ５を配線基板３上の図示し
ない基板電極に接続することによって、半導体素子２が
配線基板３に実装されている。そして、半導体素子２を
覆うように形成されたメタルキャップ４を配線基板３上
に接続されたウェルドリング６に接合して気密封止し、
半導体素子２を保護している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
１は、今後、その動作速度がさらに速く、しかも周波数
がさらに高くなることが考えられ、これに伴って半導体
素子２からの発熱量が大きくなる。また、半導体装置１
の高集積化により、半導体素子２のサイズが大きくな
り、また端子数が増しても、半導体素子２からの発熱量
が大きくなる。
１は、今後、その動作速度がさらに速く、しかも周波数
がさらに高くなることが考えられ、これに伴って半導体
素子２からの発熱量が大きくなる。また、半導体装置１
の高集積化により、半導体素子２のサイズが大きくな
り、また端子数が増しても、半導体素子２からの発熱量
が大きくなる。
【０００４】この半導体素子２からの発熱に対しては、
バンプ５を介しての熱伝導により配線基板３からの熱放
散が行われることにより主に半導体素子２が冷却され、
この他に半導体素子２の裏面からの自然空冷によっても
若干は半導体素子２が冷却されるが、半導体素子２から
の発熱量が大きくなると、これらの冷却のみでは半導体
素子２が十分に冷却できないおそれがある。
バンプ５を介しての熱伝導により配線基板３からの熱放
散が行われることにより主に半導体素子２が冷却され、
この他に半導体素子２の裏面からの自然空冷によっても
若干は半導体素子２が冷却されるが、半導体素子２から
の発熱量が大きくなると、これらの冷却のみでは半導体
素子２が十分に冷却できないおそれがある。
【０００５】半導体素子２が十分に冷却されないと、半
導体素子２が正常に動作しなくなるおそれがあり、半導
体装置１の信頼性が低下するという問題がある。また、
バンプ５の材料であるハンダと半導体素子２及び配線基
板３の材料であるセラミック、樹脂との間に熱膨張係数
の差による歪みが生じ、半導体装置１にクラックが発生
したり、応力腐食割れを起こしたりするという問題があ
る。
導体素子２が正常に動作しなくなるおそれがあり、半導
体装置１の信頼性が低下するという問題がある。また、
バンプ５の材料であるハンダと半導体素子２及び配線基
板３の材料であるセラミック、樹脂との間に熱膨張係数
の差による歪みが生じ、半導体装置１にクラックが発生
したり、応力腐食割れを起こしたりするという問題があ
る。
【０００６】このため、半導体素子２をさらに冷却する
ことが必要であり、この方法として例えばバンプ５の数
を増し、バンプ５から熱を放出しやすくすることが考え
られる。しかし、この方法ではバンプ５の数に対応した
いわゆるダミーパッドを設ける必要があり、半導体素子
２の構造が複雑になるという問題があった。
ことが必要であり、この方法として例えばバンプ５の数
を増し、バンプ５から熱を放出しやすくすることが考え
られる。しかし、この方法ではバンプ５の数に対応した
いわゆるダミーパッドを設ける必要があり、半導体素子
２の構造が複雑になるという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、配線基板にフリップチ
ップ接合により実装された半導体素子の構造に拘らず、
半導体素子を冷却することができる半導体装置を提供す
ることにある。
れたものであって、その目的は、配線基板にフリップチ
ップ接合により実装された半導体素子の構造に拘らず、
半導体素子を冷却することができる半導体装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明の半導体装置では、配線基板と、フリップチ
ップ接合により前記配線基板に実装された半導体素子
と、前記配線基板の前記半導体素子が実装された領域を
気密封止するように配設されたメタルキャップと、前記
半導体素子の前記配線基板の反対側の面と前記メタルキ
ャップの内面との間に介挿された樹脂とを具備したこと
を特徴とする。
め、本発明の半導体装置では、配線基板と、フリップチ
ップ接合により前記配線基板に実装された半導体素子
と、前記配線基板の前記半導体素子が実装された領域を
気密封止するように配設されたメタルキャップと、前記
半導体素子の前記配線基板の反対側の面と前記メタルキ
ャップの内面との間に介挿された樹脂とを具備したこと
を特徴とする。
【０００９】本発明の半導体装置によれば、半導体素子
から発熱された熱は、バンプから放出される他に、半導
体素子の裏面から樹脂を介してメタルキャップに放出さ
れ、半導体素子が冷却されやすくなる。
から発熱された熱は、バンプから放出される他に、半導
体素子の裏面から樹脂を介してメタルキャップに放出さ
れ、半導体素子が冷却されやすくなる。
【００１０】さらに、メタルキャップに半導体素子と対
向する位置に孔を形成すると、孔に樹脂を塗布（注入）
することで半導体素子の裏面とメタルキャップとが接続
される。このため、簡易に樹脂を配置することができ、
半導体装置の製造が容易になる。
向する位置に孔を形成すると、孔に樹脂を塗布（注入）
することで半導体素子の裏面とメタルキャップとが接続
される。このため、簡易に樹脂を配置することができ、
半導体装置の製造が容易になる。
【００１１】また、本発明の半導体装置では、配線基板
と、フリップチップ接合により前記配線基板に実装され
た半導体素子と、前記半導体素子の前記配線基板の反対
側の面と樹脂を介して熱的に接続したメタルプレートと
を具備したことを特徴とする。 本発明の半導体装置に
よれば、半導体素子から発熱された熱は、バンプから放
出される他に、半導体素子の裏面から樹脂を介してメタ
ルプレートに放出され、半導体素子が冷却されやすくな
る。特に、配線基板が樹脂基板のように、半導体素子か
ら発熱された熱がバンプ側から放出されにくい半導体装
置の場合に有益である。
と、フリップチップ接合により前記配線基板に実装され
た半導体素子と、前記半導体素子の前記配線基板の反対
側の面と樹脂を介して熱的に接続したメタルプレートと
を具備したことを特徴とする。 本発明の半導体装置に
よれば、半導体素子から発熱された熱は、バンプから放
出される他に、半導体素子の裏面から樹脂を介してメタ
ルプレートに放出され、半導体素子が冷却されやすくな
る。特に、配線基板が樹脂基板のように、半導体素子か
ら発熱された熱がバンプ側から放出されにくい半導体装
置の場合に有益である。
【００１２】半導体素子の配線基板の反対側の面とメタ
ルキャップ又はメタルプレートとの間の樹脂としては、
高熱伝導性の樹脂であることが好ましく、例えば、シリ
コーン、エポキシのような熱硬化性樹脂に熱伝導率が大
きいカーボンブラック、窒化ホウ素の他、銀又は銅のよ
うな金属粉末を充填したものが該当する。このような樹
脂を用いた場合には、半導体素子から出た熱を迅速にメ
タルキャップ又はメタルプレートに伝えて半導体素子の
熱を放熱させることができる。なお、金属粉末を充填し
た導電性樹脂を用いた場合には、半導体素子の裏面をメ
タルキャップ又はメタルプレートと同電位とすることが
できる。
ルキャップ又はメタルプレートとの間の樹脂としては、
高熱伝導性の樹脂であることが好ましく、例えば、シリ
コーン、エポキシのような熱硬化性樹脂に熱伝導率が大
きいカーボンブラック、窒化ホウ素の他、銀又は銅のよ
うな金属粉末を充填したものが該当する。このような樹
脂を用いた場合には、半導体素子から出た熱を迅速にメ
タルキャップ又はメタルプレートに伝えて半導体素子の
熱を放熱させることができる。なお、金属粉末を充填し
た導電性樹脂を用いた場合には、半導体素子の裏面をメ
タルキャップ又はメタルプレートと同電位とすることが
できる。
【００１３】また、この樹脂は低弾性率であることが好
ましい。このような樹脂を用いた場合には、半導体素子
及びメタルキャップ又はメタルプレートに加わる力が吸
収され、半導体素子及びメタルキャップ又はメタルプレ
ートに無理な力が掛かりにくくなる。このような樹脂と
しては、例えばシリコーン系の樹脂を用いることができ
る。
ましい。このような樹脂を用いた場合には、半導体素子
及びメタルキャップ又はメタルプレートに加わる力が吸
収され、半導体素子及びメタルキャップ又はメタルプレ
ートに無理な力が掛かりにくくなる。このような樹脂と
しては、例えばシリコーン系の樹脂を用いることができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を具体化する第１の実施の形態を図１及び図２を参照
して説明する。
明を具体化する第１の実施の形態を図１及び図２を参照
して説明する。
【００１５】本実施の形態の半導体装置は気密封止構造
のマルチチップモジュールであり、図１は半導体装置の
概略断面図を示し、図２は図１の気密封止部分の概略部
分断面図を示している。また、図示した断面上には、２
つの半導体素子がフリップチップ接合により実装されて
いる。
のマルチチップモジュールであり、図１は半導体装置の
概略断面図を示し、図２は図１の気密封止部分の概略部
分断面図を示している。また、図示した断面上には、２
つの半導体素子がフリップチップ接合により実装されて
いる。
【００１６】図１に示すように、半導体装置１１は、半
導体素子１２と配線基板１３とメタルキャップ１４とを
備えている。
導体素子１２と配線基板１３とメタルキャップ１４とを
備えている。
【００１７】半導体素子１２の主面（図１の半導体素子
１２の下面）には図示しない電極が設けられ、この電極
にはバンプ１５が形成されている。
１２の下面）には図示しない電極が設けられ、この電極
にはバンプ１５が形成されている。
【００１８】配線基板１３の主面（図１の配線基板１３
の上面）には図示しない基板電極が配置されている。本
実施の形態では、配線基板１３としてセラミック基板が
用いられている。そして、配線基板１３の基板電極にフ
ェースダウン状態で接続するフリップチップ接合により
バンプ１５が配線基板１３に接合され、半導体素子１２
が配線基板１３に実装されている。
の上面）には図示しない基板電極が配置されている。本
実施の形態では、配線基板１３としてセラミック基板が
用いられている。そして、配線基板１３の基板電極にフ
ェースダウン状態で接続するフリップチップ接合により
バンプ１５が配線基板１３に接合され、半導体素子１２
が配線基板１３に実装されている。
【００１９】また、図２に示すように、半導体素子１２
の主面にはシーリングパッド１６が形成されている。シ
ーリングパッド１６は、配線基板１３上に実装された半
導体素子１２を囲むようにリング状に延出形成されてい
る。そして、シーリングパッド１６上に銀ろう１７によ
って接合されたウェルドリング１８が形成されている。
このウェルドリング１８はシーリングパッド１６に対応
したリング状に形成され、本実施の形態ではＦｅ−Ｎｉ
系合金が用いられている。
の主面にはシーリングパッド１６が形成されている。シ
ーリングパッド１６は、配線基板１３上に実装された半
導体素子１２を囲むようにリング状に延出形成されてい
る。そして、シーリングパッド１６上に銀ろう１７によ
って接合されたウェルドリング１８が形成されている。
このウェルドリング１８はシーリングパッド１６に対応
したリング状に形成され、本実施の形態ではＦｅ−Ｎｉ
系合金が用いられている。
【００２０】メタルキャップ１４は略板状に形成され、
その外周部分が全周にわたって屈曲形成されたシール部
１９が形成されている。このシール部１９はウェルドリ
ング１８に対応する位置に形成されている。また、本実
施の形態ではメタルキャップ１４はウェルドリング１８
と同様にＦｅ−Ｎｉ系合金が用いられている。
その外周部分が全周にわたって屈曲形成されたシール部
１９が形成されている。このシール部１９はウェルドリ
ング１８に対応する位置に形成されている。また、本実
施の形態ではメタルキャップ１４はウェルドリング１８
と同様にＦｅ−Ｎｉ系合金が用いられている。
【００２１】そして、シール部１９とウェルドリング１
８とを接合することにより、半導体装置１１は気密封止
構造に形成され、この領域内に半導体素子１２が収容さ
れる。本実施の形態では、レーザ溶接によりシール部１
９とウェルドリング１８とが接合されている。
８とを接合することにより、半導体装置１１は気密封止
構造に形成され、この領域内に半導体素子１２が収容さ
れる。本実施の形態では、レーザ溶接によりシール部１
９とウェルドリング１８とが接合されている。
【００２２】また、メタルキャップ１４の半導体素子１
２に対応する位置にはメタルキャップ１４を貫通する孔
２０が形成されている。そして、孔２０から樹脂２１が
塗布（注入）されている。本実施の形態では、ディスペ
ンス法により孔２０に樹脂２１を注入している。この孔
２０は注入する樹脂が半導体素子１２の裏面（図１の半
導体素子１２の上面）から配線基板１３に流れ落ちない
ように、注入される樹脂の種類に対応した形状に形成さ
れ、例えば樹脂２１の粘性が高い場合には孔２０の径を
大きくすることができ、また半導体素子１２の裏面との
距離を長くすることができる。本実施の形態では、孔２
０はメタルキャップ１４をウェルドリング１８に接合し
た状態で配線基板１３と反対側、即ち図１の上方に向か
って拡径となるように形成され、メタルキャップ１４と
半導体素子１２の裏面とが接触しない範囲の短い距離に
保たれている。また、本実施の形態では、孔２０はバー
リング加工によって形成されている。
２に対応する位置にはメタルキャップ１４を貫通する孔
２０が形成されている。そして、孔２０から樹脂２１が
塗布（注入）されている。本実施の形態では、ディスペ
ンス法により孔２０に樹脂２１を注入している。この孔
２０は注入する樹脂が半導体素子１２の裏面（図１の半
導体素子１２の上面）から配線基板１３に流れ落ちない
ように、注入される樹脂の種類に対応した形状に形成さ
れ、例えば樹脂２１の粘性が高い場合には孔２０の径を
大きくすることができ、また半導体素子１２の裏面との
距離を長くすることができる。本実施の形態では、孔２
０はメタルキャップ１４をウェルドリング１８に接合し
た状態で配線基板１３と反対側、即ち図１の上方に向か
って拡径となるように形成され、メタルキャップ１４と
半導体素子１２の裏面とが接触しない範囲の短い距離に
保たれている。また、本実施の形態では、孔２０はバー
リング加工によって形成されている。
【００２３】そして、孔２０から樹脂２１を注入し、半
導体素子１２の裏面にも同時に樹脂２１層を形成してい
る。このため、樹脂２１は半導体素子１２の裏面とメタ
ルキャップ１４の間にも介在し、半導体素子１２とメタ
ルキャップ１４とが熱的に接続されている。
導体素子１２の裏面にも同時に樹脂２１層を形成してい
る。このため、樹脂２１は半導体素子１２の裏面とメタ
ルキャップ１４の間にも介在し、半導体素子１２とメタ
ルキャップ１４とが熱的に接続されている。
【００２４】以上のように構成された半導体装置１１に
おいては、半導体素子１２から熱が発生すると、従来と
同様にバンプ１５及び半導体素子１２の裏面からの放出
により半導体素子１２が冷却される。
おいては、半導体素子１２から熱が発生すると、従来と
同様にバンプ１５及び半導体素子１２の裏面からの放出
により半導体素子１２が冷却される。
【００２５】ここで、半導体素子１２の裏面には従来の
空気に比べて熱伝導率がかなり高い樹脂２１が接続され
ている。このため、従来に比べて半導体素子１２の裏面
から多くの熱が放出される。そして、この樹脂２１から
の熱はメタルキャップ１４に放出されて半導体装置１１
の外部に放出される。さらに、メタルキャップ１４への
放出により樹脂２１が冷却され、また半導体素子１２の
裏面から樹脂２１に熱が放出がされる。このため、半導
体素子１２を十分に冷却することができる。なお、バン
プ１５からの冷却は従来と同様である。
空気に比べて熱伝導率がかなり高い樹脂２１が接続され
ている。このため、従来に比べて半導体素子１２の裏面
から多くの熱が放出される。そして、この樹脂２１から
の熱はメタルキャップ１４に放出されて半導体装置１１
の外部に放出される。さらに、メタルキャップ１４への
放出により樹脂２１が冷却され、また半導体素子１２の
裏面から樹脂２１に熱が放出がされる。このため、半導
体素子１２を十分に冷却することができる。なお、バン
プ１５からの冷却は従来と同様である。
【００２６】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
半導体素子１２とメタルキャップ１４とが樹脂２１によ
って熱的に接続されているので、半導体素子１２の裏面
から多くの熱が樹脂２１を介してメタルキャップ１４に
放出される。このため、半導体素子１２を十分に冷却す
ることができる。
半導体素子１２とメタルキャップ１４とが樹脂２１によ
って熱的に接続されているので、半導体素子１２の裏面
から多くの熱が樹脂２１を介してメタルキャップ１４に
放出される。このため、半導体素子１２を十分に冷却す
ることができる。
【００２７】このように、従来に比べ、半導体素子１２
の裏面から放出させる熱量を増やして半導体素子１２の
冷却を行っているので、半導体素子１２の構造を変更さ
せることなく、半導体素子１２を十分に冷却することが
できる。また、半導体素子１２の構造を変更させていな
いので、種々の構造の半導体素子１２が実装された半導
体装置にも対応することができ、汎用性を有する。
の裏面から放出させる熱量を増やして半導体素子１２の
冷却を行っているので、半導体素子１２の構造を変更さ
せることなく、半導体素子１２を十分に冷却することが
できる。また、半導体素子１２の構造を変更させていな
いので、種々の構造の半導体素子１２が実装された半導
体装置にも対応することができ、汎用性を有する。
【００２８】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
従来の半導体装置に孔２０を形成し、この孔２０から樹
脂２１を注入して半導体素子１２の裏面にも同時に樹脂
２１層を形成しているので、既存の半導体装置をそのま
ま用いることができる。また、孔２０を形成し、この孔
２０に樹脂２１を注入するだけでよく、半導体装置１１
の製造工程を容易にすることができる。さらに、孔２０
をバーリング加工によって形成しているので、孔２０を
容易に形成することができる。
従来の半導体装置に孔２０を形成し、この孔２０から樹
脂２１を注入して半導体素子１２の裏面にも同時に樹脂
２１層を形成しているので、既存の半導体装置をそのま
ま用いることができる。また、孔２０を形成し、この孔
２０に樹脂２１を注入するだけでよく、半導体装置１１
の製造工程を容易にすることができる。さらに、孔２０
をバーリング加工によって形成しているので、孔２０を
容易に形成することができる。
【００２９】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
孔２０はその上方に向かって拡径となるように形成さ
れ、メタルキャップ１４と半導体素子１２の裏面とが接
触しない範囲の短い距離に保たれているので、樹脂２１
に粘性の低い樹脂を用いることができ、樹脂２１に対す
る自由度が大きくなる。
孔２０はその上方に向かって拡径となるように形成さ
れ、メタルキャップ１４と半導体素子１２の裏面とが接
触しない範囲の短い距離に保たれているので、樹脂２１
に粘性の低い樹脂を用いることができ、樹脂２１に対す
る自由度が大きくなる。
【００３０】また、半導体素子１２の裏面から配線基板
１３上に樹脂２１が落ちないように孔２０が形成されて
いるので、樹脂２１は絶縁性樹脂に限らず、一般に熱伝
導率が大きい導電性樹脂を用いることができる。このた
め、半導体素子１２からの多くの熱をメタルキャップ１
４に放出することができ、半導体素子１２を冷却しやす
くなる。
１３上に樹脂２１が落ちないように孔２０が形成されて
いるので、樹脂２１は絶縁性樹脂に限らず、一般に熱伝
導率が大きい導電性樹脂を用いることができる。このた
め、半導体素子１２からの多くの熱をメタルキャップ１
４に放出することができ、半導体素子１２を冷却しやす
くなる。
【００３１】さらに、本実施の形態の半導体装置１１に
よれば、樹脂２１の粘性が高い場合には孔２０の径を大
きくして半導体素子１２の裏面と樹脂２１との接触面積
を増やすことができ、半導体素子１２を冷却しやすくな
る。また、樹脂２１が低弾性率である場合には、半導体
素子１２及びメタルキャップ１４に加わる力が樹脂２１
に吸収され、半導体素子１２及びメタルキャップ１４に
無理な力が掛かりにくくなる。さらに、樹脂２１の熱伝
導率が大きい場合には、半導体素子１２からの多くの熱
をメタルキャップ１４に放出することができ、半導体素
子１２を冷却しやすくなる。
よれば、樹脂２１の粘性が高い場合には孔２０の径を大
きくして半導体素子１２の裏面と樹脂２１との接触面積
を増やすことができ、半導体素子１２を冷却しやすくな
る。また、樹脂２１が低弾性率である場合には、半導体
素子１２及びメタルキャップ１４に加わる力が樹脂２１
に吸収され、半導体素子１２及びメタルキャップ１４に
無理な力が掛かりにくくなる。さらに、樹脂２１の熱伝
導率が大きい場合には、半導体素子１２からの多くの熱
をメタルキャップ１４に放出することができ、半導体素
子１２を冷却しやすくなる。
【００３２】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態を図３を参照して説明する。
形態を図３を参照して説明する。
【００３３】なお、この実施の形態においては、第１の
実施の形態と重複する点については説明を省略する。
実施の形態と重複する点については説明を省略する。
【００３４】従って、以下には第１の実施の形態と異な
った点を中心に説明する。
った点を中心に説明する。
【００３５】図３に示すように、本実施の形態の半導体
装置１１は、メタルキャップ１４に孔２０を形成しない
点、及び、半導体素子１２とメタルキャップ１４とが熱
的に接続するように樹脂２１を配置した点が第１の実施
の形態と異なっている。
装置１１は、メタルキャップ１４に孔２０を形成しない
点、及び、半導体素子１２とメタルキャップ１４とが熱
的に接続するように樹脂２１を配置した点が第１の実施
の形態と異なっている。
【００３６】本実施の形態では、半導体装置１１を気密
封止構造に形成する前に、半導体素子１２の裏面上に樹
脂２１を配置し、この後、シール部１９とウェルドリン
グ１８とを接合する。
封止構造に形成する前に、半導体素子１２の裏面上に樹
脂２１を配置し、この後、シール部１９とウェルドリン
グ１８とを接合する。
【００３７】ここで、樹脂２１は半導体素子１２とメタ
ルキャップ１４との距離を考慮し、少なくとも両者が熱
的に接続できる量だけ配置する。また、樹脂２１を半導
体素子１２の裏面上に配置するだけなので、樹脂２１が
半導体素子１２の裏面から配線基板１３に落ちる可能性
がある。このため、本実施の形態では、樹脂２１に絶縁
性樹脂が用いられている。
ルキャップ１４との距離を考慮し、少なくとも両者が熱
的に接続できる量だけ配置する。また、樹脂２１を半導
体素子１２の裏面上に配置するだけなので、樹脂２１が
半導体素子１２の裏面から配線基板１３に落ちる可能性
がある。このため、本実施の形態では、樹脂２１に絶縁
性樹脂が用いられている。
【００３８】本実施の形態の半導体装置によれば、メタ
ルキャップ１４に孔２０を形成する必要がなく、半導体
素子１２の裏面上に樹脂２１を配置するだけで半導体素
子１２を十分に冷却することができるので、半導体装置
１１の製造をさらに容易にすることができる。
ルキャップ１４に孔２０を形成する必要がなく、半導体
素子１２の裏面上に樹脂２１を配置するだけで半導体素
子１２を十分に冷却することができるので、半導体装置
１１の製造をさらに容易にすることができる。
【００３９】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態を図４を参照して説明する。
形態を図４を参照して説明する。
【００４０】図４に示すように、本実施の形態では、半
導体装置１１を気密封止構造としていない点、及び半導
体素子１１のバンプ１５部分を樹脂封止している点が第
１の実施の形態と異なっている。
導体装置１１を気密封止構造としていない点、及び半導
体素子１１のバンプ１５部分を樹脂封止している点が第
１の実施の形態と異なっている。
【００４１】本実施の形態では、配線基板１３として樹
脂基板が用いられている。
脂基板が用いられている。
【００４２】また、半導体装置１１を気密封止構造とし
ていないことから、配線基板１３にシーリングパッド１
６、ウェルドリング１８が形成されておらず、これに対
応してシール部１９が設けられていないメタルプレート
としてのメタルキャップ１４が用いられている。
ていないことから、配線基板１３にシーリングパッド１
６、ウェルドリング１８が形成されておらず、これに対
応してシール部１９が設けられていないメタルプレート
としてのメタルキャップ１４が用いられている。
【００４３】さらに、半導体装置１１を気密封止構造と
していないことから湿気によるリークを防止するため
に、配線基板１３上にはバンプ１５を覆うように絶縁性
の封止樹脂２２で樹脂封止されている。
していないことから湿気によるリークを防止するため
に、配線基板１３上にはバンプ１５を覆うように絶縁性
の封止樹脂２２で樹脂封止されている。
【００４４】本実施の形態によれば、配線基板１３に樹
脂基板が用いられ、半導体素子１２から発熱された熱が
バンプ１５から配線基板１３に放出されにくくなる。し
かしながら、半導体素子１２の裏面には従来の空気に比
べて熱伝導率がかなり高い樹脂２１が熱的に接続されて
おり、半導体素子１２の裏面から多くの熱が樹脂２１を
介してメタルキャップ１４に放出される。
脂基板が用いられ、半導体素子１２から発熱された熱が
バンプ１５から配線基板１３に放出されにくくなる。し
かしながら、半導体素子１２の裏面には従来の空気に比
べて熱伝導率がかなり高い樹脂２１が熱的に接続されて
おり、半導体素子１２の裏面から多くの熱が樹脂２１を
介してメタルキャップ１４に放出される。
【００４５】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
配線基板１３に樹脂基板が用いられ、半導体素子１２か
ら発熱された熱がバンプ１５から放出されにくい場合に
も、半導体素子１２の構造を変更させることなく、半導
体素子１２を十分に冷却することができる。
配線基板１３に樹脂基板が用いられ、半導体素子１２か
ら発熱された熱がバンプ１５から放出されにくい場合に
も、半導体素子１２の構造を変更させることなく、半導
体素子１２を十分に冷却することができる。
【００４６】また、配線基板１３上にはバンプ１５を覆
うように封止樹脂２２で樹脂封止されているので、半導
体素子１２の裏面上に配置する樹脂２１の量を厳密に行
う必要がなくなり、半導体装置１１を製造が容易にな
る。
うように封止樹脂２２で樹脂封止されているので、半導
体素子１２の裏面上に配置する樹脂２１の量を厳密に行
う必要がなくなり、半導体装置１１を製造が容易にな
る。
【００４７】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
半導体装置１１を気密封止構造としていないので、半導
体装置１１を製造する際の加工精度を厳密に行う必要が
なくなり、半導体装置１１を製造が容易になる。
半導体装置１１を気密封止構造としていないので、半導
体装置１１を製造する際の加工精度を厳密に行う必要が
なくなり、半導体装置１１を製造が容易になる。
【００４８】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態を図５を参照して説明する。
形態を図５を参照して説明する。
【００４９】図５に示すように、本実施の形態ではメタ
ルキャップ１４に孔２０を形成しない点が第３の実施の
形態と異なっている。
ルキャップ１４に孔２０を形成しない点が第３の実施の
形態と異なっている。
【００５０】本実施の形態では、配線基板１３上にバン
プ１５を覆うように封止樹脂２２で樹脂封止した後に半
導体素子１２の裏面上に樹脂２１を配置し、この後、メ
タルキャップ１４を配置する。
プ１５を覆うように封止樹脂２２で樹脂封止した後に半
導体素子１２の裏面上に樹脂２１を配置し、この後、メ
タルキャップ１４を配置する。
【００５１】本実施の形態の半導体装置１１によれば、
半導体素子１２の裏面上に樹脂２１を配置し、樹脂２１
上にメタルキャップ１４を配置するだけで半導体素子１
２を十分に冷却することができるので、半導体装置１１
の製造をさらに容易にすることができる。
半導体素子１２の裏面上に樹脂２１を配置し、樹脂２１
上にメタルキャップ１４を配置するだけで半導体素子１
２を十分に冷却することができるので、半導体装置１１
の製造をさらに容易にすることができる。
【００５２】上記の各実施の形態では半導体素子１２を
２つ用いた場合を示したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、半導体素子１２は１つでも、３つ以上でもよ
い。特に、第３、第４の実施の形態では、半導体素子１
２を３つ以上とすることにより、メタルキャップ１４を
安定して半導体素子１２上に配置することができ、メタ
ルキャップ１４と配線基板１３とをほぼ平行に保つこと
が容易に可能となる。
２つ用いた場合を示したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、半導体素子１２は１つでも、３つ以上でもよ
い。特に、第３、第４の実施の形態では、半導体素子１
２を３つ以上とすることにより、メタルキャップ１４を
安定して半導体素子１２上に配置することができ、メタ
ルキャップ１４と配線基板１３とをほぼ平行に保つこと
が容易に可能となる。
【００５３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
配線基板にフリップチップ接合により実装された半導体
素子の構造に拘らず、半導体素子を冷却することができ
る。
配線基板にフリップチップ接合により実装された半導体
素子の構造に拘らず、半導体素子を冷却することができ
る。
【図１】第１の実施の形態の半導体装置の概略断面図。
【図２】図１のメタルキャップの接合を示す概略部分断
面図。
面図。
【図３】第２の実施の形態の半導体装置の概略断面図。
【図４】第３の実施の形態の半導体装置の概略断面図。
【図５】第４の実施の形態の半導体装置の概略断面図。
【図６】従来の半導体装置の概略断面図。
１１……半導体装置、１２……半導体素子、１３……配
線基板、１４……メタルキャップ、２１……樹脂。
線基板、１４……メタルキャップ、２１……樹脂。
Claims (5)
- 【請求項１】 配線基板と、 フリップチップ接合により前記配線基板に実装された半
導体素子と、 前記配線基板の前記半導体素子が実装された領域を気密
封止するように配設されたメタルキャップと、 前記半導体素子の前記配線基板の反対側の面と前記メタ
ルキャップの内面との間に介挿された樹脂と、 を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記メタルキャップには前記半導体素子
に対応する位置に孔が形成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】 配線基板と、 フリップチップ接合により前記配線基板に実装された半
導体素子と、 前記半導体素子の前記配線基板の反対側の面と樹脂を介
して熱的に接続したメタルプレートと、 を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 前記メタルプレートには前記半導体素子
に対応する位置に孔が形成されていることを特徴とする
請求項３に記載の半導体装置。 - 【請求項５】 前記樹脂は高熱伝導性の樹脂であること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26208198A JP2000091457A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26208198A JP2000091457A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091457A true JP2000091457A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17370771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26208198A Withdrawn JP2000091457A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000091457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016152294A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | 電子部品および電子部品の製造方法 |
| US10674596B2 (en) | 2018-01-25 | 2020-06-02 | Nec Corporation | Electronic component, electronic component manufacturing method, and mechanical component |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP26208198A patent/JP2000091457A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016152294A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | 電子部品および電子部品の製造方法 |
| US10674596B2 (en) | 2018-01-25 | 2020-06-02 | Nec Corporation | Electronic component, electronic component manufacturing method, and mechanical component |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |