JP2000183247A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2000183247A JP2000183247A JP10359866A JP35986698A JP2000183247A JP 2000183247 A JP2000183247 A JP 2000183247A JP 10359866 A JP10359866 A JP 10359866A JP 35986698 A JP35986698 A JP 35986698A JP 2000183247 A JP2000183247 A JP 2000183247A
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- heat sink
- cavity
- semiconductor chip
- semiconductor device
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/4809—Loop shape
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃ／Ｄ（キャビテイ・ダウン）ＢＧＡ（ボー
ル・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・ボ
ール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体装置で
のボイド発生を防止する。 【解決手段】 Ｃ／Ｄ（キャビテイ・ダウン）ＢＧＡ
（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンス
ト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体
装置におけるヒートシンク基板１と積層基板３との接合
面に、キャビテイ５内を外部に開放する通気孔８を設
け、通気孔８を通してキャビテイ５内の残留空気を外部
に排気する。
ル・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・ボ
ール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体装置で
のボイド発生を防止する。 【解決手段】 Ｃ／Ｄ（キャビテイ・ダウン）ＢＧＡ
（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンス
ト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体
装置におけるヒートシンク基板１と積層基板３との接合
面に、キャビテイ５内を外部に開放する通気孔８を設
け、通気孔８を通してキャビテイ５内の残留空気を外部
に排気する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電力増幅等
に用いられる半導体チップの発熱を有効に発散する半導
体装置に関するものである。
に用いられる半導体チップの発熱を有効に発散する半導
体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波電力増幅等に用いられる半導体チ
ップは、動作に伴って発熱する熱量が多いため、この種
の半導体チップを搭載した半導体装置は、半導体チップ
からの発熱を有効に行うため、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダ
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）型の構造
をもつものが開発されている。
ップは、動作に伴って発熱する熱量が多いため、この種
の半導体チップを搭載した半導体装置は、半導体チップ
からの発熱を有効に行うため、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダ
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）型の構造
をもつものが開発されている。
【０００３】従来例に係る前記構造をもつ半導体装置を
図５に基づいて説明する。
図５に基づいて説明する。
【０００４】Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダウン）ＢＧＡ（ボ
ール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・
ボール・グリッド・アレイ）型の構造をもつ半導体装置
は図５に示すように、ヒートシンク基板１に半導体チッ
プ２を直接搭載している。
ール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・
ボール・グリッド・アレイ）型の構造をもつ半導体装置
は図５に示すように、ヒートシンク基板１に半導体チッ
プ２を直接搭載している。
【０００５】図５に示すように、ヒートシンク基板１に
半導体チップ２を直接搭載しているため、半導体チップ
２の熱がヒートシンク基板１に直接伝わり、半導体チッ
プ２の熱を有効に発散することが可能になっている。
半導体チップ２を直接搭載しているため、半導体チップ
２の熱がヒートシンク基板１に直接伝わり、半導体チッ
プ２の熱を有効に発散することが可能になっている。
【０００６】また、図５に示す従来例では、小型化を図
るために、ヒートシンク基板１に半導体チップ２を取囲
んで積層基板３を積層し、積層基板３の板面に電極とし
てのボール４をグリッド状に配置して設けており、ボー
ル４を利用して半導体装置を実装するようにしている。
るために、ヒートシンク基板１に半導体チップ２を取囲
んで積層基板３を積層し、積層基板３の板面に電極とし
てのボール４をグリッド状に配置して設けており、ボー
ル４を利用して半導体装置を実装するようにしている。
【０００７】また、ボール４には、半導体チップ２の図
示しない電極が電気的に接合されている。
示しない電極が電気的に接合されている。
【０００８】また、図５に示すＣ／Ｄ（キャビティ・ダ
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）型の構造
をもつ半導体装置においても、半導体チップ２を気密封
止する必要があるため、ヒートシンク基板１に半導体チ
ップ２を取囲んで積層された積層基板３とヒートシンク
基板１とによるキャビティ５内に半導体チップ２を被覆
する封止用樹脂６を流込んで半導体チップ２を気密封止
するようにしている。また、７は、キャビティ５の開口
縁に設けて樹脂の漏出を防止するダムである。
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）型の構造
をもつ半導体装置においても、半導体チップ２を気密封
止する必要があるため、ヒートシンク基板１に半導体チ
ップ２を取囲んで積層された積層基板３とヒートシンク
基板１とによるキャビティ５内に半導体チップ２を被覆
する封止用樹脂６を流込んで半導体チップ２を気密封止
するようにしている。また、７は、キャビティ５の開口
縁に設けて樹脂の漏出を防止するダムである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体チッ
プ２を樹脂６で被覆する際には、キャビティ５の開口部
を上向きにセットして樹脂６をキャビティ５内に流し込
む。
プ２を樹脂６で被覆する際には、キャビティ５の開口部
を上向きにセットして樹脂６をキャビティ５内に流し込
む。
【００１０】しかしながら、図５に示す従来の半導体装
置は、キャビティ５の底部が積層基板３とヒートシンク
基板１とによって閉塞されているため、キャビティ５に
樹脂６を流し込んだ際にキャビティ５の底部側に押し遣
られた空気の逃げ道がなくなり、この空気が樹脂６内に
混入してボイドを発生させる原因となっている。
置は、キャビティ５の底部が積層基板３とヒートシンク
基板１とによって閉塞されているため、キャビティ５に
樹脂６を流し込んだ際にキャビティ５の底部側に押し遣
られた空気の逃げ道がなくなり、この空気が樹脂６内に
混入してボイドを発生させる原因となっている。
【００１１】このボイドの発生を阻止する構成として
は、特開平１０−１４４７３７号に開示されているが、
この構成では、気密封止用の樹脂を流し込む構成ではな
く、予め樹脂を半導体チップを被覆する構造に象って被
覆する構造のものであり、さらには、キャビティ内の空
気を逃がす構造が複雑であり、そのまま適用することが
できない。
は、特開平１０−１４４７３７号に開示されているが、
この構成では、気密封止用の樹脂を流し込む構成ではな
く、予め樹脂を半導体チップを被覆する構造に象って被
覆する構造のものであり、さらには、キャビティ内の空
気を逃がす構造が複雑であり、そのまま適用することが
できない。
【００１２】さらに特開平１０−１４４７３７号に開示
された技術は、放熱板に溝を直接刻設しており、これを
ヒートシンク基板１に半導体チップ２を直接搭載する構
成のものに適用した場合には、ヒートシンク基板１と半
導体チップ２との接触面積が小さくなり、ヒートシンク
基板１で半導体チップ２の熱を有効に発散することがで
きなくなるという問題がある。
された技術は、放熱板に溝を直接刻設しており、これを
ヒートシンク基板１に半導体チップ２を直接搭載する構
成のものに適用した場合には、ヒートシンク基板１と半
導体チップ２との接触面積が小さくなり、ヒートシンク
基板１で半導体チップ２の熱を有効に発散することがで
きなくなるという問題がある。
【００１３】本発明の目的は、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダ
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造
をもつ半導体装置でのボイド発生を防止する半導体装置
を提供することにある。
ウン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造
をもつ半導体装置でのボイド発生を防止する半導体装置
を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、ヒートシンク基板に半
導体チップを直接搭載し、前記ヒートシンク基板に半導
体チップを取囲んで積層された積層基板とヒートシンク
基板とによるキャビティ内に前記半導体チップを被覆す
る封止用樹脂を流込んで前記半導体チップを気密封止す
る半導体装置であって、前記ヒートシンク基板と積層基
板との接合面に、前記キャビティ内を外部に開放する通
気孔を設けたものである。
め、本発明に係る半導体装置は、ヒートシンク基板に半
導体チップを直接搭載し、前記ヒートシンク基板に半導
体チップを取囲んで積層された積層基板とヒートシンク
基板とによるキャビティ内に前記半導体チップを被覆す
る封止用樹脂を流込んで前記半導体チップを気密封止す
る半導体装置であって、前記ヒートシンク基板と積層基
板との接合面に、前記キャビティ内を外部に開放する通
気孔を設けたものである。
【００１５】また前記通気孔は、前記ヒートシンク基板
に溝を刻設して、該溝を通して前記キャビティ内を外部
に開放するものである。
に溝を刻設して、該溝を通して前記キャビティ内を外部
に開放するものである。
【００１６】また前記通気孔は、前記ヒートシンク基板
と積層基板とを接合する接着剤に空隙を確保して、該空
隙を通して前記キャビティ内を外部に開放するようにし
たものである。
と積層基板とを接合する接着剤に空隙を確保して、該空
隙を通して前記キャビティ内を外部に開放するようにし
たものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
より説明する。
【００１８】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る半導体装置を示す断面図、図２は、ヒートシン
ク基板と積層基板との接合面を示す図である。
１に係る半導体装置を示す断面図、図２は、ヒートシン
ク基板と積層基板との接合面を示す図である。
【００１９】図１に示す本発明の実施形態１に係る半導
体装置は、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダウン）ＢＧＡ（ボー
ル・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・ボ
ール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体装置で
あり、ヒートシンク基板１に半導体チップ２を直接搭載
している。
体装置は、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダウン）ＢＧＡ（ボー
ル・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アドバンスト・ボ
ール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ半導体装置で
あり、ヒートシンク基板１に半導体チップ２を直接搭載
している。
【００２０】図１に示すように、ヒートシンク基板１に
半導体チップ２を直接搭載しているため、半導体チップ
２の熱がヒートシンク基板１に直接伝わり、半導体チッ
プ２の熱を有効に発散することが可能になっている。
半導体チップ２を直接搭載しているため、半導体チップ
２の熱がヒートシンク基板１に直接伝わり、半導体チッ
プ２の熱を有効に発散することが可能になっている。
【００２１】また、図１では、小型化を図るために、ヒ
ートシンク基板１に半導体チップ２の周囲を取囲んで積
層基板３を積層し、積層基板３の板面に電極としてのボ
ール４をグリッド状に配置して設けており、ボール４を
利用して半導体装置を実装するようにしている。
ートシンク基板１に半導体チップ２の周囲を取囲んで積
層基板３を積層し、積層基板３の板面に電極としてのボ
ール４をグリッド状に配置して設けており、ボール４を
利用して半導体装置を実装するようにしている。
【００２２】また、ボール４には、半導体チップ２の図
示しない電極が電気的に接合されている。
示しない電極が電気的に接合されている。
【００２３】図１に示すＣ／Ｄ（キャビティ・ダウン）
ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アド
バンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ
半導体装置においても、半導体チップ２を気密封止する
必要があるため、ヒートシンク基板１に半導体チップ２
を取囲んで積層された積層基板３とヒートシンク基板１
とによるキャビティ５内に半導体チップ２を被覆する封
止用樹脂６を流込んで半導体チップ２を気密封止するよ
うにしている。また、７は、キャビティ５の開口縁に設
けて樹脂の漏出を防止するダムである。
ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ（アド
バンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造をもつ
半導体装置においても、半導体チップ２を気密封止する
必要があるため、ヒートシンク基板１に半導体チップ２
を取囲んで積層された積層基板３とヒートシンク基板１
とによるキャビティ５内に半導体チップ２を被覆する封
止用樹脂６を流込んで半導体チップ２を気密封止するよ
うにしている。また、７は、キャビティ５の開口縁に設
けて樹脂の漏出を防止するダムである。
【００２４】本発明では、Ｃ／Ｄ（キャビティ・ダウ
ン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造
をもつ半導体装置でのボイド発生を防止するため、図に
示すように、ヒートシンク基板１と積層基板３との接合
面に、キャビティ５内を外部に開放する通気孔８を設け
たことを特徴とするものである。
ン）ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ），ＡＢＧＡ
（アドバンスト・ボール・グリッド・アレイ）等の構造
をもつ半導体装置でのボイド発生を防止するため、図に
示すように、ヒートシンク基板１と積層基板３との接合
面に、キャビティ５内を外部に開放する通気孔８を設け
たことを特徴とするものである。
【００２５】図１及び図２に示す本発明に実施形態１で
は、通気孔８は、ヒートシンク基板１に溝８ａを刻設し
て、溝８ａを通してキャビティ５内を外部に開放するよ
うに構成したものである。
は、通気孔８は、ヒートシンク基板１に溝８ａを刻設し
て、溝８ａを通してキャビティ５内を外部に開放するよ
うに構成したものである。
【００２６】半導体チップ２を樹脂６で被覆する際に
は、キャビティ５の開口部を上向きにセットして樹脂６
をキャビティ５内に流し込む。
は、キャビティ５の開口部を上向きにセットして樹脂６
をキャビティ５内に流し込む。
【００２７】本発明の実施形態１によれば、キャビティ
５の底部がヒートシンク基板１の溝８ａ（通気孔８）に
より外部に開放されているため、キャビティ５の開口縁
側からキャビティ５内に樹脂６を流し込んだ際に、キャ
ビティ５の底部側に押し遣られた空気は、ヒートシンク
基板１の溝８ａ（通気孔８）により外部に空気抜きされ
て、空気が樹脂６内に混入することが回避され、ボイド
の発生を阻止することができる。
５の底部がヒートシンク基板１の溝８ａ（通気孔８）に
より外部に開放されているため、キャビティ５の開口縁
側からキャビティ５内に樹脂６を流し込んだ際に、キャ
ビティ５の底部側に押し遣られた空気は、ヒートシンク
基板１の溝８ａ（通気孔８）により外部に空気抜きされ
て、空気が樹脂６内に混入することが回避され、ボイド
の発生を阻止することができる。
【００２８】さらに、本発明の実施形態１によれば、ヒ
ートシンク基板１の溝８ａ（通気孔８）の一部に樹脂６
が流れ込むこととなるが、樹脂６の流動抵抗により溝８
ａの全体に流れ込むことはなく、キャビティ５内に樹脂
６を充填した後に溝８ａの部分でヒートシンク基板１に
沿う熱の対流現象が生じて、ヒートシンク基板１による
熱の発散効率を向上することとなる。
ートシンク基板１の溝８ａ（通気孔８）の一部に樹脂６
が流れ込むこととなるが、樹脂６の流動抵抗により溝８
ａの全体に流れ込むことはなく、キャビティ５内に樹脂
６を充填した後に溝８ａの部分でヒートシンク基板１に
沿う熱の対流現象が生じて、ヒートシンク基板１による
熱の発散効率を向上することとなる。
【００２９】（実施形態２）図３は、本発明の実施形態
２に係る半導体装置を示す断面図、図４は、ヒートシン
ク基板と積層基板との接合面を示す図である。
２に係る半導体装置を示す断面図、図４は、ヒートシン
ク基板と積層基板との接合面を示す図である。
【００３０】本発明の実施形態２では、通気孔８として
の溝８ａに代えて、通気孔８は、ヒートシンク基板１と
積層基板３とを接合する接着剤９に空隙８ｂを確保し
て、空隙８ｂを通してキャビティ５内を外部に開放する
ようにしたものである。
の溝８ａに代えて、通気孔８は、ヒートシンク基板１と
積層基板３とを接合する接着剤９に空隙８ｂを確保し
て、空隙８ｂを通してキャビティ５内を外部に開放する
ようにしたものである。
【００３１】本発明の実施形態２によれば、実施形態１
と同様な効果を得ることができるともに、実施形態１の
ように溝８ａを設ける必要がなく、加工が容易になると
いう利点がある。
と同様な効果を得ることができるともに、実施形態１の
ように溝８ａを設ける必要がなく、加工が容易になると
いう利点がある。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ヒートシ
ンク基板の半導体チップが搭載された搭載部に加工を加
えることなく、ヒートシンク基板と積層基板との接合面
を利用して、キャビティに残留する空気を抜くことがで
き、半導体チップを被覆する樹脂にボイドが発生するの
を防止することはできるばかりでなく、キャビティ内の
残留空気に起因していた半導体チップの剥離を皆無にす
ることができ、実装信頼性を向上することができる。
ンク基板の半導体チップが搭載された搭載部に加工を加
えることなく、ヒートシンク基板と積層基板との接合面
を利用して、キャビティに残留する空気を抜くことがで
き、半導体チップを被覆する樹脂にボイドが発生するの
を防止することはできるばかりでなく、キャビティ内の
残留空気に起因していた半導体チップの剥離を皆無にす
ることができ、実装信頼性を向上することができる。
【００３３】さらに、通気孔の一部に樹脂が流れ込むこ
ととなるが、樹脂の流動抵抗により通気孔の全体に流れ
込むことはなく、キャビティ内に樹脂を充填した後に通
気孔の部分でヒートシンク基板に沿う熱の対流現象が生
じて、ヒートシンク基板による熱の発散効率を向上させ
ることができる。
ととなるが、樹脂の流動抵抗により通気孔の全体に流れ
込むことはなく、キャビティ内に樹脂を充填した後に通
気孔の部分でヒートシンク基板に沿う熱の対流現象が生
じて、ヒートシンク基板による熱の発散効率を向上させ
ることができる。
【図１】本発明の実施形態１に係る半導体装置を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る半導体装置における
ヒートシンク基板と積層基板との接合面を示す図であ
る。
ヒートシンク基板と積層基板との接合面を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施形態２に係る半導体装置を示す断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る半導体装置における
ヒートシンク基板と積層基板との接合面を示す図であ
る。
ヒートシンク基板と積層基板との接合面を示す図であ
る。
【図５】従来例に係る半導体装置を示す断面図である。
１ ヒートシンク基板 ２ 半導体チップ ３ 積層基板 ４ ボール ５ キャビティ ６ 樹脂 ７ ダム ８ 通気孔 ８ａ 溝 ８ｂ 空隙
Claims (3)
- 【請求項１】 ヒートシンク基板に半導体チップを直接
搭載し、前記ヒートシンク基板に半導体チップを取囲ん
で積層された積層基板とヒートシンク基板とによるキャ
ビティ内に前記半導体チップを被覆する封止用樹脂を流
込んで前記半導体チップを気密封止する半導体装置であ
って、 前記ヒートシンク基板と積層基板との接合面に、前記キ
ャビティ内を外部に開放する通気孔を設けたものである
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記通気孔は、前記ヒートシンク基板に
溝を刻設して、該溝を通して前記キャビティ内を外部に
開放するものであ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】 前記通気孔は、前記ヒートシンク基板と
積層基板とを接合する接着剤に空隙を確保して、該空隙
を通して前記キャビティ内を外部に開放するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35986698A JP3164090B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35986698A JP3164090B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000183247A true JP2000183247A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3164090B2 JP3164090B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=18466708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35986698A Expired - Fee Related JP3164090B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164090B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393093B1 (ko) * | 1999-06-07 | 2003-07-31 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지의 제조방법 |
| CN104701190A (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-10 | 毅宝力科技有限公司 | 制造腔向下制作载体的系统和方法 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP35986698A patent/JP3164090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393093B1 (ko) * | 1999-06-07 | 2003-07-31 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지의 제조방법 |
| CN104701190A (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-10 | 毅宝力科技有限公司 | 制造腔向下制作载体的系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3164090B2 (ja) | 2001-05-08 |
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