JP2007053148A - Semiconductor module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体モジュールに関し、特に、高周波の信号を無線でやりとりする、いわゆる無線通信分野において用いられるパワーアンプ等の半導体モジュールに関するものである。 The present invention relates to a semiconductor module, and more particularly to a semiconductor module such as a power amplifier used in a so-called wireless communication field for exchanging high-frequency signals wirelessly.
携帯電話などに用いられるパワーアンプ等の半導体モジュールは、携帯電話の筐体寸法があまり大きく変化しないにもかかわらず、搭載する機能・部品数が大幅に増大しているため、占有面積を低減するという市場要求が常時働いている。このため、同じ仕事をする半導体モジュールの寸法は、日進月歩で小さくなり続けており、また、電気的な効率も改善されてきているが、一般に、寸法を小さくする傾向の方が効率を改善する傾向よりも早く進展しているため、同じ出力で電波を発信する半導体モジュールの発熱損失の値は同等かあるいは低減する傾向にあっても、その発熱密度は上昇してしまう傾向にある。 Semiconductor modules such as power amplifiers used in mobile phones, etc., reduce the occupied area because the number of functions and parts to be mounted is greatly increased despite the fact that the housing dimensions of mobile phones do not change much The market demand is always working. For this reason, the dimensions of semiconductor modules that perform the same work continue to decrease with time, and the electrical efficiency has also improved, but in general, the trend toward smaller dimensions tends to improve efficiency. Since the semiconductor modules that transmit radio waves with the same output tend to have the same or lower value, the heat generation density tends to increase.
例えば、占有面積を低減する一つの方法として、半導体チップの主面(素子形成面)に金属やはんだを用いた、バンプと呼ばれる接合部材を形成し、これを配線基板に直接接合して半導体チップを実装する、いわゆるフリップチップ接続方式のモジュールが増えてきた。フリップチップ接続は、半導体チップと配線基板との電気的な接続を半導体チップの占有面積内で行うことができるため、従来のワイヤボンディング接続型のモジュールと比較して、モジュールを小型化できるというメリットがある。 For example, as one method for reducing the occupied area, a semiconductor chip is formed by forming a bonding member called a bump using metal or solder on the main surface (element forming surface) of the semiconductor chip and directly bonding it to the wiring board. The number of so-called flip-chip connection type modules for mounting the IC has increased. In flip chip connection, the electrical connection between the semiconductor chip and the wiring board can be made within the area occupied by the semiconductor chip, so that the module can be downsized compared to conventional wire bonding connection type modules. There is.
一方、上記のようなフリップチップ接続をした場合、配線基板と半導体チップとを電気的・熱的に接続する部材はバンプだけになり、バンプの断面積の合計は半導体チップの面積よりはるかに小さいことが多くなる。このため、配線基板と半導体チップとの間において、仮にバンプのない範囲にアンダーフィルやチップ基板間レジンなどと呼称される充填材を充填したとしても、この充填材の熱伝導率はバンプである金属やはんだより1桁以上小さいことが多いので、効果的に熱を半導体チップから配線基板に伝える放熱経路としては、充填材はあまり有効ではなく、結果として、半導体チップの能動領域を含む面(素子形成面)を配線基板と対向しない側に向け、半導体チップの裏面全体を接合部材により配線基板と接合した、いわゆるフェースアップ実装の方式で実装した場合よりも放熱が困難になるという問題がある。 On the other hand, in the case of the flip chip connection as described above, the members that electrically and thermally connect the wiring board and the semiconductor chip are only bumps, and the total cross-sectional area of the bumps is much smaller than the area of the semiconductor chip. A lot of things. For this reason, even if a filling material called underfill or resin between chip substrates is filled in the area between the wiring board and the semiconductor chip without bumps, the thermal conductivity of the filling material is bumps. Since it is often an order of magnitude smaller than metal or solder, the filler is not very effective as a heat dissipation path for effectively transferring heat from the semiconductor chip to the wiring board. As a result, the surface including the active region of the semiconductor chip ( There is a problem that heat dissipation is more difficult than when mounting by the so-called face-up mounting method in which the element formation surface is directed to the side not facing the wiring substrate and the entire back surface of the semiconductor chip is bonded to the wiring substrate by a bonding member. .
このようなフリップチップ接続した半導体チップから配線基板への放熱経路を効率化する技術として、例えば特許文献1のような技術が公開されている。
As a technique for improving the efficiency of the heat dissipation path from the flip-chip connected semiconductor chip to the wiring board, for example, a technique such as
図7は、従来のフリップチップ接続した半導体モジュールの概略構成を示す模式的断面図であり、図8は、図7の半導体チップの概略構成を示す模式的平面図である。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional flip chip-connected semiconductor module, and FIG. 8 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the semiconductor chip of FIG.
なお、図7において、(a)は図8のc−c’線に沿う位置での模式的断面図であり、(b)は図8のd−d’線に沿う位置での模式的断面図である。また、図7及び図8に示す半導体チップ31は、パワートランジスタとして、例えば金属酸化膜半導体で作った電界効果型トランジスタ(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)が能動領域に搭載された半導体チップである。 7A is a schematic cross-sectional view at a position along the line cc ′ in FIG. 8, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view at a position along the line dd ′ in FIG. 8. FIG. 7 and 8 is a semiconductor chip in which a field effect transistor (MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) made of, for example, a metal oxide semiconductor is mounted in an active region as a power transistor. is there.
図7及び図8に示すように、従来のフリップチップ接続方式の半導体モジュールにおいては、半導体チップ31の能動領域2と、配線基板33との間を物理的に接続する材料は、上記の充填材32しか存在しない。電気的な信号は、能動領域2から若干離れた位置にある電極4まで内部の配線層により伝えられ、そこから信号用バンプ5(MOSFETの場合、ソース、ドレイン、ゲート)を介して配線基板3に伝えられる。この際、半導体チップ31がシリコン基板により形成されていれば、シリコンは熱伝導率が比較的高い材料であるため、半導体チップ31内でまず熱が図7の横方向に拡散し、その後、主に信号用バンプ5を介して配線基板3側に放熱される。充填材32も熱を伝える効果があるが、この効果の程度は、信号用バンプ5の数、高さ、断面積に影響を受け、バンプの断面積の合計が小さいほど、充填材32が放熱経路として重要性をまし、他方、バンプの断面積の合計が大きいと、充填材32は放熱経路としての重要性を失う。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the conventional flip chip connection type semiconductor module, the material for physically connecting the
このような実装構造においては、いずれにしても、まず、半導体チップ31内で熱が拡散し、それから信号用バンプ5を経由して配線基板3に放熱するという、長い放熱経路を主たる放熱経路として形成するため、その放熱経路の熱抵抗が上昇してしまい、MOSFETのゲート電極近傍の発熱領域の温度が所定の範囲を逸脱して上昇し、素子が破壊されたり、あるいは保護回路が機能して素子の電源が遮断されてしまうという問題点があった。
In such a mounting structure, in any case, a long heat dissipation path in which heat is first diffused in the
本発明は、このような、放熱経路が長いことによる素子の温度上昇を低減する方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for reducing an increase in temperature of an element due to such a long heat dissipation path.
上記のような課題は、半導体チップの能動領域形成範囲に、電気的な信号をやりとりしない、いわゆる放熱専用のバンプを形成することにより解決できる。 The above-described problems can be solved by forming so-called bumps dedicated to heat dissipation that do not exchange electrical signals in the active region forming range of the semiconductor chip.
本発明によれば、能動領域の発熱による温度上昇を所定の値以下に保つことができ、温度の異常な上昇による特性の悪化や、構成部材の熱による破壊を防止できるため、信頼性の高い半導体モジュールが得られる。 According to the present invention, the temperature increase due to heat generation in the active region can be kept below a predetermined value, and deterioration of characteristics due to abnormal temperature increase and destruction of components due to heat can be prevented. A semiconductor module is obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例1では、パワートランジスタとしてMOSFETが搭載された半導体チップを配線基板にフリップチップ方式で実装した半導体モジュールに本発明を適用した例について説明する。 In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a semiconductor module in which a semiconductor chip on which a MOSFET is mounted as a power transistor is mounted on a wiring board by a flip chip method will be described.
図1乃至図4は、本発明の実施例1の半導体モジュールに係る図であり、
図1は、半導体モジュールの概略構成を示す図((a)は図2のa−a’線に沿う位置での模式的断面図,(b)は図2のb−b’線に沿う位置での模式的断面)、
図2は、図1の半導体チップの概略構成を示す模式的平面図、
図3は、図1(a)の一部を拡大した模式的断面図、
図4は、図2の半導体チップの内部構造を示す図((a)は能動領域における模式的断面図,(b)は非能動領域における模式的断面図)である。
1 to 4 are diagrams related to a semiconductor module according to
1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of a semiconductor module (FIG. 1A is a schematic cross-sectional view at a position along the line aa ′ in FIG. 2, and FIG. 1B is a position along the line bb ′ in FIG. Schematic cross section at)
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the semiconductor chip of FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of FIG.
4A and 4B are diagrams showing the internal structure of the semiconductor chip of FIG. 2 (a is a schematic cross-sectional view in an active region, and (b) is a schematic cross-sectional view in an inactive region).
図1((a),(b))に示すように、本実施例1の半導体モジュールは、配線基板3の主面にフェースダウン方式で半導体チップ1が実装された構成になっている。半導体チップ1は、図2に示すように、厚さ方向と交差する平面形状が方形状になっており、本実施例1では例えば長方形になっている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor module of the first embodiment has a configuration in which the
半導体チップ1は、主に、半導体基板と、この半導体基板の主面上に絶縁層、導電層の夫々を複数段積み重ねた薄膜積層体とを有する構成になっている。半導体基板の主面には、パワートランジスタとして、例えば金属酸化膜半導体で作った電界効果型トランジスタ(MOSFET)が形成されている。このMOSFETは、大電力を得るために、微細な複数のトランジスタセルを並列に接続した構成になっている。このようなパワートランジスタが形成される領域を能動領域(発熱領域)2と呼ぶ。本実施例1において、能動領域2は、例えば図2に示すように、半導体チップ1の主面側において中央部に配置されている。
The
半導体チップ1の主面(素子形成面)には、半導体チップ1の互いに向かい合う2つの辺(本実施例では長辺)側に夫々の辺に沿って複数の電極4が配置されている。この複数の電極4は、能動領域2と平面的に重ならない位置(半導体チップ1の辺と能動領域2との間)に配置されている。また、半導体チップ1の主面には、複数の接続用パッド4aが配置されている。この複数の接続用パッド4aは、能動領域2と平面的に重なる位置(能動領域2上)に配置され、電極4の配列方向と同じ方向に沿って配列されている。各々の電極4上には信号用バンプ5が配置され、各々の接続用パッド4a上には放熱専用バンプ6が配置されている。これらの信号用バンプ5及び放熱専用バンプ6は、半導体チップ1の実装工程において、図1((a),(b))に示すように、半導体チップ1の主面と配線基板3の主面との間に介在される。
On the main surface (element formation surface) of the
図1((a),(b))に示すように、半導体チップ1は、MOSFET等の能動領域(発熱領域)2を配線基板3側に対向して搭載する、いわゆるフェースダウン方式で実装されている。また、MOSFETの場合、ソース、ドレイン、ゲートの各電極4と配線基板3とを接続するのは信号用バンプ5である。この信号用バンプ5としては、金(Au)、銅(Cu)等の金属や合金を用いた金属バンプや、はんだ、或いはそれらを積層した構造により構成されるはんだバンプを用いる。なお、信号用バンプ5の融点については、本実施例1の半導体モジュールをさらにリフロー工程でさらに大きい基板に搭載する場合、リフロー温度よりも融点が高い材料を用いることが望ましい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
図1((a),(b))には示していないが、この信号用バンプ5と接続する配線基板3内には各種の導電性層間貫通孔や配線層が存在し、配線基板3の裏面(主面と反対側の面)にレイアウトされた配線パターンと、本実施例1の半導体モジュールを搭載するさらに大きい基板上の電極のパターンのレイアウトにより、電気的に接続され、半導体モジュールとしての機能を発揮する。能動領域2と電気的な信号をやり取りするための電極4の位置関係は、例えば図2に示すようになっており、能動領域2の占める範囲の外側に電極4が配置され、この電極4に物理的に接続する形で信号用バンプ5を形成する。なお、図1((a),(b))には示していないが、半導体チップ1と配線基板3との間には、アンダーフィルやチップ基板間レジンと呼称される充填材が充填されている場合がある。また、半導体チップ1全体は、他の搭載部品とあわせて、レジン等のモールド材によりモールド(封止)されている場合が多い。
Although not shown in FIG. 1 ((a), (b)), various conductive interlayer through-holes and wiring layers exist in the
配線基板3は、図1((a),(b))ではビルドアップ基板等の多層配線基板であるとしているが、樹脂基板である必要はなく、ガラス系やアルミナ系のセラミック基板であっても構わないし、また、同じ樹脂基板でも、ビルドアップ基板でなくてももちろん構わない。この配線基板3には、半導体チップ1において損失として発生した熱(トランジスタ素子の駆動によって発生した熱)を基板裏面側に効率よく放熱するための放熱経路を形成する。以下、この放熱経路を放熱用ビア8と呼ぶ。放熱用ビア8の構造としては、基板3を形成したあとにドリルで貫通孔を形成し、側面に金属メッキを施し、さらに残る空間に充填材を充填する、貫通スルーホール方式や、基板の層ごとに放熱用ビアを形成していく、スタックドビア方式等の各種方法があるが、熱抵抗や信頼性上の仕様が満足できて、かつ、コスト的な目標仕様の範囲内で形成できるものであれば、どのような方式でも構わないが、図1((a),(b))では、このうち、貫通スルーホール方式の場合を代表して図示した。
In FIG. 1 ((a), (b)), the
図1に示す本発明の実施例においては、半導体チップ1内の能動領域2の占める範囲内に、電気的な信号をやり取りしない、放熱専用バンプ6を形成する。この放熱専用バンプ6は、好ましくは、信号専用バンプ5と同一材料、同一工程で形成することにより、材料や製造にかかるコストを低減できる。放熱専用バンプ6が接合される配線基板3側の表面(主面)には、放熱経路として、放熱用共通ベタ配線層7を配置することにより、離散的に配置された放熱専用バンプ6を伝わる熱を一旦放熱用共通ベタ配線層7で受け、それを放熱用ビア8に熱伝導で伝えることにより、放熱専用バンプ6と放熱用ビア8の位置が面内で一致していなくても(平面的に重なっていなくても)、温度差をあまり大きくすることなく、放熱用ビア8に熱をうまく伝えることができる。このような放熱用共通ベタ配線層の材料としては、信号用バンプ5を受ける配線基板3側の電極と同じ材料で構わない。また、配線基板3裏面側にも同様の放熱用共通ベタ配線層7を設けることで、本実施例1の半導体モジュールが実装されるさらに大きい基板への放熱もまた効率的に行うことが可能となるが、これらの放熱用共通ベタ配線層7は、複数の領域に分割されていても構わないし、放熱効果は若干低下するが、放熱用共通ベタ配線層7がない場合であっても、本発明の本質にはほとんど影響ないことは明らかである。
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, a heat radiation
また、本発明の特徴として、放熱専用ビア6は電気的な信号を半導体チップ1と配線基板3との間でやり取りしない。このため、図3に示すように、能動領域2と放熱専用バンプ6との間には、絶縁層9があっても構わない。この絶縁層9の厚さは、半導体チップ1の面積とくらべて十分薄いため、絶縁層9があっても、信号用バンプ5まで熱を逃がすより、放熱専用バンプ6に熱を逃がす方が、能動領域2で発生する熱を配線基板3側に逃がすためには有効である。
Further, as a feature of the present invention, the heat dissipation dedicated via 6 does not exchange electrical signals between the
一方、放熱専用バンプ6と信号専用バンプ5について、その位置関係を図4((a),(b))を用いて説明する。図4((a),(b))は、MOSFETの場合を代表して示した図で、シリコン等の半導体基板10の上にエピタキシャル成長法等により半導体回路の層を形成する。図4((a),(b))では、この層をEpi−Si層11としたが、必ずしもシリコンだけで形成されているわけではなく、SiGe等の材料でも、化合物半導体の層でも構わない。この、Epi−Si層11の上にゲート電極12、ゲート配線12a、ソース電極13、ドレイン電極14を金属配線層等やポリシリコン等を用いて形成する。
On the other hand, the positional relationship of the heat-
ソース・ドレイン間を流れる電流をゲート電圧により制御するのであるが、ミクロ的には、このゲート電極12のすぐ下のチャネル層と呼ばれる領域でMOSFETが発熱する。従って、本来能動領域2自体離散的なものであるが、マクロ的には、このような領域が多数繰り返し配置されて、全体として一つか、少ない数の能動領域2を形成するのである。ゲート電極12直下のチャネル層で発生した熱は、ゲート、ソース、ドレインの各電極やそれを半導体チップ1外部までつなぐ各配線、及び層間の絶縁膜15を介して、絶縁膜15や接続用パッド4aの表面まで伝えられる。従来の技術では、図8に示すように、信号用バンプ5を能動領域から離れた位置に接続されることが多かった。特許文献1に示す公知技術では、ソース電極を能動領域2の占める範囲内に形成し、これを専用の巨大なソース電極パッドを用いて実装する方式を示しているが、このように、複数のパッドを異なる厚さ・材料で形成してモジュール実装構造とするのは、仮に放熱の面では問題なくても、材料も異なり、工程も別となるため、製造コストの面では高額になってしまうという問題点があるが、本実施例では、放熱専用バンプ6と信号用バンプ5は同一材料・同一高さ・同一工程で形成することができるため、コストを低減できるというメリットがある。
Although the current flowing between the source and drain is controlled by the gate voltage, microscopically, the MOSFET generates heat in a region called a channel layer immediately below the
また、図4((a),(b))に示すように、放熱専用バンプ6は、絶縁膜15を介して半導体チップ1の表面(主面)に形成されるのに対し、信号用バンプ5は、絶縁膜15を貫通する導電性の貫通材料17により電気的に回路と接続されて形成される。もちろん、特許文献1のように、これらのゲート、ソース、ドレイン電極及びそれと接続される信号用バンプ5の全て、もしくは一部が能動領域2の占める範囲内に配置さても放熱という観点からは同様の効果を得ることができる。なお、図4((a),(b))は半導体基板10が下で、信号用バンプ5、放熱専用バンプ6が上になるように図示してるが、いわゆるフェースダウンのフリップチップ接続とする場合、この上下が逆転する形で配線基板3の上に半導体チップ1が搭載されているのである。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
図1((a),(b))には、半導体チップ1が1枚搭載されている場合を示しているが、半導体チップ1の上に他の半導体チップ1が何層かスタック上に積み上げられている場合は、発熱量の最も大きい半導体チップ1を配線基板3に一番近い側に配置し、上記発熱量の大きい半導体チップ1から生じる熱については、放熱専用バンプ6を用いて配線基板3に逃がしても、半導体チップ1の温度上昇を抑制する効果がある。
FIGS. 1A and 1B show the case where one
なお、本実施例1では、半導体チップ1の主面の中央部に主たる能動領域(発熱領域)2が形成された例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図9(実施例1の変形例である半導体チップの概略構成を示す模式的平面図)に示すように、主面の両端側に主たる能動領域2が形成された半導体チップ1aにおいても適用可能である。
In the first embodiment, the example in which the main active region (heat generation region) 2 is formed in the central portion of the main surface of the
本実施例2では、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)が搭載された半導体チップを配線基板にフリップチップ方式で実装した半導体モジュールに本発明を適用した例について説明する。 In the second embodiment, an example in which the present invention is applied to a semiconductor module in which a semiconductor chip on which a heterojunction bipolar transistor (HBT) is mounted is mounted on a wiring board by a flip chip method will be described.
図5及び図6は、本発明の実施例2である半導体モジュールに係る図であり、
図5は、半導体モジュールの概略構成を示す模式的断面図、
図6は、図5の半導体チップの概略構成を示す図((a)はX方向に沿う模式的断面図,(b)はX方向と直交とするY方向に沿う模式的断面図)である。
5 and 6 are diagrams relating to a semiconductor module which is
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor module;
6 is a diagram showing a schematic configuration of the semiconductor chip of FIG. 5 ((a) is a schematic sectional view along the X direction, and (b) is a schematic sectional view along the Y direction orthogonal to the X direction). .
図5に示す本発明の実施例2においては、配線基板3に放熱用ビア18a及び電極18bを形成する。この放熱用ビア18a及び電極18bは、表裏面が銅メッキ等の導電性・高熱伝導性材料で形成された配線層で、層間が貫通スルーホール方式等で電気的・熱的に接続されたものである。この放熱用ビア18a及び電極18bには、バイポーラトランジスタのコレクタ層内で発生した熱が、エミッタ配線19を経由してエミッタ兼放熱用バンプ20に伝えられ、最終的に放熱用ビア18a及び電極18bから配線基板3外部に放熱される。パワートランジスタとしてヘテロ接合バイポーラトランジスタを搭載した半導体チップ(以下、HBT素子と呼ぶ)21は、必ずしもシリコンである必要はなく砒化ガリウム(GaAs)等の化合物半導体であって構わない。特に、シリコンより熱伝導率が小さい砒化ガリウム等をHBT素子21として用いた場合、HBT素子21内の熱抵抗が大きくなりやすいため、効果的な放熱経路を作成することが重要である。本実施例においては、HBT素子21内で発生した熱を、エミッタ配線19を介して直接配線基板3に逃がすことができるため、バンプ5、20以外に有効な放熱経路のない、フリップチップ接続方式のHBT素子21であっても、熱抵抗を大きく上げることなく、効率的に放熱できる。
In the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5, heat radiation vias 18 a and
図6((a),(b))は、本実施例のHBT素子21の内部構造の一部を示す断面図であるが、図4((a),(b))と同様、配線基板3に搭載されるときには上下が逆転した実装構造となる。図6((a),(b))に示すように、本実施例においては、半導体基板(及びエミッタ・ベース・コレクタ層)22のコレクタ層で損失として熱が発生する。配線基板3搭載時にはエミッタ配線19の上側に配線基板3が来る構造になるため、この半導体基板22を拡散する熱は、最終的には図6((a),(b))の上方向に逃げ、図6((a),(b))のエミッタ兼放熱バンプ20や信号用バンプ5、及び、図に示されてないアンダーフィル等の充填材を介して配線基板3に放熱される。実際の構造としては、エミッタ電極26、エミッタ配線19以外に、コレクタ電極及び配線23、ベース電極及び配線24が存在するが、発熱するのは、エミッタ電極の直下にあるコレクタ領域で、この領域とコレクタ電極・コレクタ配線23までの距離はエミッタ電極26、エミッタ配線19までの距離よりはるかに大きいため、エミッタ配線19を介した放熱経路の設計がフリップチップ接続時には非常に重要である。なお、最も温度差が発生しやすい絶縁層25については、図6((a),(b))の構成の場合、エミッタ配線19だけが発熱する領域から厚さ方向に直接熱を逃がせる構造になっており、コレクタ及びベース配線は図の外にあり、放熱経路として長くなるため、やはりエミッタ配線19から直接熱を逃がすことが有効である。
6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views showing a part of the internal structure of the
以上、実施例1及び2において、本発明の効果を説明してきたが、能動領域2の占める範囲の中に放熱用のバンプ6もしくは20を配置することにより、能動領域2で発生した熱を効率よく配線基板3側に逃がすことができる。このため、本発明の半導体モジュールでは、能動領域2の発熱による温度上昇を所定の値以下に保つことができ、温度の異常な上昇による特性の悪化や、構成部材の熱による破壊を防止し、信頼性の高い半導体モジュールを提供できる。
As described above, the effects of the present invention have been described in the first and second embodiments. However, the heat generated in the
1…半導体チップ、2…能動領域、3…配線基板、4…電極、4a…接続用パッド、5…信号用バンプ、6…放熱専用バンプ、7…放熱用共通ベタ配線層、8…放熱用ビア、9…絶縁層、10…半導体基板、11…Epi−Si層、12…ゲート電極、12a…ゲート配線、13…ソース電極・配線、14…ドレイン電極・配線、15…絶縁膜、17…導電性貫通材、18a…放熱用ビア、18b…電極、19…エミッタ配線、20…エミッタ兼放熱用バンプ、21…HBT素子、22…半導体基板、23…コレクタ電極及び配線、24…ベース電極及び配線、25…絶縁層、26…エミッタ電極。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記半導体基板に形成された半導体素子は、金属酸化膜半導体で作った電界効果型トランジスタ、或いは横方向拡散金属酸化膜半導体であることを特徴とする半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1,
A semiconductor module, wherein the semiconductor element formed on the semiconductor substrate is a field effect transistor made of a metal oxide semiconductor or a lateral diffusion metal oxide semiconductor.
上記信号経路を形成する接合部材と、信号経路を形成しない接合部材とが、同一の素材、工程を経て形成されたことを特徴とする半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1,
A semiconductor module, wherein the joining member that forms the signal path and the joining member that does not form the signal path are formed through the same material and process.
ソース、ドレイン、ゲート信号接続用の接合部材の他に、上記半導体基板と上記配線基板を接続する第四の接合部材を形成し、かつ、上記第四の接合部材は、半導体素子内部の能動領域と面内で少なくとも一部が重なる位置にあることを特徴とする半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1,
In addition to the bonding member for connecting the source, drain, and gate signal, a fourth bonding member for connecting the semiconductor substrate and the wiring substrate is formed, and the fourth bonding member is an active region inside the semiconductor element. A semiconductor module characterized in that at least a part thereof overlaps in the plane.
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