JP4316624B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
この発明は半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
従来、ウエハ状態で外部接続用の柱状電極を形成し、その周囲に封止材を形成した後、ウエハをダイシングして個々の半導体装置となすウエハレベルパッケージ(WLP)といわれる半導体装置が知られている。このような半導体装置には、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板の下面に第1の保護膜が設けられ、半導体基板の上面および側面に、半導体基板の接続パッドに対応する部分に開口部を有する第2の保護膜が設けられ、第2の保護膜の上面に再配線が半導体基板の接続パッドに接続されて設けられ、再配線の接続パッド部上面に柱状電極が設けられ、柱状電極の周囲において再配線を含む第2の保護膜の上面に第3の保護膜が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a semiconductor device called a wafer level package (WLP) is known in which a columnar electrode for external connection is formed in a wafer state, a sealing material is formed around the electrode, and the wafer is diced into individual semiconductor devices. ing. In such a semiconductor device, a first protective film is provided on the lower surface of the semiconductor substrate having a plurality of connection pads on the upper surface, and openings are formed on the upper surface and side surfaces of the semiconductor substrate in portions corresponding to the connection pads of the semiconductor substrate. And a rewiring is provided on the upper surface of the second protective film so as to be connected to the connection pad of the semiconductor substrate, and a columnar electrode is provided on the upper surface of the connection pad portion of the rewiring. In some cases, a third protective film is provided on the upper surface of the second protective film including the rewiring around (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の半導体装置では、半導体基板の下面、側面および上面つまり全表面が第1〜第3の保護膜で覆われているため、塵埃や湿気および機械的破損に対する保護効果が増すが、その反面、半導体基板に設けられた集積回路から発せられる熱が第1〜第3の保護膜内にこもり、放熱性が悪いという問題があった。 In the conventional semiconductor device described above, the lower surface, side surface, and upper surface, that is, the entire surface of the semiconductor substrate are covered with the first to third protective films, so that the protection effect against dust, moisture and mechanical damage is increased. There is a problem that heat generated from the integrated circuit provided on the semiconductor substrate is trapped in the first to third protective films and heat dissipation is poor.
そこで、この発明は、放熱性を良くすることができる半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving heat dissipation.
請求項1に記載の発明は、ベース板と、前記ベース板上に設けられ、且つ、半導体基板、該半導体基板上に設けられた複数の接続パッド、前記複数の接続パッドを覆う絶縁膜、該絶縁膜上に形成された下地金属層、該下地金属層上に形成された再配線、該再配線上に形成された複数の入出力用柱状電極および放熱用柱状電極、前記複数の入出力用柱状電極および放熱用柱状電極の周囲の前記保護膜上に設けられた封止膜を有する半導体構成体と、前記半導体構成体上およびその周囲における前記ベース板上に設けられた絶縁層と、前記半導体構成体上における前記絶縁層上に前記半導体構成体の前記複数の入出力用柱状電極に接続されて設けられ、且つ、接続パッド部を有する少なくとも1層の上層再配線と、前記半導体構成体上における前記絶縁層上に前記半導体構成体の複数の放熱用柱状電極に接続されて設けられた放熱層と、前記半導体構成体上における前記絶縁層上に設けられ前記放熱層の一部を露出する開口部を有するオーバーコート膜とを備えていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記放熱層は前記上層再配線と同一の材料にて形成されていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体上における前記絶縁層と前記オーバーコート膜との間に上層絶縁膜が設けられていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記放熱層と前記絶縁層との間に中継放熱層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記上層再配線と前記入出力用柱状電極との間に別の上層再配線が設けられていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記放熱層は前記上層再配線と同一の材料にて形成されていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部上に半田ボールが設けられていることを特徴とするものである。
The invention described in
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the heat dissipation layer is formed of the same material as the upper layer rewiring.
The invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to
According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, a solder ball is provided on the connection pad portion of the upper layer rewiring.
この発明によれば、半導体基板を有する半導体構成体の下面、側面および上面がベース板、絶縁層および上層絶縁膜で覆われていても、半導体構成体の複数の放熱用柱状電極に接続された放熱層の上面の少なくとも一部を外部に露出させているので、放熱性を良くすることができる。 According to this invention, even if the lower surface, the side surface, and the upper surface of the semiconductor structure having a semiconductor substrate are covered with the base plate, the insulating layer, and the upper insulating film, they are connected to the plurality of heat radiation columnar electrodes of the semiconductor structure. Since at least a part of the upper surface of the heat dissipation layer is exposed to the outside, heat dissipation can be improved.
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置は平面矩形形状のベース板1を備えている。ベース板1は、ガラス繊維、アラミド繊維、液晶繊維等にエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、BT(ビスマレイミド・トリアジン)樹脂、PPE(ポリフェニレンエーテル)等を含浸させたもの、あるいは、シリコン、ガラス、セラミックス、樹脂単体等の絶縁材料からなっている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device as a first embodiment of the present invention. The semiconductor device includes a
ベース板1の上面中央部には、ベース板1のサイズよりもある程度小さいサイズの平面矩形形状の半導体構成体2の下面がダイボンド材からなる接着層3を介して接着されている。この場合、半導体構成体2は、後述する再配線、柱状電極、封止膜を有しており、一般的にはCSP(chip size package)と呼ばれるものであり、特に、後述の如く、シリコンウエハ上に再配線、柱状電極、封止膜を形成した後、ダイシングにより個々の半導体構成体2を得る方法を採用しているため、特に、ウエハレベルCSP(W−CSP)とも言われている。以下に、半導体構成体2の構成について説明する。
The lower surface of a planar
半導体構成体2はシリコン基板(半導体基板)4を備えている。シリコン基板4は接着層3を介してベース板1に接着されている。シリコン基板4の上面中央部には所定の機能の集積回路(図示せず)が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド5が集積回路に接続されて設けられている。接続パッド5の中央部を除くシリコン基板4の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜6が設けられ、接続パッド5の中央部は絶縁膜6に設けられた開口部7を介して露出されている。
The
絶縁膜6の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜(絶縁膜)8が設けられている。この場合、絶縁膜6の開口部7に対応する部分における保護膜8には開口部9が設けられている。両開口部7、9を介して露出された接続パッド5の上面から保護膜8の上面の所定の箇所にかけて、銅等からなる下地金属層10が設けられている。下地金属層10の上面全体には銅からなる再配線11が設けられている。
A protective film (insulating film) 8 made of an epoxy resin, a polyimide resin, or the like is provided on the upper surface of the
保護膜8の上面中央部の所定の箇所には銅等からなる複数の放熱用下地金属層12が設けられている。放熱用下地金属層12の上面全体には銅からなる放熱用再配線13が設けられている。放熱用下地金属層12および放熱用再配線13は、どことも接続されていないが、それら同志で接続するようにしてもよい。
A plurality of
再配線11の接続パッド部上面には高さ50μm〜200μmの銅からなる柱状電極14が設けられている。放熱用再配線13の接続パッド部上面に放熱用柱状電極15が設けられている。再配線11および放熱用再配線13を含む保護膜8の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜(絶縁膜)16がその上面が柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面と面一となるように設けられている。
A
柱状電極14と放熱用柱状電極15について説明する。柱状電極14は、再配線14を介してシリコン基板4の主面上に形成された集積回路を構成する各素子や配線(図示せず)に接続された接続パッド5に接続され、これを外部回路に接続するための回路接続用(入出力用)電極である。これに対し、放熱用柱状電極15はシリコン基板4の主面上に形成された集積回路(図示せず)を駆動する際に該集積回路から発生する熱を外部に放出するための放熱用電極である。
The
放熱用柱状電極15はシリコン基板4から発生する熱を十分に放出することができるようにその個数が設定される。放熱用柱状電極15は、柱状電極14と同一の材料および同一の工程で形成すると効率的である。また、その高さを柱状電極14と同一にするため、再配線11と同一の材料および同一の工程で形成される放熱用再配線13上に形成されることが望ましい。
The number of the heat radiation
放熱用再配線13は、図1においては放熱用柱状電極15と同一の幅とされ、相互に分離されたものとして図示されているが、発生される熱を十分に吸収できる面積にすることが望ましく、放熱用柱状電極15よりも大きい幅としたり、上述の如く、相互に連続する一体のものとして形成してもよい。
In FIG. 1, the
このように、W−CSPと呼ばれる半導体構成体2は、シリコン基板4、接続パッド5、絶縁膜6を含み、さらに、保護膜8、再配線11、放熱用再配線13、柱状電極14、放熱用柱状電極15、封止膜16を含んで構成されている。
As described above, the
半導体構成体2の周囲におけるベース板1の上面には矩形枠状の絶縁層17がその上面が半導体構成体2の上面とほぼ面一となるように設けられている。絶縁層17は、通常、プリプレグ材と言われるもので、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維にエポキシ系樹脂やBT樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたものである。
A rectangular frame-
半導体構成体2および絶縁層17の上面には絶縁層18がその上面を平坦とされて設けられている。絶縁層18は、ビルドアップ基板に用いられる、通常、ビルドアップ材と言われるもので、例えば、エポキシ系樹脂やBT樹脂等の熱硬化性樹脂中に繊維やフィラー等の補強材を含有させたものである。この場合、繊維は、ガラス繊維やアラミド繊維等である。フィラーは、シリカフィラーやセラミックス系フィラー等である。
An
絶縁層18の上面の中央部を除く領域の所定の箇所には銅等からなる上層下地金属層19が設けられている。上層下地金属層19の上面全体には銅からなる上層再配線20が設けられている。上層下地金属層19を含む上層再配線20は、柱状電極14の上面中央部に対応する部分における絶縁層18に設けられた開口部21を介して柱状電極14の上面に接続されている。
An upper
絶縁層18の上面中央部には銅等からなる放熱用下地金属層22が島状に設けられている。放熱用下地金属層22の上面全体には銅からなる放熱層23が設けられている。放熱用下地金属層22を含む放熱層23は、放熱用柱状電極15の上面中央部に対応する部分における絶縁層18に設けられた開口部24を介して放熱用柱状電極15の上面に接続されている。
A heat-dissipating
上層再配線20および放熱層23を含む絶縁層18の上面にはソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜25が設けられている。上層再配線20の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜25には開口部26が設けられている。開口部26内およびその上方には半田ボール27が上層再配線20の接続パッド部に接続されて設けられている。複数の半田ボール27は、オーバーコート膜25の上面の中央部を除く領域にマトリクス状に配置されている。放熱層23の中央部に対応する部分におけるオーバーコート膜25には開口部28が設けられている。したがって、放熱層23の中央部はこの開口部28を介して外部に露出されている。
An
以上のように、この半導体装置では、シリコン基板1を有する半導体構成体2の下面、側面および上面がベース板1、絶縁層17、絶縁層18およびオーバーコート膜25で覆われていても、半導体構成体2の放熱用柱状電極15(放熱用再配線13および放熱用下地金属層12を含む)に接続された放熱層23(放熱用下地金属層22を含む)をオーバーコート膜(最上層の上層絶縁膜)25の開口部28を介して外部に露出させているので、放熱性を良くすることができる。
As described above, in this semiconductor device, even if the lower surface, the side surface, and the upper surface of the
ところで、ベース板1のサイズを半導体構成体2のサイズよりもある程度大きくしているのは、シリコン基板4上の接続パッド5の数の増加に応じて、半田ボール27の配置領域を半導体構成体2のサイズよりもある程度大きくし、これにより、上層再配線20の接続パッド部(オーバーコート膜25の開口部26内の部分)のサイズおよびピッチを柱状電極14のサイズおよびピッチよりも大きくするためである。
By the way, the size of the
このため、マトリクス状に配置された上層再配線20の接続パッド部は、半導体構成体2に対応する領域のみでなく、半導体構成体2の側面の外側に設けられた絶縁層17に対応する領域上にも配置されている。つまり、マトリクス状に配置された半田ボール27のうち、少なくとも最外周の半田ボール27は半導体構成体2よりも外側に位置する周囲に配置されている。
For this reason, the connection pad portion of the upper layer rewiring 20 arranged in a matrix form not only the region corresponding to the
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明するに、まず、半導体構成体2の製造方法の一例について説明する。この場合、まず、図2に示すように、ウエハ状態のシリコン基板4上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド5、酸化シリコン等からなる絶縁膜6およびエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜8が設けられ、接続パッド5の中央部が絶縁膜6および保護膜8に形成された開口部7、9を介して露出されたものを用意する。この場合、ウエハ状態のシリコン基板4の上面において各半導体構成体が形成される領域には所定の機能の集積回路が形成され、接続パッド5はそれぞれ対応する領域に形成された集積回路に電気的に接続されている。
Next, an example of a method for manufacturing the
次に、図3に示すように、両開口部7、9を介して露出された接続パッド5の上面を含む保護膜8の上面全体に下地金属層31を形成する。この場合、下地金属層31は、無電解メッキにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成された銅層のみであってもよく、さらにスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。これは、後述する上層下地金属層45の場合も同様である。
Next, as shown in FIG. 3, a
次に、下地金属層31の上面にメッキレジスト膜32をパターン形成する。この場合、再配線11形成領域および放熱用再配線13形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜32には開口部33、34が形成されている。次に、下地金属層31をメッキ電流路とした銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜32の開口部33、34内の下地金属層31の上面に再配線11および放熱用再配線13を形成する。次に、メッキレジスト膜32を剥離する。
Next, a plating resist
次に、図4に示すように、再配線11および放熱用再配線13を含む下地金属層31の上面にメッキレジスト膜35をパターン形成する。この場合、柱状電極14形成領域および放熱用柱状電極15形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜35には開口部36、37が形成されている。次に、下地金属層31をメッキ電流路とした銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜35の開口部36、37内の再配線11および放熱用再配線13の接続パッド部上面に柱状電極14および放熱用柱状電極15を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a plating resist
次に、メッキレジスト膜35を剥離し、次いで、柱状電極14、放熱用柱状電極15、再配線11および放熱用再配線13をマスクとして下地金属層31の不要な部分をエッチングして除去すると、図5に示すように、再配線11および放熱用再配線13下にのみ下地金属層10および放熱用下地金属層12が残存される。
Next, the plating resist
次に、図6に示すように、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、ダイコート法等により、柱状電極14、放熱用柱状電極15、再配線11および放熱用再配線13を含む保護膜8の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜16をその厚さが柱状電極14および放熱用柱状電極15の高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面は封止膜16によって覆われている。
Next, as shown in FIG. 6, the entire upper surface of the
次に、封止膜16、柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面側を適宜に研磨し、図7に示すように、柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面を含む封止膜16の上面を平坦化する。ここで、柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面側を適宜に研磨するのは、電解メッキにより形成される柱状電極14および放熱用柱状電極15の高さにばらつきがあるため、このばらつきを解消して、柱状電極14および放熱用柱状電極15の高さを均一にするためである。
Next, the upper surfaces of the sealing
次に、図8に示すように、シリコン基板4の下面全体に接着層3を接着する。接着層3は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等のダイボンド材からなるものであり、加熱加圧により、半硬化した状態でシリコン基板4に固着する。次に、シリコン基板4に固着された接着層3をダイシングテープ(図示せず)に貼り付け、図9に示すダイシング工程を経た後に、ダイシングテープから剥がすと、図1に示すように、シリコン基板4の下面に接着層3を有する半導体構成体2が複数個得られる。
Next, as shown in FIG. 8, the
このようにして得られた半導体構成体2では、シリコン基板4の下面に接着層3を有するため、ダイシング工程後に各半導体構成体2のシリコン基板4の下面にそれぞれ接着層を設けるといった極めて面倒な作業が不要となる。なお、ダイシング工程後にダイシングテープから剥がす作業は、ダイシング工程後に各半導体構成体2のシリコン基板4の下面にそれぞれ接着層を設ける作業に比べれば、極めて簡単である。
Since the
次に、このようにして得られた半導体構成体2を用いて、図1に示す半導体装置を製造する場合の一例について説明する。まず、図10に示すように、図1に示すベース板1を複数枚採取することができる大きさで、限定する意味ではないが、平面形状が矩形形状のベース板1を用意する。次に、ベース板1の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体構成体2のシリコン基板4の下面に接着された接着層3を接着する。ここでの接着は、加熱加圧により、接着層3を本硬化させる。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 using the
次に、半導体構成体2間および最外周に配置された半導体構成体2の外側におけるベース板1の上面に、例えば、格子状でシート状の第1の絶縁材料17aを位置決めして配置し、さらにその上面にシート状の第2の絶縁材料18aを配置する。なお、第1の絶縁材料17aを配置した後に、半導体構成体2を配置するようにしてもよい。
Next, for example, a grid-like and sheet-like first
格子状の第1の絶縁材料17aは、ガラス繊維にエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしてシート状となしたプリプレグ材に、型抜き加工やエッチング等により複数の矩形形状の貫通孔41を形成することにより得られる。この場合、第1の絶縁材料17aは、平坦性を得るためにシート状であることが好ましいが、必ずしもプリプレグ材に限られるものではなく、熱硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂中にガラス繊維やシリカフィラー等の補強材を分散させたものであってもよい。
The lattice-shaped first insulating
シート状の第2の絶縁材料18aは、限定する意味ではないが、ビルドアップ材が好ましく、このビルドアップ材としては、エポキシ系樹脂やBT樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラーを混入させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしたものがある。しかしながら、第2の絶縁材料18aとして、上述のプリプレグ材、またはフィラーが混入されない、熱硬化性樹脂のみからなる材料を用いるようにしてもよい。
The sheet-like second
ここで、第1の絶縁材料17aの貫通孔41のサイズは半導体構成体2のサイズよりもやや大きくなっている。このため、第1の絶縁材料17aと半導体構成体2との間には隙間42が形成されている。この隙間42の間隔は、一例として、0.2mm程度である。また、第1の絶縁材料17aの厚さは、半導体構成体2の厚さよりも厚く、後述の如く、加熱加圧されたときに、隙間42を十分に埋めることができる程度の厚さとなっている。
Here, the size of the through
次に、図11に示すように、一対の加熱加圧板43、44を用いて、第1および第2の絶縁材料17a、18aを加熱加圧する。すると、第1の絶縁材料17a中の溶融された熱硬化性樹脂が押し出されて、図10に示す、第1の絶縁材料17aと半導体構成体2との間の隙間42に充填され、その後の冷却により各半導体構成体2および各半導体構成体2間のベース板1に固着した状態で固化する。かくして、図11に示すように、半導体構成体2間および最外周に配置された半導体構成体2の外側におけるベース板1の上面に絶縁層17が形成され、半導体構成体2および絶縁層17の上面に絶縁層18が形成される。
Next, as shown in FIG. 11, the first and second
この場合、絶縁層18の上面は、上側の加熱加圧板43の下面によって押さえ付けられるため、平坦面となる。したがって、絶縁層18の上面を平坦化するための研磨工程は不要である。このため、ベース板1のサイズが例えば500×500mm程度と比較的大きくても、その上に配置された複数の半導体構成体2に対して絶縁層18の上面の平坦化を一括して簡単に行なうことができる。
In this case, since the upper surface of the insulating
次に、図12に示すように、レーザビームを照射するレーザ加工により、柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面中央部に対応する部分における絶縁層18に開口部21、24を形成する。次に、必要に応じて、開口部21、24内等に発生したエポキシスミア等をデスミア処理により除去する。
Next, as shown in FIG. 12,
次に、図13に示すように、開口部21、24を介して露出された柱状電極14および放熱用柱状電極15の上面を含む絶縁層18の上面全体に上層下地金属層45を形成する。次に、上層下地金属層45の上面にメッキレジスト膜46をパターン形成する。この場合、上層再配線20形成領域および放熱層23形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜46には開口部47、48が形成されている。
Next, as shown in FIG. 13, the upper
次に、上層下地金属層45をメッキ電流路とした銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜46の開口部47、48内の上層下地金属層45の上面に上層再配線20および放熱層23を形成する。次に、メッキレジスト膜46を剥離し、次いで、上層再配線20および放熱層23をマスクとして上層下地金属層45の不要な部分をエッチングして除去すると、図14に示すように、上層再配線20および放熱層23下にのみ上層下地金属層19および放熱用下地金属層22が残存される。
Next, by performing electrolytic plating of copper using the upper
次に、図15に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、上層再配線20および放熱層23を含む絶縁層18の上面にソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜25を形成する。この場合、上層再配線20の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜25には開口部26が形成されている。また、放熱層23の中央部に対応する部分における第2の下層絶縁膜25には開口部28が形成されている。
Next, as shown in FIG. 15, an
次に、開口部26内およびその上方に半田ボール27を上層再配線20の接続パッド部に接続させて形成する。次に、互いに隣接する半導体構成体2間において、オーバーコート膜25、絶縁層18、絶縁層17およびベース板1を切断すると、図1に示す半導体装置が複数個得られる。
Next,
以上のように、上記製造方法では、ベース板1上に複数の半導体構成体2を接着層3を介して配置し、複数の半導体構成体2に対して、特に、上層再配線20、放熱層23および半田ボール27の形成を一括して行い、その後に分断して複数個の半導体装置を得ているので、製造工程を簡略化することができる。また、図11に示す製造工程以降では、ベース板1と共に複数の半導体構成体2を搬送することができるので、これによっても製造工程を簡略化することができる。
As described above, in the above manufacturing method, a plurality of
(第2実施形態)
図16はこの発明の第2実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図1に示す場合と異なる点は、ベース板1の下面中央部に放熱用下地金属層51および放熱層52が設けられ、放熱層52を含む放熱用下地金属層51が、ベース板1と半導体構成体2のシリコン基板4との間に設けられた中継放熱層53に、ベース板1に設けられた貫通孔54を介して接続された点である。
(Second Embodiment)
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor device as a second embodiment of the present invention. In this semiconductor device, the difference from the case shown in FIG. 1 is that a heat dissipation
この場合、中継放熱層53は銅箔からなり、ベース板1の上面中央部に予め積層されている。そして、シリコン基板4の下面は、中継放熱層53の上面に、導電性樹脂や導電性ペースト等からなる導電性接着層55を介して接着されている。導電性接着層55を用いるのは、シリコン基板4から中継放熱層53への熱伝導を良くするためである。また、貫通孔54は、上層絶縁膜18に開口部21をレーザ加工により形成する前または形成した後に、レーザ加工により形成されている。さらに、放熱用下地金属層51および放熱層52は、上層下地金属層19および上層再配線20の形成と同時に形成されている。
In this case, the relay
そして、この半導体装置では、シリコン基板1を有する半導体構成体2の下面、側面および上面がベース板1、絶縁層17、絶縁層18およびオーバーコート膜25で覆われていても、放熱層23(放熱用下地金属層22を含む)をオーバーコート膜25の開口部28を介して外部に露出させているほかに、半導体構成体2のシリコン基板4に導電性接着層55および中継放熱層53を介して接続された放熱層52(放熱用下地金属層51を含む)をベース板1の下面に露出させているので、放熱性をより一層良くすることができる。
In this semiconductor device, even if the lower surface, side surface, and upper surface of the
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、図1に示すように、絶縁層18上に上層再配線20を1層だけ形成した場合について説明したが、これに限らず、2層以上としてもよく、例えば、図17に示すこの発明の第3実施形態のように、2層としてもよい。すなわち、半導体構成体2および絶縁層17の上面にはビルドアップ材等からなる絶縁層61が設けられている。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the case where only one
絶縁層61の上面の中央部を除く領域には第1の上層下地金属層62を含む第1の上層再配線63が絶縁層61に形成された開口部64を介して半導体構成体2の柱状電極14の上面に接続されて設けられている。絶縁層61の上面中央部には中継下地金属層65を含む中継放熱層66が絶縁層61に形成された開口部67を介して半導体構成体2の放熱用柱状電極15の上面に接続されて設けられている。
A first upper layer rewiring 63 including a first upper
第1の上層再配線63および中継放熱層66を含む絶縁層61の上面にはビルドアップ材等からなる上層絶縁膜68が設けられている。上層絶縁膜68の上面の中央部を除く領域には第2の上層下地金属層69を含む第2の上層再配線70が上層絶縁膜68に形成された開口部71を介して第1の上層再配線63の接続パッド部に接続されて設けられている。上層絶縁膜68の上面中央部には放熱用下地金属層72を含む放熱層73が上層絶縁膜68に形成された開口部74を介して中継放熱層66に接続されて設けられている。
An upper insulating
第2の上層再配線70および放熱層73を含む上層絶縁膜68の上面にはソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜(最上層の上層絶縁膜)75が設けられている。第2の上層再配線70の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜75には開口部76が設けられている。開口部76内およびその上方には半田ボール77が第2の上層再配線70の接続パッド部に接続されて設けられている。放熱層73の中央部に対応する部分におけるオーバーコート膜75には開口部78が設けられている。したがって、放熱層73の中央部はこの開口部78を介して外部に露出されている。
On the upper surface of the upper insulating
(その他の実施形態)
上記各実施形態において、ベース板1は、1枚の部材としているが、このベース板5は、絶縁膜および配線が交互に積層された多層印刷回路板としてもよい。ただし、このベース板5に放熱層を形成する場合は、最下層の絶縁層の下面に放熱層を形成し、少なくとも、その一部が外部に露出するようにすることが望ましい。また、ベース板5の下面に放熱層を形成する場合、放熱層を露出してベース板の下面をオーバーコート膜で被覆するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the
1 ベース板
2 半導体構成体
3 接着層
4 シリコン基板
5 接続パッド
11 再配線
13 放熱用再配線
14 柱状電極
15 放熱用柱状電極
16 封止膜
17 絶縁層
18 絶縁層
20 上層再配線
23 放熱層
25 オーバーコート膜
27 半田ボール
28 開口部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein a solder ball is provided on a connection pad portion of the upper layer rewiring.
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