JPH0279451A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0279451A JPH0279451A JP23116388A JP23116388A JPH0279451A JP H0279451 A JPH0279451 A JP H0279451A JP 23116388 A JP23116388 A JP 23116388A JP 23116388 A JP23116388 A JP 23116388A JP H0279451 A JPH0279451 A JP H0279451A
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- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置および冷却方法と製造方法に係り、
特に、ＬＳＩとしての半導体素子を製造するに好適な半
導体装置およびその冷却方法と製造方法に関する。
特に、ＬＳＩとしての半導体素子を製造するに好適な半
導体装置およびその冷却方法と製造方法に関する。
［従来の技術］
従来、半導体装置を製造する場合、半導体素子と基板と
を接続する方法としてワイヤボンディング法あるいはフ
リップチップボンディング法が用いられている。半導体
素子と基板とをワイヤボンディング法によって接続する
場合には、特開昭６０−１７８６４７号公報に記載され
ているように。
を接続する方法としてワイヤボンディング法あるいはフ
リップチップボンディング法が用いられている。半導体
素子と基板とをワイヤボンディング法によって接続する
場合には、特開昭６０−１７８６４７号公報に記載され
ているように。
半導体素子の接続用パッドと基板の接続用パッドとをボ
ンディングワイヤを介して接続するようになっている。
ンディングワイヤを介して接続するようになっている。
一方、フリップチップボンディング法によって半導体素
子と基板とを接続する場合には、特開昭６２−２４９４
２９号公報に記載されているように、半導体素子の接続
用パッドと基板の接続用パッドとの間にはんだボールを
挿入し。
子と基板とを接続する場合には、特開昭６２−２４９４
２９号公報に記載されているように、半導体素子の接続
用パッドと基板の接続用パッドとの間にはんだボールを
挿入し。
はんだボールの溶融によって各接続パッドを接続するよ
うにしている。
うにしている。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来技術においては、いずれの方法によって半導体
素子と基板とを接続した場合でも、半導体素子の一方の
面は基板あるいは封止用キャップに接合されているだけ
で、他方の面は基板または封止用キャップから離れてい
るため、半導体素子から発生する熱を半導体素子の両面
から放熱することができず、放熱性を高めることができ
なかったにのため、従来の半導体装置を用いて各種機器
を構成する場合、半導体装置に放熱用フィンを設けたり
、あるいは放熱用フィンを送風器によって冷却したりす
ることが余儀なくされていた。
素子と基板とを接続した場合でも、半導体素子の一方の
面は基板あるいは封止用キャップに接合されているだけ
で、他方の面は基板または封止用キャップから離れてい
るため、半導体素子から発生する熱を半導体素子の両面
から放熱することができず、放熱性を高めることができ
なかったにのため、従来の半導体装置を用いて各種機器
を構成する場合、半導体装置に放熱用フィンを設けたり
、あるいは放熱用フィンを送風器によって冷却したりす
ることが余儀なくされていた。
本発明の目的は、半導体素子の接続用パッドのある面と
その反対側の面からの放熱を十分高めることができる半
導体装置およびその製造方法を提供することにある。ま
たさらに本発明の目的は、冷却のための駆動エネルギー
を弱くしても半導体装置を十分に冷却することができる
半導体装置の冷却方法を提供することにある。
その反対側の面からの放熱を十分高めることができる半
導体装置およびその製造方法を提供することにある。ま
たさらに本発明の目的は、冷却のための駆動エネルギー
を弱くしても半導体装置を十分に冷却することができる
半導体装置の冷却方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するために１本発明は、半導体素子を搭
載した基板と封止用キャップとを接合して半導体素子を
キャップで封止してなる半導体装置において、半導体素
子の一方の面を前記基板に、他方の面を前記キャップに
、いずれの面も電気的接続以外の目的で接触または固体
もしくは液体の熱伝導部材を介して接合してなる半導体
装置。
載した基板と封止用キャップとを接合して半導体素子を
キャップで封止してなる半導体装置において、半導体素
子の一方の面を前記基板に、他方の面を前記キャップに
、いずれの面も電気的接続以外の目的で接触または固体
もしくは液体の熱伝導部材を介して接合してなる半導体
装置。
半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接合し
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基板ま
たは前記キャップに、電気的接続以外の目的で接触また
は固体もしくは液体の熱伝導性部材を介して接合してな
る半導体装置。
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基板ま
たは前記キャップに、電気的接続以外の目的で接触また
は固体もしくは液体の熱伝導性部材を介して接合してな
る半導体装置。
半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接合し
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の一方の面を前記基板に、他方の面を
前記キャップに、いずれの面も半導体素子の熱が実質的
に伝わるように接触または接合してなる半導体装置。
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の一方の面を前記基板に、他方の面を
前記キャップに、いずれの面も半導体素子の熱が実質的
に伝わるように接触または接合してなる半導体装置。
半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接合し
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基板ま
たは前記キャップに、半導体素子の熱が実質的に伝わる
ように接触または接合してなる半導体装置。
て半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置にお
いて、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基板ま
たは前記キャップに、半導体素子の熱が実質的に伝わる
ように接触または接合してなる半導体装置。
半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体素子
の接続用パッドとをボンデングワイヤを介して接続し、
前記基板と封止用キャップとを接合して半導体素子をキ
ャップで封止してなる半導体装置において、前記キャッ
プの内面に凸部を形成し、この凸部を半導体素子の接続
用パッド以外の部位に、半導体素子の熱が実質的にキャ
ップに伝わるように接触または接合してなる半導体装置
。
の接続用パッドとをボンデングワイヤを介して接続し、
前記基板と封止用キャップとを接合して半導体素子をキ
ャップで封止してなる半導体装置において、前記キャッ
プの内面に凸部を形成し、この凸部を半導体素子の接続
用パッド以外の部位に、半導体素子の熱が実質的にキャ
ップに伝わるように接触または接合してなる半導体装置
。
半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体素子
の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続し、前記基
板と封止用キャップとを接合して半導体素子をキャップ
で封止してなる半導体装置において、半導体素子の接続
用パッド以外の部位と前記基板の接続用パッド以外の部
位とを半導体素子の熱が実質的に前記基板に伝わるよう
に接触または接合してなる。半導体装置。
の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続し、前記基
板と封止用キャップとを接合して半導体素子をキャップ
で封止してなる半導体装置において、半導体素子の接続
用パッド以外の部位と前記基板の接続用パッド以外の部
位とを半導体素子の熱が実質的に前記基板に伝わるよう
に接触または接合してなる。半導体装置。
半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体素子
の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続してなる半
導体装置において、半導体素子の接続用パッド以外の部
位と前記基板の接続用パッド以外の部位とを半導体素子
の熱が実質的に前記基板に伝わるように接触または接続
してなる半導体装Ｗ。
の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続してなる半
導体装置において、半導体素子の接続用パッド以外の部
位と前記基板の接続用パッド以外の部位とを半導体素子
の熱が実質的に前記基板に伝わるように接触または接続
してなる半導体装Ｗ。
基板の表面のうち半導体素子の接続用パッドの位置に対
応した位置にはんだ部材収納用の凹部を形成し、この凹
部の表面に接続用パッドを形成し、半導体素子の接続用
パッド以外の部位と基板の凹部以外の部位とを接触また
は接合してなる半導体装置。
応した位置にはんだ部材収納用の凹部を形成し、この凹
部の表面に接続用パッドを形成し、半導体素子の接続用
パッド以外の部位と基板の凹部以外の部位とを接触また
は接合してなる半導体装置。
半導体素子の接続用パッドのある面と基板の接続用パッ
ドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部材を充
填してなる半導体装置。
ドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部材を充
填してなる半導体装置。
基板と半導体素子とはほぼ１００μｍ以下の距離で接触
してなる半導体装置。
してなる半導体装置。
半導体素子を覆う部位の中央部のうち半導体素子の接続
用パッド以外に対応する部位に凸部を・有する半導体素
子対！Ｌ用キャップ。
用パッド以外に対応する部位に凸部を・有する半導体素
子対！Ｌ用キャップ。
半導体素子を搭載する面のうち半導体素子の接続用パッ
ド位置に対応する部位にはんだ部材収納用の凹部を有し
、この凹部内に接続用パッドを形成してなる半導体素子
搭載用基板。
ド位置に対応する部位にはんだ部材収納用の凹部を有し
、この凹部内に接続用パッドを形成してなる半導体素子
搭載用基板。
基板の熱伝導率は室温で６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である半導
体装置。
体装置。
封止用キャップの熱伝導率は室温で６０ Ｗ ／ ｍ・
Ｋ以上である半導体装置。
Ｋ以上である半導体装置。
固体または液体の熱伝導性部材の熱伝導率は室温で１Ｗ
／ｍ・Ｋ以上である半導体装置。
／ｍ・Ｋ以上である半導体装置。
封止用キャップを冷却するための送風器を、封止用キャ
ップ近傍の風速がほぼ２ｍ／秒以下となるように運転す
る半導体装置の冷却方法。
ップ近傍の風速がほぼ２ｍ／秒以下となるように運転す
る半導体装置の冷却方法。
封止用キャップを冷却するための送風器を、送風器から
１ｍ離れた位置での音圧レベルが７０ホーン以下となる
ように運転する半導体装置の冷却方法。
１ｍ離れた位置での音圧レベルが７０ホーン以下となる
ように運転する半導体装置の冷却方法。
半導体素子の接続用パッドのある面と基板の接続用パッ
ドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部材を充
填する工程を含む半導体装置の製造方法。
ドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部材を充
填する工程を含む半導体装置の製造方法。
接続用パッド配設位置に穴を有する熱伝導性薄膜を複数
枚積層するとともに圧着し、各薄膜に脱脂焼成処理を施
して凹部を形成する半導体装置用基板の製造方法。
枚積層するとともに圧着し、各薄膜に脱脂焼成処理を施
して凹部を形成する半導体装置用基板の製造方法。
［作用］
半導体素子から発生する熱は、半導体素子の接続用パッ
ドのある面とその反対側の面から基板または封止用キャ
ップを介して放熱されるため、放熱性能の向上を図るこ
とが可能となる。
ドのある面とその反対側の面から基板または封止用キャ
ップを介して放熱されるため、放熱性能の向上を図るこ
とが可能となる。
また、半導体装置の放熱性能が高められるため、半導体
装置を冷却するための送風器の開動エネルギーおよび騒
音レベルの低減に寄与することが可能となる。
装置を冷却するための送風器の開動エネルギーおよび騒
音レベルの低減に寄与することが可能となる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図において、半導体装置は半導体素子１、基Ｆｉ２
、封止用キャップ４から構成されており。
、封止用キャップ４から構成されており。
基板２の下面には複数のピン６が配列され、基板２の上
面には半導体素子１が搭載されている。半導体素子１の
上面１ａには複数の接続用パッドが周囲に亘って配置さ
れており、各接続用パッドがボンディングワイヤ３を介
して基板２上面上の接続用パッドに接続されている。そ
して半導体素子１の下面１ｂが基板２の上面と半導体素
子１の熱が基板２に実質的に伝わるように接触または接
合されている。尚、半導体素子１の下面１ｂと基板２の
上面とを電気的接続以外の目的で接触または固体もしく
は液体の熱伝導部材１例えば熱伝導性グリース、熱伝導
性樹脂を介して接合することも可能である。
面には半導体素子１が搭載されている。半導体素子１の
上面１ａには複数の接続用パッドが周囲に亘って配置さ
れており、各接続用パッドがボンディングワイヤ３を介
して基板２上面上の接続用パッドに接続されている。そ
して半導体素子１の下面１ｂが基板２の上面と半導体素
子１の熱が基板２に実質的に伝わるように接触または接
合されている。尚、半導体素子１の下面１ｂと基板２の
上面とを電気的接続以外の目的で接触または固体もしく
は液体の熱伝導部材１例えば熱伝導性グリース、熱伝導
性樹脂を介して接合することも可能である。
一方、封止用キャップ４の中央部には半導体素子１側に
突出した凸部４ａが形成されており、周囲の縁４ｂが基
板２の上面と接合されている。凸部４ａは半導体素子１
の上面１ａと接触または接合されている。すなわち、凸
部４ａが半導体素子１の上面１ａのうち接続用パッドの
ない面と接触または接合されている。この接触または接
合に際しては、半導体素子１の熱が凸部４ａに実質的に
伝わるようになっている。またこの場合にも、凸部４ａ
と上面１ａとを電気的接続以外の目的で接触または固体
もしくは液体の熱伝導部材を介して接合することも可能
である。この場合の熱伝導性部材としては室温（２５℃
）で１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導性グリ
スまたは熱伝導性樹脂が望ましい。
突出した凸部４ａが形成されており、周囲の縁４ｂが基
板２の上面と接合されている。凸部４ａは半導体素子１
の上面１ａと接触または接合されている。すなわち、凸
部４ａが半導体素子１の上面１ａのうち接続用パッドの
ない面と接触または接合されている。この接触または接
合に際しては、半導体素子１の熱が凸部４ａに実質的に
伝わるようになっている。またこの場合にも、凸部４ａ
と上面１ａとを電気的接続以外の目的で接触または固体
もしくは液体の熱伝導部材を介して接合することも可能
である。この場合の熱伝導性部材としては室温（２５℃
）で１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導性グリ
スまたは熱伝導性樹脂が望ましい。
基板２を作成するに際しては、ＡＩＮ （チッ化アルミ
ニウム）に焼結助剤とし、Ｙ□Ｏ１（酸化イツトリウム
）を５重量％、アクリル系バインダ、可塑剤、溶剤を加
えて混合してスラリーを生成する。そしてこのスラリー
からドクターブレード法によってグリーンシート（薄膜
）を生成する。このグリーンシートの所定位置にスルホ
ールを形成し、さらに接続用パッドとピン６とを接続す
るための回路パターンとしてタングステンペース１へを
グリーンシートに印刷し、複数枚のグリーンシートを積
層後熱圧着してＮ２中で脱脂処理をおこなう。この後Ｎ
２中で１９００°１時間焼成処理を施し、ＡＩＮによる
多層配線基板２を作成する。
ニウム）に焼結助剤とし、Ｙ□Ｏ１（酸化イツトリウム
）を５重量％、アクリル系バインダ、可塑剤、溶剤を加
えて混合してスラリーを生成する。そしてこのスラリー
からドクターブレード法によってグリーンシート（薄膜
）を生成する。このグリーンシートの所定位置にスルホ
ールを形成し、さらに接続用パッドとピン６とを接続す
るための回路パターンとしてタングステンペース１へを
グリーンシートに印刷し、複数枚のグリーンシートを積
層後熱圧着してＮ２中で脱脂処理をおこなう。この後Ｎ
２中で１９００°１時間焼成処理を施し、ＡＩＮによる
多層配線基板２を作成する。
この基板２の下面の導体部分（タングステンペースト）
にＮｉメツキを施し、その上に銀ろうを用いてコバール
製のピン６をたてる。さらに基板２の上面のうち封止用
キャップ４の縁４ｂと接合する部位およびボンディング
ワイヤ３が接続される接続用パッドの部位にＡｕメツキ
を施す。
にＮｉメツキを施し、その上に銀ろうを用いてコバール
製のピン６をたてる。さらに基板２の上面のうち封止用
キャップ４の縁４ｂと接合する部位およびボンディング
ワイヤ３が接続される接続用パッドの部位にＡｕメツキ
を施す。
また封止用キャップ４を作成するに際しては。
基板２を作成するときに用いたＡ １． Ｎグリーンシ
ートを複数枚積層後、縁４ｂと凸部４ａに対応した大き
さのグリーンシートを複数枚積層後熱圧着する。そして
各シートに脱脂と焼成処理を施し、凸部４ａとａ４ｂを
有する封止用キャップ４を生成する。この後縁４ｂと凸
部４ａの表面にはＡｕメツキが施され、縁４ｂが基板２
の周囲と６０Ｐｂ−４０Ｓｎはんだによって封止接合さ
れる。
ートを複数枚積層後、縁４ｂと凸部４ａに対応した大き
さのグリーンシートを複数枚積層後熱圧着する。そして
各シートに脱脂と焼成処理を施し、凸部４ａとａ４ｂを
有する封止用キャップ４を生成する。この後縁４ｂと凸
部４ａの表面にはＡｕメツキが施され、縁４ｂが基板２
の周囲と６０Ｐｂ−４０Ｓｎはんだによって封止接合さ
れる。
」−記構成による半導体装置においては、半導体素子１
からの電気信号がボンディングワイヤ３、基板２．ピン
６を介して外部回路に供給される。
からの電気信号がボンディングワイヤ３、基板２．ピン
６を介して外部回路に供給される。
このどき半導体素子１から発生する熱は下面１ｂから基
板２に伝わるとともに凸部４ａを介して封止用キャップ
４に伝わる。すなわち、半導体素子】の両面から放熱が
おこなわれる。このため、半導体素子１の放熱性を高め
ることができる。
板２に伝わるとともに凸部４ａを介して封止用キャップ
４に伝わる。すなわち、半導体素子】の両面から放熱が
おこなわれる。このため、半導体素子１の放熱性を高め
ることができる。
なお、前記実施例においては、基板２とキャップ４の材
料としてＡ、 Ｉ Ｎを用いたものについて述べたが、
ＳｉＣを用いることも可能であり、こ才しらの材料の特
性としては、室温で６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有
するものが望ましい。
料としてＡ、 Ｉ Ｎを用いたものについて述べたが、
ＳｉＣを用いることも可能であり、こ才しらの材料の特
性としては、室温で６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有
するものが望ましい。
次に、フリップチップボンディング法を適用する半導体
装置の場合には、第２図に示されるように、封止用キャ
ップとして縁４ｂのみを有するキャンプ４Ａを形成し、
キャップ４Ａの内面中央部に半導体素子１を接合する。
装置の場合には、第２図に示されるように、封止用キャ
ップとして縁４ｂのみを有するキャンプ４Ａを形成し、
キャップ４Ａの内面中央部に半導体素子１を接合する。
この場合、基板２としては、基板表面のうち半導体素子
１の接続用パッドの対応した部位にはんだ部材としての
はんだボール７収納用の凹部２ａが形成されたものを用
い、凹部２ａ内に接続用パッドを形成する。そしてキャ
ップ４Ａを基板２Ａに接合させた際、はんだボール７が
凹部２ａ内に収納され、半導体素子１の下面１ｂが基板
２Ａの上面と接触または接合する構成とする。すなわち
、はんだボール７が溶融されて半導体素子１の接続用パ
ッドと基板２Ａの接続用パッドとが接続されたときに、
半導体素子１の下面１ｂのうち接続用パッド以外の面が
基板２ＡのＬ面と接触または接合する構成としている。
１の接続用パッドの対応した部位にはんだ部材としての
はんだボール７収納用の凹部２ａが形成されたものを用
い、凹部２ａ内に接続用パッドを形成する。そしてキャ
ップ４Ａを基板２Ａに接合させた際、はんだボール７が
凹部２ａ内に収納され、半導体素子１の下面１ｂが基板
２Ａの上面と接触または接合する構成とする。すなわち
、はんだボール７が溶融されて半導体素子１の接続用パ
ッドと基板２Ａの接続用パッドとが接続されたときに、
半導体素子１の下面１ｂのうち接続用パッド以外の面が
基板２ＡのＬ面と接触または接合する構成としている。
この構成によれば、キャップ４Ａを基板２Ａに接合して
半導体素子１を封止した際、半導体素子１から発生する
熱が上面１ａを介してキャップ４Ａに伝わるとともに下
面１ｂがら基板２Ａに伝わるので、放熱性を高めること
が可能となる。なお、この場合においても、半導体素子
１と基板２Ａとの間に固体もしくは液体の熱伝導性部材
を充填することも可能である。
半導体素子１を封止した際、半導体素子１から発生する
熱が上面１ａを介してキャップ４Ａに伝わるとともに下
面１ｂがら基板２Ａに伝わるので、放熱性を高めること
が可能となる。なお、この場合においても、半導体素子
１と基板２Ａとの間に固体もしくは液体の熱伝導性部材
を充填することも可能である。
上記構成による基板２Ａを作製するに際しては、接続用
バッド配設位置に穴を有するＡＩＮグリーンシートを複
数枚積層して熱圧着し、さらにこれらのグリーンシート
に、タングステンペーストによる回路パターンが印刷さ
れたへＩＮグリーンシートを複数枚積層後熱圧着し、前
記実施例と同様にこれらのグリーンシートに脱脂、焼成
処理を施して基板２Ａを作成する。
バッド配設位置に穴を有するＡＩＮグリーンシートを複
数枚積層して熱圧着し、さらにこれらのグリーンシート
に、タングステンペーストによる回路パターンが印刷さ
れたへＩＮグリーンシートを複数枚積層後熱圧着し、前
記実施例と同様にこれらのグリーンシートに脱脂、焼成
処理を施して基板２Ａを作成する。
なお、この場合には、キャップ４Ａと基板２Ａの封止面
および凹部２ａにはＡｕまたはＮｉメツキが施されてい
る。
および凹部２ａにはＡｕまたはＮｉメツキが施されてい
る。
また、フリップチップボンディング法を適用する半導体
装置の場合には、基板２Ａの代わりに。
装置の場合には、基板２Ａの代わりに。
基板２Ｂを用い、半導体素子１と基板２Ｂとの間に熱伝
導性樹脂８を充填することも可能である。
導性樹脂８を充填することも可能である。
すなわち、基板２Ｂの上面に半導体素子１の接続用パッ
ドと対応した接続用パッドを形成し、各接続用パッドを
はんだボール７を介して接続するとともに半導体素子１
と基板２Ｂとの間に熱伝導性樹脂８を充填する。
ドと対応した接続用パッドを形成し、各接続用パッドを
はんだボール７を介して接続するとともに半導体素子１
と基板２Ｂとの間に熱伝導性樹脂８を充填する。
上記構成によれば、半導体素子１から発生する熱はキャ
ップ４Ａに伝わるとともに熱伝導性樹脂８を介して基板
２Ｂ側に伝わる。すなわち、はんだボール７の熱伝導率
が悪くても、半導体素子１の熱が熱伝導性樹脂８を介し
て基板２Ｂ側に伝わる。このため１本実施例においても
、前記各実施例と同様に半導体素子１から発生する熱が
その両面から放熱されるので、放熱効率を高めることが
できる。なお、熱伝導性樹脂８の代りに熱伝導性グリー
スを用いることも可能である。またこの場合にも、熱伝
導性部材の熱伝導率としては室温で１Ｗ／ｍ・Ｋ以上で
あることが望ましい。
ップ４Ａに伝わるとともに熱伝導性樹脂８を介して基板
２Ｂ側に伝わる。すなわち、はんだボール７の熱伝導率
が悪くても、半導体素子１の熱が熱伝導性樹脂８を介し
て基板２Ｂ側に伝わる。このため１本実施例においても
、前記各実施例と同様に半導体素子１から発生する熱が
その両面から放熱されるので、放熱効率を高めることが
できる。なお、熱伝導性樹脂８の代りに熱伝導性グリー
スを用いることも可能である。またこの場合にも、熱伝
導性部材の熱伝導率としては室温で１Ｗ／ｍ・Ｋ以上で
あることが望ましい。
次に、フリップチップボンディング法を適用する半導体
装置の場合には、第４図に示されるように、はんだボー
ル７として小形なものを用い、半導体素子１と基板２Ｂ
との間隔をほぼ１００μｍ以下に保つ状態で半導体素子
１と基板２Ｂとを接合すれば、半導体素子１と基板２Ｂ
との間に熱伝導性部材を充填しなくても半導体素子１か
らの熱を基板２Ｂ側へ伝導させることも可能である。な
おこの場合においても、半導体素子１と基板２Ｂとの間
に熱伝導性部材を充填すれば、さらに放熱効果を高める
ことが可能である。
装置の場合には、第４図に示されるように、はんだボー
ル７として小形なものを用い、半導体素子１と基板２Ｂ
との間隔をほぼ１００μｍ以下に保つ状態で半導体素子
１と基板２Ｂとを接合すれば、半導体素子１と基板２Ｂ
との間に熱伝導性部材を充填しなくても半導体素子１か
らの熱を基板２Ｂ側へ伝導させることも可能である。な
おこの場合においても、半導体素子１と基板２Ｂとの間
に熱伝導性部材を充填すれば、さらに放熱効果を高める
ことが可能である。
なお、半導体素子１と基板２Ｂとの距離は従来２００μ
ｍ程度に設定されていたが１本実施例においては、半導
体素子１の熱が基板２Ｂに実質的に伝わる距離としてほ
ぼ１００μｍ以下に設定されている。
ｍ程度に設定されていたが１本実施例においては、半導
体素子１の熱が基板２Ｂに実質的に伝わる距離としてほ
ぼ１００μｍ以下に設定されている。
前記各実施例における半導体装置が搭載された装置を冷
却する場合、封止用キャップ４，４Ａを冷却するための
送風器を、キャップ４，４Ａ近傍の風速がほぼ２ｍ／秒
以下で運転したり、あるいは送風器から１ｍ離れた位置
での騒音レベルを７０フオン以下となるように送風器を
運転すれば、送風器から発生する騒音レベルを低減する
ことができるとともに、送風器を駆動するための駆動エ
ネルギーを小さくすることができる。
却する場合、封止用キャップ４，４Ａを冷却するための
送風器を、キャップ４，４Ａ近傍の風速がほぼ２ｍ／秒
以下で運転したり、あるいは送風器から１ｍ離れた位置
での騒音レベルを７０フオン以下となるように送風器を
運転すれば、送風器から発生する騒音レベルを低減する
ことができるとともに、送風器を駆動するための駆動エ
ネルギーを小さくすることができる。
また、半導体装置に冷熱用フィンを用ける場合でも、半
導体装置の放熱効果が高いため、放熱用フィンとして小
型のものを用いることも可能である。
導体装置の放熱効果が高いため、放熱用フィンとして小
型のものを用いることも可能である。
また水冷によって半導体装置を冷却する場合でも流速を
低速にすることも可能である。
低速にすることも可能である。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、半導体素子の接
続用パッドのある面とその反対側の面から放熱するよう
にしたため、放熱性の向上に寄与することができる。
続用パッドのある面とその反対側の面から放熱するよう
にしたため、放熱性の向上に寄与することができる。
また半導体装置を冷却するための送風器を低速駆動する
ことができるため、送風器から発生する騒音レベルを下
げることができるとともに冷却のための駆動エネルギー
を小さくすることができる。
ことができるため、送風器から発生する騒音レベルを下
げることができるとともに冷却のための駆動エネルギー
を小さくすることができる。
第１図はワイヤボンディング法を適用した半導体装置の
断面図、第２図はフリップチップボンディング法を適用
した半導体装置の要部分解断面図、第３図はフリップチ
ップボンディング法を適用した半導体装置の他の実施例
を示す断面図、第４図はフリップチップボンディング法
を適用した半導体装置の他の実施例を示す断面図である
。 １・・・半導体素子、２．２Ａ、２Ｂ・・・基板、３・
・・ボンディングワイヤ、４・・・封止用キャップ、４
ａ・・・凸部、７・・・はんだボール、８・・・熱伝導
性樹脂。 代理人 鵜 沼 辰 之 第 １ 図 第３図 第４図
断面図、第２図はフリップチップボンディング法を適用
した半導体装置の要部分解断面図、第３図はフリップチ
ップボンディング法を適用した半導体装置の他の実施例
を示す断面図、第４図はフリップチップボンディング法
を適用した半導体装置の他の実施例を示す断面図である
。 １・・・半導体素子、２．２Ａ、２Ｂ・・・基板、３・
・・ボンディングワイヤ、４・・・封止用キャップ、４
ａ・・・凸部、７・・・はんだボール、８・・・熱伝導
性樹脂。 代理人 鵜 沼 辰 之 第 １ 図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接
合して半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置
において、半導体素子の一方の面を前記基板に、他方の
面を前記キャップに、いずれの面も電気的接続以外の目
的で接触または固体もしくは液体の熱伝導部材を介して
接合してなることを特徴とする半導体装置。 ２、半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接
合して半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置
において、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基
板または前記キャップに、電気的接続以外の目的で接触
または固体もしくは液体の熱伝導性部材を介して接合し
てなることを特徴とする半導体装置。 ３、半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接
合して半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置
において、半導体素子の一方の面を前記基板に、他方の
面を前記キャップに、いずれの面も半導体素子の熱が実
質的に伝わるように接触または接合してなることを特徴
とする半導体装置。 ４、半導体素子を搭載した基板と封止用キャップとを接
合して半導体素子をキャップで封止してなる半導体装置
において、半導体素子の接続用パッドのある面を前記基
板または前記キャップに、半導体素子の熱が実質的に伝
わるように接触または接合してなることを特徴とする半
導体装置。 ５、半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体
素子の接続用パッドとをボンデングワイヤを介して接続
し、前記基板と封止用キャップとを接合して半導体素子
をキャップで封止してなる半導体装置において、前記キ
ャップの内面に凸部を形成し、この凸部を半導体素子の
接続用パッド以外の部位に、半導体素子の熱が実質的に
キャップに伝わるように接触または接合してなることを
特徴とする半導体装置。 ６、半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体
素子の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続し、前
記基板と封止用キャップとを接合して半導体素子をキャ
ップで封止してなる半導体装置において、半導体素子の
接続用パッド以外の部位と前記基板の接続用パッド以外
の部位とを半導体素子の熱が実質的に前記基板に伝わる
ように接触または接合してなることを特徴とする半導体
装置。 ７、半導体素子を搭載した基板の接続用パッドと半導体
素子の接続用パッドとをはんだ部材を介して接続してな
る半導体装置において、半導体素子の接続用パッド以外
の部位と前記基板の接続用パッド以外の部位とを半導体
素子の熱が実質的に前記基板に伝わるように接触または
接続してなることを特徴とする半導体装置。 ８、基板の表面のうち半導体素子の接続用パッドの位置
に対応した位置にはんだ部材収納用の凹部を形成し、こ
の凹部の表面に接続用パッドを形成し、半導体素子の接
続用パッド以外の部位と基板の凹部以外の部位とを接触
または接合してなることを特徴とする請求項６または７
記載の半導体装置。 ９、半導体素子の接続用パッドのある面と基板の接続用
パッドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部材
を充填してなることを特徴とする請求項６または７記載
の半導体装置。 １０、基板と半導体素子とはほぼ１００μｍ以下の距離
で接触していることを特徴とする請求項６または７記載
の半導体装置。 １１、半導体素子を覆う部位の中央部のうち半導体素子
の接続用パッド以外に対応する部位に凸部を有すること
を特徴とする半導体素子封止用キャップ。 １２、半導体素子を搭載する面のうち半導体素子の接続
用パッド位置に対応する部位にはんだ部材収納用の凹部
を有し、この凹部内に接続用パッドを形成してなること
を特徴とする半導体素子搭載用基板。 １３、基板の熱伝導率は室温で６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であ
ることを特徴とする請求項１ないし１０と１２のうちい
ずれかの項に記載の半導体装置。 １４、封止用キャップの熱伝導率は室温で６０Ｗ／ｍ・
Ｋ以上であることを特徴とする請求項１ないし６と１１
のうちいずれかの項に記載の半導体装置。 １５、固体または液体の熱伝導性部材の熱伝導率は室温
で１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１、
２または９記載の半導体装置。 １６、封止用キャップを冷却するための送風器を、封止
用キャップ近傍の風速がほぼ２ｍ／秒以下となるように
運転することを特徴とする請求項１、２、３、４、５ま
たは６記載の半導体装置の冷却方法。 １７、封止用キャップを冷却するための送風器を、送風
器から１ｍ離れた位置での音圧レベルが７０ホーン以下
となるように運転することを特徴とする請求項１、２、
３、４、５または６記載の半導体装置の冷却方法。 １８、半導体素子の接続用パッドのある面と基板の接続
用パッドのある面との間に固体または液体の熱伝導性部
材を充填する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 １９、接続用パッド配設位置に穴を有する熱伝導性薄膜
を複数枚積層するとともに圧着し、各薄膜に脱脂焼成処
理を施して凹部を形成することを特徴とする半導体装置
用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23116388A JPH0279451A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23116388A JPH0279451A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279451A true JPH0279451A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16919296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23116388A Pending JPH0279451A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0279451A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344795A (en) * | 1992-09-22 | 1994-09-06 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Method for encapsulating an integrated circuit using a removable heatsink support block |
| US5825625A (en) * | 1996-05-20 | 1998-10-20 | Hewlett-Packard Company | Heat conductive substrate mounted in PC board for transferring heat from IC to heat sink |
| US5960535A (en) * | 1997-10-28 | 1999-10-05 | Hewlett-Packard Company | Heat conductive substrate press-mounted in PC board hole for transferring heat from IC to heat sink |
| WO2007096975A1 (ja) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Fujitsu Limited | 半導体装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5355972A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-20 | Seiko Epson Corp | Engagement method and electronic device using said method |
| JPS6147653A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS61171153A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP23116388A patent/JPH0279451A/ja active Pending
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Cited By (6)
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| WO2007096975A1 (ja) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Fujitsu Limited | 半導体装置 |
| US7834443B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-11-16 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with molten metal preventing member |
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