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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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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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
Patent Citations (3)
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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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