JPH0316159A - 電子装置 - Google Patents
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- JPH0316159A JPH0316159A JP12964789A JP12964789A JPH0316159A JP H0316159 A JPH0316159 A JP H0316159A JP 12964789 A JP12964789 A JP 12964789A JP 12964789 A JP12964789 A JP 12964789A JP H0316159 A JPH0316159 A JP H0316159A
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- semiconductor chip
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- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
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Classifications
-
- 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
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15151—Shape the die mounting substrate comprising an aperture, e.g. for underfilling, outgassing, window type wire connections
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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、電極接続用のはんだバンプが形或された半導
体チップを基板に接合して成る電子装置に関する. (従来技術) 各種機器に搭載する電子装置では、電子装置の搭載スペ
ースを縮小したり、電極接続部での配線長を短縮したり
するため、半導体チップに電極接続川のはんだパンブを
形成し、半導体チップをじかに裁仮に接合して電気的な
接続をとるようにしたものがある.この電子装置は、半
導体チップに電極接続用のはんだバンプを形戊するとと
もに、姑板上にもはんだバンブに対応する接続川電極を
設け、はんだバンブと接続用電極とを一括して接合する
ことによって得られる(CCU法).ところで,近年は
半導体チップがますます高集積化しており,これにとも
なって接続電極数も増大しているため、接続部の信頼性
が電子装置の信頼性に大きく影響するようになってきた
。
体チップを基板に接合して成る電子装置に関する. (従来技術) 各種機器に搭載する電子装置では、電子装置の搭載スペ
ースを縮小したり、電極接続部での配線長を短縮したり
するため、半導体チップに電極接続川のはんだパンブを
形成し、半導体チップをじかに裁仮に接合して電気的な
接続をとるようにしたものがある.この電子装置は、半
導体チップに電極接続用のはんだバンプを形戊するとと
もに、姑板上にもはんだバンブに対応する接続川電極を
設け、はんだバンブと接続用電極とを一括して接合する
ことによって得られる(CCU法).ところで,近年は
半導体チップがますます高集積化しており,これにとも
なって接続電極数も増大しているため、接続部の信頼性
が電子装置の信頼性に大きく影響するようになってきた
。
第6図は、上記のCCU法によって基板に接合する電子
装置の組立方法を示す説明図で、半導体チップと基板と
の間の接続部が外部に露出して劣化したりしないように
外部から密閉して接合するように形成した従来例である
。図で10は半導体チップ、12ははんだバンプ、14
ははんだバンプ12の周囲を一周させて設けたはんだ枠
である。
装置の組立方法を示す説明図で、半導体チップと基板と
の間の接続部が外部に露出して劣化したりしないように
外部から密閉して接合するように形成した従来例である
。図で10は半導体チップ、12ははんだバンプ、14
ははんだバンプ12の周囲を一周させて設けたはんだ枠
である。
基板20上には電極22とはんだ接合部24とが設けら
れ,第6図(b)に示すように、はんだバンプ12と電
極22とを接合すると同時に,はんだ枠14とはんだ接
合部24とを接合して、半導体チップ10と基板20と
の接続部を密閉している.(発明が解決しようとする課
題) 上述したように、CCU法によって形成される重子装置
では接続部の信頼性を向上させることが大きな問題点で
あり、上記のように電極接続部を外部から密閉すること
も一つの方法であるが、上記例では、半導体チップを基
板に接合する際に半導体チップと基板との隙間内にある
空気がはんだ接合の際の加熱によって膨張し、その膨張
した空気の逃げ場がないため第6図のように、半導体チ
ップを接合した状態ではんだ枠が一部変形したり、電極
とはんだパンプとが一部ずれたりするという問題点があ
る. また、従来の電子装置ではこの他,樹脂によってチップ
全体を被纜してしまう方法なども用いられているが、樹
脂と基板との熱膨張係数が相違することによって電極接
続部の寿命を短くさせる等の問題点がある. また、従来の電子装置では半導体チップから発生する熱
を放散させるため、ヒー1−シンクを設けているものも
あるが、最近の高速化に対応するためにはさらに熱放散
性に優れた電子装置が要求される。
れ,第6図(b)に示すように、はんだバンプ12と電
極22とを接合すると同時に,はんだ枠14とはんだ接
合部24とを接合して、半導体チップ10と基板20と
の接続部を密閉している.(発明が解決しようとする課
題) 上述したように、CCU法によって形成される重子装置
では接続部の信頼性を向上させることが大きな問題点で
あり、上記のように電極接続部を外部から密閉すること
も一つの方法であるが、上記例では、半導体チップを基
板に接合する際に半導体チップと基板との隙間内にある
空気がはんだ接合の際の加熱によって膨張し、その膨張
した空気の逃げ場がないため第6図のように、半導体チ
ップを接合した状態ではんだ枠が一部変形したり、電極
とはんだパンプとが一部ずれたりするという問題点があ
る. また、従来の電子装置ではこの他,樹脂によってチップ
全体を被纜してしまう方法なども用いられているが、樹
脂と基板との熱膨張係数が相違することによって電極接
続部の寿命を短くさせる等の問題点がある. また、従来の電子装置では半導体チップから発生する熱
を放散させるため、ヒー1−シンクを設けているものも
あるが、最近の高速化に対応するためにはさらに熱放散
性に優れた電子装置が要求される。
そこで、本発1jJJは上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、そのU:I的とするところは、CCB法によ
ってチップを基板にじかに接続できるとともに、高い信
頼性の接続部が得られ、かつ熱放散性が良好な電子装置
を堤供しようとするものである。
のであり、そのU:I的とするところは、CCB法によ
ってチップを基板にじかに接続できるとともに、高い信
頼性の接続部が得られ、かつ熱放散性が良好な電子装置
を堤供しようとするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。
すなわち、電極接続用のはんだバンプが形戊された半導
体チップ上に、前記はんだバンプを取り囲んではんだ枠
が一周して設けられ、はんだバンプを介して半導体チッ
プを基板上に設けた電極に接合する際、同時にはんだ枠
を基板に接合して成る電子装置において、前記基板の前
記はんだ枠に囲まれる範囲内に、半導体チップと基板と
の隙間内の、半導体チップを接合する際に膨張した空気
を逃がす透孔が設けられ、半導体チップを接合した後、
前記透孔を封市して成ることを特徴とする。
体チップ上に、前記はんだバンプを取り囲んではんだ枠
が一周して設けられ、はんだバンプを介して半導体チッ
プを基板上に設けた電極に接合する際、同時にはんだ枠
を基板に接合して成る電子装置において、前記基板の前
記はんだ枠に囲まれる範囲内に、半導体チップと基板と
の隙間内の、半導体チップを接合する際に膨張した空気
を逃がす透孔が設けられ、半導体チップを接合した後、
前記透孔を封市して成ることを特徴とする。
また、前記透孔を複数個設け、前記隙間内に冷媒を通流
することを特徴とする。さらに,前記隙間内に熱伝導性
がよい物質を充填したことを特徴とする. (作用) 半導体チップを接合する基板にあらかじめ透孔を設ける
ことにより、半導体チップと基板との間にはさまれた隙
間内にある空気が接合時の熱によって膨張した際、この
膨張した空気が透孔から外部に漏出し、はんだ枠および
はんだバンブが所定の正規位置で好適に接合される。ま
た、基板に複数個の透孔を設け、一方の透孔から他方の
透孔へ冷媒を通流させたり、隙間内に熱伝導性のよい物
質を注入したりすることによって、熱放敗件のよい電子
装置とすることができる。
することを特徴とする。さらに,前記隙間内に熱伝導性
がよい物質を充填したことを特徴とする. (作用) 半導体チップを接合する基板にあらかじめ透孔を設ける
ことにより、半導体チップと基板との間にはさまれた隙
間内にある空気が接合時の熱によって膨張した際、この
膨張した空気が透孔から外部に漏出し、はんだ枠および
はんだバンブが所定の正規位置で好適に接合される。ま
た、基板に複数個の透孔を設け、一方の透孔から他方の
透孔へ冷媒を通流させたり、隙間内に熱伝導性のよい物
質を注入したりすることによって、熱放敗件のよい電子
装置とすることができる。
(実施例)
以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
〔実施例1〕
第1図は本売り]に係る電子装置の組立方法を示す説明
図である。図で10は半導体チップ、12は半導体チッ
プ10上に設けたはんだバンプ、14ははんだバンブ1
2を囲むようにして設けたはんだ枠である。第2図に半
導体チップ10の斜視図を示す。図のように、はんだ枠
14は半導体チップ10の外形にならって矩形に設ける
.実施例の半導体チップは外形サイズが10X10mm
、厚さ0.5mmで、はんだ枠は1mm幅である。
図である。図で10は半導体チップ、12は半導体チッ
プ10上に設けたはんだバンプ、14ははんだバンブ1
2を囲むようにして設けたはんだ枠である。第2図に半
導体チップ10の斜視図を示す。図のように、はんだ枠
14は半導体チップ10の外形にならって矩形に設ける
.実施例の半導体チップは外形サイズが10X10mm
、厚さ0.5mmで、はんだ枠は1mm幅である。
第1図で.20は半導体チップを接合する基板,22は
基板上に設けた電極,24ははんだ枠14を基板に接合
するためのはんだ接合部である。電極22ははんだバン
ブ12の位置に一致させて設けられ、また,はんだ接合
部24もはんだ枠14の位置に一致させて矩形状に設け
られる.26は基板20にあらかじめ設けた透孔で、2
8は透孔26の基板下面周囲に設けた金属部である. 第1図(b)は上記半導体チップ10を基板20に接合
した状態を示し,半導体チップ10を基板20上の電極
22およびはんだ接合部24と位置合わせし、加熱する
ことによって、はんだバンブ12と電極22との間およ
びはんだ枠14とはんだ接合部24との間をそれぞれ接
合する.半導体チップ10を基板20に接合する際には
、半導体チップ10と基板20との隙間内の空気が加熱
されて膨張するが、透孔26から膨張した空気が外部へ
逃げるので、接合時にはんだ枠14が変形してながれた
り、電極とはんだバンプがずれたりする恋影響が解ガ1
され、はんだバンプ12も電極22と正規の位置で接合
される. 半導体チップ10を接合した後、第1図(C)に示すよ
うに、はんだ30によって透孔26を外部から封止し,
半導体チップ10と基板20との接続部を外部から密閉
する. 第3図は,半導体チップ10を基板20に接合して密閉
した状態を示す斜視図である.〔実施例2〕 第4図は実施例1と同様にあらかじめ透孔を設けた基板
に半導体チップを接合する例である.この実施例では、
実施例1とは異なり,基板20のはんだ枠14を接合す
る範囲内に複数個の透孔26a、26bを設けることを
特徴とする.半導体チップと基板との接合方法は上記実
施例1と同様で、半導体チップ10を接合する際に半導
体チップ10と基板20との隙間内の膨張した空気を透
孔から逃がす作用も同様である. 32a、32bは基板20下面の透孔26a、26bの
開口部に接続した導管である.この電子装置を使用する
場合は、騨管32a、32bの一方から他方へ冷媒を通
流させ、半導体チップから発生する熱を放散させるよう
にして用いる.このように冷媒を通流させる方法であれ
ば、半導体チップ10に直接冷媒が接触するから、半導
体チップから発生する熱を放散させる効果はきわめて大
きくなる.これにより、より発熱量の大きな半導体チッ
プも容易に搭載することができ、また、信号の伝播速度
を向上させることができて、演算速度の改善にも大きな
効果を発揮することができる。
基板上に設けた電極,24ははんだ枠14を基板に接合
するためのはんだ接合部である。電極22ははんだバン
ブ12の位置に一致させて設けられ、また,はんだ接合
部24もはんだ枠14の位置に一致させて矩形状に設け
られる.26は基板20にあらかじめ設けた透孔で、2
8は透孔26の基板下面周囲に設けた金属部である. 第1図(b)は上記半導体チップ10を基板20に接合
した状態を示し,半導体チップ10を基板20上の電極
22およびはんだ接合部24と位置合わせし、加熱する
ことによって、はんだバンブ12と電極22との間およ
びはんだ枠14とはんだ接合部24との間をそれぞれ接
合する.半導体チップ10を基板20に接合する際には
、半導体チップ10と基板20との隙間内の空気が加熱
されて膨張するが、透孔26から膨張した空気が外部へ
逃げるので、接合時にはんだ枠14が変形してながれた
り、電極とはんだバンプがずれたりする恋影響が解ガ1
され、はんだバンプ12も電極22と正規の位置で接合
される. 半導体チップ10を接合した後、第1図(C)に示すよ
うに、はんだ30によって透孔26を外部から封止し,
半導体チップ10と基板20との接続部を外部から密閉
する. 第3図は,半導体チップ10を基板20に接合して密閉
した状態を示す斜視図である.〔実施例2〕 第4図は実施例1と同様にあらかじめ透孔を設けた基板
に半導体チップを接合する例である.この実施例では、
実施例1とは異なり,基板20のはんだ枠14を接合す
る範囲内に複数個の透孔26a、26bを設けることを
特徴とする.半導体チップと基板との接合方法は上記実
施例1と同様で、半導体チップ10を接合する際に半導
体チップ10と基板20との隙間内の膨張した空気を透
孔から逃がす作用も同様である. 32a、32bは基板20下面の透孔26a、26bの
開口部に接続した導管である.この電子装置を使用する
場合は、騨管32a、32bの一方から他方へ冷媒を通
流させ、半導体チップから発生する熱を放散させるよう
にして用いる.このように冷媒を通流させる方法であれ
ば、半導体チップ10に直接冷媒が接触するから、半導
体チップから発生する熱を放散させる効果はきわめて大
きくなる.これにより、より発熱量の大きな半導体チッ
プも容易に搭載することができ、また、信号の伝播速度
を向上させることができて、演算速度の改善にも大きな
効果を発揮することができる。
この実施例では、,Ik板20に設ける透孔の数はもち
ろん限定されるものでなく.透設する位置も、基板20
に対するはんだ枠l4の接合範囲内であれば任意に設定
できる. 〔実施例3〕 第5図は、実施例2と同様に複数個の透孔26a、26
bを設けた基板20に半導体チップ10を接合したもの
で、半導体チップ10および基板20の構或は上記例と
同様である. この実施例では、半導体チップ10を基板20に接合し
た後、半導体チップ10と基板20との間の隙間内に高
熱伝導性液体34を充填し、はんだ30を川いて透孔2
6a、26bを封止する.この実施例の電子装置は,半
導体チップ10を接合する際に透孔から膨張した空気を
逃がして、はんだ枠14と基板20との接合を確実にし
、さらに、基板20と半導体チップ10との間の熱伝導
性を向上させて、半導体チップ10から発生する熱の放
散性を改善させることができる.これによって、より発
熱量が大きな半導体チップを搭載することが可能となる
. なお、上記各実施例では、半導体チップにあらかじめは
んだ枠を形成しておいてから基板に接合するようにした
が、半導体チップとはんだ枠とを別部品で形成しておき
、半導体チップを基板に接合する際トこ、はんだ枠を接
合するようにしてもよN, 以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである.(発明の効果) 上述したように、本発明に係る電子装置では、半導体チ
ップを接合する基板にあらかじめ透孔を設けておくから
、半導体チップ接合時に半導体チップと基板との隙間内
で膨張した空気が透孔から逃げることができ、はんだ接
合時にはんだ枠が部分的に薄厚になったり、電極とはん
だバンプが位置ずれする等の悪影響を解消することがで
きる.また,基板に複数個の透孔を設けて透孔を介して
半導体チップと基板との隙間内に冷媒を流したり、熱伝
導性のよい物質を隙間内に充填して封止する等により,
より発熱量の大きな半導体チップが搭載でき、また、信
号伝播の高速化にも好適に対応することができる等の著
効を奏する.
ろん限定されるものでなく.透設する位置も、基板20
に対するはんだ枠l4の接合範囲内であれば任意に設定
できる. 〔実施例3〕 第5図は、実施例2と同様に複数個の透孔26a、26
bを設けた基板20に半導体チップ10を接合したもの
で、半導体チップ10および基板20の構或は上記例と
同様である. この実施例では、半導体チップ10を基板20に接合し
た後、半導体チップ10と基板20との間の隙間内に高
熱伝導性液体34を充填し、はんだ30を川いて透孔2
6a、26bを封止する.この実施例の電子装置は,半
導体チップ10を接合する際に透孔から膨張した空気を
逃がして、はんだ枠14と基板20との接合を確実にし
、さらに、基板20と半導体チップ10との間の熱伝導
性を向上させて、半導体チップ10から発生する熱の放
散性を改善させることができる.これによって、より発
熱量が大きな半導体チップを搭載することが可能となる
. なお、上記各実施例では、半導体チップにあらかじめは
んだ枠を形成しておいてから基板に接合するようにした
が、半導体チップとはんだ枠とを別部品で形成しておき
、半導体チップを基板に接合する際トこ、はんだ枠を接
合するようにしてもよN, 以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである.(発明の効果) 上述したように、本発明に係る電子装置では、半導体チ
ップを接合する基板にあらかじめ透孔を設けておくから
、半導体チップ接合時に半導体チップと基板との隙間内
で膨張した空気が透孔から逃げることができ、はんだ接
合時にはんだ枠が部分的に薄厚になったり、電極とはん
だバンプが位置ずれする等の悪影響を解消することがで
きる.また,基板に複数個の透孔を設けて透孔を介して
半導体チップと基板との隙間内に冷媒を流したり、熱伝
導性のよい物質を隙間内に充填して封止する等により,
より発熱量の大きな半導体チップが搭載でき、また、信
号伝播の高速化にも好適に対応することができる等の著
効を奏する.
第1図は本発明に係る電子装置の組立方法を示す説明図
、第2図は組立で用いる半導体チップを示す斜視図、第
3図は基板に半導体チップを接合した状態を示す斜視図
、第4図,第5図は電子装置の他の実施例の組立方法を
示す説明図、第6図は従来例の組立方法を示す説明図で
ある。 10・・・半導体チップ、 12・・・はんだバンプ、
14・・・はんだ枠、 20・・・基板、22・・・電
極、 24・・・はんだ接合部、26、26a,26b
・・・透孔、 28−−−金属部. 30−−−はん
だ、 32a、32b・・・導管、 34・・・高熱伝
導性液体。
、第2図は組立で用いる半導体チップを示す斜視図、第
3図は基板に半導体チップを接合した状態を示す斜視図
、第4図,第5図は電子装置の他の実施例の組立方法を
示す説明図、第6図は従来例の組立方法を示す説明図で
ある。 10・・・半導体チップ、 12・・・はんだバンプ、
14・・・はんだ枠、 20・・・基板、22・・・電
極、 24・・・はんだ接合部、26、26a,26b
・・・透孔、 28−−−金属部. 30−−−はん
だ、 32a、32b・・・導管、 34・・・高熱伝
導性液体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電極接続用のはんだバンプが形成された半導体チッ
プ上に、前記はんだバンプを取り囲んではんだ枠が一周
して設けられ、はんだバンプを介して半導体チップを基
板上に設けた電極に接合する際、同時にはんだ枠を基板
に接合して成る電子装置において、 前記基板の前記はんだ枠に囲まれる範囲内 に、半導体チップと基板との隙間内の、半導体チップを
接合する際に膨張した空気を逃がす透孔が設けられ、半
導体チップを接合した後、前記透孔を封止して成ること
を特徴とする電子装置。 2、前記透孔を複数個設け、前記隙間内に冷媒を通流す
ることを特徴とする請求項1記載の電子装置。 3、前記隙間内に熱伝導性がよい物質を充填したことを
特徴とする請求項1記載の電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1129647A JP2710986B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1129647A JP2710986B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電子装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0316159A true JPH0316159A (ja) | 1991-01-24 |
JP2710986B2 JP2710986B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=15014691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1129647A Expired - Lifetime JP2710986B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電子装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2710986B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0661368A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nec Corp | フリップチップ型半導体装置 |
US6498422B1 (en) * | 1998-09-02 | 2002-12-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component such as an saw device and method for producing the same |
US7045901B2 (en) * | 2000-05-19 | 2006-05-16 | Megic Corporation | Chip-on-chip connection with second chip located in rectangular open window hole in printed circuit board |
JP2007019078A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Shindo Denshi Kogyo Kk | フレキシブルプリント配線板、プリント回路板、およびフレキシブルプリント配線板の製造方法 |
JP2008112749A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Kyocera Corp | 半導体装置および半導体装置を備えた流体装置 |
WO2011157267A1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Markus Gruber | Halbleiter-bauteil mit integrierter kammer für ein kühlmittel sowie methode zum herstellen eines halbleiter-bauteils mit integrierter kammer für ein kühlmittel und aufnahme-vorrichtung zur aufnahme eines derartigen halbleiter-bauteils |
JP2019169669A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | キヤノン株式会社 | 電子モジュールおよび撮像システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62298142A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-25 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129647A patent/JP2710986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2710986B2 (ja) | 1998-02-10 |
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