JPH07169869A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH07169869A
JPH07169869A JP5314796A JP31479693A JPH07169869A JP H07169869 A JPH07169869 A JP H07169869A JP 5314796 A JP5314796 A JP 5314796A JP 31479693 A JP31479693 A JP 31479693A JP H07169869 A JPH07169869 A JP H07169869A
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semiconductor
metal layer
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semiconductor device
sealing cap
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Seishi Imasu
誠士 今須
Takayuki Uda
隆之 宇田
Toshihiko Sato
俊彦 佐藤
Hiroshi Kikuchi
広 菊地
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Hitachi Ltd
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
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    • H01L2924/16153Cap enclosing a plurality of side-by-side cavities [e.g. E-shaped cap]

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティ内から半導体装置の外部に伝播す
る電波を防止する。 【構成】 ベース基板1のペレット塔載面上に半導体ペ
レット4が塔載され、この半導体ペレット4が前記ベー
ス基板1及び封止用キャップ2で形成されるキャビティ
3内に気密封止される半導体装置において、封止用キャ
ップ2の内壁面の全領域若しくは外壁面の全領域を固定
電位が印加される金属層9で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に、ベース基板のペレット塔載面上に塔載された半導体
ペレットを封止用キャップで封止する半導体装置に適用
して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高周波用の半導体ペレット(高周波LS
I)を塔載する半導体装置として、例えばフェースダウ
ン方式を採用する半導体装置がある。この種の半導体装
置は、ベース基板のペレット塔載面上にフェースダウン
方式で半導体ペレットを塔載し、この半導体ペレットを
封止用キャップで封止する。半導体ペレットはベース基
板及び封止用キャップで形成されるキャビティ内に封止
される。フェースダウン方式は、半導体ペレットの外部
端子(ボンディングパッド)、ベース基板の電極の夫々を
バンプ電極(CCB電極又は突起電極)で電気的及び機械
的に接続する方式である。フェースダウン方式は、半導
体ペレットの占有面積内においてベース基板に実装でき
るので、ボンディングワイヤ方式に比べて実装面積並び
に信号伝搬経路を縮小できる。
【0003】前記半導体ペレットは、その主面(回路形
成面)に高周波回路システムを塔載する。半導体ペレッ
トの主面と対向するその裏面は、高周波回路システムの
動作で発生する熱を封止用キャップに伝達する目的とし
て、例えば半田材で形成された熱伝導用充填層を介在し
て封止用キャップの内壁面に連結される。この半導体ペ
レットの裏面が連結される封止用キャップの内壁面には
熱伝導用充填層のぬれ性を確保する目的として下地金属
層(メタライズ層)が形成される。下地金属層は例えばT
i膜、Ni膜、Au膜の夫々を順次蒸着した複合膜で形
成される。
【0004】前記封止用キャップの封止部は例えば半田
材で形成された接着層を介在してベース基板のペレット
塔載面の封止部に固着される。封止用キャップの封止
部、ベース基板の封止部の夫々には、接着層のぬれ性を
確保する目的として下地金属層が形成される。この下地
金属層の夫々は例えばTi膜、Ni膜、Au膜の夫々を
順次蒸着した複合膜で形成される。
【0005】このように構成される半導体装置は、モジ
ュール基板、PCB基板等の実装基板の実装面上に複数
個実装される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記半導体装置におい
て、ベース基板及び封止用キャップで形成されるキャビ
ティ内には、半導体ペレットに塔載された高周波回路シ
ステムの動作で電波(電磁波)が発生する。このキャビ
ティ内に発生した電波は、封止用キャップ若しくはベー
ス基板を透過して半導体装置の外部に伝播する。この伝
播した電波は、例えば半導体装置を実装基板の実装面上
に複数個実装した電子装置において、隣接する他の半導
体装置に到達し、この半導体装置の動作に悪影響を及ぼ
す原因となる。
【0007】本発明の目的は、ベース基板及び封止用キ
ャップで形成されるキャビティ内に半導体ペレットを気
密封止する半導体装置において、キャビティ内から半導
体装置の外部に伝播する電波を防止することが可能な技
術を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0010】ベース基板のペレット塔載面上に半導体ペ
レットが塔載され、この半導体ペレットが前記ベース基
板及び封止用キャップで形成されるキャビティ内に気密
封止される半導体装置において、前記封止用キャップの
内壁面若しくは外壁面の全領域を固定電位が印加される
金属層で被覆する。
【0011】
【作用】上述した手段によれは、半導体ペレットに塔載
された回路システムの動作でキャビティ内に発生した電
波を金属層の電荷で吸収することができるので、キャビ
ティ内から半導体装置の外部に伝播する電波を防止でき
る。
【0012】また、隣接する他の半導体装置から伝播し
た電波を金属層の電荷で吸収することができるので、キ
ャビティ内に侵入する電波を防止できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の構成について、フェースダウ
ン方式を採用する半導体装置に本発明を適用した実施例
とともに説明する。
【0014】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0015】(実施例1)本発明の実施例1であるフェ
ースダウン方式を採用する半導体装置の概略構成を図1
(断面図)に示す。
【0016】図1に示すように、フェースダウン方式を
採用する半導体装置は、ベース基板1のペレット塔載面
上に半導体ペレット4を塔載し、この半導体ペレット4
を封止用キャップ2で封止する。半導体ペレット4はベ
ース基板1及び封止用キャップ2で形成されるキャビテ
ィ3内に気密封止される。
【0017】前記ベース基板1は、例えばムライトで形
成され、詳細に図示していないが多層配線構造で構成さ
れる。このベース基板1のペレット塔載面上には電極1
Aが複数配列され、ペレット塔載面と対向するその裏面
には電極1Cが複数配列される。電極1A、電極1Cの
夫々は、前記多層配線構造の配線1Bを介して電気的に
接続される。
【0018】前記半導体ペレット3は例えば単結晶珪素
基板を主体にして構成される。この半導体ペレット4の
回路形成面(図中、下面)には例えば高周波回路システム
が塔載される。また、半導体ペレット4の回路形成面側
には外部端子(ボンディングパッド)が複数配列され
る。
【0019】前記半導体ペレット4の外部端子3Aはバ
ンプ電極5を介在してベース基板1の電極1Aに電気的
及び機械的に接続される。つまり、半導体ペレット4は
ベース基板1のペレット塔載面上にフェースダウン方式
で実装される。バンプ電極5は例えば半田材料(Pb−
Sn系合金)で形成される。
【0020】前記封止用キャップ2は、断面形状がコの
字形状に形成され、ベース基板1と半導体ペレット4を
収納しかつ気密封止するキャビティを構成する。この封
止用キップ2は熱伝導性の良好な例えば窒化アルミニウ
ムで形成される。
【0021】前記封止用キャップ2の封止部2Aは導電
性の接着層6を介在してベース基板1のペレット塔載面
の封止部1Dに固着される。接着層6は例えば半田材料
(Pb−Sn系合金)で形成される。封止用キャップ2
の封止部2A、ベース基板1の封止部1Dの夫々には、
接着層6のぬれ性を確保する目的として、下地金属層
7、下地金属層8の夫々が形成される。この下記金属層
7、下地金属層8の夫々は例えばTi膜、Ni膜、Au
膜の夫々を順次蒸着した複合膜で形成される。
【0022】前記ベース基板1の封止部1Dに形成され
た下地金属層8は、配線1Bを介して、ベース基板1の
裏面に配列された複数の電極1Cのうち、固定電位(例
えば0[V])が印加される電極1C1 に電気的に接続
される。つまり、ベース基板1の下地金属層8には固定
電位が印加される。
【0023】前記封止用キャップ2の内壁面(キャビテ
ィ側の面)の全領域は金属層9で被覆される。この金属
層9は例えばTi膜、Ni膜、Au膜の夫々を順次蒸着
した複合膜で形成される。
【0024】前記金属層9は、封止用キャップ2の封止
部2Aに形成された下地金属層7と一体に構成される。
この金属層9は下地金属層7、導電性の接着層6の夫々
を介して下地金属層8に電気的に接続される。つまり、
金属層9には固定電位が印加される。
【0025】前記半導体ペレット4の回路形成面と対向
するその裏面(図中、上面)は、熱伝導用充填層10を介
在して封止用キャップ2の内壁面に形成された金属層9
に連結される。この金属層9は、熱伝導用充填層10の
ぬれ性を確保する下地金属層として使用される。伝導用
充填層10は例えば半田材料(Pb−Sn系合金)で形成
される。
【0026】このように、封止用キャップ2の内壁面を
固定電位が印加される金属層9で被覆することにより、
半導体ペレット4に塔載された高周波回路システムの動
作でキャビティ3内に発生した電波を金属層9の電荷で
吸収することができるので、キャビティ3内から半導体
装置の外部に伝播する電波を防止できる。
【0027】また、隣接する他の半導体装置から伝播し
た電波を金属層9の電荷で吸収することができるので、
キャビティ3内に侵入する電波を防止できる。
【0028】なお、前記封止用キャップ2の外壁面の全
領域を金属層9で被覆した構成にしてもよい。
【0029】(実施例2)本発明の実施例2であるフェ
ースダウン方式を採用する半導体装置の概略構成を図2
(断面図)に示す。
【0030】図2に示すように、フェースダウン方式を
採用する半導体装置は、ベース基板1のペレット塔載面
上に2個の半導体ペレット4を塔載し、この2個の半導
体ペレット4の夫々を封止用キャップ2で封止する。2
個の半導体ペレット4の夫々は、ベース基板1及び封止
用キャップ2で形成される夫々のキャビティ3内に気密
封止される。
【0031】前記一方のキャビティ3において、封止用
キャップ2の内壁面の全領域は、前述の実施例1と同様
に、固定電位が印加される金属層9で被覆される。ま
た、他方のキャビティ3において、封止用キャップ2の
内壁面の全領域は、同様に固定電位が印加される金属層
9で被覆される。
【0032】このように、各キャビティ3毎に封止用キ
ャップ2の内壁面の全領域を固定電位が印加される金属
層9で被覆することにより、各半導体ペレット4に塔載
された高周波回路システムの動作で各キャビティ3内に
発生した電波を金属層9の電荷で吸収することができる
ので、各キャビティ3から半導体装置の外部に伝播する
電波を防止できる。
【0033】また、一方の半導体ペレット4に塔載され
た高周波回路システムの動作で一方のキャビティ3内に
発生した電波を金属層9の電荷で吸収することができる
ので、一方のキャビティ3から他方のキャビティ3に侵
入する電波を防止できる。
【0034】(実施例3)本発明の実施例3であるフェ
ースダウン方式を採用する半導体装置の概略構成を図3
(断面図)に示す。
【0035】図3に示すように、フェースダウン方式を
採用する半導体装置は、ベース基板1のペレット塔載面
上に半導体ペレット4を塔載し、この半導体ペレット4
を封止用キャップ2で封止する。半導体ペレット4はベ
ース基板1及び封止用キャップ2で形成されるキャビテ
ィ3内に気密封止される。
【0036】前記ベース基板1、封止用キャップ2の夫
々の外壁面の全領域は絶縁層12を介在して金属層9で
被覆される。金属層9は、ベース基板の裏面に配列され
た複数の電極1Cのうち、固定電位が印加される電極1
1 に電気的に接続される。
【0037】このように、ベース基板1、封止用キャッ
プ2の夫々の外壁面の全領域を固定電位が印加される金
属層9で被覆することにより、前述の実施例1と同様
に、半導体ペレット4に塔載された高周波回路システム
の動作でキャビティ3内に発生した電波を金属層9の電
荷で吸収することができるので、キャビティ3内から半
導体装置の外部に伝播する電波を防止できる。
【0038】なお、前記封止用キャップ2の内壁面に
は、熱伝導用充填10のぬれ性を確保する目的として下
地金属層11が形成される。この下地金属層11は例え
ばTi膜、Ni膜、Au膜の夫々を順次蒸着した複合膜
で形成される。
【0039】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【0040】例えば、本発明は、ベース基板のペレット
塔載面上に配列された電極と半導体ペレットの外部端子
とをボンディングワイヤで電気的に接続するワイヤボン
ディング方式の半導体装置に適用できる。
【0041】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【0042】ベース基板及び封止用キャップで形成され
るキャビティ内に半導体ペレットを気密封止する半導体
装置において、キャビティ内から半導体装置の外部に伝
播する電波を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1であるフェースダウン方式
を採用する半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図2】 本発明の実施例2であるフェースダウン方式
を採用する半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図3】 本発明の実施例3であるフェースダウン方式
を採用する半導体装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
1…ベース基板、2…封止用キャップ、3…キャビテ
ィ、4…半導体ペレット、5…バンプ電極、6…接着
層、7,8…下地金属層、9…金属層、10…熱伝導用
充填層、11…下地金属層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 広 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース基板のペレット塔載面上に半導体
    ペレットが塔載され、この半導体ペレットが前記ベース
    基板及び封止用キャップで形成されるキャビティ内に気
    密封止される半導体装置において、前記封止用キャップ
    の内壁面の全領域若しくは外壁面の全領域を固定電位が
    印加される金属層で被覆したことを特徴とする半導体装
    置。
JP5314796A 1993-12-15 1993-12-15 半導体装置 Pending JPH07169869A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6376907B1 (en) 1997-12-01 2002-04-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Ball grid array type package for semiconductor device
JP2019021763A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 株式会社ダイレクト・アール・エフ 半導体装置、及び基板

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