JPH09260555A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH09260555A
JPH09260555A JP8063038A JP6303896A JPH09260555A JP H09260555 A JPH09260555 A JP H09260555A JP 8063038 A JP8063038 A JP 8063038A JP 6303896 A JP6303896 A JP 6303896A JP H09260555 A JPH09260555 A JP H09260555A
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JP
Japan
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semiconductor device
heat
lid
heat conducting
conducting structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP8063038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Horibe
裕史 堀部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP8063038A priority Critical patent/JPH09260555A/en
Publication of JPH09260555A publication Critical patent/JPH09260555A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which relaxes the thermal stress applied to semiconductor elements. SOLUTION: Space 7a is brought into existence by being surrounded by a die pad 4 a lid 3, and a substrate 7. An IC1 is fixed to the surface of the die pad 4 by a die bond material 6. A heat radiation fin 9 is provided on the other surface of the die pad 4. An electrode bump 8 is installed on the lid 3. A fine line 2a in the shape of a metal wool is installed as a heat conductive structure 22. The fall of the fine line 2a is prevented by resin 2b. The fine line 2a abuts on an IC1, and it is fixed to the lid 3 by a connection layer 2e, so the lid 3 and IC1 are connected thermally. Since the fine line 2a consisting of metal has elasticity, even if IC1 and the fine line 2a expand severally with each different expansion coefficient, the surface of the IC1 is not restricted by the fine line 2a being transformed, so thermal stress is lightened. The heat of the IC1 is abandoned to the outside through the lid 3 and an electrode bump 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、BGA(Ball Grid
Array)構造によって代表されるキャビティタイプの半
導体装置に関する。本発明は詳しくは、メモリ及び論理
回路等からなるICを含み、ICからの発熱による信頼
性の低下を抑制する半導体装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a BGA (Ball Grid).
The present invention relates to a cavity type semiconductor device represented by an Array structure. More particularly, the present invention relates to a semiconductor device including an IC including a memory, a logic circuit, and the like, and suppressing deterioration in reliability due to heat generation from the IC.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、従来の熱伝導構造体102が
設けられた半導体装置100の構造を示す模式図であ
る。半導体装置100は特開平4−58550号公報に
開示されている。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a schematic view showing a structure of a semiconductor device 100 provided with a conventional heat conducting structure 102. The semiconductor device 100 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-58550.

【0003】半導体装置100はBGA構造を採ってい
る。シリコンを主材料としてなるIC1は、主たる発熱
源である能動部1aを有している。能動部1aの備えら
れるIC1の表面と蓋103とを熱的に結合するため
に、熱伝導構造体102が半導体装置100に備えられ
ている。熱伝導構造体102は、能動部1aに接し、熱
伝導構造体接続層2eによって蓋103に固定されてい
る。熱伝導構造体102によって能動部1から取り除か
れた熱は、蓋103と一体的に形成された放熱フィン1
09から放出される。
The semiconductor device 100 has a BGA structure. The IC 1 made mainly of silicon has an active portion 1a which is a main heat source. In order to thermally couple the surface of the IC 1 provided with the active portion 1a and the lid 103, the heat conducting structure 102 is provided in the semiconductor device 100. The heat conducting structure 102 is in contact with the active part 1a and is fixed to the lid 103 by the heat conducting structure connecting layer 2e. The heat removed from the active portion 1 by the heat conducting structure 102 is the radiation fin 1 formed integrally with the lid 103.
Emitted from 09.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】半導体装置100にお
いては、熱伝導構造体102とIC1とのそれぞれの熱
膨張係数に差異が存在している。この熱膨張係数の差異
によって、IC1の表面と熱伝導構造体102の表面と
が互いに拘束し合い、熱応力が発生する。従って、熱伝
導構造体102が能動部1aに接していたために、IC
1の表面が熱伝導構造体102によって引っ張られ、I
C1が破壊された。これによって、半導体装置100の
信頼性が著しく低下するという問題点があった。
In the semiconductor device 100, there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the heat conducting structure 102 and the IC1. Due to this difference in the coefficient of thermal expansion, the surface of the IC 1 and the surface of the heat conductive structure 102 are constrained to each other, and thermal stress is generated. Therefore, since the heat conducting structure 102 is in contact with the active portion 1a, the IC
The surface of No. 1 is pulled by the heat conducting structure 102, I
C1 is destroyed. This causes a problem that the reliability of the semiconductor device 100 is significantly reduced.

【0005】また、IC1と熱伝導構造体102とが図
11における縦方向に互いに膨張することによって、I
C1は熱伝導構造体102から抗力を受ける。この抗力
によってもIC1が破壊されることから、半導体装置1
00の信頼性が低下した。
Further, the IC 1 and the heat conducting structure 102 expand in the longitudinal direction in FIG.
C1 receives a drag force from the heat conducting structure 102. Since the IC1 is also destroyed by this drag force, the semiconductor device 1
00 has decreased in reliability.

【0006】ICの集積度は時とともに向上されるの
で、大容量化に伴いICの消費電力も増加することが予
想される。従って、ICを破壊することなく、効率よく
放熱を行う構造を有する半導体装置の需要が高まること
が期待できる。
Since the degree of integration of the IC is improved with time, it is expected that the power consumption of the IC will increase as the capacity increases. Therefore, it can be expected that the demand for a semiconductor device having a structure that efficiently radiates heat without destroying the IC will increase.

【0007】本発明は以上の点に鑑み、IC1の表面か
ら熱を取り去り、かつ半導体素子に加わる熱応力及び抗
力を緩和する構造を有する熱伝導構造体を備える半導体
装置を提供することを目的とする。
In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a heat conductive structure having a structure for removing heat from the surface of the IC1 and relaxing thermal stress and drag applied to the semiconductor element. To do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
装置は、半導体素子と、半導体素子の一部に当接する当
接端を有し、当接端を介して半導体素子からの熱を伝導
させる熱伝導体と熱伝導体によって伝導された熱を放熱
する放熱体とを備え、熱伝導体は、少なくとも当接端に
おいて変形が可能である。
A semiconductor device according to a first aspect of the present invention has a semiconductor element and an abutting end that abuts against a part of the semiconductor element, and heat from the semiconductor element is abutted through the abutting end. The heat conductor includes a heat conductor that conducts heat and a heat radiator that radiates the heat conducted by the heat conductor. The heat conductor is deformable at least at the contact end.

【0009】請求項2に記載の半導体装置は、請求項1
に記載の半導体装置であり、熱伝導体は、弾性を有する
材料を少なくとも当接端において含む。
A semiconductor device according to a second aspect is the semiconductor device according to the first aspect.
The heat conductor includes a material having elasticity at least at a contact end.

【0010】請求項3に記載の半導体装置は、請求項2
に記載の半導体装置であり、当接端は線状部を含んでな
る。
A semiconductor device according to a third aspect is the semiconductor device according to the second aspect.
The semiconductor device according to Item 1, wherein the abutting end includes a linear portion.

【0011】請求項4に記載の半導体装置は、請求項3
に記載の半導体装置であり、線状部の先端が、半導体素
子と当接する球を備えている。
A semiconductor device according to a fourth aspect is the semiconductor device according to the third aspect.
The semiconductor device according to Item 1, wherein the tip of the linear portion includes a sphere that abuts the semiconductor element.

【0012】請求項5に記載の半導体装置は、請求項2
に記載の半導体装置であり、熱伝導体が当接端において
折曲げられている。
A semiconductor device according to a fifth aspect is the semiconductor device according to the second aspect.
In the semiconductor device according to the item 1, the heat conductor is bent at the contact end.

【0013】請求項6に記載の半導体装置は、請求項5
に記載の半導体装置であり、当接端において熱伝導体に
スリットが形成されている。
A semiconductor device according to a sixth aspect is the semiconductor device according to the fifth aspect.
In the semiconductor device described in (1), a slit is formed in the heat conductor at the contact end.

【0014】請求項7に記載の半導体装置は、請求項2
に記載の半導体装置であり、半導体素子と隔離されつ
つ、熱伝導体の少なくとも一部を覆う被覆材をさらに備
える。
A semiconductor device according to a seventh aspect is the semiconductor device according to the second aspect.
The semiconductor device according to Item 1, further comprising a coating material that covers at least a part of the heat conductor while being separated from the semiconductor element.

【0015】請求項8に記載の半導体装置は、請求項7
に記載の半導体装置であり、熱伝導体は複数の熱伝導素
片を含んで構成される。
A semiconductor device according to claim 8 is the semiconductor device according to claim 7.
The semiconductor device according to 1 above, wherein the heat conductor includes a plurality of heat conductive pieces.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.本発明の一実施の形態について以下に説
明を行う。図1は、細線2aからなる熱伝導構造体22
の備えられる半導体装置20の構造を例示する模式図で
ある。
Embodiment 1. An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a heat conducting structure 22 composed of thin wires 2a.
3 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 20 provided in FIG.

【0017】まず、半導体装置20の構造に関して概要
を説明する。図1の半導体装置20はBGA構造を採っ
ている。ダイパッド4と蓋3との間には基板7が配置さ
れている。蓋3、ダイパッド4及び基板7によって取り
囲まれることによって、中央に空間7aが形成されてい
る。空間7aに面するダイパッド4の表面上には、IC
1がダイボンド材6によって固定されている。IC1に
備わる能動部1aが空間7a側となるように、IC1は
ダイパッド4上に固定されている。ダイパッド4の表面
のうち、空間7aに面しない方は放熱フィン9が設けら
れている。放熱フィン9は、ダイパッド4から伝わるI
C1の発熱を放散させるために設けられている。
First, an outline of the structure of the semiconductor device 20 will be described. The semiconductor device 20 of FIG. 1 has a BGA structure. A substrate 7 is arranged between the die pad 4 and the lid 3. A space 7a is formed in the center by being surrounded by the lid 3, the die pad 4, and the substrate 7. On the surface of the die pad 4 facing the space 7a, the IC
1 is fixed by the die bond material 6. The IC 1 is fixed on the die pad 4 so that the active portion 1a provided in the IC 1 is on the space 7a side. A radiation fin 9 is provided on the surface of the die pad 4 that does not face the space 7a. The radiating fin 9 receives the I transmitted from the die pad 4.
It is provided to dissipate the heat generated by C1.

【0018】IC1と基板7とは配線ワイヤ5によって
接続されている。蓋3上に配置された電極バンプ8と、
能動部1aとの接続は、配線ワイヤ5と基板7とを介す
るものである。半導体装置20が使用される際には、電
極バンプ8は図示されない電源供給手段に接続される。
The IC 1 and the substrate 7 are connected by a wiring wire 5. Electrode bumps 8 arranged on the lid 3,
The connection with the active portion 1a is through the wiring wire 5 and the substrate 7. When the semiconductor device 20 is used, the electrode bumps 8 are connected to a power supply means (not shown).

【0019】次に、本実施の形態に従う熱伝導構造体2
2に関する構造について説明を行う。IC1の能動部1
aが発する熱を取り除くために、蓋3とIC1とを結
ぶ、メタルウール状の細線2aからなる熱伝導構造体2
2が半導体装置20に備えられている。多数の箇所にお
いて細線2aは能動部1aに当接しており、ろう付けの
材料である熱伝導構造体接続層2eによって、蓋3の空
間7a側の表面に固定されている。放熱が効率よく行わ
れるように、Au,Ag,Cu,Al等のような、熱伝
導性の高い金属からなる材料を細線2aとして用いるこ
とができる。
Next, the heat conducting structure 2 according to the present embodiment
The structure related to 2 will be described. Active part 1 of IC1
In order to remove the heat generated by a, the heat conducting structure 2 made of metal wool-like fine wires 2a connecting the lid 3 and the IC1.
2 is provided in the semiconductor device 20. The thin wire 2a is in contact with the active portion 1a at a number of locations and is fixed to the surface of the lid 3 on the side of the space 7a by the heat conduction structure connecting layer 2e which is a brazing material. In order to efficiently dissipate heat, a material made of a metal having a high thermal conductivity such as Au, Ag, Cu, Al or the like can be used as the thin wire 2a.

【0020】以上に挙げられるような金属を材料として
構成されるので、細線2aは弾性を有し、この弾性によ
って細線2aに可撓性、すなわち変形性が生ずる。従っ
て、能動部1aから発生する熱によって能動部1aと細
線2aとがそれぞれ異なる膨張率にて膨張しても、細線
2aが変形することによってIC1の表面の変形が細線
2aによって拘束されないので、IC1に与えられるべ
き熱応力が緩和される。
Since the fine wire 2a is made of a material such as the metal mentioned above, the thin wire 2a has elasticity, which causes the thin wire 2a to be flexible, that is, deformable. Therefore, even if the active portion 1a and the thin wire 2a expand at different expansion rates due to heat generated from the active portion 1a, the deformation of the surface of the IC1 is not restricted by the thin wire 2a due to the deformation of the thin wire 2a. The thermal stress to be applied to is relaxed.

【0021】また、IC1と細線2aとが、図1におけ
る縦方向に膨張しても、細線2aが変形するので、IC
1に加えられる抗力が緩和される。
Even if the IC 1 and the thin wire 2a expand in the vertical direction in FIG. 1, the thin wire 2a is deformed, so that the IC
The drag applied to 1 is alleviated.

【0022】熱伝導構造体22が受け取ったIC1の熱
は蓋3を介して電極バンプ8へと伝えられ、電極バンプ
8から図示されない電源供給手段へと与えられる。すな
わち、IC1から発生される熱は半導体装置20の外部
へと捨てられる。従って、熱伝導構造体22によってI
C1から熱を奪いながら、IC1を熱応力から解放する
ことが可能となる。
The heat of the IC 1 received by the heat conducting structure 22 is transferred to the electrode bumps 8 via the lid 3, and is applied from the electrode bumps 8 to a power supply means (not shown). That is, the heat generated from the IC 1 is dissipated to the outside of the semiconductor device 20. Therefore, by the heat conducting structure 22, I
It is possible to release IC1 from thermal stress while drawing heat from C1.

【0023】次に、熱伝導構造体22及び半導体装置2
0のそれぞれの製造方法について、順に説明を行う。ま
ず、断面が円形状あるいは矩形状の細線2aを用いてメ
タルウールを形成することによって、熱伝導構造体22
を得る。このとき、蓋3を基板7上に取り付けた時に細
線2aがIC1に当接するように、メタルウールの大き
さを調整しておく。次に、半導体装置20の製造工程と
して、蓋3のIC1に対面すべき表面に、熱伝導構造体
接続層2eを用いてメタルウールを固定する。既にIC
1等の配置が済んだ基板7上に、従来と同じ取付け工程
にて蓋3を備え付けることによって、半導体装置20が
得られる。
Next, the heat conducting structure 22 and the semiconductor device 2
Each manufacturing method of No. 0 will be described in order. First, the heat conducting structure 22 is formed by forming metal wool using the thin wire 2a having a circular or rectangular cross section.
Get. At this time, the size of the metal wool is adjusted so that the thin wire 2a contacts the IC 1 when the lid 3 is mounted on the substrate 7. Next, as a manufacturing process of the semiconductor device 20, metal wool is fixed to the surface of the lid 3 that faces the IC 1 by using the heat conduction structure connection layer 2e. Already IC
The semiconductor device 20 can be obtained by mounting the lid 3 on the substrate 7 on which 1 and the like have been arranged in the same mounting step as the conventional one.

【0024】断面が円形状の細線2aの場合、効率の良
い熱伝導と効果的な熱応力の緩和とを行うために、細線
2aの径を例えば数十μm程度に細くすることが好まし
い。
In the case of the thin wire 2a having a circular cross section, it is preferable to reduce the diameter of the thin wire 2a to, for example, about several tens of μm in order to perform efficient heat conduction and effective relaxation of thermal stress.

【0025】また、細線2aを形成するために細線2a
の材料となる金属を射出する際に、細線2aをメタルウ
ール状として熱伝導構造体22を得ても良い。このと
き、射出を、熱伝導構造体接続層2eの備えられた蓋3
の表面上へと直接行っても良いし、蓋3とは別に用意さ
れた板上に行っても良い。後者の場合には、板上にて凝
固したメタルウール状の細線2aを、熱伝導構造体接続
層2eによって蓋3上に固定する。
Further, in order to form the thin wire 2a, the thin wire 2a is formed.
When injecting the metal used as the material, the heat conducting structure 22 may be obtained by forming the thin wire 2a into a metal wool shape. At this time, the ejection is performed by the lid 3 provided with the heat conductive structure connecting layer 2e.
It may be carried out directly on the surface of, or may be carried out on a plate prepared separately from the lid 3. In the latter case, the metal wool-like thin wire 2a solidified on the plate is fixed on the lid 3 by the heat conduction structure connecting layer 2e.

【0026】さらに、メッキによって細かい格子状の金
属パターンを形成し、これを複数個用意して層状に配置
することによって熱伝導構造体22を形成しても良い。
これによって、疑似的にメタルウール状の細線2aを形
成することが可能となる。また、金属パターンを一層の
み用いても良い。この場合には、熱伝導構造体22はメ
タルウール状とはならない。しかし、金属パターンの弾
性によって熱応力を緩和することはもちろん可能であ
る。
Further, the heat conduction structure 22 may be formed by forming a fine grid-like metal pattern by plating and preparing a plurality of metal patterns and arranging them in layers.
This makes it possible to form the metal wool-like thin wire 2a in a pseudo manner. Further, only one metal pattern may be used. In this case, the heat conducting structure 22 does not have a metal wool shape. However, it is of course possible to relieve the thermal stress by the elasticity of the metal pattern.

【0027】なお、本実施の形態では、以上に記述した
金属材料以外にも、同様の熱伝導性および弾性を有する
材料を細線2aとして用いることができる。
In the present embodiment, in addition to the metal materials described above, a material having similar thermal conductivity and elasticity can be used as the thin wire 2a.

【0028】細線2aのうち、IC1と接触する部分を
放電や加熱によって溶融させ、溶融された先端を球状の
ままで凝固させても良い。図2は、IC1に当接してい
る、先端が球状の複数の細線2aを例示する模式図であ
る。同図においては、細線2aは様々な角度でIC1と
当接している。しかし、IC1と接触する細線2aの先
端が球状であるので、細線2aとIC1との接触状態は
どの細線2aにおいても一様となっている。すなわち、
細線2aの先端を球状とすることによって、接触する部
分における均一性を確保することが可能となる。
It is also possible to melt the portion of the thin wire 2a that comes into contact with the IC1 by electric discharge or heating, and solidify the melted tip in a spherical shape. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a plurality of thin wires 2a having a spherical tip, which are in contact with the IC 1. In the figure, the thin wire 2a is in contact with the IC1 at various angles. However, since the tip of the thin wire 2a that contacts the IC1 is spherical, the contact state between the thin wire 2a and the IC1 is uniform in any thin wire 2a. That is,
By making the tip of the thin wire 2a spherical, it is possible to ensure uniformity in the contact portion.

【0029】それぞれの細線2aの先端をIC1に当接
させるためには、例えば以下に示す方法を用いれば良
い。まず、メタルウール状の細線2aを用意する。表面
が平面である加熱手段に細線2aを当接させ、当接する
部分を溶融させる。次に、加熱手段から細線2aを引き
離し、溶融された部分を球状に凝固させる。以上の方法
によれば、細線2aの先端はある平面上に存在するの
で、それぞれの細線2aの先端がIC1に当接可能とな
る。
In order to bring the tips of the thin wires 2a into contact with the IC 1, for example, the following method may be used. First, a metal wool-like thin wire 2a is prepared. The thin wire 2a is brought into contact with the heating means having a flat surface, and the abutting portion is melted. Next, the thin wire 2a is separated from the heating means to solidify the melted portion into a spherical shape. According to the above method, since the tips of the thin wires 2a exist on a certain plane, the tips of the respective thin wires 2a can come into contact with the IC1.

【0030】メタルウール状の熱伝導構造体22から細
線2aが脱落することを防止するために、図3に示され
るように、熱伝導構造体22に樹脂2b等を含浸させて
も良い。これによって、熱伝導構造体22の形状が保持
される。このとき、IC1と当接する部分における細線
2aの変形を阻害しないよう、樹脂2bを、樹脂2bが
IC1にまで達しないような厚さに調整しておかなけれ
ばならない。
In order to prevent the thin wire 2a from falling off from the metal wool-like heat conducting structure 22, the heat conducting structure 22 may be impregnated with the resin 2b or the like as shown in FIG. Thereby, the shape of the heat conducting structure 22 is maintained. At this time, the resin 2b must be adjusted to a thickness such that the resin 2b does not reach the IC1 so as not to hinder the deformation of the thin wire 2a in the portion contacting the IC1.

【0031】また、蓋3と熱伝導構造体22との熱的な
接続は、おおよそ中実である物体を介するものであって
も良い。図4は、中実構造体2fが蓋3と熱伝導構造体
22との間に挟まれる半導体装置20の構造を例示する
模式図である。このとき、蓋3と中実構造体2fとの固
定、及び中実構造体2fと熱伝導構造体22との固定
は、ろう付け用の材料である中実構造体接続層2gと熱
伝導構造体接続層2eとによってそれぞれなされてい
る。中実構造体接続層2g及び熱伝導構造体接続層2e
は、固定を行う際に供給しても良いし、蓋3、中実構造
体2f及び細線2aの表面にメッキ等の技術によってあ
らかじめ供給しておいても良い。中実構造体2fの材料
としては、Au,Ag,Cu,Al等のような金属材料
やAlN等のセラミック材料等、熱伝導性の良い材料を
用いることができる。
Further, the thermal connection between the lid 3 and the heat conducting structure 22 may be via a substantially solid object. FIG. 4 is a schematic view illustrating the structure of the semiconductor device 20 in which the solid structure 2 f is sandwiched between the lid 3 and the heat conducting structure 22. At this time, the fixing of the lid 3 to the solid structure 2f and the fixing of the solid structure 2f to the heat conducting structure 22 are performed by the solid structure connecting layer 2g and the heat conducting structure which are brazing materials. And the body connecting layer 2e. Solid structure connecting layer 2g and heat conducting structure connecting layer 2e
May be supplied at the time of fixing, or may be previously supplied to the surfaces of the lid 3, the solid structure 2f and the thin wire 2a by a technique such as plating. As the material of the solid structure 2f, a material having good thermal conductivity such as a metal material such as Au, Ag, Cu, Al or a ceramic material such as AlN can be used.

【0032】また、本実施の形態では、IC1は被覆さ
れておらず、ベアチップで配置されている。しかし、C
SP(Chip Size Package)等の技術によって被覆され
たIC1を用いる場合にも、本実施の形態の半導体装置
20は有効である。
Further, in this embodiment, the IC 1 is not covered and is arranged as a bare chip. But C
The semiconductor device 20 of the present embodiment is also effective when the IC 1 covered by a technique such as SP (Chip Size Package) is used.

【0033】以上のように、本実施の形態の構造を有す
る半導体装置20によって、IC1の能動部1a側から
の放熱性を向上させる場合に問題となる、IC1に加わ
る熱応力及び抗力を著しく低減することが可能となる。
これによって、IC1の破壊が回避される。また、半導
体装置20の製造工程は、従来の製造工程を大きく変更
することによって得られるものではない。従って、本実
施の形態の半導体装置20を採用することによって、信
頼性の高い半導体装置を安価に供給することが可能とな
る。
As described above, the semiconductor device 20 having the structure of the present embodiment remarkably reduces the thermal stress and drag applied to the IC1, which is a problem when improving the heat dissipation from the active portion 1a side of the IC1. It becomes possible to do.
This avoids destruction of IC1. Moreover, the manufacturing process of the semiconductor device 20 is not obtained by largely changing the conventional manufacturing process. Therefore, by adopting the semiconductor device 20 of the present embodiment, it becomes possible to inexpensively supply a highly reliable semiconductor device.

【0034】実施の形態2.本実施の形態に従う半導体
装置30について図5を用いて説明を行う。半導体装置
30は、実施の形態1の半導体装置20に備えられる熱
伝導構造体22を、本実施の形態に従う熱伝導構造体3
2に置き換えることによって得られる。従って、半導体
装置の30のうち、熱伝導構造体32に関する部分以外
の構成は、半導体装置20と同一である。よって、同一
の構成には同一の参照符号を付し、説明は省略する。
Embodiment 2 Semiconductor device 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor device 30 includes the heat conducting structure 22 included in the semiconductor device 20 according to the first embodiment, and the heat conducting structure 3 according to the present embodiment.
It is obtained by substituting 2. Therefore, the configuration of the semiconductor device 30 other than the portion related to the heat conduction structure 32 is the same as that of the semiconductor device 20. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0035】図5は、熱伝導構造体32の備えられる半
導体装置30の構造を例示する模式図である。蓋3の空
間7aに面する表面には、熱伝導構造体接続層2eによ
って熱伝導構造体32が固定されている。熱伝導構造体
32は同図において、折曲げられた部分がIC1に当接
する、三つの板2cからなる。しかし、板2cの個数は
三つに限られるものではなく、例えば一つあるいはもっ
と多数でも良い。
FIG. 5 is a schematic view illustrating the structure of the semiconductor device 30 provided with the heat conducting structure 32. The heat conducting structure 32 is fixed to the surface of the lid 3 facing the space 7a by the heat conducting structure connecting layer 2e. In the figure, the heat conducting structure 32 is composed of three plates 2c whose bent portions abut against the IC1. However, the number of plates 2c is not limited to three, and may be one or more, for example.

【0036】板2cは、Au,Ag,Cu,Al等によ
って代表される、熱伝導性が高く、弾性を有する金属か
らなる。このような板2cからなる熱伝導構造体32に
よっても、実施の形態1と同様の効果を得ることが可能
となる。
The plate 2c is made of a metal having high heat conductivity and elasticity, which is represented by Au, Ag, Cu, Al and the like. The heat conducting structure 32 including the plate 2c as described above can also obtain the same effect as that of the first embodiment.

【0037】板2cの折曲げられた部分、すなわち曲率
を有する部分がIC1に当接するので、板2cの有する
弾性によって板2cは好適に変形することが可能であ
る。従って実施の形態1と同様に、IC1に発熱が生じ
ても、IC1と熱伝導構造体32とが当接する部分にお
いて、IC1と熱伝導構造体32との熱変形が互いに拘
束し合わない。これによって、IC1の熱応力及び抗力
による破壊を回避しつつ、IC1から熱を取り除くこと
が可能となる。
Since the bent portion of the plate 2c, that is, the portion having the curvature abuts the IC1, the elasticity of the plate 2c allows the plate 2c to be suitably deformed. Therefore, as in the case of the first embodiment, even if heat is generated in the IC1, thermal deformations of the IC1 and the heat conducting structure 32 do not restrain each other at the portion where the IC1 and the heat conducting structure 32 contact each other. This makes it possible to remove heat from the IC1 while avoiding destruction of the IC1 due to thermal stress and drag.

【0038】半導体装置30の製造方法は、実施の形態
1の半導体装置20の製造方法と同様である。すなわ
ち、熱伝導構造体22が熱伝導構造体32に置き代わっ
ただけであるので、同様の製造工程にて半導体装置30
を製造することが可能である。従って、半導体装置30
の製造方法においても、従来と同じように蓋3の取付け
が行える。これによって、従来の半導体装置の製造工程
を大幅に変更することなく本発明の半導体装置30を得
ることが可能となる。
The method of manufacturing the semiconductor device 30 is the same as the method of manufacturing the semiconductor device 20 of the first embodiment. That is, since the heat conducting structure 22 is merely replaced by the heat conducting structure 32, the semiconductor device 30 is manufactured in the same manufacturing process.
Can be manufactured. Therefore, the semiconductor device 30
Also in the manufacturing method of (1), the lid 3 can be attached as in the conventional case. As a result, the semiconductor device 30 of the present invention can be obtained without significantly changing the manufacturing process of the conventional semiconductor device.

【0039】板2cの弾性を制御するために、板2cの
折曲げられた部分にスリット2hを形成しても良い。図
6は、スリット2hの形成された板2cからなる熱伝導
構造体32の構造を例示する模式図である。同図におい
て、板2cはその断面が示されている。図7は、スリッ
ト2hの設けられた板2cを例示する斜視図である。
In order to control the elasticity of the plate 2c, a slit 2h may be formed in the bent portion of the plate 2c. FIG. 6 is a schematic view illustrating the structure of the heat conduction structure 32 including the plate 2c having the slits 2h. In the figure, the plate 2c is shown in cross section. FIG. 7 is a perspective view illustrating the plate 2c provided with the slit 2h.

【0040】図7においては、一つの板2cに設けられ
るスリット2hは一つであるが、複数個設けても良い。
スリット2hの大きさと個数とを適宜に変更することに
よって、厚み及び材料を変更することなく板2cの弾性
を調節することが可能となる。板2cの弾性を制御する
ことによって、様々なIC1に対応することが可能とな
る。
In FIG. 7, one plate 2c has one slit 2h, but a plurality of slits 2h may be provided.
By appropriately changing the size and the number of the slits 2h, the elasticity of the plate 2c can be adjusted without changing the thickness and the material. By controlling the elasticity of the plate 2c, it becomes possible to deal with various IC1.

【0041】また、IC1に当接する部分の板2cの曲
率は小さいほうが望ましい。曲率の小さい板2cは、I
C1から熱を効率よく取り去るためである。
Further, it is desirable that the portion of the plate 2c that abuts the IC 1 has a small curvature. The plate 2c having a small curvature is I
This is because heat is efficiently removed from C1.

【0042】さらに、Cu等によって代表される膨張率
の大きい材料と、Mo等によって代表される膨張率の小
さい材料とが積層されてなる金属板を板2cとして用い
ても良い。図8は、Cuからなる二つの層の間に、Mo
からなる層が挟まれた板2cを示す断面図である。S
i、Cu及びMoの膨張率はそれぞれ、2.42×10
-6、1.68×10-6及び5.5×10-6(゜K-1)で
あるので、CuとMoとのそれぞれの厚みを調節するこ
とによって、板2cの膨張率をIC1の膨張率と近づけ
ることが可能となる。これによって、IC1に与えられ
る熱応力を低減することが可能となる。
Further, a metal plate formed by laminating a material having a large expansion coefficient represented by Cu or the like and a material having a small expansion coefficient represented by Mo or the like may be used as the plate 2c. FIG. 8 shows that Mo is formed between two layers of Cu.
It is sectional drawing which shows the board 2c which the layer which consists of is sandwiched. S
The expansion coefficients of i, Cu, and Mo are 2.42 × 10, respectively.
-6 , 1.68 × 10 -6 and 5.5 × 10 -6 (° K -1 ), the expansion coefficient of the plate 2c can be adjusted by adjusting the thicknesses of Cu and Mo respectively. It is possible to approach the expansion rate. This makes it possible to reduce the thermal stress applied to the IC1.

【0043】CuとMoとの膨張率は以上に記述された
通りであるので、IC1の膨張率と板2cの膨張率とを
近づけるためには、Moの厚みをCuの厚みに対して比
較的大きくしなければならない。しかし、Moに代表さ
れるような比較的膨張率が小さい金属は、一般に熱伝導
性が低い。従って、Moを厚くすることによって板2c
の熱伝導率が低下する。よって、Moの厚みは熱伝導率
と膨張率とを考慮して決定されるべきである。
Since the expansion coefficients of Cu and Mo are as described above, in order to make the expansion coefficient of IC1 and the expansion coefficient of the plate 2c close to each other, the thickness of Mo is relatively large with respect to the thickness of Cu. It has to be big. However, metals such as Mo having a relatively small expansion coefficient generally have low thermal conductivity. Therefore, by increasing the thickness of Mo, the plate 2c
The thermal conductivity of is reduced. Therefore, the thickness of Mo should be determined in consideration of the thermal conductivity and the expansion coefficient.

【0044】例えば、一層のCuと一層のMoとからな
る金属板を板2cとして用いる場合、CuとMoとのそ
れぞれの膨張率の間に差異が存在するので、板2cは膨
張した際に、IC1から離反したり、あるいはIC1に
余計な抗力を与えたりする。そこで、図8に図示される
ようにCuからなる層の間にMoからなる層を挟むこと
によって、板2cを上下対称な構造とする。これによっ
て、板2c自体の反りを抑制することが可能となる。
For example, when a metal plate consisting of one layer of Cu and one layer of Mo is used as the plate 2c, there is a difference between the respective expansion coefficients of Cu and Mo, so that when the plate 2c expands, It separates from IC1 or gives extra drag to IC1. Therefore, by sandwiching a layer made of Mo between layers made of Cu as shown in FIG. 8, the plate 2c has a vertically symmetrical structure. This makes it possible to suppress the warp of the plate 2c itself.

【0045】また、蓋3と板2cとの間に、実施の形態
1にて示された中実構造体2fが挟まれても良い。蓋3
と中実構造体2fとの接続、及び中実構造体と板2cと
の接続はそれぞれ、実施の形態1の中実構造体接続層2
g及び熱伝導構造体接続層2eによってなされる。
Further, the solid structure 2f shown in the first embodiment may be sandwiched between the lid 3 and the plate 2c. Lid 3
And the solid structure 2f and the solid structure and the plate 2c are respectively connected to the solid structure connecting layer 2 of the first embodiment.
g and the heat conducting structure connecting layer 2e.

【0046】さらに、熱伝導構造体32の構成物として
は、板2cのみに限定されるものではない。図9は、I
C1に当接する、金属からなる球状体2iが蓋3に固定
された半導体装置32の構造を例示する模式図である。
球状体2iは、球が一部切りとられ、その切りとられた
部分が平面を構成している形状を有している。球状体2
iは、自身の平面が蓋3に固定されている。球状体2i
と蓋3との固定は、熱伝導構造体接続層2eによってな
されている。
Further, the constituents of the heat conducting structure 32 are not limited to the plate 2c only. FIG.
It is a schematic diagram which illustrates the structure of the semiconductor device 32 in which the spherical body 2i made of metal which abuts C1 is fixed to the lid 3.
The spherical body 2i has a shape in which a part of the sphere is cut and the cut portion forms a plane. Sphere 2
i has its own plane fixed to the lid 3. Sphere 2i
The lid 3 and the lid 3 are fixed by the heat conduction structure connecting layer 2e.

【0047】球状体2iの形状としては、一部切りとら
れた球に限定されるものではない。例えば、一部切りと
られた楕円体を球状体2iとして用いても良い。すなわ
ち、IC2と当接する部分に曲率が存在する、所望の形
状の物体を球状体2iとして用いることが可能である。
球体と楕円体とでは楕円体の方が曲率の小さい部分を有
する。楕円体のIC1に接する部分の曲率を小さくする
ことができるので、楕円体を球状体2iとして用いる方
が望ましい。
The shape of the spherical body 2i is not limited to a partially cut sphere. For example, a partially cut ellipsoid may be used as the spherical body 2i. That is, it is possible to use as the spherical body 2i an object having a desired shape, which has a curvature at the portion contacting the IC2.
Among the sphere and the ellipsoid, the ellipsoid has a portion having a smaller curvature. Since it is possible to reduce the curvature of the portion of the ellipsoid that is in contact with IC1, it is preferable to use the ellipsoid as the spherical body 2i.

【0048】球状体2iの構成材料は、金属のみに限定
されるものではない。樹脂あるいはセラミック等からな
る物体に金属被膜をメッキ技術等によって形成し、これ
を球状体2iとして用いても良い。また、球状体2iは
中実である必要はない。
The constituent material of the spherical body 2i is not limited to metal. It is also possible to form a metal coating on an object made of resin or ceramic by a plating technique or the like and use it as the spherical body 2i. Further, the spherical body 2i does not have to be solid.

【0049】本実施の形態では、IC1をベアチップで
配置している。しかし、実施の形態1からも明らかなよ
うに、CSP等の技術によって被覆されたIC1に対し
ても本実施の形態の半導体装置30が有効であることは
明らかである。
In this embodiment, the IC 1 is arranged as a bare chip. However, as is clear from the first embodiment, it is clear that the semiconductor device 30 of the present embodiment is also effective for the IC1 covered by a technique such as CSP.

【0050】なお、本実施の形態では熱伝導構造体32
の材料として金属を挙げたが、金属材料に限定されるも
のではない。樹脂やセラミック等を含んだ材料からなる
複合材料を用いることも可能である。
In this embodiment, the heat conducting structure 32 is used.
Although the metal is mentioned as the material of the above, it is not limited to the metal material. It is also possible to use a composite material made of a material containing resin, ceramic, or the like.

【0051】以上のように、本実施の形態の構造を有す
る半導体装置30によって、実施の形態1の半導体装置
20と同様の効果が得られる。
As described above, the semiconductor device 30 having the structure of the present embodiment has the same effects as the semiconductor device 20 of the first embodiment.

【0052】実施の形態3.本実施の形態に従う半導体
装置40について図10を用いて説明を行う。半導体装
置40は、実施の形態1の半導体装置20に備えられる
熱伝導構造体22を、本実施の形態に従う熱伝導構造体
42に置き換えることによって得られる。従って、実施
の形態2と同様に、同一の構成には同一の参照符号を付
し、説明は省略する。
Embodiment 3. Semiconductor device 40 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Semiconductor device 40 is obtained by replacing heat conduction structure 22 provided in semiconductor device 20 of the first embodiment with heat conduction structure 42 according to the present embodiment. Therefore, like the second embodiment, the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0053】図10は、熱伝導構造体42の備えられる
半導体装置40の構造を例示する模式図である。蓋3の
空間7aに面する表面には、熱伝導構造体接続層2eに
よって熱伝導構造体42が固定されている。熱伝導構造
体42は、樹脂2bと、樹脂2bによって固定及び支持
される複数のフィラー2dとからなる。フィラー2d
は、Au,Ag,Cu,Al等によって代表される熱伝
導性の高い金属からなり、球状あるいはリン片状であ
る。フィラー2dは能動部1aに当接している。
FIG. 10 is a schematic view illustrating the structure of the semiconductor device 40 provided with the heat conducting structure 42. The heat conducting structure 42 is fixed to the surface of the lid 3 facing the space 7a by the heat conducting structure connecting layer 2e. The heat conducting structure 42 includes a resin 2b and a plurality of fillers 2d fixed and supported by the resin 2b. Filler 2d
Is made of a metal having high thermal conductivity represented by Au, Ag, Cu, Al and the like, and is spherical or flaky. The filler 2d is in contact with the active portion 1a.

【0054】樹脂2bの表面のうち、一つの表面は熱伝
導体接続層2eによって一面を固定されている。また、
樹脂2bのIC1に対する表面は、IC1に接触するこ
となく、少なくとも一つ、好ましくは多数のフィラー2
dを露出させている。露出されたフィラー2dは、全て
が能動部1aに当接することが好ましいが、全ての露出
されたフィラー2dが当接しなければならないというわ
けではない。
One surface of the resin 2b is fixed by the heat conductor connecting layer 2e. Also,
The surface of the resin 2b with respect to the IC1 is at least one, preferably a large number of fillers 2 without contacting the IC1.
d is exposed. It is preferable that all the exposed fillers 2d contact the active portion 1a, but not all the exposed fillers 2d have to contact.

【0055】蓋3とIC1とを熱的に結合するために、
フィラー2dは樹脂2bの中で互いに接触しなければな
らない。すなわち、フィラー2dの樹脂2bにおける密
度は、熱伝導経路を形成できる程度に高いことが好まし
い。熱的な接続のためにフィラー2dと蓋3とが接触す
ることが望ましい。
In order to thermally couple the lid 3 and the IC 1,
The filler 2d must contact each other in the resin 2b. That is, the density of the filler 2d in the resin 2b is preferably high enough to form a heat conduction path. It is desirable that the filler 2d and the lid 3 contact each other for thermal connection.

【0056】樹脂2bから露出されつつIC1に当接す
るフィラー2dは、上述の金属を材料として形成される
ので、変形することが可能である。従って、IC1が発
熱する際にも、熱応力及び抗力を変形によって緩和する
ことが可能となる。フィラー2dに伝わったIC1の熱
は、熱伝導経路を構成するフィラー2dを順に伝わり、
蓋3へと到達する。
The filler 2d which is exposed from the resin 2b and comes into contact with the IC 1 is made of the above-mentioned metal, so that it can be deformed. Therefore, even when the IC1 generates heat, the thermal stress and the drag force can be relaxed by the deformation. The heat of the IC1 transmitted to the filler 2d is sequentially transmitted through the filler 2d forming the heat conduction path,
Reach the lid 3.

【0057】以上のように樹脂2bとフィラー2dとに
よって熱伝導構造体42は構成されるので、熱伝導構造
体42によってIC1から熱を取り去り、蓋3を介して
電極バンプ8から熱を捨て去ることが可能となる。ま
た、蓋3とIC1との間隔が半導体装置40毎に異なっ
ている場合にも、熱伝導構造体42を用いることによっ
て、様々な間隔に対処することが可能となる。すなわ
ち、フィラー2dの数と樹脂2bの厚みとを調節するこ
とによって、蓋3とIC1とを熱的に結ぶことが可能で
ある。
Since the heat conducting structure 42 is constituted by the resin 2b and the filler 2d as described above, heat is removed from the IC 1 by the heat conducting structure 42 and is removed from the electrode bump 8 via the lid 3. Is possible. Further, even when the distance between the lid 3 and the IC 1 is different for each semiconductor device 40, it is possible to cope with various distances by using the heat conducting structure 42. That is, it is possible to thermally connect the lid 3 and the IC 1 by adjusting the number of the fillers 2d and the thickness of the resin 2b.

【0058】半導体装置40における、熱伝導構造体4
2及び蓋3の据え付け方法は、実施の形態1の半導体装
置20及び実施の形態2の半導体装置30と同様であ
る。まず、熱伝導構造体42となる、フィラー2dの充
填された樹脂2bを用意する。樹脂2bは、蓋3の取り
付け時に樹脂2bから露出されたフィラー2dが能動部
1aに当接するような大きさに形成されている。これ
を、熱伝導構造体接続層2eによって蓋3へと固定す
る。次に、既にIC1が搭載された基板7に蓋3を取り
付ける。このとき、樹脂2bから露出されたフィラー2
dがIC1に当接する。
The heat conducting structure 4 in the semiconductor device 40.
The method of installing 2 and the lid 3 is the same as that of the semiconductor device 20 of the first embodiment and the semiconductor device 30 of the second embodiment. First, the resin 2b filled with the filler 2d, which becomes the heat conduction structure 42, is prepared. The resin 2b is formed in such a size that the filler 2d exposed from the resin 2b comes into contact with the active portion 1a when the lid 3 is attached. This is fixed to the lid 3 by the heat conduction structure connection layer 2e. Next, the lid 3 is attached to the substrate 7 on which the IC 1 is already mounted. At this time, the filler 2 exposed from the resin 2b
d contacts IC1.

【0059】以上の半導体装置40の製造方法において
は、蓋3を取り付ける工程は従来の工程と同一である。
また、他の製造方法として、フィラー2dの充填された
樹脂2bをポッティング等の技術によってIC1に供給
しておき、その後に蓋3の取り付けを行う方法が挙げら
れる。
In the method of manufacturing the semiconductor device 40 described above, the step of attaching the lid 3 is the same as the conventional step.
As another manufacturing method, there is a method in which the resin 2b filled with the filler 2d is supplied to the IC 1 by a technique such as potting and then the lid 3 is attached.

【0060】フィラー2dとして球状あるいはリン片状
の金属を挙げたが、これに限られるものではない。例え
ば、メッキ技術等によって自身の表面に金属被膜が形成
された樹脂やセラミックを用意し、これをフィラー2d
として用いても良い。また、フィラー2dは特に中実で
ある必要はなく、内部に空間が存在していても良い。フ
ィラー2dの材料として、Au,Ag,Cu,Al等に
代表される金属を例に挙げたが、所望の熱伝導性および
弾性を有する材料ならばフィラー2dとして用いること
が可能である。
Although the spherical or scaly metal is mentioned as the filler 2d, it is not limited to this. For example, a resin or ceramic having a metal coating formed on its surface by a plating technique or the like is prepared.
You may use as. Further, the filler 2d does not have to be particularly solid, and a space may exist inside. As the material of the filler 2d, a metal typified by Au, Ag, Cu, Al and the like has been taken as an example, but a material having desired thermal conductivity and elasticity can be used as the filler 2d.

【0061】また、実施の形態1及び2と同様に、蓋3
と熱伝導構造体42との間は、金属等からなるおおよそ
中実な構造体で占められても良い。
Further, as in the first and second embodiments, the lid 3
The space between the heat conducting structure 42 and the heat conducting structure 42 may be occupied by a substantially solid structure made of metal or the like.

【0062】以上のように、本実施の形態の構造を有す
る半導体装置40によって、実施の形態1及び2の半導
体装置20及び30と同様の効果が得られる。
As described above, the semiconductor device 40 having the structure of the present embodiment has the same effects as those of the semiconductor devices 20 and 30 of the first and second embodiments.

【0063】[0063]

【発明の効果】請求項1に記載の構成によると、半導体
素子からの熱を熱伝導体によって取り除く際に、半導体
素子と熱伝導体との間に作用する熱応力と抗力とを、熱
伝導体の変形によって緩和することが可能となる。これ
によって、半導体素子の破壊が回避され、半導体装置の
信頼性が向上する。
According to the structure of the first aspect, when the heat from the semiconductor element is removed by the heat conductor, the thermal stress and the drag acting between the semiconductor element and the heat conductor are reduced. It becomes possible to relieve by the deformation of the body. This avoids breakage of the semiconductor element and improves the reliability of the semiconductor device.

【0064】請求項2に記載の構成によると、熱伝導体
に含まれる材料の弾性によって熱伝導体の変形が可能と
なる。従って、請求項1に記載の半導体装置を得ること
が容易となる。
According to the second aspect of the invention, the elasticity of the material contained in the heat conductor allows the heat conductor to be deformed. Therefore, it is easy to obtain the semiconductor device according to the first aspect.

【0065】請求項3に記載の構成によると、線状部の
形成時に断面積を制御することのみによって、所望の弾
性を有する熱伝導体を得ることが可能となる。これによ
って、熱応力を適切に緩和することが容易となる。
According to the third aspect of the invention, it is possible to obtain the heat conductor having desired elasticity only by controlling the cross-sectional area when forming the linear portion. This facilitates appropriate relaxation of thermal stress.

【0066】請求項4に記載の構成によると、熱伝導体
のうち、半導体素子と接触する部分が球状であるので、
熱伝導体と半導体素子との接触状態がいつも均一とな
る。これによって、半導体素子から発生する熱を熱伝導
体によって安定に取り除くことが可能となる。
According to the fourth aspect of the invention, since the portion of the heat conductor that contacts the semiconductor element is spherical,
The contact state between the heat conductor and the semiconductor element is always uniform. As a result, the heat generated by the semiconductor element can be stably removed by the heat conductor.

【0067】請求項5に記載の構成によると、折曲げら
れることによって熱伝導体は好適に変形することが可能
である。これによって、請求項1に記載の半導体装置が
好適に実現される。
According to the structure described in claim 5, the heat conductor can be suitably deformed by being bent. As a result, the semiconductor device according to the first aspect is preferably realized.

【0068】請求項6に記載の構成によると、スリット
の大きさを変えることによって、厚み等を変えることな
く熱伝導体の弾性を調節することが可能となる。これに
よって、請求項5に記載の半導体装置が好適に得られ
る。
According to the structure described in claim 6, by changing the size of the slit, the elasticity of the heat conductor can be adjusted without changing the thickness or the like. As a result, the semiconductor device according to the fifth aspect can be suitably obtained.

【0069】請求項7に記載の構成によると、被覆材に
よって当接端以外の部分の熱伝導体の形状を安定させる
ことが可能となる。これによって、安定に半導体素子か
ら熱を取り除くことが可能となり、半導体装置の信頼性
が向上する。
According to the configuration of claim 7, the shape of the heat conductor other than the abutting end can be stabilized by the covering material. This makes it possible to stably remove heat from the semiconductor element and improve the reliability of the semiconductor device.

【0070】請求項8に記載の構成によると、放熱体と
半導体素子との間隔が異なる半導体装置に対しても、被
覆材の厚みと熱伝導素片の個数とを調節することのみに
よってこれらの間隔に対応することが可能となる。これ
によって、熱伝導体の汎用性が向上され、本発明の半導
体装置を製造することが簡易となる。
According to the structure described in claim 8, even for a semiconductor device in which the distance between the heat radiator and the semiconductor element is different, these can be adjusted only by adjusting the thickness of the covering material and the number of the heat conductive pieces. It becomes possible to correspond to the interval. This improves the versatility of the heat conductor and simplifies the manufacturing of the semiconductor device of the present invention.

【0071】以上のように、本発明によれば、半導体装
置の放熱性を向上する際に問題となる半導体素子に加わ
る熱応力を著しく低減することが可能である。従来の構
造及び製造工程に大きな変更を加えることなく、本発明
の半導体装置を製造可能であるので、高品質な半導体装
置を安価に供給することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to significantly reduce the thermal stress applied to the semiconductor element, which is a problem when improving the heat dissipation of the semiconductor device. Since the semiconductor device of the present invention can be manufactured without significantly changing the conventional structure and manufacturing process, it is possible to inexpensively supply a high-quality semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 半導体装置20の構造を例示する模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 20.

【図2】 先端が球状の細線2aを例示する模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view illustrating a thin wire 2a having a spherical tip.

【図3】 樹脂2bの備わる半導体装置20の構造を例
示する模式図である。
FIG. 3 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 20 provided with a resin 2b.

【図4】 中実構造体2fの備わる半導体装置20の構
造を例示する模式図である。
FIG. 4 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 20 including a solid structure 2f.

【図5】 板2cの備わる半導体装置30の構造を例示
する模式図である。
FIG. 5 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 30 provided with a plate 2c.

【図6】 スリット2hの備わる半導体装置30の構造
を例示する模式図である。
FIG. 6 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 30 having a slit 2h.

【図7】 スリット2hの備わる板2cの構造を例示す
る斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view illustrating the structure of a plate 2c provided with a slit 2h.

【図8】 複数の層からなる板2cの構造を例示する断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the structure of a plate 2c including a plurality of layers.

【図9】 球状体2iの備わる半導体装置30の構造を
例示する模式図である。
FIG. 9 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 30 including a spherical body 2i.

【図10】 半導体装置40の構造を例示する模式図で
ある。
FIG. 10 is a schematic view illustrating the structure of a semiconductor device 40.

【図11】 従来の半導体装置100を示す模式図であ
る。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a conventional semiconductor device 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 IC、1a 能動部、2a 細線、2b 樹脂、2
c 板、2d フィラー、2e 熱伝導構造体接続層、
2f 中実構造体、2g 中実構造体接続層、2h ス
リット、2i 球状体、3 蓋、4 ダイパッド、5
配線ワイヤ、6ダイボンド材、7 基板、7a 空間、
8 電極バンプ、9 放熱フィン、20,30,40
半導体装置、22,32,42 熱伝導構造体。
1 IC, 1a active part, 2a thin wire, 2b resin, 2
c plate, 2d filler, 2e heat conductive structure connecting layer,
2f solid structure, 2g solid structure connection layer, 2h slit, 2i spherical body, 3 lid, 4 die pad, 5
Wiring wire, 6 die bond material, 7 substrate, 7a space,
8 electrode bumps, 9 radiating fins, 20, 30, 40
Semiconductor device, 22, 32, 42 heat conducting structure.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子と、 前記半導体素子の一部に当接する当接端を有し、該当接
端を介して前記半導体素子からの熱を伝導させる熱伝導
体と前記熱伝導体によって伝導された前記熱を放熱する
放熱体とを備え、 前記熱伝導体は、少なくとも前記当接端において変形が
可能である半導体装置。
1. A semiconductor element, and a heat conductor having a contact end for contacting a part of the semiconductor element, the heat conductor conducting heat from the semiconductor element through the contact end, and the heat conductor conducting by the heat conductor. And a heat radiator for radiating the generated heat, wherein the heat conductor is deformable at least at the contact end.
【請求項2】 上記熱伝導体は、弾性を有する材料を少
なくとも上記当接端において含む、請求項1に記載の半
導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thermal conductor includes a material having elasticity at least at the abutting end.
【請求項3】 上記当接端は線状部を含んでなる、請求
項2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the abutting end includes a linear portion.
【請求項4】 上記線状部の先端が、上記半導体素子と
当接する球を備えている、請求項3に記載の半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the tip of the linear portion is provided with a sphere that abuts the semiconductor element.
【請求項5】 上記熱伝導体が上記当接端において折曲
げられている、請求項2に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2, wherein the heat conductor is bent at the abutting end.
【請求項6】 上記当接端において上記熱伝導体にスリ
ットが形成されている、請求項5に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein a slit is formed in the heat conductor at the abutting end.
【請求項7】 上記半導体素子と隔離されつつ、上記熱
伝導体の少なくとも一部を覆う被覆材をさらに備える、
請求項2に記載の半導体装置。
7. A covering material is further provided, which is isolated from the semiconductor element and covers at least a part of the thermal conductor.
The semiconductor device according to claim 2.
【請求項8】 上記熱伝導体は複数の熱伝導素片を含ん
で構成される、請求項7に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the heat conductor includes a plurality of heat conductive pieces.
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