KR19990013776A - 반도체 장치 - Google Patents

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KR19990013776A
KR19990013776A KR1019980027863A KR19980027863A KR19990013776A KR 19990013776 A KR19990013776 A KR 19990013776A KR 1019980027863 A KR1019980027863 A KR 1019980027863A KR 19980027863 A KR19980027863 A KR 19980027863A KR 19990013776 A KR19990013776 A KR 19990013776A
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semiconductor element
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오사와겐지
마끼노하루히꼬
고야마도시끼
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이데이노부유끼
소니가부시끼가이샤
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Abstract

반도체 장치에 있어서, 전극들을 구비한 반도체 소자; 복수의 외부 전극 및 상기 외부 전극들을 반도체 소자의 전극들에 접속시키기 위한 리드 배선을 구비한 필름 회로; 반도체 소자가 그 저면에서 방열하는 것을 촉진하기 위한 열 확산기, 및 필름 회로를 보강하기 위해 상기 반도체 소자를 둘러싸는 방식으로 배치되며 열 확산기와 일체로 형성되는 보강체; 및 방열 부재와 반도체 소자 사이의 갭이 방열 부재의 외부면과 통하게 하는 방식으로 방열 부재 내에 형성되는 배출구를 포함하되, 필름 회로의 리드 배선은 반도체 소자의 전극들에 접착되고, 반도체 소자와 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며; 열 확산기 부분은 반도체 소자의 저면에 접착되고, 보강체 부분은 필름 회로의 저면에 접착되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치가 개시된다.

Description

반도체 장치
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 상세하게는 전극들을 구비하는 반도체 소자; 복수의 외부 전극 및 상기의 외부 전극들을 반도체 소자의 전극에 접속시키기 위한 리드 배선을 구비하는 필름 회로; 및 반도체 소자의 저면으로부터의 방열을 촉진하기 위한 열 확산기 및 필름 회로를 보강하기 위해 반도체 소자를 둘러싸는 방식으로 배치된 보강체를 구비하는 방열 부재를 포함하되, 필름 회로의 리드 배선은 반도체 소자의 전극에 접착되고, 반도체 소자와 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며, 열 확산기 부분은 반도체 소자의 저면에 접착되고, 보강체 부분은 필름 회로의 저면에 접착된 반도체 장치에 관한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 반도체 소자가 필름 회로를 사용하여 배치되고, 방열 부재가 반도체 소자의 방열을 강화시키기 위해 제공되는 관련 기술의 반도체 장치를 도시하는 단면도이다. 이러한 도면들에서, 참조 번호(1)는 반도체 소자를 지시하고, 참조 번호(2)는 반도체 소자(1)의 주변부에 배치된 전극 패드를 지시하며, 참조 번호(3)는 반도체 소자(1)를 배치하는 데 사용되는 필름 회로를 나타낸다. 필름 회로(3)는 절연막(4)을 포함하는데, 이 절연막의 한 면(하측면)에는 내부 리드가 형성되고, 또 다른 면에는 개구를 통해 내부 리드(5)의 표면에 접속되는 솔더 볼(solder ball)(6)이 형성된다. 솔더 볼(6)은 반도체 장치의 외부 전극들을 구성한다.
내부 리드(5)의 팁은 반도체 소자(1)의 전극 패드(2)에 접착되고, 그로써 필름 회로(3)는 반도체 소자(1)에 조립된다. 참조 번호(7)는 반도체 소자(1)와 필름 회로(3) 사이의 접속부를 밀봉하기 위한 수지를 지시한다.
참조 번호(8a)는 알루미늄으로 제조된 열 확산기(9) 및 상기 열 확산기(9)로부터 분리되어 알루미늄으로 제조된 보강판(10)으로 구성되는 방열 부재를 지시한다. 열 확산기(9)는 직사각형의 시트(두께: 예를 들어, 0.3㎜)이고, 보강판(10)은 접착제(11)로 열 확산기(9)의 표면 상에 접착된 직각 프레임형의 시트(두께: 예를 들어, 0.5㎜)이다. 따라서, 관련 기술 분야의 반도체 장치 내의 방열 부재(8a)는 보강판(10)을 열 확산기(9)에 접착제(11)로 접착시킴으로서 일체형으로 형성된다.
반도체 소자(1)의 배면은 접착제(11)를 이용하여 보강판(10)으로 둘러싸인 열 확산부(9)의 표면 상에 접착된다. 그 다음에, 필름 회로(3)의 주변부의 배면은 접착제(13)를 이용하여 보강판(10)의 표면에 접착된다. 이러한 방식으로, 방열 부재(8a)가 반도체 소자(1)에 배치된다. 또한, 도 7b의 참조 번호(14)는 필름 회로(3)의 일부를 구성하는 외부 링을 지시한다.
그러나, 종래 기술의 반도체 장치는 문제점을 가진다. 첫번째로, 방열 부재(8a)로 반도체 장치의 방열 저항을 감소시키는 데 한계가 있다. 이는 방열 부재(8a)에서 열 확산기(9) 및 그와 분리되어 형성된 보강판(10) 사이에 삽입된 접착제(11)가 알루미늄과 같은 방열 부재 형성 재료의 열 저항보다 매우 큰 열 저항을 가지기 때문이다.
두번째로, 방열 부재(8a)는 열 확산기(9) 및 보강판(10)와 분리하여 형성한 후 그들을 각각 접착제(11)에 의해 서로 접착시킴으로써 얻어지기 때문에, 방열 부재(8a)의 형성은 많은 단계를 필요로 하고, 그 결과 단가가 높아진다. 이는 반도체 장치의 제조 단가를 감소시키는 데 하나의 방해 요인이 된다.
세번째로, 방열 부재(8a)의 필수부를 구성하는 열 확산기(9)는 얇고 경량이어야 한다는 반도체 장치의 요구 조건을 충족하기 위해 0.3㎜ 정도로 얇게 제조되어야 하고, 따라서 변형되기 쉬우며, 솔더 볼(6)의 높이는 불균일하게 제조되는 경향이 있다. 이는 솔더 볼(6)이 프린팅된 회로 보드의 배선 필름에 접착될 때 접착 실패를 야기할 수 있다.
네번째로, 솔더 볼(6)을 돔 형태로 형성하기 위해 조립된 반도체 장치를 리플로우 노(reflow furnace)에 넣을 때, 접착성 수지(11) 및 밀봉 수지(7)로부터 반도체 소자(1)와 방열 부재(8a) 사이의 갭(15)으로 방출된 기체(예를 들어 수분)가 열 팽창하여, 열 확산기(9) 및 보강판(10) 사이의 접착제가 팽창 압력으로 인해 벗겨지거나 또는 밀봉 효과가 감소되는 등의 실패를 야기할 수 있다.
본 발명의 목적은 방열 부재의 방열 특성을 강화하고, 방열 부재의 형성 단가를 감소시키며, 강도를 강화시킴으로서 방열 부재의 변형을 방지하여 반도체 장치의 외부 단자와 프린팅된 배선 기판 등의 다른 부재들 간의 접속성이 저하되는 것을 방지하는 것이며, 또한 솔더 볼을 성형하는 리플로우 단계에서의 밀봉을 위한 수지 또는 그 유사물들에서 발생하여 방열 부재와 반도체 장치 사이의 갭에서 집적 팽창하는 기체가 열적으로 팽창하는 것을 방지하여, 기체의 팽창 압력 증가로 인해 접착제가 벗겨짐으로써 밀폐 상태가 소멸 또는 저하되는 것을 방지하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따라, 전극들을 구비하는 반도체 장치; 복수의 전극 및 외부 전극을 반도체 소자의 전극에 접속시키기 위한 필름 회로; 및 반도체 소자가 그들의 저면으로부터 방열하는 것을 촉진하기 위한 열 확산기, 및 필름 회로를 보강하기 위해 반도체 소자를 둘러싸도록 배치되고 열 확산기와 총체적으로 형성되는 보강체를 포함하는 방열 부재를 포함하며; 필름 회로의 리드 배선은 반도체 소자의 전극에 접착되고, 반도체 소자와 필름 회로 사이의 접속부는 밀봉되며; 열 확산기 부분은 반도체 소자의 저면에 접착되고, 보강체 부분은 필름 회로의 저면에 접착되는 반도체 장치가 제공된다.
이러한 구성에 있어서, 방열 부재는 일체로 형성된 열 확산기 및 보강판으로 구성되기 때문에, 접착제와 같이 높은 열 저항을 가지는 어떠한 재료도 열 확산기와 보강판 사이에 삽입되지 않는다. 결과적으로, 반도체 소자로부터 생성되어 방열 부재의 열 확산기로 전달되는 열은 열 확산기뿐만 아니라 보강체를 통해서도 외부로 효과적으로 방열되며, 따라서 종래 기술의 반도체 장치의 방열 특성보다 높은 열 방열 특성을 만든다.
방열 부재는 일체로 형성된 열 확산기 및 보강체로 구성되기 때문에, 조립을 할 필요가 없다. 이는 방열 부재 형성의 단계 수를 감소시켜 형성 단가를 감소시키며, 따라서 반도체 장치의 제조 단가 또한 낮아진다. 특히, 방열 부재는 성형용 다이(die)를 이용하여 분말 야금법으로 금속 분말을 다이 성형함으로써 상당히 용이하게 얻어질 수 있으므로, 방열 부재의 형성 단가를 상당히 감소될 수 있다.
방열 부재는 일체로 형성된 열 확산기 및 방열 부재로 구성되기 때문에, 열 확산기는 보강체에 의해 보강되고, 따라서 방열 부재의 강성은 증가한다. 따라서, 방열 부재는 덜 변형되고, 반도체 장치의 외부 단자와 프린팅된 배선 기판과 같은 다른 부재들 간의 접속성 저하를 방지한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 전극들을 구비하는 반도체 소자; 복수의 외부 전극 및 상기 외부 전극을 반도체 소자의 전극들에 접속시키기 위한 리드 배선을 구비하는 필름 회로; 반도체 소자가 그들의 저면으로부터 방열하는 것을 촉진하기 위한 열 확산기 및 필름 회로를 보강하기 위해 반도체 소자를 둘러싸도록 배치되고 열 확산기와 일체로 형성된 보강체를 구비하는 방열 부재; 및 방열 부재와 반도체 소자들 간의 갭이 방열 부재의 외부 면으로 통하게 하는 방식으로 형성되는 배출구를 포함하되, 필름 회로의 리드 배선은 반도체 소자의 전극에 접착되고; 반도체 소자와 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며; 열 확산기 부분을 반도체 소자의 저면에 접착되고, 보강체 부분은 필름 회로의 저면에 접착되는 반도체 장치가 제공된다.
이러한 구조에 있어서, 접착제로서 사용된 수지로부터 반도체 소자와 방열 부재 사이의 갭으로 방출된 기체(예를 들어 수분)는 배출구를 통해 외부로 방출되기 때문에, 솔더 볼을 형성하기 위한 리플로우 단계에서 기체가 열 팽창하거나 또는 기체의 팽창 압력으로 인해 접착제가 벗겨져 반도체 장치의 밀폐 상태가 소멸 또는 저하될 가능성은 없다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 반도체 장치의 제1 실시예를 도시하는 도면. 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 라인 B-B를 따라 취해진 확대 단면도.
도 2는 제1 실시예의 방열 부재의 단면도.
도 3a 내지 도 3e는 도 1a 및 도 1b에 도시된 반도체 장치를 제조하는 방법을 제조 단계의 순서대로 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 장치의 제2 실시예를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 장치가 프린팅된 배선판 상에 배치된 상태를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 반도체 장치를 이용하는 전자 장비를 도시하는 도면.
도 7a 및 도 7b는 각각 종래 기술의 반도체 장치를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 소자
3 : 필름 회로
5 : 내부 리드
6 : 솔더 볼
8 : 방열 부재
9 : 열 확산기
10 : 보강체
20 : 배출구
본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명에 앞서, 본 발명의 특성들이 설명될 것이다.
제1 발명에 따른 반도체 장치는 일체로 형성된 열 확산기 및 보강체로 구성되는 방열 부재가 제공되는 것을 특징으로 하며, 반도체 소자의 전극들은 필름 회로의 리드에 접착되고; 반도체 소자와 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며; 열 확산기는 반도체 소자의 저면에 접착되고 보강체는 필름 회로의 저면에 접착된다. 필름 회로에서, 절연층은 폴리이미드 또는 에폭시 수지 등의 수지로 제조되고; 내부 리드는 예를 들어 구리로 제조되며; 외부 단자는 니켈 도금 및 솔더 도금(solder plating)에 의해 형성되어 리플로우 단계에서 돔 모양으로 성형된다. 필름 회로는 반도체 소자를 둘러싸며, 필름 회로를 보강하고 정전기적으로 차폐하기 위한 외부 링을 구비할 수도 있고 구비하지 않을 수도 있다.
일체로 형성된 열 확산기 및 보강체로 구성되는 방열 부재는 성형용 다이(die)를 이용하여 알루미늄 또는 구리와 같이 높은 열 도전성을 가지는 금속 분말을 분말 야금법으로 다이 성형하여 획득될 수 있다.
제2 발명에 따른 제2 반도체 장치는 방열 부재와 반도체 소자 간의 갭이 방열 부재의 외부면으로 통하게 하는 방식으로 방열 부재 내에 배출구가 제공되는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 배출구는 직사각형 반도체 소자의 네 코너의 빈 공간에 제공되고, 각각의 배출구의 직경은 예를 들어 0.3㎜ 내지 1.0㎜ 범위의 값으로 설정된다.
하기에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조로 바람직한 실시예를 통해 설명될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 반도체 장치의 제1 실시예를 도시하는 단면도이다. 도면에서, 참조 번호(1)는 반도체 소자를 지시하고; 참조 번호(2)는 반도체 소자(1)의 주변부에 배치된 전극 패드를 지시하며; 참조 번호(3)는 반도체 소자(1)를 배치하는 데 사용되는 필름 회로를 지시한다. 필름 회로(3)는 절연막(4)을 구비하는데, 상기 절연막(4)의 한 면에는 내부 리드(5)가 형성되고 또 다른 한 면에는 개구를 통해 내부 리드(5)에 접속될 솔더 볼(solder ball)(6)이 형성된다. 솔더 볼(6)은 반도체 장치의 외부 전극을 구성하며, 배면층으로서 택해진 내부 리드(5)로 전자 도금함으로써 형성된다. 본 실시예에서, 니켈 도금이 수행된 다음 솔더 도금이 수행되어, 이층 구조를 가지는 솔더 볼(6)을 형성한다. 각각의 솔더 볼(6)의 높이는 예를 들어 1.0㎜의 피치로 배열된다. 또한, 참조 번호(14)는 약 150㎛의 두께를 가지는 외부 링을 지시한다.
내부 리드(5)의 팁은 반도체 소자(1)의 전극 패드(2)에 접착되고, 그로 인해 필름 회로(3)는 반도체 소자(1)에 조립된다. 참조 번호(7)는 반도체 소자(1)와 필름 회로(3) 사이의 접속부를 밀봉하기 위한 수지를 지시한다.
참조 번호(8)는 도 2에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 열 확산기 (9) 및 보강판(10)로 구성되는 방열 부재를 지시한다. 더 상세하게는, 방열 부재(8)는 알루미늄 또는 구리와 같이 높은 열 도전성을 가지는 금속을 분말 야금법으로 다이 성형함으로써 얻어진다. 도 2에서는 열 확산기(9)와 보강판(10) 사이의 경계가 이점 쇄선으로 표시되긴 했지만, 열 확산기(9) 및 보강판(10)은 일체로 형성되기 때문에 그러한 경계는 실제 존재하지 않으며, 그것은 단지 개념적인 것에 불과하다. 방열 부재(8)의 주변부의 두께, 즉 열 확산기(9) 및 보강판(10)의 전체 두께는 0.5㎜ 내지 2.0㎜ 범위 내의 값으로 설정된다. 보강판(10)의 두께는 반도체 칩(1)의 두께와 동일하거나 또는 그보다 0.2㎜ 이하로 두껍게 설정된다.
참조 번호(20)는 방열 부재(8)의 열 확산기(9)에 형성되는 배출구를 지시한다. 배출구의 직경은 0.3 내지 1.0㎜ 범위 내의 값으로 설정된다. 배출구(20)는 직사각형 반도체 소자(1)의 네 코너 부분에서 약간 바깥쪽에 반도체 소자(1)와 방열 부재(8) 사이의 갭이 방열 부재(8)의 외부면과 통하게 하는 방식으로 형성된다. 배출구(20)는 수지(7) 또는 그 유사물로부터의 기체가 솔더 볼(6)을 성형하기 위한 순차적인 리플로우 단계 시에 갭(15) 내에 집적되고 팽창하는 것을 방지하는 기능을 한다.
방열 부재(8)의 열 확산기(9)의 저면에는 0 내지 0.2㎜ 범위 내의 깊이를 가지는 그루브(21)들이 0 내지 1.0㎜의 피치로 형성된다. 그루브(21)는 열 확산기(9) 저면의 표면적을 증가시키기 위해 형성되고, 그로써 그들의 방열 특성을 강화한다. 또한, 참조 번호(22)는 그루브(21)와 깊이는 동일하나 폭과 모양이 다른 하나의 핀 마스크 또는 그 유사물을 나타내기 위한 그루브를 지시한다. 그루브(21 및 22)는 분말 야금법을 사용한 방열 부재(8)의 다이 성형과 동시에 형성된다.
반도체 소자(1)의 배면은 열도전성 접착제(도전성 페이스트)(23) 또는 접착제(접착 시트에 기초하는 폴리올레핀 또는 접착제에 기초하는 에폭시/니트릴, 두께: 20-100㎛)(13)에 의해 보강판(10)으로 둘러싸인 열 확산기(9)의 표면 일부에 접착된다. 또한, 필름 회로(3) 주변부의 배면은 접착제(13)로 보강판(10)의 전면에 접착된다. 이러한 방식으로, 방열 부재(8)는 반도체 소자(1) 상에 배치된다.
반도체 소자(1)가 방열 부재(8)에 열도전성 접착제(23)로 접착되는 경우, 접착제(23)는 반도체 소자(1)와 방열 부재(8) 간의 열 저항을 감소시키는 기능을 한다. 더 상세하게는, 다이 결합(die-bonding)을 위한 은 페이스트가 접착제(23)로서 사용된다. 참조 번호(24)는 외부 링(14)을 방열 부재(8)에 전기적으로 접속시키기 위한 도전성 페이스트를 지시한다. 도전성 페이스트(14)는 외부 링(14)을 접지시켜 외부 링이 정전기 차폐 기능을 나타내게 하는 역할을 한다. 따라서, 항 전파 잡음 특성(anti-radio noise characteristics)을 강화하는 것이 가능하다.
본 실시예에서의 반도체 장치에 따르면, 방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)로 구성되기 때문에, 접착제와 같이 높은 열 저항을 가지는 재료가 열 확산기(9)와 보강판(10) 사이에 삽입되지 않는다. 결과적으로, 반도체 소자(1)에서 발생하여 방열 부재(8)의 열 확산기로 전달되는 열은 열 확산기(9)뿐만 아니라 보강판(10)을 통해서도 외부로 효과적으로 방열되며, 그로써 종래 기술의 반도체 장치보다 높은 방열 특성을 만든다.
방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)에 의해 구성되기 때문에, 방열 부재(8)를 조립할 필요가 없다. 이는 방열 부재 형성의 단계 수를 감소시키며 그로써 그들의 형성 단가도 낮아지고, 따라서 반도체 장치의 제조 단가도 낮출 수 있다. 상세하게는, 방열 부재(8)는 성형용 다이를 사용하여 금속 분말을 분말 야금법에 의해 다이 성형함으로써 상당히 용이하게 획득할 수 있기 때문에, 방열 부재(8)의 제조 단가는 상당히 감소될 수 있다.
방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)로 구성되기 때문에, 열 확산기(9)는 보강판(10)에 의해 보강되고, 그로써 방열 부재(8)의 강도는 향상된다. 따라서, 방열 부재(8)는 덜 변형되어, 방열 부재의 변형으로 인해 반도체 장치의 외부 단자와 프린팅된 배선 기판 등의 다른 부재들 사이의 접속성이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 방열 부재(8)와 반도체 소자(1) 사이의 갭(15)을 방열 부재(8)의 외부면으로 통하게 하기 위한 배출구(20)가 방열 부재(8) 내에 형성되기 때문에, 접착, 밀봉 등을 위한 수지(7 및 13)로부터 갭(15)으로 방출된 기체(예를 들어 수분)는 배출구(20)를 통해 외부로 방출된다. 결과적으로, 솔더 볼(6)을 성형하기 위한 리플로우 단계에서 기체가 열적으로 팽창하고, 그 기체의 팽창 압력의 증가로 인해 접착제가 벗겨짐으로써 반도체 장치의 밀폐 상태가 소멸 또는 저하될 가능성은 없다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1a 및 도 1b에 도시된 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 제조 공정의 순서에 따라 도시하는 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 리드 프레임을 형성하는 필름 회로(3)이 제조되며, 리드 프레임 위에는 복수의 반도체 장치들에 대응하는 리드들이 일체로 형성된다. 이 단계에서, 필름 회로(3)의 외부 전극을 형성하기 위한 솔더 볼(6)은 리플로우 단계를 거치지 않기 때문에 도금된 채로 남겨지며, 다시 말해 볼 형태로 성형되지 않는다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 필름 회로(3)의 내부 리드(5)의 팁에 형성되는 범프(bump)(5a)는 반도체 소자(1)의 전극 패드(2)에 접착된다. 범프(5a)가 알루미늄으로 제조되는 경우, 그들은 반드시 단일점 결합(single point bonding)에 의해 결합되어야 한다. 반면에, 범프(5a)가 금으로 제조되는 경우, 그들은 갱 결합(gang bonding)에 의해 집합적으로 결합될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(1)의 표면 및 반도체 소자(1)와 필름 회로(3) 간의 접속부는 밀봉 수지(7)로 밀봉된다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 방열 부재(8)(일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)으로 구성됨)는 접착제(13 및 23)를 이용하여 반도체 소자(1)의 저면 및 필름 회로(3)의 저면 상에 솔더 볼이 형성되는 부분에 접착된다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 솔더 볼(6)은 리플로우 처리에 의해 돔 형태로 성형된 다음, 필름 회로(3)를 반도체 장치들에 대응하는 부분들로 절단하는 단계가 후속한다. 그 다음, 외부 링(14)은 도전성 페이스트(24)로 방열 부재(8)에 접착되어, 외부 링(14)이 정전기 차폐 기능을 나타내게 한다. 도 3e는 도전성 페이스트(24)를 이용한 외부 링(14) 접속 후의 상태를 도시한다.
리플로우 처리가 솔더 볼(6)이 녹는 온도에서 수행되기 때문에 수지(7 및 13)에서 기체가 방출되지만, 기체는 반도체 소자(1)와 방열 부재(8) 간의 갭에서 집적되고 팽창하지 않는다. 이는 갭(15)이 배출구(20)를 통해 방열 부재(8)의 외부면과 통해서, 기체가 그 배출구(20)를 통해 방출되기 때문이다.
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도시한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 제1 실시예에서의 반도체 장치가 본 발명을 도 7a에 도시된 반도체 장치에 적용하여 실현하는 반면, 본 실시예의 반도체 장치는 본 발명을 도 7b에 도시된 반도체 장치에 적용함으로서 실현되며, 반도체 장치의 형태만이 제1 실시예에서의 반도체 장치와 상이하다.
도 5는 본 발명의 반도체 장치가 프린팅된 배선 기판에 배치된 상태를 도시하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 반도체 장치를 사용하는 전자 장비의 일례를 도시하는 도면이다.
방열 특성이 개선되고 방열 부재의 변형이 감소되는 상기의 반도체 장치는 프린팅된 배선 기판의 전극에 접속되는 것이 바람직하며, 도 6에 도시된 바와 같은 휴대용 전화 등의 다양한 전자 장비 상에 탑재되는 것이 가장 적합하다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 특정 용어를 사용하여 설명되었지만, 그러한 설명은 오직 예시적인 것이며, 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 다양한 변화와 변경이 만들어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 반도체 장치에 따르면, 방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)로 구성되기 때문에, 접착제와 같이 높은 열 저항을 가지는 재료가 열 확산기(9)와 보강판(10) 사이에 삽입되지 않는다. 결과적으로, 반도체 소자(1)에서 발생하여 방열 부재(8)의 열 확산기로 전달되는 열은 열 확산기(9)뿐만 아니라 보강판(10)을 통해서도 외부로 효과적으로 방열되며, 그로써 종래 기술의 반도체 장치보다 높은 방열 특성을 만든다.
방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)에 의해 구성되기 때문에, 방열 부재(8)를 조립할 필요가 없다. 이는 방열 부재 형성의 단계 수를 감소시키며 그로써 그들의 형성 단가도 낮아지고, 따라서 반도체 장치의 제조 단가도 낮출 수 있다. 상세하게는, 방열 부재(8)는 성형용 다이를 사용하여 금속 분말을 분말 야금법에 의해 다이 성형함으로써 상당히 용이하게 획득할 수 있기 때문에, 방열 부재(8)의 제조 단가는 상당히 감소될 수 있다.
방열 부재(8)는 일체로 형성된 열 확산기(9) 및 보강판(10)로 구성되기 때문에, 열 확산기(9)는 보강판(10)에 의해 보강되고, 그로써 방열 부재(8)의 강도는 향상된다. 따라서, 방열 부재(8)는 덜 변형되어, 방열 부재의 변형으로 인해 반도체 장치의 외부 단자와 프린팅된 배선 기판 등의 다른 부재들 사이의 접속성이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 방열 부재(8)와 반도체 소자(1) 사이의 갭(15)을 방열 부재(8)의 외부면으로 통하게 하기 위한 배출구(20)가 방열 부재(8) 내에 형성되기 때문에, 접착, 밀봉 등을 위한 수지(7 및 13)로부터 갭(15)으로 방출된 기체(예를 들어 수분)는 배출구(20)를 통해 외부로 방출된다. 결과적으로, 솔더 볼(6)을 성형하기 위한 리플로우 단계에서 기체가 열적으로 팽창하고, 그 기체의 팽창 압력의 증가로 인해 접착제가 벗겨짐으로써 반도체 장치의 밀폐 상태가 소멸 또는 저하될 가능성은 없다.

Claims (5)

  1. 반도체 장치에 있어서,
    전극들을 구비한 반도체 소자;
    복수의 외부 전극 및 상기 외부 전극들을 상기 반도체 소자의 상기 전극들에 접속시키기 위한 리드 배선을 구비한 필름 회로; 및
    상기 반도체 소자의 저면으로부터의 방열을 촉진하기 위한 열 확산기(heat spreader), 및 상기 필름 회로를 보강하기 위해 상기 반도체 소자를 둘러싸는 방식으로 배치되며 상기 열 확산기와 일체로 형성된 보강체를 포함하는 방열 부재
    를 포함하되,
    상기 필름 회로의 상기 리드 배선은 상기 반도체 소자의 상기 전극들에 접착되고,
    상기 반도체 소자와 상기 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며,
    상기 열 확산기 부분은 상기 반도체 소자의 상기 저면에 접착되고, 상기 보강체 부분은 상기 필름 회로의 저면에 접착되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 반도체 장치에 있어서,
    전극들을 구비한 반도체 소자;
    복수의 외부 전극 및 상기 외부 전극들을 상기 반도체 소자의 상기 전극들에 접속시키기 위한 리드 배선을 구비한 필름 회로;
    상기 반도체 소자의 저면으로부터의 방열을 촉진하기 위한 열 확산기, 및 상기 필름 회로를 보강하기 위해 상기 반도체 소자를 둘러싸는 방식으로 배치되며 상기 열 확산기와 일체로 형성된 보강체를 포함하는 방열 부재; 및
    상기 방열 부재와 상기 반도체 소자 간의 갭을 상기 방열 부재의 외부면으로 통하게 하는 방식으로 상기 방열 부재 내에 형성되는 배출구
    를 포함하되,
    상기 필름 회로의 상기 리드 배선은 상기 반도체 소자의 상기 전극에 접착되고,
    상기 반도체 소자와 상기 필름 회로 간의 접속부는 밀봉되며;
    상기 열 확산기 부분은 상기 반도체 소자의 상기 저면에 접착되고, 상기 보강체 부분은 상기 필름 회로의 저면에 접착되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 방열 부재는 분말 야금법으로 형성된 금속체인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  4. 상부에 배선 기판이 장착된 전자 장비에 있어서, 제1항에 따른 상기 반도체 장치를 포함하며, 상기 반도체 장치의 상기 외부 전극은 상기 배선 기판 상의 전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 장비.
  5. 상부에 배선 기판이 장착된 전자 장비에 있어서, 제2항에 따른 상기 반도체 장치를 포함하며, 상기 반도체 장치의 상기 외부 전극은 상기 배선 기판 상의 전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 장비.
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