半导体器件及其制造方法

文档序号:6999470阅读:154来源:国知局
专利名称:半导体器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术,特别是涉及对在布线基板的表背两面上装载有半导体芯片的半导体组件的小型化用之有效的技术。
背景技术
作为装载有芯片电容或芯片电阻等的芯片部件和裸芯片装配用的半导体芯片的组件产品(半导体器件),人们已开发出了被称之为功率放大器组件的产品,该功率放大器组件,例如,已被组装到移动电话机等中。
另外,关于装载有半导体芯片和芯片部件的半导体器件(高频集成电路器件),例如,在日本专利申请公开特开2000-299427号公报中有其记载。
就是说,在特开2000-299427号公报中,公开了对于在表面上装配了半导体芯片和芯片部件,再在背面上装配了另外的半导体芯片的多层基板,安装了由铝等的金属材料构成的散热罩的构造,公开了用散热罩把半导体芯片和芯片部件覆盖起来的构造的高频集成电路器件。
然而,在特开2000-299427号公报中公开的高频集成电路器件中,安装有由金属材料构成的散热罩,由于至少要把散热罩的内周壁和配置在最外周的芯片部件之间的间隙设置为0.5到0.6mm左右,存在故高频集成电路器件的小型化不能超越这个界限的问题。
就是说,在移动电话机等的便携式电子设备的情况下,归因于这些电子设备主体的小型 薄型化而要求装载到便携式电子设备上的半导体器件等的装配部件的进一步的小型化,故在高频集成电路器件中不能实现更进一步的小型化就会成为问题。

发明内容
本发明的目的在于提供可实现小型化的半导体器件及其制造方法。
本发明的另一个目的在于提供可提高半导体芯片的散热性的半导体器件及其制造方法。
本发明的另一个目的在于提供可提高装配性的半导体器件及其制造方法。
本发明的另一个目的在于提供可降低造价的半导体器件及其制造方法。
在本专利申请中所要公开的发明的概要,简单地陈述如下。
根据本发明的一个方面,提供一种半导体器件,包括具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载在上述布线基板的表面上的第一装配部件;装载在上述布线基板的背面上的第二装配部件;设置在上述布线基板的背面上的多个外部端子;用树脂形成,密封上述第一装配部件的密封部分,上述第二装配部件的发热量比上述第一装配部件大。
根据本发明的另一个方面,提供一种半导体器件的制造方法,包括如下的步骤准备布线基板的步骤;在布线基板的表面上装载第一装配部件的步骤;在布线基板的背面上装载发热量比第一装配部件大的第二装配部件的步骤;树脂密封第一装配部件以形成密封部分的步骤,和在布线基板的背面上设置外部端子的步骤。
本发明的上述以及其它的目的和新的特征,将会从本说明书的讲述和附图弄清楚。


图1是表示作为本发明的实施例1的一个例子的功率放大器组件的构造的俯视图。
图2是表示图1所示的功率放大器组件的构造的剖面图。
图3是表示图1所示的功率放大器组件的构造的底视图。
图4是表示要装载到图1所示的功率放大器组件的布线基板的表面一侧上的各个装配部件的配置的一个例子的平面配置图。
图5是表示组装到图1所示的功率放大器组件中的高频放大器电路的构成的一个例子的框图。
图6是表示图1所示的功率放大器组件中的各级的元件功率和热阻值的一个例子的比较数据图。
图7是表示图1所示的功率放大器组件的向装配基板上进行装配的装配构造的一个例子的局部剖面图。
图8是表示图1所示的功率放大器组件中的焊料连接部分的研磨方法的一个例子的俯视图。
图9是表示图1所示的功率放大器组件中的焊料连接部分的研磨后的构造的一个例子的剖面图。
图10是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的焊料连接部分的研磨方法的剖面图。
图11是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的焊料连接部分的研磨方法的剖面图。
图12是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化方法的剖面图。
图13是表示图12所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化后的构造的剖面图。
图14是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化方法的剖面图。
图15是表示图14所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化后的构造的剖面图。
图16是表示作为本发明的实施例2的半导体器件的一个例子的功率放大器组件的构造的剖面图。
图17是表示图16所示的功率放大器组件的构造的底视图。
图18是表示要装载到图16所示的功率放大器组件的布线基板的表面一侧上的各个装配部件的配置的一个例子的平面配置图。
图19是表示本发明的实施例2的变形例的功率放大器组件的构造的剖面图。
图20是表示图19的A部分的构造的局部扩大剖面图。
具体实施例方式
以下,根据附图详细地说明本发明的实施例。
在以下的实施例中,虽然为便于说明在其必要时分割成多个部分或多个实施例进行说明,但是除非特别说明的情况外,这些实施例彼此没有什么关系,它们的关系是一方是另一方的一部分或全部的变形例、细节、或补充说明等。
此外,在以下的实施例中,在谈及要素的数(包括个数、数值、量或范围等)的情况下,除了特别说明的情况和从原理上看显然限定于特定的数的情况等之外,也可以大于或小于该特定数而不限定于该特定数。
再有,在以下的实施例中,其构成要素(包括要素步骤),不言而喻,除了特别说明的情况和从原理上被认为显然是必须的情况等之外,并不是非该要素不可。
同样,在以下的实施例中,在谈及构成要素的形状、位置关系时,除了在已特别说明的情况和从原理上被认为明显地不是如此的情况等之外,实质上规定为包括与该形状等近似或类似的形状等。这种情况,对于上述数值和范围也是同样的。
此外,在用来说明实施例的全部附图中,对于具有相同功能的构件赋予相同标号而省略其反复重复的说明。
(实施例1)图1是表示作为本发明的实施例1的一个例子的功率放大器组件的构造的俯视图,图2是表示图1所示的功率放大器组件的构造的剖面图,图3是表示图1所示的功率放大器组件的构造的底视图,图4是表示要装载到图1所示的功率放大器组件的布线基板的表面一侧上的各个装配部件的配置的一个例子的平面配置图,图5是表示组装到图1所示的功率放大器组件中的高频放大器电路的构成的一个例子的框图,图6是表示图1所示的功率放大器组件中的各级的元件功率和热阻值的一个例子的比较数据图,图7是表示图1所示的功率放大器组件的向装配基板上进行装配的装配构造的一个例子的局部剖面图,图8是表示图1所示的功率放大器组件中的焊料连接部分的研磨方法的一个例子的俯视图,图9是表示图1所示的功率放大器组件中的焊料连接部分的研磨后的构造的一个例子的剖面图,图10和图11是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的焊料连接部分的研磨方法的剖面图,图12是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化方法的剖面图,图13是表示图12所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化后的构造的剖面图,图14是表示图1所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化方法的剖面图,图15是表示图14所示的功率放大器组件的变形例的外部端子和散热片的平坦化后的构造的剖面图。
图1和图2所示的本实施例1的半导体器件,是被称之为功率放大器组件1的高频组件产品,具有在组件基板4的表面4b上焊料连接装配第一装配部件,而且,在背面4c上焊料连接装配第二装配部件,并用密封用树脂覆盖表面4b一侧的第一装配部件的构造,是主要被组装到移动电话机等的小型的便携式电子设备等中的半导体器件。
另外,功率放大器组件1,是例如涉及多级地对移动电话机中的高频进行放大的组件。
上述功率放大器组件1的详细构成是由作为具有表面4b和其相反一侧的背面4c的布线基板的组件基板4;作为装载到组件基板4的表面4b上的第一装配部件,而且,是有源元件的控制用芯片(第一半导体芯片)2;与控制用芯片2相邻地被装载在表面4b上,而且,具有无源元件的芯片部件3;作为装载到组件基板4的背面4C上的第二装配部件,而且,是具有有源元件(放大器元件)的第二半导体芯片的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8;作为设置在组件基板4的背面4c上的多个外部端子的结合区1a;用密封用树脂形成,而且密封控制用芯片2和多个芯片部件3的密封部分6构成。作为第二半导体芯片的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,分别是发热量比比控制用芯片2大的芯片。
就是说,在功率放大器组件1中,把具有放大器元件的发热量大的第一输出用芯片7或第二输出用芯片8配置在组件基板4的背面4c一侧,在向装配基板上装配时把这些半导体芯片直接或间接地焊料连接到上述装配基板上以提高其散热性,同时,把发热量小的控制用芯片2或芯片3,装载到组件基板4的表面4b一侧,仅仅用硅酮树脂等的低弹性而且绝缘性的密封用树脂进行密封而不使用金属帽,以实现组件的小型化。
此外,在本实施例1的功率放大器组件1中,在组件基板4的背面一侧的大体上中央,形成有作为凹部的空腔部分4a,如图3所示,并排地配置在空腔部分4a内的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8都对组件基板4进行倒扣芯片连接,此外,控制用芯片2也倒扣芯片连接到组件基板4的表面4b上。
因此,控制用芯片2、第一输出用芯片7和第二输出用芯片8分别经过由焊料构成的突点电极16,倒扣芯片连接到组件基板4上。
此外,如图2所示,作为散热构件的散热片9,通过热传导性粘接剂10被安装到发热量大的第一输出用芯片7(第二输出用芯片8也同样)的与主面7a相反一侧的背面7b上。
另外,本实施例1的功率放大器组件1,其外部端子,如图3所示,是设置在组件基板4的背面4c上的结合区1a,多个结合区1a被配置在空腔部分4a的周围。
此外,装载在组件基板4的表面4b上的多个芯片部件3,分别具有无源元件,同时,如图4所示,各自的连接端子3a被焊料连接到组件基板4的表面4b一侧的端子4f上,通过图2所示的内部布线4d或贯通孔布线4e与表面4b一侧的端子4f和背面4c一侧的结合区1a进行连接。
另外,组件基板4,是具有多个布线层的多层布线板。
此外,第一输出用芯片(第二输出用芯片也同样)在空腔部分4a内部用密封用树脂进行底部填充密封,形成底部填充密封部分11。
就是说,在空腔部分4a中,在第一输出用芯片7的主面7a和组件基板4之间形成有底部填充密封部分11。
在这里,功率放大器组件1,具有分成3级进行放大的放大电路,在上述3级之内的初级的放大电路在表面4b一侧的作为第一装配部件的控制用芯片(第一半导体芯片)2上形成,而且第二级和最后级的放大电路分别在背面4c一侧的作为第二装配部件的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8上形成。
这时,虽然初级的放大电路在表面4b一侧的控制用芯片2上形成,而且,最后级的放大电路在背面4c一侧的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8上形成,但是,第二级的放大电路,既可以在表面4b一侧的控制用芯片2上形成,也可以在背面4c一侧的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8上形成。
此外,在实现芯片小型化时等,初级的放大电路也可以在背面4c一侧的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8上形成。
另外,本实施例1的功率放大器组件,如图5所示,把2种频段分成2个放大电路进行放大,使各个放大电路用3级进行放大,这时,各级的放大电路由控制用芯片2的控制电路进行控制。
在这里,如对2种频段进行说明,则一方是GSM(全球移动通信系统)方式的频段,作为频段使用的是880到915MHz。此外,另一方是DCS(数字通信系统1800),作为频段使用的是1710到1780MHz,是应对该两方的方式的组件。
于是,如图5所示,把高频电路分割成用虚线围起来的3个电路块2e、7e、8e,在功率放大器组件1中,电路块2e采用发热量小的控制用芯片2,电路块7e、8e,分别采用发热量大的第一输出用芯片7、第二输出用芯片8进行电路分割。
因此,在本实施例1的功率放大器组件1的情况下,把包含于3个电路块2e、7e、8e内的半导体元件之中,发热量小的电路块2e的控制用芯片2装载到组件基板4的表面4b一侧,把发热量大的电路块7e、8e分别组装装载到背面4c一侧的第一输出用芯片7、第二输出用芯片8中,如图7所示,在把功率放大器组件1装载到作为装配基板的母板12上时,发热量大的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,各自的背面7b(参看图2)和8b,就通过散热片9和焊料连接部分5焊料连接到母板12的基板端子12a上,其结果是可以提高散热性。
这时,芯片部分3,由于发热量小,故要全部装载到组件基板4的表面4b一侧。
另外,如图5所示,分别与电路块2e、电路块7e、电路块8e对应地,在GSM一侧和DCS一侧,把GSM一侧第二级放大器7c和GSM一侧最后级放大器7d组装到第一输出用芯片7内,进而,把DCS一侧第二级放大器8c和DCS一侧最后级放大器8d组装到第二输出用芯片8内。
此外,图5所示的控制用芯片2,接受控制信号Vcontrol,对GSM一侧初级放大器2c、GSM一侧第二级放大器7c和GSM一侧最后级放大器7d的各自的功率进行控制(对于DCS一侧也同样)。在本实施例1的情况下,作为放大器器件可以使用MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),在该情况下,控制用芯片2,采用对加到各个MOSDET上的偏压进行控制的办法,对输出Pout(GSM)、Pout(DCS)的功率进行控制。
在这里,如果使用GSM一侧的放大器对装载到组件基板4的表面4b一侧上的控制用芯片2,和装载到背面4c一侧上的第一输出用芯片7,分别模拟各自的热阻,则可以得到图6所示的那样的结果。
就是说,在控制用芯片2的情况下,若设功率为0.2W,对于热阻制约250℃/W,其模拟值则成为70℃/W,处于制约之内。
另一方面,在第一输出用芯片7的情况下,若设功率在最坏条件下为8W以下,对于热阻制约6℃/W,其模拟值则成为3.9℃/W,可知在输出用芯片的情况下也处于制约之内。另外,在DCS一侧,与GSM一侧比较由于发热量小,故只要GSM一侧是制约之内,则DCS一侧也可以判断为在制约之内。
在本实施例1的功率放大器组件1的情况下,用绝缘性树脂而不使用金属帽来密封装载到组件基板4的表面4b上的控制用芯片2或芯片部件3等的装配部件,就可以作成为仅仅考虑个片化时的精度的外观尺寸,而无须考虑上述装配部件与上述金属帽之间的电短路。
就是说,由于可以在紧靠着装载部件的地方进行个片化时的分割,故可以削减基板周围的死空间(没用的空间),可以实现功率放大器组件1的小型化。
换句话说,由于可以一直到基板的可进行装载范围的外周为止配置上述装配部件,故可以提高部件的装配密度。
此外,把初级的控制用芯片2装载到表面4b上,把最后级的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8装载到背面4c上,而不是都装载到组件基板4的表面4b或背面4c中的任何一方的面上,由于在初级和最后级分成表背面进行装载,故可以减小装配面积,可以实现功率放大器组件1的小型化。
此外,在把发热量大的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8装载到组件基板4的背面一侧,进而,把功率放大器组件1装载到母板12上时,通过散热片9和焊料连接部分5焊料连接装配各自的芯片,由此可以把由发热量大的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8发出的热直接传导给基板,结果是可以降低第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的热阻。
再有,采用在组件基板4的表背两面上都进行用突点电极16进行的倒扣芯片连接的办法,可以使得各自的半导体芯片难于受发热的影响。这是因为突点电极16的热阻大,背面4c一侧的半导体芯片的热难于向表面4b一侧的半导体芯片传导的缘故。
因此,可以提高第一输出用芯片7和第二输出用芯片8散热性,可以使功率放大器组件1进行高功率动作。
其结果是,使得功率放大器组件1可以在高温环境下工作。
下面,对本实施例1的半导体器件(功率放大器组件1)的制造方法进行说明。
首先,准备具有表面4b和背面4c的组件基板(布线基板)4。
然后,把控制用芯片2和芯片部件3装载到组件基板4的表面4上。
这时,在组件基板4的表面4b上配置控制用芯片2,采用使其背面2b朝向上方的办法,使得主面2a和组件基板4的表面4b相对,然后再把芯片部件3配置到端子4f上后,借助于回流软化等装载控制用芯片2和芯片部件3。另外,控制用芯片2则借助于焊料突点电极16进行倒扣芯片连接。
然后,在使组件基板4的表背反转,使背面4c朝向上方之后,使各自的背面7b、8b朝向上方地把第一输出用芯片7和第二输出用芯片8配置在空腔部分4a内,借助于回流软化使两者进行倒扣芯片连接。另外,第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,都是发热量比控制用芯片2大的芯片。
然后,进行树脂密封。
这时,对于组件基板4的表面4b一侧的装配部件,用树脂摸塑进行密封,而对于背面4c一侧则在空腔部分4a中进行底部填充密封。
借助于此就可以在组件基板4的表面4b一侧形成密封部分6,在背面4c一侧的空腔部分4a内形成底部填充密封部分11。
另外,底部填充密封部分11,采用使密封用树脂流入到第一输出用芯片7的主面7a和组件基板4之间和第二输出用芯片8的主面8a与组件基板4之间的办法形成。
然后,经由热传导性粘接剂10把散热片9安装到第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的各自的背面7b、8b上。
借助于此,完成功率放大器组件1的装配。
另外,在本实施例1的功率放大器组件1的情况下,理想的是如图7所示,为了把散热片9连接到基板上以提高在装配到母板12上时的装配性,在功率放大器组件1的装配后,如图8所示,在各个结合区1a上形成第一焊料连接部分20,然后,对散热片9和第一焊料连接部分20进行研磨使两者成为相同高度。
借助于此,第一焊料连接部分20和散热片9的平坦性提高,在向母板12上进行装配时,由于可以确保均匀的焊料连接形状而不会成为使功率放大器组件倾斜,故可以进行稳定化的改善和提高了可靠性的2次装配。
其结果是,可以改善功率放大器组件1的装配性。
另外,图10到图15是表示经由散热构件把要装载到组件基板4的背面4c一侧的发热量大的第二半导体芯片(在这里虽然仅仅举出第一输出用芯片7的例子进行说明,但是对于第二输出用芯片8也是同样的)连接到装配基板上的种种的方法。
首先,图10是不使用散热片9而用焊料形成连接到第一输出用芯片7的背面7b上的散热构件的第二焊料连接部分21的情况,在各个结合区1a上都形成第一焊料连接部分20,同时,在第一输出用芯片7的背面7b上形成了第二焊料连接部分21之后,一直到虚线H的高度为止,对在各个结合区1a上形成的第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21进行研磨,使得第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21成为相同高度。
就是说,不使用散热片9而代之以使用比散热片9易于进行研磨的软质的材料的焊料,借助于此,在可以简化研磨的同时,由于作为散热构件不使用散热片9而使用焊料,故还可以实现装配工序数的削减。
另外,在图10的功率放大器组件1的情况下,第一输出用芯片7,由使用树脂的背面芯片密封部分13密封起来。
此外,图11是还用研磨用密封部分14把图10所示的构造覆盖起来的结构。
就是说,在各个结合区1a上形成第一焊料连接部分20的同时,作为散热构件在第一输出用芯片7的背面7b上也形成由比散热片9更软的焊料构成的第二焊料连接部分21,在形成了第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21之后,对第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21进行树脂密封,形成研磨用密封部分14。
然后,一直到虚线H的高度为止,对用于研磨的密封部分14以及在各个结合区1a上形成的第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21进行研磨,使第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分21露出来,同时,使得第一焊料连接部分20和第二焊料连接部分成为相同高度。
即,第一输出用芯片7虽然用背面芯片密封部分13覆盖起来,但是,要形成为叠层到该背面芯片密封部分13上,而且,把比背面芯片密封部分13更为硬质的材料,例如环氧系树脂等的研磨用密封部分14叠层到背面芯片密封部分13上。
借助于此,在进行研磨时,就可以用研磨用密封部分14保持第二焊料连接部分21以减轻加在第一输出用芯片7和结合区1a上的负荷。
此外,图12是把散热片9用做散热构件的情况,是使第一输出用芯片7和散热片9之间的散热片用焊料连接部分15比第一输出用芯片7的大小小得多,而且把散热片用焊料连接部分15形成得厚一些的情况。
在该情况下,在使组件基板4的表面4b一侧的装配部件进行回流焊接时,如图13所示,借助于加上荷重P,使安装到第一输出用芯片7的背面7b上的散热片用焊料连接部分15熔化,借助于组件基板的自重使焊料薄薄地延伸,而不是进行研磨。借助于此,可以使结合区1a和散热片9的高度成为相同,可以改进两者的平坦性。
此外,图14把第一输出用芯片7的倒扣芯片连接用的焊料的突点电极16形成得大而不使用散热片9,与图13同样,如图15所示,当在组件基板4的表面4b一侧的装配部件进行回流焊接时,在借助于加上荷重P使倒扣芯片连接用的大的突点电极16熔化,借助于组件基板的自重使焊料薄薄地延伸。借助于此,可以使结合区1a和第一输出用芯片7的背面7b的高度成为相同,可以改进两者的平坦性。
在图14的构造的情况下,由于不使用散热片9,故可以把组件基板4的厚度形成得薄,因此,可以降低组件(产品)的高度。
(实施例2)图16的剖面图是表示作为本发明的实施例2的半导体器件的一个例子的功率放大器组件的构造,图17的底视图是表示图16所示的功率放大器组件的构造,图18的平面配置图是表示要装载到图16所示的功率放大器组件的布线基板的表面一侧上的各个装配部件的配置的一个例子,图19的剖面图是表示本发明的实施例2的变形例的功率放大器组件的构造,图20的局部扩大剖面图是表示图19的A部分的构造。
本实施例2的半导体器件,与实施例1同样,是上述半导体器件为功率放大器组件22的情况,但是,与实施例1的功率放大器组件1不同之处在于在组件基板4的背面4c一侧未形成作为凹部的空腔部分4a。
因此,由于需要与要装载到背面4c一侧上的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的装配高度同等的外部端子的高度,故在本实施例2的功率放大器组件22中,举出外部端子为突点电极的焊料突点18的情况进行说明。
就是说,虽然由于必须使第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的各自的背面7b、8b与外部端子的高度大体上一致,而作成为BGA(球栅阵列)构造的功率放大器组件22,但是外部端子也可以是管脚插针等。
另外,在使第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的各自的背面7b、8b与焊料突点18的高度一致时,理想的是使焊料突点18相对于背面稍微突出出来。
采用使焊料突点18比第一输出用芯片7和第二输出用芯片8的各自的背面7b、8b稍微突出出来的办法,在借助于回流将功率放大器组件装配到装配基板上时,就可以确实地进行焊料突点18和第一输出用芯片7和第二输出用芯片8向装配基板上的连接。
此外,在功率放大器组件22的情况下,由于未像实施例1的功率放大器组件1那样使用散热片9,故可以仅仅用焊料直接把第一输出用芯片7和第二输出用芯片8连接到装配基板上。
另外,如图17所示,多个焊料突点18被配置在底部填充密封部分11的周围。
此外,作为第二半导体芯片的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,与实施例1的功率放大器组件1同样,被倒装芯片式连接到组件基板4的背面4c上,此外,在每一个第一输出用芯片7和第二输出用芯片8与组件基板4的背面4c之间,形成有由树脂形成的底部填充密封部分11。
再有,在组件基板4的表面4b一侧,如图18所示,在其大体上的中央部分上装载有控制用芯片2,在控制用芯片2的周围,如图16所示,通过焊料部分17装载有多个芯片部件3。
至于本实施例2的功率放大器组件22的其它的构造,与实施例1的功率放大器组件1是同样的,故省略其重复说明。
在功率放大器组件22的情况下,与实施例1的功率放大器组件1同样,在可以实现小型化的同时,由于在组件基板4上未形成作为凹部的空腔部分4a,故可以把组件基板4的构造简化,可以实现组件基板4的成本的降低。
结果,可以实现功率放大器组件22的成本的降低。
此外,第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,由于可以仅仅通过焊料直接地连接到装配基板上而不通过散热片9,故可以进一步提高功率放大器组件22的散热性。
再有,由于不使用散热片9,故可以实现功率放大器组件22的薄型化。
至于用本实施例2的功率放大器组件22得到的其它的效果,由于与实施例1的功率放大器组件1是同样的,故省略其重复的说明。
其次,图19、图20是功率放大器组件22的变形例。
在图19所示的功率放大器组件22中,在作为外部端子的焊料突点18的内部设置有做成金属球的金属芯18a,在组件基板4的背面4c一侧,形成有第一输出用芯片7、配置在其周围的多个焊料突点18、把第一输出用芯片7和多个焊料突点18的各自的侧部周围覆盖起来的背面一侧密封部分19。
另外,该金属芯18a,例如,由铜等构成,利用该金属芯18a的焊料突点18,防止在用户那里进行2次装配时等焊料熔化掉下。
就是说,如图20所示,采用把背面一侧密封部分19从组件基板4的背面4c算起的高度作成为焊料突点18的一半或以上的高度的办法,在2次装配后的修理时,就可以防止焊料突点18融化掉下,可以维持焊料突点18的原来的形状。
因此,可以实现具有适于修理的构造的功率放大器组件22。
以上,根据发明的实施例具体地说明了本发明者的发明,但是本发明并不限定于上述发明的实施例,在不偏离其要旨的范围内显然可以进行种种的变更。
例如,在实施例1、2中,虽然说明的是形成密封部分6的树脂是硅酮树脂的情况,但是,上述树脂也可以是硅酮树脂以外的环氧系树脂等。
此外,在上述实施例1、2中,虽然说明的是功率放大器组件的情况,但是,上述半导体器件可以是别的高频组件或半导体组件,只要是把半导体芯片装载到组件基板4的表背两面上,这时,把比表面一侧发热量大的半导体芯片装载到背面一侧,然后仅仅用密封用树脂而不使用金属帽地进行密封的构造的半导体器件即可。
此外,要装配在组件基板4等的布线基板上装配部件,也可以是别的电子部件而不限于芯片部件或半导体芯片。
在本专利申请中公开的发明之内,可由代表性的发明得到的效果,简单地描述如下。
采用把第一装配部件装载到布线基板的表面上,同时,把发热量比第一装配部件大的第二装配部件装载到背面上,再形成密封第一装配部件的树脂密封部分的办法,由于不用金属帽进行覆盖,故可以实现半导体器件的小型化。
权利要求
1.一种半导体器件,其特征在于具有具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载在上述布线基板的表面上的第一装配部件;装载在上述布线基板的背面上的第二装配部件;设置在上述布线基板的背面上的多个外部端子;用树脂形成,密封上述第一装配部件的密封部分,上述第二装配部件的发热量比上述第一装配部件大。
2.一种半导体器件,其特征在于具有具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载到上述布线基板的表面上的作为第一装配部件的无源元件;作为装载到上述布线基板的背面上的第二装配部件,具有有源元件的第二半导体芯片;设置在上述布线基板的背面上的多个外部端子;用树脂形成,密封上述第一装配部件的密封部分,上述第二半导体芯片,发热量比上述第一半导体芯片大。
3.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于上述第一装配部件具备作为具有无源元件的有源元件的第一半导体芯片。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于在上述布线基板的背面上形成凹部,在上述凹部内配置上述第二装配部件。
5.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于在上述布线基板的背面上形成凹部,在上述凹部内,上述第二半导体芯片对于上述布线基板进行倒扣芯片连接。
6.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于在上述布线基板的背面上形成凹部,在上述凹部内,上述第二半导体芯片对于上述布线基板进行倒扣芯片连接,同时,上述第一装配部件是作为具有无源元件的有源元件的第一半导体芯片,上述第一半导体芯片对于上述布线基板的表面进行倒扣芯片连接。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于上述半导体芯片具有涉及多级进行放大的放大电路,在上述多级之内,初级的放大电路在第一装配部件内形成,同时,最后级的放大电路在上述第二装配部件内形成。
8.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于在与上述第二半导体芯片的主面相反一侧的背面上安装散热构件。
9.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于上述半导体器件具有多个放大电路,上述第一装配部件,具备具有控制上述多个放大电路的控制电路的第一半导体芯片,同时,上述第二半导体器件具有放大元件。
10.一种半导体器件,其特征在于具有具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载到上述布线基板的表面上的作为第一装配部件的第一半导体芯片;作为装载到上述布线基板的背面上的第二装配部件的第二半导体芯片;作为设置在上述布线基板的背面上的多个外部端子的突起电极;用树脂形成,密封上述第一装配部件的密封部分,上述第二半导体芯片的发热量比上述第一半导体芯片大。
11.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于上述突起电极是焊料突点。
12.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于上述突起电极是焊料突点,上述焊料突点从与上述第二半导体芯片的主面相反一侧的背面突出出来。
13.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于上述第一和第二半导体芯片分别倒扣芯片连接到上述布线基板上。
14.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于在上述第二半导体芯片与上述布线基板的背面之间配置用树脂形成的底部填充密封部分。
15.一种半导体器件,其特征在于具有具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载到上述布线基板的表面上的作为第一装配部件的第一半导体芯片;作为装载到上述布线基板的背面上的第二装配部件,且其发热量比上述第一半导体芯片大的第二半导体芯片;作为设置在上述布线基板的背面上,在内部分别具有金属球的多个外部端子的焊料突点;用树脂形成,密封上述第一半导体芯片的密封部分,用树脂形成,把上述焊料突点和上述第二半导体芯片的各自的侧部周围覆盖起来的背面一侧密封部分。
16.一种半导体器件,其特征在于具有具有表面和其相反一侧的背面的布线基板;装载在上述布线基板的表面上的第一装配部件;设置在上述布线基板的背面上,发热量比上述第一装配部件大的第二装配部件;设置在上述布线基板的背面上的多个外部端子;用树脂形成,密封上述第一装配部件的密封部分,上述半导体器件,在装载到其上的上述第二装配部件的背面通过焊料连接到装配基板上的状态下装配到上述装配基板上。
17.一种半导体器件的制造方法,其特征在于具有如下的步骤准备具有表面及其相反一侧的背面的布线基板的步骤;在上述布线基板的表面上装载第一装配部件的步骤;在上述布线基板的背面上装载发热量比上述第一装配部件大的第二装配部件的步骤;树脂密封上述第一装配部件以形成密封部分的步骤,和在上述布线基板的背面上设置多个外部端子的步骤。
18.一种半导体器件的制造方法,其特征在于具有如下的步骤准备具有表面及其相反一侧的背面的布线基板的步骤;在上述布线基板的表面上装载第一装配部件的步骤;在上述布线基板的背面上,装载到发热量比上述第一装配部件大,而且,在背面上安装了散热构件的第二装配部件的步骤;树脂密封上述第一装配部件以形成密封部分的步骤,和在每一个上述布线基板的背面的多个外部端子上都形成了由焊料构成的第一焊料连接部分之后,研磨上述散热构件和上述第一焊料连接部分使两者成为相同高度的步骤。
19.根据权利要求18所述的半导体器件的制造方法,其特征在于上述散热构件是用焊料形成的第二焊料连接部分,对在各个外部端子上形成的上述第一焊料连接部分,和在上述第二装配部件的背面上形成的第二焊料连接部分进行研磨以使上述第一和第二焊料连接部分成为相同高度。
20.根据权利要求18所述的半导体器件的制造方法,其特征在于上述散热构件是用焊料形成的第二焊料连接部分,在形成了上述第一和第二焊料连接部分之后,树脂密封上述第一和第二焊料连接部分以形成研磨用密封部分,然后,研磨上述研磨用密封部分使上述第一和第二焊料连接部分露出来,使上述第一和第二焊料连接部分的高度成为相同高度。
全文摘要
提供实现器件的小型化的半导体器件及其制造方法。该半导体器件包括具有表面4b和背面4c的布线基板的组件基板4;装载到组件基板4的表面4b上的控制用芯片2;与控制用芯片2相邻地被装载在表面4b上的芯片部件3;装载到组件基板4的背面4c上的第一输出用芯片7和第二输出用芯片8;设置在组件基板4的背面4c上的多个结合区1a;用密封用树脂形成,而且密封控制用芯片2和多个芯片部件3的密封部分6。每一个上述第一输出用芯片7和第二输出用芯片8,发热量都比控制用芯片2大,使由上述第一输出用芯片7和第二输出用芯片8发出的热向母板12散热,同时仅仅用密封用树脂而不使用金属帽地把表面4b一侧的装配部件密封起来以实现组件的小型化。
文档编号H01L25/07GK1442902SQ03104900
公开日2003年9月17日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年3月1日
发明者根岸干夫, 能登大树, 山田富男, 远藤恒雄 申请人:株式会社日立制作所
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