半导体封装体及其制造方法与流程

文档序号:21733580发布日期:2020-08-05 01:29阅读:122来源:国知局
半导体封装体及其制造方法与流程

本发明涉及一种半导体封装体,特别涉及一种具有将从半导体装置产生的热进行散热的散热用构件的半导体封装体。



背景技术:

随着半导体装置的高频化、动作的高速化,存在从半导体装置产生的热增大的趋势,正在普及一种将散热器(heatspreader)作为用于将该热散到外部的散热用构件而使其与半导体芯片的主面接触的构造的半导体封装体。作为其一例,可列举专利文献1。

另外,在具有多种芯片状的半导体装置(半导体芯片)的多芯片封装体中,在起因于各个半导体芯片的厚度不同而与各自的主面接触的散热器的高度不同的情况下,在进行封装体化之后需要进行用于使多个散热器的主面(上表面)一致为同一平面的研磨工序。

在专利文献2中公开了如下结构:在具有多种半导体芯片的多芯片封装体中,以跨越多个半导体芯片的方式配置兼作发射极电极的散热用构件。但是,在为了进行绝缘密封而使用传递模塑工艺的情况下,如果模具与散热器的密合性不完整则密封树脂残留于散热器上,因此,公开了为了防止散热性下降而需要进行使用喷砂处理等来去除密封树脂的工序。

另外,关于成为半导体封装体的状态下的研磨和喷砂处理,需要考虑因冲击引起的半导体封装体的损伤来一点点地推进,而且需要进行精密的尺寸测定和清洗工序等,从而成为生产率下降的大的主要原因。

在专利文献3中公开了如下结构:在将不同厚度的半导芯片体接合到作为散热构件的散热片(heatsink)时,以使有源面一致的方式对散热片实施了弯曲加工。但是,如果采用该结构,则导致在散热片的与半导体芯片的安装面相反侧的背面产生台阶,在将散热片接合到作为最终的散热构件的风冷翅片等时,对涂布于散热片的背面的散热油脂施加的面压变得不均匀,有可能无法进行均匀的散热。

专利文献1:日本专利第4593616号公报

专利文献2:日本特开2013-73964号公报

专利文献3:日本特开2007-184424号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

如以上说明的那样,在具有多种半导体芯片的多芯片封装体中,有时需要进行用于使多个散热器的上表面一致为同一平面的研磨工序,或者需要进行去除残留于散热器上的密封树脂的工序,在该情况下,存在生产率下降这样的问题。

本发明是为了解决如上述那样的问题而完成的,其目的在于提供一种在具有多种半导体芯片的多芯片封装体中能够提高生产率的半导体封装体。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的半导体封装体具备:绝缘基板;第一半导体芯片,有源面经由多个第一接合材料接合于所述绝缘基板的第一主面上;第二半导体芯片,有源面经由多个第二接合材料接合于所述第一主面上,厚度比所述第一半导体芯片薄;散热构件,下表面接合有所述第一半导体芯片的与所述有源面相反的主面以及所述第二半导体芯片的与所述有源面相反的主面;以及密封树脂,不搭上所述散热构件的上表面而与所述散热构件的侧壁的至少一部分相接,将所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片在所述绝缘基板上进行密封,其中,在所述散热构件中,接合有所述第一半导体芯片的第一接合部的厚度比接合有所述第二半导体芯片的第二接合部的厚度薄。

发明的效果

根据本发明所涉及的半导体封装体,在散热构件的上表面不存在密封树脂,因此不需要进行通过研磨等来去除密封树脂的工序,能够提高生产率。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的结构的截面图。

图2是表示本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的结构的平面图。

图3是说明本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的制造方法的截面图。

图4是说明本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的制造方法的截面图。

图5是说明本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的制造方法的截面图。

图6是说明本发明所涉及的实施方式1的半导体封装体的制造方法的截面图。

图7是管芯接合(die-bond)了半导体芯片的散热器的平面图。

图8是从上表面侧观察的中介基板的平面图。

图9是从下表面侧观察的中介基板的平面图。

图10是从上表面侧观察的树脂密封前的中介基板的平面图。

图11是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例1的半导体封装体的结构的截面图。

图12是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例2的半导体封装体的结构的截面图。

图13是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例3的半导体封装体的结构的截面图。

图14是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例4的半导体封装体的结构的截面图。

图15是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例5的半导体封装体的结构的截面图。

图16是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例6的半导体封装体的结构的截面图。

图17是表示本发明所涉及的实施方式1的变形例6的半导体封装体的结构的平面。

图18是说明本发明所涉及的实施方式2的半导体封装体的制造方法的截面图。

图19是说明本发明所涉及的实施方式2的半导体封装体的制造方法的截面图。

图20是说明本发明所涉及的实施方式2的半导体封装体的制造方法的变形例的截面图。

具体实施方式

<实施方式1>

<装置结构>

图1是表示本发明所涉及的实施方式1中的半导体封装体100的结构的截面图。如图1所示,在半导体封装体100中,半导体芯片11(第一半导体芯片)和半导体芯片12(第二半导体芯片)的主面经由接合层2分别管芯接合于散热器3(散热构件)的管芯接合部21及22(第一及第二接合部)上。

半导体芯片11及12的作为与管芯接合于接合层2的主面相反侧的主面的有源面分别倒装片式安装于配置于作为绝缘基板的中介基板5的第一主面(上表面)上的多个内凸点41。此外,在中介基板5的与设置有内凸点41的上表面相反侧的第二主面(下表面)上设置有多个外凸点42。

在将接合于散热器3的半导体芯片11及12倒装片式安装于内凸点41的状态的中介基板5的端缘部,与散热器3接近地设置有坝(dam)61(障壁),在由坝61、散热器3以及中介基板5规定的区域内填充有密封树脂62,半导体芯片11及12被树脂密封。密封树脂62不仅对半导体芯片11及12进行树脂密封,还被填充在设置于散热器3的端缘部的台阶部32与坝61之间,密封树脂62进一步隆起至台阶部32的中途,从而将散热器3与坝61坚固地进行接合。

半导体芯片11及12例如是包括si(硅)半导体的si半导体装置,在有源面设置有半导体芯片的电路图案、电极图案,它们接合于内凸点41,由此半导体芯片11及12能够经由内凸点41和外凸点42而与封装体外部电连接。在此,接合被定义为利用焊料等导电材料或树脂等绝缘材料将多个构件接在一起。此外,能够将使半导体芯片11及12与中介基板5接合的内凸点41分别称为第一及第二接合材料。

中介基板5例如是包含玻璃环氧和cu(铜)等导体层的玻璃环氧基板,是未图示的上表面、下表面以及内部的布线图案通过未图示的通孔被接线而将内凸点41与外凸点42进行电连接的中继基板。

设置于中介基板5的端缘部的坝61由使二氧化硅填料分散于环氧树脂而成的坝剂形成,密封树脂62由使二氧化硅填料分散于环氧树脂而成的液状的树脂形成,具有电绝缘性。

图2是将图1所示的半导体封装体100从上表面侧、即散热器3的与管芯接合部21及22相反侧的主面(上表面)观察的平面图,观察到散热器3的上表面、包围散热器3的坝61以及填充于散热器3与坝61之间的密封树脂62。此外,在散热器3的中央部设置有填充密封树脂62时的排气的开口部31,在开口部31内也填充有密封树脂62,但是在散热器3的上表面不存在密封树脂62,散热器3的上表面作为半导体封装体100的上表面暴露。此外,图2中的a-a线上的向视截面相当于图1。

在散热器3的上表面不残留密封树脂62,因此不需要进行通过研磨等来去除密封树脂62的工序,能够提高生产率。

<制造方法>

接着,使用作为按顺序示出制造工序的截面图的图3~图6来说明半导体封装体100的制造方法。

首先,如图3所示,准备cu制的散热器3。散热器3具有搭载半导体芯片11的管芯接合部21以及搭载半导体芯片12的管芯接合部22,管芯接合部21的从散热器3的上表面起的厚度例如是2mm,管芯接合部22的从散热器3的上表面起的厚度例如是2.2mm,成为在2个管芯接合部间具有高低差的台阶构造。2个管芯接合部间为厚度比2个管芯接合部薄的凹部cp。此外,散热器3的上表面平坦,不具有台阶。另外,散热器3的平面方向的大小在最大部分处例如是10mm×20mm。另外,在散热器3的上表面侧的端缘部形成有例如宽度0.5mm、高度0.5mm的台阶部32。

以使管芯接合部21及22成为上侧的方式配置散热器3,通过分配器向管芯接合部21及22上供给管芯接合用粘接剂20。对于管芯接合用粘接剂20,通过使用作为例如包含ag纳米粉末的低温烧结剂的ag烧结剂,来通过固化温度200℃进行固化。

在供给有管芯接合用粘接剂20的管芯接合部21及22上分别搭载半导体芯片11及12。半导体芯片11及12均是实验用的si半导体装置,半导体芯片11是例如厚度0.4mm,平面方向的大小是7mm×8mm,半导体芯片12是例如厚度0.2mm,平面方向的大小是8mm×8mm。在搭载了半导体芯片11及12的状态下将散热器3投入到烤炉,通过加热来将管芯接合用粘接剂20进行固化,从而将半导体芯片11及12分别管芯接合到管芯接合部21及22。

如上述那样,散热器3在2个管芯接合部间具有高低差,管芯接合部21比管芯接合部22低0.2mm。而且,半导体芯片11的厚度是0.4mm,半导体芯片12的厚度是0.2mm,因此通过在管芯接合部21上管芯接合有半导体芯片11且在管芯接合部22上管芯接合有半导体芯片12,半导体芯片11的有源面和半导体芯片12的有源面位于同一平面上。

接着,在图4所示的工序中,将管芯接合了半导体芯片11及12后的散热器3以使半导体芯片11及12朝下的方式搭载于中介基板5上。中介基板5是例如厚度0.4mm,平面方向的大小是13mm×23mm。

中介基板5成为具有多个例如直径0.2mm的圆形电极(未图示)且在此处搭载内凸点41的构造。内凸点41由包含sn(锡)和sb(锑)的焊料制成,是例如直径0.3mm的球体。

在中介基板5的面对半导体芯片11的区域和面对半导体芯片12的区域中,内凸点41的配置个数、配置图案不同,分别设定成与半导体芯片11及12的有源面的电极(未图示)的配置个数、配置图案对应。此外,半导体芯片11及12的有源面的电极例如是直径0.2mm的圆形电极,在接触了内凸点41的状态下进行焊接,进行倒装片式连接。此外,在倒装片式连接中能够使用周知的技术,因此省略说明。

接着,如图5所示,在中介基板5上将半导体芯片11及12进行倒装片式连接之后,使用分配器机器人在中介基板5的端缘部将坝剂描画3圈,并固化,由此形成例如宽度1mm、高度2mm的坝61。作为坝剂,能够使用cob(chiponboard:板上芯片)用的环氧树脂。

此外,将坝61与散热器3接近地设置,但设置成与散热器3的端缘部之间隔开间隙。另外,将坝61的高度设为至少不超出散热器3的上表面的高度,设为在后续工序中注入了液状的密封树脂62的情况下从坝61与散热器3的端缘部之间的间隙隆起的液状的密封树脂62不浸润上升至散热器3的上表面的高度。因此,期望坝61的高度为从中介基板5的上表面至散热器3的上表面的高度的20%~95%的高度。

接着,在图6所示的工序中,使用分配器机器人将液状的密封树脂62注入到由坝61、散热器3以及中介基板5规定的区域内,在间隙中填充密封树脂62。通过设置坝61,即使在液状的密封树脂62的粘度低的情况、例如在常温下小于50pa·s的情况下,也能够防止所注入的密封树脂62流出到中介基板5外,能够将密封树脂62填充至预定的高度。

此时,在从散热器3的端缘部与坝61之间的间隙注入液状的密封树脂62的情况下,散热器3的开口部31(图2)起到排气的作用,由此能够防止在密封树脂62内封入大气而形成空隙(void)。之后,将中介基板5投入到烤炉,通过加热将密封树脂62进行固化,由此将密封树脂62固化来进行绝缘密封。

此外,也可以从散热器3的开口部31注入液状的密封树脂62,在该情况下,散热器3的端缘部与坝61之间的间隙起到排气的作用,并且液状的密封树脂62从该间隙隆起并固化,由此将散热器3与坝61坚固地进行接合。另外,通过从开口部31注入液状的密封树脂62,能够均等地填充液状的密封树脂62。

最后,在设置于中介基板5的下表面的例如直径0.5mm的圆形电极(未图示)上搭载由焊料制成的外凸点42,使焊料熔融,由此能够得到图1所示的半导体封装体100。此外,外凸点42包含sn(锡)、ag(银)以及cu,是例如直径0.7mm的球体。

经过以上的工序,能够得到在散热器3的上表面不残留密封树脂62的半导体封装体100。

图7是将管芯接合了半导体芯片11及12的散热器3、即图4所示的状态的散热器3从半导体芯片11及12的有源面侧观察的平面图。设置于散热器3的中央部的开口部31例如是沿着凹部cp的长边方向的长度为6mm、沿着凹部cp的短边方向的长度为宽度3mm的长圆形。此外,开口部31的形状不限定于此,个数也不限定于1个。另外,设置开口部31的位置也不限定于散热器3的中央部。

图8是将中介基板5从上表面侧观察的平面图,设置有用于搭载内凸点41的多个电极51,除了设置有电极51的部分和端缘部以外被阻焊料55所覆盖。

图9是将中介基板5从下表面侧观察的平面图,设置有用于搭载外凸点42的多个电极52,除了设置有电极52的部分和端缘部以外被阻焊料55所覆盖。

图10是在中介基板5上经由内凸点41接合搭载有半导体芯片11及12的散热器3并形成了坝61的状态、即图5所示的状态下从散热器3的上表面侧观察的平面图。在该阶段,能够观察到设置于散热器3的端缘部的台阶部32。

通过将散热器3的开口部31用作注入液状的密封树脂62时的注入孔,即使在间隙小而密封树脂62难以浸透的情况下也能够进行均等的树脂注入。

散热器3的端缘部的台阶部32具有如下效果:使散热器3的侧面的沿面距离变长,防止由于液状的密封树脂62从散热器3的侧面浸润上升至上表面并覆盖上表面而使散热性下降。另外,如图1所示,密封树脂62被设置成隆起至台阶部32的中途,将散热器3与坝61坚固地进行接合,因此具有抑制散热器3与中介基板5之间的剥离的效果。

<其它应用例>

对于以上说明的实施方式1的半导体封装体100能够进行以下的应用。即,示出了作为半导体芯片11及12均应用了实验用的si半导体装置的例子,但是不限定于此,能够应用sic(碳化硅)半导体装置、gan(氮化镓)半导体装置、gaas(镓砷)半导体装置等,得到与si半导体装置同样的效果。

另外,示出了作为形成接合层2的管芯接合用粘接剂20使用ag烧结剂的例子,但是也可以使用au(金)-sn(锡)系焊料、pb(铅)-sn(锡)系焊料、sn(锡)-sb(锑)系焊料等,得到与使用ag烧结剂的情况同样的效果。

另外,作为散热器3使用了cu,但是还能够应用cu钨合金、cic(cu/invar/cu)包层材料等,得到与使用cu的情况同样的效果。

另外,通过对散热器3实施ni/au镀敷,在使用焊料形成接合层2的情况下,容易形成接合层2。另外,通过对散热器3使用al并实施cu镀敷,能够实现轻量化。

另外,说明了内凸点41由包含sn和sb的焊料制成,但是设为由au-sn系焊料制成或由pb-sn系焊料制成也得到同样的效果。另外,通过au柱形(stud)凸点与ag粘接剂的组合以及使用具有cu核的焊料球的连接也得到同样的效果。

另外,通过在散热器3的端缘部形成台阶部32,使与密封树脂62的界面的长度变大,从而增加密合强度,能够延长直至水分等浸透为止的时间,能够改善可靠性。

另外,通过使散热器3的台阶部32存在于比坝61的顶点低的位置,能够使所注入的密封树脂62可靠地覆盖台阶。

另外,通过在散热器3的、管芯接合部21与管芯接合部22的相连部分(管芯接合部间)设置厚度比2个管芯接合部薄的凹部cp,并未成为厚度不同的2个管芯接合部连续的构造。如果通过切削加工来形成厚度不同的部分连续而成为台阶的部分,则在台阶的角部产生带有曲率的部分。而且,如果以搭上带有曲率的部分的方式配置半导体芯片,则有可能半导体芯片以倾斜的状态被接合,或者在带有曲率的部分与半导体芯片之间产生间隙而作为空隙残留。但是,通过设置凹部cp,成为厚度不同的2个管芯接合部分离的构造,能够防止产生这些不良状况。另外,在散热器3上形成开口部31时,也通过形成在厚度薄的凹部cp,得到容易加工这样的效果。

另外,说明了外凸点42由包含sn、ag以及cu的焊料制成,但是设为由sn(锡)-zn(锌)系焊料制成或由bi(铋)-sn(锡)系焊料制成也得到同样的效果。另外,通过au柱形凸点与ag粘接剂的组合以及使用以cu为核的焊料球的连接也得到同样的效果。并且,也可以代替外凸点42而使用具有插入安装用的引脚的pga(pingridarray:引脚网格阵列),还可以使用将用于搭载外凸点42的电极52(图9)用作表面安装用的电极的lga(landgridarray:触点陈列)。

另外,作为中介基板5使用了玻璃环氧基板,但是使用聚酰亚胺基板、陶瓷基板等也得到同样的效果。

另外,作为坝61使用了分散有二氧化硅填料的环氧树脂,但是也可以由pps(polyphenylenesulfide:聚苯硫醚)等具有耐热性的树脂部件或铝板等构成坝,另外,设为将中介基板5的端缘部加工成坝形状的结构也得到同样的效果。

另外,在密封树脂62的粘度高的情况、例如在常温下50pa·s以上且500pa·s以下的情况下,认为所注入的密封树脂62在中介基板5的端缘部或其跟前停止流动,因此在该情况下,能够省略使用图5说明的设置坝61的工序,在使用图4说明的将散热器3搭载于中介基板5上的工序之后,使用分配器机器人将液状的密封树脂62以覆盖散热器3的侧面部的方式进行注入。

另外,如图1所示,密封树脂62形成为到达坝61的顶点部分,与到坝61的高度的中途为止停住的情况相比,与散热器3密合的面积变大,能够改善对于温度循环的可靠性。

另外,作为液状的密封树脂62使用了分散有二氧化硅填料的环氧树脂,但是也可以将氧化铝作为填料,在使用硅酮树脂的情况下也得到同样的效果。

<变形例1>

在以上说明的实施方式1的半导体封装体100中,设为在散热器3的2个管芯接合部间具有高低差的台阶构造,来应对厚度不同的半导体芯片11及12,但是通过对厚度不同的半导体芯片使用大小不同的内凸点,也能够应对厚度的差异。

即,如图11所示的半导体封装体100a那样,将厚度0.4mm的半导体芯片11接合于直径0.3mm的内凸点411(接合材料),将厚度0.2mm的半导体芯片12接合于直径0.5mm的内凸点412(接合材料),由此能够使用将管芯接合部21及22的厚度均设为2mm的散热器3a。通过这样使用直径、即高度不同的内凸点,不需要在2个管芯接合部间设置高低差,因此能够将使用图3说明的向管芯接合部21及22上供给管芯接合用粘接剂20的方法变更为使用掩模进行粘接剂的供给的生产率高的印刷供给。

另外,通过散热器3a的2个管芯接合部的厚度统一,散热器3a的制造成本降低,而且还得到容易获得的效果。

<变形例2>

在实施方式1的半导体封装体100中,由配置于中介基板5上的内凸点41的高度决定散热器3与中介基板5之间的间隙长度,但是也可以设置用于设定间隙长度的支承体。

即,也可以如图12所示的半导体封装体100b那样,设置从散热器3b的管芯接合部21与管芯接合部22之间向中介基板5侧延伸的突起部33,其顶端与中介基板5的主面相接,且利用焊料或树脂的接合部413来与中介基板5接合。

通过设置突起部33,能够利用突起部33的高度来更准确地设定散热器3b与中介基板5之间的间隙长度。另外,通过设置散热器3b与中介基板5直接相接的部分,在不设置突起部33情况下仅施加到半导体芯片11及12与中介基板5之间的内凸点41的热应力还施加到突起部33,从而热应力分散,施加到内凸点41的热应力减轻。其结果,半导体封装体的可靠性提高。

此外,在图12中示出了突起部33的顶端通过接合部413来与中介基板5接合的例子,但是也可以设为不设置接合部413而仅使突起部33的顶端与中介基板5的主面接触的结构。通过不设置接合部413,能够降低制造成本和制造工序数。

另外,通过设置突起部33,能够将中介基板5的热直接排到散热器3b,还具有抑制中介基板5的温度上升的效果。

此外,突起部33既可以是圆柱状,也可以是四棱柱状,另外,不限于1个,也可以设置多个。

另外,通过代替突起部33而在图1所示的散热器3的2个管芯接合部之间的凹部cp与中介基板5之间夹入圆柱状或四棱柱状的隔离件,也能够得到与半导体封装体100b同样的效果。在该情况下,既可以将隔离件接合于散热器3和中介基板5,也可以使其仅进行接触。

<变形例3>

在实施方式1的半导体封装体100中,由配置于中介基板5上的内凸点41支承了散热器3,但是也可以设置用于支承散热器3的支承体。

即,也可以如图13所示的半导体封装体100c那样,设置从散热器3c的设置有管芯接合部21及22的一侧的主面的端缘部向中介基板5侧延伸的多个突起部33,使其顶端与中介基板5的主面相接。

通过在散热器3c的端缘部设置多个突起部33,能够利用突起部33的高度来更准确地设定散热器3c与中介基板5之间的间隙长度,并且使散热器3c的从中介基板5起的高度固定,能够确保相对于中介基板5的平行度。

另外,通过设置散热器3c与中介基板5直接相接的部分,在不设置突起部33的情况下仅施加到半导体芯片11及12与中介基板5之间的内凸点41的热应力还施加到突起部33,从而热应力分散,施加到内凸点41的热应力减轻。其结果,半导体封装体的可靠性提高。

此外,也可以利用焊料或树脂的接合部413来将多个突起部33的顶端与中介基板5接合。另外,突起部33既可以是圆柱状,也可以是四棱柱状。

另外,通过代替突起部33而在图1所示的散热器3的2个管芯接合部侧的主面的端缘部与中介基板5之间夹入圆柱状或四棱柱状的多个隔离件,也能够得到与半导体封装体100c同样的效果。在该情况下,既可以将隔离件接合于散热器3和中介基板5,也可以使其仅进行接触。

<变形例4>

在实施方式1的半导体封装体100中,将半导体芯片11及12中产生的热主要从散热器3的上表面进行排热,但是也可以向中介基板5侧进行排热。

即,如图14所示的半导体封装体100d那样,设置从散热器3d的管芯接合部21与管芯接合部22之间向中介基板5侧延伸的突起部34,使其顶端贯通中介基板5而暴露于中介基板5的下表面,在突起部34的顶端接合与外凸点42相同高度的外凸点421。

由此,还能够将半导体芯片11及12中产生的热经由突起部34和外凸点421排到外部,能够提高半导体封装体整体的散热效率。

另外,通过设置散热器3d与中介基板5直接相接的部分,在不设置突起部34的情况下仅施加到半导体芯片11及12与中介基板5之间的内凸点41的热应力还施加到突起部34,从而热应力分散,施加到内凸点41的热应力减轻。其结果,半导体封装体的可靠性提高。

另外,突起部34既可以是圆柱状,也可以是四棱柱状,另外,不限于1个,也可以设置多个。此外,在将突起部34设为四棱柱状的情况下,通过在四棱柱的顶端接合多个外凸点421,能够提高散热效率。

此外,通过将外凸点421例如直接接合到设置于安装半导体封装体100d的母基板(未图示)上的散热焊盘等,能够将半导体芯片11及12中产生的热排到外部。

<变形例5>

在实施方式1的半导体封装体100中,散热器3的上表面平坦,但是也可以在上表面设置冷却翅片。

即,也可以如图15所示的半导体封装体100e那样,在散热器3e的上表面设置风冷翅片35来进一步提高散热效率。通过设为这样的结构,无需粘接到设置于外部的冷却块等而能够提高冷却能力。

<变形例6>

在半导体芯片的动作频率超过1ghz的区域中,如果半导体芯片的有源面被相对介电常数大的密封树脂62覆盖则有可能引起特性劣化,有时期望有源面不被密封树脂62覆盖的构造。为此,考虑通过内凸点41的排列来挡住密封树脂62以避免密封树脂62流入至内凸点41的排列的内侧,或者将密封树脂62的粘度设定得高使得粘度在常温下为50pa·s以上且500pa·s以下以避免密封树脂62流入至内凸点41的排列的内侧,由此确保有源面不被密封树脂62覆盖的构造。

作为除这些以外的方法,考虑通过在半导体芯片的周围也形成坝来利用坝挡住密封树脂62的方法。在图16中示出其一例。

图16所示的半导体封装体100f除了具备设置于中介基板5的端缘部的坝61以外,还具备与内凸点41的排列接近地设置的坝63(内部障壁)。坝63设置于内凸点41的排列的外周,因此在使用图6说明的密封树脂62的注入工序中注入液状的密封树脂62时,密封树脂62被坝63挡住,密封树脂62不注入到内凸点41的排列的内侧。因此,半导体芯片11及12的有源面不被密封树脂62覆盖,半导体芯片11及12的有源面与中介基板5的主面之间成为中空区域hr。此外,坝63为了挡住密封树脂62而设置成至少与内凸点41的高度相同的高度。

关于坝63,能够在使用图4说明的将散热器3搭载于中介基板5上的状态下使用分配器机器人将坝剂在内凸点41的排列的外周进行描画来形成。

另外,也可以在使用图4说明的将散热器3搭载于中介基板5上的工序之前、且在中介基板5上搭载了内凸点41的排列的状态下,使用分配器机器人将坝剂在内凸点41的排列的外周进行描画来形成。

关于坝63的坝剂,能够与坝61同样地使用cob(chiponboard)用的环氧树脂,也可以在使用图5说明的工序中使用分配器机器人将坝剂在中介基板5的端缘部进行描画之后,在坝61的固化工序中还将坝63进行固化。

图17是为了示出中介基板5上的坝63的配置状态而简便地省略散热器3和坝61而示出的半导体封装体100f的俯视图。被坝63包围的区域成为中空区域hr。

<实施方式2>

关于图1所示的实施方式1的半导体封装体100的制造方法,使用图3~图6进行了说明,说明了将接合有半导体芯片11及12的1个散热器3搭载于1片中介基板5的制造方法,但是也可以使用能够在1片中介基板上搭载多个散热器3的多面安装基板,最终将中介基板按每个散热器3进行单片化来得到各自独立的半导体封装体。

图18和图19是说明本发明所涉及的实施方式2的半导体封装体的制造方法的截面图。图18示出了使用例如能够将4个散热器3按2行2列搭载的多面安装中介基板50(多面安装绝缘基板)的例子,示出了在多面安装中介基板50上经由多个内凸点41接合4个散热器3、且在由坝61、散热器3以及多面安装中介基板50规定的区域内填充了密封树脂62的阶段。此外,在图18中,针对与使用图1说明的半导体封装体100相同的结构附加相同的符号,省略重复的说明。

另外,直至图18所示的阶段为止的制造工序与使用图3~图6说明的实施方式1的制造方法相同,因此省略重复的说明。

多面安装中介基板50是绝缘基板,例如是包含玻璃环氧和cu等导体层的玻璃环氧基板,厚度为0.4mm。平面方向的大小具有能够对1个散热器3分配13mm×23mm的面积的面积,在分配给1个散热器3的区域(称为单位区域)中,与实施方式1的中介基板5同样地,上表面、下表面以及内部的布线图案通过未图示的通孔被接线,另外,如图8和图9所示,设置有用于搭载内凸点41的多个电极51和用于搭载外凸点42的多个电极52。而且,在各单位区域间设置有用于单片化的多个狭缝sl。另外,以沿着坝61的方式设置有多个狭缝sl。

另外,在使用分配器机器人将坝剂在多面安装中介基板50的端缘部进行描画时,以与任意的散热器3的端部均不接触、且在单片化时还能够去除坝61的方式从散热器3的端部隔开规定距离地进行描画。将该规定距离设为能够放入在单片化中使用的装置、例如切割锯的刀刃的距离。

图19示出了将多面安装中介基板50进行单片化的工序,以设置于单位区域间的多个狭缝sl和以沿着坝61的方式设置的多个狭缝sl为目标,例如放入切割锯的刀刃,按每个散热器3来与密封树脂62一同地切断多面安装中介基板50来进行单片化,并分离坝61。

最后,在设置于多面安装中介基板50的下表面的例如直径0.5mm的圆形电极(未图示)上搭载由焊料制成的外凸点42,使焊料熔融,由此能够同时得到如图19所示的各自独立的多个半导体封装体200。

这样,通过使用能够搭载多个散热器3的多面安装中介基板50,能够将使用内凸点41的连接和密封工序一并进行,能够提高生产率。

此外,在上述中说明了使用切割锯将多面安装中介基板50进行单片化的例子,但是也可以通过线切割和激光熔断等方法进行单片化。此外,单位区域间的多个狭缝sl和沿着坝61的多个狭缝sl也可以不是必须设置的,但是在多面安装中介基板50是难以切断的陶瓷基板等的情况下,通过设置狭缝sl,切断变得容易。

另外,在上述中说明了使用能够将4个散热器3按2行2列搭载的中介基板50的例子,但是散热器3的搭载个数不限定于此,也可以通过使用能够搭载更多的散热器3的中介基板来谋求进一步提高生产率。

<变形例>

在以上说明的实施方式2的半导体封装体的制造方法中示出了将各自独立的多个散热器3搭载于多面安装中介基板50的例子,但是也可以将用厚度薄的连结部连结多个散热器而成的散热器搭载于多面安装中介基板50,并最终将散热器和中介基板进行单片化来得到各自独立的半导体封装体。

图20示出了在多面安装中介基板50上经由多个内凸点41接合例如将4个散热器3按2行2列连结而成的连结型散热器30(连结型散热构件)、且在由坝61、连结型散热器30以及多面安装中介基板50规定的区域内填充了密封树脂62的阶段。此外,在图20中,针对与使用图1说明的半导体封装体100相同的结构附加相同的符号,省略重复的说明。

另外,直至图20所示的阶段为止的制造工序与使用图3~图6说明的实施方式1的制造方法相同,因此省略重复的说明。连结型散热器30是例如铜制的,具有将4个散热器3按2行2列连结的大小,在散热器3间设置有连结部cn。

连结部cn形成为与散热器3的主体部分相比薄,容易切断。

通过使用这样的连结型散热器30来与多面安装中介基板50一同地进行单片化,能够进一步提高生产率。

此外,多面安装中介基板50其工序复杂、成品率低且制造困难,因此通过在连结型散热器上接合多个单片的中介基板,还能够谋求提高生产率。

详细说明了本发明,但是上述的说明在所有方面均是例示的,本发明不限定于此。解释为未例示的无数个变形例不脱离本发明的范围而可设想的。

此外,本发明能够在其发明的范围内将各实施方式自由地进行组合或者将各实施方式适当进行变形、省略。

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