半导体器件及其制造方法技术

技术编号:7809854 阅读:155 留言:0更新日期:2012-09-27 14:21
本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法,所述半导体器件包括:衬底;半导体元件,布置在所述衬底上;以及由焊接材料组成的导热构件。所述导热构件覆盖所述半导体元件,并且连接至形成在所述衬底上的连接焊垫。在所述导热构件上布置有散热体。所述导热构件将所述半导体元件热连接至所述散热体,减小了可能从半导体元件发出电磁噪声或电磁噪声可能入射到半导体元件上的风险。

【技术实现步骤摘要】

本文讨论的实施例涉及。
技术介绍
在一些技术中,使用热连接至半导体元件的 诸如散热器(heat spreader)、热沉(heat sink)和散热器盖(radiator cap)之类的散热体(heat radiator)(散热体与半导体元件之间插入有导热构件)来将半导体器件中包括的半导体元件处产生的热散发。从减小由于电磁噪声造成半导体元件故障的风险的角度来看,可以在半导体元件周边布置屏蔽构件,或者诸如热沉和散热器盖之类的散热体可以用作屏蔽构件(例如,参见日本特许专利公开号2009-105366、2002-158317以及2005-026373和国际专利申请的日本国家公开号2006-510235)。屏蔽构件或者用作屏蔽构件的散热体布置在半导体元件上或布置为覆盖半导体元件,并且电连接至导电部,例如半导体元件所安装的衬底的处于地(GND)电位的部分。然而,这些屏蔽构件或散热体的制作可能导致半导体器件的部件数量增多或者导致相对重大的设计变更,并且可能引起例如成本增加以及组装步骤的数量增多。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案,一种半导体器件包括衬底(substrate);电极部,布置在所述衬底上;半导体元件,布置在所述衬底上;导热构件,由焊接材料(soldermaterial)组成,所述导热构件覆盖所述半导体元件并且连接至所述电极部;以及散热体,布置在所述导热构件上。根据本专利技术的另一个方案,一种制造半导体器件的方法包括如下步骤在衬底上配设(placing)半导体元件,所述衬底上形成有电极部;在所述半导体元件上配设散热体,导热构件插入在所述散热体与所述半导体元件之间,所述导热构件由焊接材料组成;以及按压所述散热体从而使得所述导热构件覆盖所述半导体元件,并且使得所述导热构件连接至所述电极部。利用本专利技术,能够促成具有散热功能和电磁屏蔽功能的半导体器件,而没有成本增加的风险,还能够使得半导体器件的制造效率提高。附图说明图I示出了根据第一实施例的示例半导体器件;图2是根据第一实施例的示例半导体器件的主要部分的示意性平面图;图3是从散热体的凹部上方看去的示意性平面图;图4A和图4B示出了根据第一实施例的示例衬底制备步骤;图5A和图5B示出了根据第一实施例的示例半导体元件安装步骤;图6A和图6B示出了根据第一实施例的示例底填树脂涂敷步骤;图7示出了根据第一实施例的示例密封构件配设步骤;图8A和图8B不出了根据第一实施例的不例密封步骤;图9A和图9B示出了根据第一实施例的示例球附着(ball attachment)步骤;图IOA和图IOB示出了示例导热构件;图11示出了另一种形式的示例半导体器件;图12A和图12B示出了如何形成其他形式的半导体器件的示例;图13A和图13B示出了如何形成其他形式的半导体器件的另一个示例; 图14A和图14B示出了根据第二实施例的示例半导体器件;图15A和图15B不出了根据第三实施例的不例半导体器件;图16A和图16B示出了根据第三实施例的示例衬底制备步骤;图17A和图17B示出了根据第三实施例的示例半导体元件安装步骤;图18示出了根据第三实施例的示例密封构件配设步骤;图19A和图19B示出了根据第三实施例的示例密封步骤;图20A和图20B示出了根据第三实施例的示例底填树脂涂敷步骤;图21A和图21B示出了另一个示例半导体器件形成步骤;图22A和图22B示出了根据第四实施例的示例半导体器件;图23A和图23B示出了根据第四实施例的半导体器件的第一变型例;图24A和图24B示出了根据第四实施例的半导体器件的第二变型例;图25A和图25B示出了另一个示例半导体器件形成步骤;图26A和图26B示出了其他形式的半导体器件;图27A和图27B示出了根据第五实施例的示例半导体器件;图28A和图28B示出了根据第六实施例的示例半导体器件;图29是示出导热构件的粘附(adhesiveness)的第一说明图;图30A和图30B是示出导热构件的粘附的第二说明图;以及图31A和图31B是示出导热构件的粘附的第三说明图。具体实施例方式将参照附图描述一些实施例,其中,贯穿始终以相似的附图标记指代相似的元件。(a)第一实施例现在将描述第一实施例。图I示出了根据第一实施例的示例半导体器件。根据第一实施例的半导体器件IOA包括衬底(配线板)11和布置在衬底11上的半导体元件(半导体芯片)12。衬底11具有布置在与半导体元件12相对的表面上的电极部(衬底电极焊垫)lla。衬底电极焊垫Ila通过孔(via) Ild电连接至处于地(GND)电位的内部配线Ilc和布置在衬底11内部的信号线(未示出)。半导体元件12具有电极部(芯片电极焊垫)12a,所述电极部12a布置在与衬底11相对的表面上,位于对应于衬底电极焊垫Ila的位置。半导体元件12通过连接至相对的衬底电极焊垫Ila的芯片电极焊垫12a而安装(以倒装芯片方式安装)在衬底11上,凸块(bump) 13插入在芯片电极焊垫12a与相对的衬底电极焊垫Ila之间。底填树脂14布置在衬底11与半导体元件12之间并且围绕半导体元件12的外围。半导体器件IOA包括覆盖安装在衬底11上的半导体元件12的导热构件15。该导热构件15可以由具有高度可加工性(workability)的导热且导电的材料组成。例如,导热构件15可以由焊接材料组成。半导体元件12的上表面和导热构件15通过插入在它们之间的接合层16a而彼此接合在一起。可以使用金属化层作为接合层16a。该金属化层可以是例如包括钛(Ti)层和金(Au)层的层叠结构(Ti/Au)。此外,该金属化层可以是例如包括Ti层、镍-钒(Ni-V)层和Au层的层叠结构(Ti/Ni-V/Au)。这些层叠结构可以通过例如溅射来形成。而且,可以使用基于Ni的镀层(Ni-based plated layer)来作为用作接合层16a的金属化层,只要该金属化层可以连接至导热构件15即可。导热构件15覆盖半导体元件12的上表面,沿着半导体元件12的侧表面和底填树 脂14的侧表面(倒角部(fillet portion))延伸,并且连接至布置在衬底11上的电极部(连接焊垫)lib。图2是根据第一实施例的示例半导体器件的主要部分的示意性平面图。在图2中未示出导热构件15。在半导体器件IOA中,在上表面上布置有接合层16a的半导体元件12安装在衬底11上,底填树脂14布置在衬底11与半导体元件12之间并且围绕半导体元件12的外围。连接焊垫Ilb布置在衬底11上从而包围安装有半导体元件12的区域。导热构件15覆盖安装在连接焊垫Ilb内的区域中的半导体元件12,并且连接至连接焊垫lib。如图I所示,连接至导热构件15的连接焊垫Ilb通过孔Ild电连接至布置在衬底11内处于GND电位的内部配线11c。如上所述连接至连接焊垫Ilb的导热构件15起到了屏蔽构件的作用,即减小了从半导体元件12发出电磁噪声的风险或者电磁噪声从外部入射到半导体元件12的风险。散热体17布置在衬底11的安装有半导体元件12的表面上。图3是从散热体17的凹部17a上方看去的示意性平面图。散热体17具有如图I和图3所示的凹部17a。该散热体17布置在衬底11上,使得半导体元件12和覆盖半导体元件12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.25 JP 2011-0681761.一种半导体器件,包括 衬底; 电极部,布置在所述衬底上; 半导体元件,布置在所述衬底上; 导热构件,由焊接材料组成,所述导热构件覆盖所述半导体元件并且连接至所述电极部;以及 散热体,布置在所述导热构件上。2.根据权利要求I所述的半导体器件,其中,所述导热构件沿着所述半导体元件的上表面和多个侧表面而布置。3.根据权利要求I所述的半导体器件,其中,所述电极部处于地电位。4.根据权利要求I所述的半导体器件,其中,所述电极部包围所述半导体元件。5.根据权利要求I所述的半导体器件,还包括 树脂层,布置在所述衬底与所述半导体元件之间。6.根据权利要求I所述的半导体器件,还包括 树脂层,布置在所述衬底与所述半导体元件之间,其中, 所述导热构件具有与所述树脂层连通的开ロ。7.根据权利要求I所述的半导体器件,其中, 所述散热体具有用于容纳所述导热构件的凹部,并且 所述导热构件沿着所述凹部的内表面而布置。8.根据权利要求I所述的半导体器件,还包括 第一接合层,布置在所述半导体元件的上表面与所述导热构件之间;以及 第二接合层,布置在所述导热构件的上表面与所述散热体之间。9.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:井原匠
申请(专利权)人:富士通半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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