[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于安装具有较大发热量的半导体元件的情况的半导体装置及其制造方法。

背景技术

伴随着近些年的电子设备的多功能化、小型化、薄型化，在半导体装置中，具有向小型化、薄型化发展的趋势，并且端子数量也不断增加。作为1种实现该目的的半导体装置，已知有：没有像过去的QFP(方形扁平封装)型封装那样的向侧方突出的外部引线、而在半导体装置的下面一侧呈矩阵状地配置作为用于进行电连接的外部电极的焊锡球的所谓的BGA(球栅阵列)型的封装；呈矩阵状地配置外部电极的LGA(盘栅阵列)型的封装；以及同样在半导体装置的下面一侧沿着外围配置外部电极的QFN(无引线方形扁平)型的封装等。

当在这样的树脂密封(BGA、LGA、QFN等)型的半导体装置中安装具有较大发热量的半导体元件时，必须进行考虑散热性的设计，在特开平8-139223号公报中，揭示了一种具有如下所述结构的半导体装置。

这里，参照附图来说明上述特开平8-139223号公报中所揭示的过去的半导体装置。

图12是表示过去的半导体装置的剖面图。另外，图13是表示图12中的半导体装置的热传导体的立体图。

如图12以及图13所示，过去的半导体装置100由绝缘性树脂构成，包括：在其两面上形成通过通路孔7互相电连接的布线图案2的基板3；在基板3的主面(半导体元件安装面)上利用粘接剂4而进行安装的半导体元件1；电连接半导体元件1与基板3的布线图案2的金属细线5；呈矩阵状地配置在基板3的与半导体元件1的安装面相反一侧的面上、并且与基板3的布线图案2电连接的球电极8；以及覆盖基板3上的半导体元件1的安装面一侧与半导体元件1、并且使其上面的全部或者一部分表面从密封树脂体6向外部露出的热传导体9。上述热传导体9可以在与基板3接触之后用粘接剂(未图示)等固定，另外也可以不一定固定，而只是使其接触来进行配置。

热传导体9由Cu、Cu合金、Al、Al合金、或者Fe-Ni合金等的热传导性良好的材料构成，在外周附近的设置倾斜的部分(倾斜部)9a上设置多个开口部10。

在上述半导体装置100的结构中，因为从半导体元件1产生的热量除了通过通路孔7以及球电极8进行散热，还通过热传导体9从半导体元件1的主面一侧(图12中的上面一侧)进行散热，所以半导体装置100具有优越的散热性。

另外，通过在热传导体9的从密封树脂体6露出的部分的上面设置例如散热器等(未图示)，还更加能够提高从半导体元件1的主面一侧的散热效果。

而且，通过在热传导体9的倾斜部9a上设置多个开口部10，能够在进行树脂密封时比较容易地向热传导体9与半导体元件1的间隙中注入树脂，能够提高树脂的注入性。

接着，说明过去的半导体装置的制造方法。

如图14A所示，准备在两面形成布线图案2的基板3，如图14B所示，利用粘接剂4将半导体元件1粘接固定并安装在基板3的上面的各接合位置上。

然后，如图14C所示，利用金属细线5来电连接安装在基板3上的半导体元件1的电极焊盘(未图示)与设置在基板3的上面的布线图案2。

接着，如图14D所示，使热传导体9与基板3接触，以使其覆盖半导体元件1。热传导体9与基板3的接触部分可以用粘接剂(未图示)来固定，另外也可以不一定固定而只是接触。这里，热传导体9如图12、图13所示，是对大致矩形的板实施深冲加工等，在中央部分上设置棱柱形状部分，其顶部从密封树脂体6露出，成形为覆盖整个半导体元件1的盖子形状。另外，在外周附近的倾斜部9a上设置开口部10。

接着，如图14E所示，将安装了半导体元件1、用金属细线5进行电连接并且与热传导体9接触的基板3设置在密封金属模21的下金属模21A上，并且用密封金属模21的上金属模21B进行密封。这时，密封金属模21的上金属模21B的下面与热传导体9的上面成为相互接触的状态。在该状态下，从设置在密封金属模21的上金属模21B的水平方向上的注入口21s沿注入方向22s注入密封树脂体6。结果，用密封树脂体6覆盖基板3的上面的间隙，同时热传导体9的上面从密封树脂体6向外部露出。然后，在使密封树脂体6硬化以后，打开密封金属模21的上金属模21B与下金属模21A。

接着，如图14F所示，对于用密封树脂体6将上面密封后的基板3，利用旋转刀片(未图示)将其切断成以各半导体芯片为单位，从而实现单片化。

最后，通过在单片化后的基板3的底面的外部焊盘电极上设置焊锡球，以形成球电极8，构成外部端子，从而能够制造如图12所示的半导体装置100。