專利名稱：半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝配有半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，如多層電路板和半導(dǎo)體封裝，特別涉及裝配有多個(gè)半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件。
背景技術(shù)：
諸如移動(dòng)電話、筆記本電腦和數(shù)字照相機(jī)的典型移動(dòng)電子設(shè)備正經(jīng)歷快速的發(fā)展，變得更小、更薄和更輕。進(jìn)一步發(fā)展高性能、多功能的要求也非常明顯，滿足這些要求所必需的半導(dǎo)體器件和電路元件的小型化，以及這些電子元件的高密度裝配技術(shù)正在顯著地進(jìn)步。此外，隨著近年來(lái)半導(dǎo)體器件領(lǐng)域中微處理技術(shù)的發(fā)展，在制造更高密度、更大規(guī)模的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件上已經(jīng)取得了進(jìn)展，并且因此半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的功耗顯著增加，使得半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的大量熱量的散熱處理已經(jīng)變成了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。
作為傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的散熱裝置，已知的一種散熱手段是通過(guò)把高導(dǎo)熱金屬制成的散熱片附接在半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的表面上來(lái)散掉由半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。
圖6示出了設(shè)置有上述散熱裝置的傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖。如圖6所示，半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件100設(shè)置有基片101，安置在基片101的開(kāi)口101a上的半導(dǎo)體器件102，通過(guò)導(dǎo)熱性粘接劑103設(shè)置在圖中基片101的上表面的散熱器104，該散熱器104由鋁等制成。由此，半導(dǎo)體器件102產(chǎn)生的熱量被傳導(dǎo)到散熱器104，并從散熱器104設(shè)置的散熱片表面104a釋放到空氣中。此外，在半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件100中，設(shè)置在半導(dǎo)體器件102的電路形成表面(circuit formation surface)102a上的電極(圖中未示出)通過(guò)金線105、內(nèi)部布線106a和通路導(dǎo)體(via conductor)107連接到外部布線106b。此外，形成與外部布線106b連接的凸塊108。
然而，設(shè)置有基于這種散熱器的散熱裝置的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件需要巨大的裝配空間，并很難應(yīng)用于多芯片封裝(MCP，multi-chippackages)和系統(tǒng)封裝(SIP，system in package)之類的應(yīng)用中。為解決這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)公開(kāi)了設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，該散熱結(jié)構(gòu)能夠被裝配在小型電子器件上而不使用散熱器(例如，見(jiàn)JP H9-153679A、JP2001-244638A和JP2000-12765A)。
但是，文獻(xiàn)JP H9-153679A和JP2001-244638A中公開(kāi)的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件是關(guān)于裝配在封裝中或者電路板上的單個(gè)半導(dǎo)體器件的散熱構(gòu)件，不足以發(fā)散由高密度裝配在表面上或者M(jìn)CP或多層電路板等中的多個(gè)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的大量熱量。
此外，文獻(xiàn)JP2000-12765A中公開(kāi)的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件是關(guān)于裝配在基片表面上的半導(dǎo)體器件的散熱構(gòu)件，不足以散掉由容納于多層電路板等中的半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了這些問(wèn)題，并提供了一種半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，除了能高密度地裝配多個(gè)半導(dǎo)體器件外，還能夠有效散掉所述多個(gè)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件包括電絕緣層，包括多層電絕緣基片；第一半導(dǎo)體器件，安置在該電絕緣層內(nèi)；第二半導(dǎo)體器件，安置在該電絕緣層內(nèi)或該電絕緣層的主表面上；散熱部分，設(shè)置在該電絕緣層的主表面上；第一導(dǎo)熱路徑，用于連接該散熱部分和第一半導(dǎo)體器件；和第二導(dǎo)熱路徑，用于連接該散熱部分和第二半導(dǎo)體器件；其中第一半導(dǎo)體器件安置在該散熱部分的至少一部分和第二半導(dǎo)體器件之間。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的修改示例的橫截面示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖；圖6是設(shè)置有傳統(tǒng)散熱裝置的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件包括含有多層電絕緣基片的電絕緣層，安置在該電絕緣層內(nèi)的第一半導(dǎo)體器件，以及安置在該電絕緣層內(nèi)或該電絕緣層的主表面上的第二半導(dǎo)體器件。對(duì)于電絕緣基片沒(méi)有特別的限制，但可能使用例如用熱固性樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填料的合成材料制成的材料。對(duì)于電絕緣基片的層數(shù)沒(méi)有特別限制，可以是2層或更多。此外，電絕緣基片的厚度在例如10-600μm的范圍內(nèi)。此外，可以用通常已知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)第一和第二半導(dǎo)體器件的裝配，例如可用倒裝芯片接合技術(shù)來(lái)裝配(例如見(jiàn)JP 2002-261449A)。
除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件包括設(shè)置在電絕緣層主表面上的散熱部分、連接該散熱部分和第一半導(dǎo)體器件的第一導(dǎo)熱路徑以及連接該散熱部分和第二半導(dǎo)體器件的第二導(dǎo)熱路徑，其中第一半導(dǎo)體器件安置在該散熱部分的至少一部分和第二半導(dǎo)體器件之間。這樣，除了能夠?qū)崿F(xiàn)高密度地裝配第一和第二半導(dǎo)體器件外，通過(guò)分別連接到第一和第二半導(dǎo)體器件的第一和第二導(dǎo)熱路徑，還能夠高效地從散熱部分散掉由第一和第二半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。
導(dǎo)體圖案能夠用于散熱部分，例如使用通常已知的照相平板印刷技術(shù)在例如銅箔的金屬箔上形成圖案來(lái)形成所述散熱部分，該金屬箔被利用熱壓之類的方法安置在電絕緣層的主表面上。此外，多個(gè)熱通孔(thermal via)可用于第一和第二導(dǎo)熱路徑，例如可在電絕緣基片的想要的位置上用激光等形成通孔，并用含有金屬粉末和樹(shù)脂(例如，比如環(huán)氧樹(shù)脂的熱固性樹(shù)脂)的導(dǎo)熱性粘接劑填充這些通孔，再用熱壓之類的方法進(jìn)行熱/壓處理，來(lái)形成所述第一和第二導(dǎo)熱路徑。可以很容易地形成這種熱通孔，因此其優(yōu)選地作為本發(fā)明的第一和第二導(dǎo)熱路徑。應(yīng)該注意的是，例如上述通孔的直徑大約在100-500μm的范圍內(nèi)。另外，可以代替導(dǎo)熱性粘接劑，通過(guò)在通孔內(nèi)進(jìn)行金屬電鍍處理來(lái)形成第一和第二導(dǎo)熱路徑。而且，導(dǎo)體圖案與熱通孔可組合起來(lái)用于第一和第二導(dǎo)熱路徑。
另外，當(dāng)?shù)谝缓偷诙雽?dǎo)體器件的每單位體積產(chǎn)生的熱量(下文中稱作“生熱密度”)不同時(shí)，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件可進(jìn)一步包括連接第一半導(dǎo)體器件和第二半導(dǎo)體器件的橋接導(dǎo)熱路徑。這是因?yàn)?，具有較大生熱密度的半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)橋接導(dǎo)熱路徑傳遞到具有較小生熱密度的半導(dǎo)體器件，并且因此可以非常高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。此外，由于本結(jié)構(gòu)中具有不同生熱密度的第一和第二半導(dǎo)體器件通過(guò)橋接導(dǎo)熱路徑連接，所以熱傳導(dǎo)發(fā)生在器件之間且第一和第二半導(dǎo)體器件的溫度變得平衡。這樣，半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的內(nèi)部溫度變得均衡，熱不平衡的現(xiàn)象的出現(xiàn)得到防止，從而有可能提高半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件中的電連接可靠性。應(yīng)該注意的是，可以使用與用于形成上述第一和第二導(dǎo)熱路徑的方法類似的方法來(lái)形成橋接導(dǎo)熱路徑。特別的是，可以很容易地形成上述熱通孔，因而該熱通孔優(yōu)選地作為本發(fā)明的橋接導(dǎo)熱路徑。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件中，可以用倒裝芯片法裝配第一和第二半導(dǎo)體器件中的至少一個(gè)(下文簡(jiǎn)單地稱作“半導(dǎo)體器件”)。這是因?yàn)橛玫寡b芯片法接合半導(dǎo)體器件可以使半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件更小、更薄，從而可以滿足移動(dòng)電子設(shè)備更小、更薄的需求。另外，半導(dǎo)體器件和導(dǎo)熱路徑(第一或第二導(dǎo)熱路徑)可通過(guò)集熱墊片(pad)、導(dǎo)熱凸塊、集熱焊盤(land)中的至少一種來(lái)連接。這是因?yàn)榭梢苑浅８咝У厣⒌舭雽?dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。而且，集熱墊片和集熱焊盤中的至少一種的連接表面可以形成為凹凸形狀。這是因?yàn)橛捎谶B接表面的表面積被擴(kuò)大，從而可以非常高效地散掉半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。應(yīng)該注意到，當(dāng)例如集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤以這個(gè)順序形成在半導(dǎo)體器件和導(dǎo)熱路徑之間時(shí)，所述“連接表面”是在集熱墊片和集熱焊盤的情況下都與導(dǎo)熱凸塊接觸的表面。另外，上述凹凸形狀的凸起部分的高度(或凹陷部分的深度)優(yōu)選在0.5-10μm之間，從而使得連接表面的表面積進(jìn)一步擴(kuò)大。另外，普通的墊片、凸塊和焊盤可用作集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤。
另外，當(dāng)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件還包括橋接導(dǎo)熱路徑時(shí)，可采用倒裝芯片法裝配第二半導(dǎo)體器件，第二半導(dǎo)體器件和橋接導(dǎo)熱路徑可通過(guò)集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤中的至少一種連接。這是因?yàn)槟芊浅８咝У厣⒌舻诙雽?dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。同樣，這里的集熱墊片和集熱焊盤中的至少一種的連接表面可形成為凹凸形狀。這是因?yàn)橛捎谠撨B接表面的表面積增大，從而能非常高效地散掉第二半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。應(yīng)該注意的是，如上所述，普通的墊片、凸塊和焊盤可分別用作集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件中，第二半導(dǎo)體器件具有比第一半導(dǎo)體器件更大的表面積，并被安置成使得利用至少一個(gè)插入其間的電絕緣基片來(lái)覆蓋第一半導(dǎo)體器件。這是因?yàn)椋軌驅(qū)⒕哂休^小表面積的第一半導(dǎo)體器件容納于具有較大表面積的第二半導(dǎo)體器件和散熱部分之間，因此能夠很容易地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的小型化。而且，利用此種結(jié)構(gòu)，能夠形成在厚度方向上穿過(guò)電絕緣基片的該構(gòu)件的第一和第二導(dǎo)熱路徑，因此能夠縮短第一和第二導(dǎo)熱路徑的長(zhǎng)度。這樣，能夠從散熱部分以更好的效率散掉第一和第二半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。在本例中，例如具有計(jì)算功能的半導(dǎo)體器件(如中央處理單元CPU)可用作第一半導(dǎo)體器件，例如具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體器件(如存儲(chǔ)器)可用作第二半導(dǎo)體器件。具有計(jì)算功能的半導(dǎo)體器件表面積的典型值是約1.0cm2，具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體器件表面積的典型值是約3.0cm2，因而這些器件適于作為上述構(gòu)件中使用的半導(dǎo)體器件。下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例首先，參照合適的附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。這里參照的圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖。
如圖1所示，根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1包括含有電絕緣基片11a、11b和11c的電絕緣層11；安置在電絕緣層11b內(nèi)的第一半導(dǎo)體器件12；安置在電絕緣層11c內(nèi)的第二半導(dǎo)體器件13；設(shè)置在在電絕緣層11的電絕緣層11a側(cè)的主表面111上的散熱部分14；連接至散熱部分14和第一半導(dǎo)體器件12的第一導(dǎo)熱路徑15；連接散熱部分14和第二半導(dǎo)體器件13的第二導(dǎo)熱路徑16；以及連接第一半導(dǎo)體器件12和第二半導(dǎo)體器件13的橋接導(dǎo)熱路徑17。這里，第一和第二半導(dǎo)體器件12、13可以具有不同的生熱密度。另外，第二導(dǎo)熱路徑16由安置在電絕緣基片11c內(nèi)的導(dǎo)體圖案16a和在電絕緣基片11a、11b厚度方向形成的熱通孔16b組成。另外，第一導(dǎo)熱路徑15由在電絕緣基片11a厚度方向形成的多個(gè)熱通孔組成，橋接導(dǎo)熱路徑17由在電絕緣基片11b厚度方向形成的一個(gè)熱通孔組成。第一半導(dǎo)體器件12安置在散熱部分14的一部分和第二半導(dǎo)體器件13之間。這樣，除了能夠?qū)崿F(xiàn)高密度地裝配第一和第二半導(dǎo)體器件12、13外，通過(guò)分別連接到第一和第二半導(dǎo)體器件12、13的第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16，能夠從散熱部分14高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件12、13產(chǎn)生的熱量。
另外，由于半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1含有橋接導(dǎo)熱路徑17，導(dǎo)致橋接導(dǎo)熱路徑17中產(chǎn)生了由第一半導(dǎo)體器件12和第二半導(dǎo)體器件13之間的溫度差異引起的熱通量，從而使熱量從具有較大生熱密度的半導(dǎo)體器件傳導(dǎo)到具有較小生熱密度的半導(dǎo)體器件。這樣，可以非常高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件12和13產(chǎn)生的熱量。這里，具有較大生熱密度的半導(dǎo)體器件可以是第一和第二半導(dǎo)體器件12、13中的任一個(gè)。
以上是有關(guān)本發(fā)明第一實(shí)施例的描述，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。例如，圖1中設(shè)置了橋接導(dǎo)熱路徑17，但本發(fā)明也可以不設(shè)置橋接導(dǎo)熱路徑。此外，在圖1中，第一半導(dǎo)體器件12和第二半導(dǎo)體器件13之間僅安置了單層電絕緣基片，但也可以設(shè)置兩層或更多層電絕緣基片。另外，第二半導(dǎo)體器件13也可以裝配在電絕緣層11的電絕緣基片11c側(cè)的主表面112上。另外，除了第一和第二半導(dǎo)體器件12、13之外，還可以裝配一個(gè)另外的半導(dǎo)體器件或多個(gè)半導(dǎo)體器件(圖中未示出)。而且，第一導(dǎo)熱路徑、第二導(dǎo)熱路徑、橋接導(dǎo)熱路徑和散熱部分的數(shù)量并不局限于圖1中所示的數(shù)量。另外，第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16可以具有不同的橫截面。此外，電絕緣層11的側(cè)面113上可進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)第二散熱部分(圖中未示出)。另外，如圖2所示，在半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件10中，散熱部分14也可以設(shè)置在電絕緣層11兩邊的主表面111和112上。在圖2所示的構(gòu)件中，第二導(dǎo)熱路徑16由在電絕緣基片11c厚度方向上形成的多個(gè)熱通孔組成。應(yīng)該注意的是，圖1、2中僅示出了描述本發(fā)明所必需的元件，而象用來(lái)傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體和電極端子這樣的元件通常設(shè)置在電絕緣層11中。當(dāng)然，第一導(dǎo)熱路徑15和第二導(dǎo)熱路徑16可以用作傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體，而散熱部分14可以用作電極端子。
第二實(shí)施例接下來(lái)，參照合適的附圖來(lái)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。這里參照的圖3是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的第二實(shí)施例的橫截面示意圖。應(yīng)該注意的是，在圖3中，與根據(jù)上述第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)具有相同結(jié)構(gòu)的部件用相同的數(shù)字標(biāo)記表示，并省略其描述。
如圖3所示，根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件2包括含有4層電絕緣基片21a至21d的電絕緣層21，設(shè)置在電絕緣基片21b中的共用導(dǎo)熱路徑22，第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16均與該共用導(dǎo)熱路徑22連接。該構(gòu)件的其它方面與上述半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)相同。這樣，能夠非常高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件12、13產(chǎn)生的熱量。應(yīng)該注意到，用于形成散熱部分14的方法同樣能用作形成共用導(dǎo)熱路徑22的方法。另外，共用導(dǎo)熱路徑22可以用作接地層或電源層。
以上是有關(guān)本發(fā)明第二實(shí)施例的描述，但本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。例如，圖3中設(shè)置了橋接導(dǎo)熱路徑17，但本發(fā)明也可以不設(shè)置橋接導(dǎo)熱路徑。此外，在圖3中，第一半導(dǎo)體器件12和第二半導(dǎo)體器件13之間僅設(shè)置了單層電絕緣基片，但也可以設(shè)置兩層或更多層電絕緣基片。另外，第二半導(dǎo)體器件13也可以裝配在電絕緣層21的電絕緣基片21d側(cè)的主表面212上。另外，除了第一和第二半導(dǎo)體器件12、13之外，還可以裝配一個(gè)另外的半導(dǎo)體器件或多個(gè)半導(dǎo)體器件(圖中未示出)。另外，第一導(dǎo)熱路徑、第二導(dǎo)熱路徑、橋接導(dǎo)熱路徑和散熱部分的數(shù)量并不局限于圖3中所示的數(shù)量。另外，第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16可以具有不同的橫截面。另外，散熱部分14可以設(shè)置在電絕緣層21兩邊的主表面211和212上。此外，電絕緣層21的側(cè)面213上可進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)第二散熱部分(圖中未示出)。應(yīng)該注意的是，圖3中僅示出了描述本發(fā)明所必需的元件，而象用來(lái)傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體和電極端子這樣的元件通常設(shè)置在電絕緣層21中。當(dāng)然，第一導(dǎo)熱路徑15和第二導(dǎo)熱路徑16可以用作傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體，而散熱部分14可以用作電極端子。
第三實(shí)施例接下來(lái)，參照合適的附圖描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。這里參照的圖4是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的第三實(shí)施例的橫截面示意圖。應(yīng)該注意的是，在圖4中，與上述第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)具有相同結(jié)構(gòu)的部件用相同的數(shù)字標(biāo)記表示，并省略其描述。
如圖4所示，在根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件3中，第一和第二半導(dǎo)體器件12、13用倒裝芯片法來(lái)進(jìn)行裝配。另外，第二導(dǎo)熱路徑16由在電絕緣基片11a和11b厚度方向上形成的多個(gè)熱通孔組成。另外，在第一半導(dǎo)體器件12與第一導(dǎo)熱路徑15的連接區(qū)域中，從第一半導(dǎo)體器件12一側(cè)按照集熱墊片31、導(dǎo)熱凸塊32和集熱焊盤33的這個(gè)順序進(jìn)行設(shè)置。同樣地，在第二半導(dǎo)體器件13與第二導(dǎo)熱路徑16的連接區(qū)域中，以及在第二半導(dǎo)體器件13與橋接導(dǎo)熱路徑17的連接區(qū)域中，從第二半導(dǎo)體器件13一側(cè)按集熱墊片31、導(dǎo)熱突起32和集熱焊盤33的這個(gè)順序進(jìn)行設(shè)置。該構(gòu)件在其它方面均與上述半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)相同。這樣，由于能有效地將熱量從第一和第二半導(dǎo)體器件12、13分別傳導(dǎo)到第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16，因此能夠非常高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件12、13產(chǎn)生的熱量。
以上是有關(guān)本發(fā)明第三實(shí)施例的描述，但本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。例如，圖4中設(shè)置了橋接導(dǎo)熱路徑17，但本發(fā)明也可以不設(shè)置橋接導(dǎo)熱路徑。此外，第一半導(dǎo)體器件12和第二半導(dǎo)體器件13之間的電絕緣基片的層數(shù)也沒(méi)有特別的限制。另外，第二半導(dǎo)體器件13也可以裝配在電絕緣層11的電絕緣基片11c側(cè)的主表面112上。另外，除了第一和第二半導(dǎo)體器件12、13之外，還可以安裝一個(gè)另外的半導(dǎo)體器件或多個(gè)半導(dǎo)體器件(圖中未示出)。另外，第一導(dǎo)熱路徑、第二導(dǎo)熱路徑、橋接導(dǎo)熱路徑和散熱部分的數(shù)量并不局限于圖4中所示的數(shù)量。另外，第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16可以具有不同的橫截面。另外，散熱部分14可以設(shè)置在電絕緣層11兩邊的主表面111和112上。此外，電絕緣層11的側(cè)面113上可進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)第二散熱部分(圖中未示出)。應(yīng)該注意的是，附圖4中僅示出了描述本發(fā)明所必需的元件，而象用來(lái)傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體和電極端子這樣的元件通常設(shè)置在電絕緣層11中。當(dāng)然，第一導(dǎo)熱路徑15和第二導(dǎo)熱路徑16可以用作傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體，而散熱部分14可以用作電極端子。
第四實(shí)施例接下來(lái)，參照合適的附圖描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。這里參照的圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件的橫截面示意圖。應(yīng)該注意的是，在圖5中，與根據(jù)上述第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)具有相同結(jié)構(gòu)的部件均采用相同的數(shù)字標(biāo)記，并省略其描述。
如圖5所示，在根據(jù)第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件4中，安置第二半導(dǎo)體器件43使其通過(guò)電絕緣基片11b覆蓋第一半導(dǎo)體器件42。另外，與第一半導(dǎo)體器件42相比，第二半導(dǎo)體器件43具有更大的表面積和更小的生熱密度。例如，第一半導(dǎo)體器件42可以是具有計(jì)算功能的半導(dǎo)體器件，如中央處理單元，而第二半導(dǎo)體器件43可以是具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體器件，如存儲(chǔ)器。另外，第二導(dǎo)熱路徑16由在電絕緣基片11a和11b厚度方向上形成的多個(gè)熱通孔組成。該構(gòu)件的其它部分與上述半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件1(見(jiàn)圖1)的相同。這樣，除了能夠?qū)⒕哂休^小表面積的第一半導(dǎo)體器件42容納在具有較大表面積的第二半導(dǎo)體器件43和散熱部分14之間之外，通過(guò)分別連接到第一和第二半導(dǎo)體器件42、43的第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16，還能高效地散掉第一和第二半導(dǎo)體器件42、43產(chǎn)生的熱量。因此，除了高散熱性能外，還可以提供一種能容易地實(shí)現(xiàn)小型化的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件。
以上是有關(guān)本發(fā)明第四實(shí)施例的描述，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。例如，圖5中設(shè)置了橋接導(dǎo)熱路徑17，但本發(fā)明也可以不設(shè)置橋接導(dǎo)熱路徑。此外，在圖5中，第一半導(dǎo)體器件42和第二半導(dǎo)體器件43之間僅設(shè)置了單層電絕緣基片，但也可以設(shè)置兩層或更多層電絕緣基片。另外，第二半導(dǎo)體器件43也可以裝配在電絕緣層11的電絕緣基片11c側(cè)的主表面112上。另外，除了第一和第二半導(dǎo)體器件42、43之外，還可以安裝一個(gè)另外的半導(dǎo)體器件或多個(gè)半導(dǎo)體器件(圖中未示出)。另外，第一導(dǎo)熱路徑、第二導(dǎo)熱路徑、橋接導(dǎo)熱路徑和散熱部分的數(shù)量并不局限于附圖5中所示的數(shù)量。另外，第一和第二導(dǎo)熱路徑15、16可以具有不同的橫截面。另外，散熱部分14可以設(shè)置在電絕緣層11兩邊的主表面111、112上。此外，電絕緣層11的側(cè)面113上可進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)第二散熱部分(圖中未示出)。應(yīng)該注意的是，圖5中僅示出了描述本發(fā)明所必需的元件，而象用來(lái)傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體和電極端子這樣的元件通常設(shè)置在電絕緣層11中。當(dāng)然，第一導(dǎo)熱路徑15和第二導(dǎo)熱路徑16可以用作傳輸電信號(hào)的通路導(dǎo)體，而散熱部分14可以用作電極端子。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，不僅能實(shí)現(xiàn)多個(gè)半導(dǎo)體器件的高密度裝配，還能有效地散掉多個(gè)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量，因而能夠容易地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件(如MCP和多層電路板)的小型化。因此，本發(fā)明可適用于其中需要被制作為更小、更薄的器件的電子設(shè)備，比如移動(dòng)電話。
本發(fā)明可以以其它的形式實(shí)施，而不違背其精神和本質(zhì)特征。本申請(qǐng)中公開(kāi)的實(shí)施例從各方面來(lái)說(shuō)應(yīng)被認(rèn)為是示例性的，而非限制性的。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求表明，而不是上述描述文字，在與權(quán)利要求等價(jià)的意義和范圍內(nèi)的所有修改均包含在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件包括電絕緣層，包括多層電絕緣基片；第一半導(dǎo)體器件，安置在所述電絕緣層內(nèi)；第二半導(dǎo)體器件，安置在所述電絕緣層內(nèi)或所述電絕緣層的主表面上；散熱部分，設(shè)置在所述電絕緣層的主表面上；第一導(dǎo)熱路徑，用于連接所述散熱部分和所述第一半導(dǎo)體器件；和第二導(dǎo)熱路徑，用于連接所述散熱部分和所述第二半導(dǎo)體器件；其中所述第一半導(dǎo)體器件安置在所述散熱部分的至少一部分和所述第二半導(dǎo)體器件之間。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體器件每單位體積產(chǎn)生的熱量不同，以及其中所述半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件進(jìn)一步包括連接所述第一半導(dǎo)體器件和所述第二半導(dǎo)體器件的橋接導(dǎo)熱路徑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體器件中的至少一個(gè)用倒裝芯片法裝配。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第一半導(dǎo)體器件用倒裝芯片法裝配，以及其中所述第一半導(dǎo)體器件和所述第一導(dǎo)熱路徑通過(guò)集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤中的至少一種來(lái)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第二半導(dǎo)體器件用倒裝芯片法裝配，以及其中所述第二半導(dǎo)體器件和所述第二導(dǎo)熱路徑通過(guò)集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤中的至少一種來(lái)連接。
6.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第二半導(dǎo)體器件用倒裝芯片法裝配，以及其中所述第二半導(dǎo)體器件和所述橋式導(dǎo)熱路徑通過(guò)集熱墊片、導(dǎo)熱凸塊和集熱焊盤中的至少一種來(lái)連接。
7.如權(quán)利要求4至6中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述集熱墊片和所述集熱焊盤中的至少一種的連接表面被形成為凹凸形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第二半導(dǎo)體器件具有比所述第一半導(dǎo)體器件更大的表面積，并被安置來(lái)使其通過(guò)至少一個(gè)插入其間的所述電絕緣基片覆蓋所述第一半導(dǎo)體器件。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第一半導(dǎo)體器件是具有計(jì)算功能的半導(dǎo)體器件，以及其中所述第二半導(dǎo)體器件是具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體器件。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述第一和第二導(dǎo)熱路徑中的至少一個(gè)包括由導(dǎo)熱性粘接劑形成的部分，所述導(dǎo)熱性粘接劑含有金屬粉末和樹(shù)脂。
11.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，其中所述橋接導(dǎo)熱路徑的至少一部分由導(dǎo)熱性粘接劑形成，所述導(dǎo)熱性粘接劑含有金屬粉末和樹(shù)脂。
全文摘要
所提供的一種半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件(1)包括含有多層電絕緣基片(11a至11c)的電絕緣層(11)、第一半導(dǎo)體器件(1 2)、第二半導(dǎo)體器件(13)、設(shè)置在電絕緣層(11)的主表面(111)上的散熱部分(14)、連接至散熱部分(14)和第一半導(dǎo)體器件(12)的第一導(dǎo)熱路徑(15)，和連接至散熱部分(14)和第二半導(dǎo)體器件(13)的第二導(dǎo)熱路徑(16)，其中第一半導(dǎo)體器件(12)設(shè)置在散熱部分(14)的至少一部分和第二半導(dǎo)體器件(13)之間。這樣提供了一種半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件，除了能高密度地裝配多個(gè)半導(dǎo)體器件之外，該半導(dǎo)體器件裝配構(gòu)件還能高效地散掉由多個(gè)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1700452SQ200510072838
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者熊野豐, 小掠哲義, 山田徹 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社