半导体装置的制造方法
【专利说明】半导体装置
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]在此通过引用全部并入2014年9月19日提交的日本专利申请第2014-191224号的公布内容，包括说明书、附图和摘要。
技术领域
[0003]本发明涉及半导体装置，并且更为具体而言，涉及用于具有安装在配线板之上的多个半导体芯片的半导体装置的技术。
【背景技术】
[0004]日本未审查专利申请公开第2005-223008号公开了一种半导体模块，其中功率M0S芯片(控制侧元件)5、功率M0S芯片(同步整流侧元件)以及用于驱动在这些芯片上形成的M0SFET的栅极的驱动1C芯片9通过倒装芯片接合安装在安装板3上。在该模块中，散热器53放置于功率M0S芯片5的背面并且散热器53延伸至散热器53覆盖驱动1C芯片9的位置。功率M0S芯片5和驱动1C芯片9囊封入具有树脂材料61的单个封装内。
[0005]日本未审查专利申请公开第2012-33559号公开了一种半导体装置200，该半导体装置200包括基板101、放置于基板上的半导体元件103、通过间隔件201放置于半导体元件之上的散热部件107以及覆盖基板101的上部、半导体元件103、间隔件201以及散热部分107的密封部件105 (参见图5)。它还公开了半导体装置600，该半导体装置包括在半导体基板101上并排放置的多个半导体芯片(元件)103、通过粘合剂102A放置于半导体芯片103之上的散热部件107以及覆盖基板101的上部、半导体芯片103以及散热部件107的密封部件105 (参见图20A和图20B)。
【发明内容】
[0006]本申请发明人检查了下述的半导体装置:包括配线板、通过粘合剂在配线基板上平面地并列放置的第一半导体芯片和第二半导体芯片，用于连接在所述配线板的上表面上形成的多个端子和所述第一半导体芯片和第二半导体芯片的接合焊盘的多根导线，以及使用树脂覆盖所述第一半导体芯片和第二半导体芯片以及所述导线的密封部件。因此，本申请发明人发现了下面的问题。具体而言，本申请发明人检查了上述半导体装置的散热结构。在本申请发明人所检测的半导体装置中，第一半导体芯片和第二半导体芯片的操作保证温度设置为125°或更低。
[0007]本申请发明人首先检查了下述的结构:在第一半导体芯片的上表面和第二半导体芯片的上表面之上放置一个散热板，每个通过粘合剂、间隔件以及粘合剂。
[0008]第一半导体芯片和第二半导体芯片每个具有矩形上表面并且第一半导体芯片的上表面的尺寸为6x8mm并且第二半导体芯片的上表面的尺寸是2.5x3.5mm。多个接合焊盘是以交错的模式沿着上表面的边缘(侧边)布置在第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面，因此可以安装间隔件的区域比第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面的尺寸小。估计显示位于第一半导体芯片之上的间隔件应是测量为4.5x6.5x0.4(厚度)mm的矩形平行六面体并且位于第二半导体芯片之上的间隔件应是测量为1x2x0.5 (厚度)mm的矩形平行六面体。因此，进一步检查所产生的结果是，发现了下面的问题。
[0009]首先，发明人发现了下面的问题:由于待安装至第二半导体芯片上表面的间隔件较小，将间隔件安装(放置和接合)在第二半导体芯片之上的工作效率相当低并且安装工作不能稳定的进行，因此制造产量较低。
[0010]其次，发明人由于检查下述结构而发现了下面的问题:所述结构中，两个散热板通过粘合剂、间隔件和粘合剂分别放置在第一半导体芯片的上表面和第二半导体芯片的上表面之上。在此结构中，由于第二半导体芯片之上的间隔件的底部区域(1x2mm)较小并且间隔件和散热板之间粘合区域较小，待放置在第二半导体芯片之上的散热板的底部区域不能足够大以实现期望的操作保证温度。如果增加散热板的底部区域，散热板可能倾斜。而且，已发现散热板和间隔件之间或者间隔件和第二半导体芯片之间可能发生剥离。
[0011]本发明的目的是提供用于改善具有安装在配线板之上的半导体芯片的半导体装置的散热特征的技术。
[0012]本发明的上述和其他目的和新颖特征根据本说明书的下面的具体描述和附图将会更加清楚。
[0013]本文将公开的本发明的一个主要方面在下面简要概述。
[0014]根据本发明的一个方面，提供了一种半导体装置，该装置包括:配线板，该配线板具有芯片安装表面和在所述芯片安装表面上形成的多个电极焊盘；半导体芯片，位于所述配线板的芯片安装表面，具有多个接合焊盘；多根导线，用于连接所述电极焊盘和所述接合焊盘；散热器，位于所述半导体芯片之上；以及密封部件，所述密封部件覆盖所述配线板的芯片安装表面、所述半导体芯片、所述导线、第一间隔件以及散热板。所述间隔件位于配线板的芯片安装表面和半导体芯片之间并且所述密封部件位于所述半导体芯片和散热器之间。
[0015]下面是通过本发明的上述主要方面实现的有益效果的简要描述。
[0016]根据本发明，改善半导体装置的散热特征。
【附图说明】
[0017]图1是显示根据本发明第一实施方式的半导体装置的上表面侧内部结构的平面视图。
[0018]图2是沿图1的线A-A截取的截面视图；
[0019]图3是显示可用于根据第一实施方式的半导体装置的间隔件的厚度和面积之间关系的图表；
[0020]图4是显示根据本发明第二实施方式的半导体装置的上表面侧内部结构的平面视图；
[0021]图5是沿图4的线B-B截取的截面视图；
[0022]图6是沿图4的线C-C截取的截面视图。
【具体实施方式】
[0023]说明书中描述的原则
[0024]若需要或为了方便起见，本发明的优选实施方式可以在不同的部分分别描述，但这样描述的实施方式，除非明确地另外指出，不是彼此不相关的。无论它们描述的顺序如何，一个实施方式可以部分地是另外实施方式的具体形式，或者一个实施方式可以部分地或全部地是另外实施方式的变形。基本上，相同元件或事物的描述不再重复。在优选实施方式中，当对于一个元件指明一个具体的数值时，除非明确地另外指出或者除非理论上限定为该数值或除非上下文显然要求该元件限制为该具体数值，该数值对于该元件而言不是必须的。
[0025]在本发明的实施方式中材料或成分的描述中，表达“X包括A”不排除包括A之外的元素的材料或成分，除非明确地另外指出或者除非上下文明显要求排除另外的元素。如果表达涉及成分，它意味着“X包含A作为主要成分”。例如，术语“硅部件”显然不仅指代由纯硅制成的部件，还指代由包含硅作为主要成分的SiGe (锗硅)合金或另外类型的多成分合金制成的部件或包含另外添加剂的部件。类似地，例如，术语“镀金”、“铜层”、以及“镀镍”显然不仅指代由纯金、Cu和镍制成的部件，还指代分别包含金、Cu和镍作为主要成分的多成分材料制成的部件。
[0026]而且，即使对于一个元件指明一个具体的数值或数量，该元件的数值或数量可以大于或小于该具体的数值或数量，除非明确地另外指出或者除非另论上限定为该具体的数值或数量或者除非上下文要求该元件限定为该具体的数值或数量。
[0027]在举例说明优选实施方式的附图中，相同或相似元件分配相同或相似的附图标记并且基本上它们的描述不再重复。
[0028]关于附图，可以甚至在截面视图中省略阴影线等，如果阴影线可导致图表看起来复杂或容易区分所关注的区域和空白的话。与此相关，可以甚至对于平面视图中闭合孔省略背景轮廓线，如果孔的轮廓根据解释是清楚的话等。而且，即使附图不显示界面视图，可以添加阴影线或点图案以澄清所关注的区域不是空白或清楚地显示区域的边界。
[0029]下面将通过采用下述半导体装置描述优选实施方式:所述半导体装置中，并入CPU(中央处理单元)核心、存储器核心、图形核心以及接口核心的SoC(芯片上的系统)芯片以及并入D/A转换器电路等的PHY (物理层)芯片等并列设置于配线板之上，作为BGA (球网格阵列)半导体装置的一个实例。在此半导体装置中，