半导体器件及其制造方法

文档序号:7145653阅读:117来源:国知局
专利名称:半导体器件及其制造方法
技术领域
此处所讨论的实施例涉及一种半导体器件及其制造方法。
背景技术
经由热传导材料(例如焊料或接合剂)将散热器(例如散热片或热沉)连接到包括在半导体器件中的半导体元件并通过利用散热器发射出由半导体元件产生的热量的技术是众所周知的。例如,这种半导体器件组装方法如下。对设置在半导体元件和散热器之间的热传导材料(例如焊料)进行加热,使其熔化,然后将其固化。用热传导材料(例如接合剂)来接合半导体兀件和散热器。对于用这种方法组装的半导体器件,例如,固定包围位于散热器上的半导体元件的框状隔离部并使在组装时流动的热传导材料容纳在隔离部内部的技术是众所周知的。此夕卜,在与半导体元件相对的散热器的区域中或者沿其周围形成凹入部(沟槽)并使流动的热传导材料容纳在凹入部中的技术是众所周知的。日本特许专利公开号2007-234781。日本特许专利公开号2007-258448。日本特许专利公开号10-294403。日本特许实用新型公开号05-11470。对于通过利用热传导材料将半导体元件和散热器连接的半导体器件,在例如组装时流动的热传导材料可从半导体元件中流出或者由于爆裂的结果在流出之后散布。流出或散布的热传导材料可导致半导体器件中的电气故障(例如短路)。即使容纳或存储流动的热传导材料的部分形成在散热器上或散热器内,热传导材料也可以从半导体元件中流出或者由于爆裂的结果散布。这可能导致电气故障。

发明内容
根据一个方案,提供一种半导体器件,包括:衬底;半导体元件,设置在所述衬底上方;热传导材料,设置在所述半导体元件上方;以及散热器,设置在所述热传导材料上方,所述散热器具有布置在与所述半导体元件相对的区域外侧且朝所述衬底突出的多个突起。利用本发明,能够防止所述热传导材料朝所述衬底的流出或散布或者由其导致的电气故障。


图1A和图1B是根据第一实施例的半导体器件的实例;图2A和图2B是用于描述在第一实施例中衬底制备步骤的实例的示意图;图3A和图3B是用于描述在第一实施例中半导体元件和多个电子部件安装步骤的实例的不意图;图4A和图4B是用于描述在第一实施例中底部填充树脂填充步骤的实例的示意图;图5A和图5B是用于描述在第一实施例中密封材料对准步骤的实例的示意图;图6A和图6B是用于描述在第一实施例中密封步骤的实例的示意图;图7A和图7B是用于描述在第一实施例中球安装步骤的实例的示意图;图8A和图8B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例(第I部分);图9A和图9B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例(第2部分);图1OA和图1OB是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例(第3部分);图1lA和图1lB是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例(第4部分);图12A和图12B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例(第5部分);图13A、图13B、图13C和图13D是具有另一种结构的半导体器件组装步骤的示意性剖视图;图14是具有另一种结构的半导体器件的示意性平面图;图15是在具有另一种结构的半导体器件组装步骤中热传导材料的状态的实例(第I部分);图16是在具有另一种结构的半导体器件组装步骤中热传导材料的状态的实例(第2部分);图17是在具有另一种结构的半导体器件组装步骤中热传导材料的状态的实例(第3部分);图18是在具有另一种结构的半导体器件组装步骤中热传导材料的状态的实例(第4部分);图19A和图19B是组装步骤的实例的示意性剖视图;图20是还具有另一种结构的半导体器件的示意性剖视图;图21A和图21B是用于描述将非导电材料用作热传导材料的情况的示意图(第I部分);图22A和图22B是用于描述将非导电材料用作热传导材料的情况的示意图(第2部分);图23A、图23B和图23C是形成在散热器上的多个突起的形状的实例(第I部分);图24A、图24B和图24C是形成在散热器上的多个突起的形状的实例(第2部分);图25A、图25B和图25C是位于散热器上的高度不同的多个突起的半导体器件的实例;图26A和图26B是根据第二实施例的半导体器件的实例;图27是根据第二实施例的半导体器件组装步骤的实例的示意性剖视图;图28A和图28B是根据第三实施例的半导体器件的实例;图29A和图29B是根据第三实施例的半导体器件的另一个实例;图30A和图30B是根据第四实施例的半导体器件的实例;图31A和图31B是根据第五实施例的半导体器件的实例;图32A和图32B是根据第五实施例的半导体器件组装步骤的实例的示意性剖视图;图33A和图33B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例(第I部分);图34A和图34B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例(第2部分);以及图35是使用片状散热器的半导体器件的实例。
具体实施例方式首先将对第一实施例进行描述。图1A和图1B是根据第一实施例的半导体器件的实例。图1B是根据第一实施例的半导体器件的实例的示意性平面图。图1A是沿图1B的线Ll-Ll的示意性剖视图。根据第一实施例的半导体器件IOA包括衬底(布线衬底)11和半导体元件(半导体芯片)12以及安装在衬底11上的多个电子部件13。衬底11和半导体元件12中的每一个具有位于与其它表面相对的其表面上的电极焊盘(图1A或图1B中未示出)。衬底11的电极焊盘电性连接至多个导电部分(未示出),例如形成在衬底11中的多个布线或多个通孔。半导体元件12的电极焊盘经由多个凸块(bump)14连接至衬底11的电极焊盘,并且半导体元件12倒装芯片安装于衬底11上。一个或多个(在该实例中为8个)电子部件13安装在通过利用接合构件(例如焊料)形成在其内安装有半导体元件12的衬底11的区域外侧的电极焊盘(图1A或图1B中未示出)上。可将多个无源部件(例如芯片电容器、LC过滤器和铁氧体磁珠)用作多个电子部件13。底部填充树脂15设置在衬底11和半导体元件12之间以及半导体元件12的侧面上。散热器17通过散热器17和衬底11之间的热传导材料16设置在其上方安装有半导体元件12的热传导材料16的衬底11的表面上方。半导体元件12经由热传导材料16热连接至散热器17。可将具有导热性的材料用作热传导材料16。此外,可将具有良好可加工性的材料用作热传导材料16是可取的。例如,可将金属材料(如焊料)用作热传导材料16。如果将焊料用作热传导材料16,那么可使用各种材料或组合物。例如,可使用铟(In)基焊料、铟-银(In-Ag)基焊料、锡-铅(Sn-Pb)基焊料、锡-铋(Sn-Bi)基焊料、锡-银(Sn-Ag)基焊料、锡-锑(Sn-Sb )基焊料、锡-锌(Sn-Zn)基焊料等。此外,可将非导电材料(例如树脂)用作热传导材料16。接合层18形成在半导体元件12的顶部。通过热传导材料16和半导体元件12之间的接合层18将热传导材料16接合至半导体元件12。可将金属层用作接合层18。例如,可将钛(Ti)层和金(Au)层的层叠结构(Ti/Au)用作金属层。此外,可将Ti层、镍-钒(N1-V)层和Au层的层叠结构(Ti/N1-V/Au)用作金属层。可通过例如溅射方法来形成这些层叠结构。此外,如果可将镍(Ni)基电镀层接合至热传导材料16,那么可将镍(Ni)基电镀层用作接合层18,所述镍(Ni)基电镀层为金属层。通过在半导体元件12的顶部上形成接合层18,可获得例如热传导材料16到半导体元件12 (形成在半导体元件12的顶部上的接合层18)的润湿性增加或者热传导材料16和半导体元件12之间的接合强度增加的效果。
散热器17具有凹入部17a。散热器17设置在衬底11上方,使得半导体元件12和多个电子部件13容纳在凹入部17a中。将散热器17接合至热传导材料16。例如,如图1A中所示,散热器17不仅接合至热传导材料16而且通过接合剂19接合至衬底11。散热器17具有位于凹入部17a上的多个突起17b。每个突起17b形成在与半导体元件12相对的区域外侧,使得每个突起17b朝衬底11突出以及使得每个突起17b不接触到衬底11。如图1A中所示,如果将多个电子部件13安装在每个突起17b突出的方向上,然后形成每个突起17b使得每个突起17b不接触到电子部件13。将具有良好导热性的高辐射材料用于制造散热器17。例如,铜(Cu)、铝(Al)、铝碳化硅(AlSiC)、碳化铝(A1C)、硅橡胶等可用于制造散热器17。可通过冲压加工、模制成型等来形成散热器17。接合层可形成在包括与半导体元件12相对的区域(热传导材料16被接合到的区域)的散热器17的区域中。可将金属层用作接合层。例如,可将Ni层和Au层的层叠结构(Ni/Au)用作金属层。可通过电镀方法等形成Ni/Au层叠结构。此外,如果其可以被接合至热传导材料16,那么可将通过电镀方法等形成且为金属层的Sn层、Ag层或Ni层用作接合层。此外,可将Cu层、Al层等用作接合层,这取决于用于散热器17的材料。如果接合层形成在散热器17上,那么其形成在与半导体元件12相对的区域中。此夕卜,接合层可形成在形成在与半导体元件12相对的区域外侧的每个突起17b的表面上以及布置有多个突起17b的区域。通过在散热器17的确定区域中形成上述接合层,可获得例如热传导材料16到散热器17 (形成在散热器17上的接合层)的润湿性增加或热传导材料16和散热器17之间的接合强度增加的效果。散热器17通过热传导材料16接合至半导体元件12 (接合层18)。因此,散热器17和半导体元件12经由热传导材料被热连接。电性连接至衬底11中的多个导电部分的多个电极焊盘(未示出)形成在与其上方安装有半导体元件12的表面反向的衬底11的表面上。半导体器件IOA经由连接至电极焊盘的连接构件(例如插座或焊料球)安装在另一个板(布线板)(例如主板或内插板)上方。可将导电材料(例如Cu或Al)用于形成衬底11的多个电极焊盘和多个内导电部分(多个布线和多个通孔)。当具有上述结构的半导体器件IOA运行时,半导体元件12产生热量。对于半导体器件10A,半导体元件12和散热器17经由热传导材料16等被热连接。由半导体元件12产生的热量经由热传导材料16被有效地转移到散热器17。这可以防止半导体元件12过热以及可防止由过热导致的半导体元件12的故障或损坏。此外,即使具有流动性的热传导材料16 (例如焊料)在例如组装具有上述结构的半导体器件IOA时流出,也能够使流出的热传导材料粘附至其上布置有多个突起17b的散热器17的表面并沿该表面散布。因此,不会出现流出的热传导材料16粘附至电子部件13或衬底11的可能性或者由于爆裂的结果散布的热传导材料16粘附至电子部件13或衬底11的可能性。也就是说,可有效地防止出于这些原因发生在半导体器件IOA中的电气故障(例如短路)。现将对这一点连同半导体器件IOA制造(组装)方法的实例进行进一步详细描述。
图2A和图2B是用于描述在第一实施例中衬底制备步骤的实例的示意图。图2B是在第一实施例中衬底制备步骤的实例的示意性平面图。图2A是沿图2B的线L2-L2的示意性剖视图。为了制造半导体器件10A,首先准备图2A和图2B中所示的衬底11。在该衬底11中形成多个导电部分(未示出)(例如确定图案的多个布线和所述多个布线通过其被连接的多个通孔)。如图2B中所示,多个电极焊盘Ila和多个电极焊盘Ilb形成在衬底11的一个表面上。多个电极焊盘Ila形成在其中安装有半导体元件12的区域中。多个电极焊盘Ilb形成在其中安装有多个电子部件13的区域中。该区域位于其中安装有半导体元件12的区域外侧。此外,用于将半导体器件IOA连接至外侧的多个电极焊盘形成在衬底11的另一个表面上(参见图7A和图7B)。此外,确定图案的布线或电极焊盘(例如测试焊盘)可形成在衬底11的表面上。半导体元件12和多个电子部件13安装在上述衬底11上方。图3A和图3B是用于描述在第一实施例中半导体元件和多个电子部件安装步骤的实例的示意图。图3B是在第一实施例中半导体元件和多个电子部件安装步骤的实例的示意性平面图。图3A是沿图3B的线L3-L3的示意性剖视图。准备将要安装的如下的半导体元件12。多个凸块14形成在形成在半导体元件12的表面上的多个电极焊盘上。接合层18形成在与其上方形成有多个凸块14的表面反向的半导体元件12的表面上。进行半导体元件12的多个凸块14和衬底11的多个电极焊盘Ila的对准并将多个凸块14连接至多个电极焊盘11a。通过这样做,半导体元件12倒装芯片安装于衬底11上方。例如,倒装芯片接合器可被用于安装上述半导体元件12。例如,安装在衬底11上方的半导体元件12的高度为0.610mm (半导体元件12的厚度为0.550mm以及多个凸块14的厚度为0.060mm)。然而,这个高度取决于半导体元件12的类型。在该实例中,可将多个芯片电容器用作将要安装的多个电子部件13。上述多个电极焊盘Ilb形成在衬底11上,对应于这些芯片电容器中的每一个的一对电极13a。每个电子部件13的多个电极13a通过利用导电接合材料(例如焊料)(图3A或图3B中未示出)连接至多个电极焊盘Ilb以及每个电子部件13安装在衬底11上方。在安装了半导体元件12和多个电子部件13之后,通过利用底部填充树脂15来进行填充。图4A和图4B是用于描述在第一实施例中底部填充树脂填充步骤的实例的示意图。图4B是在第一实施例中底部填充树脂填充步骤的实例的示意性平面图。图4A是沿图4B的线L4-L4的示意性剖视图。将底部填充树脂15注入到衬底11和安装在衬底11上方的半导体元件12之间的空间(space),用底部填充树脂15来填充该空间,并使底部填充树脂15变硬。底部填充树脂15还可设置在半导体元件12的侧面上。通过设置底部填充树脂15,使衬底11和半导体元件12牢固地连接,从而提高了衬底11和半导体元件12之间的连接的可靠性。然后,进行用于密封半导体元件12和用这种方法安装在衬底11上方的多个电子部件13的密封材料的对准。图5A和图5B是用于描述在第一实施例中密封材料对准步骤的实例的示意图。图5B是在第一实施例中密封材料对准步骤的实例的示意性平面图。图5A是沿图5B的线L5-L5的示意性剖视图。在该密封材料对准步骤中,在其上方安装有半导体元件12和多个电子部件13的衬底11和散热器17之间设置有热传导材料16。热传导材料16设置在安装在衬底11上方的半导体元件12 (接合层18)和散热器17 (布置有多个突起17b的区域内部的区域)之间。接合剂19设置在散热器17和衬底11的边缘部之间。例如,可将热固性树脂用作接合剂19。将以焊料用作热传导材料16的情况作为实例来进行说明。在这种情况下,准备预先加入与半导体元件12的平面(外部)尺寸相对应的形状的热传导材料16。准备如下的散热器17。形成容纳半导体元件12和多个电子部件13的凹入部17a。多个突起17b形成在与半导体元件12相对的区域外侧的凹入部17a的区域中。接合层(未示出)可预先形成在与半导体元件12相对的散热器17的区域中,并通过利用根据例如用于热传导材料16、散热器17和多个突起17b的材料的确定材料形成在多个突起17b上。在设置如图5A中所示的热传导材料16、散热器17和接合剂19之后,通过利用它们来进行密封。图6A和图6B是用于描述在第一实施例中密封步骤的实例的示意图。图6B是在第一实施例中密封步骤的实例的示意性平面图。图6A是沿图6B的线L6-L6的示意性剖视图。如上所述,在密封时设置散热器17使得用作热传导材料16的接合剂位于安装在衬底11上方的半导体元件12和散热器17之间。在对散热器17进行加热的同时,朝衬底11对散热器17进行加压。此外,朝散热器17对衬底11进行加压。在对散热器17和衬底11进行加压的加热温度是使用作热传导材料16的焊料熔化的温度。当对散热器17进行加热时,通过用这种方法对散热器17和衬底11进行加压,使散热器17通过热传导材料16接合至半导体元件12以及使散热器17通过接合剂19粘附至衬底11。半导体元件12可由于在半导体元件12和衬底11之间的热膨胀率的不同而变形(半导体元件12可在散热器17侧面上变成凸的)(未示出)。即使在这种情况下,为了将热传导材料16接合至整个半导体元件12,进行加压以便从如图6A中所示的上面和下面对半导体元件12进行加压。例如,热传导材料16的高度(在组装之后半导体器件IOA的厚度)为 0.280mm。在用上述方法进行密封之后,使密封之后的组装结构冷却到例如室温并使用作热传导材料16的焊料固化。因此,可获得半导体器件IOA的结构(LGA (栅格阵列)型半导体器件10A)。此外,如图7A和图7B中所示,多个焊料球20可安装在半导体器件IOA上方。图7A和图7B是用于描述在第一实施例中球安装步骤的实例的示意图。图7B是在从其上方安装有多个球的表面的第一实施例中球安装步骤的实例的示意性平面图。图7A是沿图7B的线L7-L7的示意性剖视图。如图7A和图7B中所示,焊料球20安装在形成在与其上方安装有半导体元件12的表面反向的衬底11的表面上的多个电极焊盘Ilc上。通过用这种方法在衬底11上方安装多个焊料球20,可获得BGA (球栅阵列)型半导体器件10A。可通过上述步骤来组装半导体器件IOA0然而,当进行上述组装时,在图5A和图5B中所示的上述对准之后,在通过图6A和图6B中所示的加热和加压来进行密封时,具有流动性的热传导材料16可从半导体元件12上方流出。图8A和图8B到图12A和图12B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例。图8B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例的示意性平面图。图8A是沿图SB的线L8-L8的示意性剖视图。图9B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例的示意性平面图。图9A是沿图9B的线L9-L9的示意性剖视图。图1OB是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例的示意性平面图。图1OA是沿图1OB的线L10-L10的示意性剖视图。图1lB是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例的示意性平面图。图1lA是沿图1lB的线Lll-Lll的示意性剖视图。图12B是在密封步骤中热传导材料流出的状态的实例的示意性平面图。图12A是沿图12B的线L12-L12的示意性剖视图。如图8A和图8B所示,用作热传导材料16的焊料位于安装在衬底11上方的半导体元件12和散热器17之间以及接合剂19位于散热器17的边缘部和衬底11之间。如图9A和图9B到图12A和图12B中所示,在于这种状态下对散热器17进行加热的同时,对散热器17和衬底11中的每一个朝另一个进行加压。如图9A和图9B中所示,假设一部分熔化的热传导材料16由于加热的结果开始在相对早的加压阶段(流出部分16b)流出(突出)。例如,由于加热和加压的结果,形成在用作热传导材料16的焊料的表面上的氧化膜可能破裂(rupture)且氧化膜内部的纯焊料可能从破裂中流出。因此,出现了如图9A和图9B中所示的状态。在图9A和图9B中所示的状态下,通过连续的加热来进一步进行加压。通过这样做,如图1OA和图1OB中所示,从散热器17侧面以及从半导体元件12 (衬底11)侧面这两者对热传导材料16进行加压,从而使热传导材料16的流出增加。此时,流出的热传导材料16接触到形成在散热器17上的突起17b,并粘附至该突起17b。此外,如图1lA和图1lB中所示,当进一步进行加压时,热传导材料16的流出增加。然而,流出的热传导材料16通过毛细管粘附至形成在散热器17上的多个突起17b并在多个突起17b间散布。在那种状态下,进一步进行加压和冷却。因此,如图12A和图12B中所示,流出的热传导材料16粘附至多个突起17b并在多个突起17b间散布且被固化。如上所述,通过在散热器17上形成多个突起17b,能够使由于加热和加压的结果流出的热传导材料16通过利用毛细管粘附至形成在散热器17上的多个突起17b并在多个突起17b间散布。因此,利用半导体器件10A,可有效防止流出的热传导材料16粘附到电子部件13或衬底11以及由这种粘附导致的电气故障。此外,在热传导材料16开始从半导体元件12上方流出之后,在相对早的阶段接触到形成在散热器17上的突起17b并粘附至突起17b。因此,即使在热传导材料16开始从半导体器件IOA中的半导体元件12上方流出之后,位于热传导材料16的表面上的氧化膜也不会破裂。在热传导材料16流出一定量之后,位于热传导材料16的表面上的氧化膜破裂。例如,可避免爆裂现象和有关流出的热传导材料16的散布的发生。因此,可有效地防止散布到电子部件13或衬底11的热传导材料16的粘附和由这种粘附导致的电气故障。当热传导材料16流出时,热传导材料16通过毛细管流入到多个突起17b之间的空间并逐渐地粘附至多个突起17b且在多个突起17b间散布。因此,一部分流出的热传导材料16不易于空气进入,因而不易出现空隙(void)。即使空隙(该空隙没有大到足以导致爆裂)出现在流入到形成有多个突起17b的区域的一部分热传导材料中,包含该空隙的流出部分也位于在半导体器件IOA运行时产生热量的半导体元件12外侧。因此,与空隙出现在位于半导体兀件12和散热器17之间的一部分热传导材料16中的情况相比,可抑制对于从半导体元件12到散热器17的热传递和从散热器17到外部的热辐射的影响。正如已经描述的,可实现防止由热传导材料的流出和爆裂导致的电气故障的高品质高性能的半导体器件10A。在图5A和图5B、图6A和图6B以及图8A和图8B到图12A和图12B中,通过在下侧上设置衬底11、在上侧上设置散热器17以及在衬底11和散热器17之间设置热传导材料16来进行组装。此外,可通过在下侧上设置散热器17、在上侧上设置衬底11以及在散热器17和衬底11之间设置热传导材料16来进行组装。在这种情况下,用例如如下的方法来组装半导体器件10A。首先,在设置有凹入部17a和向上的多个突起17b的散热器17上方设置热传导材料16。此时,热传导材料16设置在形成有多个突起17b的区域内部。用这种方法,其上方安装有半导体元件12和多个电子部件13且设置有接合剂19的衬底11设置在其上方设置有热传导材料16的散热器17上方。在确定的温度下进行加热的同时,对衬底11和散热器17中的每一个朝另一个进行加压。还可以通过这种方法来组装半导体器件10A。此外,可通过形成在散热器17上的多个突起17b来避免此时由于热传导材料16的流出散布而导致的热传导材料的爆裂。可有效地防止由热传导材料16到电子部件13或衬底11的粘附导致的电气故障。这与上述情况相同。为了进行比较,具有另一种结构的半导体器件,也就是说,现将对使用其上未形成类似那些如上所述的多个突起的散热器的半导体器件以及这种半导体器件组装方法的实例进行描述。图13A、图13B、图13C和图13D是具有另一种结构的半导体器件组装步骤的示意性剖视图。图14是具有另一种结构的半导体器件的示意性平面图。图15到图18是在具有另一种结构的半导体器件组装步骤中热传导材料的状态的实例。图13D是沿图14的线L13-L13的示意性剖视图。图15到图18是在热传导材料的流出部分附近的不完整的示意性首1J视图。如图13A中所示,首先,热传导材料16 (例如焊料)设置在其上方安装有半导体元件12和多个电子部件13 (在该实例中为多个芯片电容器)的衬底11和不具有突起的散热器170之间,并进行对准。例如,热固性接合剂19设置在散热器170的边缘部粘附至衬底11的区域中。如图13B中所示,接着将热传导材料16 (该热传导材料16为焊料)放置在散热器170和半导体元件12之间并将其固定。如图15中所示,通常氧化膜16a形成在热传导材料16 (该热传导材料16为焊料)的表面上。在图15中,氧化膜16a仅在热传导材料16的侧面上示出。然而,氧化膜16a还可形成在热传导材料16和接合层18之间以及热传导材料16和散热器170 (或者接合层,如果所述接合层形成在散热器170上)之间。如图13C中所示,在熔化的温度下对热传导材料16 (该热传导材料16为焊料)进行加热的同时,对散热器170和衬底11中的每一个朝另一个进行加压。通过用这种方法进行加热和加压,用热传导材料16将散热器170接合至半导体器件12 (接合层18)以及用接合剂19将散热器170粘附至衬底11。如图16中所示,当热传导材料16 (该热传导材料16为焊料)在加热和加压阶段中熔化时,形成在热传导材料16的表面上的氧化膜16a由于在形状上的改变或者通过内部喷出的力而破裂。因此,如图17中所示,内部的纯焊料通过在氧化膜16a中的爆裂(流出部分16b)流出。当进行如图18中所示的加热和加压时,施加过度的加压力,或者使散热器170或衬底11倾斜,从而使通过在氧化膜16a中的爆裂的热传导材料16的流出增加。如图13D和图14中所示,由于这种现象的结果,流出的热传导材料16 (流出部分16b)流向衬底11。通过这样做,流出部分16b粘附至安装在半导体元件12或衬底11 (形成在表面上的布线、焊盘等)周围的电子部件13。这样导致了电气故障。即使通过在上侧上设置其上方安装有半导体元件12和多个电子部件的衬底11、在下侧上设置散热器170以及在衬底11和散热器170之间设置热传导材料16来进行组装,也可能发生电气故障。对此的原因是由于加热和加压的结果使热传导材料16流出、爆裂(burst)和散布(scatter)。图19A和图19B是组装步骤的实例的示意性剖视图。在图19A和图19B中,用分别设置在上侧和下侧上的衬底11和散热器170来进行加热和加压。即使在这种情况下,形成在热传导材料16的表面上的氧化膜也会破裂且内部的热传导材料16通过该破裂流出。这与上述情况相同。例如,如图19A中所示,空气100可能包含在热传导材料16的流出部分16b中或者空气100可能在热传导材料16的流出过程中进入。在这种情况下,通过进行加热来使空气100膨胀以及通过进行加压来使空气100收缩。因此,如图19B中所示,流出部分16b可能爆裂且热传导材料16可能在周围散布。散布的热传导材料16不仅可粘附至半导体元件12的一侧或流出部分16b附近的底部填充树脂15的表面(焊角部分),而且可粘附至电子部件13或衬底11。因此,可能发生电气故障(例如短路),这取决于在散布之后热传导材料16粘附的位置或者在散布之后热传导材料粘附的量。安装在半导体元件12周围的多个电子部件13 (例如多个芯片电容器)可通过衬底11中的多条布线(未示出)电性连接至半导体元件12。为了控制产生开关噪音的多条布线的电感,在半导体元件12附近布置多个电子部件13是可取的。然而,如果使用不具有多个突起的上述散热器170且多个电子部件13布置在半导体元件12附近,由于在组装时加热和加压的结果流出的热传导材料16易于粘附至电子部件13。因此,易于发生电气故障(例如短路)。为了防止流出的热传导材料16粘附至电子部件13,可采用将多个电子部件13远离电子元件12布置的设计和结构。然而,在这种情况下,半导体元件12和电子部件13之间的电感增加且开关噪音的影响增加。此外,如果采用这种设计或结构,可限制用于多个电子部件13的空间或者可增加半导体器件的尺寸。此外,形成未使用上述底部填充树脂15的半导体器件。图20是还具有另一种结构的半导体器件的示意性剖视图。如图20中所示,可组装未使用底部填充树脂15且仅通过多个凸块14连接半导体元件12和衬底11的半导体器件。然而,如果在这种半导体器件中使用不具有多个突起的散热器170,在例如组装时流出的热传导材料16 (流出部分16b)可流至半导体元件12的下侧并与凸块14接触。因此,会发生短路。
图13D、图14、图19A、图19B或图20中示出的热传导材料16的流出和因此导致的短路不仅可发生在组装半导体器件时,而且可发生在在另一个板(例如主板)上方组装之后安装半导体器件时。例如,多个焊料球安装在半导体器件的衬底11上方,通过加热(回流)使多个焊料球熔化,以及半导体器件安装在主板上方。如果在回流时不仅使多个焊料球熔化而且使热传导材料16熔化,那么可能发生上述流出。如果在将半导体器件安装在主板上方时使半导体器件倾斜或摇晃,那么热传导材料16更易于流出。此外,在上述说明中可将导电材料(例如焊料)用作热传导材料16并且可通过导电的热传导材料16的熔化和溢出导致电气故障。此外,可将非导电材料(例如树脂)用作热传导材料16。即使使用这种材料,也可能通过其流出导致电气故障。图21A和图21B以及图22A和图22B是用于描述将非导电材料用作热传导材料的情况的示意图。图21A和图22A是示意性剖视图以及图21B和图22B是示意性平面图。可将树脂材料(例如底部填充树脂)用作热传导材料16。即使在这种情况下,也可以根据例如图13A到图13C中所示的上述流动来组装半导体器件,并对热传导材料16 (该热传导材料16为树脂)进行加热和加压。当对热传导材料16 (该热传导材料16为树脂)进行加热和加压时,可通过加压将还没有变硬的热传导材料16挤压出并使其从半导体元件12上方流出。例如,这与图13D相同。例如,如图21A和图21B中所示,热传导材料16 (该热传导材料16为树脂且从半导体元件12上方流出)可覆盖通过接合构件30 (例如焊料)接合至(安装在)衬底11的多个电极焊盘Ilb的整个电子部件13,并使其在这种状态下变硬。当电子部件13覆盖有热传导材料16 (该热传导材料16为树脂)时,用这种方法,在电子部件13和衬底11之间出现了所谓的密闭空隙31。在这种情况下,接合构件30 (该接合构件30为焊料)可能由于加热的结果在稍后的加热步骤(例如在主板上方的半导体器件的安装步骤)中被熔化并流入到空隙31中。当从一个电极焊盘Ilb侧面流出的接合构件30 (流出部分30a)接触到从另一个电极焊盘Ilb侧面流出的接合构件30 (流出部分30a),另一个电极焊盘lib、连接至另一个电极焊盘Ilb的接合构件30或者电子部件13的电极13a发生短路。此外,如图22A和图22B中所示,热传导材料16 (该热传导材料16为树脂且从半导体元件12上方流出)可覆盖有一部分暴露的接合构件30的接合构件30,并使其在这种状态下变硬。在这种情况下,由于加热的结果可使接合构件30 (该接合构件30为焊料)熔化,并在稍后的加热步骤中从未覆盖有热传导材料16的部分流出。如果用这种方法使接合构件30 (流出部分30b)流出,那么连接衬底11的电极焊盘Ilb和电子部件13的电极13a的接合构件30的量减少,从而使连接的可靠性下降。此外,流出的接合构件30 (流出部分30b)可能减少或散布并接触到另一个电子部件13或衬底11。因此,可能发生电气故障。正如已经描述的,对于使用不具有多个突起的散热器170的半导体器件,热传导材料16可在组装时或在组装之后从半导体元件12中流出。因此,可能由流出的热传导材料16导致电气故障(例如短路)。另一方面,对于根据上述第一实施例的半导体器件10A,可使用形成有多个突起17b的散热器17。因此,能够使在组装时或者在组装之后流出的热传导材料16接触到突起17b、粘附至散热器17,并沿散热器17散布。因此,可有效地防止流出到电子部件13或衬底11的热传导材料16的粘附或者由这种粘附导致的电气故障(例如短路)。此外,在热传导材料16开始流出之后,流出的热传导材料16在相对早的阶段接触到突起17b并粘附至散热器17且沿散热器17散布。因此,热传导材料16的流出部分不易于空气进入。此外,可有效地防止由流出部分的爆裂导致的有关热传导材料16的散布。正如已经描述的,对于半导体器件10A,可防止流出到电子部件13或衬底11的热传导材料16的粘附,因此,多个电子部件13可布置在半导体元件12附近。因此,可降低半导体元件12和电子部件13之间的电感以及可降低开关噪音。各种形状的多个突起17b可形成在半导体器件IOA的散热器17上。图23A到图23C以及图24A到图24C是形成在散热器上的多个突起的形状的实例。如图23A中所示,每个具有圆柱形状的多个突起17b可形成在散热器17上。此外,如图23B中所示,圆柱形状的每个突起17b可形成在散热器17上,所述每个突起17b的根部17c具有圆锥形状。此外,如图23C中所示,每个具有圆形截头圆锥体的多个突起17b形成在散热器17上。形成圆柱形状的每个突起17b(所述每个突起17b的根部17c具有圆锥形状)或者形成具有圆形截头圆锥体的每个突起17b使得能够有效地防止空气进入流动的热传导材料16和多个突起17b之间。此外,如图24A中所示,可形成每个具有四角柱形状的多个突起17b。此外,从更有效地防止空气进入的角度看,可形成如图24B中所示的带有具有圆锥形状的根部17c的具有具有四角柱形状的每个突起17b,或者可形成如图24C中所示的具有平截头棱锥体(prismoid)形状的每个突起17b。可根据其材料通过冲压加工、模制成型等来形成散热器17。多个突起17b可与凹入部17a —起在冲压加工时或者在模制成型时形成。此外,通过冲压加工、模制成型等形成仅具有凹入部17a和多个突起17b的凹入部17a的散热器17,以及通过冲压加工、模制成型等分别从凹入部17a形成的多个突起17b可连接至通过适当的方法(例如粘附法、接合法或焊接法)形成的凹入部17a。除了在组装半导体器件IOA时(以及在半导体器件IOA的组装之后),在多个突起17b的高度上没有特殊限制,因此,多个突起17b不妨碍在其突出的方向上布置的多个电子部件13或衬底11,并且在组装半导体器件IOA时(以及在半导体器件IOA的组装之后),多个突起17b可使流出的热传导材料16粘附至多个突起17b或者在多个突起17b间散布。在所制造的半导体器件IOA中,可预先通过实验等找到适合的值来设定多个突起17b的高度。例如,可根据在多个突起17b突出的方向上布置的所安装的多个电子部件13的高度、到衬底11的距离等来设定多个突起17b的高度。图25A、图25B和图25C是位于散热器上的高度不同的多个突起的半导体器件的实例。如图25A中所示,如果在多个突起17b突出的方向上布置在半导体元件12附近的所安装的多个电子部件13的高度相对大,那么将多个突起17b的高度设置为相对小的值,使得多个突起17b不会妨碍多个电子部件13,并且使得多个突起17b能够将流出的热传导材料粘附至多个突起17b且在多个突起17b间散布。如图25B中所示,如果在多个突起17b突出的方向上布置在半导体元件12附近的所安装的多个电子部件13的高度相对小,那么将多个突起17b的高度设置为相对大的值,使得多个突起17b不会妨碍多个电子部件13,并且使得多个突起17b能够将流出的热传导材料粘附至多个突起17b且在多个突起17b间散布。此外,如图25C中所示,多个电子部件13没有布置在与多个突起17b相对的区域中,那么将多个突起17b的高度设定为相对大的值,使得多个突起17b不会妨碍衬底11 (形成在表面上的多个导电部分11b,例如多个布线和多个焊盘)以及使得多个突起17b能够将流出的热传导材料粘附至多个突起17b且在多个突起17b间散布。在根据第一实施例的上述半导体器件IOA中,位于散热器17上的多个突起17b的数量和布置是实例。如果能够使流出的热传导材料16粘附至多个突起17b并在多个突起17b间散布,那么多个突起17b的数量和布置不限于上述实例。现将对第二实施例进行描述。图26A和图26B是根据第二实施例的半导体器件的实例。图26B是根据第二实施例的半导体器件的实例的示意性平面图。图26A是沿图26B的线L14-L14的示意性剖视图。对于根据第二实施例的半导体器件10B,位于散热器17上的多个突起17b形成在更靠近半导体元件12处(使得在该实例中多个突起17b为半导体元件12的接触侧)。在这点上,根据第二实施例的半导体器件IOB和根据第一实施例的上述半导体器件IOA不同。通过在更靠近半导体元件12处形成多个突起17b,使流出的热传导材料16易于在更早的阶段接触突起17b。例如,能够使热传导材料16在其开始流出时接触突起17b。通过用这种方法,使热传导材料16更容易接触突起17b,因此,可有效地防止流出到电子部件13或衬底11的热传导材料16的粘附或者由这种粘附导致的电气故障。半导体器件IOB中的多个突起17b的布置在半导体器件IOB的组装上具有如下优点。图27是根据第二实施例的半导体器件组装步骤的实例的示意性剖视图。例如,如图27中所示,当半导体器件IOB被组装时,热传导材料16设置在多个突起17b形成在设置有凹入部17a和向上的多个突起17b的散热器17上方的区域内部。用这种方法,其上方安装有半导体元件12和多个电子部件13以及其上方设置有接合剂19的衬底11设置在其上方设置有热传导材料16的散热器17上方。在确定的温度下进行加热的同时,对衬底11和散热器17中的每一个朝另一个进行加压。布置多个突起17b使得所述多个突起17b在组装之后靠近电子元件12。因此,在该组装中,设置在形成有多个突起17b的区域内部的热传导材料16与半导体元件12准确对准。这使得通过它们的位置之间较小的偏差能够将热传导材料16与半导体元件12 —起接合。如果组装未使用不具有多个突起17b的散热器的半导体器件,那么比较易于发生在热传导材料16和半导体元件12的位置之间的偏差。如果在热传导材料16和半导体元件12的位置之间有偏差的状态下将热传导材料16和半导体元件12 —起接合,那么未覆盖有热传导材料16的区域出现在半导体元件12的上侧并在运行时从半导体元件12到散热器170的热量可传递性可能恶化(热电阻可能增加)。因此,半导体元件12过热并且可能在半导体元件12中发生故障。此外,降低了半导体器件组装的产量。用上述方法,通过利用其上布置有多个突起17b的散热器17使其在组装之后更靠近半导体元件12,另一方面,多个突起17b起到用于热传导材料16的引导的作用,并在组装时能够减少热传导材料16和半导体元件12的位置之间的偏差。因此,可将热传导材料16准确接合至半导体元件12的整个上侧,以及可有效地控制从半导体器件12到散热器17的热量可传递性的恶化。现将对第三实施例进行描述。图28A和图28B是根据第三实施例的半导体器件的实例。图28B是根据第三实施例的半导体器件的实例的示意性平面图。图28A是沿图28B的线L15-L15的示意性剖视图。对于根据第三实施例的半导体器件10C,位于散热器17上的多个突起17b分别形成在与多个电子部件13相对的区域中。在这点上,根据第三实施例的半导体器件IOC和根据第一实施例的上述半导体器件IOA不同。简言之,对于根据第三实施例的半导体器件10C,去除了根据第一实施例的上述半导体器件IOA中的一部分突起17b。即使热传导材料16在半导体器件IOC中流出,也能够使热传导材料16粘附至分别形成在与多个电子部件13相对的区域中的多个突起17b并在多个突起17b间散布。因此,可有效地防止流出到多个电子部件13等的热传导材料16的粘附或者由这种粘附导致的电气故障。此外,对于半导体器件10C,根据多个电子部件13的布置分别形成多个突起17b(在根据第一实施例的上述半导体器件IOA中去除部突起17b),因此,可防止热传导材料16进入形成有多个突起17b的区域的过度流出。也就是说,从半导体元件12上方流出的热传导材料16通过毛细管粘附至形成有多个突起17b的区域中并在该区域中散布。如果用这种方法发生热传导材料16的过度流出,那么可减少仍位于半导体元件12上方的热传导材料16的量。如果位于半导体元件12上方的热传导材料16的量减少,那么可能使半导体元件12和散热器17之间的热量可传递性恶化(热电阻可能增加)并且可能使半导体元件12过热。对于半导体器件10C,用上述方法根据多个电子部件13的布置分别形成多个突起17b。通过这样做,可防止这种热传导材料16的过度流出。此外,通过用这种方法根据多个电子部件13的布置分别形成多个突起17b,能够减少多个突起17b的数量并且能够降低用于散热器17的材料成本和制造成本。此外,可使使用多个突起17b的散热器17和半导体器件IOC变轻。图29A和图29B是根据第三实施例的半导体器件的另一个实例。图29B是根据第三实施例的半导体器件的另一个实例的示意性平面图。图29A是沿图29B的线L16-L16的示意性剖视图。如图29A和图29B中所示,如果多个电子部件13的数量较小(在该实例中为一个),那么多个突起17b可分别形成在与电子部件13相对应的区域中。即使用这种方法形成多个突起17b,也能够防止流出到电子部件13等的热传导材料16的粘附。此外,如果用这种方法形成多个突起17b,也能够降低用于散热器17的材料成本和制造成本。此外,可使使用多个突起17b的散热器17和半导体器件IOC变轻。可形成根据多个电子部件13的布置分别形成在半导体器件IOC中的多个突起17b以便更靠近半导体元件12。这与上述第二实施例相同。通过这样做,可获得与上述第二实施例中描述的相同的效果。现将对第四实施例进行描述。图30A和图30B是根据第四实施例的半导体器件的实例。图30B是根据第四实施例的半导体器件的实例的示意性平面图。图30A是沿图30B的线L17-L17的示意性剖视图。
对于根据第四实施例的半导体器件10D,形成位于散热器17上的多个突起17b以便从半导体元件12外侧向外延伸。在这方面,根据第四实施例的半导体器件IOD与根据第一实施力的半导体器件IOA不同。图30A和图30B示出形成有多个片状突起17b以便从半导体元件12侧面向外延伸的半导体器件10D。在半导体器件IOD中,从半导体元件12上方流出的热传导材料16与片状突起17b接触并通过毛细管粘附至多个片状突起17b且在多个片状突起17b间散布。与形成上述钉扎状(pin-like)突起的情况相比,半导体器件IOD中的多个突起17b的表面区域较小。因此,可防止位于半导体元件12上方的热传导材料16的过度流出。因此,可防止半导体元件12和散热器17之间在热量可传递性上的恶化(在热电阻上的增力口)或者由其导致的半导体元件12的过热。可形成形成在半导体器件IOD中以便从半导体元件12侧面向外延伸的多个突起17b以便靠近半导体元件12。这与上述第二实施例相同。通过这样做,可获得与上述第二实施例中描述的相同的效果。此外,如果多个电子部件13的数量较小,那么多个突起17b可分别形成在与多个电子部件13相对应的区域中以便从半导体元件12向外延伸。这与图29A和图29B相同。已经对第一到第四实施例进行了描述。可以结合这些实施例中描述的多个突起17b的布置或结构。现将对第五实施例进行描述。图31A和图31B是根据第五实施例的半导体器件的实例。图31B是根据第五实施例的半导体器件的实例的示意性平面图。图31A是沿图31B的线L18-L18的示意性剖视图。对于根据第五实施例的半导体器件10E,网状布线构件40形成在与半导体元件12相对的区域外侧的散热器17的区域中的多个突起17b的位置处。在这方面,根据第五实施例的半导体器件IOE和根据第一实施例的上述半导体器件IOA不同。可将镶边的Cu等多条金属细布线用作网状布线构件40。例如,可将焊料吸收线用作布线构件40。通过形成位于具有凹入部17a的散热器17上的布线构件40,能够使从半导体元件12上方流出的热传导材料16粘附至布线构件40并沿布线构件40散布。这与形成上述多个突起17b的情况相同。因此,可有效地防止流出到电子部件13等的热传导材料16的粘附或者由这种粘附导致的电气故障。现将对使用布线构件40的半导体器件IOE组装方法进行描述。图32A和图32B是根据第五实施例的半导体器件组装步骤的实例的示意性剖视图。例如,如图32A中所示,当组装半导体器件IOE时,布线构件40设置在设置有向上的凹入部17a的散热器17上方。在该时间点,没必要将布线构件40固定到散热器17。例如,布线构件(wire member) 40可放置在散热器17上方或者暂时连接至散热器17。除了将布线构件40设置在散热器17上方之外,将热传导材料16设置在散热器17上方使得热传导材料16设置在布线构件40内部。其上方安装有半导体元件12和多个电子部件13以及其上方设置有接合剂19的衬底11设置在其上方有布线构件40的散热器17上方以及用这种方法设置热传导材料16。在确定的温度下进行加热的同时,对衬底11和散热器17中的每一个朝另一个进行加压。
如图32B中所示,在加热和加压时流出的热传导材料16粘附至布线构件40并沿布线构件40散布。这使得能够防止流出的热传导材料16粘附至电子部件13等。此外,当粘附至布线构件40并沿布线构件40散布的热传导材料被固化时,布线构件40通过固化后的热传导材料16接合至散热器17。因此,没必要预先将布线构件40固定到散热器17。这使得能够降低制造散热器17所需的成本和工时。图33A和图33B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例。图33B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例的示意性平面图。图33A是沿图33B的线L19-L19的示意性剖视图。在使用上述网状布线构件40的半导体器件IOE中,可形成布线构件40以便靠近半导体元件12。这与上述第二实施例相同。通过这样做,流出的热传导材料16在较早的阶段接触布线构件40。因此,可有效地防止由流出的热传导材料16导致的电气故障。这与上述第二实施例相同。图34A和图34B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例。图34B是根据第五实施例的半导体器件的另一个实例的示意性平面图。图34A是沿图34B的线L20-L20的示意性剖视图。在使用上述网状布线构件40的半导体器件IOE中,布线构件可分别形成在与多个电子部件13相对的区域中。这与上述第三实施例相同。通过这样做,可防止热传导材料16的过度流出(通过布线构件40的热传导材料16的过度吸取)。这与上述第三实施例相同。因此,可防止半导体元件12和散热器17之间在热量可传递性上的恶化(在热电阻上的增力口)或者由其导致的半导体元件12的过热。第五实施例中描述的网状布线构件40可用在上述第一、第二、第三或第四实施例中描述的一部分突起17b的位置处。现将对第六实施例进行描述。在上述描述中,将每个使用具有凹入部17a的散热器17的半导体器件IOA到IOE作为实例。然而,可通过利用不具有上述凹入部17a的片状散热器以及在该片状散热器上形成上述多个突起17b或网状布线构件40来制造半导体器件。图35是使用片状散热器的半导体器件的实例。图35是使用片状散热器的半导体器件的示意性剖视图。图35中所示的半导体器件IOF具有将片状散热器17F用在根据上述第一实施例的具有凹入部17a的半导体器件IOA的散热器17的位置处的结构。类似上述散热器17,片状散热器17F具有与半导体元件12相对的区域外侧的多个突起17b。片状散热器17F通过热传导材料16接合至位于衬底11上方的半导体元件12 (接合层18)。对于半导体器件10F,接合剂19是不必要的。与具有凹入部17a的上述散热器17相比,可降低制造片状散热器17F的成本。然而,即使使用图35中所示片状散热器17F,在组装时或者在组装之后从半导体元件12上方流出的热传导材料16粘附至多个突起17b并在多个突起17b间散布。因此,可防止热传导材料16朝衬底11的流出或者由其导致的热传导材料16到衬底11或电子部件13的粘附。因此,可获得其中可防止由流出的热传导材料16的粘附导致的电气故障的半导体器件10F。已经将片状散热器17F用在根据上述第一实施例的半导体器件IOA的散热器17的位置处的情况作为实例。然而,能够分别将片状散热器17F用在包括在根据上述第二到第五实施例的半导体器件IOB到IOE中的每一个的散热器17的位置处。即使在这种情况下,也能够获得与上述相同的效果。正如前面已经描述的,在通过半导体元件和散热器之间的热传导材料16将半导体元件和散热器热连接的半导体器件中,多个突起或网状布线构件形成在与半导体元件相对的区域外侧的散热器的区域中。这使得在组装半导体器件时或者在组装半导体器件之后从半导体元件上方流出的热传导材料能够与突起或网状布线构件接触并粘附至形成多个突起或网状布线构件的区域中且在该区域中散布。因此,可防止从半导体元件上方流出到其上方安装有半导体元件的衬底或与半导体元件一起安装在衬底上方的电子部件的热传导材料的粘附或者可有效地防止由这种粘附导致的电气故障。因此,能够实现一种可防止由热传导材料的流出和散布导致的电气故障的高质量高性能的半导体器件。根据公开的技术,能够实现一种通过位于散热器上的多个突起或网状布线构件来防止热传导材料的流出和散布以及防止由热传导材料的流出和散布导致的电气故障的高质量高性能的半导体器件。
权利要求
1.一种半导体器件,包括: 衬底; 半导体元件,设置在所述衬底上方; 热传导材料,设置在所述半导体元件上方;以及 散热器,设置在所述热传导材料上方, 所述散热器具有布置在与所述半导体元件相对的区域外侧且朝所述衬底突出的多个关起。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中沿与所述半导体元件相对的所述区域的周围布置所述多个突起。
3.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括多个电子部件,布置在位于所述衬底上方的所述半导体元件外侧,其中所述多个突起选择性地布置在所述多个电子部件上方以使得不接触到所述多个电子部件。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括多个电子部件,布置在位于所述衬底上方的所述半导体元件外侧,其中所述多个突起布置在所述半导体元件与所述电子部件之间以使得不接触到所述衬底。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的半导体器件,其中位于半导体元件侧的末端处的所述多个突起的突起位 置与所述半导体元件的末端的位置相对应。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述多个突起包括从所述半导体元件向外延伸的突起。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述热传导材料设置在所述半导体元件和与所述半导体元件相对的所述区域之间,且位于所述多个突起之间。
8.一种半导体器件制造方法,所述方法包括: 在衬底上方设置半导体元件; 在所述衬底的设置有所述半导体元件的表面上方设置散热器,热传导材料设置在所述半导体元件与所述散热器之间;以及 将所述散热器朝所述衬底进行加压,并对所述热传导材料进行加热, 所述散热器具有布置在与所述半导体元件相对的区域外侧且朝所述衬底突出的多个关起。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在对所述热传导材料进行加热期间,所述热传导材料从与所述半导体元件相对的所述区域流出且被容纳在所述多个突起之间。
10.一种半导体器件,包括: 衬底; 半导体元件,设置在所述衬底上方; 热传导材料,设置在所述半导体元件上方;以及 散热器,设置在所述热传导材料上方, 所述散热器具有设置在与所述半导体元件相对的区域外侧的网状布线构件。
11.根据权利要求10所述的半导体器件,其中沿与所述半导体元件相对的所述区域的周围设置所述网状布线构件。
12.根据权利要求10所述的半导体器件,还包括多个电子部件,布置在位于所述衬底上方的所述半导体元件外侧,其中所述网状布线构件选择性地设置在所述多个电子部件上方,以使得不接触所述多个电子部件。
13.根据权利要求10所述的半导体器件,其中位于半导体元件侧的所述网状布线构件的末端的位置对应于所述半导体元件的末端的位置。
14.根据权利要求10到13中任一项所述的半导体器件,其中所述热传导材料设置在所述半导体元件和与所述 半 导体元件相对的所述区域之间,且位于所述网状布线构件中。
全文摘要
本发明提供一种半导体器件及其制造方法,该半导体器件包括半导体元件,设置在所述衬底上方;热传导材料,设置在所述半导体元件上方;以及散热器,设置在所述热传导材料上方。所述散热器具有布置在与所述半导体元件相对的区域外侧且朝所述衬底突出的多个突起。即使所述热传导材料在制造时从所述半导体元件上方流出,通过所述多个突起使得流出的热传导材料粘附至所述散热器并沿所述散热器散布。因此,可防止所述热传导材料朝所述衬底的流出或散布或者由其导致的电气故障。
文档编号H01L21/50GK103137574SQ20121046885
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月19日 优先权日2011年11月25日
发明者井原匠 申请人:富士通半导体股份有限公司
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