JPS63293965A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置及びその製造方法、特にフリップ
チップ型ＬＳＩを搭載してなる半導体装置の放熱性の向
上に適用して有効な技術である。

半導体装置の一つに、いわゆるフリップチップ型ＬＳＩ
チップ（半導体素子ペレット）全搭載してなるものがあ
る。この半導体装置については。

１９８０年１月１５日、株式会社工業調査会発行１’−
ＩＣ化実装技術」ｐ８１に説明されている。その概要は
、搭載されている半導体ペレットが、その−主面である
回路素子形成面に形成されているバンプ電極を介してベ
レット取付基板にフェースダウンボンディングされてい
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記半導体装置においては、実装された半導体素子ペレ
ットがそのペレット取付基板とバンプ電極を介してのみ
接続されている。そのため、動作時に半導体素子ペレッ
トに発生した熱の放熱経路は、上記バンプ電極を通して
ベレット取付基板に伝達するものに限られる。したがっ
て、上記半導体装置では充分な放熱性を確保できないた
めその熱的信頼性に問題があることが本発明者により見
出された。

また、コンピュータに組み込まれる半導体装置は、近年
ますます高速動作と高実装密度のものが要求されてきて
いる。この場合の論理ＬＳＩではビン数も速度に影響し
、ビン数を多くして高速動作と高実装密度の要求を満足
させようとしている。

この場合多数のビン数に対応したＬＳＩチップのバンプ
電他間の距離はグローブ針による検査測定に対して限界
に近づきつつある。このプローブ針による検査測定が可
能なＬＳＩチップを有する半導体装置であって、しかも
高速動作と高実装密度の要求を満足すべき半導体装置の
新規な構造が待望されている。

ちなみに、現状のグローブ針による検査測定では隣接す
るプローブ針相互間隔が４５０μｍ程度必要としている
。

本発明の目的は、半導体素子ベレフトであるＬＳＩチッ
プを搭載してなる半導体装置であって、放熱性の良好な
半導体装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、半導体素子ペレットであるＬＳＩ
チップを搭載してなる半導体装置であって、プローブ針
による検査ができしかも、放熱性の良好な半導体装置お
よびその製造方法を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からろきらかになるであ
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおシである。

すなわち、プローブ針接触による電気的信号の入出力が
できる配線基板を用いてそれにＬＳＩチップ全搭載し、
ＬＳＩチップよりも大きな面積を有する熱伝導板１ｚＬ
８Ｉチツプに重ね合わせたυあるいはろう材により取り
付けてなるものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、プローブ針接触による電気的信
号の入出力を可能とし、検査、測定、動作試験等を行な
うことができるものである。

〔実施例１〕 第１図は本発明による一実施例である半導体装置金示す
概略断面図である。

本実施例の半導体装置１は、いわゆるチップキャリア型
半導体装置である。すなわち、その裏面に半田からなる
バンプ電極２が取付けられたムライト（セラミツク）配
線基板３にＬＳＩチップ４が、バンプ電極５ケ介してフ
ェースダウンポンティングされている。上記ＬＳＩチッ
プ４の上面（電極非形成主面）には熱伝導性の良好なシ
リコンカーパイド（ＳｉＣ）基板６が金−錫（Ａｕ−８
ｎ）合金からなるろう材７を介して熱伝導可能に接続さ
れている。そして、上記半導体装置では、機械的強度向
上等のために配線基板３とシリコンカーバイド基板６と
の間にエポキシ樹脂８が充填されてＬＳＩチップが樹脂
封止されている。

本実施例の半導体装置１け、半導体素子ペレット４の上
面に熱伝導に優れたシリコンカーバイド基板６がベレッ
ト４よりも広い面積をもつ放熱用基板として取付けられ
でいるため、該基板６ケ通しての放熱が効率よく行なう
ことができる。なお、シリコンカーバイド基板６は、た
とえば特開昭５７−２５９１号公報に示される、シリコ
ンカーバイド中に０．１〜３．５！量％のベリリウムを
含み、ホットプレスにより形成されたセラミックからな
るものでるる。

これは、電気絶縁性、熱伝導性に優れ、シリコンに近い
熱膨張係数を持ち、機械的強度が大きいという特性を備
えているものである。

また１本実施例の半導体装置は、ＬＳＩチップ４の状態
ではプローブ針による検査測定か不可能なバンプ電極５
の間隔距離のものであっても、プローブ釧による検査測
定ができるバンプ電極２の間隔距離とした配線基板３に
ＬＳＩチップ４會取り付けているものである。すなわち
、本実施例の半導体装置は、プローブ針検査における隣
接するグローブ針量の間隔距離以下の隣接するバンプ電
極５間の間隔距離のＬＳＩチップ４であっても、隣接す
るバンプ電極５間の間隔距離よりも大きな離間距離をも
って配置されたバンプ電極２を有する配線基板３にＬＳ
Ｉチップ４會取り付けてなるものである。したがって、
ＬＳＩチップ４の高速動作や高密度実装をはかってＬＳ
Ｉチップの素子集積度を高め、バンプ電極５の数音増大
し、隣接するバンプ電極５０間隔金極めて小さくして、
たとえプローブ針検査ができない間隔以下のものにした
としても、配線基板３によってプローブ針検査ができる
半導体装置構造にしている。したがって、本実施例の半
導体装ｔ１は、ＬＳＩチップ４状態ではプローブ針によ
るＬＳＩチップ４の電気特性の検査、測定ができないバ
ンプ電極５構造のものであっても、プローブ針によるＬ
ＳＩチップ４の電気特性の検査、測定が配線基板３にＬ
ＳＩテップ４を取り付けた構造であるため、極めて容易
にできるものである。

さらに、本実施例の半導体装置１は、ＬＳＩチップ４を
取り付けた配線基板３のパーラド電極２！／ｃプローブ
針を容易に接触させることかできるため。

このプローブ針を通して電気的信号をＬＳＩチップ４に
印加した状態での動作試験、高温高湿動作試験、高温動
作寿命試験などの種々のエージングを行なうことができ
る。したがって、かかるエージングにより初期的な不良
を取り除き、電気特性を安定化させた高信頼度の半導体
装置を提供することができる。

さらにまた、本実施例の半導体装置は、できるだけ小さ
な表面積とした高集積度のＬＳＩチップ４に、プローブ
針による電気信号をバンク電極２に印加できる太き場に
した配線基板３に取り付けた構造であるため、配線基板
３０表面積はＬＳＩチップ４の表面積よりも大きなもの
となっている。

そして、この配線基板３の表面積に相当する表面積を有
する伝熱部材６をＬＳＩチップ４の裏面に取り付けたも
のである。したがって、伝熱部材６はＬＳＩＳフチ４０
表面積よりも大きな表面積を有するものとなシ、熱放散
性がそれだけ向上した構造のものである。換言すれば、
少なくとも配線基板の大きさたけ広げる必要がめるため
、およそ配線基板の拡がり分だけ、拡げた面積の伝熱部
材を用いても、必要以上に半導体装置の容積は大きくな
らない。

また、前記実施例では、ＬＳＩチップ４をエポキシ樹脂
８により樹脂封止したものであるが、とのエポキシ樹脂
は熱硬化性樹脂でｉｂ通常状態では固体化している。そ
のため、ＬＳＩチップへの電気信号印加時に、ＬＳＩチ
ップの発熱によるＬＳＩチップ４と配線基板３と伝熱部
材６との各六〇熱膨張係数の違いによる熱奈発生のおそ
れがあるものである。

しかしなから、この封止用樹脂として、液状のシリコー
ンゲルやウレタンゲル（ｕｒｅｔｈａｎｅ　ｇｅｌ　）
などのゲル状樹脂を用いた他の実施例の半導体装置とす
ることにより、上記した熱歪発生による半導体装置の電
気特性劣化が防止でき、また半導体装置の不良発生や破
損事故が防止できる。

〔実施例２〕 第２図は、本発明の他の実施例２であるマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置を示す断面図、第３図はその
分解斜視図である。

次に、本発明の半導体装置の他の実施例２について説明
する。第２図〜第３図には、実施例１の半導体装置１を
適用したマルチチップモジュール（ｍｕｌｔｉ　ｃｈｉ
ｐ　ｍｏｄｕｌｅ）構造の半導体装置が示しである。

上記マルチチップモジュール構造の半導体装置１６は、
その裏面に外部端子であるピン９が取付けられたムライ
トからなるパッケージ基板１０すなわちピングリッドア
レイ形式のパッケージ配線基板１０の上面に、複数の上
記半導体装置１が取付けられている。本実施例の場合は
、縦横に８行８列マトリックス状に６４個取り付けてい
る。この半導体装置ｌは、上記基板１０に形成されてい
る電極（図示せず）に電気的に接続されている。

また、上記基板１０の周縁部には、銅（Ｃｕ）からなる
ヒートシンク（放熱手段）１１がろう材１２で取付けら
れている。

上記ヒートシンク１１は、そこに形成されている連通孔
１３に冷却水を流す水冷式であり、その裏面には櫛歯状
の突起１４が形成されている。そして、このヒートシン
ク１１と複数個の半導体装置１との間には、銅からなる
櫛歯状の伝熱部材（放熱手段）１５が介挿入されている
。しだがって、上記マルチチップモジュール構造の半導
体装置では、実装されている半導体装置１から発生する
熱は、シリコンカーバイド基板６から伝熱部材１５を介
在してヒートシンク１１へ伝導され、その熱がヒートシ
ンク１１の外方へ放熱することができるものである。な
お、第３図において１７はプリント配線基板を示したも
のであり、このプリント配線基板１７はマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置１６の実装基板の役割をはた
している。

ヒートシンク１１と伝熱部材１５との関係は、第２図に
おいては、互いに接触している図表示となっているが、
実際のものは、ヒートシンク１１の数個所に取り付けで
あるスプリングの他端が伝熱部材１５に接触してなり、
ヒートシンク１１と伝熱部材１５との横方向の間には小
さな間隙が設けである。したがって、ヒートシンク１１
と伝熱部材１５との熱膨張率の相違にもとすくそれらの
各々の横方向の位置ずれが発生し、それらの熱変形を吸
収する構造となっている。

第２図〜第３図に示したマルチチップモジュール構造の
半導体装置１６の製造方法は、次のとおシである。

ピングリッドアレイ形式のパッケージ配線基板１０に実
施例１に示した半導体装置１を取り付ける。この場合は
、縦８列横８列の計６４個の半導体装置１を基板１０に
堆シ付ける。

ついで、伝達部材１５をヒートシンクｌｌｉ／Ｃ挿大し
たものに上記半導体装ｆｔｌが取り付けられているパッ
ケージ配線基板１０を載置し、そのヒートシンク１１の
周辺部の基板１０との間にろう材１２を介在させてベー
ク炉などの熱処理装置を用いてろう材１２を溶融させて
ヒートシンク１１を基板１０に取り付けてマルチチップ
モジュール構造の半導体装置１６を製作する。

本実施例のマルチチップモジュール構造の半導体装ｆｌ
１６は、個別状態でプローブ検査、寿命試験等を終えた
高信頼度の半導体装置１を組み込むことができる。また
、マルチチップモジュール構造の半導体装［１６におい
て、その動作使用時などにおいて複数個の半導体装置１
のうち、どれかが不良品となったとしても、それは、ヒ
ートシンク１１を基板１０から取り外して、その不良品
の半導体装置１を良品の半導体装置１と取り替えること
によ５ｇ易に正常動作をするマルチナツプモジュール構
造の半導体装置１６とすることができる。

さらにまた、ＬＳＩテップ４よりも広面積の熱伝導板４
としており、かつその熱伝導板４を伝熱部材１５に接触
させ、この伝熱部材１５がヒートシンク１１に接触して
いることより、ＬＳＩチップ４ふら発生する熱を効率よ
く外方へ放熱することができる。

本実施例１または実施例２によれば以下の効果を得るこ
とができる。

（１）チップキャリア型半導体装置に搭載したＬＳＩチ
ップ４の電極非形成主面に、シリコンカーバイド基板６
をろう材７で取付け、ＬＳＩチップ４とＬＳＩチップよ
りも広い面積のシリコンカーバイド基板６とを熱的に接
続することにより、該シリコンカーバイド基板６が熱伝
導性に優れていると共にＬＳＩチップ４よりも広い放熱
面積をもっているので、上記ＬＳＩチップ４に発生した
熱を電極非形成主面の側から、効率良く放散させること
が可能となる。

（２）上記（１）により、放熱性の高いチップキャリア
型半導体装置を提供できる。

（３）上記半導体装置をヒートシンク１１を備えたマル
チチップモジュール構造の半導体装置において、該ヒー
トシンク１１と上記半導体装置のシリコンカーバイド基
板６とを伝熱部材１５を介在させて熱伝導可能に接続し
た状態で実装することによう、上記マルチチップモジー
−ルの放熱を確実に行うことができ、熱伝導の信頼性が
向上されたマルチチップモジュールを提供できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもないＯ たとえば、実施例ではＬＳＩチップ４とシリコンカーバ
イド基板６との熱伝導接続を金−錫ろう材７を介して達
成した例を示したが、これに限るものでないことはいう
までもなく、同様の目的を達成できる接合材料であれば
、いかなるものをも利用できることはいうまでもない。

また、必ずしも接合材を使用しなければならないもので
もなく、熱伝導性の良好な接続が可能であれば単に重ね
合わせて接触するものであってもよい。

前記実施例の半導体装置については、その具体的な構造
および形成材料は所期の目的を達成できる範囲で種々変
更可能であることはいうまでもない。このことは、第１
図に示した半導体装置または第２図〜第３図に示したマ
ルチチップモジュール構造の半導体装置についても、そ
の構造等は種種変更できることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるチップキャリア型半
導体装置に適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、たとえば、ＬＳＩチップ４をパ
ッケージ基板等のベレット取付配線基板に直接取付ける
ものに適用しても有効な技術である。

〔実施例３〕 第４図は本発明による他の実施例２である半導体装置１
９を示す概略断面図である。概略は実施例１の半導体装
置１と同様であり、相違は本実施例３ではキャップ２０
を使用している点である。

本実施例２０半導体装置は、アルミナ等のセラミックか
らなる配線基板（ペレット取付基板）３を有している。

この配線基板３の上面には、半導体素子ペレットである
ＬＳＩチップ４がろう材からなるＣＣＢバンプ電極５を
介して取付けられており、上記基板３の周縁部上面には
、その断面がコ字状のアルミニウム、銅含有のタングス
テン等の金属、もしくはＳｉＣセラミックからなるキャ
ップ２０がろう材からなる接合層２１を介して取付けら
れている。キャップ２０は、その底の高さがＬＳＩチッ
プ４の上面よシやや浅くなるようにされている。それ故
に、前記ＬＳＩチップ４の上面（−主面）は上記キャッ
プ２０の裏面に、はぼ接触（一致）され、それでも生じ
る僅かな間隙にろう材からなる充填＃（間隙充填用金属
）７が形成され、加工精度を超えた表面の凹凸により生
じる微小空間であっても完全に排除されている。したが
って、ベレット４の上面はキャップ２０の裏面に対して
互いに密着可能となっている。

また、上記半導体装置では、その実装を前記配線基板３
の裏面に形成されたろう材からなる実装用バンク２を介
して実装基板（図示せず）に面付けして行うものである
。この実装用バンプ２は、前記ＣＣＢバンプ５に電気的
に接続されている。

本実施例２においては、ＣＣＢバンプ５、接合／？３２
１、充填Ｆｆｄ　７および実装用バンプ２がそれぞれろ
う材で形成されている。その溶融温度は、ＣＣＢバンフ
′５が最も高く、接合層２１と充填層７とはほぼ同一で
ある。そして、実装用バンプ２は最も低い溶融温度を有
している。したがって、他のろう材部を溶融させること
なく、上記実装を達成することができる。

ろう材としては、たとえば半田があり、鉛（ｐｂ）と錫
（Ｓｎ）の混合比を調製してその溶融温度を調製するこ
とができる。なお、ろう材のぬれ性が小さい場合や無い
場合には、その場所にぬれ性の良い材料を被層する等、
通常の技術を用いてその表面のぬれ性の改善を行う。

本実施例２の半導体装置は、次のようにして製造するこ
とができる。

すなわち、まず配線基板３の所定付値に、ＬＳＩチップ
４をＣＣＢバンプ５を溶融して取付ける。

次いで、ベレット４の上面とキャップ２０裏面との間に
ろう材を介在させ、また配線基板３とキャップ２０の下
端部との間にもほぼ同温度で溶融するろう材を介在させ
る。この状態で、全体を上記ろう材の溶融温度以上であ
ってＣＣＢバンブ５が溶融しない温度に加熱し、上記２
箇所におけるろう材を溶融することにより、接合層２１
によるキャップ２０の取付けと同時に該キャップ２ｏの
裏面とベレット４との充填層７による接合をも達成でき
る。その際、接合層２１が溶融しているためベレット４
の上面にキャップ２０の裏面が整合する位置までキャッ
プ２０が降下する。したがって、該ベレットの上面の高
さで、接合層２１の厚さが自ずと決定される。

このように、本実施例によれば実施例１の半導体装置１
の時効果に追加して以下の効果を得ることができる。

（１）ベレット取付用配線基板３に面付けされた半導体
素子ベレット４の一生面とキャップ２０裏面とをほぼ°
一致させて密着可能とし、かつ両面間に存在する僅かな
間隙にろう材を充填することにより、動作時にベレット
に発生した熱を効率良くキャップへ伝えることができる
。

（２）上記（１）により、配線基板３への経路に加え、
キャンプ２０方向への放熱経路を確保できるので、半導
体装置の放熱性を大巾に向上することができる。

（３）ベレット４の上面とキャップ２０の裏面との間の
充填層７と、キャップ２０の下端部と配線基′板３との
間の接合層２１を、それぞれほぼ同温度で溶融するろう
材で形成することにより、前記（１）に記載した半導体
装置を容易に製造できる。

〔実施例４］ 第５図は、本発明の他の実施例４であるマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置を示す断面図である。

この半導体装置２２は、実施例３の半導体装置１９を複
数個組み込んだマルチチップモジュール構造のものであ
シ、実施例２のマルチチップモジュール構造の半導体装
置１６とほぼ同一のものであり、相違は実施例２におけ
る半導体装置１を実施例３の半導体装置１９と差し替え
だものである。

本実施例４の構造及び作用効果の特長は、実施例３と実
施例２の構造の特長及び作用効果の特長を兼ね備えだも
のである。

〔実施例５〕 第６図は本発明によるさらに他の実施例５である半導体
装置３０を示す概略断面図である。。

本実施例３の半導体装置３０は、前記実施例３のものと
ほぼ同一であるが、外部端子として第４図に示す実装用
バンプ２の代わりにビン３１が取付けられた、いわゆる
ピングリッドアレイ型パッケージからなるものである。

本実施例５においても、前記実施例３の場合と同様の効
果が得られる。さらに加えて、実装用外部リードがピン
形状であるため、裡々の実装方式に適用できるものであ
る。

〔実施例６〕 第７図は、本発明の他の実施例６であるマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置３２を示す断面図である。

この半導体装置３２は、実施例５の半導体装置３０を複
数個組み込んだマルチチップモジュール構造のものであ
υ、実施例２のマルチチップモジー−ル構造の半導体装
置１６とほぼ同一のものであシ、相違は、実施例２にお
ける半導体装置１を実施例５の半導体装置３０と差し替
えたものである。

本実施例６の構造及び作用効果の特長は、実施例５と実
施例２の構造の特長及び作用効果の特長を兼ね備えたも
のである。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもないＯ たとえば、実施例３と実施例５では半導体素子ベレット
４の上面とキャップ２０の裏面との間にろう材からなる
充填層７を形成した例について説明したが、必ずしもこ
れに限るものでない。確かに、充填層７を介在させるこ
とにより、加工精度を超えた表面の凹凸に起因する間隙
をも塞ぐことができるので、大巾に熱伝導性を向上させ
ることができる。それ故、充填層７を介在させることが
望ましい。しかし、ベレット上面およびキャップ裏面の
平坦度が高い場合には、充填層７を介在させなくともＬ
ＳＩチップ４とキャップ２０とを１（ね合わせただけで
も十分な放熱性を確保することができるものである。

また、充填層７を介在させる場合には、それを構成する
ろう材が、接合層２１を構成するそれとほぼ同温度の溶
融温度であるものについて説明したが、これに限らず、
充填Ｍ７を構成するろう材の溶融温度が低い場合であっ
てもよい。なお、全体構造または各構成部材の具体的形
状、材料等は、実施例に示したものに限らず、種々変更
可能であることはいうまでもない。

また、実際の使用時には、キャップ２０の上面に放熱フ
ィン等を取付け１、その放熱を促す等の通常の技術を用
い、さらに放熱性能を高めることができることはいうま
でもない。

さらに、配線基板３上には、複数の半導体ベレットを搭
載することも可能である。実施例のようにベレット４の
上面（裏面）によってキャップ２０の高さを規制する場
合は、ベレット４を構成するシリコンの熱膨張係数が金
属からなるキャップ２０のそれよりも小さいので、キャ
ップ２０の接合の後の熱収縮によってバンプ電極５に圧
縮応力が加えられることとなる。その結果として、実使
用時のバンク電極の接続信頼性が向上される。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である実装用バンプを介して面付は実装
を行うパッケージ型式のものや、いわゆるピングリッド
アレイ型パッケージ型式の半導体装置に適用した場合に
ついて説明したが、それに限定されるものではなく、た
とえば、パッケージをキャップで封止する型式の半導体
装置であれば、如何なるものにも適用して有効である。

実施例１〜実施例６によって具体的に詳述した本発明の
半導体装置は、その好適用例として大型コンピュータが
ある。

大型コンピータでは、高速動作が処理能力に大きく影響
し、処理能力向上のために遅延時間の短縮、熱特性の向
上による消費電力の実質的向上による大容量化を図る必
要性が強い。速度向上の要求を満たすためには、回路方
式技術上の工夫も重要であるが、それと並行して、実装
技術、冷却技術も極めて重要であシ、ＬＳＩチップ、高
密度マルチチップモジュール、大型プリント配線基板、
ボード間配線など、実装の各面においてコンピュータの
高速動作を達成するための工夫が必要である。

実施例２．実施例４．実施例６のマルチチップモジー−
ル構造の半導体装置は、実施例１．実施例３．実施例５
の個別半導体装置を８行８列に配置し計６４個実装した
ものである。実施例１，３゜５０半導体装置に組み込ま
れているＬＳＩチップは８ｍｍＸ８ｍｍの四角形の半導
体素子ベレットで、バンプ電極数は総計６００個程度あ
υ、その内訳は入出力用バンプ電極数が３００個、電源
用バンプ電極数が１５０個、グランド用バンプ電極数が
１５０個程度、上記１辺が８ｍｍの四角形のＬＳＩチッ
プ表面に配置されている。隣接するバンプ電極間の距離
は約２４０μｍ程度であり、現状のプローブ針接触によ
る各バンプ電極に電気的信号を入出力させることはでき
ないものである。なんとなれば現状のツーローブ針によ
る各バンプを極に電気的信号を入出力させるには、パン
ク電極間距離が少なくとも４５０μｍ程度以上必要であ
るからである。したがって本発明においては、プローブ
針接触による電気測定可能なバンプ電極間距離４５０μ
ｍ以上のバンク電極を有する配線基板を使用し、この配
線基板に上記ＬＳＩチップを搭載した構造を採用してい
る。そしてこの配線基板の大きさに相当する大きさの熱
伝導板をＬＳＩチップに配置してなるものである。配線
基板および熱伝導板の大きさはＬＳＩチップの大きさが
８ｍｍＸ８ｍｍの場合、１０．５ｍｍＸ　１０．５ＩＩ
ｕｎの四角形状のものが使用される。

本実施例２．４．６のマルチチップモジュール構造の半
導体装置の消費電力は、規格が２１Ｗ程度、最大消費電
力が２９Ｗ程度のものである。

本発明は、特殊な熱放散構造の実装構造を採用している
ことより、本発明のマルチチップモジュール構造の半導
体装置を縦横に複数個実装基板に組み込んだコンピュー
タの構造をとることができ、その場合でも熱放散性にす
ぐれているため、高速動作で大容量の処理能力が大きな
コンピータを提供することができる。

〔発明の効果〕

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、プロー
ブ針接触による電気的信号の入出力ができる配線基板を
用いてそれにＬＳＩチップを搭載し、ＬＳＩチップより
も大きな面積を有する熱伝導板をＬＳＩチップに重ね合
わせたりあるいはろう材により取り付けそれをもって、
プローブ針接触による電気的信号の入出力を可能とし、
検査、測定、動作試験ｅｔｃを行なうことができる構造
とすると共に、放熱特性を大幅に向上したものである。

また、本発明は、大型コンピータ用の半導体装置として
、高速動作と大容量処理能力を可能としたマルチチップ
モジュール構造の半導体装置をも提供するものであり、
グローブ針検査、測定、動作試験を特徴とする特に放熱
特性を大幅に向上したマルチチックモジュール構造の実
装形態をもつテバイスである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例１を示す半導体装置の概略
断面図、 第２図は、本発明の他の実施例２を示すマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置を示す概略断面図、 第３図は、第２図に示す半導体装置の分解図、第４図は
、本発明の他の実施例３を示す半導体装置の概略断面図
、 第５図は、本発明の他の実施例４を示すマルチチップモ
ジュール構造の半導体装置を示す概略断面図、 第６図は、本発明の他の実施例５を示す半導体装置の概
略断面図、 第７図は、本発明の他の実施例６を示すマルチチノプモ
ジー一層構造の半導体装置を示す概略断面図である。 １・・・半導体装置、２・・・バンプ電極、３・・・ム
ライト（セラミック）基板、４・・・フリップチップ、
５・・・ハフ７’電極、６・・・シリコンカーバイ）”
（ＳｉＣ）基板、７・・・ろう材、８・・・エポキシ樹
脂、９・・・ビン、１０・・・基板、１１・・・ヒート
シンク（放熱手段）、１２・・・ろう剤、１３・・・連
通孔、１４・・・櫛歯状の突起、１５・・・櫛歯状の伝
熱部材（放熱手段）。 第　　７　　図 第　　２　　図 第　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 ９６図 凹 第　　７　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個のバンプ電極を有するＬＳＩチップが、ＬＳ
   Ｉチップの各バンプ電極間距離よりも大きな間隔距離を
   有する複数個のバンプ電極を有するＬＳＩチップ搭載用
   配線基板にフェースダウンボンディングにより取り付け
   てなり、前記ＬＳＩチップの主裏面に前記配線基板とほ
   ぼ同程度の大きさである熱伝導板がＬＳＩチップに重ね
   合わされてなり、前記ＬＳＩチップを取り囲むように前
   記配線基板と前記熱伝導板および樹脂によりＬＳＩチッ
   プが封止されてなることを特徴とする半導体装置。 ２、熱伝導板としては、ＳｉＣを主成分とする高伝熱性
   でかつ高絶縁性の材料からなるものを使用する特許請求
   の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、熱伝導板がＬＳＩチップにろう材により固定されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ４、熱伝導板がＬＳＩチップと単に重ね合わされて接触
   されているものである特許請求の範囲第１項記載の半導
   体装置。 ５、封止用樹脂は、熱硬化性樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の半導体装置。 ６、封止用樹脂は、ゲル状の樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の半導体装置。 ７、複数個のバンプ電極を有するＬＳＩチップの主表面
   にはＬＳＩチップの各バンプ電極間距離よりも大きな間
   隔距離を有する複数個のバンプ電極を有するＬＳＩチッ
   プ搭載用配線基板がフェースダウンボンディングにより
   取り付けてなり、前記ＬＳＩチップの主裏面にはＬＳＩ
   チップよりも大きな表面積を有する熱伝導板が重ね合わ
   されている半導体装置をマトリックス状に複数個、ピン
   グリッドアレイ形式のパッケージ配線基板に取り付ける
   工程と前記半導体装置上面に熱伝導基板を介して冷却用
   ヒートシンクを重ね合わせ、前記パッケージ配線基板に
   前記ヒートシンクを取り付けることにより前記半導体装
   置を気密封止する工程とを有する半導体装置の製造方法
   。 ８、熱伝導基板はヒートシンクに少なくとも２個以上の
   スプリングを介して取り付けられているものである特許
   請求の範囲第７項記載の半導体装置の製造方法。