(57)【要約】【課題】半導体素子が搭載された複数の半導体装置を積層できながら、放熱効率が良好で、かつ配線の引き回しの自由度が低下しない積層型半導体装置を提供する。【解決手段】第２の半導体基板５の裏面に、この裏面側に隣り合う半導体装置３に実装した第１の半導体素子１に接触した状態で配置される放熱用の金属パターン１２を形成し、半導体基板２、５の周辺寄り箇所に、厚み方向に貫通して熱を伝達する貫通ビア１４、１５を形成し、前記半導体基板５の裏面において貫通ビア１４と放熱用の金属パターン１２とを接続させ、半導体装置３、６間に跨る半田ボール１１を設けて、この半田ボール１１により、半導体装置６の金属パターン１２に伝達された熱を、この金属パターン１２が設けられた半導体装置６の裏面側に隣り合う半導体装置３の貫通ビア１５に伝達する。【選択図】図３
2006295119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面側に半導体素子を実装した半導体装置を複数段積層した積層型半導体装置であって、
半導体基板の裏面に、この裏面側に隣り合う半導体装置に実装した半導体素子を被覆した構造体に接触した状態で配置される放熱用の金属パターンを形成し、
半導体基板の周辺寄り箇所に、厚み方向に貫通して熱を伝達する貫通ビアを形成し、前記半導体基板の裏面において前記貫通ビアと放熱用の金属パターンとを接続させ、半導体装置間に跨る半田ボールを設けて、この半田ボールにより、半導体装置の金属パターンに伝達された熱を、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達することを特徴とする積層型半導体装置。
【請求項２】
半導体基板の表面側に半導体素子をフリップチップ実装した半導体装置を複数段積層した積層型半導体装置であって、
半導体基板の裏面に、この裏面側に隣り合う半導体装置に実装した半導体素子に接触した状態で配置される放熱用の金属パターンを形成し、
半導体基板の周辺寄り箇所に、厚み方向に貫通して熱を伝達する貫通ビアを形成し、前記半導体基板の裏面において前記貫通ビアと放熱用の金属パターンとを接続させ、半導体装置間に跨る半田ボールを設けて、この半田ボールにより、半導体装置の金属パターンに伝達された熱を、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達することを特徴とする積層型半導体装置。
【請求項３】
半導体装置の半導体基板の裏面に設けられた放熱用の金属パターンと、この半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置に搭載された半導体素子とが、熱伝達率が高い接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型半導体装置。
【請求項４】
放熱用の金属パターンが、接地電極用として用いられる貫通ビアおよび半田ボールに接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の積層型半導体装置。
【請求項５】
半導体素子の電極が、この半導体素子の表面全体に格子状に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の積層型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子が搭載された半導体装置が複数設けられ、これらの半導体装置が積層されている積層型半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯情報機器等の小型、軽量化に伴って、半導体装置パッケージの高密度化、小型化、薄型化が要求されている。これらの要求に応えるために、半導体装置を重ねて多段に搭載した積層型半導体装置が開発されている。しかし、この積層型半導体装置においては、半導体装置が高密度で配置されることにより、半導体素子から発生する熱が半導体装置内に滞留しやすいという問題を有している。この問題を解消するものとして、特許文献１等において、半導体素子から発生する熱を外部に逃がす放熱構造を設けて、半導体素子の安定動作を図ったものが提案されている。
【０００３】
図８はこのような放熱構造を有する従来の積層型半導体装置を示す断面図である。第１の半導体素子１０１はフリップチップ接続で第１の半導体基板１０２に実装されている。第２の半導体素子１０３も同様にフリップチップ接続で第２の半導体基板１０４に実装されている。さらに第１の半導体基板１０２と第２の半導体基板１０４、そして、第２の半導体基板１０４とマザーボード１０５とのそれぞれが、これらの基板１０２、１０４、およびマザーボード１０５間に配設された半田ボール１０６を用いて接続されている。また、第１の半導体基板１０２、第２の半導体基板１０４および、マザーボード１０５には、熱がこれらの基板１０２、１０４、およびマザーボード１０５内を通り抜けて基板１０２、１０４、およびマザーボード１０５の反対面に伝達し易いように、複数の放熱用のビア１０７が形成されている。なお、ビア１０７は、その内面が金属でメッキされるか、金属やセラミックを含有する樹脂材料等からなる熱伝達部材が充填された構成とされている。
【特許文献１】特開２０００−１２７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の積層型半導体装置では、放熱経路としてのビア１０７を、半導体基板１０２、１０４における半導体素子１０１、１０３に臨む中央寄り箇所に設置しているので、半導体素子１０１、１０３の電極にフリップチップ接続された半導体基板１０２、１０４の内部電極端子と、半導体素子１０１、１０３が搭載される面の反対側に配置される外部電極端子とをつなぐための配線を引き回すに際して、ビア１０７が障害となって、配線の引き回しの自由度が低下し、カスタマ（顧客）が要望したピン配置を実現できないおそれがあり、その結果、該当する半導体素子１０１、１０３の積層化が実現できないという問題も生じていた。
【０００５】
本発明は、前記問題を解決するもので、それぞれ半導体素子が搭載された複数の半導体装置を積層できながら、放熱効率が良好で、かつ配線の引き回しの自由度が低下しない積層型半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために本発明の積層型半導体装置は、以下のような構成を有している。
本発明は、半導体基板の表面側に半導体素子を実装した半導体装置を複数段積層した積層型半導体装置であって、半導体基板の裏面に、この裏面側に隣り合う半導体装置に実装した半導体素子を被覆した構造体に接触した状態で配置される放熱用の金属パターンを形成し、半導体基板の周辺寄り箇所に、厚み方向に貫通して熱を伝達する貫通ビアを形成し、前記半導体基板の裏面において前記貫通ビアと放熱用の金属パターンとを接続させ、半導体装置間に跨る半田ボールを設けて、この半田ボールにより、半導体装置の金属パターンに伝達された熱を、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達することを特徴とする。
【０００７】
この構成において、半導体素子で発生した熱は、この半導体素子を被覆した構造体に接触された金属パターンに伝達され、この金属パターンの熱が、金属パターンに接続された貫通ビアに伝達されて放熱される。また、さらに半導体装置の金属パターンに伝達された熱は、半田ボールにより、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達される。これにより、半導体素子で発生した熱が良好に放散される。また、上記構成によれば、放熱経路としての貫通ビアを半導体基板における周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子に接続された半導体基板の内部電極端子と外部電極端子とをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、貫通ビアが殆ど障害とならず、接続用配線の引き回しの自由度を高く維持することができる。
【０００８】
また、本発明の積層型半導体装置は、半導体基板の表面側に半導体素子をフリップチップ実装した半導体装置を複数段積層した積層型半導体装置であって、半導体基板の裏面に、この裏面側に隣り合う半導体装置に実装した半導体素子に接触した状態で配置される放熱用の金属パターンを形成し、半導体基板の周辺寄り箇所に、厚み方向に貫通して熱を伝達する貫通ビアを形成し、前記半導体基板の裏面において前記貫通ビアと放熱用の金属パターンとを接続させ、半導体装置間に跨る半田ボールを設けて、この半田ボールにより、半導体装置の金属パターンに伝達された熱を、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達することを特徴とする。
【０００９】
この構成において、半導体素子で発生した熱は、この半導体素子に接触された金属パターンに伝達され、この金属パターンの熱が、金属パターンに接続された貫通ビアに伝達されて放熱される。また、さらに半導体装置の金属パターンに伝達された熱は、半田ボールにより、この金属パターンが設けられた半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置の貫通ビアに伝達される。これにより、半導体素子で発生した熱が良好に放散される。また、上記構成によれば、放熱経路としての貫通ビアを半導体基板における周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子に接続された半導体基板の内部電極端子と外部電極端子とをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、貫通ビアが殆ど障害とならず、接続用配線の引き回しの自由度を高く維持することができる。
【００１０】
また、本発明の積層型半導体装置は、半導体装置の半導体基板の裏面に設けられた放熱用の金属パターンと、この半導体装置の裏面側に隣り合う半導体装置に搭載された半導体素子とが、熱伝達率が高い接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、半導体素子の熱が熱伝達率が高い接着剤を介して放熱用の金属パターンに良好に伝達され、この結果、半導体素子で発生した熱が一層良好に放散される。
また、本発明の積層型半導体装置は、放熱用の金属パターンが、接地電極用として用いられる貫通ビアおよび半田ボールに接続されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、半導体基板に搭載された半導体素子の裏面電位を安定化することが可能となる。
また、本発明の積層型半導体装置は、半導体素子の電極が、この半導体素子の表面全体に格子状に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、半導体素子で発生した熱を良好に放散できながら、放熱経路としての貫通ビアを半導体基板における周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子に接続された半導体基板の内部電極端子と外部電極端子とをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、半導体素子の電極が、この半導体素子の表面全体に格子状に配置されている場合も含めて、貫通ビアが殆ど障害とならず、ひきまわしの自由度を高く維持することができ、カスタマが要望したピン配置を自由に実現できて、この積層型半導体装置を安定してかつ容易に提供することができる。
【００１４】
また、放熱用の金属パターンを、接地電極用として用いられる貫通ビアおよび半田ボールに接続することで、半導体基板に搭載された半導体素子の裏面電位を安定化することが可能となり、バックバイアスが必要となるアナログＩＣ等の積層化が容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る積層型半導体装置の放熱構造について、図面を参照しながら説明する。
まず、図１（ａ）および（ｂ）により、本発明の第１の実施の形態に係る積層型半導体装置について説明する。ここで、図１（ａ）は同積層型半導体装置の断面図、図１（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、この積層型半導体装置は、第１の半導体素子１を第１の半導体基板２上に搭載した第１の半導体装置３上に、第２の半導体素子４を第２の半導体基板５上に実装した第２の半導体装置６を積層して構成されている。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、第１の半導体基板２には、底面における周辺寄り箇所に複数の外部電極端子２ａが形成され、また、図１（ａ）に示すように、上面における中央寄り箇所に複数の第１の電極（内部電極端子）２ｂが形成され、上面における周辺寄り箇所に複数の第２の電極２ｃが形成されている。そして、第１の半導体基板２の上面に第１の半導体素子１がフェイスアップで実装されている。第１の電極２ｂと第１の半導体素子１とがＡｕなどのワイヤ７を介して電気接続されている。また、第１の半導体素子１とワイヤ７とが封止樹脂８でモールドされている。また、図示しないが、第１の半導体基板２の内部電極端子としての第１の電極２ｂと、第１の半導体基板２の外部電極端子２ａとが、第１の半導体基板２に設けられた接続用配線により電気的に接続されている。
【００１８】
また同様に、図１（ｂ）に示すように、第２の半導体基板５には、底面における周辺寄り箇所に複数の外部電極端子５ａが形成され、また、図１（ａ）に示すように、上面における中央寄り箇所に第１の複数の電極（内部電極端子）５ｂが形成され、上面における周辺寄り箇所に複数の第２の電極５ｃが形成されている。そして、第２の半導体基板５の第１の電極５ｂと第２の半導体素子４とが半田ボール等の突起電極９を介してフェイスダウンでフリップチップ接続されている。この第２の半導体素子４の実装方法は、フェイスダウンでフリップチップされる場合であっても、フェイスアップで実装され、封止樹脂で被覆するような場合であってもよく、いずれかに限定されるものではない。
【００１９】
また、図示しないが、第２の半導体基板５の内部電極端子としての第１の電極５ｂと、第２の半導体基板５の外部電極端子５ａとが、第２の半導体基板５に設けられた接続用配線により電気的に接続されている。
【００２０】
また、第１の半導体基板２の外部電極端子２ａには、マザーボード（図示せず）との電気的接続に用いる半田ボール１０が設けられている。
さらに、第１の半導体基板２の上面周辺寄りに設けられた複数の第２の電極２ｃと、第２の半導体基板５の底面周辺寄りに設けられた外部電極端子５ａとが半田ボール１１で接続されている。
【００２１】
また、第２の半導体基板５の裏面上には放熱用の金属パターン１２が形成されており、この金属パターン１２が、第１の半導体素子１を被覆している封止樹脂８に接触されている。
【００２２】
本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、第１の半導体素子１がフェイスダウンでフリップチップ実装されており、その第１の半導体素子１を覆うように金属製の放熱板１８が設けられた場合であってもよく、その場合は、第２の半導体基板５裏面上に形成された放熱用の金属パターン１２が金属製の放熱板１８に接触されている。
【００２３】
この放熱板１８には、例えば、Ｃｕにクロムメッキが施された素材が用いられるが、これに限定されるものではない。
前記金属パターン１２は、図１（ｂ）に示すような第２の半導体基板５の裏面上に形成されている一部の外部電極端子５ａと物理的（熱的）および電気的に接続されている。この金属パターン１２は、第２の半導体基板５を作成する際に、同じ裏面に形成される外部電極端子５ａと同時に形成され、例えば、タングステン、モリブデン等の金属材料にニッケル、金メッキを施すことで形成されている。なお、この実施の形態においては、第１の半導体基板２の裏面にも同様な構成の金属パターン１３が形成されており、この金属パターン１３は、図１（ｂ）に示すような第１の半導体基板２の裏面上に形成されている一部の外部電極端子２ａと物理的（熱的）および電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、各半導体基板２、５の周辺寄り箇所には、上面から裏面に向けて貫通する複数の貫通ビア１４、１５が形成されている。そして、第２の半導体基板５に設けられた貫通ビア１４により、第２の半導体基板５の上面周辺寄りに設けられた第２の電極５ｃと第２の半導体基板５の裏面に設けられた金属パターン１１とが物理的（熱的）および電気的に接続されている。また、第１の半導体基板２に設けられた貫通ビア１５により、第１の半導体基板２の上面周辺寄りに設けられた第２の電極２ｃと第２の半導体基板２の裏面に設けられた金属パターン１２とが物理的（熱的）および電気的に接続されている。なお、貫通ビア１４、１５は、その内面が金属でメッキされるか、金属や、金属やセラミックを含有する樹脂材料等が充填された構成とすればよい。
【００２５】
上記構成において、第１の半導体装置３上に第２の半導体装置６が積層されているが、第１の半導体装置３の第１の半導体素子１を被覆した構造体である封止樹脂８や放熱板１８には、第２の半導体基板５の裏面に設けられた金属パターン１２が接触されているので、第１の半導体素子１で発生した熱は、封止樹脂８や放熱板１８を介して、この金属パターン１２に伝達され、金属パターン１２の熱が、金属パターン１２に接続された外部電極端子５ａから、この外部電極端子５ａの上方側に接続された第２の半導体基板５の貫通ビア１４や、前記外部電極端子５ａの下方側に接続された半田ボール１１、第１の半導体基板２の第２の電極２ｃ、貫通ビア１５に伝達され、さらに、この貫通ビア１５に接続された第１の半導体基板２の外部電極端子２ａを介して、金属パターン１３や半田ボール１０にも伝達される。したがって、第１の半導体素子１で発生した熱は、金属パターン１２、外部電極端子５ａ、貫通ビア１４、半田ボール１１、第２の電極２ｃ、貫通ビア１５、外部電極端子２ａ、金属パターン１３、半田ボール１０に良好に伝達されて放散され、放熱効率が極めて良好に維持される。
【００２６】
また、放熱経路としての貫通ビア１４、１５を、第１、第２の半導体基板２、５における、中央寄り箇所ではなくて、周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子１、４の電極にワイヤ７や突起電極１６、突起電極９を介して接続された各半導体基板２、５の内部電極端子としての第１の電極２ｂ、５ｂと外部電極端子２ａ、５ａとをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、前記貫通ビア１４、１５が殆ど障害とならず、引き回しの自由度が高くて、カスタマ（顧客）が要望したピン配置を自由に実現でき、これにより、半導体装置３、６（半導体素子１、４）を積層化しても支障をきたすことがなく、このような積層型半導体装置を安定してかつ容易に提供することができる。
【００２７】
次に、図３（ａ）および（ｂ）により、本発明の第２の実施の形態に係る積層型半導体装置について説明する。ここで、図３（ａ）は同積層型半導体装置の断面図、図３（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、この積層型半導体装置は、第１の半導体素子１を第１の半導体基板２上に搭載した第１の半導体装置３上に、第２の半導体素子４を第２の半導体基板５上に実装した第２の半導体装置６を積層して構成されている。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、第１の半導体基板２には、底面における周辺寄り箇所に複数の外部電極端子２ａが形成され、また、図３（ａ）に示すように、上面における中央寄り箇所に複数の第１の電極（内部電極端子）２ｂが形成され、上面における周辺寄り箇所に複数の第２の電極２ｃが形成されている。そして、第１の半導体基板２の第１の電極２ｂと第１の半導体素子１とが半田ボール等の突起電極１６を介してフェイスダウンでフリップチップ接続されている。また、図示しないが、第１の半導体基板２の内部電極端子としての第１の電極２ｂと、第１の半導体基板２の外部電極端子２ａとが、第１の半導体基板２に設けられた接続用配線により電気的に接続されている。
【００３０】
また同様に、図３（ｂ）に示すように、第２の半導体基板５には、底面における周辺寄り箇所に複数の外部電極端子５ａが形成され、また、図３（ａ）に示すように、上面における中央寄り箇所に第１の複数の電極（内部電極端子）５ｂが形成され、上面における周辺寄り箇所に複数の第２の電極５ｃが形成されている。そして、第２の半導体基板５の第１の電極５ｂと第２の半導体素子４とが半田ボール等の突起電極９を介してフェイスダウンでフリップチップ接続されている。また、図示しないが、第２の半導体基板５の内部電極端子としての第１の電極５ｂと、第２の半導体基板５の外部電極端子５ａとが、第２の半導体基板５に設けられた接続用配線により電気的に接続されている。
【００３１】
また、第１の半導体基板２の外部電極端子２ａには、マザーボード（図示せず）との電気的接続に用いる半田ボール１０が設けられている。
さらに、第１の半導体基板２の上面周辺寄りに設けられた複数の第２の電極２ｃと、第２の半導体基板５の底面周辺寄りに設けられた外部電極端子５ａとが半田ボール１１で接続されている。
【００３２】
また、第２の半導体基板５の裏面上には放熱用の金属パターン１２が形成されており、この金属パターン１２が、第１の半導体素子４の裏面に接触されている。この金属パターン１２は、図３（ｂ）に示すような第２の半導体基板５の裏面上に形成されている一部の外部電極端子５ａと物理的（熱的）および電気的に接続されている。この金属パターン１１は、第２の半導体基板５を作成する際に、同じ裏面に形成される外部電極端子５ａと同時に形成され、例えば、タングステン、モリブデン等の金属材料にニッケル、金メッキを施すことで形成されている。なお、この実施の形態においては、第１の半導体基板２の裏面にも同様な構成の金属パターン１３が形成されており、この金属パターン１３は、図３（ｂ）に示すような第１の半導体基板２の裏面上に形成されている一部の外部電極端子２ａと物理的（熱的）および電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、各半導体基板２、５の周辺寄り箇所には、上面から裏面に向けて貫通する複数の貫通ビア１４、１５が形成されている。そして、第２の半導体基板５に設けられた貫通ビア１４により、第２の半導体基板５の上面周辺寄りに設けられた第２の電極５ｃと第２の半導体基板５の裏面に設けられた金属パターン１２とが物理的（熱的）および電気的に接続されている。また、第１の半導体基板２に設けられた貫通ビア１５により、第１の半導体基板２の上面周辺寄りに設けられた第２の電極２ｃと第２の半導体基板２の裏面に設けられた金属パターン１３とが物理的（熱的）および電気的に接続されている。なお、貫通ビア１４、１５は、その内面が金属でメッキされるか、金属や、金属やセラミックを含有する樹脂材料等が充填された構成とすればよい。
【００３４】
上記構成において、第１の半導体装置３上に第２の半導体装置６が積層されているが、第１の半導体装置３の第１の半導体素子１には、第２の半導体基板５の裏面に設けられた金属パターン１２が接触されているので、第１の半導体素子１で発生した熱はこの金属パターン１２に伝達され、この金属パターン１２の熱が、金属パターン１２に接続された外部電極端子５ａから、この外部電極端子５ａの上方側に接続された第２の半導体基板５の貫通ビア１４や、前記外部電極端子５ａの下方側に接続された半田ボール１１、第１の半導体基板２の第２の電極２ｃ、貫通ビア１５に伝達され、さらに、この貫通ビア１５に接続された第１の半導体基板２の外部電極端子２ａを介して、金属パターン１３や半田ボール１０にも伝達される。したがって、第１の半導体素子１で発生した熱は、金属パターン１２、外部電極端子５ａ、貫通ビア１４、半田ボール１１、第２の電極２ｃ、貫通ビア１５、外部電極端子２ａ、金属パターン１３、半田ボール１０に良好に伝達されて放散され、放熱効率が極めて良好に維持される。
【００３５】
また、放熱経路としての貫通ビア１４、１５を、第１、第２の半導体基板２、５における、中央寄り箇所ではなくて、周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子１、４の電極に突起電極９、１６を介して接続された各半導体基板２、５の内部電極端子としての第１の電極２ｂ、５ｂと外部電極端子２ａ、５ａとをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、前記貫通ビア１４、１５が殆ど障害とならず、引き回しの自由度が高くて、カスタマ（顧客）が要望したピン配置を自由に実現でき、これにより、半導体装置３、６（半導体素子１、４）を積層化しても支障をきたすことがなく、このような積層型半導体装置を安定してかつ容易に提供することができる。
【００３６】
次に、図４（ａ）および（ｂ）により、本発明の第３の実施の形態に係る積層型半導体装置について説明する。ここで、図４（ａ）は同積層型半導体装置の断面図、図４（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図である。なお、前記第２の実施の形態に係る積層型半導体装置の各構成要素と同機能のものには同符号を付してその説明は省略する。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、この積層型半導体装置においては、第２の半導体装置６の第２の半導体基板５の裏面に設けられた放熱用の金属パターン１２と、この第２の半導体装置６の裏面側に隣り合う第１の半導体装置３に搭載された半導体素子１とが、熱を良好に伝達する、すなわち、熱伝達率の高い、導電性接着剤１７を介して電気的に接着されている。
【００３８】
ここで、導電性接着剤１７としては、信頼性、熱応力などを考慮して例えばバインダーとしてエポキシレジン、導体フィラーとしてＡｇ−Ｐｄ合金によりなる接着剤を用いている。また、この導電性接着剤１７は、ペースト状、シート状のいずれの形態であってもかまわない。
【００３９】
この構成によれば、前記第１、第２の実施の形態と同様な作用効果が得られることに加えて、第１の半導体素子１の熱が熱伝達率が高い導電性接着剤１７を介して放熱用の金属パターン１２に良好に伝達されるので、第１の半導体素子１で発生した熱が一層良好に放散される。
【００４０】
次に、図５（ａ）および（ｂ）により、本発明の第４の実施の形態に係る積層型半導体装置について説明する。ここで、図５（ａ）は同積層型半導体装置の断面図、図５（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図である。なお、前記第２の実施の形態に係る積層型半導体装置の各構成要素と同機能のものには同符号を付してその説明は省略する。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、この積層型半導体装置においては、第２の半導体基板５の裏面に形成された金属パターン１２は、第２の半導体基板５の底面周辺に配置された外部電極端子５ａのうち、接地電極部５ａ’にのみ接続されている。また、この接地電極部５ａ’は、接地電極用として用いる貫通ビア１４と、接地電極用として用いる半田ボール１１とに接続されている。
【００４２】
この構成によれば、前記第１、第２の実施の形態と同様な作用効果が得られることに加えて、金属パターン１２が接地電極部５ａ’にのみ接続されているので、第２の半導体基板５に搭載された第２の半導体素子４の裏面電位を安定化することが可能となり、バックバイアスが必要となるアナログＩＣ等の積層化が容易に実現できる。
【００４３】
なお、この実施の形態においては、第１の半導体基板２の裏面に形成された金属パターン１３も、第１の半導体基板２の底面周辺に配置された外部電極端子２ａのうち、接地電極部２ａ’にのみ接続されている。
【００４４】
次に、図６、図７（ａ）、（ｂ）により、本発明の第５の実施の形態に係る積層型半導体装置について説明する。ここで、図６は同積層型半導体装置の断面図、図７（ａ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体素子を下方から見た平面図、図７（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図である。なお、前記第２の実施の形態に係る積層型半導体装置の各構成要素と同機能のものには同符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、この積層型半導体装置においては、第１の半導体素子１の電極１ａが、半導体素子表面全体に格子状に配置されている。また、これに対応して、第１の半導体基板２の内部電極端子としての第１の電極２ｂや、これらを接続する半田ボール等の突起電極１６も同様に格子状に配置されている。
【００４６】
また、同様に、第２の半導体素子４の電極４ａが、半導体素子表面全体に格子状に配置されている。また、これに対応して、第２の半導体基板５の内部電極端子としての第１の電極５ｂや、これらを接続する半田ボール等の突起電極９も同様に格子状に配置されている。
【００４７】
この構成によれば、前記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られることに加えて、放熱経路としての貫通ビア１４、１５を、第１、第２の半導体基板２、５における周辺寄り箇所に配設したので、半導体素子１、４の電極１ａ、４ａが、半導体素子表面全体に格子状に配置されており、これに伴って、突起電極１６、９や、半導体基板２、５の内部電極端子としての第１の電極２ｂ、５ｂが格子状に配置されている場合でも、各半導体基板２、５の内部電極端子としての第１の電極２ｂ、５ｂと外部電極端子２ａ、５ａとをつなぐための接続用配線を引き回すに際し、貫通ビア１４、１５が殆ど障害とならず、接続用配線の引き回しの自由度が高くて、カスタマ（顧客）が要望したピン配置を自由に実現でき、これにより、半導体装置３、６（半導体素子１、４）を積層化しても支障をきたすことがなく、このような積層型半導体装置を安定してかつ容易に提供することができる。
【００４８】
また、上記第１〜第５の実施の形態においては、２段積層の積層型半導体装置の場合を述べたが、これに限るものではなく、３段、４段等の２段以上の半導体装置を積層した積層型半導体装置についても同様な放熱構造をとることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の半導体装置は、積層型半導体装置の放熱構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る積層型半導体装置の断面図、（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る積層型半導体装置の変形例の断面図
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る積層型半導体装置の断面図、（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図
【図４】（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る積層型半導体装置の断面図、（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図
【図５】（ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る積層型半導体装置の断面図、（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る積層型半導体装置の断面図
【図７】（ａ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体素子を下方から見た平面図、（ｂ）は同積層型半導体装置に用いられる半導体基板を下方（裏面側）から見た平面図
【図８】従来の積層型半導体装置の断面図
【符号の説明】
【００５１】
１      第１の半導体素子
１ａ    電極
２      第１の半導体基板
２ａ    外部電極端子
２ａ’  接地電極部
２ｂ    第１の電極（内部電極端子）
２ｃ    第２の電極
３      第１の半導体装置
４      第２の半導体素子
４ａ    電極
５      第２の半導体基板
５ａ    外部電極端子
５ａ’  接地電極部
５ｂ    第１の電極（内部電極端子）
５ｃ    第２の電極
６      第２の半導体装置
７      ワイヤ
８      封止樹脂
９，１６  突起電極
１０，１１  半田ボール
１２、１３  金属パターン
１４、１５  貫通ビア
１７    導電性接着剤
１８    放熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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