(57)【要約】【課題】ＣＳＰ構造の半導体装置において装置自体に放熱効果を持たせることにより、半導体装置自体の外形形状を維持しながら放熱性を向上させる。【解決手段】半導体チップ１０の電極の無い露出面に導電性の球体２１を半導体チップ１０のサイズ内にグリッドアレイ状に配置し、半導体チップ１０の電極の無い露出面と球体２１を導電性の接着剤２２で接着し、半導体チップ１０の電極の無い露出面に接触する導電性の球体２１により半導体チップ１０の放熱面となる導体表面積を拡大する構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極パッドを有する半導体チップを配線基板にフリップ実装し、前記半導体チップを実装した前記配線基板を半田ボールを介して実装基板に二次実装して構成されたＣＳＰ構造を持つ半導体装置において、前記半導体チップにおける前記電極パッドの配置領域以外の露出面に球体を密着搭載したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記球体として、導電性材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電性材料として、溶融点が前記半田ボールの溶融点より高い材料を用いた請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記球体を、前記半導体チップのサイズ内にグリッドアレイ状に配置して外形形状を維持したことを特徴する請求項１，２または３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記球体と前記露出面との接合に導電性の接着剤を用いたことを特徴する請求項１，２，３または４記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のパッケージ構造に関し、特に半導体チップをフリップ状に実装したＣＳＰ型の半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高密度化・ローコスト化の進展が加速しており、半導体装置においても高密度実装に耐えうるものが求められている。ＣＳＰは半導体チップのサイズをほぼパッケージサイズに収める小型化・高密度化に適した半導体装置の一つである。しかしながら、半導体集積回路の高集積化に伴う放熱対策は二次実装で行われるのが一般的である。
【０００３】
従来のＣＳＰ構造の半導体装置においても放熱性に関する工夫が盛込まれたものが存在する。例えば、特許文献１には二次実装用のボール電極を半導体チップの電極数よりも多く配置し、二次実装基板の電極部を経由して二次実装基板の導体に熱を逃がすことが記載されている。また、半導体装置自体に放熱板を設けた構造のものも存在する。例えば、特許文献２には半導体装置自体にヒートスプレッダなる金属材を半導体チップ面の電極の無い露出面に張り付け放熱性を向上をしたものである。
【０００４】
図３は従来のＣＳＰタイプの半導体装置の断面図、図４は図３の斜視図であり、半導体チップをフリップ実装した半導体装置の例である。図３に示す半導体装置は、半導体チップ１０と、半導体チップ１０の信号を引き出す配線層を備えた配線基板１２と、半導体チップの電極信号を二次実装するための半田ボール１３で構成されている。半導体チップ１０の第１の面は電極を持っており、電極は配線基板１２を経由して半田ボール１３に接続されている。半導体チップ１０電極の無い第２の面は露出状態で二次実装される。
【特許文献１】特開平１０−３２１６７２号公報
【特許文献２】特開２００２−３３４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体装置では、図３に示すように、半導体装置３０を二次実装基板４１に実装して二次実装基板４１の配線導体４２を使って放熱効果を得たり、放熱板４３として用いる金属構造物を別途用意するなど、ＣＳＰパッケージ自体での放熱効果が得にくく、特に二次実装空間が限られる場合は半導体装置の放熱性を向上させる対策が難しい状況にあった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決し、半導体装置自体の外形形状を維持しながら放熱性を高めることを実現した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】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、複数の電極パッドを有する半導体チップを配線基板にフリップ実装し、前記半導体チップを実装した前記配線基板を半田ボール介して実装基板に二次実装して構成されたＣＳＰ構造を持つ半導体装置において、前記半導体チップにおける前記電極パッドの配置領域以外の露出面に球体を密着搭載したことを特徴とし、半導体装置自体に放熱効果を持たせるように構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップの第二の露出面にボール状の導体を密着搭載し、チップ露出面が接触する導体表面積を拡大することで半導体装置自体の外形形状を維持しながら放熱性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に係る半導体装置の断面図であり、配線基板１２に半導体チップ１０の第１の面にある電極がボールバンプ１１を介して一次実装されており、半導体チップの信号は配線基板１２の配線を経由して半田ボール１３に接続されて二次実装基板４１の配線導体４２に繋がる。一方、半導体チップ１０の電極の無い第２の面、すなわち外部に露出する半導体チップ裏面１４にはボール状の球体２１が接着剤２２で密接着した構造にしている。図２は図１の半導体装置３０における球体２１を搭載している面を斜視した状態を示したものである。
【００１１】
ここで、図１で説明した球体２１は、接着剤２２で半導体チップ裏面１４に密接着した構造としているが、熱伝導性を得るために球体２１や接着剤２２には導電性の材質が適している。球体２１の導電性材料としては半田や銅、アルミ、金等、球状に加工し易い材料を用いることが適しているが、ＣＳＰの二次実装電極用に使っている半田ボール１３相当を用いることが最も容易である。ただし、半導体装置３０の二次実装時のリフロー工程を考慮すると溶融点が半田ボール１３より高いものを選ぶべきである。また半導体チップ１０の第２の面との接触部導体表面積を最大限に大きくとるためにグリッドアレイ状に半導体チップ１０のチップサイズ内に球体２１が配置された構造としている。
【００１２】
以上、本発明の半導体装置の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば本発明は、半導体チップ１０の放熱性が半導体チップ１０に接触する表面積に比例することから、半導体チップ１０に密着しているグリッドアレイ状の球体２１は、放熱対象となる導体としての表面積を明らかに拡大するものであり、球体２１の形状も球体に限定されるものではない。これにより半導体装置３０自体に放熱効果を持たせることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明の半導体装置は、特に、樹脂配線基板上に半導体チップを一次実装したＣＳＰタイプの半導体装置の放熱性確保として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す斜視図
【図３】従来の半導体装置を示す断面図
【図４】従来の半導体装置を示す斜視図
【符号の説明】
【００１５】
１０  半導体チップ
１１  ボールバンプ
１２  配線基板
１３  半田ボール
１４  半導体チップ裏面
２１  球体
２２  接着剤
３０  半導体装置
４１  二次実装基板
４２  二次実装基板配線導体
４３  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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