特許ウォッチ

公開番号2025093252
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208886
出願日2023-12-11
発明の名称電子部品
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類H01L 23/34 20060101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体素子が設けられた2つ以上のチップが上下方向に一体化された電子部品において、上段のチップから効率的に放熱することが可能な技術が求められていた。
【解決手段】第1半導体素子を有する第1チップと、第2半導体素子を有する第2チップと、回路基板とを備え、第1チップと第2チップは、第1半導体素子が形成されている側の第1チップの面と、第2半導体素子が形成されている側の第2チップの面と、が対向する向きに固定され、第1チップ、第2チップ、および回路基板は、第1チップと回路基板の間に第2チップが位置するように一体化され、第1チップと第2チップのうち少なくとも一方と、回路基板とが、接続部材を介して電気的に接続され、第1チップの主面と垂直な方向から透視して、第2チップが存しない位置に、第1チップおよび回路基板の両方と当接する熱伝導部材が配置されている、ことを特徴とする電子部品である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１半導体素子を有する第１チップと、
第２半導体素子を有する第２チップと、
回路基板と、を備え、
前記第１チップと前記第２チップは、前記第１半導体素子が形成されている側の前記第１チップの面と、前記第２半導体素子が形成されている側の前記第２チップの面と、が対向する向きに固定され、
前記第１チップ、前記第２チップ、および前記回路基板は、前記第１チップと前記回路基板の間に前記第２チップが位置するように一体化され、
前記第１チップと前記第２チップのうち少なくとも一方と、前記回路基板とが、接続部材を介して電気的に接続され、
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記第２チップが存しない位置に、前記第１チップおよび前記回路基板の両方と当接する熱伝導部材が配置されている、
ことを特徴とする電子部品。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記電子部品を前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第２チップの外縁の少なくとも一部に沿って配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第２チップの周囲を取り囲んで配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、複数の前記熱伝導部材が前記第２チップを間に挟んで配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項５】
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記第２チップおよび前記熱伝導部材が存しない位置に、前記第１チップと前記回路基板の間を支持する支持部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項６】
第３半導体素子を有する第３チップを、さらに備え、
前記第１チップと前記第３チップは、前記第１半導体素子が形成されている側の前記第１チップの面と、前記第３半導体素子が形成されている側の前記第３チップの面と、が対向する向きに固定され、
前記第１チップと前記回路基板の間に前記第３チップが位置するように一体化され、
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記第２チップおよび前記第３チップが存しない位置に、前記熱伝導部材が配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項７】
前記電子部品を前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第２チップと前記第３チップの間に配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記電子部品を前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第１半導体素子と重なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【請求項９】
前記電子部品を前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第３チップの外縁の少なくとも一部に沿って配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【請求項１０】
前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記熱伝導部材は、前記第３チップの３辺に沿って配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を備える複数のチップが一体化された電子部品に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、電子部品の小型化や性能向上を図るため、半導体素子が設けられた複数のチップを積層することが行われている。半導体素子が設けられた２つ以上のチップが上下方向に積層された電子部品においては、駆動時に上段にあるチップと下段にあるチップの各々で熱が発生し、一方向あるいは双方向に熱が伝搬し得る。すると、一方のチップの発熱により、他方のチップが正常に動作しない、あるいは特性が劣化してしまう場合があり得る。
特許文献１には、８つのチップが積層されたチップ積層体を封止樹脂で被覆し、封止樹脂の上面に放熱部材を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－２３９２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構造では、チップの積層体と放熱部材との間に封止樹脂が介在するため、チップの積層体から放熱部材への熱伝導が制限されて十分な放熱効果が達成できず、例えば最上段のチップの温度が過度に上昇するという問題が発生し得る。
【０００５】
また、例えば、最上段のチップが撮像素子や表示素子である電子部品の場合には、撮像光や表示光の光路が阻害されないようにする必要があるため、特許文献１のように放熱部材を配置することは現実的ではない。そのため、最上段のチップの温度が過度に上昇するという問題が起こり得る。
【０００６】
そこで、半導体素子が設けられた２つ以上のチップが上下方向に一体化された電子部品において、上段のチップから効率的に放熱することが可能な技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様は、第１半導体素子を有する第１チップと、第２半導体素子を有する第２チップと、回路基板と、を備え、前記第１チップと前記第２チップは、前記第１半導体素子が形成されている側の前記第１チップの面と、前記第２半導体素子が形成されている側の前記第２チップの面と、が対向する向きに固定され、前記第１チップ、前記第２チップ、および前記回路基板は、前記第１チップと前記回路基板の間に前記第２チップが位置するように一体化され、前記第１チップと前記第２チップのうち少なくとも一方と、前記回路基板とが、接続部材を介して電気的に接続され、前記第１チップの主面と垂直な方向から透視して、前記第２チップが存しない位置に、前記第１チップおよび前記回路基板の両方と当接する熱伝導部材が配置されている、ことを特徴とする電子部品である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体素子が設けられた２つ以上のチップが上下方向に一体化された電子部品において、上段のチップから効率的に放熱することが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
（ａ）実施形態１に係る電子部品（半導体装置）を示す模式的な平面図。（ｂ）図１（ａ）に示されたＸ－Ｙ線に沿って電子部品を切断した模式的な断面図。
（ａ）実施形態１の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。（ｂ）実施形態１の別の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。（ｃ）実施形態１のさらに別の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。
（ａ）実施形態に係る電子部品の製造方法において、第１チップを準備する工程を示す図。（ｂ）実施形態に係る電子部品の製造方法において、第２チップを準備する工程を示す図。（ｃ）第１チップと第２チップを接合して一体化させる工程を示す図。（ｄ）第２チップ側に貫通孔を形成して第２配線層の一部を露出させる工程を示す図。
（ａ）貫通電極ＴＥおよび外部接続部材ＢＰが形成された段階を示す図。（ｂ）熱伝導部材が配置された回路基板を準備する段階を示す図。（ｃ）第２チップと回路基板が外部接続部材ＢＰにより電気的に接続され、第１チップと回路基板が熱伝導部材により接続された状態を示す図。
（ａ）実施形態２に係る電子部品（半導体装置）を示す模式的な平面図。（ｂ）図５（ａ）に示されたＸ－Ｙ線に沿って電子部品を切断した模式的な断面図。
（ａ）実施形態２の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。（ｂ）実施形態２の別の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。（ｃ）実施形態２のさらに別の変形例に係る電子部品を示す模式的な平面図。
（ａ）実施形態３に係る電子部品の製造方法において、部材ＦＩＬを形成する段階を示す図。（ｂ）部材ＦＩＬを研磨し、第２チップの裏面ＢＳ２を露出させて薄化する段階を示す図。（ｃ）部材ＦＩＬに上から穴を開け、熱伝導部材を設けた段階を示す図。（ｄ）カラーフィルタ層ＣＦおよび開口ＴＶを形成する段階を示す図。（ｅ）回路基板の上に第２チップの裏面ＢＳ２を設置し、外部接続端子１４０Ｐと回路基板を接続して電子部品が完成した段階を示す図。
（ａ）実施形態４に係る機器を説明するための模式図。（ｂ）実施形態４に係る光電変換システムの一例を示す模式図。（ｃ）実施形態４に係る車載用の光電変換システムの一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、本発明の実施形態である電子部品（半導体装置）等について説明する。
尚、以下に示す実施形態は例示であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更して実施をすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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