(57)【要約】【課題】個々にサイズや発熱量が異なる電子部品が実装された半導体装置であっても、それぞれを所定の温度以下にすることができ、所定の機能を果たすことのできる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】ポリイミド基板と、前記ポリイミド基板の表面に形成された配線パターンと、前記配線パターンのインナーリードに接合された電子部品と、を備えてなるとともに、前記配線パターンのリード部分を除く表面に絶縁保護膜が被覆されてなる半導体装置であって、前記絶縁保護膜の表面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を有する。【選択図】図１
2010045325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド基板と、前記ポリイミド基板の表面に形成された配線パターンと、前記配線パターンのインナーリードに接合された電子部品と、を備えてなるとともに、前記配線パターンのリード部分を除く表面に絶縁保護膜が被覆されてなる半導体装置であって、
前記絶縁保護膜の表面に、
厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ポリイミド基板と、前記ポリイミド基板の表面に形成された配線パターンと、前記配線パターンのインナーリードに接合された電子部品と、を備えてなるとともに、前記配線パターンのリード部分を除く表面に絶縁保護膜が被覆されてなる半導体装置であって、
前記ポリイミド基板の裏面に、
接着剤層を介して、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記放熱手段の金属層を形成する金属の熱伝導係数が、５０〜４５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱手段の金属層が、銅層またはアルミニウム層から形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記放熱手段の金属層の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記放熱手段の金属層の形成面積が、前記絶縁保護膜の総面積の１〜１００％の範囲内にあることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記絶縁保護膜が、カバーレイまたはソルダーレジストであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記絶縁保護膜の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記金属層において、前記絶縁保護膜と接触していない側の金属層表面の平均表面粗度（Ｒｚ）が、０．１〜５．０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記絶縁保護膜の表面に設けてなる半導体装置において、前記放熱手段を下記数式（１）により設定することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置；
Ｔ＝ｅ１×Ｗ-(a1)×ｔＭｅ-(b1)×ｔＲ(c1)  ・・数式（１）（ただし数式（１）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）を表し、ｅ１は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【請求項１１】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記絶縁保護膜の表面に部分的に設けてなる半導体装置において、前記放熱手段を下記数式（２）により設定することを特徴とする請求項１または６に記載の半導体装置；
Ｔ＝ｅ２×Ｗ-(a2)×ｔＭｅ-(b2)×ｔＲ(c2)×Ｓ-(d1)  ・・数式（２）（ただし数式（２）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／絶縁保護膜の総面積）を表し、ｅ２は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ１は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【請求項１２】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記接着剤層を介してポリイミド基板の裏面に設けてなる半導体装置において、前記放熱手段を下記数式（３）により設定することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置；
Ｔ＝ｅ３×Ｗ-(a3)×ｔＭｅ-(b3)×ｔＰ(f1)  ・・数式（３）（ただし数式（３）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）を表し、ｅ３は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【請求項１３】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記接着剤層を介してポリイミド基板の裏面に部分的に設けてなる半導体装置において、前記放熱手段を下記数式（４）により設定することを特徴とする請求項２または６に記載の半導体装置；
Ｔ＝ｅ４×Ｗ-(a4)×ｔＭｅ-(b4)×ｔＰ(f2)×Ｓ-(d2)  ・・数式（４）（ただし数式（４）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／ポリイミド基板の面積）を表し、ｅ４は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ２は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【請求項１４】
少なくとも、
ポリイミド基板の表面に配線パターンを形成し、前記配線パターンのインナーリードに電子部品を実装する工程と、
前記配線パターンのリード部分をのぞく表面に絶縁保護膜を被覆する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記絶縁保護膜の表面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
少なくとも、
ポリイミド基板の表面に配線パターンを形成し、前記配線パターンのインナーリードに電子部品を実装する工程と、
前記配線パターンのリード部分をのぞく表面に絶縁保護膜を被覆する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ポリイミド基板の裏面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、接着剤層を介して形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記放熱手段の金属層を形成する金属の熱伝導係数が、５０〜４５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内にあることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記放熱手段の金属層が、銅層またはアルミニウム層から形成されていることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記放熱手段の金属層の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記放熱手段の金属層の形成面積が、前記絶縁保護膜の総面積の１〜１００％の範囲内にあることを特徴とする請求項１４から１８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記絶縁保護膜が、カバーレイまたはソルダーレジストであることを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記絶縁保護膜の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１４から２０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記金属層において、前記絶縁保護膜と接触していない側の金属層表面の平均表面粗度（Ｒｚ）が、０．１〜５．０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１４から２１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記絶縁保護膜の表面に設けてなる半導体装置の製造方法において、前記放熱手段を下記数式（１）により設定することを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法；
Ｔ＝ｅ１×Ｗ-(a1)×ｔＭｅ-(b1)×ｔＲ(c1)  ・・数式（１）（ただし数式（１）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）を表し、ｅ１は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【請求項２４】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記絶縁保護膜の表面に部分的に設けてなる半導体装置の製造方法において、前記放熱手段を下記数式（２）により設定することを特徴とする請求項１４または１９に記載の半導体装置の製造方法；
Ｔ＝ｅ２×Ｗ-(a2)×ｔＭｅ-(b2)×ｔＲ(c2)×Ｓ-(d1)  ・・数式（２）（ただし数式（２）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／絶縁保護膜の総面積）を表し、ｅ２は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ１は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【請求項２５】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記接着剤層を介してポリイミド基板の裏面に設けてなる半導体装置の製造方法において、前記放熱手段を下記数式（３）により設定することを特徴とする請求項１５に記載の半導体装置の製造方法；
Ｔ＝ｅ３×Ｗ-(a3)×ｔＭｅ-(b3)×ｔＰ(f1)  ・・数式（３）（ただし数式（３）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）を表し、ｅ３は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【請求項２６】
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記絶縁保護膜の表面の部分的に設けてなる半導体装置の製造方法において、前記放熱手段を下記数式（４）により設定することを特徴とする請求項１５または１９に記載の半導体装置の製造方法；
Ｔ＝ｅ４×Ｗ-(a4)×ｔＭｅ-(b4)×ｔＰ(f2)×Ｓ-(d2)  ・・数式（４）（ただし数式（４）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／ポリイミド基板の面積）を表し、ｅ４は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ２は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装された電子部品の生ずる熱を効率良く放熱することのできる半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばポリイミド基板の表面に配線パターンを形成し、この配線パターンのインナーリード部分に電子部品が実装された半導体装置が広く用いられている。
このような半導体装置は、実装された電子部品が駆動によって発熱してしまうものであるが、この発熱による熱量は電子部品の表面、さらにこの電子部品に接続している配線パターンなどを介して放熱されるようになっている。
【０００３】
しかしながら近年の電子部品は、高密度化・高集積化の一途をたどっており、これに伴って電子部品が駆動する際に生ずる熱量が大きくなり、高温状態が続くと半導体装置が所定の機能を果たせない場合が生ずることがあった。
【０００４】
この問題を解決するため、特許文献１に記載の半導体装置１００では、図９（ａ）および図９（ｂ）に示したように、ポリイミド基板１０２の表面に形成された配線パターン１０４のインナーリード１０６部分とアウターリード１０８部分を除いた表面に、接着剤１１０を介して銅箔１１２からなる保護層１１４を形成し、この保護層１１４によってインナーリード１０６に接続された電子部品１１６の発する熱を効率的に放熱するようにしている。
【０００５】
このような銅箔１１２からなる保護層１１４は熱伝導率が高く、電子部品１１６の発する熱を放熱するのに効果的であり、これにより電子部品１１６が所定の温度以上にはならず、確実に所定の機能を果たすことができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に開示された半導体装置１００では、サイズや発熱量などが個々に異なる電子部品１１６に対し、どのように配線パターン１０４の表面に保護層１１４を設ければ良いか全く不明である。単に配線パターン１０４の表面に保護層１１４を設けたというだけでは、様々な電子部品１１６の全てを所定の温度以下にすることはできず、この問題を解決するための更なる研究がなされているのが現状である。
【０００８】
本発明はこのような現状に鑑み、個々にサイズや発熱量が異なる電子部品が実装された半導体装置であっても、それぞれを所定の温度以下にすることができ、所定の機能を果たすことのできる半導体装置および半導体装置の製造方法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】
【０００９】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、
本発明の半導体装置は、
ポリイミド基板と、前記ポリイミド基板の表面に形成された配線パターンと、前記配線パターンのインナーリードに接合された電子部品と、を備えてなるとともに、前記配線パターンのリード部分を除く表面に絶縁保護膜が被覆されてなる半導体装置であって、
前記絶縁保護膜の表面に、
厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、
少なくとも、
ポリイミド基板の表面に配線パターンを形成し、前記配線パターンのインナーリードに電子部品を実装する工程と、
前記配線パターンのリード部分をのぞく表面に絶縁保護膜を被覆する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記絶縁保護膜の表面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
このように絶縁保護膜の表面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整した放熱手段を設ければ、電子部品を確実に所定の温度以下にすることができる。
しかも、個々にサイズや発熱量が異なる電子部品が実装された半導体装置であっても、放熱手段の厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで、様々な電子部品の温度を所定の温度以下とすることができ、それぞれの半導体装置において所定の機能を果たすことができる。
【００１２】
また、本発明の半導体装置は、
ポリイミド基板と、前記ポリイミド基板の表面に形成された配線パターンと、前記配線パターンのインナーリードに接合された電子部品と、を備えてなるとともに、前記配線パターンのリード部分を除く表面に絶縁保護膜が被覆されてなる半導体装置であって、
前記ポリイミド基板の裏面に、
接着剤層を介して、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、
少なくとも、
ポリイミド基板の表面に配線パターンを形成し、前記配線パターンのインナーリードに電子部品を実装する工程と、
前記配線パターンのリード部分をのぞく表面に絶縁保護膜を被覆する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ポリイミド基板の裏面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、接着剤層を介して形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
このようにポリイミド基板の裏面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整した放熱手段を、接着剤層を介して設ければ、電子部品を確実に所定の温度以下にすることができる。
【００１５】
しかも、個々にサイズや発熱量が異なる電子部品が実装された半導体装置であっても、放熱手段の厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整することで、様々な電子部品の温度を所定の温度以下とすることができ、それぞれの半導体装置において所定の機能を果たすことができる。
【００１６】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記放熱手段の金属層を形成する金属の熱伝導係数が、５０〜４５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内にあることが好ましい。
このような範囲内の熱伝導係数を有する金属層であれば、電子部品の熱を効率良く放熱することができる。
【００１７】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法は、
前記放熱手段の金属層が、銅層（例えば銅箔）またはアルミニウム層（例えばアルミニウム箔）から形成されていることが好ましい。
このように、上記範囲内の熱伝導係数を有する金属層が、銅層またはアルミニウム層であれば、特に熱伝導係数が高く取扱い性が容易であるため、好適である。
【００１８】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記放熱手段の金属層の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることが好ましい。
このような範囲内に金属層の厚さを設定すれば、フレキシブル性が損なわれることがなく、また電子部品の温度を所定の温度以下にすることが容易である。
【００１９】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記放熱手段の金属層の形成面積が、前記絶縁保護膜の総面積の１〜１００％の範囲内にあることが好ましい。
【００２０】
このような範囲内で放熱手段を設ければ、電子部品の温度を所定の温度以下にすることが容易である。なお、金属層の面積が比較的小さい場合には、金属層の厚みを大きくすることで電子部品の温度を所定の温度以下にすることができ、逆に金属層の面積が比較的大きい場合には、金属層の厚みが小さいままで電子部品の温度を所定の温度以下にすることができる。
【００２１】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記絶縁保護膜が、カバーレイまたはソルダーレジストであることを特徴とする。
このように絶縁保護膜がカバーレイまたはソルダーレジストであれば、配線パターンと放熱手段との間において確実に絶縁がなされるため、ショートしてしまうことなく、電子部品の温度を所定の温度以下にすることができる。
【００２２】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記絶縁保護膜の厚さが、５〜１００μｍの範囲内にあることが好ましい。
このような範囲に絶縁保護膜の厚さを調整すれば、フレキシブル性を損なうことなく、電子部品の温度を所定の温度以下にすることができる。
【００２３】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記配線パターンが、銅もしくは銅合金から形成されていることが好ましい。
このように配線パターンが銅もしくは銅合金から形成されていれば、導電性が良好であり、半導体装置における所定の機能を確実に果たすことができる。
【００２４】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記配線パターンのインナーリードの線幅が、５〜４０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００２５】
このような範囲にインナーリードの線幅を設定すれば、高密度化・高集積化の電子部品との導通を確実なものとするとともに短絡の心配がなく、半導体装置における所定の機能を確実に果たすことができる。
【００２６】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記金属層において、前記絶縁保護膜と接触していない側の金属層表面の平均表面粗度（Ｒｚ）が、０．１〜５．０μｍの範囲内にあることが好ましい。
このように金属層表面の平均表面粗度（Ｒｚ）の範囲を設定すれば、放熱性が良好であり電子部品の温度を所定の温度以下にすることが容易である。
【００２７】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を前記絶縁保護膜の表面に設け、前記放熱手段を下記数式（１）により設定することが好ましい。
Ｔ＝e１×Ｗ-(a1)×ｔＭｅ-(b1)×ｔＲ(c1)  ・・数式（１）（ただし数式（１）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）を表し、ｅ１は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ１は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【００２８】
このように放熱手段を数式（１）により設定すれば、例えば同じ半導体装置で電子部品が発する熱の放熱量を現状よりも多くしたい場合に、放熱手段の厚さをどのように変化させれば良いか、または放熱手段の面積をどのようにしたら良いかなどを直ぐに知ることができ、設計変更などの場合に迅速な対応が可能である。
【００２９】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を前記絶縁保護膜の表面に部分的に設け、前記放熱手段を下記数式（２）により設定することが好ましい。
Ｔ＝ｅ２×Ｗ-(a2)×ｔＭｅ-(b2)×ｔＲ(c2)×Ｓ-(d1)  ・・数式（２）（ただし数式（２）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＲは絶縁保護膜の厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／絶縁保護膜の総面積）を表し、ｅ２は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ２は０．１２〜０．０７の範囲内、ｃ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ１は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【００３０】
このように放熱手段を数式（２）により設定すれば、例えば同じ半導体装置で電子部品が発する熱の放熱量を現状よりも多くしたい場合に、放熱手段の厚さをどのように変化させれば良いか、または放熱手段の面積をどのようにしたら良いかなどを直ぐに知ることができ、設計変更などの場合に迅速な対応が可能である。
【００３１】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記接着剤層を介して前記ポリイミド基板の裏面に設け、前記放熱手段を下記数式（３）により設定することが好ましい。
Ｔ＝e３×Ｗ-(a3)×ｔＭｅ-(b3)×ｔＰ(f1)  ・・数式（３）（ただし数式（３）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）を表し、ｅ３は絶縁保護膜の表面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ３は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にある。）。
【００３２】
このように放熱手段を数式（３）により設定すれば、例えば同じ半導体装置で電子部品が発する熱の放熱量を現状よりも多くしたい場合に、放熱手段の厚さをどのように変化させれば良いか、または放熱手段の面積をどのようにしたら良いかなどを直ぐに知ることができ、設計変更などの場合に迅速な対応が可能である。
【００３３】
また、本発明の半導体装置あるいは半導体装置の製造方法においては、
前記電子部品の実測表面温度を想定表面温度に下げることのできる金属層からなる放熱手段を、前記接着剤層を介して前記ポリイミド基板の裏面に部分的に設け、前記放熱手段を下記数式（４）により設定することが好ましい。
Ｔ＝ｅ４×Ｗ-(a4)×ｔＭｅ-(b4)×ｔＰ(f2)×Ｓ-(d2)  ・・数式（４）（ただし数式（４）において、Ｔは電子部品の想定表面温度（℃）、Ｗは熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ｔＭｅは放熱手段の厚さ（μｍ）、ｔＰはポリイミド基板と接着剤層の合計厚さ（μｍ）、Ｓは放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／ポリイミド基板の面積）を表し、ｅ４は絶縁保護膜の全面に放熱手段が設けられたときの重回帰分析より得られた係数であって５０〜２５０の範囲内にあり、さらにａ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｂ４は０．１２〜０．０７の範囲内、ｆ２は０．０１１〜０．００５、さらにｄ２は０．１１〜０．０６の範囲内にある。）。
【００３４】
このように放熱手段を数式（４）により設定すれば、例えば同じ半導体装置で電子部品が発する熱の放熱量を現状よりも多くしたい場合に、放熱手段の厚さをどのように変化させれば良いか、または放熱手段の面積をどのようにしたら良いかなどを直ぐに知ることができ、設計変更などの場合に迅速な対応が可能である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、個々にサイズや発熱量が異なる電子部品が実装された半導体装置であっても、絶縁保護膜の表面またはポリイミド基板の裏面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整した放熱手段を設ければ、それぞれの電子部品を所定の温度以下にすることができ、所定の機能を果たすことのできる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施例である半導体装置を説明するための説明図であって、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の厚み方向の断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施例である半導体装置を説明するための説明図であって、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の厚み方向の断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例である半導体装置を説明するための説明図であって、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の厚み方向の断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例である半導体装置を説明するための説明図であって、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の厚み方向の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例である半導体装置の製造方法を説明するための工程図であって、図５（ａ）はポリイミド基板に配線パターンを形成した状態を説明する工程図、図５（ｂ）は配線パターン上に、放熱手段と絶縁保護膜の積層体を打ち抜いた状態を説明する工程図、図５（ｃ）は配線パターン上に放熱手段と絶縁保護膜とを形成する状態を説明する工程図、図５（ｄ）はインナーリード部分に電子部品を実装し、電子部品とインナーリード部分との間を封止樹脂で封止して半導体装置を完成させた状態を説明する工程図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施例である半導体装置の製造方法を説明するための工程図であって、図６（ａ）は配線パターン上に、放熱手段と絶縁保護膜の積層体の放熱手段にのみ切り込み線を入れ、切り込み線の入れられた放熱手段と絶縁保護膜の積層体を打ち抜いた状態を説明する工程図、図６（ｂ）は配線パターン上に放熱手段と絶縁保護膜の積層体を形成した後、放熱手段の切り込み線外側の不要な部分を取り除いた状態を説明する工程図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施例である半導体装置の製造方法を説明するための工程図であって、図７（ａ）は裏面の全面に接着剤層を介して放熱手段が形成されたポリイミド基板の表面に、配線パターンを形成した状態を説明する工程図、図７（ｂ）は配線パターン上に、絶縁保護膜を打ち抜いた状態を説明する工程図、図７（ｃ）は配線パターン上に絶縁保護膜を形成する状態を説明する工程図、図７（ｄ）はインナーリード部分に電子部品を実装し、電子部品とインナーリードとの間を封止樹脂で封止して半導体装置を完成させた状態を説明する工程図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施例である半導体装置の製造方法を説明するための工程図であって、図８（ａ）は裏面の一部分に接着剤層を介して放熱手段が形成されたポリイミド基板の表面に、配線パターンを形成した状態を説明する工程図である。
【図９】図９は、従来の半導体装置を説明するための説明図であって、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の厚み方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例である半導体装置を説明するための説明図であって、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の厚み方向の断面図である。
【００３８】
本発明は、基板上に実装された電子部品の生ずる熱を効率良く放熱することのできる半導体装置および半導体装置の製造方法である。
なお、本発明の明細書中の語句について「電子部品の実測表面温度」とは、放熱手段が無い状態で半導体装置を起動した際における電子部品表面の最高到達温度のことを言うものである。
また「電子部品の想定表面温度」とは、放熱手段が形成された半導体装置を起動した際に想定される電子部品の表面温度のことである。
【００３９】
＜半導体装置１０＞
図１に示したように、本発明の半導体装置１０は、ポリイミド基板１２と、このポリイミド基板１２の表面に形成された配線パターン１４と、配線パターン１４のインナーリード１６に接合された半導体チップ等の電子部品２０とを備えてなり、この電子部品２０とインナーリード１６部分との間は封止樹脂３２で封止され、さらに配線パターン１４のインナーリード１６およびアウターリード１８を除く表面に絶縁保護膜２２が被覆されてなるものである。
【００４０】
そしてこの絶縁保護膜２２の表面には、金属層からなる放熱手段２４が形成されており、本半導体装置１０では、この放熱手段２４が特に特徴的である。
この放熱手段２４は、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかが調整されたものであり、これにより個々に異なる電子部品２０の実測表面温度を、いずれも想定表面温度に下げることができるようになっている。
【００４１】
なお、金属層からなる放熱手段２４の厚さおよび面積については、特定の範囲内に調整することが好ましい。具体的な放熱手段２４の厚さは、５〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、面積については、絶縁保護膜２２の総面積の１〜１００％の範囲内であることが好ましく、５〜９８％の範囲内であることがさらに好ましい。この範囲が１％未満では絶縁保護膜２２への貼り付けが困難となる。ここでの絶縁保護膜２２とは、カバーレイまたはソルダーレジストのことである。
【００４２】
なお、図１に示した半導体装置１０では、絶縁保護膜２２と放熱手段２４とが同面積であるかのような図であるが、実際の放熱手段２４は、上記したような範囲内での面積を有するものである。
【００４３】
また、放熱手段２４の金属層を形成する金属は、熱伝導係数が５０〜４５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内のものであることが好ましく、具体的には電解銅箔や圧延銅箔のような銅層またはアルミニウム箔のようなアルミニウム層であることが好ましい。この場合には絶縁保護膜２２と接触していない側の金属層表面の平均表面粗度（Ｒｚ）が、０．１〜５．０μｍの範囲内である金属層、特に電解銅箔を用いることが好ましい。
【００４４】
さらに、上記した半導体装置１０における絶縁保護膜２２の厚さは、５〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、絶縁保護膜２２の材質としては特に限定されるものではないが、例えばポリイミド、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる絶縁保護膜２２を用いることが好ましい。
【００４５】
また、配線パターン１４については、銅もしくは銅合金から形成されていることが好ましく、この配線パターン１４のインナーリード１６の線幅については、５〜４０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４６】
さらに、封止樹脂３２の材質としては特に限定されるものではないが、例えばエポキシ樹脂などからなる封止樹脂３２を用いることが好ましい。
ところで、上記したように放熱手段２４の厚さや面積は、半導体装置１０の大きさや搭載される電子部品２０から発せられる熱量、または放熱手段２４の材質、求められる半導体装置１０のスペックなどによって、前述した数値範囲の中で変動するものである。
【００４７】
このため、この変動する数値の相関性を式として予め用意することで、例えば同じ半導体装置１０で、電子部品２０が発する熱の放熱量を現状よりも多くしたい場合、放熱手段２４の厚さをどのように変化させれば良いか、または放熱手段２４の面積をどのようにしたら良いかなどを直ぐに知ることができ、設計変更などの場合に迅速な対応が可能である。
【００４８】
ここで、
Ｔ    ＝電子部品の想定表面温度（℃）
Ｗ    ＝熱伝導係数（Ｗ／ｍ・Ｋ）
ｔＭｅ＝放熱手段の厚さ（μｍ）
ｔＲ  ＝絶縁保護膜の厚さ（μｍ）
とし、放熱手段２４の形成面積を絶縁保護膜２２の総面積と略同じ面積とした場合における相関性の式は、次式の通りである。
【００４９】
Ｔ＝ｅ１×Ｗ-(a1)×ｔＭｅ-(b1)×ｔＲ(c1)  ・・数式（１）
上記数式（１）において、ｅ１は５０〜２５０の範囲内にあることが好ましく、１００〜２００の範囲内にあることがより好ましく、さらに１４０〜１８０の範囲内にあることが特に好ましい。またａ１は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｂ１は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｃ１は、０．０１１〜０．００５の範囲内にあることが好ましく、０．０１０〜０．００６の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．００９〜０．００７の範囲内にあることが特に好ましい。
【００５０】
なお、上記したｅ１の値については、多変量解析の一つである重回帰分析より得られた数値である。
特に数式（１）のｅ１，ａ１，ｂ１，ｃ１を、次に示す数式（１−１）のような数値範囲にすれば、それぞれの素材の種類に関わりなく、高い精度で所望の電子部品２０の想定表面温度を算定できる。
【００５１】
Ｔ＝（１４０〜１８０）×Ｗ-(0.10〜0.09)×tＭｅ-(0.10〜0.09)×tＲ(0.009〜0.007)
・・数式（１−１）
仮に放熱手段２４の金属層の材質として銅箔（銅の熱伝導係数（Ｗ）＝３８１）を使用し、絶縁保護膜２２の厚さ（ｔＲ）を例えば４０μｍにし、放熱手段２４の厚さ（ｔＭｅ）を約１６μｍとし、これらの数値を数式（１−１）に代入して式を解くと、電子部品の想定表面温度（Ｔ）はおよそ６０℃〜８５℃の範囲と算出され、数式（１−１）が適正な数値範囲であることが説明される。
【００５２】
特にｅ１＝１６０．０６，ａ１＝０．０９９５，ｂ１＝０．０９７９，ｃ１＝０．００８５と設定し、熱伝導係数（Ｗ），放熱手段の厚み（ｔＭｅ），絶縁保護膜の厚み（ｔＲ）を上記したのと同じ数値として数式（１）を解けば、想定表面温度Ｔは６９．７℃となる。
【００５３】
実際にこの条件で半導体装置１０を製造して実装された電子部品２０の表面温度を測定するとほぼ７２．５℃であり、数式（１）に上記数値を代入して得られた想定表面温度（Ｔ）と、実測された表面温度の値が近似していることが分かる。
【００５４】
さらに、図２に示したように放熱手段２４の形成面積が絶縁保護膜２２の総面積に対して小さく、これに対する放熱手段２４の面積の割合が決められている場合には、次式を用いることができる。
【００５５】
Ｔ＝ｅ２×Ｗ-(a2)×ｔＭｅ-(b2)×ｔＲ(c2)×Ｓ-(d1)  ・・数式（２）
なお数式（２）において、Ｓ＝放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／絶縁保護膜の総面積）であること以外のＴ,Ｗ,ｔＭｅ,ｔＲは数式（１）と同義である。
【００５６】
上記数式（２）において、ｅ２は５０〜２５０の範囲内にあることが好ましく、１００〜２００の範囲内にあることがより好ましく、さらに１４０〜１８０の範囲内にあることが特に好ましい。またａ２は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｂ２は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｃ２は０．０１１〜０．００５の範囲内にあることが好ましく、０．０１０〜０．００６範囲内にあることがより好ましく、さらに０．００９〜０．００７の範囲内にすることが特に好ましく、さらにｄ１は０．１１〜０．０６の範囲内にあることが好ましく、０．１０〜０．０７範囲内にあることがより好ましく、さらに０．０９〜０．０８の範囲内にすることが特に好ましい。
【００５７】
なお、上記したｅ２の値については、数式（１）のｅ１と同様に多変量解析の一つである重回帰分析より得られた数値である。
特に数式（２）を、次に示す数式（２−１）にすることにより、それぞれの素材の種類に関わりなく、高い精度で所望の電子部品の想定表面温度を算定できる。
【００５８】
Ｔ＝（１４０〜１８０）×Ｗ-(0.10〜0.09)×ｔＭｅ-(0.10〜0.09)×ｔＲ(0.009〜0.007)×Ｓ-(0.09〜0.08)  ・・数式（２−１）
仮に放熱手段２４の金属層の材質として銅箔（銅の熱伝導係数（Ｗ）＝３８１）を使用し、絶縁保護膜２２の厚さ（ｔＲ）を例えば４０μｍにし、放熱手段２４の設置面積率（Ｓ）を０．７とし、放熱手段２４の厚さ（ｔＭｅ）を約１８μｍとし、これらの数値を数式（２−１）に代入して式を解くと、電子部品の想定表面温度（Ｔ）はおよそ６０℃〜８５℃の範囲と算出され、数式（２−１）が適正な数値範囲であることが説明される。
【００５９】
特にｅ２＝１５７．５２，ａ２＝０．０９９５，ｂ２＝０．０９７９，ｃ２＝０．００８５，ｄ１＝０．０８５１と設定し、熱伝導係数（Ｗ），放熱手段の厚み（ｔＭｅ），絶縁保護膜の厚み（ｔＲ），放熱手段の設置面積率（Ｓ）を上記したのと同じ数値として数式（２）を解けば、想定表面温度Ｔは６９．９℃となる。
【００６０】
実際にこの条件で半導体装置１０を製造して実装された電子部品２０の表面温度を測定するとほぼ７３．４℃であり、数式（２）に上記数値を代入して得られた想定表面温度（Ｔ）と、実測された表面温度の値が近似していることが分かる。
【００６１】
このように、図１および図２を用いて説明した本発明の実施例によれば、放熱に関与する絶縁保護膜２２およびこの絶縁保護膜２２の表面に配置される放熱手段２４の種類、厚さ、面積を予め設定することにより、電子部品２０の発熱量に関わらず、電子部品２０の表面の実測表面温度を一定の温度（想定表面温度）にすることができる。
【００６２】
次いで、本発明の他の実施例について用いて説明する。
図３および図４に示した本発明の他の実施例は、放熱手段２４を、接着剤層３４を介してポリイミド基板１２の裏面に設けていること以外は、基本的に図１および図２を用いて説明した上記の実施例と同様である。
【００６３】
図３および図４に示した半導体装置１０では、ポリイミド基板１２の裏面に、厚さ,面積,および金属の種類のいずれかが調整された放熱手段２４が接着剤層３４を介して設けられており、この放熱手段２４により電子部品２０を所定の温度以下にすることができるようになっている。
【００６４】
なお、図３に示した半導体装置１０では、ポリイミド基板１２の裏面に接着剤層３４を介して設けられた放熱手段２４は、ポリイミド基板１２の裏面の全面に設けられているが、図４に示したようにポリイミド基板１２の裏面に部分的に設けても良いものである。
【００６５】
ここで図３に示したように、放熱手段２４を、接着剤層３４を介してポリイミド基板１２の裏面の全面に設けた場合には、次式を用いることができる。
Ｔ＝ｅ３×Ｗ-(a3)×ｔＭｅ-(b3)×ｔＰ(f1)  ・・数式（３）
なお数式（３）において、ｔＰ＝ポリイミド基板１２と接着剤層３４の合計厚さ（μｍ）であること以外のＴ,Ｗ,ｔＭｅは数式（１）と同義である。
【００６６】
上記数式（３）において、ｅ３は５０〜２５０の範囲内にあることが好ましく、１００〜２００の範囲内にあることがより好ましく、さらに１４０〜１８０の範囲内にあることが特に好ましい。またａ３は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｂ３は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｆ１は０．０１１〜０．００５の範囲内にあることが好ましく、０．０１０〜０．００６範囲内にあることがより好ましく、さらに０．００９〜０．００７の範囲内にすることが特に好ましい。
【００６７】
なお、上記したｅ３の値については、数式（１）のｅ１と同様に多変量解析の一つである重回帰分析より得られた数値である。
特に数式（３）を、次に示す数式（３−１）にすることにより、それぞれの素材の種類に関わりなく、高い精度で所望の電子部品の想定表面温度を算定できる。
【００６８】
Ｔ＝（１４０〜１８０）×Ｗ-(0.10〜0.09)×ｔＭｅ-(0.10〜0.09)×ｔＰ(0.009〜0.007)  ・・数式（３−１）
仮に放熱手段２４の金属層の材質として銅箔（銅の熱伝導係数（Ｗ）＝３８１）を使用し、ポリイミド基板１２と接着剤層３４の合計厚さ（ｔＰ）を例えば７０μｍとし、放熱手段２４の厚さ（ｔＭｅ）を約１８μｍとし、これらの数値を数式（３−１）に代入して式を解くと、電子部品の想定表面温度（Ｔ）はおよそ６０℃〜８５℃の範囲と算出され、数式（３−１）が適正な数値範囲であることが説明される。
【００６９】
特にｅ３＝１５７．４，ａ３＝０．０９９５，ｂ３＝０．０８９８，ｆ１＝０．００８５と設定し、熱伝導係数（Ｗ），放熱手段の厚み（ｔＭｅ），ポリイミド基板と接着剤層の合計の厚み（ｔＰ）を上記したのと同じ数値として数式（３）を解けば、想定表面温度Ｔは６９．７℃となる。
【００７０】
実際にこの条件で半導体装置１０を製造して実装された電子部品２０の表面温度を測定するとほぼ７３．１℃であり、数式（３）に上記数値を代入して得られた想定表面温度（Ｔ）と、実測された表面温度の値が近似していることが分かる。
【００７１】
さらに、図４に示したように放熱手段２４の形成面積が絶縁保護膜２２の総面積に対して小さく、これに対する放熱手段２４の面積の割合が決められている場合には、次式を用いることができる。
【００７２】
Ｔ＝ｅ４×Ｗ-(a4)×ｔＭｅ-(b4)×ｔＰ(f2)×Ｓ-(d2)  ・・数式（４）
なお数式（４）において、Ｓ＝放熱手段の設置面積率（放熱手段の設置面積／ポリイミド基板の面積）であること以外のＴ,Ｗ,ｔＭｅ,ｔＰは数式（３）と同義である。
【００７３】
上記数式（４）において、ｅ４は５０〜２５０の範囲内にあることが好ましく、１００〜２００の範囲内にあることがより好ましく、さらに１４０〜１８０の範囲内にあることが特に好ましい。またａ４は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｂ４は０．１２〜０．０７の範囲内にあることが好ましく、０．１１〜０．０８の範囲内にあることがより好ましく、さらに０．１０〜０．０９の範囲内にあることが特に好ましい。さらにｆ２は０．０１１〜０．００５の範囲内にあることが好ましく、０．０１０〜０．００６範囲内にあることがより好ましく、さらに０．００９〜０．００７の範囲内にすることが特に好ましく、さらにｄ２は０．１１〜０．０６の範囲内にあることが好ましく、０．１０〜０．０７範囲内にあることがより好ましく、さらに０．０９〜０．０８の範囲内にすることが特に好ましい。
【００７４】
なお、上記したｅ４の値については、数式（１）のｅ１と同様に多変量解析の一つである重回帰分析より得られた数値である。
特に数式（４）を、次に示す数式（４−１）にすることにより、それぞれの素材の種類に関わりなく、高い精度で所望の電子部品の想定表面温度を算定できる。
【００７５】
Ｔ＝（１４０〜１８０）×Ｗ-(0.10〜0.09)×ｔＭｅ-(0.10〜0.09)×ｔＰ(0.009〜0.007)×Ｓ-(0.09〜0.08)  ・・数式（４−１）
仮に放熱手段２４の金属層の材質として銅箔（銅の熱伝導係数（Ｗ）＝３８１）を使用し、ポリイミド基板１２と接着剤層３４の合計厚さ（ｔＰ）を例えば７０μｍにし、放熱手段２４の設置面積率（Ｓ）を０．７とし、放熱手段２４の厚さ（ｔＭｅ）を約２０μｍとし、これらの数値を数式（４−１）に代入して式を解くと、電子部品の想定表面温度（Ｔ）はおよそ６０℃〜８５℃の範囲と算出され、数式（４−１）が適正な数値範囲であることが説明される。
【００７６】
特にｅ４＝１５４．９０，ａ４＝０．０９９５，ｂ４＝０．０８９８，ｆ２＝０．００８５，ｄ２＝０．０８５１と設定し、熱伝導係数（Ｗ），放熱手段の厚み（ｔＭｅ），ポリイミド基板と接着剤層の合計の厚み（ｔＰ），放熱手段の設置面積率（Ｓ）を上記したのと同じ数値として数式（４）を解けば、想定表面温度Ｔは７０．０℃となる。
【００７７】
実際にこの条件で半導体装置１０を製造して実装された電子部品２０の表面温度を測定するとほぼ７３．５℃であり、数式（４）に上記数値を代入して得られた想定表面温度（Ｔ）と、実測された表面温度の値が近似していることが分かる。
【００７８】
このように、図３および図４を用いて説明した本発明の他の実施例によれば、放熱に関与する絶縁保護膜２２およびポリイミド基板１２の裏面に配置される放熱手段２４の種類、厚さ、面積を予め設定することにより、電子部品２０の発熱量に関わらず、電子部品２０の表面の実測表面温度を一定の温度（想定表面温度）にすることができる。
【００７９】
本発明は、実際に試作して電子部品を実装し、この電子部品を駆動させてその表面温度を測定する以外に半導体装置の放熱性を把握できなかった従来技術に比し、特定の式に電子部品２０の材質などによって決まるいくつかの値を代入することにより、半導体装置１０が駆動した際の電子部品２０の表面温度を高い精度で算定することができる。
【００８０】
従って、本発明の半導体装置１０では、上記したように厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整した放熱手段２４を用いることで、それぞれに異なる電子部品２０をいずれも所定の温度以下にすることができ、所定の機能を果たすことができるようになっている。
【００８１】
＜半導体装置１０の製造方法＞
上記したような図１または図２に示した絶縁保護膜２２の表面に放熱手段２４を有する半導体装置１０は、例えば以下のようにして製造される。
【００８２】
まず、図５（ａ）に示したように、ポリイミド基板１２上に配線パターン１４を形成する。
次いで図５（ｂ）に示したように、絶縁保護膜２２と放熱手段２４とが積層された積層体２８をポリイミド基板１２の上面に配設し、この積層体２８をパンチングなどの方法で所定の形状に打ち抜く。
【００８３】
そして、図５（ｃ）に示したように、上記工程により打ち抜かれた絶縁保護膜２２と放熱手段２４との積層体２８を配線パターン１４の所定の箇所に配設する。
最後に図５（ｄ）に示したように、ＩＣチップ等の電子部品２０を通常の方法により配線パターン１４のインナーリード１６部分に実装し、電子部品２０とインナーリード１６部分との間を封止樹脂３２で封止することにより半導体装置１０が形成される。
【００８４】
なお、放熱手段２４の面積を絶縁保護膜２２の総面積よりも小さく設定する場合には、図５（ｂ）の工程の替わりに、図６（ａ）に示したように積層体２８の放熱手段２４に切り込み線２６を設け、これを打ち抜き加工し、さらに図６（ｂ）に示したように配線パターン１４上に絶縁保護膜２２と放熱手段２４の積層体２８を配設した後、放熱手段２４の不要な部分３０を取り除くようにすればよい。
【００８５】
次いで、図３または図４に示したポリイミド基板１２の裏面に放熱手段２４を有する半導体装置１０の製造方法について説明する。
図３および図４に示した半導体装置１０の製造方法では、図７（ａ）に示したように、まずポリイミド基板１２の裏面の全面に予め接着剤層３４を介して放熱手段２４が形成された積層体を準備し、このポリイミド基板１２の表面上に配線パターン１４を形成する。
【００８６】
次いで図７（ｂ）に示したように、絶縁保護膜２２をポリイミド基板１２の上面に配設し、この絶縁保護膜２２をパンチングなどの方法で所定の形状に打ち抜く。
そして、図７（ｃ）に示したように、上記工程により打ち抜かれた絶縁保護膜２２を配線パターン１４の所定の箇所に配設する。あるいは、スクリーン印刷法でソルダーレジスト液を塗布して、乾燥・キュアしても良い。
【００８７】
最後に図７（ｄ）に示したように、ＩＣチップ等の電子部品２０を通常の方法により配線パターン１４のインナーリード１６部分に実装し、電子部品２０とインナーリード１６部分との間を封止樹脂３２で封止することにより半導体装置１０が形成される。
【００８８】
なお、放熱手段２４の面積を絶縁保護膜２２の総面積よりも小さく設定する場合には、図７（ａ）の工程の替わりに、図８（ａ）に示したようにポリイミド基板１２の裏面に、部分的に接着剤層３４を介して放熱手段２４が形成された積層体を準備しておき、このポリイミド基板１２の表面に配線パターン１４を形成すればよい。
【００８９】
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、絶縁保護膜の表面とポリイミド基板の裏面との両面に、金属層から成る放熱手段を形成することもできる。また、上記した製造方法以外の方法でも本願発明の半導体装置は製造可能であり、要は厚さ,面積,および金属の種類のいずれかを調整した放熱手段を用いること以外については、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能なものである。
【実施例】
【００９０】
次に本発明の半導体装置の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００９１】
［実施例１］
厚さ４０μｍのポリイミドフィルムに厚さ８μｍの銅箔を積層し、この銅箔の表面にフォトレジスト層を塗設した。このフォトレジスト層を乾燥させた後、所定の形状のパターンが形成されたマスクをフォトレジスト層の上に配置して、露光・現像してフォトレジストからなるパターンを形成した。このフォトレジストからなるパターンをマスキング材として、銅箔を通常の方法でエッチングして配線パターンを形成した。
【００９２】
この配線パターンのインナーリードには、５００ｍＷの消費電力を有する電子部品が実装される。この電子部品に通電した場合、断熱状態でその表面温度を測定すると９８．７℃になるが、この電子部品の最適駆動温度は７０℃であるので、この電子部品の想定表面温度Ｔを７０℃に設定した。
【００９３】
下記数式（１）にｅ１＝１６０．０６，ａ１＝０．０９９５，ｂ１＝０．０９７９，ｃ１＝０．００８５を代入し、想定表面温度（Ｔ）＝７０．０℃，銅の熱伝導係数（Ｗ）＝３８１，絶縁保護膜であるカバーレイの厚み（ｔＲ）＝４０μｍを代入して放熱手段の厚み（ｔＭｅ）を算定した。
【００９４】
Ｔ＝ｅ１×Ｗ-(a1)×ｔＭｅ-(b1)×ｔＲ(c1)  ・・数式（１）
数式（１）に上記した数値を代入して計算した結果、銅箔から成る放熱手段の厚さ（ｔＭｅ）は１５．３μｍであるとの結果を得た。
【００９５】
このため、形成された配線パターンの表面に錫メッキ層を形成し、次いでインナーリードおよびアウターリードを露出するように、カバーレイの表面に厚さ１６μｍの電解銅箔からなる放熱手段が積層されたカバーレイを貼着した。この電解銅箔のカバーレイと接触していない側の表面の平均表面粗度（Ｒｚ）は０．９μｍであった。
【００９６】
こうして放熱手段付きのカバーレイを配線パターン上に貼着した後、電子部品を実装して封止樹脂で封止し、この電子部品に５００ｍＷの電力を通電して電子部品の表面温度（実測表面温度）を測定したところ、電子部品の実測表面温度は６９．７℃であり、上記数式（１）に代入した想定表面温度（Ｔ）とよく一致した。
【００９７】
［実施例２］
用いる数式を以下の数式（２）とし、ｅ２の値を１５７．５２，ｄ１の値を０．０８５１とし、放熱手段２４の設置面積率（Ｓ）（放熱手段の設置面積／絶縁保護膜の総面積）を０．９とし、ａ２，ｂ２，ｃ２の値を実施例１のａ１，ｂ１，ｃ１の値と同じにしたこと以外は実施例１と同じ方法および同じ数値を用いて半導体装置を製造した。
【００９８】
Ｔ＝ｅ２×Ｗ-(a2)×ｔＭｅ-(b2)×ｔＲ(c2)×Ｓ-(d1)  ・・数式（２）
なお、数式（２）に上記した数値を代入すると銅箔から成る放熱手段の厚さ（ｔＭｅ）は１４．２μｍであることが算出される。
【００９９】
実施例２により製造された半導体装置の電子部品の表面温度（実測表面温度）を測定したところ、電子部品の実測表面温度は７３．４℃であり、上記数式（２）に代入した想定表面温度（Ｔ）とよく一致した。
【０１００】
［実施例３］
用いる数式を以下の数式（３）とし、ｅ３の値を１５７．４とし、絶縁保護膜２２であるカバーレイの厚み（ｔＲ）の替わりにポリイミドフィルムと接着剤層の合計厚み（ｔＰ）を用い、このポリイミドフィルムと接着剤層の合計厚み（ｔＰ）の値を７０μｍ（ポリイミドフィルムの厚み４０μｍ＋接着剤層の厚み３０μｍ）とし、ａ３，ｂ３，ｆ１の値を実施例１のａ１，ｂ１，ｃ１の値と同じにしたこと以外は実施例１と同じ方法および同じ数値を用いて半導体装置を製造した。
【０１０１】
Ｔ＝ｅ３×Ｗ-(a3)×ｔＭｅ-(b3)×ｔＰ(f1)  ・・数式（３）
なお、数式（３）に上記した数値を代入すると銅箔から成る放熱手段の厚さ（ｔＭｅ）は１３．５μｍであることが算出される。
【０１０２】
実施例３により製造された半導体装置の電子部品の表面温度（実測表面温度）を測定したところ、電子部品の実測表面温度は７３．４℃であり、上記数式（３）に代入した想定表面温度（Ｔ）とよく一致した。
【０１０３】
［実施例４］
用いる数式を以下の数式（４）とし、ｅ４の値を１５４．９０，ｄ２の値を０．０８５１とし、放熱手段２４の設置面積率（Ｓ）（放熱手段の設置面積／ポリイミド基板の面積）を０．９とし、ａ４，ｂ４，ｆ２の値を実施例１のａ１，ｂ１，ｃ１の値と同じにしたこと以外は実施例３と同じ方法および同じ数値を用いて半導体装置を製造した。
【０１０４】
Ｔ＝ｅ４×Ｗ-(a4)×ｔＭｅ-(b4)×ｔＰ(f2)×Ｓ-(d2)  ・・数式（４）
なお、数式（４）に上記した数値を代入すると銅箔から成る放熱手段の厚さ（ｔＭｅ）は１２．６μｍであることが算出される。
【０１０５】
実施例４により製造された半導体装置の電子部品の表面温度（実測表面温度）を測定したところ、電子部品の実測表面温度は７２．９℃であり、上記数式（４）に代入した想定表面温度（Ｔ）とよく一致した。
【符号の説明】
【０１０６】
１０・・・半導体装置
１２・・・ポリイミド基板
１４・・・配線パターン
１６・・・インナーリード
１８・・・アウターリード
２０・・・電子部品
２２・・・絶縁保護膜
２４・・・放熱手段
２６・・・切り込み線
２８・・・積層体
３０・・・不要な部分
３２・・・封止樹脂
３４・・・接着剤層
１００・・・半導体装置
１０２・・・ポリイミド基板
１０４・・・配線パターン
１０６・・・インナーリード
１０８・・・アウターリード
１１０・・・接着剤
１１２・・・銅箔
１１４・・・保護層
１１６・・・電子部品
【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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【図９】
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