(57)【要約】【課題】  半導体チップの熱抵抗が小さく、熱抵抗のばらつきが小さく、低コストの大きい半導体チップの実装構造を提供する。【解決手段】  フリップチップ実装された半導体チップの裏面に放熱板を備える半導体チップの実装構造において、一方の面が前記半導体チップに密着する熱伝導性に優れた材料と、一方の面が前記熱伝導性に優れた材料の他方の面と密着し、他方の面が前記放熱板に密着する収縮性のある材料とを備えることを特徴とする半導体チップの実装構造。【選択図】                    図１
2006086246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリップチップ実装された半導体チップの裏面に放熱板を備える半導体チップの実装構造において、
一方の面が前記半導体チップに密着する熱伝導性に優れた材料と、
一方の面が前記熱伝導性に優れた材料の他方の面と密着し、他方の面が前記放熱板に密着する収縮性のある材料と
を備えることを特徴とする半導体チップの実装構造。
【請求項２】
前記熱伝導性に優れた材料は、金属または窒化アルミニウムから形成することを特徴とする請求項１記載の半導体チップの実装構造。
【請求項３】
前記熱伝導性に優れた材料の面積と前記収縮性のある材料の面積とは、前記半導体チップの裏面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の半導体チップの実装構造。
【請求項４】
前記半導体チップと前記熱伝導性に優れた材料との間に薄い接着層を備えることを特徴とする請求項３記載の半導体チップの実装構造。
【請求項５】
前記熱伝導性に優れた材料は、一方の面が前記半導体チップに密着し、他方の面が前記収縮性のある材料の一方の面と前記放熱板とに密着するシート材料で形成することを特徴とする請求項１記載の半導体チップの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの実装構造に関し、特に、フリップチップにおける半導体チップの実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体チップの実装構造は、半導体チップの発熱を考慮したものもある（例えば、特許文献１から特許文献３参照。）。
【０００３】
以下に図４に基づいて従来の半導体チップの実装構造を説明する。図４は、従来の半導体チップの実装構造を示す構成図である。
【０００４】
図４の従来例の構成を説明する。
半導体チップ１はバンプ２を備える。半導体チップ１はバンプ２を介して、基板４にフェイスダウンでフィリップチップ接続する。さらに、半導体チップ１と基板４との間には、アンダーフィル樹脂８を充満する。
【０００５】
また、半導体チップ１の裏面に、高熱伝導性の樹脂７を接着する。さらにまた、樹脂７と放熱板６とを接着する。詳しくは、半導体チップ１と樹脂７とは接着用の樹脂で接着し、樹脂７と放熱板６とは接着用の樹脂で接着する。
【０００６】
そして、樹脂７は、一般的に、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂にフィラーを混入したものを用いる。
【０００７】
さらに、基板４上に、スティフナ５を貼り付ける。また、スティフナ５と放熱板６とは接着用の樹脂で接着する。さらに、基板４の裏面にハンダボール３を搭載する。
【０００８】
このようにして、図４の従来例は、フリップチップ型のＢＧＡパッケージを形成する。
【０００９】
そして、半導体チップ１の発熱は、樹脂７を介して放熱板６へ伝達する。よって、半導体チップ１の熱抵抗は、樹脂７の熱伝導率と樹脂７の厚さとでほぼ決まる。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２２４３３４号公報
【特許文献２】特開平７−３２１２５７号公報
【特許文献３】特許第３４５９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の半導体チップの実装構造の熱抵抗が大きいという課題がある。また、従来の半導体チップの実装構造の熱抵抗のばらつきが大きいという課題がある。
【００１２】
詳しくは、樹脂７を形成するエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂にフィラーを混入したものの熱伝導率は、金属に比べて低い。
【００１３】
また、一般的なスティフナ５、半導体チップ１、バンプ２等の製造ばらつきと、基板４のそり等と、を考慮すると、半導体チップ１と放熱板６との距離を小さくすることは困難である。具体的には、半導体チップ１と放熱板６との距離（樹脂７の厚さ）を数十ミクロンとすることは困難である。
【００１４】
さらに、加工精度を上げ、製造ばらつきを抑制すると製造コストが高くなるという課題がある。
【００１５】
本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、半導体チップの熱抵抗が小さく、熱抵抗のばらつきが小さく、低コストの半導体チップの実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）フリップチップ実装された半導体チップの裏面に放熱板を備える半導体チップの実装構造において、一方の面が前記半導体チップに密着する熱伝導性に優れた材料と、一方の面が前記熱伝導性に優れた材料の他方の面と密着し、他方の面が前記放熱板に密着する収縮性のある材料とを備えることを特徴とする半導体チップの実装構造。
（２）前記熱伝導性に優れた材料は、金属または窒化アルミニウムから形成することを特徴とする（１）記載の半導体チップの実装構造。
（３）前記熱伝導性に優れた材料の面積と前記収縮性のある材料の面積とは、前記半導体チップの裏面の面積よりも大きいことを特徴とする（２）記載の半導体チップの実装構造。
（４）前記半導体チップと前記熱伝導性に優れた材料との間に薄い接着層を備えることを特徴とする（３）記載の半導体チップの実装構造。
（５）前記熱伝導性に優れた材料は、一方の面が前記半導体チップに密着し、他方の面が前記収縮性のある材料の一方の面と前記放熱板とに密着するシート材料で形成することを特徴とする（１）記載の半導体チップの実装構造。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
本発明によれば、半導体チップの熱抵抗が小さく、熱抵抗のばらつきが小さく、低コストの大きい半導体チップの実装構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図１に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。図４の従来例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１９】
図１の実施例の特徴は、熱伝導性に優れた材料（窒化アルミニウム）９と収縮性のある材料（熱伝導樹脂シート）１０とを備える点にある。
【００２０】
図１の実施例の構成を説明する。
熱伝導性に優れた材料９は、例えば、金属または窒化アルミニウムから形成する。また、窒化アルミニウム９の一方の面は、半導体チップ１に密着する。
【００２１】
また、収縮性のある材料１０は、例えば、熱伝導樹脂シートから形成する。なお、熱伝導樹脂シート１０に高熱伝導性の樹脂を使用してもよい。また、熱伝導樹脂シート１０の一方の面は、窒化アルミニウム９の他方の面と密着する。さらにまた、熱伝導樹脂シート１０の他方の面は、放熱板６に密着する。
【００２２】
さらに、窒化アルミニウム９の面積と、熱伝導樹脂シート１０の面積とは、半導体チップ１の裏面の面積よりも大きく形成する。
【００２３】
このような図１の実施例において、半導体チップ１の発熱は、窒化アルミニウム９に伝達し、さらに、熱伝導樹脂シート１０に伝達し、さらにまた、放熱板６へ伝達する。
【００２４】
窒化アルミニウム９において、熱は、半導体チップ１の上部のみでなく、横方向へも伝達する。そして、窒化アルミニウム９の熱は、広い面積で、熱伝導樹脂シート１０を介して、放熱板６へ伝達する。
【００２５】
窒化アルミニウム９の熱抵抗は十分に小さいとすると、半導体チップ１の熱抵抗は、熱伝導樹脂シート１０の熱伝導率と熱伝導樹脂シート１０の厚さと熱伝導樹脂シート１０の面積でほぼ決まる。
【００２６】
よって、図１の実施例は、熱伝導樹脂シート１０の面積が大きいため、熱抵抗が小さくなる。なお、熱伝導樹脂シート１０は、スティフナ５、半導体チップ１、バンプ２等の製造ばらつきを吸収する。
【００２７】
以上のことにより、図１の実施例は、熱伝導性に優れた材料９と収縮性のある材料１０とを備えることにより、半導体チップの熱抵抗が小さく、熱抵抗のばらつきが小さい特性となる。
【００２８】
さらに、図１の実施例は、特別な加工精度を必要とないため、製造コストを低くできる。
【００２９】
以下に図２に基づいて本発明を詳細に説明する。図２は、本発明の他の実施例を示す構成図である。図１の実施例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
図２の実施例の特徴は、薄い接着層１１を備える点にある。
【００３１】
薄い接着層１１は、半導体チップ１と窒化アルミニウム（熱伝導性に優れた材料）９との間に形成する。
【００３２】
このような図２の実施例において、半導体チップ１の発熱は、薄い接着層１１を介して、効率的に窒化アルミニウム９に伝達する。
【００３３】
したがって、図２の実施例は、一層熱抵抗が小さく、一層熱抵抗のばらつきが小さい特性となる。
【００３４】
以下に図３に基づいて本発明を詳細に説明する。図３は、本発明の他の実施例を示す構成図である。図１の実施例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、図３の実施例における収縮性のある材料（熱伝導樹脂シート）２０は、図１の実施例における収縮性のある材料（熱伝導樹脂シート）１０に対応する。
【００３５】
図３の実施例の特徴は、熱伝導性に優れた材料（シート材料）１９の構成にある。
【００３６】
熱伝導性に優れた材料１９は、例えば、シート材料で形成する。また、シート材料１９の一方の面は前記半導体チップに密着する。さらに、シート材料１９の他方の面は、熱伝導樹脂シート２０の一方の面と、放熱板６とに密着する。
【００３７】
また、熱伝導樹脂シート２０の面積は半導体チップ１の裏面の面積にほぼ等しくし、熱伝導樹脂シート２０は半導体チップ１の裏面のほぼ真上に配置する。
【００３８】
このような図３の実施例において、半導体チップ１の発熱の一部分は、シート材料１９を介して、直接放熱板６に伝達する。したがって、図３の実施例は、効率的に熱を伝達し、一層熱抵抗が小さくなる。
【００３９】
以上のように、本発明は、前述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の半導体チップの実装構造を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  半導体チップ
２  バンプ
３  ハンダボール
４  基板
５  スティフナ
６  放熱板
７  樹脂
８  アンダーフィル樹脂
９  窒化アルミニウム（熱伝導性に優れた材料）
１０，２０  熱伝導樹脂シート（収縮性のある材料）
１１  薄い接着層
２９  シート材料（熱伝導性にす優れた材料）
【図１】
2006086246.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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