(57)【要約】    【課題】  外観が良好で、なおかつ接着性などにも優れる上、製造が容易な新規なスティフナーと、その製造方法、並びに上記のスティフナーを用いた半導体装置を提供する。    【解決手段】  スティフナー１は、板材１０からプレス抜き加工によって形成してなり、その外周端面が、プレス抜き加工によって生じたせん断面、破断面に加えて、当該破断面の突出部分がこすり取られることで生じた、板の厚み方向に沿うこすり面をも有する。製造方法は、スティフナー１を、板材１０からプレス抜き加工して形成し、次いで板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻して表面処理した後、再び板材１０から取り外す。半導体装置は、上記スティフナー１を用いて補強した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の補強に用いる平板状のスティフナーであって、板材からプレス抜き加工によって所定の平面形状に形成してなり、その外周端面が、プレス抜き加工によって生じたせん断面、破断面に加えて、当該破断面の突出部分がこすり取られることで生じた、板の厚み方向に沿うこすり面をも有することを特徴とするスティフナー。
【請求項２】
板の表裏両面に、それぞれ表面処理を施した請求項１記載のスティフナー。
【請求項３】
板の表裏両面に、それぞれ異なる表面処理を施した請求項２記載のスティフナー。
【請求項４】
板の表裏両面に、それぞれサンドブラスト処理、高圧水洗浄処理、Ｎｉめっき、亜鉛めっき、クロメート処理、アルマイト処理、アロジン処理、Ａｕめっき、および酸化皮膜処理のうちの少なくとも１種の表面処理を施した請求項２記載のスティフナー。
【請求項５】
表面処理の、外周端面への回り込みを、当該外周端面の面積の２０％未満とした請求項２記載のスティフナー。
【請求項６】
Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、これらの金属を含む合金、またはこれらの金属を含む化合物にて形成した請求項１記載のスティフナー。
【請求項７】
請求項１記載のスティフナーを製造する方法であって、板材をプレス抜き加工して所定の平面形状を有するスティフナーを形成する工程と、形成したスティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻す工程と、嵌め戻して板材と一体化したスティフナーの、少なくとも片面に所定の表面処理を施す工程と、処理後のスティフナーを再び板材から取り外す工程とを含むことを特徴とするスティフナーの製造方法。
【請求項８】
請求項１記載のスティフナーを用いて補強したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置を補強するためのスティフナーとその製造方法、並びに上記スティフナーを用いて補強した半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の高集積化と、それに伴うパッケージの高密度化、多ピン化に対応すべく、はんだボールによって基板実装を行うＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体装置が一般化しつつある。ＢＧＡ型の半導体装置は、パッケージの片面に、はんだボールを格子状に配列したＢＧＡを設けるとともに、パッケージの同じ面または反対面に設けた搭載部に半導体素子を搭載し、なおかつ搭載した半導体素子の個々の電極を、ＢＧＡの個々のはんだボールと、ボンディングワイヤやはんだボール、あるいはパッケージに形成した導体回路などを介して結線した構造を有している。
【０００３】
かかるＢＧＡ型の半導体装置は、特に搭載部への半導体素子の搭載時や、あるいはＢＧＡによる、半導体装置の基板への実装時などに、パッケージができるだけ平坦であることが求められる。そこでパッケージの平坦性を確保するためと、半導体素子の放熱のためにパッケージの放熱性を高めることとを考慮して、金属等で形成した平板状のスティフナーを、パッケージに貼り付けることが行われる（例えば特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０４５８４号公報（請求項１、第０００５欄〜第０００８欄、第００１０欄〜第００１２欄、第００１８欄〜第００１９欄、図１）
【特許文献２】特開平１１−２２００５５号公報（請求項１、第０００４欄〜第００１０欄、第００１２欄、第００２４欄〜第００３２欄、図１）
【特許文献３】特開２０００−２８６３６３号公報（請求項１、第０００４欄〜第０００７欄、第００１６欄〜第００２０欄、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スティフナーは通常、例えば金属などの板材から、プレス抜き加工によって所定の平面形状に抜き加工して形成される。またスティフナーの表面には一般に、抜き加工の際に外周縁部に生じるバリを除去したり、表面に付着したプレス油を洗浄、除去したり、片面を、前記のようにパッケージに貼り付けるための接着面とするべく接着性を向上させたり、あるいは反対面を、製品の型番やメーカー名等を表示するための表示面とするべく印字性を向上するととともに外観を良くしたりするための、種々の表面処理が施される。
【０００５】
かかるスティフナーを製造するに際して、従来は、
(1)  プレス抜き加工する前の板材の表裏両面に任意の表面処理を施し、次いでプレス抜き加工してスティフナーを所定の平面形状に形成するか、あるいは逆に、
(2)  板材からプレス抜き加工してスティフナーを所定の平面形状に形成し、次いで形成した個々のスティフナーの表裏両面に任意の表面処理を施す
のが一般的である。
【０００６】
ところが(1)の製造手順では、あらかじめ表面処理を施した面が、プレス抜き加工をした際にプレス油によって汚染されて、接着面の場合は接着性が低下したり、表示面の場合は外観が悪くなったりしやすいという問題がある。また表面処理を施した面が、プレス抜き加工時に、金型との接触によってこすれや傷を生じやすいという問題もある。しかもプレス抜きした後のスティフナーを多数個、ばらばらの状態で、その後の工程（表示面への印字工程やパッケージへの貼り付け工程など）で取り扱うことになり、その際に、スティフナー同士がぶつかり合い、こすれ合うことによって、表面処理を施した面に打痕や傷が入りやすいという問題もある。
【０００７】
また(2)の製造手順では、やはりスティフナーを多数個、ばらばらの状態で、その後の表面処理工程や印字工程、パッケージへの貼り付け工程などで取り扱うことになり、その際に、スティフナー同士がぶつかり合い、こすれ合うことによって打痕や傷が入るおそれがある。また、ばらばらになったスティフナーの取り扱いが難しく、個々のスティフナーの表裏両面に任意の表面処理を施す作業が容易でないという問題もある。特に、表裏両面に異なる表面処理を施すためには、その反対面を、１個ずつのスティフナーについていちいちマスキングしなければならないなど、表面処理のための工程が著しく複雑化し、製造コストが高くつくおそれがある。
【０００８】
この発明の目的は、外観が良好で、なおかつ接着性などにも優れる上、製造が容易な新規なスティフナーを提供することにある。またこの発明の他の目的は、上記のスティフナーを製造するための製造方法を提供することにある。またこの発明のさらに他の目的は、上記のスティフナーを用いた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、半導体装置の補強に用いる平板状のスティフナーであって、板材からプレス抜き加工によって所定の平面形状に形成してなり、その外周端面が、プレス抜き加工によって生じたせん断面、破断面に加えて、当該破断面の突出部分がこすり取られることで生じた、板の厚み方向に沿うこすり面をも有することを特徴とするスティフナーである。
請求項２記載の発明は、板の表裏両面に、それぞれ表面処理を施した請求項１記載のスティフナーである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、板の表裏両面に、それぞれ異なる表面処理を施した請求項２記載のスティフナーである。
請求項４記載の発明は、板の表裏両面に、それぞれサンドブラスト処理、高圧水洗浄処理、Ｎｉめっき、亜鉛めっき、クロメート処理、アルマイト処理、アロジン処理、Ａｕめっき、および酸化皮膜処理のうちの少なくとも１種の表面処理を施した請求項２記載のスティフナーである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、表面処理の、外周端面への回り込みを、当該外周端面の面積の２０％未満とした請求項２記載のスティフナーである。
請求項６記載の発明は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、これらの金属を含む合金、またはこれらの金属を含む化合物にて形成した請求項１記載のスティフナーである。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１記載のスティフナーを製造する方法であって、板材をプレス抜き加工して所定の平面形状を有するスティフナーを形成する工程と、形成したスティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻す工程と、嵌め戻して板材と一体化したスティフナーの、少なくとも片面に所定の表面処理を施す工程と、処理後のスティフナーを再び板材から取り外す工程とを含むことを特徴とするスティフナーの製造方法である。
請求項８記載の発明は、請求項１記載のスティフナーを用いて補強したことを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明のスティフナーは、請求項７に記載したように、板材をプレス抜き加工して所定の平面形状を有するスティフナーを形成し、次いで形成したスティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻し、嵌め戻して板材と一体化したスティフナーの表裏両面に所定の表面処理を施した後、処理後のスティフナーを再び板材から取り外すことによって製造される。
【００１４】
このためスティフナーの外周端面は、請求項１に記載したように、プレス抜き加工によって生じたせん断面、破断面に加えて、プレス抜き加工して形成したスティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻す際、並びにスティフナーを板材から取り外す際に、当該破断面の突出部分がこすり取られることで生じた、板の厚み方向に沿うこすり面をも有している。そしてこの発明のスティフナーは、上記のように先にプレス抜き加工をした後に表面処理して製造されるため、プレス抜き加工時に、その表面にプレス油が付着したり、金型との接触によってこすれや傷が入ったりしても、その後の表面処理によってこれらをきれいに除去することができる。
【００１５】
またこの発明によれば、上記のようにスティフナーを、抜き穴に嵌め戻して板材と一体化した状態で、その後の工程に供することができる。しかも通常は、１枚の板材から複数枚のスティフナーを形成するのが一般的であるので、かかる板材の、複数箇所の抜き穴にそれぞれのスティフナーを嵌め戻すことで、当該複数枚のスティフナーを１枚の板材と一体化した状態で、一括して、その後の工程に供することもできる。つまり板材を、１枚もしくは複数枚のスティフナーを保持する保持具として利用しながら、表面処理などを施すことができる。
【００１６】
このため、多数個のスティフナーをばらばらの状態で取り扱う場合のように、スティフナー同士がぶつかり合い、こすれ合うことによって生じる打痕や傷などの発生をより確実に防止することができる。またスティフナー自体に直接に触れることなしに、当該スティフナーを取り扱うことができるため、例えば表面処理時や運搬時などの取り扱い性が向上するという利点もある。
【００１７】
また板材は、かかる保持した状態において、スティフナーの外周端面とのみ接触し、表面処理を施すべき表裏両面については、表面処理をする際に陰になる部分などを生じることなしに、その全面を露出させることができる。このため請求項２に記載したように、スティフナーの表裏両面に表面処理を施すのが容易である。
【００１８】
また板材の、表面処理する側と反対面に、保持したスティフナーごと一括して、例えばマスキング用の保護材などを重ね合わせれば、当該板材が、スティフナーの反対面に表面処理が回りこむのを抑制するためにも機能することと相まって、各スティフナーの片面にのみ任意の表面処理を施すことができる。また、板材によって保持した個々のスティフナーの、表面処理する側と反対面にのみ選択的にマスキングを形成するのも容易であり、それによってスティフナーの片面にのみ任意の表面処理を施すこともできる。このため請求項３に記載したように、スティフナーの表裏両面に、それぞれ異なる表面処理を施すのも容易である。
【００１９】
表面処理としては、請求項４に記載したように、サンドブラスト処理、高圧水洗浄処理、Ｎｉめっき、亜鉛めっき、クロメート処理、アルマイト処理、アロジン処理、Ａｕめっき、および酸化皮膜処理のうちの少なくとも１種を挙げることができる。また板材は、上記のように嵌め戻したスティフナーの外周端面と接触していることから、当該外周端面に表面処理が回り込むのを防止するためにも機能する。このため、表面処理の外周端面への回り込みを、請求項５に記載したように、当該外周端面の面積の２０％未満とすることもできる。
【００２０】
スティフナーは、半導体装置のパッケージの平坦性を確保することや、放熱性を高めることなどを考慮すると、請求項６に記載したように、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、これらの金属を含む合金、またはこれらの金属を含む化合物にて形成することができる。また請求項７記載の発明の製造方法によれば、上記のように優れた特性を有するスティフナーを製造することができる。さらに請求項８記載の発明によれば、上記のように優れた特性を有するスティフナーを用いることによって、外観が良好で、しかもより強固に補強された半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１(a)(b)および図２(a)(b)はそれぞれ、この発明のスティフナーを製造する方法の一例における、各工程を示す斜視図である。これらの図に見るようにこの例の製造方法で製造するスティフナー１は、外形が略正方形状で、なおかつその中心に同じく略正方形状の通孔１ａを設けた平面形状を有している。また、かかるスティフナー１を製造するに際して、図の例の製造方法では、複数枚のスティフナー１を、その長さ方向に沿って連続してプレス抜き加工しうる長尺帯状の板材１０を用意している。
【００２２】
スティフナー１と、そのもとになる板材１０としては、前記のようにＦｅ、Ｃｕ、Ａｌ、これらの金属を含む合金、またはこれらの金属を含む複合材などの、スティフナーの形成材料として従来公知の種々の材料からなる板材を用いることができる。その具体例としては、ＳＰＣＣなどの鋼板やステンレス鋼板、銅や銅合金の板、アルミニウムやアルミニウム合金の板、Ａｌ−ＳｉＣ複合材の板などを挙げることができる。
【００２３】
そしてまず板材１０を、図１(a)に実線の矢印で示すように長さ方向に間欠的に送りながら、図示していないプレス金型を使用して連続的にプレス抜き加工して、当該板材１０に、複数の通孔１ａを等間隔で形成する。通孔１ａを形成した際に生じた抜きカス１ｂは、図ではそのまま除去しているが、通孔１ａに嵌め戻しても良い。
【００２４】
次に上記板材１０を、今度は図１(b)に実線の矢印で示す方向に間欠的に送りながら、やはり図示していないプレス金型を使用して、通孔１ａの形成ピッチと一致させながら連続的にプレス抜き加工して、上記の平面形状を有するスティフナー１を形成した後、板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻して板材１０と再び一体化する。
【００２５】
図３(a)は、上記図１(b)の工程において、スティフナー１を板材１０からプレス抜きし、次いで抜き穴１０ａに嵌め戻すために用いるプレス金型Ｐの一例を示す断面図である。かかるプレス金型Ｐは、スティフナー１の外形に対応した断面形状を有し、図中に黒矢印で示す方向に上下動する上可動型Ｐ１と、この上可動型Ｐ１が挿通される通孔Ｐ２ａを有する下固定型Ｐ２と、上記上可動型Ｐ１の下方に位置して、図中に白抜きの矢印で示す方向に上下動する下可動型Ｐ３と、上可動型Ｐ１の周囲を囲むように位置して、図中に実線の矢印で示す方向に上下動する押さえ型Ｐ４とを備えている。
【００２６】
このうち上可動型Ｐ１と下固定型Ｐ２とは、図３(b)に示すように下固定型Ｐ２上に板材１０を載置した状態で、上可動型Ｐ１を通孔Ｐ２ａ内まで下降させることによって、板材１０からスティフナー１をプレス抜きするためのものである。また下可動型Ｐ３は、上記上可動型Ｐ１と下固定型Ｐ２とによってプレス抜きしたスティフナー１を、板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻すためのものである。そして押さえ型Ｐ４は、上可動型Ｐ１と下固定型Ｐ２とによってスティフナー１をプレス抜きする際、およびプレス抜きしたスティフナー１を、下可動型Ｐ３によって抜き穴１０ａに嵌め戻す際に、板材１０を、下固定型Ｐ２との間に挟んで固定するためのものである。
【００２７】
かかるプレス金型Ｐを使用して、前記のようにスティフナー１のプレス抜きと嵌め戻しを行うには、まず図３(b)に示すように板材１０を、下固定型Ｐ２上に載置する。この際、先の工程で板材１０に形成した通孔１ａが、プレス抜きするスティフナー１の中心に位置するように、板材１０を位置合わせする。例えば前述した長尺帯状の板材１０の場合、その幅方向のずれを、図示しないガイドなどによって規制しつつ、同じく図示しない送り装置を使用して、あらかじめ設定したスティフナー１の形成ピッチに合わせてプレス金型Ｐに送り込めば、上記のように通孔１ａを位置合わせすることができる。
【００２８】
次に図３(c)に示すように押さえ型Ｐ４を下降させて、板材１０を、下固定型Ｐ２との間に挟んで固定するとともに、上可動型Ｐ１を、図４(a)に示すように通孔Ｐ２ａ内まで下降させると、板材１０からスティフナー１をプレス抜きすることができる。プレス抜きされたスティフナー１は、下可動型Ｐ３上に落下する。そこで次に、図４(b)に示すように上可動型Ｐ１を板材１０の上まで上昇させるとともに、下可動型Ｐ３を、図４(c)に示すようにその上面が下固定型Ｐ２の上面と一致する位置まで上昇させると、当該下可動方Ｐ３上に載置したスティフナー１を、板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻すことができる。
またその際、上可動型Ｐ１を、その下面が押さえ型Ｐ４の下面と一致する位置まで下降させておくと、上記下可動型Ｐ３上に載置したスティフナー１を、板材１０の抜き穴１０ａにさらに確実に嵌め戻すことができる。
【００２９】
次に、下可動型Ｐ３を下降させるとともに押さえ型Ｐ４を上昇させて図３(b)の状態に復帰させ、次いで板材１０を、図中に実線の矢印で示した方向に、上記送り装置などを使用して、スティフナー１の形成ピッチに合わせて送ったのち、図３(c)〜図４(c)の工程を繰り返し行えば、図２(a)に示すように複数枚のスティフナー１を、板材１０に嵌め戻して一体化した状態とすることができる。
【００３０】
次に、この図２(a)の状態で、板材１０によって保持した複数枚のスティフナー１の表裏両面のうち少なくとも片面に一括して表面処理を施したのち、図２(b)に示すように板材１０から再び取り外せば、この発明のスティフナー１を製造することができる。
【００３１】
かくして製造されたこの発明のスティフナー１は、前記のようにその外周端面が、プレス抜き加工によって生じたせん断面、破断面に加えて、プレス抜き加工して形成したスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻す際、並びにスティフナー１を板材１０から取り外す際に、当該破断面の突出部分がこすり取られることで生じた、板の厚み方向に沿うこすり面を有するものとなる。
【００３２】
図５(a)(b)は、この発明のスティフナー１の、外周端面の状態を模式的に示した拡大断面図である。両図中の黒矢印は、前記プレス金型Ｐの上可動型Ｐ１による、プレス抜きの方向を示している。つまり両図の右側が、それぞれ図３(a)の上側に相当し、左側が下側に相当する。このうち図５(a)は、スティフナー１とそのもとになる板材１０とを、前記例示の各種材料のうち、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、およびこれらの金属を含む合金などの延性材、例えば０．２％耐力σ０．２と引張り強さσｍａｘとの比σ０．２／σｍａｘが０．８以下であるような材料からなる板材にて形成した場合の、スティフナー１の外周端面の状態を示している。
【００３３】
同図に見るように延性材は、図中に黒矢印で示す方向からプレス抜きを行うと、厚み方向のおよそ半分近くまでせん断後、大きく破断する。このためプレス抜き直後のスティフナー１の外周端面は、厚み方向のおよそ半分ずつを、せん断面ＳＳと破断面ＳＴとで分け合った状態となるが、かかるスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻して表面処理をした後、板材１０から取り外すと、外周端面は、破断面ＳＴのうち同図に破線で示した突出部分が抜き穴１０ａの内周面と摺動摩擦してこすり取られることによって生じた、板の厚み方向に沿うこすり面ＳＲを有する状態となる。
【００３４】
一方、図５(b)は、スティフナー１とそのもとになる板材１０とを、Ａｌ−ＳｉＣ複合材などの脆性材、例えば前記比σ０．２／σｍａｘが０．８を超えるような材料からなる板材にて形成した場合の、スティフナー１の外周端面の状態を示している。同図に見るように脆性材は、図中に黒矢印で示す方向からプレス抜きを行うと、厚み方向のごく僅かな範囲までせん断後、波打つように破断する。
【００３５】
このためプレス抜き直後のスティフナー１の外周端面は、少しのせん断面ＳＳとそれより広い破断面ＳＴとを有する形状となるが、かかるスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻して表面処理をした後、板材１０から取り外すと、外周端面は、やはり破断面ＳＴのうち、同図に破線で示した突出部分が、板材１０の抜き穴１０ａの内周面と摺動摩擦してこすり取られることによって生じた、板の厚み方向に沿うこすり面ＳＲを有する状態となる。
【００３６】
このためこの発明のスティフナーを見分けるには、その外周端面を観察すればよい。つまりスティフナー１の外周端面を、例えば走査型電子顕微鏡などで観察した際に、当該外周端面に、プレス抜きによって生じたせん断面ＳＳ、破断面ＳＴに加えてこすり面ＳＲが生じていれば、上記の工程を経て製造された、この発明のスティフナー１であると判断することができる。
【００３７】
スティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻した状態で、当該スティフナー１の表裏両面のうち少なくとも片面に施す表面処理としては、前記のようにサンドブラスト処理、高圧水洗浄処理、Ｎｉめっき、亜鉛めっき、クロメート処理、アルマイト処理、アロジン処理、Ａｕめっき、および酸化皮膜処理などを挙げることができる。
【００３８】
このうちサンドブラスト処理、高圧水洗浄処理を施すと、プレス抜き時に表面に付着したプレス油を除去することができる。またサンドブラスト処理を施すと、プレス抜き時に発生したバリを除去するとともに、スティフナー１の接着面の表面粗さを整えて接着性を向上することもできる。さらに、表示面の印字性を向上するととともに外観を整えることもできる。また酸化皮膜処理を施すと、接着面の接着性を向上することができる。さらにその他の処理を施すと、特に表示面の外観を向上することができる。１つの面に施す表面処理としては、上記のうち２種以上を組み合わせてもよい。
【００３９】
また表面処理は、前記のようにスティフナー１の表裏両面に施しても良いし、両面で異なる表面処理を施しても良い。例えば片面に、表示面として適した表面処理を施し、反対面に、接着面として適した表面処理を施すことができる。この際、この発明によれば、前述したように板材１０を、１枚もしくは複数枚のスティフナー１を保持する保持具として利用しながら、スティフナー１の表裏両面に表面処理を施したり、表面処理をする面と反対面をマスキングしたりすることができるため、作業性などを向上することができる。
【００４０】
また表面処理を施す際、スティフナー１の外周端面は、板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻したことによって、当該板材１０と接触した状態になっている。このため、外周端面に表面処理が回り込むのを防止することができ、その回り込みを、当該外周端面の面積の２０％未満とすることができる。このためこの発明のスティフナーを、外周端面への表面処理の回り込みの面積を調べることによっても、見分けることが可能である。
【００４１】
図６(a)は、上記スティフナー１を用いたこの発明の半導体装置ＳＣの外観を示す斜視図、同図(b)は、上記半導体装置ＳＣの断面図である。これらの図に見るように、この例の半導体装置ＳＣは、平板状のパッケージＳＣ１の、図において上面の中心に半導体素子ＳＣ２を、当該半導体素子ＳＣ２の個々の電極に対応した複数のはんだボールＢＰ１を介して搭載し、かつパッケージＳＣ１の下面に、上記電極に対応した複数のはんだボールＢＰ２を格子状に配列してＢＧＡを設けるとともに、それぞれのはんだボールＢＰ１−ＢＰ２間を、例えば１対１で、パッケージＳＣ１の表裏両面に設けた図示しない導体回路によって結線したものである。はんだボールＢＰ１による、半導体素子ＳＣ２とパッケージＳＣ１との接続部は、アンダーフィルＲ１を充てんして保護してある。
【００４２】
スティフナー１は、これらの図に見るように中心の通孔１ａを、半導体素子ＳＣ２の外形よりも僅かに大きめに形成してあり、パッケージＳＣ１の、半導体素子ＳＣ２を搭載した側の面に、接着面を下、表示面を上にして、接着剤Ｒ２を介して、半導体素子ＳＣ２を囲むように接着、固定してある。そしてそれによって、パッケージＳＣ１の、主としてＢＧＡの平坦性を確保するとともに、半導体素子ＳＣ２の放熱のためにパッケージＳＣ１の放熱性を高めている。
【００４３】
この発明の構成は、以上で説明した各図の例に限定されるものではない。
例えばスティフナー１は、中心に通孔１ａを有しない平板状のものであってもよい。かかるスティフナーは、例えばパッケージの、半導体素子を搭載するとともに、ＢＧＡを形成した面と反対面に接着、固定して使用することができる。
その他、この発明の要旨を変更しない範囲で、種々の変更を施すことができる。
【実施例】
【００４４】
以下にこの発明を、実施例に基づいて説明する。
【００４５】
実施例１
板材１０として厚み０．５ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、比σ０．２／σｍａｘ＝０．５２）を用い、この板材１０を下記の条件でプレス抜き加工して、前記図１(a)に示す平面形状を有し、外形の正方形の１辺が４０ｍｍ、通孔１ａの正方形の１辺が２０ｍｍであるスティフナー１を作製した。
【００４６】
プレス抜き条件
プレス抜き圧力：１０ｔｏｎ
プレス回転速度：１００ｒｐｍ
【００４７】
そしてプレス抜き直後のスティフナーの外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図７に示すように厚み方向の約半分強がせん断面ＳＳ、残りが破断面ＳＴであり、さらに図８に示すように破断面ＳＴの終端部分（左端部分）が写真手前方向に突出しているのが確認された。そこで次に、このスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻した後、板材１０から取り外して、その外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図９、図１０に示すように上記突出部分がこすり取られることによって、板の厚み方向に沿うこすり面ＳＲが形成されているのが確認された。
【００４８】
またスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻した状態で、その両面にサンドブラスト処理を施し、次いで片面にアロジン処理を施した後、再び板材１０から取り外して、その外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図１１に示すように外周端面への表面処理の回り込みは、表裏両面の表面処理を合計しても、外周端面の面積の２０％以下であることが確認された。
【００４９】
実施例２
板材として、Ａｌ−ＳｉＣ複合材からなる厚み１．０ｍｍの板（比σ０．２／σｍａｘ＝０．９５）を用い、この板材１０を下記の条件でプレス抜き加工して、前記図１(a)に示す平面形状を有し、外形の正方形の１辺が４４．６ｍｍ、通孔１ａの正方形の１辺が３５ｍｍであるスティフナー１を作製した。
【００５０】
プレス抜き条件
プレス抜き圧力：６ｔｏｎ
プレス回転速度：１００ｒｐｍ
【００５１】
そしてプレス抜き直後のスティフナーの外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図１２、図１３に示すように厚み方向の約１／５がせん断面ＳＳ、残りが破断面ＳＴであることが確認された。そこで次に、このスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻した後、板材１０から取り外して、その外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図１４、図１５に示すように破断面ＳＴの突出部分がこすり取られることによって、図１６、図１７にも示したように板の厚み方向に沿うこすり面ＳＲが形成されているのが確認された。
【００５２】
またスティフナー１を板材１０の抜き穴１０ａに嵌め戻した状態で、その両面に高圧水洗浄処理を施して表面の油分を除去し、次いで片面にアルマイト処理を施した後、再び板材１０から取り外して、その外周端面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図１８に示すように外周端面への表面処理の回り込みは、表裏両面の表面処理を合計しても、外周端面の面積の２０％以下であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】同図(a)(b)はそれぞれ、この発明のスティフナーを製造する方法の一例における、各工程を示す斜視図である。
【図２】同図(a)(b)はそれぞれ、上記工程の続きの各工程を示す斜視図である。
【図３】同図(a)は、上記の製造工程のうち、プレス抜きおよび嵌め戻しの工程で使用するプレス金型の構造を示す断面図、同図(b)(c)は、上記プレス金型を使用したプレス抜きおよび嵌め戻しの工程を示す断面図である。
【図４】同図(a)〜(c)はそれぞれ、上記工程の続きの各工程を示す断面図である。
【図５】同図(a)(b)はそれぞれ、この発明のスティフナーの、外周端面の状態を模式的に示した拡大断面図である。
【図６】同図(a)は、上記スティフナーを用いたこの発明の半導体装置の外観を示す斜視図、同図(b)は、上記半導体装置の断面図である。
【図７】この発明の実施例１において、板材からプレス抜きした直後のスティフナーの、外周端面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図８】上記図７のうち、破断面の終端部分をさらに拡大した電子顕微鏡写真である。
【図９】上記実施例１において、スティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻し、次いで板材から取り外した時点での、外周端面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１０】上記図９のうち、破断面の終端部分に形成されたこすり面をさらに拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１１】上記実施例１において、板材の抜き穴に嵌め戻したスティフナーの表裏両面に表面処理を施した後、板材から取り外した時点での、表面と外周端面の境界部分を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１２】この発明の実施例２において、板材からプレス抜きした直後のスティフナーの、外周端面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１３】図１２における各面の分布状態を説明する図である。
【図１４】上記実施例２において、スティフナーを板材の抜き穴に嵌め戻し、次いで板材から取り外した時点での、外周端面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１５】図１４における各面の分布状態を説明する図である。
【図１６】上記図１４のうち、破断面に形成されたこすり面をさらに拡大した電子顕微鏡写真である。
【図１７】図１６における各面の分布状態を説明する図である。
【図１８】上記実施例２において、板材の抜き穴に嵌め戻したスティフナーの表裏両面に表面処理を施した後、板材から取り外した時点での、表面と外周端面の境界部分を拡大した電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００５４】
１  スティフナー
１０  板材
１０ａ  抜き穴
ＳＳ  せん断面
ＳＴ  破断面
ＳＲ  こすり面
【図１】
2005093935.tif 000003
【図２】
2005093935.tif 000004
【図３】
2005093935.tif 000005
【図４】
2005093935.tif 000006
【図５】
2005093935.tif 000007
【図６】
2005093935.tif 000008
【図１７】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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