(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス状に配列された主ビアホールを有するとともに、導電性のアイランドが表面に設けられた絶縁性基板と、
前記アイランドに導電層を介してダイボンディングされた半導体チップとを備え、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板には、前記マトリックス状に配列された主ビアホール以外に、複数の放熱用ビアホールが設けられており、前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する４個から等間隔を開けてそれぞれ配置されてマトリックス状に設けられた複数の第一放熱用ビアホールを含み、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板の裏面には、前記主ビアホールと電気的に接続された金属端子が形成されており、前記金属端子が前記主ビアホールに対応する箇所に形成されているが、前記放熱用ビアホールに対応する箇所には形成されていないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径と同じである、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも大きい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する２つの中間にそれぞれ配置された複数の第二放熱用ビアホールをさらに含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも大きく、前記第二放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも小さい、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記複数の放熱用ビアホールが、異なる直径を有する放熱用ビアホールを含む、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記アイランドが設けられた領域において、前記マトリックス状に配置された全ての主ビアホールの間に、前記放熱用ビアホールが配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記絶縁性基板の裏面に、前記アイランドと略同じ面積を有する導体層が形成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記導体層に前記主ビアホールおよび前記放熱用ビアホールが電気的に接続されている、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁性基板の裏面において前記金属端子の部分以外の全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記主ビアホール及び／又は前記放熱用ビアホールには、金属充填材が充填されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記絶縁性基板の表面にボンディングパッドが形成されており、前記絶縁性基板の表面において前記導電層および前記ボンディングパッドを除いた全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
マトリックス状に配列された主ビアホールを有するとともに、半導体チップがダイボンディングされる導電性のアイランドが表面に設けられた絶縁性基板を備え、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板には、前記マトリックス状に配列された主ビアホール以外に、複数の放熱用ビアホールが設けられており、前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する４個から等間隔を開けてそれぞれ配置されてマトリックス状に設けられた複数の第一放熱用ビアホールを含み、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板の裏面には、前記主ビアホールと電気的に接続された金属端子が形成されており、前記金属端子が前記主ビアホールに対応する箇所に形成されているが、前記放熱用ビアホールに対応する箇所には形成されていないことを特徴とする半導体装置製造用基板。
【請求項１４】
前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径と同じである、請求項１３に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項１５】
前記複数の放熱用ビアホールが、隣接する２つの前記主ビアホールの中間にそれぞれ配置された複数の第二放熱用ビアホールをさらに含む、請求項１３または１４に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項１６】
前記絶縁性基板の裏面に、前記アイランドと略同じ面積を有する導体層が形成されている、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項１７】
前記絶縁性基板の裏面において前記金属端子の部分以外の全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項１８】
前記主ビアホール及び／又は前記放熱用ビアホールには、金属充填材が充填されていることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項１９】
前記絶縁性基板の表面にボンディングパッドが形成されており、前記絶縁性基板の表面において前記アイランドおよび前記ボンディングパッドを除いた全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の半導体装置製造用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置及び半導体装置製造用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント配線板等に半導体装置を実装する技術として、プリント配線板等に半導体装置を直接半田付けする表面実装技術が広く用いられていて、半導体装置やプリント配線板等の小型化、実装密度の向上等が図られている。
【０００３】
表面実装技術に用いられる半導体装置としては、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＢＧＡ（Ball Grid array）、ＬＧＡ（Land grid array）等の半導体装置が採用されているが、なかでも、ＢＧＡ型半導体装置やＬＧＡ型半導体装置によれば、半導体装置の表面に多数の外部端子（半田バンプ等）を配置することができるため、半導体装置やプリント配線板等のさらなる小型化、実装密度の向上等が可能になる。
【０００４】
しかし、ＢＧＡ型半導体装置やＬＧＡ型半導体装置等は、熱伝導性の低い樹脂やセラミック等からなる絶縁性基板に半導体チップが接合され、樹脂によって封止されているため、熱伝導性に優れたリードフレームが用いられるＱＦＰ型半導体装置等と比べると、半導体チップの放熱を充分に行うことができず、半導体チップの温度を許容温度以下に保つことが困難であるという問題があった。特に、近年では、半導体チップの高機能化に伴って半導体チップの発熱量が増加しているため、優れた放熱機能を有する半導体装置が要求されていた。
【０００５】
従来の半導体装置としては、例えば、半導体チップ上面の電極とワイヤにより接続されたパッドと、半導体チップが接着材を介して接合された放熱用電極（金属板等）とを備え、パッド及び放熱用電極の一部を除いて全体が樹脂により封止された半導体装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の半導体装置は、半導体チップから放熱用電極を介して放熱を行うものである。
【０００６】
また、従来の半導体装置としては、例えば、下面（実装面）に多数の接続電極が形成されるとともに、下面の周辺部に周辺補強用ダミー電極、下面の中央部に中央補強用ダミー電極が夫々形成された下面電極（フェイスダウン）型半導体チップと、接続電極に接続された接続ランド並びに各補強用ダミー電極に接続された周辺補強用ランド及び中央補強用ランドが表面に形成された絶縁性基板とを備え、この絶縁性基板には、中央補強用ランドに対応したビアホールが形成されていて、絶縁性基板の裏面には、ビアホールと接続された放熱用導体層が形成された半導体装置が存在する（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の半導体装置は、熱伝導性の高い中央補強用ダミー電極、中央補強用ランド、ビアホール及び放熱用導体層からなる熱伝導経路を介して、半導体チップから放熱を行うものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１５８３１５号公報
【特許文献２】特開２００３−８１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の半導体装置は、放熱用電極とパッドとを電気的に絶縁しなければならない構成を有していて、接着材として、熱伝導性の低い絶縁性接着剤や絶縁シートを用いなければならないため、半導体チップから放熱用電極に熱が伝わり難く、半導体チップの放熱を充分に行うことができないという問題があった。
【０００９】
特許文献２に記載の半導体装置は、半導体チップに設けられた電極のうち、放熱用導体層と接続された電極が、中央補強用ダミー電極のみであり、熱伝導経路が少ないため、半導体チップの放熱を充分に行うことができないという問題があった。また、中央補強ダミー電極が、半導体チップ下面の中央に位置しているため、半導体チップ全体からの放熱が困難であるという問題があった。また、半導体チップが、下面電極（フェイスダウン）型半導体チップであるため、半導体チップ下面に、放熱に充分な数の中央補強用ダミー電極を設けることが困難であるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた放熱機能を有する半導体装置、及び、該半導体装置の製造に用いられる半導体装置製造用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１）マトリックス状に配列された主ビアホールを有するとともに、導電性のアイランドが表面に設けられた絶縁性基板と、
前記アイランドに導電層を介してダイボンディングされた半導体チップとを備え、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板には、前記マトリックス状に配列された主ビアホール以外に、複数の放熱用ビアホールが設けられており、前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する４個から等間隔を開けてそれぞれ配置されてマトリックス状に設けられた複数の第一放熱用ビアホールを含み、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板の裏面には、前記主ビアホールと電気的に接続された金属端子が形成されており、前記金属端子が前記主ビアホールに対応する箇所に形成されているが、前記放熱用ビアホールに対応する箇所には形成されていないことを特徴とする半導体装置。
【００１２】
（１）の発明によれば、半導体チップがダイボンディングされた導電性のアイランドは、導電層を介して上記半導体チップ下面の略全域と接していて、アイランドの下側には、マ                                                                           トリックス状に配列された主ビアホールと同じくマトリックス状に配列された放熱用ビアホールとが設けられている。従って、熱伝導性の高い導電層とアイランドと主ビアホール及び放熱用ビアホールとによって、半導体チップからの放熱を行うための広い熱伝導経路が確保され、優れた放熱機能を有する。
また、熱伝導性の高い金属端子（半田バンプ等）が主ビアホールと電気的に接続されているため、半導体チップから熱伝導経路を介して主ビアホールに伝わった熱を、さらに金属端子を介して外部（プリント配線板等）に逃がすことができ、放熱機能をより高めることができる。また、半導体チップの下面（実装面）にグランド電極を設けるとともに、上記金属端子をプリント配線板等の電極と接続することにより、上記金属端子を半導体装置のグランド電極として機能させることが可能である。
【００１３】
本発明において、「マトリックス状」とは、平面格子点上に主ビアホールが配列されることによって、主ビアホールが行及び列をなしている状態をいう。ただし、行と列とは必ずしも直交している必要はなく、所定角（たとえば６０°）をなしていてもよい。
【００１４】
さらに、本発明は、以下のようなものを提供する。
（２）前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径と同じである、上記（１）の半導体装置。
（３）前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも大きい、上記（１）の半導体装置。
（４）前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する２つの中間にそれぞれ配置された複数の第二放熱用ビアホールをさらに含む、上記（１）の半導体装置。
（５）前記第一放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも大きく、前記第二放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径よりも小さい、上記（４）の半導体装置。
（６）前記複数の放熱用ビアホールが、異なる直径を有する放熱用ビアホールを含む、上記（１）または（２）に記載の半導体装置。
（７）前記アイランドが設けられた領域において、前記マトリックス状に配置された全ての主ビアホールの間に、前記放熱用ビアホールが配置されている、上記（１）〜（６）のいずれかの半導体装置。
（８）前記絶縁性基板の裏面に、前記アイランドと略同じ面積を有する導体層が形成されている、上記（１）〜（７）のいずれかの半導体装置。
（９）前記導体層に前記主ビアホールおよび前記放熱用ビアホールが電気的に接続されている、上記（８）の半導体装置。
【００１６】
さらに、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１０）前記絶縁性基板の裏面において前記金属端子の部分以外の全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、上記（１）〜（９）のいずれかの半導体装置。
（１１）前記主ビアホール及び／又は前記放熱用ビアホールには、金属充填材が充填されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の半導体装置。
【００１７】
（１１）の発明によれば、主ビアホール及び／又は放熱用ビアホールに、熱伝導性の高い金属充填材が充填されているため、さらに広い熱伝導経路を確保することができ、放熱機能をさらに高めることができる。
（１２）前記絶縁性基板の表面にボンディングパッドが形成されており、前記絶縁性基板の表面において前記導電層および前記ボンディングパッドを除いた全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の半導体装置。
【００１８】
さらに、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１３）マトリックス状に配列された主ビアホールを有するとともに、半導体チップがダイボンディングされる導電性のアイランドが表面に設けられた絶縁性基板を備え、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板には、前記マトリックス状に配列された主ビアホール以外に、複数の放熱用ビアホールが設けられており、前記複数の放熱用ビアホールが、前記マトリックス状に配列された主ビアホールのうちの隣接する４個から等間隔を開けてそれぞれ配置されてマトリックス状に設けられた複数の第一放熱用ビアホールを含み、
前記アイランドが設けられた領域における前記絶縁性基板の裏面には、前記主ビアホールと電気的に接続された金属端子が形成されており、前記金属端子が前記主ビアホールに対応する箇所に形成されているが、前記放熱用ビアホールに対応する箇所には形成されていないことを特徴とする半導体装置製造用基板。
【００１９】
（１３）の発明によれば、半導体チップがダイボンディングされる導電性のアイランドは、半導体チップの下面と略同じ面積又は該下面より大きな面積を有し、アイランドの下側には、マトリックス状に配列された主ビアホールと同じくマトリックス状に配列された放熱用ビアホールとが設けられている。
従って、アイランドに導電層を介して半導体チップをダイボンディングすることにより、熱伝導性の高い導電層とアイランドと主ビアホール及び放熱用ビアホールとによって、半導体チップからの放熱を行うための広い熱伝導経路が確保され、優れた放熱機能を有する半導体装置を製造することができる。
また、熱電導性の高い金属端子（半田バンプ等）が主ビアホールと電気的に接続されているため、この半導体装置製造用基板を用いて半導体装置を製造することによって、半導体チップから熱伝導経路を介して主ビアホールに伝わった熱を、さらに金属端子を介して外部（プリント配線板等）を逃がすことが可能な半導体装置を製造することができ、半導体装置の放熱機能をより高めることができる。
【００２０】
さらに、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１４）前記第１放熱用ビアホールの直径が前記主ビアホールの直径と同じである、上記（１３）の半導体装置製造用基板。
（１５）前記複数の放熱用ビアホールが、隣接する２つの前記主ビアホールの中間にそれぞれ配置された複数の第二放熱用ビアホールをさらに含む、上記（１３）または（１４）の半導体装置製造用基板。
（１６）前記絶縁性基板の裏面に、前記アイランドと略同じ面積を有する導体層が形成さ
れている、上記（１３）〜（１５）のいずれかの半導体装置製造用基板。
【００２２】
さらに、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１７）前記絶縁性基板の裏面において前記金属端子の部分以外の全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、上記（１３）〜（１６）のいずれかの半導体装置製造用基板。（１８）上記主ビアホール及び／又は上記放熱用ビアホールには、金属充填材が充填されていることを特徴とする上記（１３）〜（１７）のいずれかの半導体装置製造用基板。
【００２３】
（１８）の発明によれば、主ビアホール及び／又は放熱用ビアホールに、熱伝導性の高い金属充填材が充填されているため、この半導体装置製造用基板を用いて半導体装置を製造することによって、さらに広い熱伝導経路が確保された半導体装置を製造することができ、半導体装置の放熱機能をより高めることができる。
（１９）前記絶縁性基板の表面にボンディングパッドが形成されており、前記絶縁性基板の表面において前記アイランドおよび前記ボンディングパッドを除いた全域を覆うソルダーレジスト層が形成されている、上記（１３）〜（１８）のいずれかの半導体装置製造用
基板。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、優れた放熱機能を有する半導体装置、及び、該半導体装置の製造に用いられる半導体装置製造用基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、本発明の半導体装置の一例について説明する。
図１は、本発明に係る半導体装置の一例を模式的に示す平面透視図である。
図２は、図１に示した半導体装置の縦断面図（Ａ−Ａ線断面図）である。
【００２６】
半導体装置１０が備える絶縁性基板２１は、ガラス繊維を含浸したビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）からなるものである。なお、絶縁性基板２１としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、これらの樹脂にガラス繊維等の補強材を含浸したもの、セラミック等からなる基板を挙げることができる。
【００２７】
絶縁性基板２１の表面の中央部分には、半導体チップ１１の下面（実装面）と略同じ面積を有するアイランド２２が形成されている。アイランド２２は、Ｃｕ層からなるものである。また、Ｃｕ層上には、Ｎｉ層やＡｕ層等が形成されていてもよい。本発明において、アイランド２２は、導電性を有するものであれば、特に限定されるものではない。
【００２８】
絶縁性基板２１の表面の周辺部分には、Ｃｕ層からなる複数の導体回路２３が形成されている。導体回路２３は、半導体装置１０の周辺部分から中央部分に延びるパターンを有している（図１参照）。各導体回路２３の周辺側の端部は、半導体装置１０の各辺に沿って等間隔に配列されていて、該端部の上面には、ボンディングパッド２４が形成されている。ボンディングパッド２４は、Ｎｉ層やＡｕ層等からなるものである。
絶縁性基板２１の表面には、アイランド２２及びボンディングパッド２４を除いた表面全域を覆うソルダーレジスト層２５が形成されている。
【００２９】
アイランド２２には、導電層１２を介して半導体チップ１１がダイボンディングされている。半導体チップ１１としては、種々のものを用いることが可能であり、その具体的な機能や内部の回路構成は、特に限定されるものではない。
半導体チップ１１の上面には、複数の電極１１ａが設けられていて、各電極１１ａとボンディングパッド２４とがワイヤ１４によって電気的に接続されている。図１では、説明の便宜上、電極１１ａ及びワイヤ１４を図示していない。
【００３０】
絶縁性基板２１には、アイランド２２の形成領域の内部及び外部の両方を含めて全体に、マトリックス状（縦８個×横８個）に配列された６４個のビアホール２６が形成されている（図１参照）。そのうち、アイランド２２の形成領域には、縦４個×横４個のビアホール２６が配列されている。ビアホール２６の直径は、１２０〜１５０μｍ程度である。ビアホール２６は、絶縁性基板２１に穿設された貫通孔の壁面に無電解メッキや電解メッキ等によって金属薄膜が形成され、さらに該貫通孔に充填材が充填されたものである。
【００３１】
さらに、アイランド２２の形成領域における絶縁性基板２１には、縦４個×横４個に配列されたビアホール２６以外に、９個の放熱用ビアホール２７がマトリックス状に形成されている（図１参照）。放熱用ビアホール２７は、隣接する４個のビアホール２６から等間隔を空けて配置されている。放熱用ビアホール２７は、絶縁性基板２１に穿設された貫通孔の壁面に無電解メッキや電解メッキ等によって金属薄膜が形成され、さらに該貫通孔に充填材が充填されたものであり、ビアホール２６と同様の形状及び構成を有している。ただし、図中では、ビアホール２６と放熱用ビアホール２７とを区別し易いように、放熱用ビアホール２７には着色を施している。また、アイランド２２の形成領域に配列されたビアホール２６及び放熱用ビアホール２７は、アイランド２２と電気的に接続されている。本実施形態では、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７とアイランド２２とが電気的に接続されている場合について説明したが、本発明においては、この例に限定されず、例えば、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７とアイランド２２とが絶縁されていてもよい。
【００３２】
絶縁性基板２１の裏面の中央部分には、アイランド２２と略同じ面積を有する導体層２８が形成されていて、導体層２８には、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７が電気的に接続されている。また、絶縁性基板２１の裏面の周辺部分には、各ビアホール２６と電気的に接続された導体層２８が形成されている。これらの導体層２８は、Ｃｕ層からなるものである。また、絶縁性基板２１の裏面には、導体層２８の一部（ビアホール２６の対応箇所）を除いた裏面全域を覆うソルダーレジスト層３０が形成されている。
【００３３】
導体層２８の露出した箇所には、Ｎｉ層やＡｕ層等からなる半田パッド２９が形成されていて、半田パッド２９には、半田バンプ（金属端子）３１が形成されている。本実施形態では、予め絶縁性基板２１の裏面に半田バンプ３１が形成されている場合について説明するが、本発明はこの例に限定されず、例えば、実装時に半田ボールや半田ペースト等を用いて直接、プリント配線板に実装することとしてもよい。
【００３４】
半導体装置１０には、絶縁性基板２１の上面全体を覆うように半導体チップ１１を封止する樹脂パッケージ部１９が形成されている。樹脂パッケージ部１９は、例えば、エポキシ樹脂等を含有する樹脂組成物からなるものである。なお、図１では、樹脂パッケージ部１９を図示していない。
【００３５】
半導体装置１０は、半導体チップ１１がダイボンディングされたアイランド２２は、導電層１２を介して半導体チップ１１下面の略全域と接していて、アイランド２２の下側には、マトリックス状に配列されたビアホール２６と放熱用ビアホール２７とが設けられている。従って、図２に示すように、熱伝導性の高い導電層１２とアイランド２２とビアホール２６及び放熱用ビアホール２７とによって、半導体チップ１１からの放熱を行うための広い熱伝導経路が確保され、優れた放熱機能を有する。
【００３６】
本発明においては、本実施形態に係る半導体装置１０のように、アイランド２２の形成領域における絶縁性基板２１の裏面には、ビアホール２６と電気的に接続された半田バンプ（金属端子）３１が形成されていることが望ましい。熱伝導性の高い半田バンプ３１がビアホール２６と電気的に接続されているため、半導体チップ１１からビアホール２６に伝わった熱を、さらに半田バンプ３１を介して外部（プリント配線板等）に逃がすことができ、放熱機能をより高めることができるからである。
【００３７】
本発明においては、ビアホール２６及び／又は放熱用ビアホール２７に、熱伝導性の高い金属充填材が充填されていることが望ましい。さらに広い熱伝導経路を確保することができ、放熱機能をさらに高めることができるからである。
【００３８】
本実施形態では、放熱用ビアホール２７の直径がビアホール２６の直径と同じであり、放熱用ビアホール２７が、隣接する４個のビアホール２６から等間隔を空けて配置されている場合について説明したが、本発明において、放熱用ビアホール２７の形状及び配置は、特に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すものを採用することができる。
【００３９】
図３（ａ）は、他の実施形態に係る半導体装置のアイランド形成領域における絶縁性基板を模式的に示す平面図である。
アイランド形成領域における絶縁性基板３２には、マトリックス状（縦４個×横４個）に配列された１６個のビアホール３６が形成されている。また、放熱用ビアホール３７が、各ビアホール３６の間、すなわち、隣接する４個のビアホール３６から等間隔を空けて配置されているが、放熱用ビアホール３７の直径は、ビアホール３６の直径より大きい。
【００４０】
このように、放熱用ビアホールの直径を、ビアホールの直径より大きくすることによって、熱伝導経路を広く確保することができ、放熱効果を高めることができる。また、開口面積が同じであれば、コストの増大を抑制する点から、放熱用ビアホールの直径を大きくして貫通孔の数を減らすことが望ましい。
【００４１】
図３（ｂ）は、他の実施形態に係る半導体装置のアイランド形成領域における絶縁性基板を模式的に示す平面図である。
アイランド形成領域における絶縁性基板４２には、マトリックス状（縦４個×横４個）に配列された１６個のビアホール４６が形成されている。また、放熱用ビアホール４７は、ビアホール４６の直径より大きな直径を有する第一放熱用ビアホール４７ａと、ビアホール４６の直径より小さな直径を有する第二放熱用ビアホール４７ｂとからなり、第一放熱用ビアホール４７ａは、各ビアホール４６の間、すなわち、隣接する４個のビアホール４６から等間隔を空けて配置されて、マトリックス状に配列されている。また、第二放熱用ビアホール４７ｂは、隣接する２つのビアホール４６の中間に配置されている。
【００４２】
このように、放熱用ビアホールの直径は、必ずしも１種類である必要はなく、異なる直径を有する放熱用ビアホールが存在していてもよい。また、このように、異なる直径を有する放熱用ビアホールを形成することによって、絶縁性基板の機械的強度を確保しつつ、放熱用ビアホールによる開口面積を広げることが可能になる。
【００４３】
本発明では、図１及び図３に示したように、アイランド形成領域において、マトリックス状に配置された全てのビアホールの間に、放熱用ビアホールが配置されていることが望ましい。半導体チップの全体から均一に放熱することができるため、局所的に半導体チップの温度が上昇してしまうことを防止することができるからである。
【００４４】
次に、本発明の半導体装置製造用基板について説明する。
図４は、本発明に係る半導体装置製造用基板の一例を模式的に示す断面図である。
図４に示す半導体装置製造用基板２０は、半導体チップ１１、導電層１２、ワイヤ１４及び樹脂パッケージ部１９を備えていない点を除くと、図１に示した半導体装置１０と同じ構成を有するものである。この半導体装置製造用基板２０を用いて半導体装置を製造することによって、放熱機能に優れた半導体装置を製造することができる。
【００４５】
次に、本発明の半導体装置製造用基板の製造方法と、上記半導体装置製造用基板を用いた本発明の半導体装置の製造方法とについて説明する。
【００４６】
（Ａ）絶縁性基板２１を出発材料とし、まず、絶縁性基板２１の表面に、アイランド２２及び導体回路２３を形成するとともに、絶縁性基板２１の裏面に、導体層２８を形成する。アイランド２２、導体回路２３及び導体層２８は、絶縁性基板２１の両面に無電解メッキ等によりベタの金属層を形成した後、エッチング処理を施すことにより形成することができる。また、銅張基板にエッチング処理を施すことにより形成してもよい。
【００４７】
（Ｂ）絶縁性基板２１に、ドリルやレーザ等によりマトリックス状に貫通孔（以下、第一貫通孔という）を穿設する。第一貫通孔は、ビアホール２６となるものであり、第一貫通孔の直径は、例えば１２０〜１５０μｍ程度である。
さらに、アイランド２３の形成領域に、ドリルやレーザ等により貫通孔（以下、第二貫通孔という）を穿設する。第二貫通孔は、放熱用ビアホール２７となるものであり、第二貫通孔の直径は、特に限定されるものではない。
【００４８】
第二貫通孔の直径を第一貫通孔の直径と同じとした場合、第二貫通孔を形成する際に第一貫通孔の形成するための装置等の設定をそのまま用いることができるため、貫通孔の形成に係る手間の増大を抑制することができる。一方、第二貫通孔の直径を第一貫通孔の直径と異ならせた場合（異種径を混在させた場合）、貫通孔間の間隔を確保しつつ多数の貫通孔を形成することが可能になるため、放熱効果を高めることができる。なお、第二貫通孔は、必ずしも全てが同じ直径である必要はなく、直径の異なるものが複数種類混在していてもよい。また、開口面積が同じであれば、コストの増大を抑制する点から、貫通孔の直径を大きくして貫通孔の数を減らすことが望ましい。
【００４９】
次に、無電解メッキを施し、さらに電解メッキを施すことにより、貫通孔（第一貫通孔及び第二貫通孔）の壁面に金属薄膜を形成し、さらに該貫通孔に充填材を充填することにより、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７を形成する。上記充填材としては、特に限定されるものではなく、例えば、樹脂充填材、金属充填材を挙げることができるが、熱伝導経路を広く確保して放熱効果を高める点から、金属充填材を用いることが望ましい。金属充填材としては、例えば、金属粒子を含有する導電性ペーストを挙げることができる。また、上記貫通孔をメッキにより充填することにより、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７を形成してもよい。また、ビアホール２６及び放熱用ビアホール２７には、蓋メッキを施してもよい。
【００５０】
（Ｃ）次に、絶縁性基板２１の表面に、未硬化のソルダーレジスト組成物をロールコータやカーテンコータ等により塗布したり、フィルム状に成形したソルダーレジスト組成物を圧着したりした後、硬化処理を施すことにより、ソルダーレジスト層２５を形成する。絶縁性基板２１の裏面にも、同様にしてソルダーレジスト層３０を形成する。
【００５１】
続いて、ソルダーレジスト層２５の所定箇所にレーザ処理や露光現像処理により開口を形成し、露出した箇所にＮｉメッキやＡｕメッキを行うことにより、アイランド２２をＮｉ層やＡｕ層で被覆するとともに、ボンディングパッド２４を形成する。また、ソルダーレジスト層３０に対しても同様の処理を行い、半田パッド２９を形成する。次に、半田パッド２９上に、半田ペーストを塗布するか又は半田ボールを載置し、リフローすることにより、半田バンプ３１を形成する。
上記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経ることにより、半導体装置製造用基板２０を製造することができる（図４参照）。
【００５２】
（Ｄ）次に、半導体装置製造用基板２０のアイランド２２に半田ペーストやＡｇペーストを塗布し、塗布した半田ペースト上に半導体チップ１１を搭載してリフローすることにより、アイランド２２に導電層１２を介して半導体チップ１１をダイボンディングする。
続いて、半導体チップ１１の上面に設けられた電極１１ａと、ボンディングパッド２４とをワイヤを用いてワイヤボンディングする。そして、絶縁性基板２１の上面全体を覆うように、エポキシ樹脂等を含有する樹脂組成物で樹脂パッケージ部１９を形成することにより、半導体装置１０を製造することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態に係る半導体装置及び半導体装置製造用基板について説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。本実施形態においては、絶縁性基板が１層からなるものである場合について説明したが、本発明において、上記絶縁性基板は、複数の板状体が積層されたものであってもよい。また、アイランド形成領域内に配置されたビアホールの直径が、アイランド形成領域外に配置されたビアホールの直径と異なっていてもよい。
【００５４】
本実施形態では、アイランドが、半導体チップ下面（実装面）と略同じ大きさの矩形状を有している場合について説明したが、本発明において、アイランドの形状は、特に限定されるものではない。さらに、本実施形態では、半導体装置のパッケージ方式がＢＧＡである場合について説明したが、本発明はこの例に限定されず、例えば、ＬＧＡであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る半導体装置の一例を模式的に示す平面透視図である。
【図２】図１に示した半導体装置の縦断面図（Ａ−Ａ線断面図）である。
【図３】他の実施形態に係る半導体装置のアイランド形成領域における絶縁性基板を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明に係る半導体装置製造用基板の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  半導体装置
１１  半導体チップ
１１ａ  電極
１２  導電層
１４  ワイヤ
１９  樹脂パッケージ部
２０  半導体装置製造用基板
２１  絶縁性基板
２２  アイランド
２３  導体回路
２４  ボンディングパッド
２５、３０  ソルダーレジスト層
２６  ビアホール
２７  放熱用ビアホール
２８  導体層
２９  半田パッド
３１  半田バンプ
【図１】
0005285204.tif 000002
【図２】
0005285204.tif 000003
【図３】
0005285204.tif 000004
【図４】
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