(57)【要約】【課題】半導体装置の小型化を図りつつ、放熱板との熱膨張係数の差によって生じる配線基板の反りを防止する。【解決手段】四隅を面取りした矩形の配線基板１０と、配線基板１０に実装されている半導体チップ２０と、半導体チップ２０を覆うように配線基板１０に装着されている、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板４０と、を備え、放熱板４０は、配線基板１０の面取りにより形成された面に沿うように、放熱板４０の面取り部から配線基板１０側に突出した凸部９０を有しており、放熱板４０の面取り幅は、配線基板１０の面取り幅よりも狭い。【選択図】図１
2012004211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四隅を面取りした矩形の配線基板と、
前記配線基板に実装されている半導体チップと、
前記半導体チップを覆うように前記配線基板に装着されている、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記配線基板の面取りにより形成された面に沿うように、前記放熱板の面取り部から前記配線基板側に突出した凸部を有しており、
前記放熱板の面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記放熱板は、前記半導体チップ上に形成された熱伝導性ペーストを介して前記半導体チップと接している半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置において、
前記配線基板の面取りにより形成された前記面は、前記半導体チップを搭載する面から反対面にむけて内側に傾斜している半導体装置。
【請求項４】
平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板であって、
面取り部から突出した凸部を備えており、
前記凸部は、四隅を面取りした配線基板への装着面側において、前記配線基板の面取りされた面に沿うように突出しており、
面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い放熱板。
【請求項５】
四隅を面取りした矩形の配線基板と、
前記配線基板に実装されている半導体チップと、
前記半導体チップを覆うように前記配線基板に装着されている、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記配線基板の面取りにより形成された面に沿うように、前記放熱板の面取り部から前記配線基板側に突出した凸部を有しており、
前記放熱板の面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップを、能動面を介して前記配線基板に実装する工程と、
前記凸部が前記配線基板の面取りにより形成された前記面に沿う位置に位置しないように、前記配線基板に前記放熱板を載せる工程と、
前記凸部が前記配線基板の面取りにより形成された前記面に沿う位置まで、前記放熱板を前記配線基板の前記半導体チップを実装する面において回転させる工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、放熱板、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置において、熱放散や耐湿性の向上、半導体チップの保護等の目的から、半導体チップ上面に金属板を取り付ける場合がある。特許文献１に記載の技術は、金属缶によりＬＳＩチップを気密封止することで、放熱特性、耐湿信頼性、及び温度サイクル特性等の向上を図るというものである。
【０００３】
特許文献２及び３には、半導体装置の耐湿性を向上させるため、半導体チップを樹脂により封止した後、配線基板の上面全体を金属キャップにより被覆するという技術が開示されている。また特許文献４に記載の技術では、半導体チップを搭載する配線基板がプリント基板に搭載され、樹脂により封止され、かつ金属キャップにより覆われており、さらに配線基板の表面及び裏面側にリード端子を形成するというものである。これにより多ピン、かつ低熱抵抗の半導体装置を提供できると記載されている。
【０００４】
特許文献５に記載の技術は、半導体チップを覆う金属製のカバープレートについて、配線基板に接着固定するための部分を分割して設けるというものである。これによって温度の変化により発生するカバープレートの機械的な応力が配線基板に作用し、配線基板に反りが生じることを抑制することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０９１４６６号公報
【特許文献２】特開平０２−１２９９３７号公報
【特許文献３】特開昭６３−２４８１５３号公報
【特許文献４】特開平０７−１０６４７１号公報
【特許文献５】特開平１１−１６３１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放熱板を配線基板に装着する場合、放熱板の固定には接着剤を用いることが多い。そして接着剤を硬化するために、キュア工程において長時間の加熱を行う場合がある。この場合放熱板と配線基板の熱膨張係数の差により、配線基板に反りが生じてしまう可能性がある。従って放熱板を、接着剤を用いずに配線基板に固定することが望ましい。さらには半導体装置の小型化を図ることも望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、四隅を面取りした矩形の配線基板と、
前記配線基板に実装されている半導体チップと、
前記半導体チップを覆うように前記配線基板に装着されている、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記配線基板の面取りにより形成された面に沿うように、前記放熱板の面取り部から前記配線基板側に突出した凸部を有しており、
前記放熱板の面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い半導体装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、放熱板は、配線基板の面取りにより形成された面に沿うように放熱板の面取り部から配線基板側に突出した凸部によって配線基板に固定されている。このため接着剤を用いずに放熱板を配線基板に固定することができる。また放熱板の面取り幅は、配線基板の面取り幅よりも狭い。よって放熱板の面取り部以外の部分を、平面視において配線基板の内側に位置できる。従って半導体装置の小型化を図りつつ、放熱板との熱膨張係数の差によって生じる配線基板の反りを防止することができる。
【０００９】
本発明によれば、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板であって、面取り部から突出した凸部を備えており、前記凸部は、四隅を面取りした配線基板への装着面側において、前記配線基板の面取りされた面に沿うように突出しており、面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い放熱板が提供される。
【００１０】
本発明によれば、四隅を面取りした矩形の配線基板と、前記配線基板に実装されている半導体チップと、前記半導体チップを覆うように前記配線基板に装着されている、平面形状が四隅を面取りした矩形である放熱板と、を備え、前記放熱板は、前記配線基板の面取りにより形成された面に沿うように、前記放熱板の面取り部から前記配線基板側に突出した凸部を有しており、前記放熱板の面取り幅は、前記配線基板の面取り幅よりも狭い半導体装置の製造方法であって、前記半導体チップを、能動面を介して前記配線基板に実装する工程と、前記放熱板の前記凸部が前記配線基板の面取りにより形成された前記面に沿う位置に位置しないように、前記配線基板に前記放熱板を載せる工程と、前記放熱板の前記凸部が前記配線基板の面取りにより形成された前記面に沿う位置まで、前記放熱板を前記配線基板の前記半導体チップを実装する面において回転させる工程と、を備える半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置の小型化を図りつつ、放熱板との熱膨張係数の差によって生じる配線基板の反りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置を示す平面図である。
【図３】図１に示す半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図４】第２の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図５】比較例に係る半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図であって、後述する図２のＡ−Ａ'断面を示す。本実施形態に係る半導体装置１００は、配線基板１０と、半導体チップ２０と、放熱板４０を備える。半導体チップ２０は、配線基板１０に実装されている。放熱板４０は、半導体チップ２０を覆うように配線基板１０に装着されている。また放熱板４０は、凸部９０を有する。
【００１５】
図２は、図１に示す半導体装置１００を示す平面図である。配線基板１０は、四隅を面取りした矩形を有している。放熱板４０は、四隅を面取りした矩形を有している。放熱板４０の面取り幅αは、配線基板１０の面取り幅βよりも狭い。凸部９０は、放熱板４０の面取り部から突出しており、かつ配線基板１０の面取りにより形成された面（以下面取り面）に沿う。
【００１６】
図１及び図２を用いて、本実施形態に係る半導体装置の構成を詳細に説明する。図１に示すように、配線基板１０は、半導体チップ２０を実装する面とは反対面に複数の外部接続端子５０を有する。配線基板１０は、例えば樹脂材料により構成される。外部接続端子５０は、例えばはんだボールにより構成される。半導体チップ２０は、バンプ７０を介して配線基板１０にフリップチップ実装している。
【００１７】
図１に示すように、半導体チップ２０には、配線基板１０への実装面とは反対の面において熱伝導性ペースト３０が塗布されている。放熱板４０は、熱伝導性ペースト３０を介して半導体チップ２０と接している。熱伝導性ペースト３０は、例えばシリコングリスのように、熱硬化性を有しない材料により構成される。また熱伝導性ペースト３０は、例えば熱硬化性を有する材料により構成することもできる。この場合熱伝導性ペースト３０は、硬化後においても放熱板４０を容易に取り外すことができる程度の熱硬化性を有する。
【００１８】
図１に示すように、放熱板４０は、配線基板１０と反対側に、半導体チップ２０の高さ幅よりも深い凹部８０を形成している。平面視において、凹部８０の底面は半導体チップ２０よりも大きい。半導体チップ２０及び熱伝導性ペースト３０は、凹部８０内に位置している。放熱板４０は、凹部８０の底面において半導体チップ２０と接している。また放熱板４０は、凹部８０の周辺部の平坦部４２において配線基板１０と接している。図２に示すように、放熱板４０の面取り部以外の部分は、平面視において配線基板１０の内側に位置する。
【００１９】
次に図２及び図３を用いて、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。まず半導体チップ２０を、配線基板１０に実装する（図示せず）。次いで、半導体チップ２０の配線基板１０への実装面とは反対の面上に、熱伝導性ペースト３０を塗布する（図示せず）。そして図３に示すように放熱板４０を、配線基板１０に載せる。ここで凸部９０は、配線基板１０の面取り面に沿う位置に位置しない。
【００２０】
そして図２に示すように放熱板４０を、凸部９０が配線基板１０の面取り面に沿う位置まで、配線基板１０の半導体チップ２０を搭載する面において回転させる。これにより放熱板４０は配線基板１０に固定される。また固定された位置から回転させることで、放熱板４０を配線基板１０から容易に外すことができる。
【００２１】
次に本実施形態の効果を説明する。図５は、比較例に係る半導体装置を示す断面図である。比較例に係る半導体装置では図５に示すように、接着剤６０を用いて放熱板４０を配線基板１０に固定している。これに対し本実施形態によれば、放熱板４０は、放熱板４０の面取り部から配線基板１０側に突出した４つの凸部９０によって配線基板１０を挟むことにより、配線基板１０に固定されている。このため接着剤を用いずに放熱板４０を配線基板１０に固定することができる。よって放熱板との熱膨張係数の差によって生じる配線基板の反りを防止することができる。また半導体装置の製造コストを低減することもできる。
【００２２】
また放熱板４０の面取り幅αは、配線基板１０の面取り幅βよりも狭い。よって放熱板４０は平面視において面取りをしていないとみなした場合における配線基板１０の内側に位置できる。従って上記の効果に加え、半導体装置の小型化を図ることができる。また凸部９０は配線基板１０の面取り部の内側に位置する。従って、凸部によって他の隣り合う半導体装置にキズを発生させることを防止することができる。
【００２３】
さらに配線基板１０へ固定した放熱板４０は、配線基板１０の半導体チップ２０を搭載する面において回転させることで、容易に配線基板１０から外すことができる。従って、放熱板を配線基板へ固定した後においても、不具合品の不良解析が容易となる。
【００２４】
図４は、第２の実施形態に係る半導体装置１１０を示す断面図であり、第１の実施形態における図１に対応している。本実施形態に係る半導体装置１１０は図４に示すように、配線基板１０の面取り面が、半導体チップ２０を搭載する面から反対面に向けて内側に傾斜していることを除いて、第１の実施形態に係る半導体装置１００と同様である。
【００２５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また配線基板１０の面取り面が、半導体チップ２０を搭載する面から反対面に向けて内側に傾斜している。従って第１の実施形態と比較して、より強固に放熱板を配線基板に固定することができる。
【００２６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１０  配線基板
２０  半導体チップ
３０  熱伝導性ペースト
４０  放熱板
４２  平坦部
５０  外部接続端子
６０  接着剤
７０  バンプ
８０  凹部
９０  凸部
１００  半導体装置
１１０  半導体装置
α  面取り幅
β  面取り幅
【図１】
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【図２】
2012004211.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012004211.tif 000006
【図５】
2012004211.tif 000007