(57)【要約】【課題】電気的不具合の発生が抑えられた、高品質、高性能の半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１０Ａは、基板１１の上方に配設された半導体素子１２と、半導体素子１２の上方に配設された熱伝導材１６と、熱伝導材１６の上方に配設された放熱体１７とを含む。放熱体１７は、半導体素子１２との対向領域の外側に配設されて基板１１側に突出する複数の突起１７ｂを有する。製造時に半導体素子１２上から熱伝導材１６が流出する場合でも、その流出する熱伝導材１６を突起１７ｂにより放熱体１７側に濡れ拡がらせ、基板１１側への熱伝導材１６の流出や飛散、それによる電気的不具合の発生を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に配設された半導体素子と、
前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、
前記熱伝導材の上方に配設された放熱体と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設されて前記基板側に突出する複数の突起を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記複数の突起は、前記対向領域の外周に沿って配設されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記基板の上方で、前記半導体素子の外側に配設された電子部品を更に含み、
前記複数の突起は、前記電子部品の上方に選択的に、該電子部品と非接触で配設される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の突起は、前記半導体素子側の側端が前記半導体素子の側端に対応する位置にある突起を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数の突起は、前記半導体素子から該半導体素子の外側に向かって延在する突起を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記熱伝導材は、前記半導体素子と前記対向領域との間、及び前記複数の突起の間に配設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
基板に半導体素子を配設する工程と、
前記基板の、前記半導体素子の配設面側に、該半導体素子との間に熱伝導材を介して放熱体を配設する工程と、
前記放熱体を前記基板側に押圧すると共に前記熱伝導材を加熱する工程と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設されて前記基板側に突出する複数の突起を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記熱伝導材を加熱する工程において、前記熱伝導材は、前記対向領域から外側に流出し前記複数の突起の間に受容されることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板の上方に配設された半導体素子と、
前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、
前記熱伝導材の上方に配設された放熱体と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設された網状の線材を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
前記熱伝導材は、前記半導体素子と前記対向領域との間、及び前記網状の線材の中に配設されることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を含む半導体装置において、半導体素子に、半田や接着剤等の熱伝導材を介して、ヒートスプレッダやヒートシンク等の放熱体を接続し、その放熱体を利用して、半導体素子で発生する熱を放熱する技術が知られている。
【０００３】
このような半導体装置は、例えば、半導体素子と放熱体の間に配置した半田等の熱伝導材を加熱溶融した後に固化する、半導体素子と放熱体を接着剤等の熱伝導材で接着する等の方法で組み立てられる。
【０００４】
このようして組み立てられる半導体装置に関しては、例えば、放熱体に半導体素子を囲む枠状の隔離部を設け、組み立て時の流動する熱伝導材を隔離部の内側に保持する技術が知られている。このほか、放熱体の半導体素子との対向領域やその外周に凹部（溝）を設け、そこに流動する熱伝導材を受容する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３４７８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２５８４４８号公報
【特許文献３】特開平１０−２９４４０３号公報
【特許文献４】実開平５−１１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体素子と放熱体を熱伝導材で接続する半導体装置では、その組み立て時等に流動する熱伝導材が、半導体素子の外側に流出したり、流出後に破裂して飛散したりすることがある。流出、飛散した熱伝導材は、半導体装置内の短絡等、電気的不具合を引き起こす可能性がある。流動する熱伝導材を保持する部分、受容する部分を放熱体に設けた場合にも、熱伝導材の半導体素子の外側への流出、破裂による飛散は発生することがあり、それにより電気的不具合が引き起こされる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、基板と、前記基板の上方に配設された半導体素子と、前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、前記熱伝導材の上方に配設された放熱体とを含み、前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設されて前記基板側に突出する複数の突起を有する半導体装置が提供される。また、このような構成を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
また、本発明の一観点によれば、基板と、前記基板の上方に配設された半導体素子と、前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、前記熱伝導材の上方に配設された放熱体とを含み、前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設された網状の線材を有する半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、放熱体の複数の突起又は網状の線材により熱伝導材の流出、飛散が抑制され、熱伝導材の流出、飛散による電気的不具合の発生が抑制された、高品質、高性能の半導体装置を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る基板準備工程の一例の説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体素子及び電子部品実装工程の一例の説明図である。
【図４】第１の実施の形態に係るアンダーフィル樹脂充填工程の一例の説明図である。
【図５】第１の実施の形態に係る封止材位置合わせ工程の一例の説明図である。
【図６】第１の実施の形態に係る封止工程の一例の説明図である。
【図７】第１の実施の形態に係るボール搭載工程の一例の説明図である。
【図８】封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図（その１）である。
【図９】封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図（その２）である。
【図１０】封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図（その３）である。
【図１１】封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図（その４）である。
【図１２】封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図（その５）である。
【図１３】別形態の半導体装置の組み立て工程を示す断面模式図である。
【図１４】別形態の半導体装置の平面模式図である。
【図１５】別形態の半導体装置の組み立て工程における熱伝導材の状況の一例を示す図（その１）である。
【図１６】別形態の半導体装置の組み立て工程における熱伝導材の状況の一例を示す図（その２）である。
【図１７】別形態の半導体装置の組み立て工程における熱伝導材の状況の一例を示す図（その３）である。
【図１８】別形態の半導体装置の組み立て工程における熱伝導材の状況の一例を示す図（その４）である。
【図１９】組み立て工程の一例を示す断面模式図である。
【図２０】半導体装置の別例の断面模式図である。
【図２１】熱伝導材に非導電性材料を用いた場合の説明図（その１）である。
【図２２】熱伝導材に非導電性材料を用いた場合の説明図（その２）である。
【図２３】放熱体に設ける突起の形態の一例を示す図（その１）である。
【図２４】放熱体に設ける突起の形態の一例を示す図（その２）である。
【図２５】放熱体の突起の高さが異なる半導体装置の例を示す図である。
【図２６】第２の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。
【図２７】第２の実施の形態に係る半導体装置の組み立て工程の一例を示す断面模式図である。
【図２８】第３の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。
【図２９】第３の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図である。
【図３０】第４の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。
【図３１】第５の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。
【図３２】第５の実施の形態に係る半導体装置の組み立て工程の一例を示す断面模式図である。
【図３３】第５の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図（その１）である。
【図３４】第５の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図（その２）である。
【図３５】板状の放熱体を用いた半導体装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。尚、図１において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１−Ｌ１断面模式図である。
【００１２】
第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａは、基板（配線基板）１１並びに、基板１１に実装された半導体素子（半導体チップ）１２及び電子部品１３を有する。
基板１１及び半導体素子１２は、互いの対向面にそれぞれ電極パッド（図１では図示を省略）を備える。基板１１の電極パッドは、基板１１内に設けられた図示しない導電部（配線、ビア）に電気的に接続される。半導体素子１２は、その電極パッドがバンプ１４を介して基板１１の電極パッドに接続され、基板１１にフリップチップ実装される。
【００１３】
電子部品１３は、半導体素子１２が実装される領域の外側に、１つ又は２つ以上（ここでは一例として８つ）、設けられる。電子部品１３は、基板１１の、半導体素子１２の実装領域の外側に設けられた電極パッド（図１では図示を省略）に、半田等の接合部材を用いて実装される。電子部品１３としては、チップコンデンサ、ＬＣフィルタ、フェライトビーズ等の受動部品が用いられる。
【００１４】
基板１１と半導体素子１２の間、及び半導体素子１２の外周部には、アンダーフィル樹脂１５が設けられる。
基板１１の、半導体素子１２の実装面側には、熱伝導材１６を介して、放熱体１７が設けられる。半導体素子１２と放熱体１７は、熱伝導材１６を介して熱的に接続される。
【００１５】
熱伝導材１６には、熱伝導性を有する材料が用いられる。熱伝導材１６には、更に、加工性の良い材料を用いることが好ましい。熱伝導材１６には、例えば、半田等の金属材料が用いられる。熱伝導材１６に半田を用いる場合、その半田には、様々な材料、組成のものを用いることができる。例えば、インジウム（Ｉｎ）系、インジウム−銀（Ｉｎ−Ａｇ）系、スズ−鉛（Ｓｎ−Ｐｂ）系、スズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系、スズ−銀（Ｓｎ−Ａｇ）系、スズ−アンチモン（Ｓｎ−Ｓｂ）系、スズ−亜鉛（Ｓｎ−Ｚｎ）系等の半田を用いることができる。このほか、熱伝導材１６には、樹脂のような非導電性の材料を用いることもできる。
【００１６】
半導体素子１２の上面には、接合層１８が設けられる。熱伝導材１６は、接合層１８を介して、半導体素子１２に接合される。接合層１８には、メタライズ層を用いることができる。メタライズ層としては、例えば、チタン（Ｔｉ）層と金（Ａｕ）層の積層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を用いることができる。このほかメタライズ層としては、Ｔｉ層、ニッケル−バナジウム（Ｎｉ−Ｖ）層及びＡｕ層の積層構造（Ｔｉ／Ｎｉ−Ｖ／Ａｕ）を用いることができる。これらの積層構造は、スパッタリング等の方法により形成することができる。また、熱伝導材１６との接合が可能であれば、接合層１８とするメタライズ層には、ニッケル（Ｎｉ）系メッキ層を用いることもできる。
【００１７】
このような接合層１８を半導体素子１２の上面に設けることで、熱伝導材１６の半導体素子１２（その上面の接合層１８）への濡れ性を高める、熱伝導材１６と半導体素子１２との接合強度を高める等の効果を得ることが可能になる。
【００１８】
放熱体１７は、凹部１７ａを備え、その凹部１７ａに半導体素子１２及び電子部品１３が収容されるように、基板１１の上に設けられる。放熱体１７は、熱伝導材１６と接合される。放熱体１７は、図１のように、例えば、熱伝導材１６と接合されると共に、接着剤１９で基板１１と接着される。
【００１９】
放熱体１７は、その凹部１７ａに、複数の突起１７ｂを備える。突起１７ｂは、放熱体１７の半導体素子１２との対向領域の外側に、基板１１側に突出するように、基板１１に達しない高さで、設けられる。突起１７ｂは、図１（Ａ）のように、その突出方向に電子部品１３が実装されている場合には、電子部品１３に達しない高さで、設けられる。
【００２０】
放熱体１７には、熱伝導性、放熱性の良い材料が用いられる。例えば、放熱体１７には、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムシリコンカーバイド（ＡｌＳｉＣ）、アルミニウムカーボン（ＡｌＣ）、シリコンゴム等を用いることができる。放熱体１７は、プレス加工や成形法等により形成することができる。
【００２１】
放熱体１７の、半導体素子１２との対向領域（熱伝導材１６の接合領域）を含む領域には、接合層を設けてもよい。この接合層には、メタライズ層を用いることができる。メタライズ層としては、例えば、Ｎｉ層とＡｕ層の積層構造（Ｎｉ／Ａｕ）を用いることができる。Ｎｉ／Ａｕ積層構造は、メッキ法等で形成することができる。また、熱伝導材１６との接合が可能であれば、接合層とするメタライズ層には、メッキ法等で形成されるＳｎ層、Ａｇ層、又はＮｉ層を用いてもよい。更に、放熱体１７の材料によっては、Ｃｕ層、Ａｌ層等を用いてもよい。
【００２２】
尚、放熱体１７にこのような接合層を設ける場合、接合層は、半導体素子１２との対向領域のほか、当該対向領域の外側に設ける突起１７ｂの表面、突起１７ｂの配設領域に設けてもよい。
【００２３】
このような接合層を放熱体１７の所定領域に形成することで、熱伝導材１６の放熱体１７（その接合層）への濡れ性を高める、熱伝導材１６と放熱体１７との接合強度を高める等の効果を得ることが可能になる。
【００２４】
放熱体１７は、熱伝導材１６によって半導体素子１２（接合層１８）に接合され、それにより、放熱体１７と半導体素子１２とが熱伝導材１６を介して熱的に接続される。
また、ここでは図示を省略するが、基板１１の、半導体素子１２の実装面と反対側の面には、基板１１内の導電部に電気的に接続された電極パッドが設けられる。半導体装置１０Ａは、この電極パッドに接続されるソケットや半田ボール等の接続部材を介して、マザーボードやインターポーザ等、他の基板（配線基板）に実装される。
【００２５】
尚、基板１１が備える電極パッド、内部の導電部（配線、ビア）には、Ｃｕ、Ａｌ等の導電材料を用いることができる。
上記構成を有する半導体装置１０Ａの動作時には、半導体素子１２が発熱する。半導体装置１０Ａでは、半導体素子１２と放熱体１７が熱伝導材１６等を介して熱的に接続されており、半導体素子１２で発生した熱が、熱伝導材１６を介して放熱体１７に効率的に伝熱される。そのため、半導体素子１２の過熱が抑制され、過熱による半導体素子１２の誤動作や破損の発生が抑制される。
【００２６】
更に、上記構成を有する半導体装置１０Ａでは、その組み立ての際等に流動性を持った半田等の熱伝導材１６が流出するとしても、その流出する熱伝導材１６を、放熱体１７の突起１７ｂの配設面側に濡れ拡がらせることが可能になる。そのため、流出する熱伝導材１６が電子部品１３や基板１１に付着したり、破裂して飛散した熱伝導材１６が電子部品１３や基板１１に付着したりすることで生じる半導体装置１０Ａの短絡等の電気的不具合を効果的に抑制することが可能になる。以下、この点について、半導体装置１０Ａの形成（組み立て）方法の一例と共に、より詳細に説明する。
【００２７】
図２は第１の実施の形態に係る基板準備工程の一例の説明図である。尚、図２において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ２−Ｌ２断面模式図である。
【００２８】
半導体装置１０Ａの形成にあたり、まず図２に示すような基板１１を準備する。基板１１の内部には、図示しない所定パターンの配線、配線間を接続するビア等の導電部が設けられる。基板１１の一方の主面には、図２（Ｂ）のように、電極パッド１１ａ及び電極パッド１１ｂが設けられる。電極パッド１１ａは、半導体素子１２が実装される領域に設けられる。電極パッド１１ｂは、半導体素子１２が実装される領域の外側で、電子部品１３が実装される領域に設けられる。また、基板１１の他方の主面には、半導体装置１０Ａの外部接続のための電極パッドが設けられる（図７）。このほか、基板１１には、その表面に所定のパターンの配線や、テストパッド等の電極パッドが設けられていてもよい。
【００２９】
このような基板１１の上に、半導体素子１２及び電子部品１３を実装する。
図３は第１の実施の形態に係る半導体素子及び電子部品実装工程の一例の説明図である。尚、図３において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ３−Ｌ３断面模式図である。
【００３０】
実装する半導体素子１２として、そこに設けられた電極パッドにバンプ１４が搭載され、バンプ１４の搭載面側と反対の面側に接合層１８が設けられたものを準備する。半導体素子１２は、そのバンプ１４と基板１１の電極パッド１１ａとの位置合わせを行い、その電極パッド１１ａにバンプ１４を接続することにより、基板１１にフリップチップ実装される。このような半導体素子１２の実装には、例えば、フリップチップボンダを用いることができる。
【００３１】
尚、半導体素子１２の種類にもよるが、基板１１上の半導体素子１２の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍ（半導体素子１２の厚み０．５５０ｍｍ，バンプ１４の厚み０．０６０ｍｍ）となる。
【００３２】
実装する電子部品１３には、ここでは一例としてチップコンデンサを用いる。基板１１には、このようなチップコンデンサの一対の電極１３ａに合わせて、上記電極パッド１１ｂが設けられる。電子部品１３は、その電極１３ａが半田等の導電性の接合部材（図５では図示を省略）を用いて電極パッド１１ｂに接続され、基板１１に実装される。
【００３３】
半導体素子１２及び電子部品１３の実装後は、アンダーフィル樹脂１５の充填を行う。
図４は第１の実施の形態に係るアンダーフィル樹脂充填工程の一例の説明図である。尚、図４において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ４−Ｌ４断面模式図である。
【００３４】
基板１１と、その基板１１に実装された半導体素子１２の間に、アンダーフィル樹脂１５を供給、充填し、硬化させる。アンダーフィル樹脂１５は、半導体素子１２の外周部にも形成され得る。アンダーフィル樹脂１５を設けることで、基板１１と半導体素子１２を強固に接続し、両者間の接続信頼性の向上が図られる。
【００３５】
次いで、このようにして基板１１の上に実装された半導体素子１２及び電子部品１３の周りを封止する封止材の位置合わせを行う。
図５は第１の実施の形態に係る封止材位置合わせ工程の一例の説明図である。尚、図５において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ５−Ｌ５断面模式図である。
【００３６】
この封止材位置合わせ工程では、半導体素子１２及び電子部品１３が実装された基板１１と、放熱体１７とを、それらの間に熱伝導材１６を介在させて、配置する。熱伝導材１６は、基板１１上の半導体素子１２（接合層１８）と放熱体１７（複数の突起１７ｂが配設されている領域の内側）の間に配置する。放熱体１７の端部と基板１１との間には接着剤１９を設ける。接着剤１９には、例えば、熱硬化性樹脂を用いる。
【００３７】
ここでは半田からなる熱伝導材１６を用いる場合を例にして述べる。この場合、熱伝導材１６として、予め半導体素子１２の平面（外形）サイズに対応した形状に加工されたものが準備される。放熱体１７としては、半導体素子１２及び電子部品１３が収容可能な凹部１７ａが設けられ、その凹部１７ａの、半導体素子１２と対向するようになる領域の外側に複数の突起１７ｂが設けられたものが準備される。尚、ここでは図示を省略するが、放熱体１７の、半導体素子１２と対向するようになる領域、突起１７ｂの表面には、熱伝導材１６、放熱体１７及びその突起１７ｂの材料等に応じた所定の材料を用いた接合層を予め設けておいてもよい。
【００３８】
図５のようにして熱伝導材１６、放熱体１７、及び接着剤１９を配置した後、それらによる封止を行う。
図６は第１の実施の形態に係る封止工程の一例の説明図である。尚、図６において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ６−Ｌ６断面模式図である。
【００３９】
封止の際は、上記のように基板１１に実装した半導体素子１２との間に半田の熱伝導材１６を介在させて配置した放熱体１７を、加熱を行いながら、基板１１側に押圧する。また、基板１１を放熱体１７側に押圧する。放熱体１７及び基板１１を押圧する時の加熱温度は、半田の熱伝導材１６を溶融させる温度とする。このように加熱を行いながら放熱体１７及び基板１１の押圧を行うことにより、半導体素子１２と放熱体１７を熱伝導材１６で接合すると共に、放熱体１７を接着剤１９で基板１１に接着する。
【００４０】
尚、ここでは図示を省略するが、半導体素子１２には、基板１１との熱膨張率の違いから、反り（放熱体１７側に凸形状となるような反り）が生じている場合がある。そのような場合でも、半導体素子１２上の全体に熱伝導材１６を接合させるため、図６のように半導体素子１２を上下から押し込むようにして押圧を行う。熱伝導材１６の高さ（半導体装置１０Ａの組み立て後の厚み）は、例えば、０．２８０ｍｍとなる。
【００４１】
上記のようにして封止を行った後、封止後の組み立て体が例えば常温に冷却され、半田の熱伝導材１６が固化される。これにより、半導体装置１０Ａの一形態（ＬＧＡ（Land Grid Array）型の半導体装置１０Ａ）が得られる。このような半導体装置１０Ａには、更に、次の図７に示すように半田ボール２０を搭載するようにしてもよい。
【００４２】
図７は第１の実施の形態に係るボール搭載工程の一例の説明図である。尚、図７において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）はボール搭載面側から見た平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ７−Ｌ７断面模式図である。
【００４３】
図７のように、基板１１の、半導体素子１２の実装面と反対側の面に設けられた、電極パッド１１ｃに、半田ボール２０を搭載する。このように基板１１に半田ボール２０を搭載し、ＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体装置１０Ａを得るようにしてもよい。
【００４４】
以上のような方法で、半導体装置１０Ａを組み立てることができる。但し、このような組み立ての際には、上記の図５のような位置合わせ後、図６のような加熱と押圧による封止時に、流動性を持った熱伝導材１６の、半導体素子１２上からの流出が生じる場合がある。
【００４５】
図８〜図１２は封止工程での熱伝導材の流出状況の一例を示す図である。尚、図８において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ８−Ｌ８断面模式図である。図９において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ９−Ｌ９断面模式図である。図１０において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１０−Ｌ１０断面模式図である。図１１において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１１−Ｌ１１断面模式図である。図１２において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１２−Ｌ１２断面模式図である。
【００４６】
図８のように、基板１１上の半導体素子１２と放熱体１７の間に半田の熱伝導材１６を介在させ、放熱体１７の端部と基板１１の間に接着剤１９を介在させた状態から、図９〜図１２のように、加熱を行いながら放熱体１７と基板１１を互いの方向に押圧していく。
【００４７】
ここで、図９のような比較的押圧初期の段階で、加熱により溶融した熱伝導材１６の一部から流出（飛び出し）が生じ始めたとする（流出部１６ｂ）。例えば、加熱と押圧に伴い、半田の熱伝導材１６の表面に形成されていた酸化膜が破れ、そこから酸化膜の内側にあった清浄な半田が外側に流出してくることで、図９のような状態となることがある。
【００４８】
この図９のような状態から、加熱したまま更に押圧を進めると、図１０のように、熱伝導材１６が放熱体１７と半導体素子１２（基板１１）の双方の側から押され、熱伝導材１６の流出量が増加する。この時、流出する熱伝導材１６は、放熱体１７に設けた突起１７ｂと接触し、突起１７ｂに濡れるようになる。そして、図１１のように、更に押圧が進めば熱伝導材１６の流出量も増加するが、流出した熱伝導材１６は、毛細管現象により、放熱体１７の突起１７ｂの間に濡れ拡がっていく。更に押圧が進み、その状態で冷却が行われることで、図１２のように、熱伝導材１６が突起１７ｂの間に濡れ拡がって固化されるようになる。
【００４９】
このように、放熱体１７に突起１７ｂを設けたことで、加熱と押圧に伴って流出してくる熱伝導材１６を、毛細管現象を利用し、放熱体１７の突起１７ｂの領域に濡れ拡がらせることができる。そのため、半導体装置１０Ａでは、流出した熱伝導材１６の電子部品１３や基板１１への付着、及びそのような付着による電気的不具合の発生を、効果的に抑制することができる。
【００５０】
また、熱伝導材１６は、半導体素子１２上からの流出開始後、比較的早い段階で放熱体１７の突起１７ｂに接触し、その突起１７ｂに濡れる。そのため、半導体装置１０Ａでは、熱伝導材１６の半導体素子１２上からの流出開始後もなおその表面の酸化膜が破れず、ある程度の量が流出してから酸化膜が破れ、いわば流出した熱伝導材１６が破裂して周囲に飛散してしまうといった現象も回避することができる。従って、飛散した熱伝導材１６の電子部品１３や基板１１への付着、及びそのような付着による電気的不具合の発生を、効果的に抑制することができる。
【００５１】
熱伝導材１６が流出する際は、熱伝導材１６が毛細管現象によって突起１７ｂの隙間に入り込みながら徐々に濡れ拡がる。そのため、熱伝導材１６の流出部分には空気が取り込まれ難く、ボイドが発生し難い。突起１７ｂの領域に流出した熱伝導材１６の部分にたとえボイド（破裂を引き起こすほどではないボイド）が発生したとしても、そのボイドを含む流出部分は、半導体装置１０Ａの動作時に発熱する半導体素子１２の外側に位置する。そのため、半導体素子１２と放熱体１７に挟まれた熱伝導材１６の部分にボイドが存在するような場合に比べ、半導体素子１２から放熱体１７への伝熱に対する影響、更に放熱体１７から外部への放熱に対する影響を抑えることができる。
【００５２】
このように、熱伝導材１６の流出、破裂による電気的不具合の発生が抑えられた、高品質、高性能の半導体装置１０Ａを実現することが可能になる。
尚、上記の図５及び図６、並びに図８〜図１２においては、下側に基板１１、上側に放熱体１７を配置し、それらの間に熱伝導材１６を介在させて組み立てを行う場合を例示した。このほか、下側に放熱体１７、上側に基板１１を配置し、それらの間に熱伝導材１６を介在させて組み立てを行うこともできる。
【００５３】
この場合は、例えば、まず、凹部１７ａ及び突起１７ｂを上方に向けて配置した放熱体１７の上に、突起１７ｂの領域よりも内側に熱伝導材１６を配置する。このように熱伝導材１６を配置した放熱体１７の上に、半導体素子１２及び電子部品１３を実装し接着剤１９を配設した基板１１を、配置する。そして、所定温度で加熱を行いながら、基板１１と放熱体１７を互いの方向に押圧していく。このような方法によっても半導体装置１０Ａを組み立てることができる。また、その際には、放熱体１７の突起１７ｂにより、上記同様、熱伝導材１６の流出、破裂による飛散を抑制し、熱伝導材１６が電子部品１３や基板１１に付着することで生じる電気的不具合を効果的に抑制することができる。
【００５４】
ここで比較のため、上記のような突起を設けない放熱体を用いた別形態の半導体装置とその組み立て方法の一例について述べる。
図１３は別形態の半導体装置の組み立て工程を示す断面模式図、図１４は別形態の半導体装置の平面模式図、図１５〜図１８は別形態の半導体装置の組み立て工程における熱伝導材の状況の一例を示す図である。尚、図１３（Ｄ）は図１４のＬ１３−Ｌ１３断面模式図である。図１５〜図１８は熱伝導材流出部付近の断面模式図である。
【００５５】
まず図１３（Ａ）のように、半導体素子１２及び電子部品１３（ここでは一例としてチップコンデンサ）がそれぞれ実装された基板１１と、突起を有しない放熱体１７０を、それらの間に例えば半田の熱伝導材１６を介在させ、位置合わせを行う。基板１１上の、放熱体１７０の端部が接着される領域には、例えば熱硬化性の接着剤１９を設けておく。
【００５６】
次いで、図１３（Ｂ）のように、半田の熱伝導材１６を、放熱体１７０と半導体素子１２で挟み、固定する。半田の熱伝導材１６の表面には、通常、図１５のように、酸化膜１６ａが形成されている。尚、図１５では、熱伝導材１６の側面にのみ酸化膜１６ａを図示しているが、酸化膜１６ａは、熱伝導材１６と接合層１８及び放熱体１７（接合層が形成されていればその接合層）との間にも存在し得る。
【００５７】
次いで、図１３（Ｃ）のように、半田の熱伝導材１６が溶融する温度で加熱を行いながら、放熱体１７０を基板１１側に、基板１１を放熱体１７０側に、それぞれ押圧する。このような加熱と押圧を行うことにより、放熱体１７０と半導体素子１２（接合層１８）を熱伝導材１６で接合すると共に、放熱体１７０を基板１１に接着剤１９で接着する。
【００５８】
この加熱と押圧の段階では、半田の熱伝導材１６が溶融する際、その形状変化や内部からの押し出す力により、図１６のように、表面に形成されていた酸化膜１６ａが破れる。そして、図１７のように、酸化膜１６ａの破れた箇所から、内部の清浄な半田が外部に流出する（流出部１６ｂ）。このような酸化膜１６ａの破れた箇所からの熱伝導材１６の流出は、図１８のように加熱と押圧が進んだり、過剰な押圧力が加わったり、また、放熱体１７０や基板１１に傾きが生じたりすると、多くなる。このような現象の結果、図１３（Ｄ）及び図１４のように、流出した熱伝導材１６（流出部１６ｂ）が、基板１１側に流れ、半導体素子１２の周囲に設けられた電子部品１３に付着したり、基板１１（表面に設けられた配線、パッド等）に付着したりして、電気的不具合を引き起こす。
【００５９】
尚、半導体素子１２及び電子部品１３を実装した基板１１を上側、放熱体１７０を下側にし、それらの間に熱伝導材１６を介在させて組み立てを行うようにしても、加熱と押圧に伴う熱伝導材１６の流出、破裂による飛散によって、電気的不具合は起こり得る。
【００６０】
図１９は組み立て工程の一例を示す断面模式図である。尚、図１９（Ａ），（Ｂ）は組み立て工程の平面模式図である。
図１９のように、基板１１を上側、放熱体１７０を下側にして加熱と押圧を行った場合にも、上記同様、熱伝導材１６の表面の酸化膜が破れ、そこから内部の熱伝導材１６が流出する。例えば、図１９（Ａ）のように、その熱伝導材１６の流出部１６ｂに空気１００が含まれている、或いは流出の過程で空気１００が取り込まれる場合がある。その場合、その空気１００の加熱による膨張、押圧による圧縮により、図１９（Ｂ）のように、流出部１６ｂの破裂が起こり、周囲に熱伝導材１６が飛散する場合がある。飛散した熱伝導材１６は、流出部１６ｂ付近の半導体素子１２の側面やアンダーフィル樹脂１５の表面（フィレット部）のほか、電子部品１３や基板１１にも付着し得る。飛散して付着した熱伝導材１６の場所や量によっては、短絡等の電気的不具合が起こり得る。
【００６１】
半導体素子１２の周囲に設けられるチップコンデンサ等の電子部品１３は、基板１１内の配線（図示せず）を通じて半導体素子１２に電気的に接続される。電子部品１３は、スイッチングノイズの原因となる、配線が持つインダクタンスを抑えるためには、半導体素子１２の近傍に配置することが好ましい。
【００６２】
しかし、上記のような突起を有しない放熱体１７０を用い、半導体素子１２の近傍に電子部品１３を配置すると、組み立て時の加熱と押圧の際に流出する熱伝導材１６が電子部品１３に付着し易くなり、短絡等の電気的不具合が起こり易くなる。流出する熱伝導材１６が付着しないように電子部品１３を半導体素子１２からより遠ざけて配置するような設計、構造を採用すると、半導体素子１２と電子部品１３の間のインダクタンスが増加し、スイッチングノイズの影響が大きくなってしまう。また、そのような設計、構造を採用する場合、電子部品１３の配置スペースが限定されたり、半導体装置サイズの大型化を招いたりすることも起こり得る。
【００６３】
また、半導体装置の一形態として、上記のようなアンダーフィル樹脂１５を用いないものもある。
図２０は半導体装置の別例の断面模式図である。
【００６４】
アンダーフィル樹脂１５を用いず、図２０のように、半導体素子１２と基板１１をバンプ１４で接続しただけの半導体装置を組み立てることもできる。しかし、このような半導体装置で、突起を有しない放熱体１７０を用いると、組み立て時等に熱伝導材１６が流出した際、その流出した熱伝導材１６（流出部１６ｂ）が半導体素子１２の下側に回り込んでバンプ１４と接触し、短絡が生じる場合がある。
【００６５】
尚、図１３（Ｄ）、図１４、図１９、図２０に示したような熱伝導材１６の流出、及びそれによる短絡の発生は、半導体装置の組み立て時に限らず、組み立て後の半導体装置をマザーボード等の他の基板に実装する際にも同様に起こり得る。例えば、半導体装置の基板１１に半田ボールを取り付け、その半田ボールを加熱溶融（リフロー）し、半導体装置をマザーボードに実装する。このリフロー時に、半田ボールのほか、熱伝導材１６が溶融すると、上記のような流出が生じ得る。マザーボードへの実装時に半導体装置を傾けたり、揺らしたりすると、熱伝導材１６の流出はより生じ易くなる。
【００６６】
また、以上の説明では、熱伝導材１６に半田のような導電性の材料を用い、そのような導電性の熱伝導材１６が溶融、流出することによって生じ得る電気的不具合について述べた。このほか、熱伝導材１６には、樹脂のような非導電性の材料を用いることもでき、そのような材料を用いた場合にも、その流出によって電気的不具合が生じる可能性がある。
【００６７】
図２１及び図２２は熱伝導材に非導電性材料を用いた場合の説明図である。尚、図２１及び図２２において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図である。
熱伝導材１６には、アンダーフィル樹脂のような樹脂材料を用いることができる。この場合も、例えば上記図１３（Ａ）〜（Ｃ）のような流れで、半導体装置の組み立てを行うことができ、樹脂の熱伝導材１６に対して加熱と押圧が行われる。この加熱と押圧の際には、図１３（Ｄ）等に示したのと同様に、未硬化の樹脂の熱伝導材１６が、押圧により押し出され、半導体素子１２上から流出する可能性がある。
【００６８】
例えば、図２１（Ａ），（Ｂ）のように、半導体素子１２上から流出した樹脂の熱伝導材１６が、基板１１の電極パッド１１ｂに半田等の接合部材３０を用いて接合（実装）された電子部品１３全体を覆い、その状態で硬化される場合がある。このように電子部品１３が樹脂の熱伝導材１６で覆われることで、電子部品１３と基板１１の間は、いわば密閉されたボイド３１となる。このような場合、その後に加熱工程（半導体装置のマザーボードへの実装工程等）が行われると、半田の接合部材３０が加熱により溶融し、ボイド３１内に流出する可能性がある。そして、一方の電極パッド１１ｂ側から流出した接合部材３０（流出部３０ａ）が、他方の電極パッド１１ｂ側から流出した接合部材３０（流出部３０ａ）と接触したり、他方の電極パッド１１ｂ、そこに接続されている接合部材３０若しくは電子部品１３の電極１３ａに接触したりすると、短絡が生じる。
【００６９】
また、図２２のように、半導体素子１２上から流出した樹脂の熱伝導材１６は、接合部材３０をその一部を露出させて覆い、その状態で硬化される場合もある。このような場合には、その後に加熱工程が行われると、半田の接合部材３０が加熱により溶融し、熱伝導材１６で覆われていない箇所から流出する可能性がある。このような接合部材３０の流出（流出部３０ｂ）が生じると、基板１１の電極パッド１１ｂと電子部品１３の電極１３ａとを接続する接合部材３０が少なくなって接続信頼性が低下する恐れがある。また、流出した接合部材３０（流出部３０ｂ）が脱落したり飛散したりして他の電子部品１３や基板１１と接触し、電気的不具合を生じさせる恐れもある。
【００７０】
以上述べたように、突起を有しない放熱体１７０を用いた半導体装置では、組み立て時或いは組み立て後に、熱伝導材１６が半導体素子１２上から流出し、その流出した熱伝導材１６によって、短絡等の電気的不具合が引き起こされる可能性がある。
【００７１】
これに対し、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａでは、突起１７ｂを設けた放熱体１７を用いることで、組み立て時或いは組み立て後に流出する熱伝導材１６を、突起１７ｂに接触させ、放熱体１７側に濡れ拡がらせることができる。その結果、流出する熱伝導材１６の電子部品１３や基板１１への付着、そのような付着による短絡等の電気的不具合が効果的に抑制される。更に、熱伝導材１６は、流出開始後の比較的早い段階で突起１７ｂに接触して濡れ拡がるため、その流出部に空気が取り込まれ難く、また、流出部の破裂による周囲への飛散も効果的に抑制される。
【００７２】
このように半導体装置１０Ａでは、流出する熱伝導材１６の電子部品１３や基板１１への付着を抑制することができるため、電子部品１３を半導体素子１２の近傍に配置することができる。そのため、半導体素子１２と電子部品１３の間のインダクタンス低減、スイッチングノイズ低減を図ることができる。
【００７３】
半導体装置１０Ａの放熱体１７に設ける突起１７ｂには、種々の形態のものを用いることができる。
図２３及び図２４は放熱体に設ける突起の形態の一例を示す図である。
【００７４】
放熱体１７の突起１７ｂは、図２３（Ａ）のような円柱形状とすることができる。更に、図２３（Ｂ）のように円柱形状の突起１７ｂの根元部分１７ｃをテーパ状としたり、図２３（Ｃ）のように突起１７ｂを円錐台形状としたりすることもできる。このように円柱形状の突起１７ｂの根元部分１７ｃをテーパ状としたり、突起１７ｂを円錐台形状としたりすることで、流動する熱伝導材１６と突起１７ｂの間に空気が取り込まれるのをより効果的に抑制することが可能になる。
【００７５】
このほか、突起１７ｂは、図２４（Ａ）のような四角柱形状とすることができ、また、空気の取り込みをより効果的に抑制する観点から、図２３（Ｂ）のようにその根元部分１７ｃをテーパ状としたり、図２４（Ｃ）のように角錐台形状としたりすることもできる。
【００７６】
放熱体１７は、その材料に応じ、プレス加工や成形法等により形成することができ、突起１７ｂは、そのプレス加工時や成形時に、凹部１７ａと共に形成することができる。また、凹部１７ａと突起１７ｂのうち、凹部１７ａのみを有する放熱体１７をプレス加工や成形法等により形成し、形成後の凹部１７ａに、別途プレス加工や成形法等により形成した突起１７ｂを、接着、接合、溶接等、適当な方法で接続することもできる。
【００７７】
突起１７ｂの高さは、半導体装置１０Ａの組み立て時（及び組み立て後）に、突起１７ｂがその突出方向に配置される電子部品１３及び基板１１と干渉せず、流出する熱伝導材１６を突起１７ｂで濡れ拡がらせることができるものであれば、特に限定されない。突起１７ｂの高さは、形成する半導体装置１０Ａについて、予め実験等で適切な値を求め、設定することができる。例えば、突起１７ｂの突出方向に配置される電子部品１３の実装高さ、基板１１までの距離等に基づき、その高さを設定することができる。
【００７８】
図２５は放熱体の突起の高さが異なる半導体装置の例を示す図である。
図２５（Ａ）のように、半導体素子１２の近傍で突起１７ｂの突出方向に配置される電子部品１３の実装高さが比較的高い場合には、突起１７ｂの高さを、電子部品１３と干渉せず、流出する熱伝導材１６を濡れ拡がらせることができる範囲で、比較的低く設定する。図２５（Ｂ）のように、半導体素子１２の近傍で突起１７ｂの突出方向に配置される電子部品１３の実装高さが比較的低い場合には、突起１７ｂの高さを、電子部品１３と干渉せず、流出する熱伝導材１６を濡れ拡がらせることができる範囲で、比較的高く設定する。また、図２５（Ｃ）のように、突起１７ｂの突出方向に電子部品１３が配置されない場合には、突起１７ｂの高さを、基板１１（表面の配線やパッド等の導電部１１ｄ）に干渉せず、流出する熱伝導材１６を濡れ拡がらせることができる範囲で、比較的高く設定する。
【００７９】
尚、以上説明した第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａにおいて、放熱体１７の突起１７ｂの個数及び配置は一例であって、流出する熱伝導材１６を濡れ拡がらせることができれば、その個数及び配置は上記の例に限定されるものではない。
【００８０】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図２６は第２の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。尚、図２６において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１４−Ｌ１４断面模式図である。
【００８１】
第２の実施の形態に係る半導体装置１０Ｂは、放熱体１７の突起１７ｂが、半導体素子１２に、より近接させて（ここでは半導体素子１２の側面と接触するように）設けられている点で、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａと相違する。
【００８２】
突起１７ｂを半導体素子１２に近接させて設けるようにすることで、流出する熱伝導材１６は、より早い段階で突起１７ｂに接触し易くなる。例えば、熱伝導材１６を、それが流出し始める時点で突起１７ｂに接触させることができる。このように熱伝導材１６を突起１７ｂと接触させ易くすることで、流出する熱伝導材１６の電子部品１３及び基板１１への付着、そのような付着による電気的不具合の発生を、効果的に抑制することが可能になる。
【００８３】
半導体装置１０Ｂのような突起１７ｂの配置とする場合には、その組み立てにおいて次のような利点がある。
図２７は第２の実施の形態に係る半導体装置の組み立て工程の一例を示す断面模式図である。
【００８４】
半導体装置１０Ｂを組み立てる場合には、例えば、図２７のように、凹部１７ａ及び突起１７ｂを上方に向けて配置した放熱体１７の上に、突起１７ｂの領域よりも内側に熱伝導材１６を配置する。このように熱伝導材１６を配置した放熱体１７の上に、半導体素子１２及び電子部品１３を実装し接着剤１９を配設した基板１１を、配置する。そして、所定温度で加熱を行いながら、基板１１と放熱体１７を互いの方向に押圧していく。
【００８５】
このような組み立てにおいては、突起１７ｂが組み立て後の半導体素子１２に近接するような位置に配設されているため、突起１７ｂの領域よりも内側に配置される熱伝導材１６が、半導体素子１２と精度良く位置合わせされるようになる。従って、熱伝導材１６と半導体素子１２を、それらの位置ずれを抑えて、接合することが可能になる。
【００８６】
突起１７ｂを設けていない放熱体１７０を用いる半導体装置の組み立てでは、熱伝導材１６と半導体素子１２の位置ずれが比較的生じ易い。熱伝導材１６と半導体素子１２が位置ずれした状態で接合されると、半導体素子１２の上面側に熱伝導材１６で被覆されない領域ができ、動作時の半導体素子１２から放熱体１７への伝熱性が低下する（熱抵抗が高くなる）可能性がある。その結果、半導体素子１２の過熱が起こって半導体素子１２の動作不良が発生する恐れがあり、また、半導体装置の組み立ての歩留まりも低下する。
【００８７】
これに対し、上記のように組み立て後の半導体素子１２に近接するような位置に突起１７ｂを配設した放熱体１７を用いると、突起１７ｂが熱伝導材１６のガイドとなり、組み立て時の熱伝導材１６の位置ずれを抑制することができる。そのため、半導体素子１２の上面に全体的に精度良く熱伝導材１６を接合することができ、半導体素子１２から放熱体１７への伝熱性が低下するのを効果的に抑制することができる。
【００８８】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図２８は第３の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。尚、図２８において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１５−Ｌ１５断面模式図である。
【００８９】
第３の実施の形態に係る半導体装置１０Ｃは、放熱体１７の突起１７ｂが、電子部品１３と対向する領域に選択的に設けられている点で、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａと相違する。第３の実施の形態に係る半導体装置１０Ｃは、いわば上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａの突起１７ｂの一部を間引いた構成と言える。
【００９０】
半導体装置１０Ｃでは、熱伝導材１６が流出しても、それを電子部品１３と対向する領域に選択的に設けた突起１７ｂに濡れ拡がらせることができる。それにより、流出する熱伝導材１６の電子部品１３等への付着、そのような付着による電気的不具合の発生を、効果的に抑制することが可能になる。
【００９１】
更に、半導体装置１０Ｃでは、電子部品１３の配置に応じて選択的に突起１７ｂを設けている（間引いている）ため、突起１７ｂを設けた領域への熱伝導材１６の過剰な流出を抑制することができる。
【００９２】
即ち、半導体素子１２上から流出する熱伝導材１６は、毛細管現象によって、突起１７ｂを設けた領域に濡れ拡がっていくが、これによって過剰な流出が起こると、半導体素子１２上に残る熱伝導材１６が少なくなってしまう可能性がある。半導体素子１２上の熱伝導材１６が少なくなってしまうと、半導体素子１２と放熱体１７の間の伝熱性が低下（熱抵抗が増加）し、半導体素子１２の過熱が生じる恐れが出てくる。半導体装置１０Ｃでは、上記のように電子部品１３の配置に応じて突起１７ｂを選択的に設けることで、このような熱伝導材１６の過剰な流出が抑制されるようになる。
【００９３】
また、このように電子部品１３の配置に応じて突起１７ｂを選択的に設けることで、突起１７ｂの数を減らし、放熱体１７の材料コスト、製造コストを抑え、更に、放熱体１７及びそれを用いた半導体装置１０Ｃの軽量化を図ることが可能になる。
【００９４】
図２９は第３の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図である。尚、図２９において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１６−Ｌ１６断面模式図である。
【００９５】
図２９のように、電子部品１３の個数が少ない場合には（ここでは一例として電子部品１３が１つ）、その電子部品１３に対応する領域に選択的に、突起１７ｂを設けるようにしてもよい。このように突起１７ｂを設ける場合にも、流出する熱伝導材１６の、その電子部品１３等への付着を抑制することが可能である。更に、このように突起１７ｂを設ける場合、放熱体１７の材料コスト、製造コストを抑えることが可能になるほか、放熱体１７及びそれを用いた半導体装置１０Ｃの軽量化を図ることが可能になる。
【００９６】
尚、半導体装置１０Ｃにおいて、電子部品１３の配置に応じて選択的に設ける突起１７ｂを、上記第２の実施の形態と同様に、半導体素子１２に近接させて設けるようにしてもよい。それにより、上記第２の実施の形態で述べたのと同様の効果を得ることが可能になる。
【００９７】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図３０は第４の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。尚、図３０において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１７−Ｌ１７断面模式図である。
【００９８】
第４の実施の形態に係る半導体装置１０Ｄは、放熱体１７の突起１７ｂが、半導体素子１２側からその外側に向かって延在するように設けられている点で、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａと相違する。
【００９９】
図３０には、板状の突起１７ｂを、半導体素子１２側からその外側に向かって延在するように設けた半導体装置１０Ｄを例示している。半導体装置１０Ｄでは、半導体素子１２上から流出する熱伝導材１６が、そのような板状の突起１７ｂに接触し、毛細管現象によって濡れ拡がるようになる。
【０１００】
半導体装置１０Ｄでは、その突起１７ｂの表面積が、上記のようにピン状のものを複数設けた場合に比べて、小さくなる。そのため、半導体素子１２上からの熱伝導材１６の過剰な流出を抑制することが可能になり、半導体素子１２と放熱体１７の間の伝熱性低下（熱抵抗の増加）、それによる半導体素子１２の過熱を抑制することが可能になる。
【０１０１】
尚、半導体装置１０Ｄにおいて、半導体素子１２の外側に向かって延在するように設ける突起１７ｂを、上記第２の実施の形態と同様に、半導体素子１２に近接させて設けるようにしてもよい。それにより、上記第２の実施の形態で述べたのと同様の効果を得ることが可能になる。
【０１０２】
また、上記の図２９と同様に、電子部品１３の個数が少ない場合には、その電子部品１３に対応する領域に選択的に、半導体素子１２の外側に向かって延在するように突起１７ｂを設けるようにしてもよい。
【０１０３】
以上、第１〜第４の実施の形態について説明したが、各実施の形態で述べた突起１７ｂの配置、構成を組み合わせることも可能である。
次に、第５の実施の形態について説明する。
【０１０４】
図３１は第５の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。尚、図３１において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１８−Ｌ１８断面模式図である。
【０１０５】
第５の実施の形態に係る半導体装置１０Ｅは、放熱体１７の、半導体素子１２との対向領域の外側に、突起１７ｂに替えて網状の線材４０が設けられている点で、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａと相違する。
【０１０６】
網状の線材４０には、Ｃｕ等の金属細線を編み込んだものを用いることができる。例えば、線材４０には、半田吸い取り線を用いることができる。凹部１７ａを備える放熱体１７にこのような線材４０を設けることで、上記の突起１７ｂを設けた場合と同様、半導体素子１２上から流出する熱伝導材１６を、その線材４０に濡れ拡がらせることができる。それにより、流出する熱伝導材１６の電子部品１３等への付着、そのような付着による電気的不具合の発生を、効果的に抑制することが可能になる。
【０１０７】
続いて、このような線材４０を用いた半導体装置１０Ｅの組み立て方法について説明する。
図３２は第５の実施の形態に係る半導体装置の組み立て工程の一例を示す断面模式図である。尚、図３２（Ａ），（Ｂ）は組み立て工程の断面模式図である。
【０１０８】
半導体装置１０Ｅを組み立てる場合には、例えば、図３２（Ａ）のように、凹部１７ａを上方に向けて配置した放熱体１７の上に、線材４０を配置する。線材４０は、この時点では必ずしも放熱体１７に固定されていることを要せず、例えば、放熱体１７の上に載置したり、仮接続したりして配置しておいてもよい。
【０１０９】
線材４０を配置すると共に、放熱体１７の上には、線材４０の内側に配置されるように熱伝導材１６を配置する。このように線材４０及び熱伝導材１６を配置した放熱体１７の上に、半導体素子１２及び電子部品１３を実装し接着剤１９を配設した基板１１を配置する。そして、所定温度で加熱を行いながら、基板１１と放熱体１７を互いの方向に押圧していく。
【０１１０】
この加熱と押圧の際に流出する熱伝導材１６が、図３２（Ｂ）のように、線材４０に濡れ拡がることで、流出する熱伝導材１６の電子部品１３等への付着を抑制することができる。更に、線材４０に濡れ拡がった熱伝導材１６が固化すると、その固化した熱伝導材１６によって線材４０が放熱体１７に接合されるようになる。そのため、予め放熱体１７に線材４０を固定しておくことを要せず、従って、放熱体１７の作製に要するコスト、工数を削減することができる。
【０１１１】
また、図３３は第５の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図である。尚、図３３において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ１９−Ｌ１９断面模式図である。
【０１１２】
上記のような網状の線材４０を用いた半導体装置１０Ｅにおいて、上記第２の実施の形態と同様に、線材４０を半導体素子１２に近接させて設けることもできる。それにより、上記第２の実施の形態で述べたのと同様に、流出する熱伝導材１６を早い段階で線材４０に接触させ、流出する熱伝導材１６による電気的不具合の発生を効果的に抑制することが可能になる。
【０１１３】
また、図３４は第５の実施の形態に係る半導体装置の別例を示す図である。尚、図３４において、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は平面模式図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＬ２０−Ｌ２０断面模式図である。
【０１１４】
上記のような網状の線材４０を用いた半導体装置１０Ｅにおいて、上記第３の実施の形態と同様に、線材４０を電子部品１３と対向する領域に選択的に設けることもできる。それにより、上記第３の実施の形態で述べたのと同様に、熱伝導材１６の過剰な流出（線材４０による熱伝導材１６の吸い取り過ぎ）を抑制することが可能になる。その結果、半導体素子１２と放熱体１７の間の伝熱性低下（熱抵抗の増加）、それによる半導体素子１２の過熱を抑制することが可能になる。
【０１１５】
尚、この第５の実施の形態で述べた網状の線材４０を、上記第１〜第４の実施の形態で述べた突起１７ｂの一部に替えて用いることも可能である。
次に、第６の実施の形態について説明する。
【０１１６】
以上の説明では、凹部１７ａを有する放熱体１７を用いた半導体装置１０Ａ〜１０Ｅを例示したが、そのような凹部１７ａを有しない板状の放熱体を用い、その放熱体に上記のような突起１７ｂ或いは網状の線材４０を設け、半導体装置を形成することも可能である。
【０１１７】
図３５は板状の放熱体を用いた半導体装置の一例を示す図である。尚、図３５には、板状の放熱体を用いた半導体装置の断面を模式的に図示している。
図３５に示す半導体装置１０Ｆは、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａの、凹部１７ａを有する放熱体１７を、板状の放熱体１７Ｆに替えた構成を有する。板状の放熱体１７Ｆは、上記の放熱体１７と同様に、半導体素子１２との対向領域の外側に、複数の突起１７ｂを有する。板状の放熱体１７Ｆは、熱伝導材１６によって基板１１上の半導体素子１２（接合層１８）に接合される。半導体装置１０Ｆは、接着剤１９を不要とし、上記のような凹部１７aを有する放熱体１７に比べ、放熱体形成に要するコストを削減することが可能となる構造であるが、図３５のような板状の放熱体１７Ｆを用いた場合にも、組み立て時或いは組み立て後に半導体素子１２上から流出する熱伝導材１６は、その突起１７ｂの間に濡れ拡がり、基板１１側への流出、それによる基板１１や電子部品１３への付着が抑制される。従って、流出する熱伝導材１６の付着による電気的不具合の発生が抑制された半導体装置１０Ｆが得られるようになる。
【０１１８】
ここでは、上記第１の実施の形態に係る半導体装置１０Ａの放熱体１７を板状の放熱体１７Ｆに替えた場合を例示したが、上記第２〜第５の実施の形態に係る半導体装置１０Ｂ〜１０Ｅの各放熱体１７をこのような板状の放熱体１７Ｆに替えることも可能である。その場合にも、上記同様の効果を得ることが可能である。
【０１１９】
以上説明したように、半導体素子と放熱体をそれらの間に熱伝導材を介在させて熱的に接続する構成を有する半導体装置において、放熱体の半導体素子との対向領域外側に、複数の突起、或いは網状の線材を設ける。これにより、半導体装置の組み立て時或いは組み立て後に半導体素子上から流出する熱伝導材を、突起或いは網状の線材に接触させ、突起或いは線材の配設領域に濡れ拡がらせることが可能になる。その結果、半導体素子上から流出する熱伝導材が、その半導体素子が実装されている基板や、その基板に半導体素子と共に実装されている電子部品に付着するのを抑え、そのような付着によって生じる電気的不具合の発生を効果的に抑制することが可能になる。従って、熱伝導材の流出、飛散による電気的不具合の発生が抑えられた、高品質、高性能の半導体装置が実現されるようになる。
【０１２０】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  基板と、
前記基板の上方に配設された半導体素子と、
前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、
前記熱伝導材の上方に配設された放熱体と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設されて前記基板側に突出する複数の突起を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０１２１】
（付記２）  前記複数の突起は、前記対向領域の外周に沿って配設されることを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
（付記３）  前記基板の上方で、前記半導体素子の外側に配設された電子部品を更に含み、
前記複数の突起は、前記電子部品の上方に選択的に、該電子部品と非接触で配設される
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
【０１２２】
（付記４）  前記基板の上方で、前記半導体素子の外側に配設された電子部品を更に含み、
前記複数の突起は、前記半導体素子と前記電子部品の間の位置に、前記基板と非接触で配設される
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
【０１２３】
（付記５）  前記複数の突起は、前記半導体素子側の側端が前記半導体素子の側端に対応する位置にある突起を含むことを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
【０１２４】
（付記６）  前記複数の突起は、前記半導体素子から該半導体素子の外側に向かって延在する突起を含むことを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
（付記７）  前記熱伝導材は、前記半導体素子と前記対向領域との間、及び前記複数の突起の間に配設されることを特徴とする付記１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【０１２５】
（付記８）  基板に半導体素子を配設する工程と、
前記基板の、前記半導体素子の配設面側に、該半導体素子との間に熱伝導材を介して放熱体を配設する工程と、
前記放熱体を前記基板側に押圧すると共に前記熱伝導材を加熱する工程と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設されて前記基板側に突出する複数の突起を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０１２６】
（付記９）  前記熱伝導材を加熱する工程において、前記熱伝導材は、前記対向領域から外側に流出し前記複数の突起の間に受容されることを特徴とする付記８に記載の半導体装置の製造方法。
【０１２７】
（付記１０）  基板と、
前記基板の上方に配設された半導体素子と、
前記半導体素子の上方に配設された熱伝導材と、
前記熱伝導材の上方に配設された放熱体と
を含み、
前記放熱体は、前記半導体素子との対向領域の外側に配設された網状の線材を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０１２８】
（付記１１）  前記網状の線材は、前記対向領域の外周に沿って配設されることを特徴とする付記１０に記載の半導体装置。
（付記１２）  前記基板の上方で、前記半導体素子の外側に配設された電子部品を更に含み、
前記網状の線材は、前記電子部品の上方に選択的に、該電子部品と非接触で配設される
ことを特徴とする付記１０に記載の半導体装置。
【０１２９】
（付記１３）  前記網状の線材は、前記半導体素子側の側端が前記半導体素子の側端に対応する位置にあることを特徴とする付記１０に記載の半導体装置。
（付記１４）  前記熱伝導材は、前記半導体素子と前記対向領域との間、及び前記網状の線材の中に配設されることを特徴とする付記１０乃至１３のいずれかに記載の半導体装置。
【符号の説明】
【０１３０】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ  半導体装置
１１  基板
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  電極パッド
１１ｄ  導電部
１２  半導体素子
１３  電子部品
１３ａ  電極
１４  バンプ
１５  アンダーフィル樹脂
１６  熱伝導材
１６ａ  酸化膜
１６ｂ  流出部
１７，１７Ｆ，１７０  放熱体
１７ａ  凹部
１７ｂ  突起
１７ｃ  根元部分
１８  接合層
１９  接着剤
２０  半田ボール
３０  接合部材
３０ａ，３０ｂ  流出部
３１  ボイド
４０  線材
１００  空気
【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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【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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