(57)【要約】      （修正有）【課題】小さな半導体素子を採用した場合であっても容易に位置決めでき、大きな半導体素子を採用した場合には接合剤の耐量を高めることができる半導体装置、載置台及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置は、上方側に突出した複数の突出部２２と、突出部２２の内周側に設けられた内周凹部２６と、を有する突出体２０と、突出体２０上に設けられた接合剤と、接合剤上に設けられた半導体素子と、半導体素子を覆うモールド樹脂と、を備えている。突出部２２の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部２２ａを有している。複数の突出部２２が取り囲むことで前記内周凹部２６が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方側に突出した複数の突出部と、前記突出部の内周側に設けられた内周凹部と、を有する突出体を含む載置台と、
前記突出体上に設けられた接合剤と、
前記接合剤上に設けられた半導体素子と、
前記半導体素子を覆うモールド樹脂と、
を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
少なくとも２つの突出部の間に、溝部が形成されてい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】
前記溝部は、上方に向かうにつれて幅が広くなる部分を有していることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
各突出部は、三角錐形状又は四角錐形状となっており、
ある突出部の一辺が別の突出部の一辺と重複していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記載置台は、前記突出部の外周側に設けられた外周凹部と、前記外周凹部の外周側に設けられた台座部と、を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記台座部の高さ位置と前記突出部の高さ位置とが同一となっていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記載置台は、前記突出部の外周側に設けられた外周凹部を有し、
前記外周凹部の下端の高さ位置と前記内周凹部の下端の高さ位置とが同一となっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
接合剤を介して半導体素子が載置される載置台において、
上方側に突出した複数の突出部と、前記突出部の内周側に設けられた内周凹部と、を有する突出体を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されていることを特徴とする載置台。
【請求項９】
上方側に突出した複数の突出部と前記突出部の内周側に設けられた内周凹部とを有する突出体を含む載置台のうち、前記内周凹部内に接合剤を載置する工程と、
前記接合剤に熱を加えて溶かす工程と、
溶けた接合剤上に半導体素子を載置する工程と、
前記半導体素子をモールド樹脂で覆う工程と、
を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されていることを特徴とす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、載置台及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダイパッドと、ダイパッド上に設けられたはんだ等の接合剤と、接合剤上に設けられた半導体素子と、半導体素子を覆うモールド樹脂とを有する半導体装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示されている態様によれば、接合剤が溝の外方にもれることを防止できる。しかしながら、特許文献１の図１に示すようにダイパッドがテーパー形状となっている場合には、仮に大きさの小さな半導体素子を採用したときには、半導体素子を中心に位置付けることが難しい。このため、そもそも特許文献１では一定以上の大きさにある半導体素子を採用することが念頭におかれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４７０９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、小さな半導体素子を採用した場合であっても容易に位置決めでき、大きな半導体素子を採用した場合には接合剤の耐量を高めることができる半導体装置、載置台及び半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による半導体装置は、
上方側に突出した複数の突出部と、前記突出部の内周側に設けられた内周凹部と、を有する突出体を含む載置台と、
前記突出体上に設けられた接合剤と、
前記接合剤上に設けられた半導体素子と、
前記半導体素子を覆うモールド樹脂と、
を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部が、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されている。
【０００６】
本発明による半導体装置において、
少なくとも２つの突出部の間に、溝部が形成されてもよい。
【０００７】
本発明による半導体装置において、
前記溝部は、上方に向かうにつれて幅が広くなる部分を有してもよい。
【０００８】
本発明による半導体装置において、
各突出部は、三角錐形状又は四角錐形状となっており、
ある突出部の一辺が別の突出部の一辺と重複してもよい。
【０００９】
本発明による半導体装置において、
前記載置台は、前記突出部の外周側に設けられた外周凹部と、前記外周凹部の外周側に設けられた台座部と、を有してもよい。
【００１０】
本発明による半導体装置において、
前記台座部の高さ位置と前記突出部の高さ位置とが同一となってもよい。
【００１１】
本発明による半導体装置において、
前記載置台は、前記突出部の外周側に設けられた外周凹部を有し、
前記外周凹部の下端の高さ位置と前記内周凹部の下端の高さ位置とが同一となってもよい。
【００１２】
本発明による載置台は、
接合剤を介して半導体素子が載置される載置台であって、
上方側に突出した複数の突出部と、前記突出部の内周側に設けられた内周凹部と、を有する突出体を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されている。
【００１３】
本発明による半導体装置の製造方法は、
上方側に突出した複数の突出部と前記突出部の内周側に設けられた内周凹部とを有する突出体を含む載置台のうち、前記内周凹部内に接合剤を載置する工程と、
前記接合剤に熱を加えて溶かす工程と、
溶けた接合剤上に半導体素子を載置する工程と、
前記半導体素子をモールド樹脂で覆う工程と、
を備え、
前記突出部の少なくとも外周面の一部が、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有し、
前記複数の突出部が取り囲むことで前記内周凹部が形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、突出部の内周側に内周凹部が設けられている。このため、はんだ等の接合剤を溶かした際に、内周凹部内に溶けた接合剤が留まろうとする。この結果、仮に小さな半導体素子を採用した場合であっても、当該半導体素子を内周凹部の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００１５】
また一般に、半導体素子の大きさが大きい場合（正確には平面方向における大きさが大きい場合）には、温度サイクル試験等の環境試験での接合剤の耐量を高くすることが要求される。この点、接合剤を厚くすることでその耐量を安定させることができる。本発明によれば、突出部の少なくとも外周面の一部が上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部を有しているので、大きな半導体素子を採用した場合には、当該半導体素子の周縁部の下方における接合剤の厚みを厚くすることができる。この結果、接合剤の耐量を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による載置台の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態による載置台の上方平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態による半導体装置の断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の変形例１による半導体装置の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の変形例２による半導体装置の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態の変形例３による半導体装置の断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の変形例４による半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態
《構成》
図１に示すように、本実施の形態による半導体装置は、上方側に突出した複数の突出部２２及び突出部２２の内周側に設けられた内周凹部２６を有する突出体２０を含む載置台１０と、突出体２０上に設けられたはんだ等の接合剤５０（図３乃至図７参照）と、接合剤５０上に設けられた半導体素子９１，９２と、半導体素子９１，９２を覆うモールド樹脂６０と、を有している。図３乃至図７に示されているように突出部２２と半導体素子９１，９２とは接触せず、接合剤５０を介して突出部２２によって半導体素子９１，９２が支持されてもよいし、突出部２２によって半導体素子９１，９２が接触して支持されてもよい。
【００１８】
突出部２２の少なくとも外周面の一部は、上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部２２ａを有している。また、複数の突出部２２が取り囲むことで内周凹部２６が形成されている。なお、一例としては、内周凹部２６内にはんだ等の接合剤５０が載置され、温度を上げることで当該接合剤５０が溶けて、内周凹部２６から外方へと溶けた接合剤５０が流れ出してもよい。
【００１９】
図１に示すように、少なくとも２つの突出部２２の間に溝部２１が形成されてもよい。図１に示す態様では、４つの突出部２２が設けられており、隣接する一対の突出部２２の間に溝部２１が設けられている。
【００２０】
溝部２１は、上方に向かうにつれて幅が広くなる部分を有していてもよい。図１に示す態様では、各突出部２２が三角錐形状となることで、溝部２１の幅が上方に向かうにつれて広くなっている。図１に示す態様では各突出部２２が三角錐形状となっているが、これに限られることはなく、各突出部２２は他の多角錐形状（例えば四角錐形状、五角錐形状等）となってもよい。
【００２１】
また図１に示すように、ある突出部２２の一辺が別の突出部２２の一辺と重複してもよい。図２に示す態様では（図１の上方平面図に示されるように）、各突出部２２の下辺が隣接する突出部２２の下辺と重複している。より具体的には、三角錐形状からなる突出部２２のうちの２つの下辺が隣接する突出部２２の下辺と重複する態様となっている。
【００２２】
載置台１０は、突出部２２の外周側に設けられた外周凹部３０と、外周凹部３０の外周側に設けられた台座部４０とを有してもよい。図２に示す態様では、外周凹部３０が「ロの字」形状となっており、外周凹部３０の周縁は正方形状となっている。
【００２３】
図３に示すように、台座部４０の高さ位置と突出部２２の高さ位置とは同一となってもよい。なお、本実施の形態において、「高さ位置」が「同一」とは、完全に同一となっていることまでは意味せず、全体の高さの±１０％の範囲内になっていればよい。また、外周凹部３０の下端の高さ位置と内周凹部２６の下端の高さ位置とが同一となっていてもよい。
【００２４】
本実施の形態では、図３乃至図７に示すように、大きさの大きな半導体素子９１及び大きさの小さな半導体素子９２の両方を選別することなく用いてもよい。なお、本実施の形態において小さな半導体素子９２（図３乃至図７の実線参照）とは、上方から見たときの内周凹部２６の面積の１２０％未満のものを意味し、本実施の形態において大きな半導体素子９１（図３乃至図７の破線参照）とは、上方から見たときの内周凹部２６の面積の１２０％以上のものを意味する。
【００２５】
《作用・効果》
次に、上述した構成からなる本実施の形態による作用・効果であって、まだ説明していないものについて説明する。
【００２６】
本実施の形態によれば、図１に示すように突出部２２の内周側に内周凹部２６が設けられている。このため、はんだ等の接合剤５０を溶かした際に、内周凹部２６内に溶けた接合剤５０が留まろうとする。このため、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。この効果は、小さな半導体素子９２を用いた場合の方が、大きな半導体素子９１を用いた場合よりも効果が大きい。
【００２７】
また一般に、半導体素子９１，９２の大きさが大きい場合（正確には平面方向における大きさが大きい場合）には、温度サイクル試験等の環境試験での接合剤５０の耐量を高くすることが要求される。この点、接合剤５０を厚くすることでその耐量を安定させることができる。本実施の形態によれば、突出部２２の少なくとも外周面の一部が上方に向かうにつれて内周側に向かうテーパー部２２ａを有しているので、半導体素子９１，９２の周縁部の下方における接合剤５０の厚みを厚くすることができる。この結果、接合剤５０の耐量を高くすることができる。この効果は、大きな半導体素子９１を用いた場合の方が、小さな半導体素子９２を用いた場合よりも効果が大きい。なお、はんだ等の接合剤５０へのクラック等は接合剤５０の周縁部付近から起こることが多いので、このようなクラック等を防止する観点からは周縁部における接合剤５０の厚みを厚くすることは有益である。
【００２８】
図１に示すように、少なくとも２つの突出部２２の間に溝部２１が形成される態様を採用した場合には、内周凹部２６内にある接合剤５０を内周凹部２６外に溝部２１を介して供給できる。このため、半導体素子９１，９２の周縁部の下方における接合剤５０の厚みを容易に厚くすることができる。
【００２９】
溝部２１が上方に向かうにつれて幅が広くなる部分を有している場合には、大きな半導体素子９１の周縁部の下方における接合剤５０の厚みを極力厚くすることができる点で有益である。特に各突出部２２が三角錐形状、四角錐形状等の多角錐形状となっている場合には、大きな半導体素子９１と接触する部分は点となるとともに、連続的に接合剤５０の厚みが厚くなっていくことから、半導体素子９１，９２の周縁部の下方における接合剤５０の厚みを厚くすることができる。また、接合剤５０に加わる負荷を連続的に変化させることができ、接合剤５０の耐量を大きくすることができる。
【００３０】
図２に示すように、ある突出部２２の一辺が別の突出部２２の一辺と重複している態様を採用した場合には、溝部２１の下端における幅を小さくすることができるので、溝部２１を通過する溶けた接合剤５０の速度を抑えることができる（速度が速い場合には半導体素子９１，９２の位置がずれてしまう可能性がある。）。このため、より確実に、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００３１】
図２に示すように、各突出部２２が三角錐形状となり、上方から見たときに各突出部２２の２辺が重複し、各突出部２２の内周凹部２６側の４つの頂点が内周凹部２６の略中心で重複する態様を採用した場合には、突出部２２の４つの頂点で半導体素子９１，９２を直接的に又は接合剤５０を介して間接的にバランスよく支持することができる。また、このような態様によれば、４つの溝部２１から均等に内周凹部２６から周縁外方に溶けた接合剤５０を流すことができるので、より確実に、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００３２】
さらに、図２に示すように、上方から見たときに各突出部２２が直角２等辺三角形となり、底角が４５度、頂角が９０度となっている場合に、各突出部２２の２辺が重複し、各突出部２２の内周凹部２６側の４つの頂点が内周凹部２６の略中心で重複する態様を採用した場合には、各突出部２２をピッタリとあわせることができるとともに、内周凹部２６の形状をその中心に対して点対称とし、かつ、その中心を通過する４つの直線（図２の上下方向、左右方向、右４５度で傾斜する方向及び左４５度で傾斜する方向の直線）に対して線対称とすることができる。このため、４つの溝部２１からより均等に内周凹部２６から周縁外方に溶けた接合剤５０を流すことができるので、さらに確実に、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００３３】
また、上方から見たときに各突出部２２の外縁によって形成される形状と、外周凹部３０の外縁によって形成される形状とが相似形となっている場合には、外周凹部３０に溜まる溶けた接合剤５０の深さや外周凹部３０に流れ出る溶けた接合剤５０の速度をより均一にすることができる点で有益である。図２に示す態様では、各突出部２２の外縁によって形成される形状は正方形状となり、外周凹部３０の外縁によって形成される形状も正方形状となっているが、このような態様によれば、外周凹部３０に溜まる溶けた接合剤５０の深さや外周凹部３０に流れ出る溶けた接合剤５０の速度をさらに均一にすることができる点で有益である。
【００３４】
図２に示すように、突出体２０が突出部２２の外周側に設けられた外周凹部３０と外周凹部３０の外周側に設けられた台座部４０とを有している態様を採用した場合には、外周凹部３０内に接合剤５０を溜めることができる。このため、溶けた接合剤５０が突出体２０の外部まで流れ出すことを防止することができる。
【００３５】
図３に示すように、外周凹部３０の下端の高さ位置と内周凹部２６の下端の高さ位置とが同一となっている場合には、溝部２１を通過する溶けた接合剤５０の速度を抑えることができる。このため、より確実に、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００３６】
なお、図４に示すように、外周凹部３０の下端の高さ位置が内周凹部２６の下端の高さ位置よりも高くなっていてもよい。このような態様を採用した場合には、溝部２１を通過する溶けた接合剤５０の速度をより抑えることができる。このため、さらに確実に、半導体素子９１，９２を内周凹部２６の略中心位置に自動で位置決めすることができる。
【００３７】
また、図５に示すように、内周凹部２６の下端の高さ位置が外周凹部３０の下端の高さ位置よりも高くなっている態様を採用した場合には、大きな半導体素子９１の周縁部の下方における接合剤５０の厚みを中心部と比較して厚くすることができる。この結果、はんだ等の接合剤５０にクラック等が入ることをより確実に防止することができる点では有益である。なお、内周凹部２６の下端の高さ位置及び外周凹部３０の下端の高さ位置は、中心部から外周に向かって連続的に深くなってもよい。このような態様によれば、外周側に向かうにつれてはんだ等の接合剤５０の厚みを厚くすることができるので、はんだ等の接合剤５０にクラック等が入ることをより確実に防止することができる点では有益である。
【００３８】
図３乃至図５に示すように、台座部４０の高さ位置と突出部２２の高さ位置とが同一となっている態様を採用した場合には、台座部４０と突出部２２とを同じ工程又は同様の工程で作成できるので、載置台１０を容易に製造できる点で有益である。なお、このような態様に限られることはなく、図６に示すように突出部２２の高さ位置が台座部４０の高さ位置よりも低くなっていてもよいし、図７に示すように突出部２２の高さ位置が台座部４０の高さ位置よりも低くなっていてもよい。図６に示すように突出部２２の高さ位置が台座部４０の高さ位置よりも低くなっている場合には、半導体素子９１，９２の突出部２２近辺と周縁部での接合剤５０の厚みの差を小さくすることができる。他方、図７に示すように突出部２２の高さ位置が台座部４０の高さ位置よりも低くなっている場合には、半導体素子９１，９２の突出部２２近辺と周縁部での接合剤５０の厚みの差を大きくすることができる。このように、状況に応じて、適宜設計を変えることも可能である。
【００３９】
最後になったが、上述した実施の形態の記載、変形例の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。
【符号の説明】
【００４０】
１０        載置台
２０        突出体
２１        溝部
２２        突出部
２２ａ      テーパー部
２６        内周凹部
３０        外周凹部
４０        台座部
５０        接合剤
６０        モールド樹脂
９１        大きな半導体素子
９２        小さな半導体素子
【図１】
2017152518.tif 000003
【図２】
2017152518.tif 000004
【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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