(57)【要約】 【課題】  半導体チップを用いた半導体装置において、放熱性の向上を図る。【解決手段】  混成集積回路の実装基板（２０）上に、半導体チップ（３０）を実装する半導体装置において、放熱材（４０）の下部の実装基板（２０）と半導体チップ（３０）の間に、放熱材（４０）を有することを特徴とし、実装基板（２０）には、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が形成され、半導体チップ（３０）が発する熱は放熱材（４０）及び、スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）を介し、実装基板（２０）の裏面へ放熱される。各スルーホール（５０）には、熱伝導材（６０）が埋めこまれ、半導体チップ（３０）の熱を効率的に逃がすことが可能である。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）を有する基板と、前記スルーホール上部に実装された半導体チップ（３０）とを備えた半導体装置において、前記半導体チップ（３０）と実装基板（２０）の間に放熱材（４０）を有し、前記放熱材（４０）が、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜と熱的、電気的に接触していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記スルーホール（５０）内部に、熱伝導性のよい熱伝導材（６０）を含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記スルーホール（５０）は、１個または複数個あり、放熱材（４０）の下部に配置された請求項１から２のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記スルーホール（５０）は、１個または複数個あり、放熱材（４０）の下部及び、その周辺へ配置された請求項１から２のいずれか１項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、放熱材、スルーホール、熱伝導材等を用いた半導体装置に関する
ものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来技術に係わる半導体チップの放熱の概略断面図を示したものである。
【０００３】
実装基板（２０）上に、半導体チップ（３０）が実装され、半導体チップ（３０）が実装されている箇所にはスルーホール（５０）が形成され、スルーホール内部に金属を充填している。前記半導体チップ（３０）の熱を、前記スルーホール（５０）内部の金属を介し、実装基板（２０）の裏面へ放熱するというものである。
【特許文献１】特開平０５−２６７５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体チップ（３０）の真下に、スルーホール（５０）があることで、半導体チップ（３０）と実装基板（２０）との密着性が悪くなる。また、前記半導体チップ（３０）と前記実装基板（２０）との熱応力差も大きくなるため、前記半導体チップ（３０）が実装面から剥がれ易く、破壊等に結びつく可能性がある。半導体チップ（３０）の放熱において、従来の技術では半導体チップ（３０）の真下にスルーホールを設けず、実装基板の大型化、実装基板の材料に放熱性が高いセラミックの使用、もしくは放熱板を使用するなどの手法を用いてきた。そのため高い放熱性を有する半導体装置は、大型もしくは高価なものになる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１において、半導体チップ（３０）と実装基板（２０）に設けた内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）の間に放熱材（４０）を設けることにで、前記半導体チップ（３０）と前記放熱材（４０）及び、前記スルーホールを有する前記実装基板（２０）を密着、固定することが可能となり、前記半導体チップ（３０）の熱を、前記放熱材（４０）及び、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）を介し、前記実装基板（２０）の裏面へ効率的に放熱することができる。
【０００６】
請求項２において、請求項１に記載のスルーホール（５０）内に熱伝導材（６０）を含むことで、前記半導体チップ（３０）の熱を、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、前記熱伝導材（６０）を介し前記実装基板（４０）の裏面へ放熱する効果が大きくなる。
【０００７】
請求項３において、請求項１に記載のスルーホール及び、請求項２に記載の内部に前記熱伝導材（６０）を含むスルーホールを放熱材（４０）の下部に複数個設けることで、前記半導体チップ（３０）の熱を、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、前記熱伝導材（６０）を介し前記実装基板（４０）の裏面への放熱する効果が大きくなる。
【０００８】
請求項４において、請求項１に記載のスルーホール及び、請求項２に記載の内部に前記熱伝導材（６０）を含むスルーホールを放熱材（４０）の下部及び、その周辺に複数個設けることで、前記半導体チップ（３０）の熱を、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、前記熱伝導材（６０）を介し前記実装基板（４０）の裏面への放熱する効果が大きくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、半導体チップ（３０）の高い放熱効果が得られ、小型で安価な半導体装置の作成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係わる半導体装置の概略断面図を示したものであり、具体的には、実装基板（２０）に半導体チップ（３０）とその真下に放熱材（４０）及び、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が形成されている概略断面図を示したものである。また、図２は、前記スルーホール（５０）に熱伝導材（６０）が含まれている場合の概略断面図を示したものであり、図３〜図４は、前記スルーホール（５０）が複数個形成されている場合の概略断面図を示したものである。（図では、チップ抵抗、チップコンデンサなどの実回路上必要な実装部品、配線パターン、金属製のワイヤーは省略している）
＜実施例１＞
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例を示す。本実施例にかかる半導体装置は、スルーホール（５０）を有する実装基板（２０）と放熱材（４０）と半導体チップ（３０）とを用いて構成されている。具体的には、実装基板（２０）上に半導体チップ（３０）が設けられ、実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）が挿入されている。例えば、実装基板（２０）は安価なガラスエポキシ基板、放熱材（４０）及び、スルーホール（５０）内壁の金属膜には銅を用いて構成されている。実装基板（２０）において半導体チップ（３０）の真下に当たる部分には、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が設けられている。実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）を配置することで、前記半導体チップ（３０）と前記放熱材（４０）及び、前記スルーホールを有する前記実装基板（２０）を密着、固定することが可能となるため、半導体チップ（３０）の熱を、前記放熱材（４０）及び、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）を介し、前記実装基板（２０）の裏面へ効率的に放熱することで、高い放熱効果が得られ、小型で安価な半導体装置の作成が可能である。
＜実施例２＞
【００１３】
図３は本発明の第２の実施例を示す。本実施例にかかる半導体装置は、スルーホール（５０）を有する実装基板（２０）と放熱材（４０）と半導体チップ（３０）とを用いて構成されている。具体的には、実装基板（２０）上に半導体チップ（３０）が設けられ、実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）が挿入されている。実装基板（２０）において半導体チップ（３０）の真下に当たる部分には、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が設けられており、スルーホール内部には熱伝導材（６０）を含んでいる。例えば実装基板（２０）は安価なガラスエポキシ基板、放熱材（４０）及び、スルーホール（５０）内壁の金属膜には銅、熱伝導材（６０）にははんだを用いて構成されている。実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）を配置することで、前記半導体チップ（３０）と前記放熱材（４０）及び、前記スルーホールを有する前記実装基板（２０）を密着、固定することが可能となるため、半導体チップ（３０）の熱を、前記放熱材（４０）、前記スルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、熱伝導材（６０）を介し、前記実装基板（２０）の裏面へ効率的に放熱することで、実施例１よりも高い放熱効果が得られ、小型で安価な半導体装置の作成が可能である。
＜実施例３＞
【００１４】
図４は本発明の第３の実施例を示す。本実施例にかかる半導体装置は、スルーホール（５０）を有する実装基板（２０）と放熱材（４０）と半導体チップ（３０）とを用いて構成されている。具体的には、実装基板（２０）上に半導体チップ（３０）が設けられ、実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）が挿入されている。実装基板（２０）において放熱材（４０）の下部には、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が複数個設けられており、スルーホール内部には熱伝導材（６０）を含んでいる。例えば実装基板（２０）は安価なガラスエポキシ基板、放熱材（４０）及び、スルーホール（５０）内壁の金属膜には銅、熱伝導材（６０）にははんだを用いて構成されている。実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）を配置することで、前記半導体チップ（３０）と前記放熱材（４０）及び、前記スルーホールを有する前記実装基板（２０）を密着、固定することが可能となるため、半導体チップ（３０）の熱を、前記放熱材（４０）、複数個設けたスルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、熱伝導材（６０）を介し、前記実装基板（２０）の裏面へ効率的に放熱することで、実施例２よりも高い放熱効果が得られ、小型で安価な半導体装置の作成が可能である。
＜実施例４＞
【００１５】
図５は本発明の第４の実施例を示す。本実施例にかかる半導体装置は、スルーホール（５０）を有する実装基板（２０）と放熱材（４０）と半導体チップ（３０）とを用いて構成されている。具体的には、実装基板（２０）上に半導体チップ（３０）が設けられ、実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）が挿入されている。実装基板（２０）において放熱材（４０）の下部及び、その周辺には、内壁を金属膜（７０）で覆ったスルーホール（５０）が複数個設けられており、スルーホール内部には熱伝導材（６０）を含んでいる。例えば実装基板（２０）は安価なガラスエポキシ基板、放熱材（４０）及び、スルーホール（５０）内壁の金属膜には銅、熱伝導材（６０）にははんだを用いて構成されている。実装基板（２０）と半導体チップ（３０）との間に放熱材（４０）を配置することで、前記半導体チップ（３０）と前記放熱材（４０）及び、前記スルーホールを有する前記実装基板（２０）を密着、固定することが可能となるため、半導体チップ（３０）の熱を、前記放熱材（４０）、複数個設けたスルーホール（５０）内壁の金属膜（７０）及び、熱伝導材（６０）を介し、前記実装基板（２０）の裏面へ効率的に放熱することで、実施例３よりも高い放熱効果が得られ、小型で安価な半導体装置の作成が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上のように、本発明の半導体装置によれば、半導体チップの放熱性を向上することが可能であり、安価な材料で小型化を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１のスルーホール部分の拡大を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す概略断面図である。
【図６】従来の半導体チップの放熱例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
２０  実装基板
３０  半導体チップ
４０  放熱材
５０  スルーホール
６０  熱伝導材
７０  金属膜
【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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