JP2002083890A

JP2002083890A - 半導体モジュール

Info

Publication number: JP2002083890A
Application number: JP2000269463A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Sakamoto; 則明坂本; Yoshiyuki Kobayashi; 義幸小林; Junji Sakamoto; 純次阪本; Yukio Okada; 幸夫岡田; Yuusuke Igarashi; 優助五十嵐; Eiju Maehara; 栄寿前原; Yukitsugu Takahashi; 幸嗣高橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント基板、セラミック基板、フレキシブ
ルシート等が支持基板として半導体素子が実装されたＢ
ＧＡ型の半導体装置がある。しかしこれらの支持基板
は、本来必要でなく余分な材料であり、支持基板の厚み
が、半導体装置を大型化にし、中に組み込まれた半導体
素子の熱が放熱されにくい構造となっている。【解決手段】導電パターン１１Ａ〜１１Ｄが絶縁性樹
脂１０に埋め込まれて形成され、しかも導電箔２０がハ
ーフエッチングされて形成されるため、充分にその厚み
を薄く形成できる。また放熱用の電極１１Ｄが設けら
れ、実装基板１８の第２の回路パターン１９Ｂと熱的に
結合し、更には放熱手段として放熱フィンＲＤを採用す
るため、放熱性に優れた半導体装置が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体モジュール
に関し、特に半導体素子からの熱を良好に放出できる半
導体モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣパッケージは携帯機器や小型
・高密度実装機器への採用が進み、従来のＩＣパッケー
ジとその実装概念が大きく変わろうとしている。詳細
は、例えば電子材料（１９９８年９月号２２頁〜）の特
集「ＣＳＰ技術とそれを支える実装材料・装置」で述べ
られている。

【０００３】図１９は、フレキシブルシート５０をイン
ターポーザー基板として採用するもので、このフレキシ
ブルシート５０の上には、接着剤を介して銅箔パターン
５１が貼り合わされ、更にＩＣチップ５２が固着されて
いる。そして、この導電パターン５１として、このＩＣ
チップ５２の周囲に形成されたボンディング用パッド５
３がある。またこのボンディング用パッド５３と一体で
形成される配線５１Ｂを介して半田ボール接続用パッド
５４が形成されている。

【０００４】そして半田ボール接続用パッド５４の裏側
は、フレキシブルシートが開口された開口部５６が設け
られており、この開口部５６を介して半田ボール５５が
形成されている。そしてフレキシブルシート５０を基板
にして全体が絶縁性樹脂５８で封止されている。尚、符
号５７は、金属細線である。

【０００５】一方、図２０に、ＩＣチップ５２をフェイ
スダウンで実装した半導体装置を示す。これは、金属細
線５７の代わりに半田ボール６０を採用し、パッケージ
全体の厚みを薄くするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣチ
ップ５２の下方に設けられたフレキシブルシート５０は
非常に高価であり、コスト上昇を来す問題、パッケージ
の厚みが厚くなる問題、重量が増す等の問題があった。

【０００７】また支持基板は、金属以外の材料から成る
ため、ＩＣチップ裏面からパッケージの裏面に渡る熱抵
抗を大きくする問題があった。前記支持基板としては、
フレキシブルシート、セラミック基板またはプリント基
板である。

【０００８】また熱伝導良好な材料より成る熱伝導パス
は、金属細線５７、銅箔パターン５１および半田ボール
５５であり、駆動時に十分な放熱ができない構造であっ
た。よって、駆動時、ＩＣチップが温度上昇し、駆動電
流を十分流せない問題があった。

【０００９】更に、実装基板６０に設けられた回路パタ
ーン６１に半田ボール５５を溶融させた場合、半田が矢
印６２の方向に流れ、半導体装置と実装基板６０の間隔
が狭くなったり、水平に配置できない問題があった。

【００１０】この問題により、この隙間に洗浄液が入ら
ず、フラックス等の汚染物質を洗浄できず不良を発生さ
せる問題もあった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
に鑑みて成され、第１に、放熱用の電極と熱的に結合さ
れる回路パターンを実装基板に設けることで解決するも
のである。

【００１２】放熱用の電極は、半導体素子の熱を実装基
板１８側の回路パターンに放出でき、半導体素子の温度
上昇を防止できると同時に、モジュール全体の温度上昇
も防止できる。

【００１３】第２に、実装基板に設けられる回路パター
ンと放熱用の電極は、ロウ材、導電ペーストまたは熱伝
導に優れた絶縁被膜により熱的に結合され、前記放熱用
の電極の結合部に対応する前記回路パターンが露出する
ように流れ防止膜を設けることで解決するものである。

【００１４】ロウ材、導電ペーストまたは熱伝導に優れ
た絶縁被膜は、固化する前に流動性を示す。ロウ材は、
ペースト状で、また溶融状態で流動性を示す。また導電
ペーストは、固化するまでは流動性を示す。更に絶縁被
膜としてシリコーンを採用しても固化するまでは流動性
を示す。よって、流れ防止膜を設ければ、これら外部接
続手段の材料は、サイズの決まった露出部にだけ設ける
ことができ、固化した後も所望の厚みに形成できる。

【００１５】第３に、外部接続電極の接続部に対応する
回路パターンが露出するように流れ防止膜を設けること
で解決するものである。

【００１６】第４に、外部接続電極と回路パターンは、
ロウ材、導電ペーストまたは異方性導電性樹脂の外部接
続手段により接続され、流れ防止膜を、外部接続手段に
対して濡れ性の悪い高分子材料または導電材料で構成す
ることで解決するものである。

【００１７】第５に、前記外部接続手段は、ロウ材であ
り、前記流れ防止膜は、半田レジストであることで解決
するものである。

【００１８】第６に、前記外部接続手段は、ロウ材であ
り、前記流れ防止膜は、Ｎｉの酸化膜であることで解決
するものである。

【００１９】第７に、半導体素子と電気的に接続され
た外部接続電極と、前記半導体素子と熱的に結合された
放熱用の電極とを有し、前記半導体素子を封止する絶縁
性樹脂から前記外部接続電極の裏面と前記放熱用の電極
の裏面が露出された半導体装置と、前記外部接続電極と
電気的に接続される第１の回路パターンと、前記放熱用
の電極と電気的に接続される第２の回路パターンが設け
られた実装基板とを有する半導体モジュールであり、前
記外部接続電極の接続部に対応する前記第１の回路パタ
ーンが露出し、前記放熱用の電極の結合部に対応する前
記第２の回路パターンが露出するように流れ防止膜を設
けることで解決するものである。

【００２０】第８に、前記半導体素子のボンディング電
極と金属細線を介して接続されるパッドは、配線を介し
て前記外部接続電極と一体で構成され、前記パッドの裏
面、前記配線の裏面および前記外部接続電極の裏面は、
前記絶縁性樹脂から露出されることで解決するものであ
る。

【００２１】第９に、前記半導体素子のボンディング電
極とロウ材または導電ペーストを介して接続されるパッ
ドは、配線を介して前記外部接続電極と一体で構成さ
れ、前記パッドの裏面、前記配線の裏面および前記外部
接続電極の裏面は、前記絶縁性樹脂から露出されること
で解決するものである。

【００２２】第１０に、前記外部接続電極の表面は、前
記半導体素子のボンディング電極と金属細線を介して接
続されることで解決するものである。

【００２３】第１１に、前記外部接続電極の表面は、前
記半導体素子のボンディング電極とロウ材または導電ペ
ーストを介して接続されることで解決するものである。

【００２４】第１２に、前記外部接続電極の接続部に対
応する前記第１の回路パターンの露出形状と、前記放熱
用の電極の結合部に対応する前記第２の回路パターンの
露出形状は、実質一致することで解決するものである。

【００２５】第１３に、前記半導体装置の上面には放熱
手段が設けられることで解決するものである。

【００２６】第１４に、前記半導体素子は、メモリ、マ
イコンまたはＣＰＵであることで解決するものである。

【００２７】第１６に、前記パッド、配線または外部接
続電極の側面は、湾曲構造で成ることで解決するもので
ある。

【００２８】本半導体モジュールを提供することによ
り、半導体素子の熱を放熱用の電極を介して実装基板側
へ伝えることが可能となる。またこの放熱用の電極を含
む導電パターンは、支持基板を採用することなく形成で
きるため、コストを下げることができると同時に、薄型
の半導体モジュールを実現できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】半導体装置を説明する第１の実施
の形態まず本発明の半導体モジュール１５Ａとこれに採用され
る半導体装置１５について図１、図２を参照しながら説
明する。尚、図１Ａは、半導体モジュールの平面図であ
り、図１Ｂは、実装基板に設けられる回路パターンを説
明する概略図である。また図２Ａは、半導体モジュール
１５Ａに用いる半導体装置１５の平面図であり、図２Ｂ
は、Ａ−Ａ線の断面図である。

【００３０】まず半導体装置１５について説明する。図
２には、絶縁性樹脂１０に以下の構成要素が埋め込まれ
ている。つまりボンディングパッド１１Ａ…と、このボ
ンディングパッド１１Ａ…と一体の配線１１Ｂと、配線
１１Ｂと一体で成り、この配線１１Ｂの他端に設けられ
た外部接続電極１１Ｃが埋め込まれている。更にはこの
導電パターン１１Ａ〜１１Ｃに囲まれた一領域に設けら
れた放熱用の電極１１Ｄと、この放熱用の電極１１Ｄの
上に設けられた半導体素子１２が埋め込まれている。
尚、半導体素子１２は、絶縁性接着手段ＡＤを介して前
記放熱用の電極１１Ｄと固着され、図１Ａでは、点線で
示されている。またボンディングを可能とするため、ボ
ンディングパッド１１Ａが半導体素子１２の周囲に位置
するようにパターニングされ、この半導体素子１２のボ
ンディング電極１３とボンディングパッド１１Ａは、金
属細線Ｗを介して電気的に接続されている。

【００３１】また前記導電パターン１１Ａ〜１１Ｄの側
面は、非異方性でエッチングされ、ここではウェットエ
ッチンクで形成されるため湾曲構造を有し、この湾曲構
造によりアンカー効果を発生している。

【００３２】本構造は、半導体素子１２と、複数の導電
パターン１１Ａ〜１１Ｃ、放熱用の電極１１Ｄと、金属
細線Ｗ、絶縁性接着手段ＡＤ、これらを埋め込む絶縁性
樹脂１０で構成される。また半導体素子１２の配置領域
に於いて、導電パターン１１Ｂ〜１１Ｄの上およびその
間の分離溝１４には、前記絶縁性接着手段ＡＤが形成さ
れ、特にエッチングにより形成された分離溝１４に前記
絶縁性接着手段ＡＤが設けられる。そして、導電パター
ン１１Ａ〜１１Ｄの裏面が露出される様に、絶縁性樹脂
１０で封止されている。

【００３３】絶縁性接着手段としては、絶縁材料から成
る接着剤、接着性の絶縁シートが好ましい。また後の製
造方法により明らかになるが、ウェハ全体に貼着でき、
且つホトリソグラフィによりパターニングできる材料が
好ましい。

【００３４】また絶縁性樹脂１０としては、エポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン
サルファイド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
また絶縁性樹脂は、金型を用いて固める樹脂、ディッ
プ、塗布をして被覆できる樹脂であれば、全ての樹脂が
採用できる。

【００３５】また導電パターン１１Ａ〜１１Ｄとして
は、Ｃｕを主材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導
電箔、またはＦｅ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｃｕの積層体、Ａ
ｌ−Ｃｕ−Ａｌの積層体等を用いることができる。もち
ろん、他の導電材料でも可能であり、特にエッチングで
きる導電材、レーザで蒸発する導電材が好ましい。また
ハーフエッチング性、メッキの形成性、熱応力を考慮す
ると圧延で形成されたＣｕを主材料とする導電材料が好
ましい。

【００３６】本発明では、絶縁性樹脂１０および絶縁性
接着手段ＡＤが前記分離溝１４にも充填されているため
に、導電パターンの抜けを防止できる特徴を有する。ま
たエッチングとしてドライエッチング、あるいはウェッ
トエッチングを採用して非異方性的なエッチングを施す
ことにより、導電パターンの側面を湾曲構造とし、アン
カー効果を発生させることもできる。その結果、導電パ
ターン１１Ａ〜１１Ｄが絶縁性樹脂１０から抜けない構
造を実現できる。

【００３７】しかも導電パターン１１Ａ〜１１Ｄの裏面
は、パッケージの裏面に露出している。よって、放熱用
の電極１１Ｄの裏面は、実装基板上の電極と固着でき、
この構造により、半導体素子１２から発生する熱は、実
装基板上の電極に放熱でき、半導体素子１２の温度上昇
を防止でき、その分半導体素子１２の駆動電流を増大で
きる構造が実現できる。また放熱用の電極１１Ｃと実装
基板上の回路パターン１９Ｂを熱的に結合させる方法と
して、ロウ材または導電ペーストで接続しても良いし、
シリコーン等の熱伝導の優れた絶縁材料を間に配置して
も良い。

【００３８】本半導体装置は、導電パターン１１Ａ〜１
１Ｄを封止樹脂である絶縁性樹脂１０で支持しているた
め、支持基板が不要となる。この構成は、本発明の特徴
である。従来の技術の欄でも説明したように、従来の半
導体装置の導電路は、支持基板（フレキシブルシート、
プリント基板またはセラミック基板）で支持されていた
り、リードフレームで支持されているため、本来不要に
しても良い構成が付加されている。しかし、本回路装置
は、必要最小限の構成要素で構成され、支持基板を不要
としているため、薄型・軽量となり、しかも材料費も必
要最小限しかかからないため安価となる特徴を有する。

【００３９】また、パッケージの裏面は、導電パターン
１１Ａ〜１１Ｄが露出している。この領域に例えば半田
等のロウ材を被覆すると、放熱用の電極１１Ｄの方が面
積が広いため、ロウ材が厚く濡れる。そのため、実装基
板上に固着させる場合、外部接続電極１１Ｃ裏面のロウ
材が実装基板上の電極に濡れず、接続不良になってしま
う場合が想定される。

【００４０】これを解決するために、半導体装置１５の
裏面に絶縁被膜１６を形成している。図２Ａで示した点
線の○は、絶縁被膜１６から露出した外部接続電極１１
Ｃ…、放熱用の電極１１Ｄを示すものである。つまりこ
の○以外は絶縁被膜１６で覆われ、○の部分のサイズが
実質同一サイズであるため、ここに形成されたロウ材の
厚みは実質同一になる。これは、半田印刷後、リフロー
後でも同様である。またＡｇ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ等の導
電ペーストでも同様のことが言える。この構造により、
電気的接続不良も抑制できる。また放熱用の電極１１Ｄ
の露出部１７は、半導体素子の放熱性が考慮され、外部
接続電極１１Ｃの露出サイズよりも大きく形成されても
良い。また外部接続電極１１Ｃ…は全てが実質同一サイ
ズであるため、外部接続電極１１Ｃ…は全領域に渡り露
出され、放熱用の電極１１Ｄの裏面の一部が外部接続電
極１１Ｃと実質同一サイズで絶縁被膜１６から露出され
ても良い。

【００４１】また絶縁被膜１６を設けることにより、実
装基板に設けられる配線を本半導体装置の裏面に延在さ
せることができる。一般に、実装基板側に設けられた配
線は、前記半導体装置の固着領域を迂回して配置される
が、前記絶縁被膜１６の形成により迂回せずに配置でき
る。しかも絶縁性樹脂１０、絶縁性接着手段ＡＤが導電
パターンよりも飛び出しているため、実装基板側の配線
と導電パターンとの間に隙間を形成でき、短絡を防止す
ることができる。半導体モジュール１５Ａを説明する第２の実施の形態従来は、図１９、図２０に示すように半田ボール５５を
介したパスが放熱に寄与していた。しかし本半導体モジ
ュール１５Ａは、図１に示すように、外部接続電極１１
Ｃを介した第１の放熱パス、放熱手段ＲＤ介した第２の
放熱パスおよび／または放熱用の電極１１Ｄを介した第
３の放熱パスを有し、これらにより半導体素子の駆動能
力をより向上できるものである。尚、第１の放熱パス
は、二点鎖線の矢印で、第２の放熱パスは一点鎖線の矢
印で、第３の放熱パスは、実線の矢印で示した。

【００４２】図１に於いて、外部接続電極１１Ｃは、実
装基板１８に形成された第１の回路パターン１９Ａと電
気的に接続され、放熱用の電極１１Ｄは、実装基板１８
に形成された第２の回路パターン１９Ｂと接続されてい
る。ここでは外部接続手段２３としてロウ材を用いたた
め、放熱用の電極１１Ｄと第２の回路パターン１９Ｂ
は、ロウ材を介して熱的に結合されている。また放熱手
段ＲＤとして一般の放熱フィンを採用した。特に半導体
素子と放熱手段ＲＤとの間は、絶縁性樹脂１０の厚みを
コントロールでき、更にはこの絶縁性樹脂１０にフィラ
ーを混入させることもでき、半導体素子の熱を効率よく
放出することができる。

【００４３】また図１Ｂに、実装基板１８に形成される
回路パターンを示した。この回路パターン１９には、流
れ防止膜ＤＭ２が形成され、半導体装置１５Ａと実装基
板１８の間隔を所望の値に維持している。

【００４４】この流れ防止膜ＤＭ２は、本発明のポイン
トである。外部接続手段２３としては、半田、半田ボー
ル等のロウ材、導電ペーストまたは異方性導電性樹脂、
異方性導電ボール等が考えられる。しかし半田は溶融時
に流動性を示し、導電ペーストは、印刷や塗布時に流動
性を示す。また異方性導電性樹脂も塗布時に流動性を示
す。この流動性があると、外部接続手段２３の材料は、
配線Ｌの方に流れ出し、固化した後の厚みが薄くなって
しまう。そこでこれら流動性を示す外部接続手段２３を
堰き止めるために流れ防止膜ＤＭ２を設けている。

【００４５】この流れ防止膜ＤＭ２のパターンは、色々
考えられるが、ここでは第１の回路パターンに配置する
例として三例、第２の回路パターンとして一例を示し
た。

【００４６】第１の回路パターン１９Ａは、外部接続手
段２３が固着されるパッドＰと配線Ｌに分けられる。そ
してタイプＡは、パッドＰの周囲に流れ防止膜ＤＭ２を
配置し、パッドＰの中央が露出されるように形成されて
いる。タイプＢは、タイプＡに加え、配線にも流れ防止
膜ＤＭ２が配置されたものである。更にタイプＣは、パ
ッドＰと配線Ｌの境界に流れ防止膜ＤＭ２を配置するも
のである。

【００４７】第２の回路パターン１９Ｂは、放熱用の電
極１１Ｄと熱的に結合される導電パターンである。ここ
では、放熱用の電極１１Ｄと実質同じサイズに設定され
ているが、パッドＰと第２の回路パターン１９Ｂとの間
に別の配線を延在させたい等の設計上の理由から、第２
の回路パターン１９Ｂのサイズを小さくしたり、矩形以
外の形にしても良い。

【００４８】ここでもハッチングで示すように流れ防止
膜ＤＭ２が形成されている。本来、放熱用の電極１１Ｄ
と同じサイズの第２の回路パターン１９Ｂが全域に渡り
放熱用の電極１１Ｄと熱的に結合されることが好まし
い。しかし半田等のロウ材、導電ペースト等を採用して
熱的に結合させる場合、これらの材料の流動性、表面張
力が問題となる。例えば、半田を例に取り上げると、濡
れる面積がそれぞれ異なると、それぞれその厚みを均等
にする事が困難であり、半導体装置との接続不良が発生
する危険がある。よって、好ましくは、第１の回路パタ
ーン１９の露出サイズと第２の回路パターンの露出サイ
ズは、実質統一された方がよい。

【００４９】また図面では省略したが、実装基板１８の
全域に流れ防止膜を形成し、回路パターン１９Ａ、１９
Ｂの接合部だけを露出させても良い。

【００５０】また第２の回路パターンと放熱用の電極１
１Ｄの熱的結合としては、フィラー入りの絶縁ペースト
が考えられる。この場合、放熱用の電極１１Ｄの実質全
域が絶縁被膜１６から露出され、第２の回路パターン１
９Ｂ全域と前記ペーストを介して熱的に結合されても良
い。

【００５１】よって、第２の回路パターン１９Ｂと放熱
用の電極１１Ｄを結合させる方法、パッケージの外に放
熱手段ＲＤを取り付ける手段の少なくとも一つを採用す
ることにより、半導体装置の発熱を抑制でき、更にはモ
ジュール全体の発熱も抑制できる。もちろん、実装基板
１８の上には、他のＩＣ、ＴＲ、受動素子が固着され、
配線Ｌと電気的に接続されても良い。半導体装置１５の製造方法を説明する第３の実施の形態本製造方法は、図１や図２の半導体装置１５の製造方法
を示すものであり、図３から図７は、図２ＡのＡ−Ａ線
に対応する断面図である。

【００５２】まず図３の様に導電箔２０を用意する。厚
さは、１０μｍ〜３００μｍ程度が好ましく、ここでは
７０μｍの圧延銅箔を採用した。続いてこの導電箔２０
の表面に、耐エッチングマスクとして導電被膜２１また
はホトレジストを形成する。尚、このパターンは、図２
Ａのボンディングパッド１１Ａ…、配線１１Ｂ…、外部
接続電極１１Ｃ…、放熱用の電極１１Ｄ…と同一パター
ンである。また導電被膜２１の代わりにホトレジストを
採用する場合、ホトレジストの下層には、少なくともボ
ンディングパッドに対応する部分にＡｕ、Ａｇ、Ｐｄま
たはＮｉ等の導電被膜が形成される。これは、ボンディ
ングを可能とするために設けられるものである。（以上
図３を参照）続いて、前記導電被膜２１またはホトレジ
ストを介して導電箔２０をハーフエッチングし分離溝１
４を形成する。エッチング深さは、導電箔２０の厚みよ
りも浅ければよい。尚、エッチングの深さが浅ければ浅
いほど、微細パターンの形成が可能である。

【００５３】そしてハーフエッチングすることにより、
導電パターン１１Ａ〜１１Ｄが導電箔２０の表面に凸状
に現れる。尚、導電箔２０は、前述したように、ここで
は圧延で形成されたＣｕを主材料とするＣｕ箔を採用し
た。しかしＡｌから成る導電箔、Ｆｅ−Ｎｉ合金から成
る導電箔、Ｃｕ−Ａｌの積層体、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌの積
層体でも良い。特に、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌの積層体は、熱
膨張係数の差により発生する反りを防止できる。

【００５４】そして図２の点線で示す部分に、絶縁性接
着手段ＡＤを形成する。この絶縁性接着手段ＡＤは、放
熱用の電極１１Ｄと外部接続電極１１Ｃの分離溝１４、
放熱用の電極１１Ｄと配線１１Ｂの間の分離溝１４、お
よびこれらの上に設けられる。（以上図４を参照）続いて絶縁性接着手段ＡＤが設けられた一領域に半導体
素子１２を固着し、半導体素子１２のボンディング電極
１３とボンディングパッド１１Ａを電気的に接続する。
図面では、半導体素子１２がフェィスアップで実装され
るため、接続手段として金属細線Ｗが採用される。

【００５５】このボンデイングに於いて、ボンディング
パッド１１Ａ…は導電箔２０と一体であり、しかも導電
箔２０の裏面は、フラットであるため、ボンディングマ
シーンのテーブルに面で当接される。従って導電箔２０
がボンディングテーブルに完全に固定されれば、ボンデ
ィングパッド１１Ａ…の位置ずれもなく、ボンディング
エネルギーを効率よく金属細線Ｗとボンディングパッド
１１Ａ…に伝えることができる。よって、金属細線Ｗの
固着強度を向上させて接続することができる。ボンディ
ングテーブルの固定は、例えばテーブル全面に複数の真
空吸引孔を設けることで可能となる。また上から導電箔
２１を押さえても良い。

【００５６】また、支持基板を採用することなく半導体
素子を実装でき、半導体素子１２の高さは、その分低く
配置される。よって後述するパッケージ外形の厚さを薄
くすることが出来る。（以上図５を参照）そしてハーフエッチングされて形成された導電パターン
１１Ａ〜１１Ｄ…、半導体素子１２、および金属細線Ｗ
を覆うように絶縁性樹脂１０が形成される。絶縁性樹脂
としては、熱可塑性、熱硬化性のどちらでも良い。

【００５７】また、トランスファーモールド、インジェ
クションモールド、ディッピングまたは塗布により実現
できる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂がトランスファーモールドで実現でき、液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂はイ
ンジェクションモールドで実現できる。

【００５８】本実施の形態では、絶縁性樹脂の厚さは、
金属細線Ｗの頂部から上に約１００μｍが被覆されるよ
うに調整されている。この厚みは、半導体装置の強度を
考慮して厚くすることも、薄くすることも可能である。

【００５９】尚、樹脂注入に於いて、導電パターン１１
Ａ〜１１Ｄは、シート状の導電箔２０と一体で成るた
め、導電箔２０のずれが無い限り、導電パターン１１Ａ
〜１１Ｄの位置ずれは全くない。

【００６０】以上、絶縁性樹脂１０には、凸部として形
成された導電パターン１１Ａ〜１１Ｄ、半導体素子１２
が埋め込まれ、凸部よりも下方の導電箔２０が裏面に露
出されている。（以上図６を参照）続いて、前記絶縁性樹脂１０の裏面に露出している導電
箔２０を取り除き、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄを個々
に分離する。

【００６１】ここの分離工程は、色々な方法が考えら
れ、裏面をエッチングにより取り除いて分離しても良い
し、研磨や研削で削り込んでも分離しても良い。また、
両方を採用しても良い。例えば、絶縁性樹脂１０が露出
するまで削り込んでいくと、導電箔２０の削りカスや外
側に薄くのばされたバリ状の金属が、絶縁性樹脂１０や
絶縁性接着手段ＡＤに食い込んでしまう問題がある。そ
のため、エッチングによりボンディングパッド１１…を
分離すれば、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄの間に位置す
る絶縁性樹脂１０や絶縁性接着手段ＡＤの表面に、導電
箔２０の金属が食い込むこと無く形成できる。これによ
り、微細間隔の導電パターン１１Ａ〜１１Ｄ同士の短絡
を防止することができる。

【００６２】また半導体装置１５と成る１ユニットが複
数形成されている場合は、この分離の工程の後に、ダイ
シング工程が追加される。

【００６３】ここではダイシング装置を採用して個々に
分離しているが、チョコレートブレークでも、プレスや
カットでも可能である。

【００６４】ここでは、分離され裏面に露出した導電パ
ターン１１Ａ〜１１Ｄに絶縁被膜１６を形成し、図２Ａ
の点線の丸で示した部分が露出されるように絶縁被膜１
６がパターニングされる。そしてこの後、矢印で示す部
分でダイシングされ半導体装置となる。

【００６５】尚、半田２１は、ダイシングされる前、ま
たはダイシングされた後に形成されても良い。（以上図
７を参照）以上の製造方法により導電パターン、半導体素子が絶縁
性樹脂に埋め込まれた軽薄短小のパッケージが実現でき
る。

【００６６】尚、図４〜図５に示す絶縁性接着手段ＡＤ
は、半導体素子１２が個々に分離される前のウェハの段
階で貼り合わせても良い。つまりウェハの段階で、ウェ
ハ裏面にシート状の接着剤を形成し、ダイシング時に、
シートと一緒にウェハを切断すれば、図４の工程で示
す、絶縁性接着手段ＡＤを導電箔２０の上に形成する工
程が不要となる。次に、以上の製造方法により発生する
効果を説明する。

【００６７】まず第１に、導電パターンは、ハーフエッ
チングされ、導電箔と一体となって支持されているた
め、従来支持用に用いた基板を無くすことができる。

【００６８】第２に、導電箔には、ハーフエッチングさ
れて凸部となったボンディングパッドが形成されるた
め、ボンディングパッドの微細化が可能となる。従って
幅、間隔を狭くすることができ、より平面サイズの小さ
いパッケージが形成できる。

【００６９】第３に、導電パターン、半導体素子、接続
手段および封止材で構成されるため、必要最小限で構成
でき、極力無駄な材料を無くすことができ、コストを大
幅に抑えた薄型の半導体装置が実現できる。

【００７０】第４に、ボンディングパッドは、ハーフエ
ッチングで凸部と成って形成され、個別分離は封止の後
に行われるため、タイバー、吊りリードは不要となる。
よって、タイバー（吊りリード）の形成、タイバー（吊
りリード）のカットは、本発明では全く不要となる。

【００７１】第５に、凸部となった導電パターンが絶縁
性樹脂に埋め込まれた後、絶縁性樹脂の裏面から導電箔
を取り除いて、導電パターンを分離しているため、従来
のリードフレームのように、リードとリードの間に発生
する樹脂バリを無くすことができる。

【００７２】第６に、半導体素子は、絶縁性接着手段を
介して放熱用の電極と固着され、この放熱用の電極が裏
面から露出するので、本半導体装置から発生する熱を、
本半導体装置の裏面から効率よく放出することができ
る。更には、絶縁性接着手段にＳｉ酸化膜や酸化アルミ
ニウム等のフィラーが混入されることで更にその放熱性
が向上される。またフィラーサイズを統一すれば、半導
体素子１２と導電パターンとの隙間を一定に保つことが
出来る。半導体装置１５を説明する第４の実施の形態まず図８は、放熱手段ＲＤが設けられた半導体モジュー
ル１５Ａを示し、図９Ａは、図８に用いられた半導体装
置１５の平面図であり、図９Ｂは、Ａ−Ａ線の断面図で
ある。

【００７３】尚、図に於いて、半導体素子１２をフェイ
スダウンで実装した事、導電パターンの上に流れ防止膜
ＤＭ１を配置した事、絶縁性接着手段ＡＤの代わりにア
ンダーフィル材ＡＦを採用した事以外は、実質同一であ
るため、この点について述べる。

【００７４】まず半導体素子１２のボンディング電極１
３とパッド１１Ａは、半田等のロウ材、導電ペースト、
異方性導電性樹脂等の電気的接続手段ＳＤを介して電気
的に接続されている。

【００７５】また、電気的接続手段ＳＤの流れを防止す
るために、導電パターンには流れ防止膜ＤＭ１が設けら
れている。例えば、電気的接続手段ＳＤとして半田を例
にあげれば、図９Ｂに示すように導電パターン１１Ａ〜
１１Ｃの少なくとも一部に流れ防止膜ＤＭ１を形成し、
半田の流れを阻止している。流れ防止膜としては、半田
との濡れ性が悪い膜、例えば高分子膜（半田レジスト）
またはＮｉ酸化膜等である。

【００７６】この流れ防止膜は、少なくとも半田が配置
される領域の周囲に設けられ、半田等のロウ材、Ａｇペ
ースト等の導電ペースト、導電性樹脂の流れを防止する
ものであり、これらの電気的接続手段に対して濡れ性が
悪いものである。例えば、半田が設けられた場合、半田
が溶けた際に流れ防止膜ＤＭ１で堰き止められ、表面張
力によりきれいな半球の半田が形成される。またこの半
田が付く半導体素子のボンディング電極１３の周囲は、
パシベーション膜が形成されるため、ボンディング電極
だけに半田が濡れる。よって半導体素子とパッドを半田
を介して接続すると、半田は貝柱状に一定の高さで維持
される。また半田の量でこの高さも調整可能なので、半
導体素子と導電パターンの間に一定の隙間を設けること
ができ、この間に洗浄液を浸入させたり、また粘性の低
い接着剤（ここではアンダーフィル材）も浸入させるこ
とが可能となる。更に、接続領域以外を全て流れ防止膜
ＤＭ１で被覆することにより、アンダーフィル材ＡＦと
の接着性を向上させることも可能となる。

【００７７】本構造は、半導体素子１２と、複数の導電
パターン１１Ａ〜１１Ｃ、放熱用の電極１１Ｄと、アン
ダーフィル材ＡＦ、これらを埋め込む絶縁性樹脂１０で
構成される。また前述したように半導体素子１２の配置
領域に於いて、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄの上および
これらの間の分離溝には、前記アンダーフィル材ＡＦが
充填される。特にエッチングにより形成された分離溝１
４に前記アンダーフィル材ＡＦが充填され、これらを含
む全てが絶縁性樹脂１０で封止されている。そして絶縁
性樹脂１０やアンダーフィル材ＡＦにより前記導電パタ
ーン１１Ａ〜１１Ｄ、半導体素子１２が支持されてい
る。

【００７８】このアンダーフィル材ＡＦとしては、半導
体素子と導電パターンの隙間に浸透できる材料が好まし
く、更にはスペーサとして機能し、熱伝導に寄与するフ
ィラーが混入されても良い。

【００７９】本発明では、絶縁性樹脂１０およびアンダ
ーフィル材ＡＦが前記分離溝１４にも充填されているた
めに、アンカー効果により導電パターンの抜けを防止で
きる特徴を有する。またエッチングとしてドライエッチ
ング、あるいはウェットエッチングを採用して非異方性
的なエッチングを施すことにより、パッド１１Ａ…の側
面を湾曲構造にできる。その結果、導電パターン１１Ａ
〜１１Ｄがパッケージから抜けない構造を実現できる。

【００８０】しかも導電パターン１１Ａ〜１１Ｄの裏面
は、絶縁性樹脂１０から露出している。特に、放熱用の
電極１１Ｄの裏面は、図８の様に、実装基板１８上の第
２の回路パターン１９Ｂと固着できる。この構造によ
り、半導体素子１２から発生する熱を実装基板１８上の
第２の回路パターン１９Ｂに放熱でき、半導体素子１２
の温度上昇を防止でき、その分半導体素子１２の駆動電
流を増大させることができる。尚、放熱性が考慮されな
い場合、放熱用の電極１１Ｄを省略しても良い。この時
は、実装基板１８の第２の回路パターン１９Ｂは、省略
される。

【００８１】本半導体装置は、導電パターン１１Ａ〜１
１Ｄを封止樹脂である絶縁性樹脂１０やアンダーフィル
材ＡＦで支持しているため、支持基板が不要となる。こ
の構成は、本発明の特徴である。従来の技術の欄でも説
明したように、従来の半導体装置の銅箔パターンは、支
持基板（フレキシブルシート、プリント基板またはセラ
ミック基板）で支持されていたり、リードフレームで支
持されているため、本来不要にしても良い構成が付加さ
れている。しかし、本回路装置は、必要最小限の構成要
素で構成され、支持基板を不要としているため、薄型・
軽量となり、しかも材料費が必要最小限ですむため、安
価となる特徴を有する。

【００８２】また従来は、図２０に示すように半田ボー
ル５５を介したパスが放熱に寄与していた。しかし本半
導体モジュール１５Ａは、外部接続電極１１Ｃ、ロウ材
を介した第１の放熱パス、放熱手段ＲＤ介した第２の放
熱パスおよび／または放熱用の電極１１Ｄ、ロウ材を介
した第３の放熱パスを有し、これらにより半導体素子の
駆動能力をより向上できるものである。

【００８３】また半導体素子１２の裏面は、絶縁性樹脂
膜１０から露出させても良い。露出させることにより放
熱手段ＲＦと半導体素子１２の熱的結合をより向上させ
ることができる。ただし、放熱手段と半導体素子１２が
電気的に結合されるとまずい場合は、その間にシリコー
ン樹脂等の絶縁材が設けられる。このシリコーン樹脂
は、熱に強く、フィラーが混入されていることにより熱
伝導が優れているため、従来から多用されているもので
ある。

【００８４】更に、アンダーフィル材ＡＦは、半導体素
子の裏面を被覆するように塗布されても良い。

【００８５】尚、図８Ｂは、図１Ｂと同じであるため、
ここでの説明は省略する。半導体装置の製造方法を説明する第５の実施の形態本製造方法は、図９の半導体装置の製造方法を示すもの
であり、図１０から図１４は、図９ＡのＡ−Ａ線に対応
する断面図である。工程は、前実施の形態と同一である
ため、異なる部分のみ詳述する。

【００８６】まず図１０の様に導電箔２０を用意する。
続いてこの導電箔２０の表面に、耐エッチングマスクと
して導電被膜２１またはホトレジストを形成する。（以
上図１０を参照）続いて、パターン化された導電被膜２１の上に流れ防止
膜ＤＭ１を形成し、ハーフエッチングをする。この場
合、パターニングされたホトレジストを介してエッチン
グされる。尚、導電被膜２１をマスクにしてハーフエッ
チングし、この後に流れ防止膜ＤＭ１を形成しても良
い。

【００８７】そしてハーフエッチングすることにより、
導電パターン１１Ａ〜１１Ｄが導電箔２０の表面に凸状
に現れる。

【００８８】尚、図１５に流れ防止膜の形状を示す。図
１Ｂと同様にロウ材の接続部が露出するように流れ防止
膜ＤＭ１が形成される。ここでは、Ａ〜Ｅの５つのパタ
ーンが形成されているが、これらの一つが選択される。
Ａに示すパターンは、パッド１１Ａと配線１１Ｂの境界
に流れ防止膜ＤＭ１が設けられ、パッド１１Ａの実質全
域に電気的接続手段が形成されるものである。また配線
１１Ｂの全域または外部接続電極１１Ｃも含めて流れ防
止膜ＤＭ１が形成されても良い。Ｂは、パッドに流れ防
止膜ＤＭ１が形成され、電気的接続手段が設けられる部
分が取り除かれているものである。Ｃは、タイプＢの形
成領域に加え配線１１Ｂ、外部接続電極１１Ｃも流れ防
止膜ＤＭ１が形成されているものである。Ｄは、タイプ
Ｃの開口部が矩形から円形になったものである。更にＥ
は、パッドの上に、リング状に流れ防止膜ＤＭ１が形成
されたものである。尚、パッド１１Ａは、矩形で示され
ているが、円形でも良い。この流れ防止膜ＤＭ１は、半
田等のロウ材、Ａｇペースト等の導電ペースト、導電性
樹脂の流れを防止するものであり、これらの電気的接続
手段に対して濡れ性が悪いものである。例えば、半田が
タイプＤに設けられた場合、半田が溶けた際、流れ防止
膜ＤＭで堰き止められ、表面張力によりきれいな半球が
形成される。またこの半田が付く半導体素子のボンディ
ング電極１３の周囲は、パシベーション膜が形成される
ため、ボンディング電極にだけで濡れる。よって半導体
素子とパッドを半田を介して接続すると、貝柱状に一定
の高さを維持して固着できる。また半田の量でこの高さ
も調整可能なので、半導体素子と導電パターンの間に一
定の隙間を設けることができ、この間に洗浄液を浸入さ
せることも可能となる。またアンダーフィル材ＡＦの様
な粘性の低い接着剤も浸入させることが可能となる。更
に、図１５に於いて接続領域以外を全て流れ防止膜ＤＭ
で被覆することにより、アンダーフィル材ＡＦや絶縁性
樹脂１０との接着性を向上させることも可能となる。
（図１１を参照）続いて半導体素子１２をフェイスダウ
ンで固着し、半導体素子１２のボンディング電極１３と
パッド１１Ａを電気的に接続し、その後アンダーフィル
材ＡＦを設ける。ここでは、流れ防止膜ＤＭ１が形成さ
れるため、ロウ材ＳＤの流れを防止することができる。
特にロウ材を採用する場合、ロウ材と濡れ性の良くない
流れ防止膜ＤＭを採用すると、配線１１Ｂの方にロウ材
が流れず、固着後もロウ材の厚みを維持することができ
る。

【００８９】次に、半田の固着方法について説明する。
一般には、ボンディング電極１３側に半田ボールを付け
た半導体素子１２を用意し、パッド１１Ａ側に半田ペー
ストを設け、この半田ペーストの粘着力で半導体素子１
２を仮接着する。そして炉に入れて半田溶融させる。流
れ防止膜ＤＭ１が形成されているので、半田が流れず所
望の厚みで維持される。

【００９０】また流れ防止膜ＤＭが形成されているの
で、パッド１１Ａ側に半球状のロウ材を固着形成してか
ら、半田ボールの形成されていない半導体素子１２を搭
載し、固着しても良い。

【００９１】またこの逆も可能である。つまり半田ボー
ルの形成された半導体素子１５を用意し、炉に入れて半
田固着する方法である。

【００９２】この様に半田固着された後、半導体素子１
２と導電箔２０の間を洗浄し、前記アンダーフィル材Ａ
Ｆを塗布し、半導体素子１２と導電パターン１１Ａ〜１
１Ｄの間に浸透させる。半田ＳＤが所望の厚みに形成さ
れるため、前記洗浄液の浸透性が改善され、更にアンダ
ーフィル材の浸透性も向上される。これにより、半導体
素子１２の固着、パシベーションが可能となる。（以上
図１２を参照）そして全体を覆うように絶縁性樹脂１０が形成される。
特にアンダーフィル材を採用しない場合、半導体素子と
導電パターンの間に溶融された絶縁性樹脂１０が入りや
すくなり、空孔のない封止が可能となる。

【００９３】また半導体素子１２の裏面と金型を当接す
れば、半導体素子の裏面をパッケージから露出させるこ
とも可能である。特に半導体素子の裏面に形成される絶
縁性樹脂１０を薄くしたり、または半導体素子の裏面を
露出させ、ここの部分に放熱板ＲＤを配置することによ
り、更に半導体素子の熱を放出できる構造が取れる。

【００９４】図１３Ｂに於いて、半導体素子１２裏面の
露出方法を示した。Ｄ１は上金型、Ｄ２は下金型、ＳＨ
は、緩衝用のシートである。一般に、半導体素子１２が
実装された導電箔２０を金型に配置し、半導体素子１２
の裏面が上金型Ｄ１に当接されれば、半導体素子１２の
裏面が絶縁性樹脂１０から露出する。しかし裏面への樹
脂の浸入を防止するには、かなりの圧力が加わり、チッ
プや半田に外力が加わる恐れがある。よってここでは、
緩衝用のシートＳＨを半導体素子１２の裏面に配置し、
外力の緩和を実現している。

【００９５】以上、絶縁性樹脂１０には、凸部として形
成された導電パターン１１Ａ〜１１Ｄ、半導体素子１２
が埋め込まれ、凸部よりも下方の導電箔２０が裏面に露
出されている。（以上図１３参照）続いて、前記絶縁性樹脂１０の裏面に露出している導電
箔２０を取り除き、導電パターン１１Ａ〜１１Ｄを個々
に分離する。

【００９６】また半導体装置１５と成る１ユニットが複
数形成されている場合は、この分離の工程の後に、ダイ
シング工程が追加される。

【００９７】ここではダイシング装置を採用して個々に
分離しているが、チョコレートブレークでも、プレスや
カットでも可能である。

【００９８】またここでは、分離され裏面に露出した導
電パターン１１Ａ〜１１Ｄに絶縁被膜１６を形成し、図
９Ａの点線の丸で示した部分が露出されるようにパター
ニングされ、この後、矢印で示す部分でダイシングされ
半導体装置となる。

【００９９】尚、外部接続手段２３がロウ材で接続され
る場合、電気的接続手段（ロウ材）ＳＤの融点を高くし
た方が良い。

【０１００】図１４Ｂには、マトリックス状に半導体素
子１２が封止された一体物ＰＫを示す。導電パターン１
１Ａ〜１１Ｄが分離されても、複数の半導体素子１２は
絶縁性樹脂で一体となっている。そのため、絶縁被膜１
６の形成、外部接続手段２３の形成がまとめて形成で
き、この後でダイシングすることにより半導体装置１５
が個別分離できる。尚、手間がかかるが、ダイシング後
に絶縁被膜１６、外部接続手段２３を形成しても良い。

【０１０１】以上の製造方法により導電パターン、半導
体素子が絶縁性樹脂に埋め込まれた軽薄短小のパッケー
ジが実現できる。半導体装置を説明する第６の実施の形態図１６に半導体モジュール４０Ａを示す。そしてここに
採用される半導体装置４０を図１７に示す。図１７Ａ
は、その平面図であり、図１７Ｂは、Ａ−Ａ線に於ける
断面図である。

【０１０２】図９では、パッド１１Ａには、配線１１
Ｂ、外部接続電極１１Ｃが一体で形成されていたが、こ
こではパッド１１Ａの裏面が外部接続電極と成ってい
る。

【０１０３】またボンディング電極１３、パッド１１が
矩形で成っているため、絶縁被膜１６から露出するパタ
ーンも同一パターンで形成されている。またアンダーフ
ィル材ＡＦの固着性が考慮されて、放熱用の電極１１Ｄ
が複数に分割されるように溝４３が形成されている。半導体装置を説明する第７の実施の形態図１８に半導体モジュールに採用する半導体装置４２を
示す。図１８Ａは、その平面図であり、図１８Ｂは、Ａ
−Ａ線に於ける断面図である。

【０１０４】ここでは、図１７のフェイスダウン型に対
しフェイスアップ型を示した。ボンディングパッド１１
Ａの裏面が外部接続電極に成る点を除いて、図２の構
造、図３〜図７の製造方法と実質同じであり、ここで
は、その説明を省略する。

【０１０５】この図１７、図１８の実施の形態では、配
線と外部接続電極が設けられない分、放熱用の電極１１
Ｄを拡大できる。よって半導体素子の放熱が向上する。
以上、全ての実施の形態に於いて、半導体素子は、Ｔ
Ｒ、ＩＣ、ＬＳＩ等で有効である。特に発熱により特性
が低下するもの、発熱を抑えて特性を向上させなければ
ならない素子に適している。ＣＰＵ、マイコン、メモリ
等は、実装基板に載せられ、コンピュータ等のセットに
組み込まれる。そして演算スピードを向上させるため
に、いかに素子の熱を放出するか苦慮している。しかし
これら実施の形態を採用することにより、発熱を大幅に
抑えられ、そのスピードを向上させることが出来る。ま
た求められる能力により、放熱手段ＲＤと放熱用の電極
１１Ｄを両者共に採用しても良いし、どちらか一方を採
用しても良い。

【０１０６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、支持基板を採用しなくても、アイランド状に形成
された導電パターンが厚みを持った導電箔で絶縁性接着
手段（またはアンダーフィル材）および絶縁性樹脂に埋
め込まれて構成されるため、薄型の半導体装置および半
導体モジュールが実現できる。また半導体素子の裏面に
位置する放熱用の電極が露出しているため、半導体素子
の放熱を改善することが出来る。

【０１０７】また導電パターン、半導体素子および絶縁
性樹脂の必要最小限で構成され、資源に無駄のない回路
装置となる。よって完成するまで余分な構成要素が無
く、コストを大幅に低減できる半導体装置、半導体モジ
ュールを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体モジュールを説明する図であ
る。

【図２】図１に採用される半導体装置を説明する図であ
る。

【図３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図４】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図５】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図６】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図７】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。

【図８】本発明の半導体モジュールを説明する図であ
る。

【図９】図８に採用する半導体装置を説明する図であ
る。

【図１０】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図
である。

【図１１】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図
である。

【図１２】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図
である。

【図１３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図
である。

【図１４】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図
である。

【図１５】導電パターンに形成される流れ防止膜を説明
する図である。

【図１６】本発明の半導体装置を説明する図である。

【図１７】本発明の半導体装置を説明する図である。

【図１８】本発明の半導体装置を説明する図である。

【図１９】従来の半導体装置を説明する図である。

【図２０】従来の半導体装置を説明する図である。

【符号の説明】

１０絶縁性樹脂１１Ａボンディングパッド１１Ｂ配線１１Ｃ外部接続電極１１Ｄ放熱用の電極１２半導体素子１３ボンディング電極１４分離溝１５半導体装置１５Ａ半導体モジュール１６絶縁被膜１７露出部ＡＤ絶縁性接着手段ＡＦアンダーフィル材ＤＭ流れ防止膜ＲＤ放熱手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 1/18 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｊ (72)発明者阪本純次大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者岡田幸夫大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者五十嵐優助大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者前原栄寿大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者高橋幸嗣群馬県伊勢崎市喜多町29番地関東三洋電子株式会社内Ｆターム(参考） 5E336 AA04 BB01 BC31 BC34 CC34 CC58 EE03 GG03 GG06 GG12 5E338 AA01 BB63 BB71 CC08 CD23 CD25 EE02 EE33 EE53 5F036 AA01 BA23 BB08 BE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子と熱的に結合され、前記半導
体素子を封止する絶縁性樹脂から裏面が露出された放熱
用の電極を有する半導体装置と、前記半導体装置が実装
された実装基板とを有する半導体モジュールであり、前記放熱用の電極と熱的に結合される回路パターンが前
記実装基板に設けられることを特徴とした半導体モジュ
ール。
【請求項２】半導体素子と熱的に結合され、前記半導
体素子を封止する絶縁性樹脂から裏面が露出された放熱
用の電極を有する半導体装置と、前記半導体装置が実装
された実装基板とを有する半導体モジュールであり、前記実装基板に設けられる回路パターンと前記放熱用の
電極は、ロウ材、導電ペーストまたは熱伝導に優れた絶
縁被膜により熱的に結合され、前記放熱用の電極の結合
部に対応する前記回路パターンが露出するように流れ防
止膜が設けられることを特徴とした半導体モジュール。
【請求項３】半導体素子と電気的に接続され、前記半
導体素子を封止する絶縁性樹脂から裏面が露出された外
部接続電極を有する半導体装置と、前記外部接続電極と
回路パターンが電気的に接続されることにより前記半導
体装置が実装された実装基板とを有する半導体モジュー
ルであり、前記外部接続電極の接続部に対応する前記回路パターン
が露出するように流れ防止膜が設けられることを特徴と
した半導体モジュール。
【請求項４】前記外部接続電極と前記回路パターン
は、ロウ材、導電ペーストまたは異方性導電性樹脂の外
部接続手段により接続され、前記流れ防止膜は、前記外
部接続手段に対して濡れ性が悪い高分子材料または導電
材料で構成される請求項３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】前記外部接続手段は、ロウ材であり、前
記流れ防止膜は、半田レジストであることを特徴とした
請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項６】前記外部接続手段は、ロウ材であり、前
記流れ防止膜は、Ｎｉの酸化膜であることを特徴とした
請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項７】半導体素子と電気的に接続された外部接
続電極と、前記半導体素子と熱的に結合された放熱用の
電極とを有し、前記半導体素子を封止する絶縁性樹脂か
ら前記外部接続電極の裏面と前記放熱用の電極の裏面が
露出された半導体装置と、前記外部接続電極と電気的に
接続される第１の回路パターンと、前記放熱用の電極と
電気的に接続される第２の回路パターンが設けられた実
装基板とを有する半導体モジュールであり、前記外部接続電極の接続部に対応する前記第１の回路パ
ターンが露出し、前記放熱用の電極の結合部に対応する
前記第２の回路パターンが露出するように流れ防止膜が
設けられることを特徴とした半導体モジュール。
【請求項８】前記半導体素子のボンディング電極と金
属細線を介して接続されるパッドは、配線を介して前記
外部接続電極と一体で構成され、前記パッドの裏面、前
記配線の裏面および前記外部接続電極の裏面は、前記絶
縁性樹脂から露出されることを特徴とした請求項７に記
載の半導体モジュール。
【請求項９】前記半導体素子のボンディング電極とロ
ウ材または導電ペーストを介して接続されるパッドは、
配線を介して前記外部接続電極と一体で構成され、前記
パッドの裏面、前記配線の裏面および前記外部接続電極
の裏面は、前記絶縁性樹脂から露出されることを特徴と
した請求項７に記載の半導体モジュール。
【請求項１０】前記外部接続電極の表面は、前記半導
体素子のボンディング電極と金属細線を介して接続され
ることを特徴とした請求項７に記載の半導体モジュー
ル。
【請求項１１】前記外部接続電極の表面は、前記半導
体素子のボンディング電極とロウ材または導電ペースト
を介して接続されることを特徴とした請求項７に記載の
半導体モジュール。
【請求項１２】前記外部接続電極の接続部に対応する
前記第１の回路パターンの露出形状と、前記放熱用の電
極の結合部に対応する前記第２の回路パターンの露出形
状は、実質一致することを特徴とした請求項８〜請求項
１１のいずれかに記載の半導体モジュール。
【請求項１３】前記半導体装置の上面には放熱手段が
設けられる請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の半
導体モジュール。
【請求項１４】前記半導体素子は、メモリ、マイコン
またはＣＰＵであることを特徴とした請求項１〜請求項
１４のいずれかに記載の半導体モジュール。
【請求項１５】前記パッド、配線または外部接続電極
の側面は、湾曲構造で成ることを特徴とした請求項１〜
請求項１４のいずれかに記載の半導体モジュール。