JP2008016830A - 半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートスプレッダの所望の高さが複数の半導体装置間で相異なる場合でも、半導体装置毎に個別にヒートスプレッダを成型する必要のない低コストでの製造に適した構造の半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、基板１２上に実装された半導体チップ１０と、半導体チップ１０の上部に設けられたヒートスプレッダ２０と、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間に介在し、半導体チップ１０を覆う封止樹脂３０と、を備えている。ヒートスプレッダ２０は、基板１２および半導体チップ１０の何れに対しても非接触の状態にあるとともに、開口部２２を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法に関する。

図１６は、特許文献１に記載された半導体装置を示す断面図である。半導体装置２００においては、基板２０１上に半導体チップ２０２がワイヤボンディングにより実装されている。すなわち、基板２０１と半導体チップ２０２とは、ワイヤ２０５を介して互いに電気的に接続されている。半導体チップ２０２の上部には、ヒートスプレッダ２０３が封止樹脂２０４を介して設けられている。ここで、ヒートスプレッダ２０３の周縁部は屈曲しており、その屈曲部（点線Ｃ１で囲まれた部分）の先端が基板２０１に接続されている。

なお、本発明に関連する先行技術文献としては、特許文献１の他に、特許文献２〜６が挙げられる。
特開平８−１３９２２３号公報 特開２００４−１４０２７５号公報 特開２００１−１０２４９５号公報 特開２０００−７７５７５号公報 特開２００２−２７０６３８号公報 特開２００２−２５２３１３号公報

ところで、図１６の半導体装置２００において、放熱性の観点からは、ヒートスプレッダ２０３を半導体チップ２０２にできるだけ近づけて配置することが好ましい。その一方で、近づけ過ぎると、ヒートスプレッダ２０３がワイヤ２０５に接触し、それによりワイヤ２０５が損傷してしまうおそれがある。したがって、ヒートスプレッダ２０３の高さ、すなわちヒートスプレッダ２０３と半導体チップ２０２との間の間隔の制御は、重要である。

しかしながら、半導体装置２００においては、上述のとおり、ヒートスプレッダ２０３の屈曲部の先端が基板２０１に接続されている。そのため、ヒートスプレッダ２０３の高さは、当該屈曲部の高さによって決まることになる。換言すれば、ヒートスプレッダ２０３の高さは、ヒートスプレッダ２０３自体の形状によって決まるということである。それゆえ、ヒートスプレッダ２０３の所望の高さに応じて、ヒートスプレッダ２０３を成型しなければならない。例えば、ヒートスプレッダの所望の高さが複数の半導体装置間で相異なる場合、半導体装置毎に個別にヒートスプレッダを成型する必要がある。このことは、半導体装置の製造コストの増大につながってしまう。

本発明による半導体装置は、基板上に実装された半導体チップと、上記半導体チップの上部に設けられたヒートスプレッダと、上記半導体チップと上記ヒートスプレッダとの間に介在し、上記半導体チップを覆う封止樹脂と、を備え、上記ヒートスプレッダは、上記基板および上記半導体チップの何れに対しても非接触の状態にあるとともに、開口部を有していることを特徴とする。

この半導体装置においては、基板および半導体チップの何れにもヒートスプレッダが接していない。したがって、図１６で説明した従来の半導体装置とは異なり、ヒートスプレッダの高さがそれ自体の形状によって決まってしまうことがない。このため、ヒートスプレッダの所望の高さに応じてヒートスプレッダを成型する必要がない。例えば、ヒートスプレッダの所望の高さが複数の半導体装置間で相異なる場合であっても、同一形状のヒートスプレッダをそれらの半導体装置に共通に用いることが可能である。

また、本発明による半導体装置の製造装置は、上記半導体装置の製造に用いられる装置であって、上記半導体チップと上記ヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、上記半導体チップが実装された上記基板と上記ヒートスプレッダとを保持する金型を備え、上記金型は、上記ヒートスプレッダの上記開口部を通じて、上記半導体チップと上記ヒートスプレッダとの間の上記間隔に上記封止樹脂を供給する供給部を有することを特徴とする。

この製造装置においては、半導体チップとヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、半導体チップが実装された基板とヒートスプレッダとが金型によって保持される。これにより、ヒートスプレッダの高さの制御を高精度で行うことができる。

また、本発明による半導体装置の製造方法は、上記半導体装置を製造する方法であって、上記半導体チップと上記ヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、上記半導体チップが実装された上記基板と上記ヒートスプレッダとを保持する保持工程と、上記保持工程において保持された上記ヒートスプレッダの上記開口部を通じて、上記半導体チップと上記ヒートスプレッダとの間の上記間隔に上記封止樹脂を供給する供給工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法においては、半導体チップとヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、半導体チップが実装された基板とヒートスプレッダとが保持される。これにより、ヒートスプレッダの高さの制御を高精度で行うことができる。

本発明によれば、低コストでの製造に適した構造の半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法が実現される。

以下、図面を参照しつつ、本発明による半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明による半導体装置の一実施形態を示す断面図である。また、図２は、同半導体装置を示す斜視図である。図２のI−I線に沿った断面が図１に相当する。半導体装置１は、基板１２上に実装された半導体チップ１０と、半導体チップ１０の上部に設けられたヒートスプレッダ２０と、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間に介在し、半導体チップ１０を覆う封止樹脂３０と、を備えている。ヒートスプレッダ２０は、基板１２および半導体チップ１０の何れに対しても非接触の状態にあるとともに、開口部２２を有している。

半導体チップ１０は、ワイヤボンディングによって基板１２上に実装されている。すなわち、半導体チップ１０および基板１２は、ワイヤ９２を介して互いに電気的に接続されている。基板１２としては、例えばガラスエポキシ基板を用いることができる。

図３は、ヒートスプレッダ２０を示す斜視図である。同図からわかるように、ヒートスプレッダ２０は、平板状をしている。また、その略中央に開口部２２が設けられている。

図１および図２に戻って、ヒートスプレッダ２０の上面Ｓ１（半導体チップ１０と反対側の面）のうち、周縁部を含む一部の領域のみが封止樹脂３０で覆われている。ヒートスプレッダ２０の上面Ｓ１のうち、それ以外の領域は、半導体装置１の外部に露出している。上述の開口部２２も、封止樹脂３０で覆われることなく、外部に露出している。また、この開口部２２の内部にも封止樹脂３０が入り込んでいる。ただし、開口部２２の内部に設けられた封止樹脂３０は、凹部３２を有している。この凹部３２は、後述する製造装置の構造的な特徴に由来するものである。

図４および図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照しつつ、本発明による半導体装置の製造装置および製造方法の一実施形態として、半導体装置１の製造工程の一例を説明する。この製造装置は、図４に示すように、ヒートスプレッダストッカ４０、ステージ５０、供給ハンド６０、および金型７０を備えている。本実施形態において金型７０は、上型７２（第１の金型）および下型７４（第２の金型）を含んでいる。上型７２は半導体チップ１０が実装された基板１２を保持する金型であり、下型７４はヒートスプレッダ２０を保持する金型である。

ヒートスプレッダストッカ４０は、ステージ５０に受け渡される複数のヒートスプレッダ２０を積み重ねた状態で収納する。このヒートスプレッダストッカ４０は、ヒートスプレッダ２０の開口部２２を貫く棒状部材４２を有している。ステージ５０には、供給ハンド６０に受け渡される複数のヒートスプレッダ２０が配列される。

供給ハンド６０は、上型７２および下型７４にそれぞれ、半導体チップ１０が実装された基板１２、およびヒートスプレッダ２０を供給する。この供給ハンド６０は、基板１２が載置される面Ｓ２（第１面）と、面Ｓ２と反対側の面であり、ヒートスプレッダ２０が載置される面Ｓ３（第２面）とを有している。供給ハンド６０の面Ｓ３上には、ヒートスプレッダ２０を保持するための爪部６２が設けられている。なお、この爪部６２を設けることは必須ではない。爪部６２を設けない場合、供給ハンド６０は、例えば吸着により、ヒートスプレッダ２０を保持する。

これらのヒートスプレッダストッカ４０、ステージ５０、供給ハンド６０、および金型７０間でのヒートスプレッダ２０等の受け渡しについて説明する。まず、ヒートスプレッダストッカ４０に収納されたヒートスプレッダ２０が順にステージ５０上に配列される（矢印Ａ１）。次に、ステージ５０上のヒートスプレッダ２０が供給ハンド６０によってピックアップされる（矢印Ａ２）。この供給ハンド６０の面Ｓ２上には、半導体チップ１０が実装された基板１２が載置されている。続いて、供給ハンド６０は、その面Ｓ２上の基板１２を上型７２に供給する（矢印Ａ３）。また、供給ハンド６０は、その面Ｓ３上のヒートスプレッダ２０を下型７４に供給する（矢印Ａ４）。その後、上型７２および下型７４を互いに近づける（矢印Ａ５）。以上により、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０とが所定の間隔を空けて対向した状態で、基板１２およびヒートスプレッダ２０がそれぞれ上型７２および下型７４によって保持される。

図５（ａ）を参照しつつ、下型７４の構成をより詳細に説明する。同図は、基板１２およびヒートスプレッダ２０がそれぞれ上型７２および下型７４によって保持された状態を示す断面図であり、図４における矢印Ａ５の後の図に相当する。

下型７４は、供給部７４２、および載置部７４４を有している。供給部７４２は、ヒートスプレッダ２０の開口部２２を通じて、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間の間隔に、後に封止樹脂３０となる封止樹脂３０ａを供給する部分である。載置部７４４は、ヒートスプレッダ２０が載置される部分である。これらの供給部７４２と載置部７４４とは連設されている。

供給部７４２は、載置部７４４に対して突出した中空の突出部７４３を含んでいる。この突出部７４３は、載置部７４４に載置されたヒートスプレッダ２０の開口部２２に入り込むように構成されている。また、突出部７４３は、載置部７４４から遠ざかるにつれて径が小さくなるテーパ状をしている。

載置部７４４は、下型７４の底面Ｓ４よりも高い位置に設けられている。下型７４は、載置部７４４に載置されるヒートスプレッダ２０の載置部７４４側の面のうち、周縁部を含む一部領域が、載置部７４４から食み出すように構成されている。

かかる構成の下型７４においては、図５（ａ）に示すように、上述の供給部７４２を通じて、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間の間隔に封止樹脂３０ａが供給される。図５（ｂ）に示すように、封止樹脂３０ａの供給を続けると、封止樹脂３０ａの圧力によって、ヒートスプレッダ２０が載置部７４４に押し付けられる。これにより、ヒートスプレッダ２０が下型７４によって強固に保持された状態となる。さらに供給を続けると、図５（ｃ）に示すように、封止樹脂３０ａがヒートスプレッダ２０の側面を覆うようになり、それにより下型７４によるヒートスプレッダ２０の保持が一層強固となる。

上型７２と下型７４との間の領域を満たすまで封止樹脂３０の供給を続けた後、上型７２および下型７４を外すことにより、図１，２に示した半導体装置１が得られる。ここで、半導体装置１における封止樹脂３０の凹部３２は、下型７４の突出部７４３に由来したものであることがわかる。すなわち、凹部３２は、下型７４を外すときに生じた、突出部７４３の痕跡である。

本実施形態の効果を説明する。半導体装置１においては、基板１２および半導体チップ１０の何れにもヒートスプレッダ２０が接していない。したがって、図１６で説明した従来の半導体装置とは異なり、ヒートスプレッダ２０の高さがそれ自体の形状によって決まってしまうことがない。このため、ヒートスプレッダ２０の所望の高さに応じてヒートスプレッダ２０を成型する必要がない。例えば、ヒートスプレッダ２０の所望の高さが複数の半導体装置間で相異なる場合であっても、同一形状のヒートスプレッダ２０をそれらの半導体装置に共通に用いることが可能である。したがって、低コストでの製造に適した構造の半導体装置１が実現されている。

上述した製造装置および製造方法においては、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０とが所定の間隔を空けて対向するように、半導体チップ１０が実装された基板１２とヒートスプレッダ２０とが金型７０によって保持される。これにより、ヒートスプレッダ２０の高さの制御を高精度で行うことができる。

ヒートスプレッダ２０に開口部２２が設けられている。この開口部２２を通じて行うことにより、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間の間隔に封止樹脂３０ａを容易に供給することができる。特に開口部２２は、ヒートスプレッダ２０の略中央に設けられている。これにより、開口部２２を通じて封止樹脂３０ａを供給する際に、その圧力によって、ヒートスプレッダ２０を載置部７４４にバランス良く押し付けることができる。この点について図５（ｂ）を参照しつつ説明すると、ヒートスプレッダ２０の略中央に開口部２２が位置しているため、ヒートスプレッダ２０が封止樹脂３０ａから受ける圧力は、開口部２２の右側と左側とで略均等となっている。したがって、ヒートスプレッダ２０に働く、図中の左右方向の力を小さく抑えることができ、それによりヒートスプレッダ２０の位置ずれを効果的に防ぐことができる。

ヒートスプレッダ２０が平板状をしている。このため、ヒートスプレッダ２０の成型が容易であるとともに、製造工程におけるヒートスプレッダ２０のハンドリングが容易である。

ヒートスプレッダ２０の上面Ｓ１のうち、周縁部を含む一部の領域が封止樹脂３０で覆われた構成となっている。これにより、ヒートスプレッダ２０を封止樹脂３０によって強固に固定することができる。それと同時に、上面Ｓ１のそれ以外の領域が露出した構成となるため、放熱性に優れた半導体装置１が実現されている。

また、かかる構成は、下型７４の構造に由来している。すなわち、図５（ａ）で説明したとおり下型７４において載置部７４４が底面Ｓ４よりも高い位置に設けられるとともに、ヒートスプレッダ２０が載置部７４４から食み出すように構成されているため、必然的に、ヒートスプレッダ２０の上面Ｓ１のうち、その食み出した部分のみが封止樹脂３０で覆われることとなる。したがって、本実施形態によれば、ヒートスプレッダ２０を露出させるための工程（例えばヒートスプレッダ２０上の封止樹脂を研削する工程）を追加することなしに、ヒートスプレッダ２０の一部が露出した半導体装置１を得ることができる。

下型７４の供給部７４２が、ヒートスプレッダ２０の開口部２２に入り込むように構成された突出部７４３を有している。したがって、突出部７４３をガイドとして、ヒートスプレッダ２０を下型７４に供給する際の位置合わせを容易に行うことができる。また、この突出部７４３は、その後のヒートスプレッダ２０の位置ずれを防ぐ働きも有している。

突出部７４３が、載置部７４４から遠ざかるにつれて径が小さくなるテーパ状をしている。これにより、下型７４を取り外す際に、突出部７４３を封止樹脂３０ａから容易に引き抜くことができる。

供給ハンド６０が、基板１２が載置される面Ｓ２と、ヒートスプレッダ２０が載置される面Ｓ３とを有している。これにより、１つの供給ハンド６０で、基板１２およびヒートスプレッダ２０を同時に搬送することができる。このため、基板１２とヒートスプレッダ２０とを別々の供給ハンドで搬送する場合に比して、工程数を減らすことができる。

ヒートスプレッダストッカ４０が、ヒートスプレッダ２０の開口部２２を貫く棒状部材４２を有している。これにより、ヒートスプレッダストッカ４０内でのヒートスプレッダ２０の位置ずれを防ぐことができる。

ところで、図１６の半導体装置２００においては、上述のとおり、ヒートスプレッダ２０３の一部が基板２０１に接続されている。ここで、ヒートスプレッダ２０３と基板２０１との接続部の位置は、基板２０１の構成に制約される。したがって、接続部の位置が複数の基板間で相異なる場合、基板毎に個別にヒートスプレッダ２０３を成型する必要がある。すなわち、このヒートスプレッダ２０３は、その所望の高さだけでなく、基板２０１との接続部の位置にも応じて、成型されることが必要となる。この点、半導体装置１においては、基板１２および半導体チップ１０の何れにもヒートスプレッダ２０が接していないため、基板の構成に関わらず、同一形状のヒートスプレッダを用いることが可能である。

さらに、図１６の半導体装置２００において、ヒートスプレッダ２０３と基板２０１とを接着しないで封止樹脂の注入を行った場合、ヒートスプレッダ２０３の位置がずれ、それによりワイヤ２０５が損傷してしまうおそれがある。その一方で、ヒートスプレッダ２０３の位置ずれを防ぐべくヒートスプレッダ２０３を基板２０１に接着しようとすると、その分だけ製造工程数が増え、製造コストの増大につながってしまう。この点、半導体装置１においては、上述のとおり、封止樹脂３０ａを注入する際の圧力によってヒートスプレッダ２０が下型７４に押し付けられるため、製造工程数の増加を招くことなしに、ヒートスプレッダ２０の位置ずれを防ぐことができる。

本発明による半導体装置、ならびにその製造装置および製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。上記実施形態においては、上型７２および下型７４によって、それぞれ基板１２およびヒートスプレッダ２０を保持する例を示した。しかし、中型によって基板１２およびヒートスプレッダ２０の双方を保持してもよい。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、中型の一例を示す平面図である。前者はヒートスプレッダ２０が載置された状態の中型８６を示し、後者はヒートスプレッダ２０に加えて基板１２が載置された状態の中型８６を示している。図６（ｂ）のVII−VII線に沿った断面を図７に示す。同図からわかるように、中型８６には、供給部８６２が設けられている。この供給部８６２は、上述の供給部７４２（図５（ａ）参照）と同様、ヒートスプレッダ２０の開口部２２を通じて、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間の間隔に、封止樹脂３０ａを供給する部分である。

図８に示すように、中型８６は、基板１２およびヒートスプレッダ２０を保持したまま、上型８２と下型８４との間に搬送される。下型８４には、樹脂供給用の孔８４２が設けられている。その後、中型８６は、下型８４上に載置される（矢印Ａ６）。続いて、上型８２と下型８４とで挟み込まれることにより、中型８６が固定される（矢印Ａ７）。その後、孔８４２および供給部８６２を通じて、半導体チップ１０とヒートスプレッダ２０との間の間隔に封止樹脂３０ａが供給される（矢印Ａ８）。

また、上記実施形態においては、平面視で矩形のヒートスプレッダ２０を例示した。しかし、ヒートスプレッダ２０の平面形状は、矩形以外であってもよい。例えば、図９に示すように、ヒートスプレッダ２０は、平面視で円形をしていてもよい。さらに、ヒートスプレッダ２０が平板状であることも必須ではなく、表面に凹凸の存在する形状であってもよい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態の半導体装置において、図１０に示すヒートスプレッダ１００を用いることができる。図１０（a）は平面図、図１０（ｂ）はC方向から見た側面図である。なお、側面図において開口部２２および開口部の外側の溝１０１の記載は省略している。

ヒートスプレッダ１００には、中央の開口部２２の外側に溝１０１が設けられている。また、周縁部の内側にも溝１０２が設けられている。なお、溝が設けられるのは、実装時における半導体チップと反対側の面、すなわち樹脂を注入する側の面である。図１１は、図１０におけるA部、すなわちヒートスプレッダ１００の開口部付近を拡大した図である。図１１（a）は平面図、図１１（ｂ）はAA´の断面図である。また、図１２は、図１０におけるB部を拡大した平面図である。

図５を用いて説明したように、本ヒートスプレッダを用いた半導体装置を作成する際には金型を用いて樹脂封止する。しかしながら、図５において、樹脂３０aがヒートスプレッダ２０と下型７４の載置部７４４との界面に侵入する場合がある。当該箇所に樹脂が進入すると、ヒートスプレッダ１００上に「樹脂バリ」として残留し、ヒートスプレッダの熱伝導率の低下による放熱性の悪化を招いたり、当該箇所に半導体装置の製造番号等を捺印する場合の妨げとなる。図１３は樹脂バリの発生の様子を示した断面図であり、図中の矢印は樹脂バリの発生方向１０４を示している。

図１４は本実施の形態におけるヒートスプレッダ１００である。矢印１０４は樹脂バリの発生方向である。開口部２２の外側と周縁部の内側にそれぞれ溝１０１、１０２が設けられているため、樹脂注入時に封止樹脂がヒートスプレッダ１００の表面にはみ出したとしても、当該溝１０１に流れ込むため、樹脂の広がり防止することができ、樹脂バリの発生を防止することができる。

なお、溝１０１、１０２は必ずしもヒートスプレッダ１００の開口部の外側と、ヒートスプレッダ１００の周縁部の両方に設ける必要は無く、いずれか一方でもよい。また、溝１０１、１０２はそれぞれ２重、またはそれ以上に形成してもよい。溝の幅や深さ、開口部または周縁部からの距離等は、ヒートスプレッダの大きさ、厚さや使用する樹脂の特性に応じて適宜変更することができる。

溝１０１、１０２の形状は特に限定されるものではなく、断面視で図１０（ｂ）および１１（ｂ）に示すような四角形のもの、または円の一部を含むような形状であってもよい。

次に、ヒートスプレッダ１００の周縁部に設けられた突出し部１０３（図１０、図１２）について説明する。図５に示される封止樹脂の注入時において、樹脂の流れによってヒートスプレッダ２０と下型との間で回転（位置ズレ）を生じる場合がある。ヒートスプレッダ２０の両端に下型に接触しない程度の突出し部１０３を設けることにより、当該突出し部がストッパの役割を果たし、ヒートスプレッダの回転（位置ズレ）を防止することができる。突出し部１０３は、例えば、ヒートスプレッダ２０よりも薄い。また、突出し部１０３は、特に図１５に示すフラットタイプの半導体装置（ヒートスプレッダ上に樹脂が形成されていない）において、樹脂３０とヒートスプレッダ１００との間での剥離を抑制する効果も有する。

なお、突出し部１０３は対向する角部近傍に、それぞれ少なくとも１箇所形成されていれば好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、ヒートスプレッダ１００の辺部に形成されていてもよいし、ヒートスプレッダ１００の周縁部全てに形成されていてもよい。

本発明による半導体装置の一実施形態を示す断面図である。 図１の半導体装置を示す斜視図である。 図１の半導体装置中のヒートスプレッダを示す斜視図である。 図１の半導体装置の製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の半導体装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、中型の一例を示す平面図である。 図６の中型を示す断面図である。 図６の中型を用いた、半導体装置の製造工程の一例を説明するための図である。 実施形態の変形例に係るヒートスプレッダを示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するためのヒートスプレッダの構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するためのヒートスプレッダの構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するためのヒートスプレッダの構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するための半導体装置の断面図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するためのヒートスプレッダの構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するための半導体装置の断面図である。 従来の半導体装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 半導体装置
１０ 半導体チップ
１２ 基板
２０ ヒートスプレッダ
２２ 開口部
３０ 封止樹脂
３０ａ 封止樹脂
３２ 凹部
４０ ヒートスプレッダストッカ
４２ 棒状部材
５０ ステージ
６０ 供給ハンド
６２ 爪部
７０ 金型
７２ 上型
７４ 下型
８２ 上型
８４ 下型
８６ 中型
９２ ワイヤ
１００ ヒートスプレッダ
１０１ 溝
１０２ 溝
１０３ 突出し部
１０４ 矢印（樹脂バリの発生方向）
７４２ 供給部
７４３ 突出部
７４４ 載置部
８４２ 孔
８６２ 供給部

Claims (21)

1. 基板上に実装された半導体チップと、
   前記半導体チップの上部に設けられたヒートスプレッダと、
   前記半導体チップと前記ヒートスプレッダとの間に介在し、前記半導体チップを覆う封止樹脂と、を備え、
   前記ヒートスプレッダは、前記基板および前記半導体チップの何れに対しても非接触の状態にあるとともに、開口部を有していることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記開口部は、前記ヒートスプレッダの略中央に設けられている半導体装置。
3. 請求項１または２に記載の半導体装置において、
   前記ヒートスプレッダは、平板状をしている半導体装置。
4. 請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置において、
   前記ヒートスプレッダの前記半導体チップと反対側の面のうち、周縁部を含む一部の領域のみが前記封止樹脂で覆われている半導体装置。
5. 請求項４に記載の半導体装置において、
   前記ヒートスプレッダの前記開口部は、前記封止樹脂で覆われていない半導体装置。
6. 請求項１乃至５いずれかに記載の半導体装置において、
   前記半導体チップは、ワイヤボンディングによって前記基板上に実装されている半導体装置。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載の半導体装置の製造に用いられる装置であって、
   前記半導体チップと前記ヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、前記半導体チップが実装された前記基板と前記ヒートスプレッダとを保持する金型を備え、
   前記金型は、前記ヒートスプレッダの前記開口部を通じて、前記半導体チップと前記ヒートスプレッダとの間の前記間隔に前記封止樹脂を供給する供給部を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。
8. 請求項７に記載の半導体装置の製造装置において、
   前記金型は、前記半導体チップが実装された前記基板を保持する第１の金型と、前記ヒートスプレッダを保持する第２の金型と、を含む半導体装置の製造装置。
9. 請求項８に記載の半導体装置の製造装置において、
   前記第２の金型は、前記供給部と、前記ヒートスプレッダが載置される載置部とを有し、
   前記供給部は、前記載置部に対して突出した中空の突出部を含んでおり、前記載置部に載置された前記ヒートスプレッダの前記開口部に当該突出部が入り込むように構成されている半導体装置の製造装置。
10. 請求項９に記載の半導体装置の製造装置において、
    前記突出部は、前記載置部から遠ざかるにつれて径が小さくなるテーパ状をしている半導体装置の製造装置。
11. 請求項９または１０に記載の半導体装置の製造装置において、
    前記第２の金型において、前記供給部と前記載置部とは連設されている半導体装置の製造装置。
12. 請求項９乃至１１いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
    前記第２の金型の前記載置部は、当該第２の金型の底面よりも高い位置に設けられている半導体装置の製造装置。
13. 請求項９乃至１２いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
    前記第２の金型は、前記載置部に載置される前記ヒートスプレッダの当該載置部側の面のうち、周縁部を含む一部領域が、当該載置部から食み出すように構成されている半導体装置の製造装置。
14. 請求項８乃至１３いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
    前記第１および第２の金型にそれぞれ、前記半導体チップが実装された前記基板および前記ヒートスプレッダを供給する供給ハンドを備え、
    前記供給ハンドは、前記基板が載置される第１面と、前記第１面と反対側の面であり、前記ヒートスプレッダが載置される第２面とを有する半導体装置の製造装置。
15. 請求項１４に記載の半導体装置の製造装置において、
    前記供給ハンドに受け渡される複数の前記ヒートスプレッダが配列されるステージを備える半導体装置の製造装置。
16. 請求項１５に記載の半導体装置の製造装置において、
    前記ステージに受け渡される複数の前記ヒートスプレッダを積み重ねた状態で収納するヒートスプレッダストッカを備え、
    前記ヒートスプレッダストッカは、前記ヒートスプレッダの前記開口部を貫く棒状部材を有する半導体装置の製造装置。
17. 請求項１乃至６いずれかに記載の半導体装置を製造する方法であって、
    前記半導体チップと前記ヒートスプレッダとが所定の間隔を空けて対向するように、前記半導体チップが実装された前記基板と前記ヒートスプレッダとを保持する保持工程と、
    前記保持工程において保持された前記ヒートスプレッダの前記開口部を通じて、前記半導体チップと前記ヒートスプレッダとの間の前記間隔に前記封止樹脂を供給する供給工程と、
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
18. 請求項１乃至３に記載の半導体装置において、
    前記ヒートスプレッダの前記半導体チップと反対側の面において、前記開口部の外側に少なくとも1つの溝が設けられている半導体装置。
19. 請求項1乃至３および請求項１８のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ヒートスプレッダの前記半導体チップと反対側の面において、周縁部の内側に少なくとも１つの溝が設けられている半導体装置。
20. 請求項１乃至３、請求項１８および請求項１９のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ヒートスプレッダの周縁部にヒートスプレッダよりも薄い突出し部が設けられている半導体装置。
21. 請求項２０に記載の半導体装置において、
    前記突出し部が前記ヒートスプレッダの対向する角部近傍に、それぞれ少なくとも１箇所設けられている半導体装置。

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