JP2008098363A - Semiconductor module device, and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module device capable of preventing the disconnection of the wire of a flexible substrate and preventing the leakage of silicone grease without deteriorating heat dissipation efficiency. <P>SOLUTION: The semiconductor module device comprises a flexible substrate 3 in which a wiring pattern is formed, a semiconductor chip 2 mounted in the flexible substrate 3, a heat dissipation body 4a in which a storage concave portion 6a is provided and the semiconductor chip 2 is arranged in the storage concave portion 6a, and adhesives 5a-1 and 5a-2 which surround the storage concave portion 6a and adhere the flexible substrate 3 to the heat dissipation body 4a. The width of the adhesive 5a-1 provided on one side of the storage concave portion 6a is narrower than the width of the adhesive 5a-2 on other side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フラットディスプレイなどの表示装置に用いられるＴＣＰ（Tape Carrier Package）の半導体モジュール装置に関する。   The present invention relates to a TCP (Tape Carrier Package) semiconductor module device used in a display device such as a flat display.

フラットディスプレイなどを制御する半導体チップのように、発熱量が大きい半導体チップは、放熱体が取り付けられたモジュール装置（以下、半導体モジュール装置と称す）として構成される。半導体モジュール装置としては、図１０、１１に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。   A semiconductor chip that generates a large amount of heat, such as a semiconductor chip that controls a flat display or the like, is configured as a module device (hereinafter referred to as a semiconductor module device) to which a radiator is attached. As semiconductor module devices, those shown in FIGS. 10 and 11 are known (see, for example, Patent Document 1).

図１０は、従来の半導体モジュール装置の分解斜視図である。図１１は、Ｃ−Ｃ’の線断面図である。半導体モジュール装置１０１ａは、半導体チップ１０２が実装されたフレキシブル基板１０３が、放熱体１０４ａと接着して形成されている。フレキシブル基板１０３と半導体チップ１０２の接合部分は、保護樹脂１０９で覆われている。放熱体１０４ａには、格納凹部１０６が設けられている。   FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional semiconductor module device. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line C-C ′. The semiconductor module device 101a is formed by adhering a flexible substrate 103 on which a semiconductor chip 102 is mounted to a radiator 104a. A joint portion between the flexible substrate 103 and the semiconductor chip 102 is covered with a protective resin 109. A storage recess 106 is provided in the heat radiating body 104a.

接着剤１０５は、放熱体１０４ａ上に格納凹部１０６を囲んで設けられ、放熱体１０４ａとフレキシブル基板１０３とを接着している。なお、接着剤１０５の幅は、各辺同一、少なくとも、幅が最小の２辺が同一の幅となるように形成されている。半導体チップ１０２の裏面は、放熱材１０７であるシリコーングリスや放熱シートなどを介して放熱体１０４ａの格納凹部１０６に接触している。この構成により、半導体チップ１０２で発生した熱を、放熱材１０７を介して、放熱体１０４ａへ効率よく逃がすことができる。   The adhesive 105 is provided on the radiator 104 a so as to surround the storage recess 106, and adheres the radiator 104 a and the flexible substrate 103. The width of the adhesive 105 is the same on each side, and at least two sides with the smallest width are formed to have the same width. The back surface of the semiconductor chip 102 is in contact with the housing recess 106 of the heat radiating body 104a through silicone grease, which is the heat radiating material 107, or a heat radiating sheet. With this configuration, the heat generated in the semiconductor chip 102 can be efficiently released to the heat radiating body 104a through the heat radiating material 107.

図１１において、空間１１０は、半導体チップ１０２、フレキシブル基板１０３、接着剤１０５、放熱体１０４ａ、放熱材１０７、および保護樹脂１０９で密閉された空間である。半導体チップ１０２が発熱すると、空間１１０の空気の温度が上昇し、膨張する。空間１１０の空気が膨張すると、フレキシブル基板１０３には、図１１における上向きに力が加わる。フレキシブル基板１０３に上向きの力が加わると、半導体チップ１０２と放熱材１０７または、放熱材１０７と放熱体１０４ａとの間に隙間が生じる。隙間が生じると、放熱効率が低下し、半導体チップ１０２は、熱暴走して、破損あるいは動作不良を引き起こす。また、フレキシブル基板１０３に上向きの力が加わると、フレキシブル基板１０３の配線に力が掛かり、断線する恐れがある。   In FIG. 11, a space 110 is a space sealed with a semiconductor chip 102, a flexible substrate 103, an adhesive 105, a radiator 104 a, a radiator 107, and a protective resin 109. When the semiconductor chip 102 generates heat, the temperature of the air in the space 110 rises and expands. When the air in the space 110 expands, a force is applied to the flexible substrate 103 upward in FIG. When an upward force is applied to the flexible substrate 103, a gap is generated between the semiconductor chip 102 and the heat dissipation material 107 or between the heat dissipation material 107 and the heat dissipation body 104a. When the gap is generated, the heat dissipation efficiency is lowered, and the semiconductor chip 102 is thermally runaway, causing damage or malfunction. Further, when an upward force is applied to the flexible substrate 103, a force is applied to the wiring of the flexible substrate 103, and there is a risk of disconnection.

図１２は、この問題を解決するために、空間１１０を外部と連通する通気路１１１を設けた半導体モジュール装置１０１ｂの断面構成を示す断面図である。放熱体１０４ｂに通気路１１１が設けられた点以外は、図１１の半導体モジュール装置１０１ａの構成を同様である。この構成により、空間１１０で膨張した空気は、通気路１１１を通り、フレキシブル基板１０３には、上向きの力が加わらず、半導体チップ１０２の破損、フレキシブル基板１０３の配線の断線を防ぐことができる。
特開２００５−３２７８５０号公報 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a semiconductor module device 101b provided with a ventilation path 111 that communicates the space 110 with the outside in order to solve this problem. The configuration of the semiconductor module device 101a of FIG. 11 is the same except that the air passage 111 is provided in the radiator 104b. With this configuration, the air expanded in the space 110 passes through the air passage 111, and upward force is not applied to the flexible substrate 103, so that damage to the semiconductor chip 102 and disconnection of the wiring of the flexible substrate 103 can be prevented.
JP 2005-327850 A

しかしながら、図１２に示す半導体モジュール１０１ｂでは、放熱材１０７として、代表的なシリコーングリスを用いると、シリコーングリスの成分が時間経過と共に通気路１１１を伝って、漏れ出す。漏れ出したシリコーングリスは、半導体モジュール装置、あるいは周辺の装置を汚染する。また、シリコーングリスの一成分が漏れ出すと、放熱材１０７が硬化して、放熱効率を低下させる。   However, in the semiconductor module 101b shown in FIG. 12, when a typical silicone grease is used as the heat dissipation material 107, the silicone grease component leaks through the air passage 111 over time. The leaked silicone grease contaminates the semiconductor module device or peripheral devices. Moreover, if one component of silicone grease leaks, the heat dissipating material 107 is cured and the heat dissipating efficiency is lowered.

本発明は、上記の課題を解決するもので、放熱効率を低下させず、フレキシブル基板の配線の断線を防ぎ、シリコーングリスの漏れ出しを防止することができる半導体モジュール装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a semiconductor module device capable of preventing disconnection of wiring of a flexible substrate and preventing leakage of silicone grease without reducing heat dissipation efficiency. To do.

本発明の半導体モジュール装置は、配線パターンが形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に実装された半導体チップと、格納凹部が設けられ、前記格納凹部に前記半導体チップが配置された放熱体と、前記格納凹部を囲み、前記フレキシブル基板と前記放熱体とを接着する接着剤とを備える。上記課題を解決するために、前記格納凹部の一辺に設けられた接着剤の幅が、他の辺の接着剤の幅より狭いことを特徴とする。   A semiconductor module device according to the present invention includes a flexible substrate on which a wiring pattern is formed, a semiconductor chip mounted on the flexible substrate, a storage recess, and a heat radiator in which the semiconductor chip is disposed in the storage recess. An adhesive that surrounds the storage recess and bonds the flexible substrate and the heat radiating body is provided. In order to solve the above problem, the width of the adhesive provided on one side of the storage recess is narrower than the width of the adhesive on the other side.

また、本発明の別の半導体モジュール装置は、配線パターンが形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に実装された半導体チップと、格納凹部が設けられ、前記格納凹部に前記半導体チップが配置された放熱体と、前記格納凹部を囲み、前記フレキシブル基板と前記放熱体とを接着する接着剤とを備える。上記課題を解決するために、前記放熱体は、凹部状に形成された通気凹部と、前記格納凹部と前記通気凹部を連通する通気路とを有し、前記通気凹部の周囲に、前記接着剤が設けられ、前記通気凹部の一辺に設けられた接着剤の幅が、他の辺の接着剤の幅より狭いことを特徴とする。   In another semiconductor module device of the present invention, a flexible substrate on which a wiring pattern is formed, a semiconductor chip mounted on the flexible substrate, and a storage recess are provided, and the semiconductor chip is arranged in the storage recess. A heat radiator and an adhesive that surrounds the storage recess and bonds the flexible substrate and the heat radiator are provided. In order to solve the above-mentioned problem, the heat radiating body includes a vent recess formed in a recess shape, and a vent passage communicating the storage recess and the vent recess, and the adhesive is disposed around the vent recess. And the width of the adhesive provided on one side of the ventilation recess is narrower than the width of the adhesive on the other side.

また、本発明の導体モジュール装置の製造方法は、半導体チップを実装したフレキシブル基板と、格納凹部が設けられた放熱体とを接着する。上記課題を解決するために、前記放熱体に、前記放熱体の前記格納凹部を囲み、一辺が他の辺よりも幅が狭くなるように、接着剤を付設する工程と、前記半導体チップが前記格納凹部に配置されるように位置決めし、前記フレキシブル基板と前記放熱体を接着する工程とを有することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the conductor module apparatus of this invention adhere | attaches the flexible substrate which mounted the semiconductor chip, and the heat radiator provided with the storage recessed part. In order to solve the above-mentioned problem, the step of attaching an adhesive to the heat radiating body so as to surround the storage recess of the heat radiating body and so that one side is narrower than the other side; It has the process of positioning so that it may be arrange | positioned at a storage recessed part, and adhere | attaching the said flexible substrate and the said heat radiator.

また、本発明の別の半導体モジュール装置の製造方法は、フレキシブル基板に半導体チップを実装し、前記フレキシブル基板の放熱体と接着される面に接着剤を付設する工程と、前記半導体チップの前記フレキシブル基板に実装された面の裏面全体に熱硬化性導電ペーストを塗布する工程と、放熱体に設けられた格納凹部を過熱しながら、前記格納凹部に前記半導体チップを配置し、前記接着剤を前記放熱体の格納凹部の周辺に接着させる工程とを有し、前記接着剤を付設する工程において、前記接着剤は、一辺が他の辺より幅が狭い。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor module device comprising: mounting a semiconductor chip on a flexible substrate; and attaching an adhesive to a surface of the flexible substrate to be bonded to a heat dissipator; Applying the thermosetting conductive paste to the entire back surface of the surface mounted on the substrate; and overheating the storage recess provided in the heat dissipator, disposing the semiconductor chip in the storage recess, and applying the adhesive to the storage recess A step of adhering to the periphery of the storage recess of the radiator, and in the step of attaching the adhesive, one side of the adhesive is narrower than the other side.

本発明によれば、格納凹部周囲の接着剤の一辺を他の辺より幅を狭くすることにより、放熱効率を低下させず、フレキシブル基板の配線の断線を防ぎ、シリコーングリスの漏れ出しを防止することができる半導体モジュール装置を提供する。   According to the present invention, by narrowing the width of one side of the adhesive around the storage recess compared to the other side, the heat dissipation efficiency is not lowered, the disconnection of the wiring of the flexible substrate is prevented, and the leakage of silicone grease is prevented. Provided is a semiconductor module device.

本発明の別の構成の半導体モジュール装置において、前記通気路は、前記放熱体に凹部状に設けられ、前記接着剤は、前記通気路を覆って形成された構成にすることもできる。この構成により、容易に通気路を形成することができる。   In the semiconductor module device according to another configuration of the present invention, the air passage may be provided in the heat sink in a concave shape, and the adhesive may be formed so as to cover the air passage. With this configuration, the air passage can be easily formed.

また、他の辺より幅が狭く形成された辺の前記接着剤は、前記放熱体および前記フレキシブル基板の少なくとも１方から、剥がれる向きに内部応力が生じている構成にすることもできる。この構成により、安定した剥離が生じ、放熱効率を低下させず、フレキシブル基板の配線の断線を防ぐことができる。   Moreover, the said adhesive of the side formed narrower than the other side can also be set as the structure in which the internal stress has arisen in the direction peeled from at least one of the said heat radiator and the said flexible substrate. With this configuration, stable peeling occurs, heat dissipation efficiency is not lowered, and disconnection of the wiring of the flexible substrate can be prevented.

また、前記フレキシブル基板と、前記放熱体と、前記半導体チップと、前記接着剤とに囲まれた空間の体積が、前記格納凹部、前記通気凹部および前記通気路の容積の３５パーセント以下である構成にすることもできる。   The volume of the space surrounded by the flexible substrate, the heat radiator, the semiconductor chip, and the adhesive is 35% or less of the volume of the storage recess, the ventilation recess, and the ventilation path. It can also be.

また、本発明の半導体モジュール装置の製造方法において、前記位置決め工程の前に、前記格納凹部に放熱材を注入する工程を有し、前記格納凹部の容積に対して、前記フレキシブル基板、前記放熱体、前記半導体チップ、前記接着剤および前記放熱材で囲まれた空間の体積が、３５パーセント以下となる量だけ、前記放熱材を注入してもよい。   Moreover, in the manufacturing method of the semiconductor module device of the present invention, it has a step of injecting a heat dissipation material into the storage recess before the positioning step, and the flexible substrate and the heat radiator with respect to the volume of the storage recess The heat dissipation material may be injected in an amount such that the volume of the space surrounded by the semiconductor chip, the adhesive, and the heat dissipation material is 35% or less.

また、接着剤を付設する工程前に、前記接着剤の幅が狭く形成された一辺に凹凸を形成してもよい。   Moreover, you may form an unevenness | corrugation in the one side in which the width | variety of the said adhesive agent was formed narrowly before the process of attaching an adhesive agent.

（実施の形態１）
図１は、本発明の半導体モジュール装置を備えた表示装置２０の構成を示す平面図である。フラットディスプレイパネル２１に半導体モジュール装置１ａが複数設けられている。半導体モジュール装置１ａは、フラットディスプレイパネル２１を制御し、フラットディスプレイパネル２１に画像を表示させる。図２は、半導体モジュール装置１ａの構成を示す分解斜視図である。なお、実際には、フレキシブル基板３と接着剤５は接着されている。図３は、図２の半導体モジュール装置１ａにおけるＡ−Ａ’断面の構成を示す断面図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a display device 20 including a semiconductor module device of the present invention. The flat display panel 21 is provided with a plurality of semiconductor module devices 1a. The semiconductor module device 1a controls the flat display panel 21 to display an image on the flat display panel 21. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the semiconductor module device 1a. In practice, the flexible substrate 3 and the adhesive 5 are bonded. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the AA ′ cross section in the semiconductor module device 1a of FIG.

フレキシブル基板３は、ポリイミド材料などの可撓性の樹脂フィルムで形成されている。フレキシブル基板３の一端には、フラットディスプレイパネル２１と接続する電極８が、他端には制御基板（図示せず）と接続される電極７が設けられている。電極８は、図１において、フラットディスプレイパネル２１に形成された電極と、異方性導電フィルムなどを介して接続される（図示せず）。電極７は、制御基板に形成された電極と、コネクタなどを介して接続される（図示せず）。   The flexible substrate 3 is formed of a flexible resin film such as a polyimide material. An electrode 8 connected to the flat display panel 21 is provided at one end of the flexible substrate 3, and an electrode 7 connected to a control substrate (not shown) is provided at the other end. In FIG. 1, the electrode 8 is connected to the electrode formed on the flat display panel 21 via an anisotropic conductive film (not shown). The electrode 7 is connected to an electrode formed on the control board via a connector or the like (not shown).

また、フレキシブル基板３には、半導体チップ２が、バンプなどを介して実装されている。また、フレキシブル基板３には、電極７、８と半導体チップ２との間を接続する配線が設けられている。保護樹脂１０は、半導体チップ２とフレキシブル基板３との接続部分を封止して、接続部分を補強し、接続部分を他の部材から電気的に絶縁させている。   In addition, the semiconductor chip 2 is mounted on the flexible substrate 3 via bumps or the like. The flexible substrate 3 is provided with wiring that connects the electrodes 7 and 8 and the semiconductor chip 2. The protective resin 10 seals the connection portion between the semiconductor chip 2 and the flexible substrate 3, reinforces the connection portion, and electrically insulates the connection portion from other members.

放熱体４ａは、アルミニウムなど熱伝導の高い材料で形成されている。放熱体４ａには、半導体チップ２より大きい格納凹部６ａが設けられている。格納凹部６ａの底面には、放熱材９ａが充填され、半導体チップ２のフレキシブル基板３と接続された面の裏面に接触している。空間１１ａは、半導体チップ２、フレキシブル基板３、放熱体４ａ、接着剤５ａおよび放熱材９ａで囲まれた密閉空間である。   The radiator 4a is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum. The radiator 4 a is provided with a storage recess 6 a that is larger than the semiconductor chip 2. The bottom surface of the storage recess 6a is filled with a heat dissipation material 9a and is in contact with the back surface of the surface connected to the flexible substrate 3 of the semiconductor chip 2. The space 11a is a sealed space surrounded by the semiconductor chip 2, the flexible substrate 3, the radiator 4a, the adhesive 5a, and the radiator 9a.

接着剤５ａは、フレキシブル基板３と放熱体４ａとを接着する。接着剤５ａは、放熱体４ａの格納凹部６ａを囲んで貼付けられている。図３に示すように、格納凹部６ａを囲んだ接着剤５ａの一辺である接着剤狭幅部５ａ−１は、他の辺に形成された接着剤広幅部５ａ−２より幅が狭く、接着面積が小さく形成されている。   The adhesive 5a bonds the flexible substrate 3 and the heat radiator 4a. The adhesive 5a is pasted around the storage recess 6a of the radiator 4a. As shown in FIG. 3, the adhesive narrow part 5a-1 which is one side of the adhesive 5a surrounding the storage recess 6a is narrower than the adhesive wide part 5a-2 formed on the other side, and is bonded. The area is small.

フレキシブル基板３と放熱体４ａとの接着は、まず、放熱体４ａに接着剤５ａを付設し、放熱材９ａを半導体チップ２の裏面が十分に覆われる範囲で格納凹部６ａに塗布する。つぎに、フレキシブル基板３と放熱体４ａを位置合わせして、半導体チップ２を格納凹部６ａの放熱材９ａに接触させる。つぎに、接着剤５ａが付設された領域を回転ローラーなどで押圧して、フレキシブル基板３と放熱体４ａとを確実に接着させる。   To bond the flexible substrate 3 and the heat radiating body 4a, first, an adhesive 5a is attached to the heat radiating body 4a, and the heat radiating material 9a is applied to the storage recess 6a within a range where the back surface of the semiconductor chip 2 is sufficiently covered. Next, the flexible substrate 3 and the radiator 4a are aligned, and the semiconductor chip 2 is brought into contact with the radiator 9a of the storage recess 6a. Next, the area to which the adhesive 5a is attached is pressed with a rotating roller or the like, so that the flexible substrate 3 and the radiator 4a are securely bonded.

次に、半導体モジュール装置１ａの放熱効率保持のメカニズムについて説明する。半導体モジュール装置１ａの実使用状態において、半導体チップ２が動作して発熱すると、半導体チップ２で発生した熱は、放熱材４ａを介して、接着剤５ａに伝導される。接着剤５ａは、熱が加わることで軟化した状態になり、接着力が低下する。   Next, a mechanism for maintaining the heat dissipation efficiency of the semiconductor module device 1a will be described. When the semiconductor chip 2 operates and generates heat in the actual use state of the semiconductor module device 1a, the heat generated in the semiconductor chip 2 is conducted to the adhesive 5a through the heat dissipation material 4a. The adhesive 5a is in a softened state by applying heat, and the adhesive force is reduced.

また、半導体チップ２が発熱すると、空間１１ａの温度が上昇し、空間１１ａの空気が膨張する。空間１１ａの空気が膨張すると、空間１１ａの気圧が高くなり、フレキシブル基板３に、図３の上向きの力が掛かる。フレキシブル基板３に力が掛かると、フレキシブル基板３と接着剤５ａおよび接着剤５ａと放熱体４ａとの間に剥がれる向きに力が加わる。   When the semiconductor chip 2 generates heat, the temperature of the space 11a rises and the air in the space 11a expands. When the air in the space 11a expands, the air pressure in the space 11a increases, and an upward force in FIG. 3 is applied to the flexible substrate 3. When a force is applied to the flexible substrate 3, a force is applied in a direction in which the flexible substrate 3 is peeled between the flexible substrate 3 and the adhesive 5a and between the adhesive 5a and the radiator 4a.

接着剤狭幅部５ａ−１は、接着剤広幅部５ａ−２より幅が狭く、温度上昇により接着力が低下した状態で、フレキシブル基板３および放熱体４ａとの間に剥がれる向きの力が加えられる。そのため、接着剤狭幅部５ａ−１は、接着剤広幅部５ａ−２よりも先に、フレキシブル基板３あるいは放熱体４ａとの間で、局所的に剥離する。   The adhesive narrow width portion 5a-1 is narrower than the adhesive wide width portion 5a-2, and in the state where the adhesive force is reduced due to the temperature rise, a force in the direction of peeling between the flexible substrate 3 and the radiator 4a is applied. It is done. Therefore, adhesive narrow part 5a-1 peels locally between flexible substrate 3 or radiator 4a prior to adhesive wide part 5a-2.

接着剤狭幅部５ａ−１が剥離すると、空間１１ａの空気は、剥離した部分を通過して、外部へ抜ける。空気が外部へ抜けることにより、空間１１ａの気圧が半導体チップ２を持ち上げたり、フレキシブル基板３の配線を切断したりする気圧となる前に、気圧の上昇を抑えることができる。   When the adhesive narrow portion 5a-1 is peeled off, the air in the space 11a passes through the peeled portion and escapes to the outside. When the air escapes to the outside, an increase in the atmospheric pressure can be suppressed before the atmospheric pressure in the space 11a reaches the atmospheric pressure for lifting the semiconductor chip 2 or cutting the wiring of the flexible substrate 3.

つぎに、表示装置２０を停止させると、半導体モジュール装置１ａは、常温に戻り、その際に、熱膨張していた各基材は収縮する。フレキシブル基板３の基材をポリイミド材料、放熱体４ａをアルミニウムで形成すると、フレキシブル基板３および放熱体４ａの線膨張係数は、それぞれ５．５×１０-5／℃＞２．４×１０-5／℃程度であり、フレキシブル基板３の方が大きい。表示装置２０を停止させると、動作時より１１０℃程度温度が低下する。フレキシブル基板３は、放熱体４ａより、温度低下により収縮する長さが長いので、その収縮量の差により、フレキシブル基板３と放熱体４ａとの間に、接着剤５ａを押さえつける向きに力が掛かり、再接着される。 Next, when the display device 20 is stopped, the semiconductor module device 1a returns to room temperature, and at that time, each base material that has been thermally expanded contracts. Polyimide material substrate of the flexible substrate 3, when the heat radiating body 4a is formed of aluminum, the linear expansion coefficient of the flexible substrate 3 and the heat radiating body 4a, respectively 5.5 × 10 -5 /℃>2.4×10 -5 It is about / ° C., and the flexible substrate 3 is larger. When the display device 20 is stopped, the temperature is lowered by about 110 ° C. from the time of operation. Since the flexible substrate 3 has a longer contraction length due to a temperature drop than the heat radiating body 4a, a force is applied in the direction of pressing the adhesive 5a between the flexible substrate 3 and the heat radiating body 4a due to the difference in the amount of contraction. , Re-adhered.

この構成により、空間１１ａの気圧が上がると、接着剤狭幅部５ａ−１が部分的に剥離し、気圧が上がることを防止する。このため、フレキシブル基板３を持ち上げる力が、配線を切断することを防止し、半導体チップ２を放熱剤９ａから剥がすほど大きくなることを防いで、放熱効率の低下を防止することができる。さらに、放熱材９ａが溶け出しても、空間１１ａが密閉あるいは、わずかな隙間が生じるのみであるから、放熱材９ａが空間１１ａから漏れ出すことを防ぐこともできる。   With this configuration, when the air pressure in the space 11a is increased, the adhesive narrow portion 5a-1 is partially peeled to prevent the air pressure from increasing. For this reason, it can prevent that the force which lifts the flexible substrate 3 cuts wiring, and becomes so large that it peels the semiconductor chip 2 from the thermal radiation agent 9a, and can prevent the fall of heat dissipation efficiency. Furthermore, even if the heat dissipating material 9a melts, the space 11a is sealed or only a slight gap is generated, so that it is possible to prevent the heat dissipating material 9a from leaking out of the space 11a.

上述の効果を得る半導体モジュール装置１ａの一仕様例を挙げる。接着剤５ａは、アクリル系粘着剤で、厚みが０．０５ｍｍの支持基材レスタイプの部品固定用両面接着テープである。接着剤５ａは、粘着力が６．５Ｎ／２０ｍｍ（アルミニウム板、１８０°引き剥がし粘着力）程度のものを使用する。また、接着剤５ａは、接着剤狭幅部５ａ−１で幅が１．５ｍｍ、接着剤広幅部５ａ−２で幅が４．０ｍｍである。半導体チップ２は、１．５ｍｍ×１０．０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍであり、格納凹部６ａは、４．５ｍｍ×１３．０ｍｍ、深さ０．６ｍｍである。   A specification example of the semiconductor module device 1a that obtains the above-described effect will be given. The adhesive 5a is an acrylic adhesive and is a double-sided adhesive tape for fixing a component of a support baseless type having a thickness of 0.05 mm. As the adhesive 5a, an adhesive having an adhesive strength of about 6.5 N / 20 mm (aluminum plate, 180 ° peeling adhesive strength) is used. The adhesive 5a has a width of 1.5 mm at the narrow adhesive portion 5a-1 and a width of 4.0mm at the wide adhesive portion 5a-2. The semiconductor chip 2 has a size of 1.5 mm × 10.0 mm and a thickness of 0.6 mm, and the storage recess 6a has a size of 4.5 mm × 13.0 mm and a depth of 0.6 mm.

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態に２に係る半導体モジュール装置の構成を示す分解斜視図である。放熱体４ｂに記された破線は、接着剤５ｂの接着位置を示す。図５は、図４の半導体モジュール装置１ｂにおけるＢ−Ｂ’断面の構成を示す断面図である。本実施の形態に係る半導体モジュール装置１ｂは、通気凹部１２および通気路１３が設けられた放熱体４ｂおよび接着剤５ｂが異なる以外は、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａと同様であり、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of the semiconductor module device according to Embodiment 2 of the present invention. The broken line marked on the heat radiator 4b indicates the bonding position of the adhesive 5b. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the BB ′ cross section in the semiconductor module device 1b of FIG. The semiconductor module device 1b according to the present embodiment is the same as the semiconductor module device 1a according to the first embodiment, except that the radiator 4b provided with the ventilation recess 12 and the ventilation path 13 and the adhesive 5b are different. Similar components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図４に示すように、放熱体４ｂには、凹部状に形成された通気凹部１２と、凹部状に形成され、格納凹部６ａと通気凹部１２を連通させる通気路１３とが形成されている。通気凹部１２は、放熱体４ｂの端部付近に形成され、放熱体４ｂの端部に対して平行に形成されている。通気凹部１２のサイズは、一例として４．５ｍｍ×２．０ｍｍである。また、通気路１３は、例えば幅が１．０ｍｍのＶ字形状に形成されている。接着剤５ｂは、通気凹部１２に対応する部分に貫通孔１４が設けられている。また、接着剤５ｂは、通気路１３上に設けられ、通気路１３は、収納凹部６ａおよび通気凹部１２以外には、空気が漏れないように構成されている。接着剤５ｂにおいて、格納凹部６ａの周辺の接着剤広幅部５ｂ−２と、通気凹部１２のと端部の間の通気凹部接着剤狭幅部５ｂ−３とは、それぞれ幅が４．０ｍｍ、１．５ｍｍで形成されている。   As shown in FIG. 4, the heat radiating body 4 b is formed with a vent recess 12 formed in a recess shape and an air passage 13 formed in a recess shape and connecting the storage recess 6 a and the vent recess 12. The ventilation recess 12 is formed in the vicinity of the end of the heat radiating body 4b, and is formed in parallel to the end of the heat radiating body 4b. As an example, the size of the ventilation recess 12 is 4.5 mm × 2.0 mm. Further, the air passage 13 is formed in a V shape having a width of 1.0 mm, for example. The adhesive 5 b is provided with a through hole 14 at a portion corresponding to the ventilation recess 12. The adhesive 5 b is provided on the air passage 13, and the air passage 13 is configured to prevent air from leaking except for the housing recess 6 a and the vent recess 12. In the adhesive 5b, the width of the adhesive wide portion 5b-2 around the storage recess 6a and the width of the ventilation recess adhesive narrow portion 5b-3 between the end of the ventilation recess 12 are 4.0 mm, respectively. It is formed at 1.5 mm.

次に、半導体モジュール装置１ｂの放熱効率保持のメカニズムについて説明する。半導体モジュール装置１ｂの実使用状態において、半導体チップ２が動作して発熱する。半導体チップ２で発生した熱は、放熱体４ｂを介して、接着剤５ｂに伝導される。接着剤５ｂは、熱が加わることで軟化した状態になり、接着力が低下する。   Next, a mechanism for maintaining the heat dissipation efficiency of the semiconductor module device 1b will be described. In the actual use state of the semiconductor module device 1b, the semiconductor chip 2 operates to generate heat. The heat generated in the semiconductor chip 2 is conducted to the adhesive 5b through the radiator 4b. The adhesive 5b is in a softened state by applying heat, and the adhesive force is reduced.

また、半導体チップ２が発熱すると、空間１１ｂの温度が上昇し、空間１１ｂの空気が膨張する。空間１１ｂの空気が膨張すると、空間１１ｂ、および通気路１３により空間１１ｂと連通した通気凹部１２の気圧が大きくなる。気圧が大きくなると、フレキシブル基板３に、図５の上向きの力が掛かる。   Further, when the semiconductor chip 2 generates heat, the temperature of the space 11b rises and the air in the space 11b expands. When the air in the space 11b expands, the air pressure in the ventilation recess 12 communicating with the space 11b through the space 11b and the ventilation path 13 increases. When the atmospheric pressure increases, an upward force in FIG. 5 is applied to the flexible substrate 3.

通気凹部接着剤狭幅部５ｂ−３は、接着剤広幅部５ｂ−２より幅が狭く、温度上昇により接着力が低下し、さらに、フレキシブル基板３および放熱体４ａとの間に、剥がれる向きの力が加えられる。そのため、通気凹部接着剤狭幅部５ｂ−３は、接着剤広幅部５ａ−２よりも先に、フレキシブル基板３あるいは、放熱体４ａとの間で、局所的に剥離する。   The ventilation recess adhesive narrow width portion 5b-3 is narrower than the adhesive wide width portion 5b-2, the adhesive force is reduced due to the temperature rise, and further the direction of peeling between the flexible substrate 3 and the radiator 4a. Power is applied. Therefore, the ventilation recessed part adhesive narrow part 5b-3 peels locally between the flexible substrate 3 or the heat radiator 4a before the adhesive wide part 5a-2.

通気凹部接着剤狭幅部５ｂ−３が剥離すると、空間１１ｂの空気が剥離した部分を通過して、外部へ抜ける。空気が外部へ抜けることにより、空間１１ｂの気圧が、半導体チップ２を持ち上げたり、フレキシブル基板３の配線を切断したりする気圧となる前に、気圧の上昇を抑えることができる。   When the ventilation recessed part adhesive narrow width part 5b-3 peels, it will pass through the part which the air of the space 11b peeled, and will come out outside. When the air escapes to the outside, an increase in the atmospheric pressure can be suppressed before the atmospheric pressure in the space 11b becomes an atmospheric pressure for lifting the semiconductor chip 2 or cutting the wiring of the flexible substrate 3.

この構成により、空間１１ｂの気圧が上がると、通気凹部接着剤狭幅部５ｂ−３が部分的に剥離し、空間１１ｂの気圧が上がることを防止する。このため、気圧上昇により、フレキシブル基板３を持ち上げる力が、フレキシブル基板３の配線を切断する、あるいは、半導体チップ２を放熱剤９ｂから剥がして、放熱効率を低下させることを防ぐことができる。さらに、放熱材９ｂが溶け出しても、空間１１ｂおよび通気凹部１２が密閉あるいは、わずかな隙間が生じるのみであるから、空間１１ｂおよび通気凹部１２から漏れ出すことも防ぐことができる。   With this configuration, when the air pressure in the space 11b is increased, the ventilation recess adhesive narrow width portion 5b-3 is partially peeled to prevent the air pressure in the space 11b from increasing. For this reason, it can prevent that the force which lifts the flexible substrate 3 by pressure rise cuts the wiring of the flexible substrate 3, or peels off the semiconductor chip 2 from the thermal radiation agent 9b, and falls heat dissipation efficiency. Furthermore, even if the heat radiating material 9b is melted, the space 11b and the ventilation recess 12 are sealed or only a slight gap is generated, so that leakage from the space 11b and the ventilation recess 12 can be prevented.

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る半導体モジュール装置の断面構成を示す断面図である。本実施の形態に係る半導体モジュール装置１ｃは、放熱材９ｃとして熱硬化性導電ペーストを用いたこと以外、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａと同様であり、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a semiconductor module device according to Embodiment 3 of the present invention. The semiconductor module device 1c according to the present embodiment is the same as the semiconductor module device 1a according to the first embodiment, except that a thermosetting conductive paste is used as the heat dissipation material 9c. The description will be omitted.

放熱材９ｃは、放熱体４ａと半導体チップ２を強固に固定する。そのため、熱の伝導が確実に行われる。半導体チップ２の発熱により、空間６ａが膨張すると、フレキシブル基板３を持ち上げる力が、配線に集中する。空間１１ａの気圧が、配線が切断される気圧となる前に、接着剤狭幅部５ａ−１の一部が剥離するように、接着剤狭幅部５ａ−１の幅を調整することにより、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａと同様の効果を得ることができる。さらに、放熱体４ａと半導体チップ２が強固に固定されているため、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａより、放熱効率をさらに上げることができる。   The heat radiating member 9c firmly fixes the heat radiating body 4a and the semiconductor chip 2. Therefore, heat conduction is reliably performed. When the space 6a expands due to heat generated by the semiconductor chip 2, the force for lifting the flexible substrate 3 concentrates on the wiring. By adjusting the width of the adhesive narrow part 5a-1 so that a part of the adhesive narrow part 5a-1 is peeled off before the pressure of the space 11a becomes the pressure at which the wiring is cut, The same effects as those of the semiconductor module device 1a according to the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the heat radiating body 4a and the semiconductor chip 2 are firmly fixed, the heat radiation efficiency can be further increased as compared with the semiconductor module device 1a according to the first embodiment.

次に、半導体モジュール装置１ｃの製造工程について説明する。まず、半導体チップ２をフレキシブル基板３に実装した状態で、接着剤５ａをフレキシブル基板３の放熱体４ａと接着する面に貼付ける。つぎに、放熱体４ａの格納凹部６ａに、放熱材９ｃを半導体チップ２の裏面が十分に覆われる範囲に塗布する。ここで、半導体チップ２を放熱材９ｃに接着固定する為に、放熱体４ａの格納凹部６ａの周辺を局所的に過熱しながら、フレキシブル基板３と放熱体４ａとを位置合せして、半導体チップ２を格納凹部６ａに配置する。この状態で、半導体チップ２を放熱体４ａに軽く押圧すると共に、接着剤５ａの貼付け領域も同様にローラーなどで押圧し、硬化時間保持して、放熱材９ｃを硬化させて、半導体モジュール装置１ｃが完成する。   Next, the manufacturing process of the semiconductor module device 1c will be described. First, in a state where the semiconductor chip 2 is mounted on the flexible substrate 3, the adhesive 5 a is attached to the surface of the flexible substrate 3 to be bonded to the heat radiator 4 a. Next, the heat radiating material 9c is applied to the storage recess 6a of the heat radiating body 4a in a range where the back surface of the semiconductor chip 2 is sufficiently covered. Here, in order to bond and fix the semiconductor chip 2 to the heat dissipation material 9c, the flexible substrate 3 and the heat dissipating body 4a are aligned while locally heating the periphery of the storage recess 6a of the heat dissipating body 4a. 2 is placed in the storage recess 6a. In this state, the semiconductor chip 2 is lightly pressed against the heat radiating body 4a, and the adhesive region 5a is similarly pressed with a roller or the like, held for curing time, the heat radiating material 9c is cured, and the semiconductor module device 1c. Is completed.

この時用いる放熱材９ｃとしての熱硬化性導電ペーストは、ダイレクトキュアタイプであれば加熱温度２００℃で、硬化時間２０秒程度で硬化が完了する。熱硬化性導電ペーストを硬化させる際に、放熱体４ａが過熱され、接着剤５ａも少なからず熱せられ、接着力が劣化する可能性がある。そこで、熱硬化性導電ペーストを硬化させる際に、フレキシブル基板３に、接着剤５ａとの接着面の反対側から、冷却エアー（図示なし）を接着剤５ａとの貼付け領域全体に吹きかける。さらに、放熱体４ａへも接着剤５ａとの接着面と反対側から格納凹部６ａを避けて、冷却エアー（図示なし）を吹きかける。   If the thermosetting conductive paste as the heat dissipation material 9c used at this time is a direct cure type, the curing is completed at a heating temperature of 200 ° C. and a curing time of about 20 seconds. When the thermosetting conductive paste is cured, the radiator 4a is overheated, the adhesive 5a is heated not a little, and the adhesive force may be deteriorated. Therefore, when the thermosetting conductive paste is cured, cooling air (not shown) is blown onto the flexible substrate 3 from the side opposite to the adhesive surface with the adhesive 5a over the entire area where the adhesive 5a is applied. Furthermore, cooling air (not shown) is blown on the heat radiating body 4a from the opposite side of the adhesive surface with the adhesive 5a, avoiding the storage recess 6a.

（実施の形態４）
図７Ａは、本発明の実施の形態４に係る半導体モジュール装置１ｄの断面構成を示す断面図である。本実施の形態に係る半導体モジュール装置１ｄは、放熱材９ｄを多く用い、空間１１ｄを狭く形成した以外、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａと同様であり、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 4)
FIG. 7A is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a semiconductor module device 1d according to Embodiment 4 of the present invention. The semiconductor module device 1d according to the present embodiment is the same as the semiconductor module device 1a according to the first embodiment except that a large amount of the heat dissipating material 9d is used and the space 11d is narrowly formed. The description will be omitted.

空間１１ｄは、半導体チップ２、フレキシブル基板３、放熱体４ａ、接着剤５ａ、および放熱剤９ａで囲まれる空間である。放熱材９ｄは、一部が半導体チップの側面にフィレット状にはみ出し、空間１１ｄが格納凹部６ａの容積の３５％以下となるように量が調整されている。   The space 11d is a space surrounded by the semiconductor chip 2, the flexible substrate 3, the radiator 4a, the adhesive 5a, and the radiator 9a. The amount of the heat dissipating material 9d is adjusted so that a part thereof protrudes into a fillet shape on the side surface of the semiconductor chip and the space 11d becomes 35% or less of the volume of the storage recess 6a.

このような構成により、空間１１ｄの空気が、半導体チップ２の発熱により膨張しても、フレキシブル基板３に加わる力が小さい。また、フレキシブル基板３の配線を切断する気圧となる前に、接着剤狭幅部５ａ−１が部分的に剥離して、空間１１ｄの空気を逃がすことにより、気圧の上昇を抑えることができる。   With such a configuration, even if the air in the space 11 d expands due to the heat generated by the semiconductor chip 2, the force applied to the flexible substrate 3 is small. In addition, before the air pressure for cutting the wiring of the flexible substrate 3 is reached, the adhesive narrow portion 5a-1 is partially peeled off, and the air in the space 11d is allowed to escape, thereby suppressing an increase in air pressure.

図７Ｂは、本実施の形態に係る半導体モジュール装置１ｄとは、別の構成の半導体モジュール装置１ｅの構成を示す断面図である。本実施の形態に係る半導体モジュール装置１ｅは、放熱体４ｅに設けられた、格納凹部６ａより容積が小さな格納凹部６ｅと、空間１１ａより狭い空間１１ｅ以外、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａと同様であり、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 7B is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor module device 1e having a configuration different from that of the semiconductor module device 1d according to the present embodiment. The semiconductor module device 1e according to the present embodiment is the same as the semiconductor module device 1a according to the first embodiment except for the storage recess 6e having a smaller volume than the storage recess 6a and the space 11e narrower than the space 11a. The same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

格納凹部６ｅは、小さく形成されることにより、空間１１ｅが、格納凹部６ｅの容積の３５％以下となる。このように半導体モジュール装置１ｅを構成しても、半導体モジュール装置１ｄと同様の効果を得ることができる。   Since the storage recess 6e is formed to be small, the space 11e becomes 35% or less of the volume of the storage recess 6e. Even if the semiconductor module device 1e is configured in this manner, the same effects as those of the semiconductor module device 1d can be obtained.

（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る半導体モジュール装置１ｆの断面構成を示す断面図である。半導体モジュール装置１ｆは、接着剤狭幅部５ｆ−１が、実施の形態１に係る半導体モジュール装置１ａの接着剤狭幅部５ａ−１に永久歪を生じさせた構成である以外は、半導体モジュール装置１ａと同様であり、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 5)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a semiconductor module device 1f according to the fifth embodiment of the present invention. The semiconductor module device 1 f is a semiconductor module except that the adhesive narrow portion 5 f-1 has a configuration in which the adhesive narrow width portion 5 a-1 of the semiconductor module device 1 a according to Embodiment 1 is permanently set. The same components as those of the device 1a are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図９は、接着剤狭幅部５ｆ−１に歪を生じさせる工程を示す断面図である。接着剤は、半導体モジュール装置１ｆの製造段階において、保護シート１５に挟まれた状態で保存されている。この状態で、接着剤を放熱体４ａもしくはフレキシブル基板３に貼付ける所定のサイズに切断する。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step of causing distortion in the adhesive narrow portion 5f-1. The adhesive is stored in a state of being sandwiched between the protective sheets 15 in the manufacturing stage of the semiconductor module device 1f. In this state, the adhesive is cut into a predetermined size to be attached to the heat radiator 4a or the flexible substrate 3.

つぎに、切断された接着剤５ｆの接着剤狭幅部５ｆ−１に、治具１６を用いて圧力を掛ける。例えば、この上部の治具１６表面には２ｍｍ〜５ｍｍピッチ間隔で段差が設けられ、保護シート１５を介して、接着剤狭幅部５ｆ−１を押圧する。この押圧する圧力は、接着剤狭幅部５ｆ−１に凹凸状の歪を生じさせるが、下側の保護シート１５には、歪を生じさせないように、調整されている。以上のような工程により、接着剤狭幅部５ｆ−１に永久歪が生じる。つぎに、保護シート１５を剥がして、放熱体４ａもしくはフレキシブル基板２に貼付ける。   Next, pressure is applied to the adhesive narrow portion 5f-1 of the cut adhesive 5f using the jig 16. For example, steps are provided on the surface of the upper jig 16 at a pitch interval of 2 mm to 5 mm, and the adhesive narrow portion 5 f-1 is pressed through the protective sheet 15. This pressing pressure is adjusted so as to cause uneven distortion in the adhesive narrow portion 5f-1, but not to cause distortion in the lower protective sheet 15. Through the steps as described above, permanent distortion occurs in the narrow adhesive portion 5f-1. Next, the protective sheet 15 is peeled off and attached to the radiator 4 a or the flexible substrate 2.

半導体チップ２を実装したフレキシブル基板３と放熱体４ａを固定する際、接着剤狭幅部５ｆ−１に凹凸状の歪が生じているが、フレキシブル基板３は可撓性があるので、凹凸が塞がれて密閉性を確保することができる。なお、凹凸状の永久歪が生じていた箇所およびその箇所に接する箇所のフレキシブル基板３には、剥がれる向きに内部応力が作用しており、他の場所より剥がれ易い。   When the flexible substrate 3 on which the semiconductor chip 2 is mounted and the radiator 4a are fixed, the adhesive narrow width portion 5f-1 is distorted in an uneven shape, but the flexible substrate 3 is flexible, so It can be sealed to ensure sealing. It should be noted that internal stress acts on the flexible substrate 3 where the uneven permanent distortion has occurred and the portion in contact with the portion, so that the flexible substrate 3 is peeled off easily.

また、剛性の高い放熱体４ａとの接着面においても、接着剤狭幅部５ｆ−１自体に柔軟性があり、凹凸が塞がれて密閉性を確保することができる。なお、凹凸状の永久歪が生じていた箇所には、剥がれる向きに内部応力が作用しており、他の場所より剥がれ易い。   In addition, the adhesive narrow width portion 5f-1 itself has flexibility also on the adhesive surface with the highly rigid heat radiating body 4a, and the concavity and convexity can be blocked to ensure sealing. It should be noted that internal stress acts in the direction in which the undulation-like permanent distortion has occurred in the direction of peeling, and is more easily peeled off than other places.

半導体モジュール装置１ｆの実使用状態において、半導体チップ２が発熱して、空気が膨張して、空間１１ａの気圧が上がる。空間１１ａの気圧が上がると、フレキシブル基板２に上向きの力が掛かる。フレキシブル基板２が持ち上がると、接着剤５ｆと、フレキシブル基板２あるいは放熱体４ａとの間に、剥がす力が働く。接着剤狭幅部５ｆ−１には、歪が生じており、他の部分よりも剥がれ易い。接着剤狭幅部５ｆ−１に剥がす力が一定値を超えると、歪が生じている部分の領域が剥離し、空間１１ａの空気が通過して、気圧の上昇を抑えることができる。   In the actual use state of the semiconductor module device 1f, the semiconductor chip 2 generates heat, the air expands, and the air pressure in the space 11a increases. When the air pressure in the space 11a increases, an upward force is applied to the flexible substrate 2. When the flexible substrate 2 is lifted, a peeling force acts between the adhesive 5f and the flexible substrate 2 or the heat radiating body 4a. The adhesive narrow width portion 5f-1 is distorted and is more easily peeled off than other portions. When the force peeled off to the adhesive narrow width portion 5f-1 exceeds a certain value, the region where the distortion occurs is peeled off, and the air in the space 11a passes therethrough, thereby suppressing an increase in atmospheric pressure.

以上のように、接着剤狭幅部５ｆ−１に、歪が生じていると、接着剤狭幅部５ｆ−１がフレキシブル基板２あるいは放熱体４ａと剥離する際の起点として働く。そのため、安定した剥離を実現し、空間１１ｄの空気の膨張により、配線が切断されることを防ぐことができる。また、接着剤狭幅部５ｆ−１が部分的に剥離することにより、半導体チップ２を放熱剤９ｂから剥がすほど大きくなることを防ぎ、放熱効率の低下を防止することができる。   As described above, when the adhesive narrow width portion 5f-1 is distorted, the adhesive narrow width portion 5f-1 serves as a starting point when the adhesive narrow width portion 5f-1 is peeled off from the flexible substrate 2 or the radiator 4a. Therefore, stable peeling can be realized, and the wiring can be prevented from being cut by the expansion of the air in the space 11d. Moreover, when the adhesive narrow width part 5f-1 peels partially, it can prevent becoming large so that the semiconductor chip 2 is peeled from the thermal radiation agent 9b, and can prevent the heat dissipation efficiency fall.

なお、半導体モジュール装置１ｆのフラットディスプレイパネル２１への取り付け位置は、放熱材９ａを接着剤３で密閉され、放熱剤９ａが漏れ出さないので、特に制約されずパネル上部下部へ取り付けが可能である。ただし、剥離により接着剤狭幅部５ｆ−１に生じる孔は、小さいので、半導体チップ２が急激な温度上昇する場合には、本発明の効果で対応できないでことがある。この場合、放熱体４ａを金属シャーシ（図示なし）などに固定して、金属シャーシへ放熱が十分に行われるように、表示装置２０を設計することにより、配線の断線を防止し、半導体チップ２の熱暴走を防止することができる。   It should be noted that the mounting position of the semiconductor module device 1f to the flat display panel 21 is not particularly restricted and can be mounted on the lower upper portion of the panel because the heat dissipating material 9a is sealed with the adhesive 3 and the heat dissipating agent 9a does not leak out. . However, since the holes generated in the adhesive narrow width portion 5f-1 due to peeling are small, when the temperature of the semiconductor chip 2 rises rapidly, the effect of the present invention may not be able to cope with it. In this case, the heat dissipating element 4a is fixed to a metal chassis (not shown) or the like, and the display device 20 is designed so that heat is sufficiently dissipated to the metal chassis. Can prevent thermal runaway.

また、急激な半導体チップ２の温度上昇を伴い、パネル負荷を与えるような場合には、電気回路を制御して消費電力を抑制し、あるいは放熱体４ａをファン（図示なし）などを設けて、強制的に空冷するなどの方法を用いることができる。   In addition, when a panel load is applied due to a rapid rise in the temperature of the semiconductor chip 2, the electric circuit is controlled to reduce power consumption, or the radiator 4a is provided with a fan (not shown), A method such as forced air cooling can be used.

本発明は、放熱効率を低下させず、フレキシブル基板の配線の断線を防ぎ、シリコーングリスの漏れ出しを防止することができ、半導体モジュール装置として利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a semiconductor module device without reducing heat dissipation efficiency, preventing disconnection of wiring of a flexible substrate, and preventing leakage of silicone grease.

本発明の半導体モジュール装置が用いられる表示装置の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the display apparatus in which the semiconductor module apparatus of this invention is used. 本発明の実施の形態１に係る半導体モジュール装置の構成を示す分解斜視図1 is an exploded perspective view showing a configuration of a semiconductor module device according to Embodiment 1 of the present invention. 同上半導体モジュール装置のＡ−Ａ’断面の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the A-A 'cross section of a semiconductor module apparatus same as the above. 本発明の実施の形態２に係る半導体モジュール装置の構成を示す分解斜視図The disassembled perspective view which shows the structure of the semiconductor module apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 同上半導体モジュール装置のＢ−Ｂ’断面の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the B-B 'cross section of a semiconductor module apparatus same as the above. 本発明の実施の形態３に係る半導体モジュール装置の断面構成を示す断面図Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor module apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４に係る半導体モジュール装置の断面構成を示す断面図Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor module apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４に係る別の構成の半導体モジュール装置の断面構成を示す断面図Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor module apparatus of another structure which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５に係る半導体モジュール装置の断面構成を示す断面図Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor module apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態５に係る半導体モジュール装置の接着剤に凹凸を設ける工程を示す断面図Sectional drawing which shows the process of providing an unevenness | corrugation in the adhesive agent of the semiconductor module apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 従来の半導体モジュール装置の構成を示す分解斜視図An exploded perspective view showing a configuration of a conventional semiconductor module device 同上半導体モジュール装置のＣ−Ｃ’断面構成を示す断面図Sectional drawing which shows the C-C 'cross-section structure of a semiconductor module apparatus same as the above. 従来の半導体モジュール装置の別の構成を示す断面図Sectional drawing which shows another structure of the conventional semiconductor module apparatus

符号の説明Explanation of symbols

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｅ、１ｆ、１ｅ 半導体モジュール装置
２ 半導体チップ
３ フレキシブル基板
４ａ、４ｂ、４ｅ 放熱体
５ａ、５ｂ、５ｆ 接着剤
５ａ−１ 接着剤狭幅部
５ａ−２、５ｂ−２ 接着剤広幅部
５ｂ−３ 通気凹部接着剤狭幅部
６ａ、６ｅ 格納凹部
７、８ 電極
９ａ、９ｃ、９ｄ 放熱材
１０ 保護樹脂
１１ａ、１１ｂ、１１ｄ、１１ｅ 空間
１２ 通気凹部
１３ 通気路
１４ 貫通孔
１５ 保護シート
１６ 治具
２０ 表示装置
２１ フラットディスプレイパネル 1a, 1b, 1c, 1e, 1f, 1e Semiconductor module device 2 Semiconductor chip 3 Flexible substrate 4a, 4b, 4e Radiator 5a, 5b, 5f Adhesive 5a-1 Adhesive narrow-width portion 5a-2, 5b-2 Adhesive Agent wide portion 5b-3 Vent recess adhesive narrow portion 6a, 6e Storage recess 7, 8 Electrode 9a, 9c, 9d Heat dissipation material 10 Protective resin 11a, 11b, 11d, 11e Space 12 Vent recess 13 Ventilation path 14 Through hole 15 Protective sheet 16 Jig 20 Display device 21 Flat display panel

Claims (9)

配線パターンが形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板に実装された半導体チップと、
格納凹部が設けられ、前記格納凹部に前記半導体チップが配置された放熱体と、
前記格納凹部を囲み、前記フレキシブル基板と前記放熱体とを接着する接着剤とを備えた半導体モジュール装置において、
前記格納凹部の一辺に設けられた接着剤の幅が、他の辺の接着剤の幅より狭いことを特徴とする半導体モジュール装置。 A flexible substrate on which a wiring pattern is formed;
A semiconductor chip mounted on the flexible substrate;
A heat sink provided with a storage recess, and the semiconductor chip is disposed in the storage recess;
In the semiconductor module device comprising an adhesive that surrounds the storage recess and bonds the flexible substrate and the heat radiating body,
A semiconductor module device, wherein the width of the adhesive provided on one side of the storage recess is narrower than the width of the adhesive on the other side. 配線パターンが形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板に実装された半導体チップと、
格納凹部が設けられ、前記格納凹部に前記半導体チップが配置された放熱体と、
前記格納凹部を囲み、前記フレキシブル基板と前記放熱体とを接着する接着剤とを備えた半導体モジュール装置において、
前記放熱体は、凹部状に形成された通気凹部と、前記格納凹部と前記通気凹部を連通する通気路とを有し、
前記通気凹部の周囲に、前記接着剤が設けられ、
前記通気凹部の一辺に設けられた接着剤の幅が、他の辺の接着剤の幅より狭いことを特徴とする半導体モジュール装置。 A flexible substrate on which a wiring pattern is formed;
A semiconductor chip mounted on the flexible substrate;
A heat sink provided with a storage recess, and the semiconductor chip is disposed in the storage recess;
In the semiconductor module device comprising an adhesive that surrounds the storage recess and bonds the flexible substrate and the heat radiating body,
The heat radiator has a vent recess formed in a recess shape, and a vent passage communicating the storage recess and the vent recess,
The adhesive is provided around the vent recess,
A semiconductor module device, wherein a width of an adhesive provided on one side of the ventilation recess is narrower than a width of an adhesive on another side. 前記通気路は、前記放熱体に凹部状に設けられ、
前記接着剤は、前記通気路を覆って形成された請求項２記載の半導体モジュール装置。 The air passage is provided in a concave shape in the heat radiator,
The semiconductor module device according to claim 2, wherein the adhesive is formed to cover the ventilation path. 他の辺より幅が狭く形成された辺の前記接着剤は、前記放熱体および前記フレキシブル基板の少なくとも１方から、剥がれる向きに内部応力が生じている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。   The adhesive of the side formed narrower than the other side is subjected to internal stress in the direction of peeling from at least one of the heat radiating body and the flexible substrate. The semiconductor module device described. 前記フレキシブル基板と、前記放熱体と、前記半導体チップと、前記接着剤とに囲まれた空間の体積が、前記格納凹部、前記通気凹部および前記通気路の容積の３５パーセント以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体モジュール装置。   The volume of a space surrounded by the flexible substrate, the heat radiator, the semiconductor chip, and the adhesive is 35% or less of the volume of the storage recess, the ventilation recess, and the ventilation path. The semiconductor module apparatus as described in any one of -4. 半導体チップを実装したフレキシブル基板と、格納凹部が設けられた放熱体とを接着する半導体モジュール装置の製造方法において、
前記放熱体に、前記放熱体の前記格納凹部を囲み、一辺が他の辺よりも幅が狭くなるように、接着剤を付設する工程と、
前記半導体チップが前記格納凹部に配置されるように位置決めし、前記フレキシブル基板と前記放熱体を接着する工程とを有することを特徴とする半導体モジュール装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor module device for bonding the flexible substrate on which the semiconductor chip is mounted and the heat dissipating body provided with the storage recess,
Attaching the adhesive to the radiator so as to surround the storage recess of the radiator and to make one side narrower than the other side;
A method of manufacturing a semiconductor module device, comprising: positioning the semiconductor chip so as to be disposed in the storage recess, and bonding the flexible substrate and the heat radiating body. 前記位置決め工程の前に、前記格納凹部に放熱材を注入する工程を有し、
前記格納凹部の容積に対して、前記フレキシブル基板、前記放熱体、前記半導体チップ、前記接着剤および前記放熱材で囲まれた空間の体積が、３５パーセント以下となる量だけ、前記放熱材を注入する請求項６記載の半導体モジュール装置の製造方法。 Prior to the positioning step, the step of injecting a heat dissipation material into the storage recess,
The heat dissipation material is injected in such an amount that the volume of the space surrounded by the flexible substrate, the heat dissipation body, the semiconductor chip, the adhesive, and the heat dissipation material is 35% or less with respect to the volume of the storage recess. A method for manufacturing a semiconductor module device according to claim 6. 接着剤を付設する工程前に、前記接着剤の幅が狭く形成された一辺に凹凸を形成する請求項６記載の半導体モジュール装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor module device according to claim 6, wherein an unevenness is formed on one side of the adhesive having a narrow width before the step of attaching the adhesive. フレキシブル基板に半導体チップを実装し、前記フレキシブル基板の放熱体と接着される面に接着剤を付設する工程と、
前記半導体チップの前記フレキシブル基板に実装された面の裏面全体に熱硬化性導電ペーストを塗布する工程と、
放熱体に設けられた格納凹部を過熱しながら、前記格納凹部に前記半導体チップを配置し、前記接着剤を前記放熱体の格納凹部の周辺に接着させる工程とを有し、
前記接着剤を付設する工程において、前記接着剤は、一辺が他の辺より幅が狭い半導体モジュール装置の製造方法。 Mounting a semiconductor chip on a flexible substrate, and attaching an adhesive to the surface of the flexible substrate to be bonded to the heat sink;
Applying a thermosetting conductive paste to the entire back surface of the surface mounted on the flexible substrate of the semiconductor chip;
Placing the semiconductor chip in the storage recess while overheating the storage recess provided in the radiator, and bonding the adhesive around the storage recess of the radiator,
In the step of attaching the adhesive, the adhesive is a method for manufacturing a semiconductor module device, wherein one side is narrower than the other side.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005327850A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Driver module structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005327850A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Driver module structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115602645A (en) * 2022-11-29 2023-01-13 英诺赛科（苏州）半导体有限公司（Cn） Semiconductor device, preparation method thereof and packaging structure of gallium nitride chip

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