JP2010245373A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor device and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010245373A JP2010245373A JP2009093818A JP2009093818A JP2010245373A JP 2010245373 A JP2010245373 A JP 2010245373A JP 2009093818 A JP2009093818 A JP 2009093818A JP 2009093818 A JP2009093818 A JP 2009093818A JP 2010245373 A JP2010245373 A JP 2010245373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bent structure
- metal bent
- semiconductor element
- semiconductor device
- wiring board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1901—Structure
- H01L2924/19015—Structure including thin film passive components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ワイヤレスLANや、デジタル携帯端末に使う、モジュール型の半導体装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a module type semiconductor device used for a wireless LAN and a digital portable terminal, and a manufacturing method thereof.
従来より、配線基板上に、半導体や電子部品が高密度実装され、更に封止樹脂で覆われた、半導体装置が使われている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor device in which semiconductors and electronic components are mounted on a wiring board with high density and covered with a sealing resin has been used (for example, Patent Document 1).
しかし、こうした電子機器は、小型化、高密度化するに伴い、半導体等における放熱性が課題となる場合がある。 However, as these electronic devices are reduced in size and increased in density, heat dissipation in a semiconductor or the like may become a problem.
例えば、特許文献2では、半導体装置の放熱構造が提案されている。図8は、従来の半導体装置の放熱構造の一例を説明する断面図である。図8において、半導体素子3と金属板1との間には、熱伝導弾性体2が挿入されている。そして、半導体素子3に発生した熱は、熱伝導弾性体2を介して、金属板1に伝わり、放熱される。なお半導体素子3を、他の電子部品と共に配線基板(図示せず)の上に高密度実装し、熱伝導弾性体2や金属板1を、封止樹脂で覆うことで、十分な機械的強度を得ることが可能となる。
For example,
このように発熱が課題となる半導体と、放熱板となる金属板との間に熱伝導弾性体を挿入することで、各部分の寸法バラツキ等を効果的に吸収することができる。 Thus, by inserting a heat conducting elastic body between the semiconductor where heat generation is a problem and the metal plate serving as the heat radiating plate, it is possible to effectively absorb dimensional variations and the like of each part.
しかし、従来の熱伝導性弾性体は、柔軟性を有する樹脂部材に、熱伝導性の高いセラミックフィラー等を充填したものであったため、熱伝導率が低く、放熱効果に限界があった。 However, since the conventional heat conductive elastic body is a resin member having flexibility, which is filled with a ceramic filler having high heat conductivity, the heat conductivity is low, and the heat dissipation effect is limited.
そこで、本願発明は、従来の柔軟性を有する樹脂部材に熱伝導性の高いセラミックフィラー等を添加してなる熱伝導弾性体より、熱伝導率が優れた金属折曲構造物を用いることで、より放熱性の優れた半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention uses a metal bent structure having a higher thermal conductivity than a heat conductive elastic body obtained by adding a ceramic filler having a high thermal conductivity to a conventional resin member having flexibility. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device with better heat dissipation and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、配線基板と、配線基板の上に、フェイスダウン実装された半導体素子と、前記半導体素子の上に載せた金属折曲構造物と、前記配線基板上で、前記配線基板と前記半導体素子と前記金属折曲構造物と、を覆う封止樹脂体と、からなる半導体装置であって、前記金属折曲構造物は、金属板を折り曲げたものである半導体装置とする。 In order to achieve the above object, a wiring board, a semiconductor element mounted face-down on the wiring board, a metal bent structure placed on the semiconductor element, and the wiring on the wiring board A semiconductor device comprising a sealing resin body covering a substrate, the semiconductor element, and the metal bent structure, wherein the metal bent structure is a semiconductor device in which a metal plate is bent. .
上記構成により本願発明の半導体装置は、封止樹脂体に内蔵された半導体等の発熱部品の実装時の寸法バラツキの影響を受けることなく、従来の柔軟性を有する樹脂部材に熱伝導性の高いセラミックフィラー等を添加してなる熱伝導弾性体より放熱効果を高めることが出来る。 With the above configuration, the semiconductor device of the present invention has high thermal conductivity to a conventional flexible resin member without being affected by dimensional variation when mounting a heat-generating component such as a semiconductor incorporated in a sealing resin body. The heat radiation effect can be enhanced more than the heat conductive elastic body formed by adding a ceramic filler or the like.
また必要に応じて、前記金属折曲構造物の周縁部にバリ等を設けることで、半導体素子等に影響を与えることなく、封止樹脂体と金属構造物との密着強度を高めることができる。 Further, if necessary, by providing a burr or the like at the peripheral edge of the metal bent structure, the adhesion strength between the sealing resin body and the metal structure can be increased without affecting the semiconductor element or the like. .
(実施の形態1)
以下、実施の形態1の半導体装置について図面を用いて説明する。図1(A)は、本願発明の実施の形態1における半導体装置の断面図、図1(B)は、本願発明の実施の形態1における半導体装置の熱伝導メカニズムを説明する断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 1A is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a heat conduction mechanism of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
図1(A)(B)において、11は配線基板である。配線基板11としては、セラミック基板やガラス繊維にエポキシ樹脂等を含浸してなるガラスエポキシ樹脂基板等を使うことができる。なおセラミック基板、ガラスエポキシ樹脂基板は、共に市販の多層基板(層間接続にビア電極等を用いたもの)を使うことができる。12は半導体素子、13は封止樹脂体、14は金属折曲構造物であり、金属折曲構造物14は、金属板を所定形状に折り曲げたものである。15はバンプ、16は外部端子である。半導体素子12は、バンプ15等を用いて、配線基板11の一面に実装され、他の電子部品(図示していない)と共に、封止樹脂体13で封止されている。16は外部端子であり、配線基板11の他の面(例えば、半導体素子12や封止樹脂体13が形成されていない面)に形成されている。
In FIGS. 1A and 1B,
17は上部、18は中間部、19は下部であり、それぞれが金属折曲構造物14を構成する。
20は半導体装置であり、半導体装置20は、少なくとも、配線基板11と、配線基板11の上に、フェイスダウン実装された半導体素子12と、前記半導体素子12の上に載せた金属折曲構造物14と、前記配線基板11上で、前記配線基板11と前記半導体素子12と前記金属折曲構造物14と、を覆う封止樹脂体13と、から構成されている。
21は、バリであり、例えば、金属板を、金型を使って所定形状に打ち抜いたとき、あるいはレーザー切断したときに発生するバリ(なおレーザー切断の場合、ドロス等と呼ばれる場合もある)である。バリ21は、金属折曲構造物14の周縁部(あるいは所定形状に打ち抜いた部分、あるいは打ち抜き面等)に設けており、バリ21は、前記金属折曲構造物14の内側を向くように形成している。ここで金属折曲構造物14の内側とは、例えば、金属折曲構造物14の上部17においては、中間部18側である。同様に金属折曲構造物14の下部19側においては、中間部18側である。なお金属折曲構造物14が、例えば、上部17と下部19と、から構成されており、中間部18が無い(あるいは中間部18が、下部19もしくは上部17を兼用している)場合、上部17の内側とは下部19側になる。このように、バリ21の方向を、金属折曲構造物14の内側とすることで、下部19と半導体素子12との接触を安定化できる。また金型等を用いて封止樹脂体13を、所定形状に形成する場合、前記金型と、上部17との接触を安定化でき、封止樹脂体13の成形精度を高める。
図1(B)における矢印22は、半導体素子12に発生した熱が、金属折曲構造物14を介して、外部に伝わる様子を示す。図1(B)に示すように、金属折曲構造物14の下部19の半導体素子12側にはバリ21を設けていないため、これら部材の接触面積を増加させる効果が得られる。またバリ21によって、金属折曲構造物14と、封止樹脂体13とのアンカー効果が得られる。
An
矢印22に示すように、半導体素子12に発生した熱は、下部19から、中間部18を介して、上部17へ伝わり、半導体装置20の外へ放出される。
As indicated by an
なお金属折曲構造物14を構成する下部19、中間部18、上部17は、1つの金属板を所定形状に折り曲げて形成したものと(あるいは一枚もの構造と)することで、互いの部分間の熱伝導効率を高められる。
In addition, the
次に図2(A)(B)を用いて、半導体装置20の一部に、電子部品を内蔵した場合について説明する。図2(A)は電子部品を内蔵した半導体装置の断面図、図2(B)は電子部品を内蔵した半導体装置の部分断面図である。
Next, a case where an electronic component is incorporated in a part of the
図2(A)(B)において、23は電子部品であり、例えば、積層セラミックコンデンサや角チップ抵抗器、チップインダクタ等である。
2A and 2B,
図2(A)に示すように、金属折曲構造物14の下部19の大きさを、半導体素子12に合わせ、上部17の大きさを半導体装置20の天井面と略同じ大きさとしても良い。こうすることで、上部17からの放熱効果を高められる。
As shown in FIG. 2A, the size of the
図2(B)において24は窓であり、金属折曲構造物14の上部17に形成した開口部である。なお窓24の一辺以上は開放状態(すなわち、切り欠き構造、あるいはコの字)であっても良い。なお窓24を、上部17の周縁部に設けた切り欠き構造とした状態は、図示していない。
In FIG. 2B,
例えば、電子部品23に熱を伝えたくない場合、図2(B)に示すように、電子部品23の付近の上部17に窓24を形成することで、電子部品23への熱伝導を抑えることが出来る。
For example, when it is not desired to transmit heat to the
また封止樹脂体13を透明樹脂等で形成した場合、電子部品23に受光素子(例えば、光センサ、あるいはCCD素子等)とした場合、上部17に窓24を形成しておくことで、半導体装置20からの光を効率的に電子部品23に届けることができる。
Further, when the sealing
また半導体装置20に内蔵された電子部品23を、アンテナとした場合、上部17に形成した窓24を介した電磁波の受信あるいは送信効率を高められる。
Further, when the
次に、図3(A)〜(C)を用いて、厚みの異なる複数個の半導体素子12を、1つの半導体装置20に内蔵する場合について説明する。なお厚みの異なる複数個の半導体素子12は、半導体素子12に限定する必要は無く、発熱が課題となる部材で有れば良く、例えば電子部品23等であっても良い。
Next, a case where a plurality of
図3(A)は、本願発明の半導体装置について説明する断面図、図3(B)(C)は共に、従来の半導体装置について説明する断面図である。 3A is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device of the present invention, and FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views illustrating a conventional semiconductor device.
図3(A)に示すように、金属折曲構造物14を用いることで、複数個の異なる高さの半導体素子12を、1つの金属折曲構造物14で冷却することができ、半導体装置20の低コスト化が可能となる。
As shown in FIG. 3A, by using the metal
また図3(A)に示すように、1つの金属折曲構造物14を用いることで、複数個の異なる高さの半導体素子12同士を、略同じ温度に揃えることができ、回路動作の安定化が可能となる。なおこの場合、金属折曲構造物14の一端である上部17を、封止樹脂体13から露出する必要は無い。
Further, as shown in FIG. 3A, by using one metal
図3(B)(C)は、従来の半導体装置における課題を説明する断面図である。図3(B)(C)において、25a、25bは従来の半導体装置、26a〜26dは放熱体である。図3(B)(C)に示すように、異なる厚みを有する半導体素子12c〜12fを放熱する場合、それぞれの厚みに応じて、異なる厚みの放熱体26a〜26dを用意する必要がある。しかし厚みのバラツキは、半導体素子12c〜12fだけでなく、実装部分(例えば、バンプ15の厚みや厚みバラツキ)、配線基板11の厚みバラツキや反りの有無等があるため、図3(C)の矢印22に示すような成形バラツキが発生し、その放熱性が低下する場合がある。
3B and 3C are cross-sectional views illustrating problems in a conventional semiconductor device. 3B and 3C, 25a and 25b are conventional semiconductor devices, and 26a to 26d are heat radiators. As shown in FIGS. 3B and 3C, when the
(実施の形態2)
以下、実施の形態2として、実施の形態1で説明した金属折曲構造物14の形状について、説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, as the second embodiment, the shape of the metal
図4(A)は、金属折曲構造物14の形状を示す斜視図、図4(B)(C)は共に金属折曲構造物14の平面図である。
4A is a perspective view showing the shape of the metal
図4(A)〜(C)において、27は金属板、28a、28bは切断部である。29a、29bは端部であり、端部29a、29bとして、円形(あるいは一部に切り欠きを設けた円形)の終端部とすることで、折曲性を高め、応力集中の抑制効果が得られる。切断部28a、28bは、金型による打ち抜き加工(パンチングプレス等も含む)や、CO2レーザー等による切断加工で形成している。点線30a、30bは、折曲部分を示している。例えば、金型によって、金属板27から、金属折曲構造物14を作製する場合、切断部28a、28bの作製と、点線30a、30bによる折曲とを、同時(あるいは一連の動作の中)に行なうことで、生産性を高められる。
4A to 4C, 27 is a metal plate, and 28a and 28b are cutting parts.
図4(A)において、金属折曲構造物14は、図4(B)に示した金属板27を、点線30aに示す位置で折り曲げたものである。なお図4(A)におけるバリ21は、金属板27を金型で打ち抜いた際に発生したバリや、金属板27をレーザーで所定形状に切断した際に発生したドロス等である。このように金属折曲構造物14の周縁部等にバリ21を残すことで、封止樹脂体13と金属折曲構造物14との密着性を高められる。
4A, the metal
図4(C)は、中間部18bを、渦巻き状とした金属折曲構造物14について説明する上面図である。図4(C)に示す金属折曲構造物14を、点線30bで示す位置で折り曲げることで、寸法精度の高い金属折曲構造物14を、大量に安価で製造できる。
FIG. 4C is a top view illustrating the metal
なお図4(B)(C)における切断部28a、28bにおけるクリアランスは、0.2mm以下が望ましい。クリアランスが0.2mmを超えると、バリ21の形成性に影響を与える可能性がある。なおクリアランスはゼロ(あるいは略ゼロ)としても良い。クリアランスを略ゼロとすることで、切断部28a、28bに、バリ21を所定位置に積極的に形成することができる。
In addition, as for the clearance in the
なお図4(A)において、金属折曲構造物14を、上下反転させても良い。すなわち半導体素子12と接している下部19aの代わりに、上部17aを半導体素子12の天面にセットしても良い。すなわち、(上部17の面積)>(下部19の面積)としても、(上部17の面積)<(下部19の面積)としても良い。
In FIG. 4A, the metal
これは、本願発明における金属折曲構造物14が、半導体素子12に発生する熱を、外部に伝えるための一種の「伝熱高速線路、あるいは熱輸送高速道、あるいは一種のヒートスプレッダ」と機能するためである。すなわち図4(A)において、金属折曲構造物14を、上下反転させ、半導体装置20(図4では図示していない)の表面に露出した下部19に、強制冷却装置(例えば、冷水循環装置等)を取り付けても良い。このように積極的に冷却させる冷却装置を取り付けることで、半導体素子12に発生した熱を、効率良く外部に放出できる。これは金属折曲構造物14が、アルミニウムや銅のように熱伝導の高い材料で形成されているためであり、半導体素子12に面接触する金属折曲構造物14(例えば、下部19)に伝わった熱が、中間部18を介して、冷却装置に面接触した金属折曲構造物14(例えば、上部17)に効率良く(言い換えれば、高速、大容量として、あるいは一種のヒートパイプのように)伝熱するためである。
This is because the metal
なお本願発明の半導体装置20の一例は、CPUモジュールである。またほかにも半導体モジュール、GPUモジュール(GPUはグラフィック用CPUの意味)が有る。
An example of the
また半導体装置20として、超小型電源等も含む。すなわち従来のノートパソコン等は、ACコンセントから、数cm角の箱状のAC−DCコンバータを介して給電されている。しかし、本願発明の半導体装置20を用いることで、こうしたAC−DCコンバータの超小型化が可能となる。すなわち、ACコンセントに差し込むコンセント部分(あるいはコンセントキャップ部)を、そのままAC−DCコンバータとすることができ、機器の小型化、軽量化が可能となる。なお半導体装置20を、超小型電源とした場合、金属折曲構造物14で冷却する部材は、パワー半導体等の半導体素子12のみならず、超小型のトランス、超小型のチョークコイル等の電子部品23とすることは有用である。このような発熱が課題となる電子部品23は厚み寸法等にバラツキが発生しやすく、従来の放熱部材ではこれら課題に対応できない場合があった。
Further, the
次に、図5(A)〜(C)を用いて、金属折曲構造物14による、寸法バラツキの吸収効果について説明する。図5(A)〜(C)は、共に金属折曲構造物14の追従性について説明する断面図である。
Next, with reference to FIGS. 5A to 5C, the effect of absorbing the dimensional variation by the metal
図5(A)において、半導体素子12a〜12cの厚みは略同じであるが、バンプ15a〜15cの厚みが異なっている。例えば、半導体素子12a〜12cの接続端子数の違いであり、例えば接続端子数が多い半導体素子12の場合、より小径のバンプ15を使う必要が発生する場合がある。
In FIG. 5A, the thicknesses of the
矢印22a〜22cは、共に、バンプ15a〜15cの厚みが異なっていることを示す。なお図5(A)(B)において、バンプの大きさ(あるいは高さ)は、15a>15c>15bであり、矢印で示す配線基板11の表面と、半導体素子の裏面との間隔は、22a>22c>22bで有る。
図5(A)(B)に示すように、金属折曲構造物14の折曲構造(すなわち、上部17や下部19を、折曲可能な中間部18で接続すること)によって、バンプの大きさ(あるいは高さ)を、効率的に吸収することができる。なお中間部18の途中で、更に折ったり、曲げていれば良い。このように本発明における金属折曲構造物14は、熱伝導性の面から金属を用いているものであって、どこか1箇所以上に折ったり、曲げたりしている部分を有しているものである。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the size of the bump is increased by the bent structure of the metal bent structure 14 (that is, the
図5(C)は、配線基板11のうねりや反りによって、半導体素子12d〜12fが互いに傾く様子を示す。なお図5(C)において、配線基板11は図示していない。図5(C)に示すように、半導体素子12d〜12fが互いに不規則に傾いた場合であっても、図5(C)に示すように、金属折曲構造物14の折曲構造によって、これらの傾きを、効率的に吸収することができる。
FIG. 5C shows a state in which the
(実施の形態3)
以下、実施の形態3として、実施の形態1で説明した半導体装置20の製造方法の一例について説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, as a third embodiment, an example of a method for manufacturing the
図6(A)〜(E)は、複数個の半導体装置20を一括して製造する様子を説明する断面図である。
6A to 6E are cross-sectional views illustrating a state in which a plurality of
図6(A)〜(E)において、31a、31bは成形金型、32はキャビティである。なお配線基板11において、内層や表層の銅箔パターンやソルダーレジスト、層間接続用のビア等は図示していない。こうした配線基板11としては、市販のガラスエポキシ樹脂からなる多層基板を使うことができる。図6(A)において、複数個の半導体素子12は、前述の図5(A)(B)に示したように、互いに厚み(例えば、バンプ15の厚み)が、ばらついているが、これは配線基板11の反りや、フェイスダウン実装による実装バラツキ等で発生する場合がある。なお図6(A)において、電子部品23等は図示していない。
6A to 6E, 31a and 31b are molding dies, and 32 is a cavity. In the
図6(B)は、複数個の半導体素子12の上に、金属折曲構造物14をセットした様子を示す断面図である。なお金属折曲構造物14は、接着剤(アルミナ等の熱伝導性の高いセラミックフィラーを添加したエポキシ樹脂等を使うことが望ましい)や、熱伝導性のテープ(両面テープも含む)で固定することは有用である。なおこれらの工程において、金属折曲構造物14に設けた窓24や、中間部18や下部19を折り曲げて作った窓24(共に図示していない)を使うことが有用である。また半導体素子12の上への、金属折曲構造物14の位置決めの際にも、中間部18や下部19を折り曲げて作った窓24(共に図示していない)を使うことが有用である。
FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state in which the metal
なお図6(B)において、複数個の半導体素子12の上に、1つの金属折曲構造物14をセットした後、これを図6(E)に示すように複数に分割しても良い。こうすることで、生産性を高められるが、これは本願発明の金属折曲構造物14による折曲構造による。
In FIG. 6B, one metal
図6(C)は、成形金型31a、31bを用いて、封止樹脂体13を所定形状に成形する様子を説明する断面図である。図6(C)において、成形金型31a、31bの間には、キャビティ32が設けられている。次に、このキャビティ32に、封止用の樹脂を注入し、図6(D)の状態とする。その後、図6(E)に示すように、これらを所定寸法に切断し、半導体装置20とする。
FIG. 6C is a cross-sectional view for explaining how the sealing
(実施の形態4)
以下、実施の形態4として、実施の形態1で説明した半導体装置20に用いる金属折曲構造物14等に用いる部材について説明する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, as a fourth embodiment, members used for the metal
まず金属折曲構造物14としては、厚み0.05mm以上0.50mm以下(望ましくは0.10mm以上0.30mm以下)、の金属板27を用いることが望ましい。金属板27の厚みが0.05mm未満の場合、放熱効果(あるいは熱伝導効率)が低い場合がある。また金属板27の厚みが、0.50mmより厚い場合、半導体装置20の薄型化に影響を与える場合がある。
First, as the metal
金属折曲構造物14に用いる金属の種類としては、銅(Cu)やアルミニウム(Al)、あるいはこれらの合金を用いることが望ましい。銅やアルミニウムは、熱伝導性と、加工性や成形性(折曲性も含む)に富んでいる。また切り抜き、あるいは打ち抜き加工時に、その切り抜き側面や打ち抜き側面等にバリを形成することも容易である。
As a kind of metal used for the metal
なお金属折曲構造物14の表面に、メッキ(半田メッキ、ニッケルメッキ、錫メッキ等)や防錆処理等を行なうことは有用である。また金属折曲構造物14の表面に、絶縁性部材を塗布等で形成しても良い。また金属折曲構造物14として、市販のフープ材(フープは、hoopの意味。コイル材、帯板、ストリップ材と呼ばれることもある。またメッキされたフープ材を用いることも有用である)を用いても良い。
It is useful to perform plating (solder plating, nickel plating, tin plating, etc.) or rust prevention treatment on the surface of the metal
なお半導体装置20の寸法形状としては、2mm角以上50mm角以下が望ましい。2mm角より小さい半導体装置20の場合、図1等で示した金属折曲構造物14を用いても、所定の放熱効果が得られない場合がある。また50mm角を越えた場合、用途が限定される場合がある。
In addition, as a dimension shape of the
なお半導体装置20の厚みは、0.5mm以上5.0mm以下が望ましい。0.5mmより薄い場合、金属折曲構造物14の形状が複雑となる場合がある。また厚みが5.0mmより厚くなった場合、用途が限定される場合がある。
The thickness of the
(実施の形態5)
以下、実施の形態5として、実施の形態1で説明した金属折曲構造物14の他の構成について説明する。
(Embodiment 5)
Hereinafter, as the fifth embodiment, another configuration of the metal
図7は、金属折曲構造物14の他の構造について説明する断面図である。図7において、金属折曲構造物14は、一枚の金属板27(図示していない)を、略中央で折曲げたものである。図7に示すような金属折曲構造物14としても良い。なお図7において、金属折曲構造物14の周縁部のバリ21等は図示していない。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining another structure of the metal
なおバリ21とは、「burr」とも書かれる、端部における出っ張り部分である。またバリ21の大きさ(例えば、バリ21の高さ)は、金属板27の厚みの0.5倍以上、もしくは指先で存在を感じるものであることが望ましい。0.5倍未満の場合、アンカー効果が低い場合がある。また金属折曲構造物14の周縁部を、指先で触っても、存在を感じないような微細なバリ21は、所定のアンカー効果が得られない場合がある。
The
またバリ21の形成位置としては、金属折曲構造物14の上部17、中間部18、下部19のいずれか一部分以上に設ければ良い。なお上部17と中間部18との接続部付近や、下部19と中間部18の接続(例えば図4(B)(C)の点線30a、30bで示した折曲部分付近)にバリ21を形成することが望ましい。
Further, the
また封止樹脂体13は、封止用の樹脂が所定形状に形成されたものである。封止樹脂体13に用いる樹脂材料としては、エポキシ樹脂に熱伝導性の高い無機フィラー(例えば、アルミナ粉)等を添加したものが、封止樹脂として市販されており、こうした市販品の中から、用途に応じて選べば良い。
The sealing
本発明の半導体装置を用いることで、携帯電話や携帯端末等の更なる小型化、高放熱化が可能となる。 By using the semiconductor device of the present invention, it is possible to further reduce the size and heat dissipation of a mobile phone, a mobile terminal, and the like.
1 金属板
2 熱伝導弾性体
3 半導体素子
11 配線基板
12 半導体素子
13 封止樹脂体
14 金属折曲構造物
15 バンプ
16 外部端子
17 上部
18 中間部
19 下部
20 半導体装置
21 バリ
22 矢印
23 電子部品
24 窓
25a、25b 従来の半導体装置
26a〜26d 放熱体
27 金属板
28a、28b 切断部
29a、29b 端部
30a、30b 点線(折曲げ線)
31a、31b 成形金型
32 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 Semiconductor elements
13 Sealing resin body
14 Metal bent structure
15 Bump
16
31a,
Claims (6)
配線基板の上に、フェイスダウン実装された半導体素子と、
前記半導体素子の上に載せた金属折曲構造物と、
前記配線基板上で、前記配線基板と前記半導体素子と前記金属折曲構造物と、を覆う封止樹脂体と、
からなる半導体装置であって、
前記金属折曲構造物は、金属板を折り曲げたものである半導体装置。 A wiring board;
On the wiring board, a semiconductor element mounted face down,
A metal bent structure placed on the semiconductor element;
On the wiring board, a sealing resin body that covers the wiring board, the semiconductor element, and the metal bent structure;
A semiconductor device comprising:
The metal bent structure is a semiconductor device in which a metal plate is bent.
配線基板の上に、フェイスダウン実装された半導体素子と、
前記半導体素子の上に載せた金属折曲構造物と、
前記配線基板上で、前記配線基板と前記半導体素子と前記金属折曲構造物と、を覆う封止樹脂体と、
からなる半導体装置であって、
前記金属折曲構造物の周縁部に設けたバリは、前記金属折曲構造物の内側を向いている半導体装置。 A wiring board;
On the wiring board, a semiconductor element mounted face down,
A metal bent structure placed on the semiconductor element;
On the wiring board, a sealing resin body that covers the wiring board, the semiconductor element, and the metal bent structure;
A semiconductor device comprising:
The burr | flash provided in the peripheral part of the said metal bending structure is a semiconductor device which has faced the inner side of the said metal bending structure.
配線基板の上に、フェイスダウン実装された半導体素子と、
前記半導体素子の上に載せた金属折曲構造物と、
前記配線基板上で、前記配線基板と前記半導体素子と前記金属折曲構造物と、を覆う封止樹脂体と、
からなる半導体装置であって、
前記金属折曲構造物の周縁部に設けたバリは、前記金属折曲構造物の内側を向き、
前記金属折曲構造物の一部が平面状であって、前記封止樹脂体の天面に略平行である半導体装置。 A wiring board;
On the wiring board, a semiconductor element mounted face down,
A metal bent structure placed on the semiconductor element;
On the wiring board, a sealing resin body that covers the wiring board, the semiconductor element, and the metal bent structure;
A semiconductor device comprising:
The burr provided on the peripheral edge of the metal bent structure faces the inside of the metal bent structure,
A semiconductor device, wherein a part of the metal bent structure is planar and substantially parallel to the top surface of the sealing resin body.
配線基板の上に、フェイスダウン実装された半導体素子と、
前記半導体素子の上に載せた金属折曲構造物と、
前記配線基板上で、前記配線基板と前記半導体素子と前記金属折曲構造物と、を覆う封止樹脂体と、
からなる半導体装置の製造方法であって、
所定形状の金属板を折り曲げて金属折曲構造物を作製する工程と、
前記金属折曲構造物を、前記半導体素子上にセットする工程と、
前記金属折曲構造物を、前記半導体素子と共に、封止樹脂で封止する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。 A wiring board;
On the wiring board, a semiconductor element mounted face down,
A metal bent structure placed on the semiconductor element;
On the wiring board, a sealing resin body that covers the wiring board, the semiconductor element, and the metal bent structure;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
A step of bending a metal plate of a predetermined shape to produce a metal bent structure;
Setting the metal bent structure on the semiconductor element;
Sealing the metal bent structure together with the semiconductor element with a sealing resin;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009093818A JP2010245373A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009093818A JP2010245373A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010245373A true JP2010245373A (en) | 2010-10-28 |
Family
ID=43098041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009093818A Pending JP2010245373A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010245373A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012151172A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
JP2014192479A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Materials Corp | Thermal interface plate and method of manufacturing the same |
WO2014196144A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Wireless module and wireless device |
WO2017055042A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Electronic assembly, in particular for a transmission control module |
-
2009
- 2009-04-08 JP JP2009093818A patent/JP2010245373A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012151172A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
JP2014192479A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Materials Corp | Thermal interface plate and method of manufacturing the same |
WO2014196144A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Wireless module and wireless device |
US9627741B2 (en) | 2013-06-04 | 2017-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Wireless module and wireless device |
WO2017055042A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Electronic assembly, in particular for a transmission control module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090267221A1 (en) | Semiconductor device | |
JP5100878B1 (en) | Component built-in board mounting body, manufacturing method thereof, and component built-in board | |
US20130027896A1 (en) | Electronic component embedded printed circuit board and method of manufacturing the same | |
JP2009124091A (en) | Semiconductor package module | |
JP2008091471A (en) | Substrate with built-in semiconductor, and its manufacturing method | |
JP2010129877A (en) | Electronic component module | |
CN106255308B (en) | Printed circuit board and electronic device | |
CN214256936U (en) | Module | |
JP2019040901A (en) | Circuit board | |
JP5577694B2 (en) | Built-in module | |
JP2008218618A (en) | Printed circuit board | |
JP2010245373A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2005311230A (en) | Circuit module and circuit device using the same | |
JP6891274B2 (en) | Electronics | |
JP2008235576A (en) | Heat dissipation structure of electronic component and semiconductor device | |
JP5354394B2 (en) | Component built-in substrate and manufacturing method thereof | |
JP2006120996A (en) | Circuit module | |
TW201804878A (en) | Flexible printed circuit boards and method for fabricating the same | |
JP6651999B2 (en) | Composite device | |
KR20160038359A (en) | Circuit Board including the heat dissipation structure | |
JP2010003718A (en) | Heat-dissipating substrate and its manufacturing method, and module using heat-dissipating substrate | |
JP2017130618A (en) | Electronic component heat dissipation structure | |
JP4237116B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2006135202A (en) | Heat radiating structure for electronic appliance | |
JP6079480B2 (en) | Module and portable device equipped with the module |