JP2024074156A - Semiconductor device with heat dissipation member and method for manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device with heat dissipation member and method for manufacturing the same Download PDF

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貴之 太田
Takayuki Ota
和範 小田
Kazunori Oda
雅史 稲垣
Masafumi Inagaki
崇之 寺内
Takayuki Terauchi
崇 網江
Takashi Amie
直大 高橋
Naohiro Takahashi
誠 山木
Makoto Yamaki
利彦 武田
Toshihiko Takeda
伸哉 木浦
Shinya Kiura
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Abstract

To provide a semiconductor device with a heat dissipation member and a method for manufacturing the same, which can efficiently cool a semiconductor element.SOLUTION: A semiconductor device with a heat dissipation member includes a semiconductor element, a lead portion electrically connected to the semiconductor element, a sealing resin that seals the semiconductor element and the lead portion, a heat dissipation member thermally connected to the semiconductor element, a heat dissipation member having a first outer surface located on the semiconductor element side and a second outer surface located on the opposite side to the first outer surface, and at least a portion of the second outer surface of the heat dissipation member is exposed to the outside of the sealing resin.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、放熱部材付半導体装置及び放熱部材付半導体装置の製造方法に関する。 This disclosure relates to a semiconductor device with a heat dissipation component and a method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component.

近年、基板に実装される半導体装置の小型化及び薄型化が要求されてきている。このような要求に対応すべく、リードフレームを用い、その載置面に載置した半導体素子を封止樹脂によって封止するとともに、裏面側にリードの一部分を露出させて構成された、いわゆるQFN(Quad Flat Non-lead)タイプの半導体装置が種々提案されている。 In recent years, there has been a demand for smaller and thinner semiconductor devices mounted on substrates. To meet this demand, various types of so-called QFN (Quad Flat Non-lead) type semiconductor devices have been proposed, which use a lead frame, encapsulate the semiconductor element mounted on the mounting surface with sealing resin, and expose a portion of the leads on the back side.

また、半導体装置に半導体素子の熱を冷却するための放熱部材が取り付けられた放熱部材付半導体装置が知られている。 In addition, semiconductor devices with heat dissipation members are known, in which a heat dissipation member is attached to the semiconductor device to cool the heat of the semiconductor element.

国際公開第2021/177093号International Publication No. 2021/177093

近年、半導体素子の高機能化、高密度等に伴い、半導体素子の発熱量がますます増大してきている。一方、従来の半導体装置においては、半導体素子が封止樹脂により封止されていることから、半導体素子の熱を外部に放出しにくく、内部に熱が籠るおそれがあった。 In recent years, the amount of heat generated by semiconductor elements has been increasing due to the increasing functionality and density of semiconductor elements. However, in conventional semiconductor devices, the semiconductor elements are sealed with a sealing resin, making it difficult to release heat from the semiconductor elements to the outside, and there was a risk of heat building up inside.

本開示は、このような点を考慮し、半導体素子を効率良く冷却することができる放熱部材付半導体装置及び放熱部材付半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 Taking these points into consideration, the present disclosure aims to provide a semiconductor device with a heat dissipation component that can efficiently cool a semiconductor element and a method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component.

本開示の第1の態様は、
放熱部材付半導体装置であって、
半導体素子と、
前記半導体素子に電気的に接続されたリード部と、
前記半導体素子と前記リード部とを封止する封止樹脂と、
前記半導体素子に熱的に接続された第1放熱部材であって、前記半導体素子の側に位置する第1外面と、前記第1外面とは反対側に位置する第2外面とを有する第1放熱部材と、を備え、
前記第1放熱部材の前記第2外面の少なくとも一部が、前記封止樹脂の外部に露出している、放熱部材付半導体装置である。
A first aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a semiconductor device comprising:
A semiconductor device with a heat dissipation component,
A semiconductor element;
a lead portion electrically connected to the semiconductor element;
a sealing resin that seals the semiconductor element and the lead portion;
a first heat dissipation member thermally connected to the semiconductor element, the first heat dissipation member having a first outer surface located on the semiconductor element side and a second outer surface located on the opposite side to the first outer surface;
At least a portion of the second outer surface of the first heat dissipation member is exposed to the outside of the sealing resin.

本開示の第2の態様は、上述した第1の態様による放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材の平面面積は、前記半導体素子の平面面積よりも大きくてもよい。
A second aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to the first aspect,
The first heat dissipation member may have a planar area larger than a planar area of the semiconductor element.

本開示の第3の態様は、上述した第1の態様及び上述した第2の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材の少なくとも一部が、前記封止樹脂に埋め込まれていてもよい。
A third aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to the first aspect or the second aspect,
At least a portion of the first heat dissipation member may be embedded in the sealing resin.

本開示の第4の態様は、上述した第3の態様による放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材の前記封止樹脂に埋め込まれている部分が、前記半導体素子と接触していてもよい。
A fourth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to the third aspect,
A portion of the first heat dissipation member embedded in the sealing resin may be in contact with the semiconductor element.

本開示の第5の態様は、上述した第1の態様から上述した第3の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記半導体素子と前記第1放熱部材との間に第1伝熱部材が介在されていてもよい。
A fifth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to any one of the first to third aspects described above,
A first heat transfer member may be interposed between the semiconductor element and the first heat dissipation member.

本開示の第6の態様は、上述した第1の態様から上述した第5の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材は、前記第1放熱部材が屈曲した屈曲領域を含んでいてもよい。
A sixth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to any one of the first to fifth aspects described above,
The first heat dissipation member may include a bent region in which the first heat dissipation member is bent.

本開示の第7の態様は、上述した第6の態様による放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材は、前記屈曲領域を介して隔てられた第1領域及び第2領域と、を含み、
前記第1放熱部材の前記第1領域が、前記半導体素子に熱的に接続され、
前記第1放熱部材の前記第2領域が、前記放熱部材付半導体装置が配置される実装基板又は前記放熱部材付半導体装置を収容する筐体に熱的に接続されていてもよい。
A seventh aspect of the present disclosure is the semiconductor device with a heat dissipation component according to the sixth aspect,
the first heat dissipation member includes a first region and a second region separated by the bent region,
the first region of the first heat dissipation member is thermally connected to the semiconductor element;
The second region of the first heat dissipation member may be thermally connected to a mounting board on which the semiconductor device with heat dissipation member is disposed or to a housing that houses the semiconductor device with heat dissipation member.

本開示の第8の態様は、上述した第1の態様から上述した第7の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材は、前記放熱部材付半導体装置が配置される実装基板又は前記放熱部材付半導体装置を収容する筐体と第2伝熱部材を介して熱的に接続されていてもよい。
An eighth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to any one of the first to seventh aspects described above,
The first heat dissipation member may be thermally connected to a mounting board on which the semiconductor device with heat dissipation member is disposed or to a housing that houses the semiconductor device with heat dissipation member via a second heat transfer member.

本開示の第9の態様は、上述した第1の態様から上述した第8の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記放熱部材付半導体装置は、実装基板上に配置され、
前記実装基板は、前記半導体素子の側に位置する第1基板面と、前記第1基板面とは反対側に位置する第2基板面とを有し、
前記実装基板の前記第2基板面に、前記第1放熱部材とは異なる第2放熱部材が配置されていてもよい。
A ninth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to any one of the first to eighth aspects described above,
The semiconductor device with a heat dissipation component is disposed on a mounting substrate,
the mounting substrate has a first substrate surface located on the semiconductor element side and a second substrate surface located on the opposite side to the first substrate surface,
A second heat dissipation member different from the first heat dissipation member may be disposed on the second board surface of the mounting board.

本開示の第10の態様は、上述した第1の態様から上述した第9の態様のそれぞれによる放熱部材付半導体装置において、
前記第1放熱部材は、ベイパーチャンバーであってもよい。
A tenth aspect of the present disclosure is a semiconductor device with a heat dissipation component according to any one of the first to ninth aspects described above,
The first heat dissipation member may be a vapor chamber.

本開示の第11の態様は、
放熱部材付半導体装置の製造方法であって、
リード部を有するリードフレームと、第1外面と前記第1外面とは反対側に位置する第2外面とを有する放熱部材と、を準備する工程と、
前記リードフレーム上に半導体素子を載置する工程と、
前記半導体素子と前記リード部とを電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記リード部とを封止樹脂により封止する工程と、
前記リードフレームを半導体装置毎に切断する工程と、
前記半導体素子に前記放熱部材を熱的に接続する工程と、を備え、
前記放熱部材の前記第1外面が、前記半導体素子の側に位置し、
前記放熱部材の前記第2外面の少なくとも一部が、前記封止樹脂の外部に露出している、放熱部材付半導体装置の製造方法である。
An eleventh aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a semiconductor device comprising:
A method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component, comprising the steps of:
preparing a lead frame having a lead portion and a heat dissipation member having a first outer surface and a second outer surface located on an opposite side to the first outer surface;
placing a semiconductor element on the lead frame;
a step of electrically connecting the semiconductor element and the lead portion;
a step of sealing the semiconductor element and the lead portion with a sealing resin;
cutting the lead frame into individual semiconductor devices;
and thermally connecting the heat dissipation member to the semiconductor element.
the first outer surface of the heat dissipation member is located on the semiconductor element side,
In the method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component, at least a portion of the second outer surface of the heat dissipation component is exposed to the outside of the sealing resin.

本開示によれば、半導体素子を効率良く冷却することができる。 This disclosure allows semiconductor elements to be cooled efficiently.

図1は、第1の実施の形態によるリードフレームの一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of a lead frame according to the first embodiment. 図2は、図1のII-II線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 図3は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図4は、図3のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図5は、図4に示すベイパーチャンバーの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the vapor chamber shown in FIG. 図6は、図5のVI-VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 図7は、図6に示す本体シートの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the main body sheet shown in FIG. 図8は、第1の実施の形態によるリードフレームの製造方法の一例を示す断面図である。8A to 8C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the lead frame according to the first embodiment. 図9は、第1の実施の形態によるベイパーチャンバーの製造方法の一例を示す断面図である。9A to 9C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the vapor chamber according to the first embodiment. 図10Aは、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 10A is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図10Bは、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図11は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の他の一例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the method for manufacturing the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図12は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図13は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図14は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図15は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図16は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図17は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図18は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図19は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図20は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図21は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図22は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図23は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図24は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図25は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の一例を示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing an example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図26は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 26 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図27は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 27 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図28は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 28 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図29は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 29 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図30は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 30 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図31は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 31 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図32は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 32 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図33は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 33 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図34は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す平面図である。FIG. 34 is a plan view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図35は、図34の断面図の一例である。FIG. 35 is an example of a cross-sectional view of FIG. 図36は、図34の断面図の他の一例である。FIG. 36 is another example of the cross-sectional view of FIG. 図37は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図38は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 38 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図39は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図40は、第1の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 40 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the first embodiment. 図41は、第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置の一例を示す断面図である。FIG. 41 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device with a heat dissipation component according to the second embodiment. 図42は、図41の平面図の一例である。FIG. 42 is an example of a plan view of FIG. 図43は、第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 43 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component according to the second embodiment. 図44は、第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 44 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the second embodiment. 図45は、図41の平面図の他の一例である。FIG. 45 is another example of the plan view of FIG. 図46は、第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 46 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the second embodiment. 図47は、図46の平面図の一例である。FIG. 47 is an example of a plan view of FIG. 図48は、第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置の他の一例を示す断面図である。FIG. 48 is a cross-sectional view showing another example of the semiconductor device with a heat dissipation component according to the second embodiment. 図49は、第3の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 49 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component according to the third embodiment. 図50は、第3の実施の形態による放熱部材付半導体装置の製造方法の他の一例を示す断面図である。FIG. 50 is a cross-sectional view showing another example of the method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component according to the third embodiment.

(第1の実施の形態)
以下、第1の実施の形態について、図1~図11を参照して説明する。なお、各図において、同一部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to Figures 1 to 11. In each figure, the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted.

まず、図1及び図2を用いて、本実施の形態による放熱部材付半導体装置(以下、単に半導体装置と称する)を作製するためのリードフレームの概略について説明する。 First, using Figures 1 and 2, we will explain the outline of the lead frame for manufacturing the semiconductor device with heat dissipation component (hereinafter simply referred to as the semiconductor device) according to this embodiment.

図1及び図2に示すリードフレーム10は、図3及び図4に示す半導体装置20を作製する際に用いられる部材である。リードフレーム10は、多列及び多段に(マトリックス状に)配置された複数のパッケージ領域10aを有している。なお、図1においては、1つのパッケージ領域10aを中心とする一部のみを図示している。 The lead frame 10 shown in Figures 1 and 2 is a component used in fabricating the semiconductor device 20 shown in Figures 3 and 4. The lead frame 10 has multiple package areas 10a arranged in multiple rows and columns (in a matrix). Note that Figure 1 shows only a portion of one package area 10a.

本明細書中、「内」、「内側」とは、各パッケージ領域10aにおいてダイパッド11の中心方向を向く側をいい、「外」、「外側」とは、各パッケージ領域10aにおいてダイパッド11の中心から離れる側(コネクティングバー13側)をいう。また、「表面」とは、半導体素子21が搭載される側の面をいい、「裏面」とは、「表面」の反対側の面であって実装基板5に接続される側の面をいう。なお、後述する半導体装置20の説明において用いる、「内」、「内側」、「外」、「外側」も、リードフレーム10の説明において用いる、それらの用語と同じ側を示している。また、半導体装置20の説明において用いる、「表面」、「裏面」も、リードフレーム10の説明において用いる、「表面」、「裏面」と同じ方向を向く面を示している。 In this specification, "inside" and "inner side" refer to the side of each package area 10a facing the center of the die pad 11, and "outside" and "outer side" refer to the side of each package area 10a facing away from the center of the die pad 11 (the connecting bar 13 side). Furthermore, "front side" refers to the surface on which the semiconductor element 21 is mounted, and "back side" refers to the surface opposite to the "front side" that is connected to the mounting board 5. Note that "inside", "inner side", "outer side", and "outer side" used in the description of the semiconductor device 20 described below also refer to the same sides as those terms used in the description of the lead frame 10. Furthermore, "front side" and "back side" used in the description of the semiconductor device 20 also refer to the surface facing in the same direction as "front side" and "back side" used in the description of the lead frame 10.

また、本明細書中、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば30%以上70%以下、好ましくは40%以上60%以下となる。 In addition, in this specification, half-etching refers to etching the material to be etched partway in the thickness direction. The thickness of the material to be etched after half-etching is, for example, 30% to 70%, preferably 40% to 60%, of the thickness of the material to be etched before half-etching.

図1及び図2に示すように、リードフレーム10は、ダイパッド11と、複数のリード部12とを有している。ダイパッド11上には、後述する半導体素子21が載置される。ダイパッド11の平面形状は、矩形状であってもよい。例えば、図1に示すように、ダイパッド11の平面形状は、正方形状であってもよい。各リード部12は、ダイパッド11の周囲に配置されている。各リード部12は、半導体素子21に電気的に接続される。各リード部12は、半導体素子21と実装基板5(図4参照)とを電気的に接続する。図1に示すように、各リード部12は、細長状に形成されていてもよい。 1 and 2, the lead frame 10 has a die pad 11 and a plurality of lead portions 12. A semiconductor element 21, which will be described later, is placed on the die pad 11. The planar shape of the die pad 11 may be rectangular. For example, as shown in FIG. 1, the planar shape of the die pad 11 may be square. Each lead portion 12 is disposed around the die pad 11. Each lead portion 12 is electrically connected to the semiconductor element 21. Each lead portion 12 electrically connects the semiconductor element 21 to the mounting substrate 5 (see FIG. 4). As shown in FIG. 1, each lead portion 12 may be formed in an elongated shape.

また、リードフレーム10は、上述したように、複数のパッケージ領域10aを有している。パッケージ領域10aは、それぞれ後述する半導体装置20に対応する領域であり、図1において仮想線の内側に位置する領域である。なお、本実施の形態においては、リードフレーム10は、複数のパッケージ領域10aを含んでいるが、このことに限られることはなく、1つのパッケージ領域10aのみを含んでいてもよい。 As described above, the lead frame 10 has multiple package areas 10a. The package areas 10a correspond to the semiconductor devices 20 described below, and are areas located inside the imaginary lines in FIG. 1. In this embodiment, the lead frame 10 includes multiple package areas 10a, but is not limited to this and may include only one package area 10a.

複数のパッケージ領域10aは、コネクティングバー13を介して互いに連結されている。コネクティングバー13は、ダイパッド11とリード部12とを支持する部材である。コネクティングバー13は、X方向及びY方向に沿ってそれぞれ延びている。ここで、X方向、Y方向とは、リードフレーム10の面内において、ダイパッド11の各辺に平行な二方向である。X方向とY方向とは互いに直交している。Z方向は、X方向及びY方向の両方に対して垂直な方向である。なお、本明細書中、平面視とは、半導体装置20又は半導体装置20を構成する部材を、Z方向に沿って見ることを意味する。 The multiple package regions 10a are connected to each other via connecting bars 13. The connecting bars 13 are members that support the die pad 11 and the lead portions 12. The connecting bars 13 extend along the X and Y directions, respectively. Here, the X and Y directions are two directions that are parallel to each side of the die pad 11 within the plane of the lead frame 10. The X and Y directions are orthogonal to each other. The Z direction is a direction perpendicular to both the X and Y directions. In this specification, a plan view means that the semiconductor device 20 or a member that constitutes the semiconductor device 20 is viewed along the Z direction.

ダイパッド11の四つのコーナー部にはそれぞれ吊りリード14が連結されている。ダイパッド11は、この4本の吊りリード14を介してコネクティングバー13に連結支持されている。各吊りリード14は、その全域にわたりハーフエッチングにより裏面側から薄肉に形成されていてもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、吊りリード14の一部のみが裏面側から薄肉化されていてもよいし、吊りリード14の全体が薄肉化されていなくてもよい。 A hanging lead 14 is connected to each of the four corners of the die pad 11. The die pad 11 is connected and supported to the connecting bar 13 via these four hanging leads 14. Each hanging lead 14 may be thinned from the back surface side over its entire area by half etching. However, this is not limited to this, and only a portion of the hanging lead 14 may be thinned from the back surface side, or the entire hanging lead 14 may not be thinned.

コネクティングバー13は、パッケージ領域10aの周囲であってパッケージ領域10aよりも外側に配置されている。コネクティングバー13は、細長い棒形状を有している。コネクティングバー13には、複数のリード部12が長手方向に沿って間隔を空けて連結されている。コネクティングバー13は、薄肉化(ハーフエッチング)されることなく、加工前の金属基板(後述する金属基板S)と同一の厚みを有していてもよい。 The connecting bar 13 is disposed around the package area 10a and outside the package area 10a. The connecting bar 13 has a long, thin rod shape. A plurality of lead portions 12 are connected to the connecting bar 13 at intervals along the longitudinal direction. The connecting bar 13 may have the same thickness as the metal substrate (metal substrate S described below) before processing without being thinned (half-etched).

図2に示すように、ダイパッド11は、ダイパッド厚肉部11aと、ダイパッド薄肉部11bとを有している。ダイパッド厚肉部11aは、ダイパッド11の中央部に位置している。ダイパッド薄肉部11bは、ダイパッド厚肉部11aの周縁全周にわたって形成されている。ダイパッド厚肉部11aは、ハーフエッチングされておらず、加工前の金属基板(後述する金属基板S)と同一の厚みを有している。ダイパッド厚肉部11aの厚みは、半導体装置20の構成にもよるが、例えば80μm以上200μm以下であってもよい。一方、ダイパッド薄肉部11bは、ハーフエッチングにより裏面側から薄肉に形成されている。このようなダイパッド薄肉部11bを設けることにより、ダイパッド11を後述する封止樹脂23から離脱しにくくすることができる。 2, the die pad 11 has a die pad thick portion 11a and a die pad thin portion 11b. The die pad thick portion 11a is located in the center of the die pad 11. The die pad thin portion 11b is formed around the entire periphery of the die pad thick portion 11a. The die pad thick portion 11a is not half-etched and has the same thickness as the metal substrate (metal substrate S described later) before processing. The thickness of the die pad thick portion 11a depends on the configuration of the semiconductor device 20, but may be, for example, 80 μm or more and 200 μm or less. On the other hand, the die pad thin portion 11b is formed thin from the back side by half etching. By providing such a die pad thin portion 11b, it is possible to make the die pad 11 less likely to come off from the sealing resin 23 described later.

各リード部12は、後述するように、ボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に電気的に接続される。各リード部12とダイパッド11との間には、空間が設けられている。各リード部12は、それぞれコネクティングバー13から内側に延び出ている。複数のリード部12の形状は、互いに同一であってもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、複数のリード部12の形状は、互いに異なっていてもよい。 As described below, each lead portion 12 is electrically connected to the semiconductor element 21 via a bonding wire 22. A space is provided between each lead portion 12 and the die pad 11. Each lead portion 12 extends inward from the connecting bar 13. The shapes of the multiple lead portions 12 may be the same as each other. However, this is not limited to the above, and the shapes of the multiple lead portions 12 may be different from each other.

複数のリード部12は、上述したように、ダイパッド11の周囲において、コネクティングバー13の長手方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。隣接するリード部12同士は、半導体装置20の製造後に互いに電気的に絶縁されるようになっている。また、各リード部12は、半導体装置20の製造後にダイパッド11とも電気的に絶縁されるようになっている。各リード部12の裏面には、実装基板5(図4参照)に電気的に接続される外部端子17が形成されている。各外部端子17は、半導体装置20の製造後に半導体装置20から外部に露出するようになっている。 As described above, the multiple lead portions 12 are arranged at intervals around the die pad 11 along the longitudinal direction of the connecting bar 13. Adjacent lead portions 12 are electrically insulated from each other after the semiconductor device 20 is manufactured. Each lead portion 12 is also electrically insulated from the die pad 11 after the semiconductor device 20 is manufactured. An external terminal 17 that is electrically connected to the mounting substrate 5 (see FIG. 4) is formed on the back surface of each lead portion 12. Each external terminal 17 is exposed to the outside from the semiconductor device 20 after the semiconductor device 20 is manufactured.

この場合、外部端子17は、ダイパッド11の各辺に沿って平面視で1列に配置されていてもよい。各リード部12は、ダイパッド11の側の端部(内側の端部)に、ハーフエッチングにより裏面側から薄肉化された薄肉部12aが形成されていてもよい。また、各リード部12の表面には、内部端子15が形成されている。内部端子15は、後述するように、ボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に電気的に接続される部分である。なお、内部端子15には、ボンディングワイヤ22との密着性を向上させるためのめっき部が設けられていてもよい。 In this case, the external terminals 17 may be arranged in a row along each side of the die pad 11 in a plan view. Each lead portion 12 may have a thinned portion 12a formed at the end (inner end) on the die pad 11 side by half etching from the back surface side. In addition, an internal terminal 15 is formed on the surface of each lead portion 12. The internal terminal 15 is a portion that is electrically connected to the semiconductor element 21 via a bonding wire 22, as described below. The internal terminal 15 may be provided with a plated portion to improve adhesion with the bonding wire 22.

各リード部12の基端部は、コネクティングバー13に連結されている。各リード部12は、当該リード部12が連結されるコネクティングバー13の長手方向に対して垂直に延びている。しかしながら、このことに限られることはなく、各リード部12の一部又は全部がコネクティングバー13に対して傾斜して延びていてもよい。 The base end of each lead portion 12 is connected to a connecting bar 13. Each lead portion 12 extends perpendicular to the longitudinal direction of the connecting bar 13 to which the lead portion 12 is connected. However, this is not limited to this, and a part or all of each lead portion 12 may extend at an angle to the connecting bar 13.

以上説明したリードフレーム10は、全体として、銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属材料で構成されていてもよい。また、リードフレーム10の厚みは、製造する半導体装置20の構成にもよるが、例えば80μm以上200μm以下であってもよい。 The lead frame 10 described above may be made of a metal material such as copper, a copper alloy, or alloy 42 (a 42% Ni-Fe alloy). The thickness of the lead frame 10 may be, for example, 80 μm or more and 200 μm or less, depending on the configuration of the semiconductor device 20 to be manufactured.

なお、本実施の形態において、リード部12は、ダイパッド11の4辺全てに沿って配置されているが、このことに限られることはなく、例えばダイパッド11の対向する2辺のみに沿って配置されていてもよい。 In this embodiment, the lead portions 12 are arranged along all four sides of the die pad 11, but this is not limited thereto, and they may be arranged, for example, along only two opposing sides of the die pad 11.

次に、図3及び図4を用いて、本実施の形態による放熱部材付半導体装置(半導体装置)について説明する。本実施の形態による半導体装置は、半導体パッケージとも称される。図4に示すように、半導体装置20は実装基板5上に配置され、実装基板5に電気的に接続される。 Next, a semiconductor device with a heat dissipation component (semiconductor device) according to this embodiment will be described with reference to Figures 3 and 4. The semiconductor device according to this embodiment is also called a semiconductor package. As shown in Figure 4, the semiconductor device 20 is disposed on a mounting substrate 5 and is electrically connected to the mounting substrate 5.

図3及び図4に示すように、半導体装置20は、ダイパッド11と、複数のリード部12と、半導体素子21と、複数のボンディングワイヤ22と、封止樹脂23と、第1伝熱部材25と、ベイパーチャンバー30(放熱部材の一例)と、を含んでいる。ダイパッド11、リード部12、半導体素子21、ボンディングワイヤ22及び第1伝熱部材25は、封止樹脂23により封止されている。なお、図3においては、封止樹脂23のうち、ダイパッド11及びリード部12よりも表面側に位置する部分の表示を省略している。また、図3においては、ベイパーチャンバー30の表示を省略している。 As shown in Figures 3 and 4, the semiconductor device 20 includes a die pad 11, multiple leads 12, a semiconductor element 21, multiple bonding wires 22, a sealing resin 23, a first heat transfer member 25, and a vapor chamber 30 (an example of a heat dissipation member). The die pad 11, the leads 12, the semiconductor element 21, the bonding wires 22, and the first heat transfer member 25 are sealed with the sealing resin 23. Note that in Figure 3, the portion of the sealing resin 23 that is located on the surface side of the die pad 11 and the leads 12 is omitted. Also, in Figure 3, the vapor chamber 30 is omitted.

ダイパッド11及びリード部12は、上述したリードフレーム10から作製される。図4に示すように、ダイパッド11の裏面11cは、封止樹脂23の外部に露出していてもよい。ダイパッド11の裏面11cは、封止樹脂23の裏面23aと同一平面上に位置していてもよい。各リード部12の内側の部分は、平面視で封止樹脂23内に位置し、各リード部12の外側の部分は、平面視で封止樹脂23の外側に位置していてもよい。すなわち、リード部12の内側の部分は、封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。一方、リード部12の外側の部分は、封止樹脂23の外部に露出していてもよい。また、リード部12の裏面(外部端子17)は、封止樹脂23の外部に露出していてもよい。リード部12の裏面は、ダイパッド11の裏面11cと同一平面上に位置していてもよい。また、リード部12の裏面は、封止樹脂23の裏面23aと同一平面上に位置していてもよい。 The die pad 11 and the lead portion 12 are made from the lead frame 10 described above. As shown in FIG. 4, the back surface 11c of the die pad 11 may be exposed to the outside of the sealing resin 23. The back surface 11c of the die pad 11 may be located on the same plane as the back surface 23a of the sealing resin 23. The inner part of each lead portion 12 may be located within the sealing resin 23 in a plan view, and the outer part of each lead portion 12 may be located outside the sealing resin 23 in a plan view. That is, the inner part of the lead portion 12 may be embedded in the sealing resin 23. On the other hand, the outer part of the lead portion 12 may be exposed to the outside of the sealing resin 23. In addition, the back surface (external terminal 17) of the lead portion 12 may be exposed to the outside of the sealing resin 23. The back surface of the lead portion 12 may be located on the same plane as the back surface 11c of the die pad 11. In addition, the back surface of the lead portion 12 may be located on the same plane as the back surface 23a of the sealing resin 23.

ダイパッド11及びリード部12の他の構成は、半導体装置20に含まれない領域を除き、上述した図1及び図2に示す構成と同一であるため、再度の説明は省略する。 The rest of the configuration of the die pad 11 and the lead portion 12 is the same as that shown in Figures 1 and 2 above, except for the areas not included in the semiconductor device 20, so a repeated explanation will be omitted.

半導体素子21は、ダイパッド11上に載置されている。半導体素子21としては、一般に用いられる各種半導体素子を用いることができる。半導体素子21として、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等を用いることができる。半導体素子21は、各々のボンディングワイヤ22が取り付けられる複数の電極21aを有している。半導体素子21は、例えばダイボンディングペースト等の接着剤により、ダイパッド11の表面に固定されていてもよい。 The semiconductor element 21 is placed on the die pad 11. As the semiconductor element 21, various commonly used semiconductor elements can be used. As the semiconductor element 21, for example, an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, etc. can be used. The semiconductor element 21 has a plurality of electrodes 21a to which each bonding wire 22 is attached. The semiconductor element 21 may be fixed to the surface of the die pad 11 by an adhesive such as die bonding paste.

各ボンディングワイヤ22は、各リード部12と半導体素子21とを電気的に接続している。各ボンディングワイヤ22は、その一端が半導体素子21の電極21aに接続されるとともに、その他端が各リード部12の内部端子15に接続されている。なお、内部端子15には、ボンディングワイヤ22との密着性を向上させるためのめっき部が設けられていてもよい。各ボンディングワイヤ22は、例えば金、銅等の導電性の良い金属材料で構成されていてもよい。 Each bonding wire 22 electrically connects each lead 12 to the semiconductor element 21. One end of each bonding wire 22 is connected to the electrode 21a of the semiconductor element 21, and the other end is connected to the internal terminal 15 of each lead 12. The internal terminal 15 may be provided with a plated portion to improve adhesion with the bonding wire 22. Each bonding wire 22 may be made of a metal material with good conductivity, such as gold or copper.

封止樹脂23は、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21及びボンディングワイヤ22を封止している。封止樹脂23としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはPPS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。封止樹脂23の厚み(Z方向における寸法)は、例えば300μm以上1200μm以下であってもよい。封止樹脂23の平面形状は、正方形状又は長方形状であってもよい。この場合、封止樹脂23の一辺の長さは、例えば6mm以上16mm以下であってもよい。 The sealing resin 23 seals the die pad 11, the lead portion 12, the semiconductor element 21, and the bonding wires 22. The sealing resin 23 may be a thermosetting resin such as a silicone resin or an epoxy resin, or a thermoplastic resin such as a PPS resin. The thickness (dimension in the Z direction) of the sealing resin 23 may be, for example, 300 μm or more and 1200 μm or less. The planar shape of the sealing resin 23 may be a square or rectangular shape. In this case, the length of one side of the sealing resin 23 may be, for example, 6 mm or more and 16 mm or less.

第1伝熱部材25は、半導体素子21と後述するベイパーチャンバー30との間に配置されている。すなわち、半導体素子21とベイパーチャンバー30との間に第1伝熱部材25が介在されている。第1伝熱部材25は、封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。第1伝熱部材25は、半導体素子21上に配置されている。第1伝熱部材25は、平面視で半導体素子21の外縁よりも内側に配置され、第1伝熱部材25の平面面積は、半導体素子21の平面面積よりも小さくてもよい。第1伝熱部材25は、第1伝熱面25aと第2伝熱面25bとを有している。第1伝熱面25aは、半導体素子21の側に位置している。第2伝熱面25bは、第1伝熱面25aとは反対側であって、後述するベイパーチャンバー30の側に位置している。第1伝熱面25aは、半導体素子21と接触していてもよい。第2伝熱面25bは、後述するベイパーチャンバー30の第1外面30aと接触していてもよい。なお、本明細書において、平面面積とは、その部材の平面視における面積を意味する。 The first heat transfer member 25 is disposed between the semiconductor element 21 and the vapor chamber 30 described later. That is, the first heat transfer member 25 is interposed between the semiconductor element 21 and the vapor chamber 30. The first heat transfer member 25 may be embedded in the sealing resin 23. The first heat transfer member 25 is disposed on the semiconductor element 21. The first heat transfer member 25 is disposed inside the outer edge of the semiconductor element 21 in a plan view, and the planar area of the first heat transfer member 25 may be smaller than the planar area of the semiconductor element 21. The first heat transfer member 25 has a first heat transfer surface 25a and a second heat transfer surface 25b. The first heat transfer surface 25a is located on the side of the semiconductor element 21. The second heat transfer surface 25b is located on the opposite side to the first heat transfer surface 25a and on the side of the vapor chamber 30 described later. The first heat transfer surface 25a may be in contact with the semiconductor element 21. The second heat transfer surface 25b may be in contact with the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 described below. In this specification, the planar area refers to the area of the member in a planar view.

第1伝熱部材25は、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30に伝える役割を有している。第1伝熱部材25は、熱伝導性の高い材料で構成されている。第1伝熱部材25は、例えば金属材料で構成されていてもよい。金属材料としては、鉄、ニッケル、アルミニウム、金、銅、銀等が挙げられる。また、第1伝熱部材25は、例えば炭素材料で構成されていてもよい。炭素材料としては、グラファイト等が挙げられる。第1伝熱部材25の厚みは、例えば10μm以上2000μm以下であってもよい。 The first heat transfer member 25 has the role of transferring heat from the semiconductor element 21 to the vapor chamber 30. The first heat transfer member 25 is made of a material with high thermal conductivity. The first heat transfer member 25 may be made of, for example, a metal material. Examples of metal materials include iron, nickel, aluminum, gold, copper, and silver. The first heat transfer member 25 may also be made of, for example, a carbon material. Examples of carbon materials include graphite. The thickness of the first heat transfer member 25 may be, for example, 10 μm or more and 2000 μm or less.

ベイパーチャンバー30は、半導体素子21を冷却可能に構成されている。すなわち、ベイパーチャンバー30は、半導体素子21の熱を外部に放熱する。ベイパーチャンバー30は、半導体素子21に熱的に接続されている。本実施の形態においては、ベイパーチャンバー30と半導体素子21との間に第1伝熱部材25が介在されている。このため、ベイパーチャンバー30は、第1伝熱部材25を通って伝わった半導体素子21の熱を冷却することができる。図4において、矢印は熱の流れを示している。 The vapor chamber 30 is configured to be able to cool the semiconductor element 21. That is, the vapor chamber 30 dissipates heat from the semiconductor element 21 to the outside. The vapor chamber 30 is thermally connected to the semiconductor element 21. In this embodiment, a first heat transfer member 25 is interposed between the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21. Therefore, the vapor chamber 30 can cool the heat of the semiconductor element 21 that is transferred through the first heat transfer member 25. In FIG. 4, the arrows indicate the flow of heat.

ベイパーチャンバー30は、第1外面30aと第2外面30bとを有している。第1外面30aは、半導体素子21の側に位置している。第1外面30aは、第1伝熱部材25の第2伝熱面25bと接触していてもよい。第2外面30bは、第1外面30aとは反対側に位置している。第2外面30bの少なくとも一部は、封止樹脂23の外部に露出している。図4に示すように、第2外面30bの全体が、封止樹脂23の外部に露出していてもよい。 The vapor chamber 30 has a first outer surface 30a and a second outer surface 30b. The first outer surface 30a is located on the semiconductor element 21 side. The first outer surface 30a may be in contact with the second heat transfer surface 25b of the first heat transfer member 25. The second outer surface 30b is located on the opposite side to the first outer surface 30a. At least a portion of the second outer surface 30b is exposed to the outside of the sealing resin 23. As shown in FIG. 4, the entire second outer surface 30b may be exposed to the outside of the sealing resin 23.

ベイパーチャンバー30は、平面視で第1伝熱部材25を覆っていてもよい。ベイパーチャンバー30の平面面積は、第1伝熱部材25の平面面積よりも大きくてもよい。ベイパーチャンバー30は、平面視で半導体素子21を覆っていてもよい。ベイパーチャンバー30の平面面積は、半導体素子21の平面面積よりも大きくてもよい。ベイパーチャンバー30は、平面視で封止樹脂23を覆っていてもよい。ベイパーチャンバー30の平面面積は、封止樹脂23の平面面積よりも大きくてもよい。 The vapor chamber 30 may cover the first heat transfer member 25 in a plan view. The plan area of the vapor chamber 30 may be larger than the plan area of the first heat transfer member 25. The vapor chamber 30 may cover the semiconductor element 21 in a plan view. The plan area of the vapor chamber 30 may be larger than the plan area of the semiconductor element 21. The vapor chamber 30 may cover the sealing resin 23 in a plan view. The plan area of the vapor chamber 30 may be larger than the plan area of the sealing resin 23.

次に、図5~図7を用いて、ベイパーチャンバー30の構成の一例について、より詳細に説明する。 Next, an example of the configuration of the vapor chamber 30 will be described in more detail using Figures 5 to 7.

ベイパーチャンバー30は、内部に作動流体31a、31bが封入されている。ベイパーチャンバー30は、作動流体31a、31bが封入された密封空間32を有しており、密封空間32内の作動流体31a、31bが相変化を繰り返すことにより、対象物を冷却するように構成されている。作動流体31a、31bの例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等、及びそれらの混合液が挙げられる。 The vapor chamber 30 is filled with working fluids 31a and 31b. The vapor chamber 30 has a sealed space 32 in which the working fluids 31a and 31b are sealed, and is configured to cool an object by repeatedly changing the phase of the working fluids 31a and 31b in the sealed space 32. Examples of the working fluids 31a and 31b include pure water, ethanol, methanol, acetone, etc., and mixtures thereof.

図5及び図6に示すように、ベイパーチャンバー30は、第1シート40と、第2シート50と、第1シート40と第2シート50との間に介在された本体シート60(ウィックシート)とを含んでいてもよい。図示された例においては、ベイパーチャンバー30は、第1シート40、本体シート60及び第2シート50が、この順番で積層されて構成されている。 As shown in Figures 5 and 6, the vapor chamber 30 may include a first sheet 40, a second sheet 50, and a main body sheet 60 (wick sheet) interposed between the first sheet 40 and the second sheet 50. In the illustrated example, the vapor chamber 30 is configured by stacking the first sheet 40, the main body sheet 60, and the second sheet 50 in this order.

ベイパーチャンバー30は、薄い平板状に形成されていてもよい。図5に示すように、ベイパーチャンバー30の平面形状は、矩形状であってもよい。図5に示すように、ベイパーチャンバー30の平面形状は、X方向に長手方向を有し、Y方向に短手方向を有する長方形状であってもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、ベイパーチャンバー30の平面形状は、正方形状、円形状、楕円形状、L字形状、T字形状、U字形状等、任意の形状とすることができる。ベイパーチャンバー30を構成する上述した第1シート40、第2シート50及び本体シート60も、図5に示すベイパーチャンバー30の平面形状と同様の平面形状を有していてもよい。 The vapor chamber 30 may be formed in a thin flat plate shape. As shown in FIG. 5, the planar shape of the vapor chamber 30 may be rectangular. As shown in FIG. 5, the planar shape of the vapor chamber 30 may be rectangular with the longitudinal direction in the X direction and the transverse direction in the Y direction. However, this is not limited to this, and the planar shape of the vapor chamber 30 may be any shape, such as a square shape, a circular shape, an elliptical shape, an L-shape, a T-shape, a U-shape, etc. The first sheet 40, the second sheet 50, and the main body sheet 60 constituting the vapor chamber 30 described above may also have a planar shape similar to the planar shape of the vapor chamber 30 shown in FIG. 5.

図6に示すように、第1シート40は、第1シート外面40aと第1シート内面40bとを有している。第1シート外面40aは、本体シート60とは反対側に位置している。第1シート内面40bは、第1シート外面40aとは反対側であって、本体シート60の側に位置している。第1シート外面40aが、上述したベイパーチャンバー30の第1外面30aを構成している。第1シート40は、全体的に平坦状に形成されていてもよく、第1シート40は全体的に一定の厚みを有していてもよい。第1シート40の厚みは、例えば6μm以上200μm以下であってもよい。 As shown in FIG. 6, the first sheet 40 has a first sheet outer surface 40a and a first sheet inner surface 40b. The first sheet outer surface 40a is located on the opposite side to the main body sheet 60. The first sheet inner surface 40b is located on the opposite side to the first sheet outer surface 40a, on the side of the main body sheet 60. The first sheet outer surface 40a constitutes the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 described above. The first sheet 40 may be formed flat overall, or the first sheet 40 may have a constant thickness overall. The thickness of the first sheet 40 may be, for example, 6 μm or more and 200 μm or less.

図6に示すように、第2シート50は、第2シート内面50aと第2シート外面50bとを有している。第2シート内面50aは、本体シート60の側に位置している。第2シート外面50bは、第2シート内面50aとは反対側であって、本体シート60とは反対側に位置している。第2シート外面50bは、上述したベイパーチャンバー30の第2外面30bを構成している。第2シート50は、全体的に平坦状に形成されていてもよく、第2シート50は全体的に一定の厚みを有していてもよい。第2シート50の厚みは、第1シート40の厚みと同様に設定されてもよい。第2シート50の厚みは、第1シート40の厚みと異なっていてもよい。 As shown in FIG. 6, the second sheet 50 has a second sheet inner surface 50a and a second sheet outer surface 50b. The second sheet inner surface 50a is located on the side of the main sheet 60. The second sheet outer surface 50b is located on the opposite side of the second sheet inner surface 50a and the opposite side of the main sheet 60. The second sheet outer surface 50b constitutes the second outer surface 30b of the vapor chamber 30 described above. The second sheet 50 may be formed flat overall, or the second sheet 50 may have a constant thickness overall. The thickness of the second sheet 50 may be set to be the same as the thickness of the first sheet 40. The thickness of the second sheet 50 may be different from the thickness of the first sheet 40.

図6に示すように、本体シート60は、第1本体面60aと第2本体面60bとを有している。第1本体面60aは、第1シート40の側に位置している。第2本体面60bは、第1本体面60aとは反対側であって、第2シート50の側に位置している。第1本体面60aは、第1シート内面40bに熱圧着により接合されていてもよい。第2本体面60bは、第2シート内面50aに熱圧着により接合されていてもよい。熱圧着による接合の例としては、例えば拡散接合やろう付け等が挙げられる。 As shown in FIG. 6, the main body sheet 60 has a first main body surface 60a and a second main body surface 60b. The first main body surface 60a is located on the side of the first sheet 40. The second main body surface 60b is located on the side of the second sheet 50, opposite the first main body surface 60a. The first main body surface 60a may be joined to the first sheet inner surface 40b by thermocompression bonding. The second main body surface 60b may be joined to the second sheet inner surface 50a by thermocompression bonding. Examples of joining by thermocompression bonding include, for example, diffusion bonding and brazing.

図6及び図7に示すように、本体シート60は、枠体部62と、複数のランド部63とを有していてもよい。枠体部62は、平面視で矩形枠状に形成されていてもよい。各ランド部63は、枠体部62内に配置されていてもよい。各ランド部63は、X方向に延びていてもよい。各ランド部63は、平面視で細長の矩形状に形成されていてもよい。各ランド部63は、Y方向において離間して、互いに平行に配置されていてもよい。図示しないが、ランド部63を枠体部62に支持する支持部が複数設けられていてもよい。 6 and 7, the main body sheet 60 may have a frame portion 62 and a plurality of land portions 63. The frame portion 62 may be formed in a rectangular frame shape in a plan view. Each land portion 63 may be disposed within the frame portion 62. Each land portion 63 may extend in the X direction. Each land portion 63 may be formed in an elongated rectangular shape in a plan view. Each land portion 63 may be disposed parallel to each other and spaced apart in the Y direction. Although not shown, a plurality of support portions may be provided to support the land portions 63 on the frame portion 62.

図6及び図7に示すように、枠体部62と各ランド部63との間、及び隣り合うランド部63の間には、蒸気流路65が設けられていてもよい。蒸気流路65は、主として、作動流体の蒸気である作動蒸気31aが通る流路である。蒸気流路65に、作動流体の液体である作動液31bも通ってもよい。図6に示すように、蒸気流路65は、本体シート60を第1本体面60aから第2本体面60bまで貫通していてもよい。図7に示すように、蒸気流路65は、主として、X方向に延びていてもよい。蒸気流路65は、作動蒸気31aが通るように比較的大きな流路断面積を有している。蒸気流路65の幅(最小幅)は、例えば400μm以上1600μm以下であってもよい。図6に示すように、蒸気流路65の断面形状は、輪郭線が内側に張り出すように形成された砂時計状であってもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路65の断面形状は、矩形状、台形状、樽形状等、任意の形状とすることができる。このような蒸気流路65は、上述した密封空間32の一部を構成している。 6 and 7, a steam flow path 65 may be provided between the frame portion 62 and each land portion 63, and between adjacent land portions 63. The steam flow path 65 is a flow path through which the working steam 31a, which is the vapor of the working fluid, mainly passes. The working liquid 31b, which is the liquid of the working fluid, may also pass through the steam flow path 65. As shown in FIG. 6, the steam flow path 65 may penetrate the main body sheet 60 from the first main body surface 60a to the second main body surface 60b. As shown in FIG. 7, the steam flow path 65 may mainly extend in the X direction. The steam flow path 65 has a relatively large flow path cross-sectional area so that the working steam 31a passes through. The width (minimum width) of the steam flow path 65 may be, for example, 400 μm or more and 1600 μm or less. As shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the steam flow path 65 may be an hourglass shape formed so that the contour line protrudes inward. However, this is not limited to this, and the cross-sectional shape of the steam flow path 65 can be any shape, such as a rectangular shape, a trapezoidal shape, or a barrel shape. Such a steam flow path 65 constitutes a part of the sealed space 32 described above.

また、図6及び図7に示すように、本体シート60の各ランド部63における第1本体面60aに、液流路66が設けられていてもよい。液流路66は、主として、作動液31bが通る溝状の流路である。液流路66に、作動蒸気31aが通ってもよい。液流路66は、上述した蒸気流路65に連通している。液流路66は、作動液31bを輸送するための毛細管構造(ウィック)として構成されている。液流路66は、各ランド部63の第1本体面60aの全体にわたって形成されていてもよい。図7に示すように、液流路66は、主として、X方向に延びていてもよい。液流路66は、作動液31bが毛細管作用によって流れるように、蒸気流路65よりも小さな流路断面積を有している。液流路66の幅は、例えば5μm以上150μm以下であってもよい。液流路66の深さは、例えば3μm以上150μm以下であってもよい。なお、図示された例においては、各ランド部63の第2本体面60bに液流路66は設けられていないが、各ランド部63の第2本体面60bに液流路66が設けられていてもよい。このような液流路66は、上述した密封空間32の一部を構成している。 6 and 7, a liquid flow path 66 may be provided on the first main body surface 60a of each land portion 63 of the main body sheet 60. The liquid flow path 66 is a groove-shaped flow path through which the working liquid 31b mainly passes. The working steam 31a may pass through the liquid flow path 66. The liquid flow path 66 is connected to the above-mentioned steam flow path 65. The liquid flow path 66 is configured as a capillary structure (wick) for transporting the working liquid 31b. The liquid flow path 66 may be formed over the entire first main body surface 60a of each land portion 63. As shown in FIG. 7, the liquid flow path 66 may mainly extend in the X direction. The liquid flow path 66 has a flow path cross-sectional area smaller than that of the steam flow path 65 so that the working liquid 31b flows by capillary action. The width of the liquid flow path 66 may be, for example, 5 μm or more and 150 μm or less. The depth of the liquid flow path 66 may be, for example, 3 μm or more and 150 μm or less. In the illustrated example, the liquid flow path 66 is not provided on the second main body surface 60b of each land portion 63, but the liquid flow path 66 may be provided on the second main body surface 60b of each land portion 63. Such a liquid flow path 66 constitutes a part of the sealed space 32 described above.

本体シート60の厚みは、例えば50μm以上400μm以下であってもよい。また、ベイパーチャンバー30全体としての厚みは、例えば100μm以上1000μm以下であってもよい。第1シート40、第2シート50及び本体シート60は、熱伝導性が高い材料で構成されている。第1シート40、第2シート50及び本体シート60は、例えば銅又は銅合金等の金属材料で構成されていてもよい。 The thickness of the main body sheet 60 may be, for example, 50 μm or more and 400 μm or less. The thickness of the vapor chamber 30 as a whole may be, for example, 100 μm or more and 1000 μm or less. The first sheet 40, the second sheet 50, and the main body sheet 60 are made of a material with high thermal conductivity. The first sheet 40, the second sheet 50, and the main body sheet 60 may be made of a metal material such as copper or a copper alloy.

ベイパーチャンバー30は冷却対象物からの熱を受けると、熱を受けた領域において密封空間32内の作動液31bが蒸発して作動蒸気31aが生成される。生成された作動蒸気31aは、蒸気流路65内で拡散して、冷却対象物から離れる位置に輸送される(図7の実線矢印参照)。その後、作動蒸気31aは、主として第2シート50に放熱して冷却される。第2シート50が作動蒸気31aから受けた熱は、外気に伝達される。作動蒸気31aは放熱により凝縮し、作動液31bが生成される。生成された作動液31bは、液流路66に入り込み、毛細管作用により冷却対象物の側に向かって輸送される(図7の破線矢印参照)。このように、作動流体31a、31bが相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながら密封空間32内を還流して冷却対象物の熱を輸送して放出する。こうして、ベイパーチャンバー30により冷却対象物が冷却される。 When the vapor chamber 30 receives heat from the object to be cooled, the working fluid 31b in the sealed space 32 evaporates in the area receiving the heat, generating working vapor 31a. The generated working vapor 31a diffuses in the vapor flow path 65 and is transported to a position away from the object to be cooled (see the solid arrow in FIG. 7). The working vapor 31a is then cooled mainly by dissipating heat to the second sheet 50. The heat received by the second sheet 50 from the working vapor 31a is transferred to the outside air. The working vapor 31a condenses due to heat dissipation, generating working fluid 31b. The generated working fluid 31b enters the liquid flow path 66 and is transported toward the side of the object to be cooled by capillary action (see the dashed arrow in FIG. 7). In this way, the working fluids 31a and 31b circulate within the sealed space 32 while repeatedly changing phases, that is, evaporating and condensing, transporting and releasing the heat of the object to be cooled. In this way, the object to be cooled is cooled by the vapor chamber 30.

なお、ここではベイパーチャンバーの一例について説明したが、ベイパーチャンバーは上述した構成に限られることはなく、他の任意の構成を有することができる。例えば、上述したベイパーチャンバーは、第1シートと第2シートと本体シートの三層で構成されているが、ベイパーチャンバーは、第1シートと本体シートの二層で構成されていてもよい。この場合、蒸気流路及び液流路は、いずれか一方のシートに形成されていてもよく、両方のシートに形成されていてもよく、内部構成は任意である。蒸気流路がいずれか一方のシートに形成される場合、液流路は、同じシートに形成されていてもよく、他方のシートに形成されていてもよい。 Although an example of a vapor chamber has been described here, the vapor chamber is not limited to the above-mentioned configuration and can have any other configuration. For example, the above-mentioned vapor chamber is composed of three layers, a first sheet, a second sheet, and a main body sheet, but the vapor chamber may be composed of two layers, a first sheet and a main body sheet. In this case, the vapor flow path and the liquid flow path may be formed in either one of the sheets, or in both sheets, and the internal configuration is arbitrary. When the vapor flow path is formed in either one of the sheets, the liquid flow path may be formed in the same sheet, or in the other sheet.

また例えば、上述したベイパーチャンバーの液流路は、溝状の流路で構成されているが、液流路は、ウィック部材で構成されていてもよい。ウィック部材は、毛細管作用を発揮する部材であれば、金属メッシュ、多孔質焼結体、不織布等により形成されていてもよい。ウィック部材が金属メッシュで形成される場合、銅線又はステンレス線を、平織、綾織、平畳織または綾畳織等の形状にして、金属メッシュを形成してもよい。 For example, the liquid flow path of the vapor chamber described above is configured as a groove-shaped flow path, but the liquid flow path may be configured as a wick member. The wick member may be formed of a metal mesh, a porous sintered body, a nonwoven fabric, or the like, as long as it is a material that exerts capillary action. When the wick member is formed of a metal mesh, the metal mesh may be formed by shaping copper wire or stainless steel wire into a plain weave, twill weave, plain tatami weave, twill tatami weave, or the like.

また例えば、上述したベイパーチャンバーの本体シートは、1つのシートで構成されているが、本体シートは、2つ以上のシートで構成されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバーは、第1シートと第2シートを含めて、四層以上で構成されていてもよい。この場合も、蒸気流路及び液流路の構成は任意である。 For example, while the main body sheet of the vapor chamber described above is composed of one sheet, the main body sheet may be composed of two or more sheets. In this case, the vapor chamber may be composed of four or more layers, including the first and second sheets. In this case, the configuration of the vapor flow path and the liquid flow path is also arbitrary.

なお、後述するようにベイパーチャンバーを屈曲させる場合は(図14~図22等参照)、第1シートと第2シートと1つ又は複数の本体シートの三層以上で構成されたベイパーチャンバーが、屈曲させやすく、より好ましい。 In addition, when bending the vapor chamber as described below (see Figures 14 to 22, etc.), a vapor chamber made up of three or more layers, including a first sheet, a second sheet, and one or more main body sheets, is easier to bend and is more preferable.

更に、ここでは放熱部材の一例としてベイパーチャンバーを挙げているが、放熱部材はベイパーチャンバーに限られることはない。例えば、放熱部材として、外面に多数のフィンが設けられたヒートシンクを採用してもよい。また例えば、放熱部材として、ヒートパイプ、グラファイトシート、銅やアルミニウム、SUS等の金属板を採用してもよい。なお、ベイパーチャンバーは、ヒートシンクやヒートパイプよりも薄型化及び軽量化が可能であり、グラファイトシートや上記金属板よりも熱伝導率が高いことから、放熱部材としては、ベイパーチャンバーを採用することがより好ましい。 Furthermore, although a vapor chamber is given here as an example of a heat dissipation member, the heat dissipation member is not limited to a vapor chamber. For example, a heat sink with multiple fins on its outer surface may be used as the heat dissipation member. Also, for example, a heat pipe, a graphite sheet, or a metal plate such as copper, aluminum, or SUS may be used as the heat dissipation member. Note that a vapor chamber can be made thinner and lighter than a heat sink or heat pipe, and has a higher thermal conductivity than a graphite sheet or the above-mentioned metal plate, so it is more preferable to use a vapor chamber as the heat dissipation member.

次に、上述したリードフレーム10の製造方法について、図8を用いて説明する。 Next, the manufacturing method of the above-mentioned lead frame 10 will be explained using FIG.

まず、図8(a)に示すように、平板状の金属基板Sを準備する。金属基板Sとしては、銅、銅合金、42合金(Ni42%のFe合金)等の金属材料で構成された基板を用いてもよい。金属基板Sは、その両面に対して脱脂等が行われ、洗浄処理が施されていてもよい。 First, as shown in FIG. 8(a), a flat metal substrate S is prepared. The metal substrate S may be a substrate made of a metal material such as copper, a copper alloy, or a 42 alloy (a 42% Ni-Fe alloy). Both sides of the metal substrate S may be degreased or cleaned.

次に、図8(b)に示すように、金属基板Sの両面にそれぞれ感光性レジストRaを塗布し、これを乾燥する。感光性レジストRaとしては、公知の感光性レジストを用いてもよい。 Next, as shown in FIG. 8(b), photosensitive resist Ra is applied to both sides of the metal substrate S and then dried. A known photosensitive resist may be used as the photosensitive resist Ra.

続いて、図8(c)に示すように、金属基板Sに対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部Rbを有するエッチング用レジスト層Rを形成する。 Next, as shown in FIG. 8(c), the metal substrate S is exposed through a photomask and developed to form an etching resist layer R having the desired openings Rb.

次に、図8(d)に示すように、エッチング用レジスト層Rを耐エッチング膜として金属基板Sにエッチング液でエッチングを施す。これにより、ダイパッド11及びリード部12の外形が形成される。エッチング液は、使用する金属基板Sの材質に応じて適宜選択してもよい。例えば、金属基板Sとして銅を用いる場合、エッチング液として塩化第二鉄水溶液を用いてもよく、金属基板Sの両面からスプレーエッチングを行ってもよい。 Next, as shown in FIG. 8(d), the metal substrate S is etched with an etching solution using the etching resist layer R as an etching-resistant film. This forms the outer shapes of the die pad 11 and the lead portion 12. The etching solution may be appropriately selected depending on the material of the metal substrate S used. For example, when copper is used as the metal substrate S, an aqueous solution of ferric chloride may be used as the etching solution, and spray etching may be performed from both sides of the metal substrate S.

その後、図8(e)に示すように、エッチング用レジスト層Rを剥離して除去することにより、図1及び図2に示すようなリードフレーム10を得ることができる。 Then, as shown in FIG. 8(e), the etching resist layer R is peeled off and removed to obtain the lead frame 10 shown in FIG. 1 and FIG. 2.

次に、上述したベイパーチャンバー30の製造方法について、図9を用いて説明する。 Next, the manufacturing method of the vapor chamber 30 described above will be explained with reference to FIG. 9.

まず、準備工程として、第1シート40、第2シート50及び本体シート60を準備する。準備工程は、本体シート60を作製する工程を含んでいてもよい。本体シート60を作製する工程は、金属材料シートMを準備する材料シート準備工程と、金属材料シートMをエッチングするエッチング工程と、を含んでいてもよい。 First, in a preparation process, the first sheet 40, the second sheet 50, and the main body sheet 60 are prepared. The preparation process may include a process of producing the main body sheet 60. The process of producing the main body sheet 60 may include a material sheet preparation process of preparing a metal material sheet M, and an etching process of etching the metal material sheet M.

材料シート準備工程においては、図9(a)に示すように、第1材料面Maと第2材料面Mbとを有する平板状の金属材料シートMを準備する。金属材料シートMとしては、所望の厚さを有する圧延材を用いてもよい。 In the material sheet preparation process, as shown in FIG. 9(a), a flat metal material sheet M having a first material surface Ma and a second material surface Mb is prepared. A rolled material having a desired thickness may be used as the metal material sheet M.

エッチング工程においては、図9(b)に示すように、金属材料シートMを、第1材料面Ma及び第2材料面Mbからエッチングして、蒸気流路65及び液流路66を形成する。エッチング工程において、まず、金属材料シートMの第1材料面Ma及び第2材料面Mbに、フォトリソグラフィー技術によって、パターン状のレジスト膜(図示せず)を形成してもよい。そして、パターン状のレジスト膜の開口を介して、金属材料シートMの第1材料面Ma及び第2材料面Mbをエッチングしてもよい。エッチング液としては、例えば、塩化第二鉄水溶液等の塩化鉄系エッチング液、あるいは塩化銅水溶液等の塩化銅系エッチング液を用いてもよい。 In the etching process, as shown in FIG. 9(b), the metal material sheet M is etched from the first material surface Ma and the second material surface Mb to form the vapor flow path 65 and the liquid flow path 66. In the etching process, a patterned resist film (not shown) may first be formed on the first material surface Ma and the second material surface Mb of the metal material sheet M by photolithography technology. Then, the first material surface Ma and the second material surface Mb of the metal material sheet M may be etched through the openings in the patterned resist film. As the etching solution, for example, an iron chloride-based etching solution such as an aqueous ferric chloride solution, or a copper chloride-based etching solution such as an aqueous copper chloride solution may be used.

次に、仮止め工程として、第1シート40、本体シート60及び第2シート50を仮止めする。例えば、各シート40、50、60は、スポット溶接あるいはレーザ溶接で仮止めされてもよい。 Next, in the temporary fixing process, the first sheet 40, the main body sheet 60, and the second sheet 50 are temporarily fixed. For example, each sheet 40, 50, and 60 may be temporarily fixed by spot welding or laser welding.

続いて、接合工程として、第1シート40、本体シート60及び第2シート50を、熱圧着により互いに接合する。例えば、各シート40、50、60は、拡散接合により互いに接合されてもよい。 Next, in the joining process, the first sheet 40, the main body sheet 60, and the second sheet 50 are joined together by thermocompression bonding. For example, the sheets 40, 50, and 60 may be joined together by diffusion bonding.

次に、注入工程として、図示しない注入部から密封空間32に作動液31bを注入する。 Next, in the injection process, the hydraulic fluid 31b is injected into the sealed space 32 from an injection section (not shown).

その後、封止工程として、注入部を閉塞して密封空間32を封止する。これにより、図5~図7に示すようなベイパーチャンバー30を得ることができる。 Then, in the sealing process, the injection portion is closed to seal the sealed space 32. This results in the vapor chamber 30 as shown in Figures 5 to 7.

次に、上述した半導体装置20の製造方法について、図10A及び図10Bを用いて説明する。 Next, a method for manufacturing the above-mentioned semiconductor device 20 will be described with reference to Figures 10A and 10B.

まず、準備工程として、図10A(a)に示すように、上述したリードフレーム10を準備する。リードフレーム10は、上述したリードフレーム10の製造方法を用いて作製してもよい。また、準備工程として、上述したベイパーチャンバー30を準備する。ベイパーチャンバー30は、上述したベイパーチャンバー30の製造方法を用いて作製してもよい。 First, as a preparation step, the above-mentioned lead frame 10 is prepared as shown in FIG. 10A(a). The lead frame 10 may be manufactured using the above-mentioned method for manufacturing the lead frame 10. Also, as a preparation step, the above-mentioned vapor chamber 30 is prepared. The vapor chamber 30 may be manufactured using the above-mentioned method for manufacturing the vapor chamber 30.

次に、素子載置工程(ダイアタッチ工程)として、図10A(b)に示すように、リードフレーム10のダイパッド11上に半導体素子21を載置する。ここで、例えばダイボンディングペースト等の接着剤を用いて、半導体素子21をダイパッド11上に固定してもよい。 Next, in the element mounting process (die attach process), as shown in FIG. 10A (b), the semiconductor element 21 is mounted on the die pad 11 of the lead frame 10. Here, the semiconductor element 21 may be fixed onto the die pad 11 using an adhesive such as die bonding paste.

続いて、電気接続工程(ワイヤボンディング工程)として、図10A(c)に示すように、半導体素子21とリード部12とを電気的に接続する。より具体的には、半導体素子21の各電極21aと各リード部12の内部端子15とを、それぞれボンディングワイヤ22を介して互いに電気的に接続する。 Next, as an electrical connection process (wire bonding process), the semiconductor element 21 and the lead portion 12 are electrically connected as shown in FIG. 10A (c). More specifically, each electrode 21a of the semiconductor element 21 and each internal terminal 15 of the lead portion 12 are electrically connected to each other via a bonding wire 22.

次に、伝熱部材配置工程として、図10A(d)に示すように、半導体素子21上に第1伝熱部材25を配置する。ここで、第1伝熱部材25と半導体素子21とは、はんだ等の接合材によりに互いに接合されてもよい。 Next, as a heat transfer member placement step, a first heat transfer member 25 is placed on the semiconductor element 21 as shown in FIG. 10A (d). Here, the first heat transfer member 25 and the semiconductor element 21 may be joined to each other by a joining material such as solder.

続いて、樹脂封止工程として、図10B(e)に示すように、ダイパッド11とリード部12と半導体素子21とボンディングワイヤ22と第1伝熱部材25とを封止樹脂23により封止する。ここで、リードフレーム10に対して熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形又はトランスファ成形することにより、封止樹脂23を形成してもよい。この際、各封止樹脂23に対応するキャビティを有する金型(図示せず)にリードフレーム10を配置し、各キャビティ内に封止樹脂23を流し込んでもよい。これにより、パッケージ領域10a毎に、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21、ボンディングワイヤ22及び第1伝熱部材25を封止樹脂23により封止することができる。 Next, as a resin sealing process, as shown in FIG. 10B(e), the die pad 11, the lead portion 12, the semiconductor element 21, the bonding wire 22, and the first heat transfer member 25 are sealed with the sealing resin 23. Here, the sealing resin 23 may be formed by injection molding or transfer molding a thermosetting resin or a thermoplastic resin onto the lead frame 10. At this time, the lead frame 10 may be placed in a mold (not shown) having cavities corresponding to each sealing resin 23, and the sealing resin 23 may be poured into each cavity. This allows the die pad 11, the lead portion 12, the semiconductor element 21, the bonding wire 22, and the first heat transfer member 25 to be sealed with the sealing resin 23 for each package region 10a.

次に、切断工程として、図10B(f)に示すように、リードフレーム10を半導体装置毎に切断する。すなわち、リードフレーム10を切断することにより、リードフレーム10をパッケージ領域10a毎に分離する。この際、切断用の金型(図示せず)を用いて、各半導体装置20間のリードフレーム10を打ち抜いて切断してもよい。これにより、各リード部12のうち、パッケージ領域10aよりも外側に位置する部分が切り離される。 Next, as a cutting process, as shown in FIG. 10B(f), the lead frame 10 is cut into individual semiconductor devices. That is, by cutting the lead frame 10, the lead frame 10 is separated into individual package regions 10a. At this time, a cutting die (not shown) may be used to punch out and cut the lead frame 10 between each of the semiconductor devices 20. As a result, the portions of each lead portion 12 that are located outside the package region 10a are cut off.

その後、熱接続工程として、図10B(g)に示すように、半導体素子21にベイパーチャンバー30を熱的に接続する。ここで、ベイパーチャンバー30は、第2外面30bの少なくとも一部が封止樹脂23の外部に露出するように、半導体素子21に熱的に接続される。ベイパーチャンバー30は、第1外面30aが第1伝熱部材25の第2伝熱面25bと接触するように、第1伝熱部材25上に配置されてもよい。これにより、ベイパーチャンバー30は、第1伝熱部材25を介して半導体素子21に熱的に接続される。ベイパーチャンバー30の第1外面30aと第1伝熱部材25の第2伝熱面25bとは、はんだ等の接合材により互いに接合されてもよい。また、ベイパーチャンバー30の第1外面30aと第1伝熱部材25の第2伝熱面25bとは、熱伝導性を有するTIM(Thermal Interface Material)シートやグリース、両面テープ等で固定されてもよい。 After that, as shown in FIG. 10B(g), as a thermal connection step, the vapor chamber 30 is thermally connected to the semiconductor element 21. Here, the vapor chamber 30 is thermally connected to the semiconductor element 21 so that at least a part of the second outer surface 30b is exposed to the outside of the sealing resin 23. The vapor chamber 30 may be disposed on the first heat transfer member 25 so that the first outer surface 30a is in contact with the second heat transfer surface 25b of the first heat transfer member 25. As a result, the vapor chamber 30 is thermally connected to the semiconductor element 21 via the first heat transfer member 25. The first outer surface 30a of the vapor chamber 30 and the second heat transfer surface 25b of the first heat transfer member 25 may be joined to each other by a joining material such as solder. In addition, the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 and the second heat transfer surface 25b of the first heat transfer member 25 may be fixed with a thermally conductive TIM (Thermal Interface Material) sheet, grease, double-sided tape, or the like.

このようにして、図3及び図4に示すような半導体装置20を得ることができる。 In this manner, a semiconductor device 20 as shown in Figures 3 and 4 can be obtained.

このように本実施の形態によれば、半導体素子21に熱的に接続されたベイパーチャンバー30の第2外面30bの少なくとも一部が、封止樹脂23の外部に露出している。このことにより、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30を介して外部に効率的に放出することができる。このため、半導体素子21を効率良く冷却することができる。 As described above, according to this embodiment, at least a portion of the second outer surface 30b of the vapor chamber 30 that is thermally connected to the semiconductor element 21 is exposed to the outside of the sealing resin 23. This allows the heat of the semiconductor element 21 to be efficiently released to the outside via the vapor chamber 30. This allows the semiconductor element 21 to be efficiently cooled.

また、本実施の形態によれば、ベイパーチャンバー30の平面面積は、半導体素子21の平面面積よりも大きくなっている。このことにより、ベイパーチャンバー30の第1外面30aから半導体素子21の熱を効率的に吸熱することができるとともに、ベイパーチャンバー30の第2外面30bから熱を外部に効率的に放出することができる。このため、半導体素子21を効率良く冷却することができる。 In addition, according to this embodiment, the planar area of the vapor chamber 30 is larger than the planar area of the semiconductor element 21. This allows the heat of the semiconductor element 21 to be efficiently absorbed from the first outer surface 30a of the vapor chamber 30, and allows the heat to be efficiently released to the outside from the second outer surface 30b of the vapor chamber 30. This allows the semiconductor element 21 to be efficiently cooled.

また、本実施の形態によれば、半導体素子21とベイパーチャンバー30との間に第1伝熱部材25が介在されている。このことにより、封止樹脂23内の半導体素子21の熱を、第1伝熱部材25を介してベイパーチャンバー30に伝えることができる。そして、ベイパーチャンバー30は、第2外面30bから熱を外部に効率的に放出することができる。このため、ベイパーチャンバー30によって、封止樹脂23内の半導体素子21を効率良く冷却することができる。また、この場合、半導体装置20の製造において、後述するように、ベイパーチャンバー30を屈曲させたり、ベイパーチャンバー30を封止樹脂23に埋め込んだりしなくてもよい。このため、半導体装置20の製造工程の増加を抑制することができ、半導体装置20の製造コストの増大を抑制することができる。 In addition, according to this embodiment, the first heat transfer member 25 is interposed between the semiconductor element 21 and the vapor chamber 30. This allows the heat of the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 to be transferred to the vapor chamber 30 via the first heat transfer member 25. The vapor chamber 30 can efficiently release the heat to the outside from the second outer surface 30b. Therefore, the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 can be efficiently cooled by the vapor chamber 30. In this case, in the manufacture of the semiconductor device 20, as described below, it is not necessary to bend the vapor chamber 30 or embed the vapor chamber 30 in the sealing resin 23. Therefore, it is possible to suppress an increase in the manufacturing process of the semiconductor device 20, and it is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device 20.

なお、上述した本実施の形態においては、半導体装置20の製造方法において、半導体素子21上に第1伝熱部材25を配置し、半導体素子21と第1伝熱部材25とを封止樹脂23により封止した後に、ベイパーチャンバー30を第1伝熱部材25上に配置する例について説明した(図10A(d)~図10B(g)参照)。しかしながら、このことに限られることはなく、半導体装置20を製造することができれば、これらの工程の順序は任意である。例えば、図11(a)に示すように、封止樹脂23による封止の前に、ベイパーチャンバー30を第1伝熱部材25上に配置してもよい。その後、図11(b)に示すように、半導体素子21と第1伝熱部材25とを封止樹脂23により封止してもよい。なお、半導体素子21上に第1伝熱部材25を配置する前に、ベイパーチャンバー30を第1伝熱部材25上に配置して接合していてもよい。すなわち、半導体素子21上には、ベイパーチャンバー30が接合された第1伝熱部材25を配置するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the first heat transfer member 25 is placed on the semiconductor element 21, the semiconductor element 21 and the first heat transfer member 25 are sealed with the sealing resin 23, and then the vapor chamber 30 is placed on the first heat transfer member 25 in the manufacturing method of the semiconductor device 20 (see FIG. 10A(d) to FIG. 10B(g)). However, this is not limited to this, and the order of these steps is arbitrary as long as the semiconductor device 20 can be manufactured. For example, as shown in FIG. 11(a), the vapor chamber 30 may be placed on the first heat transfer member 25 before sealing with the sealing resin 23. Then, as shown in FIG. 11(b), the semiconductor element 21 and the first heat transfer member 25 may be sealed with the sealing resin 23. Note that the vapor chamber 30 may be placed on the first heat transfer member 25 and bonded thereto before the first heat transfer member 25 is placed on the semiconductor element 21. That is, the first heat transfer member 25 to which the vapor chamber 30 is bonded may be placed on the semiconductor element 21.

また、上述した本実施の形態において、図12に示すように、実装基板5の第2基板面5bに、上述したベイパーチャンバー30(第1放熱部材)とは異なる他のベイパーチャンバー30’(第2放熱部材)が配置されていてもよい。図12に示す例においては、実装基板5は、第1基板面5aと第2基板面5bとを有している。第1基板面5aは、半導体素子21の側に位置している。第1基板面5aは、ダイパッド11の裏面11c及びリード部12の裏面(外部端子17)と接触していてもよい。第2基板面5bは、第1基板面5aとは反対側であって、半導体素子21とは反対側に位置している。この実装基板5の第2基板面5bに、ベイパーチャンバー30とは異なる他のベイパーチャンバー30’が配置されていてもよい。当該他のベイパーチャンバー30’は、上述したベイパーチャンバー30と同様に、第1外面30a’と第2外面30b’とを有している。第1外面30a’は、実装基板5の側に位置している。第1外面30a’は、実装基板5の第2基板面5bと接触していてもよい。第2外面30b’は、第1外面30a’とは反対側であって、実装基板5とは反対側に位置している。この場合、実装基板5の第2基板面5bに配置された他のベイパーチャンバー30’により、実装基板5からも放熱することができ、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる In the above-described embodiment, as shown in FIG. 12, another vapor chamber 30' (second heat dissipation member) different from the vapor chamber 30 (first heat dissipation member) may be arranged on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. In the example shown in FIG. 12, the mounting substrate 5 has a first substrate surface 5a and a second substrate surface 5b. The first substrate surface 5a is located on the side of the semiconductor element 21. The first substrate surface 5a may be in contact with the back surface 11c of the die pad 11 and the back surface (external terminal 17) of the lead portion 12. The second substrate surface 5b is located on the opposite side to the first substrate surface 5a and the opposite side to the semiconductor element 21. Another vapor chamber 30' different from the vapor chamber 30 may be arranged on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. The other vapor chamber 30' has a first outer surface 30a' and a second outer surface 30b' like the vapor chamber 30 described above. The first outer surface 30a' is located on the side of the mounting substrate 5. The first outer surface 30a' may be in contact with the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. The second outer surface 30b' is located on the opposite side of the first outer surface 30a' and the opposite side of the mounting substrate 5. In this case, the other vapor chamber 30' arranged on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5 can dissipate heat from the mounting substrate 5, and the semiconductor element 21 can be cooled more efficiently.

更に、図13に示すように、上述したベイパーチャンバー30’の第2外面30b’は、筐体7と接触していてもよい。筐体7は、半導体装置20及び実装基板5を収容する部材である。ベイパーチャンバー30’の第2外面30b’の全体が、筐体7と接触していてもよい。また、ベイパーチャンバー30’の平面面積は、実装基板5の平面面積よりも大きくてもよい。この場合、実装基板5からの熱をベイパーチャンバー30’によって広範囲に広げて筐体7に伝えることができ、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 13, the second outer surface 30b' of the vapor chamber 30' described above may be in contact with the housing 7. The housing 7 is a member that houses the semiconductor device 20 and the mounting board 5. The entire second outer surface 30b' of the vapor chamber 30' may be in contact with the housing 7. The planar area of the vapor chamber 30' may be larger than the planar area of the mounting board 5. In this case, the heat from the mounting board 5 can be spread over a wide area by the vapor chamber 30' and transferred to the housing 7, and the semiconductor element 21 can be cooled more efficiently.

また、この場合、ベイパーチャンバー30’と実装基板5及び/又は筐体7とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、ベイパーチャンバー30’と実装基板5及び/又は筐体7とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30’と実装基板5及び/又は筐体7との間の隙間を小さくし、熱抵抗を小さくすることができ、熱をスムースに伝えることができる。また、ベイパーチャンバー30’にネジ穴が形成されていてもよく、ネジ穴を通ったネジを介してベイパーチャンバー30’と実装基板5及び/又は筐体7とが固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30’を実装基板5及び/又は筐体7にしっかりと固定することができ、落下や振動に対する半導体装置20の信頼性を高めることができる。 In this case, the vapor chamber 30' and the mounting substrate 5 and/or the housing 7 may be joined to each other by a bonding material such as solder. The vapor chamber 30' and the mounting substrate 5 and/or the housing 7 may be fixed with a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, or the like. In this case, the gap between the vapor chamber 30' and the mounting substrate 5 and/or the housing 7 can be reduced, the thermal resistance can be reduced, and heat can be transmitted smoothly. A screw hole may be formed in the vapor chamber 30', and the vapor chamber 30' and the mounting substrate 5 and/or the housing 7 may be fixed via a screw passing through the screw hole. In this case, the vapor chamber 30' can be firmly fixed to the mounting substrate 5 and/or the housing 7, and the reliability of the semiconductor device 20 against drops and vibrations can be improved.

また、上述した本実施の形態において、図14に示すように、ベイパーチャンバー30が屈曲していてもよい。ベイパーチャンバー30は、屈曲領域35と、第1領域36と、第2領域37と、を含んでいてもよい。屈曲領域35は、ベイパーチャンバー30が屈曲した領域である。第1領域36及び第2領域37は、屈曲領域35を介して隔てられたベイパーチャンバー30上の領域である。ベイパーチャンバー30の第1領域36が、半導体素子21に熱的に接続され、ベイパーチャンバー30の第2領域37が、実装基板5に熱的に接続されていてもよい。図14に示すように、ベイパーチャンバー30はU字状に屈曲し、屈曲領域35は、曲線状の断面形状を有していてもよい。図14に示す例においては、第1領域36は、半導体素子21上に配置されている。図14に示すように、第1領域36は、第1伝熱部材25を介して半導体素子21上に配置されていてもよい。また、図14に示す例においては、第2領域37は、実装基板5の第2基板面5b上に配置されている。図14に示すように、第2領域37は、実装基板5の第2基板面5bと接触していてもよい。換言すると、ベイパーチャンバー30は、第1領域36と第2領域37との間に、実装基板5、ダイパッド11、リード部12、半導体素子21、ボンディングワイヤ22、第1伝熱部材25及び封止樹脂23を挟み込むように、屈曲している。この場合、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30を介して実装基板5に伝えて放熱することができ、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。また、1つのベイパーチャンバー30を屈曲させて用いることにより、複数のベイパーチャンバー30を用いる場合よりも、平面視における面積当たりの熱輸送効率を高めることができ、また、製造コストを低減することができる。 In the above-described embodiment, the vapor chamber 30 may be bent as shown in FIG. 14. The vapor chamber 30 may include a bent region 35, a first region 36, and a second region 37. The bent region 35 is a region in which the vapor chamber 30 is bent. The first region 36 and the second region 37 are regions on the vapor chamber 30 separated by the bent region 35. The first region 36 of the vapor chamber 30 may be thermally connected to the semiconductor element 21, and the second region 37 of the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5. As shown in FIG. 14, the vapor chamber 30 may be bent in a U-shape, and the bent region 35 may have a curved cross-sectional shape. In the example shown in FIG. 14, the first region 36 is disposed on the semiconductor element 21. As shown in FIG. 14, the first region 36 may be disposed on the semiconductor element 21 via the first heat transfer member 25. In the example shown in FIG. 14, the second region 37 is disposed on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. As shown in FIG. 14, the second region 37 may be in contact with the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. In other words, the vapor chamber 30 is bent so as to sandwich the mounting substrate 5, the die pad 11, the lead portion 12, the semiconductor element 21, the bonding wire 22, the first heat transfer member 25, and the sealing resin 23 between the first region 36 and the second region 37. In this case, the heat of the semiconductor element 21 can be transferred to the mounting substrate 5 through the vapor chamber 30 and dissipated, and the semiconductor element 21 can be cooled more efficiently. In addition, by using one bent vapor chamber 30, the heat transport efficiency per area in a plan view can be increased compared to the case of using multiple vapor chambers 30, and the manufacturing cost can be reduced.

更に、図15に示すように、屈曲したベイパーチャンバー30は、実装基板5及び筐体7の両方と接触していてもよい。図15に示すように、ベイパーチャンバー30の第2領域37の第1外面30aが、実装基板5の第2基板面5bと接触し、ベイパーチャンバー30の第2領域37の第2外面30bが、筐体7と接触していてもよい。すなわち、実装基板5と筐体7との間に、ベイパーチャンバー30の第2領域37が配置されていてもよい。この場合、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30を介して実装基板5と筐体7の両方に素早く伝えることができ、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 15, the bent vapor chamber 30 may be in contact with both the mounting substrate 5 and the housing 7. As shown in FIG. 15, the first outer surface 30a of the second region 37 of the vapor chamber 30 may be in contact with the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5, and the second outer surface 30b of the second region 37 of the vapor chamber 30 may be in contact with the housing 7. That is, the second region 37 of the vapor chamber 30 may be disposed between the mounting substrate 5 and the housing 7. In this case, the heat of the semiconductor element 21 can be quickly transferred to both the mounting substrate 5 and the housing 7 via the vapor chamber 30, and the semiconductor element 21 can be cooled more efficiently.

また、この場合も、ベイパーチャンバー30と実装基板5及び/又は筐体7とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、ベイパーチャンバー30と実装基板5及び/又は筐体7とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30と実装基板5及び/又は筐体7との間の隙間を小さくし、熱抵抗を小さくすることができ、熱をスムースに伝えることができる。また、ベイパーチャンバー30にネジ穴が形成されていてもよく、ネジ穴を通ったネジを介してベイパーチャンバー30と実装基板5及び/又は筐体7とが固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30を実装基板5及び/又は筐体7にしっかりと固定することができ、落下や振動に対する半導体装置20の信頼性を高めることができる。 In this case, the vapor chamber 30 and the mounting board 5 and/or the housing 7 may be joined to each other by a bonding material such as solder. The vapor chamber 30 and the mounting board 5 and/or the housing 7 may be fixed to each other by a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, etc. In this case, the gap between the vapor chamber 30 and the mounting board 5 and/or the housing 7 can be reduced, the thermal resistance can be reduced, and heat can be transmitted smoothly. A screw hole may be formed in the vapor chamber 30, and the vapor chamber 30 and the mounting board 5 and/or the housing 7 may be fixed to each other via a screw passing through the screw hole. In this case, the vapor chamber 30 can be firmly fixed to the mounting board 5 and/or the housing 7, and the reliability of the semiconductor device 20 against drops and vibrations can be improved.

また、図14及び図15に示す例においては、屈曲領域35が曲線状の断面形状を有していたが、このことに限られない。図16に示すように、屈曲領域35は、直線状の断面形状を有していてもよい。図16に示すように、屈曲領域35は、第1領域36及び第2領域37に直交し、Z方向に直線状に延びた断面形状を有していてもよい。また、図14~図16に示す例においては、ベイパーチャンバー30の第2領域37が、実装基板5の第2基板面5b上に配置されていたが、このことに限られない。図17~図19に示すように、ベイパーチャンバー30の第2領域37は、実装基板5の第1基板面5a上に配置されていてもよい。図17に示すように、屈曲領域35が曲線状の断面形状を有し、第2領域37の第2外面30bが実装基板5の第1基板面5aと接触していてもよい。また、図18に示すように、屈曲領域35がZ方向に直線状に延びた断面形状を有し、第2領域37の第1外面30aが実装基板5の第1基板面5aと接触していてもよい。また、図19に示すように、屈曲領域35が、Z方向に対して傾斜して延びた断面形状を有していてもよい。図19に示す例においては、屈曲領域35と実装基板5との間の角度θ1が90度よりも小さくなっている。この場合、半導体素子21の熱を、半導体装置20からより離れた位置に伝えることができ、熱が再び半導体装置20に伝わることを抑制することができる。このため、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 In the examples shown in Figures 14 and 15, the bending region 35 has a curved cross-sectional shape, but this is not limited to this. As shown in Figure 16, the bending region 35 may have a linear cross-sectional shape. As shown in Figure 16, the bending region 35 may have a cross-sectional shape that is perpendicular to the first region 36 and the second region 37 and extends linearly in the Z direction. In the examples shown in Figures 14 to 16, the second region 37 of the vapor chamber 30 is disposed on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5, but this is not limited to this. As shown in Figures 17 to 19, the second region 37 of the vapor chamber 30 may be disposed on the first substrate surface 5a of the mounting substrate 5. As shown in Figure 17, the bending region 35 may have a curved cross-sectional shape, and the second outer surface 30b of the second region 37 may be in contact with the first substrate surface 5a of the mounting substrate 5. 18, the bent region 35 may have a cross-sectional shape that extends linearly in the Z direction, and the first outer surface 30a of the second region 37 may be in contact with the first substrate surface 5a of the mounting substrate 5. As shown in FIG. 19, the bent region 35 may have a cross-sectional shape that extends at an angle with respect to the Z direction. In the example shown in FIG. 19, the angle θ1 between the bent region 35 and the mounting substrate 5 is smaller than 90 degrees. In this case, the heat of the semiconductor element 21 can be transferred to a position farther away from the semiconductor device 20, and the heat can be prevented from being transferred back to the semiconductor device 20. This allows the semiconductor element 21 to be cooled more efficiently.

また、図20~図22に示すように、屈曲したベイパーチャンバー30は、筐体7と接触していてもよい。図20に示すように、屈曲領域35が曲線状の断面形状を有し、第2領域37の第2外面30bが、筐体7と接触していてもよい。また、図21に示すように、屈曲領域35がZ方向に直線状に延びた断面形状を有し、第2領域37の第1外面30aが筐体7と接触していてもよい。また、図22に示すように、屈曲領域35が、Z方向に対して傾斜して延びた断面形状を有していてもよい。図22に示す例においては、屈曲領域35と筐体7との間の角度θ2が90度よりも小さくなっている。この場合、半導体素子21の熱を、半導体装置20からより離れた位置に伝えることができ、熱が再び半導体装置20に伝わることを抑制することができる。このため、半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 20 to 22, the bent vapor chamber 30 may be in contact with the housing 7. As shown in FIG. 20, the bent region 35 may have a curved cross-sectional shape, and the second outer surface 30b of the second region 37 may be in contact with the housing 7. As shown in FIG. 21, the bent region 35 may have a cross-sectional shape that extends linearly in the Z direction, and the first outer surface 30a of the second region 37 may be in contact with the housing 7. As shown in FIG. 22, the bent region 35 may have a cross-sectional shape that extends at an angle with respect to the Z direction. In the example shown in FIG. 22, the angle θ2 between the bent region 35 and the housing 7 is smaller than 90 degrees. In this case, the heat of the semiconductor element 21 can be transferred to a position farther away from the semiconductor device 20, and the transfer of the heat to the semiconductor device 20 again can be suppressed. Therefore, the semiconductor element 21 can be cooled more efficiently.

これらの場合においても、ベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、ベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7との間の隙間を小さくし、熱抵抗を小さくすることができ、熱をスムースに伝えることができる。また、ベイパーチャンバー30にネジ穴が形成されていてもよく、ネジ穴を通ったネジを介してベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7とが固定されていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30を実装基板5又は筐体7にしっかりと固定することができ、落下や振動に対する半導体装置20の信頼性を高めることができる。 Even in these cases, the vapor chamber 30 and the mounting board 5 or the housing 7 may be joined to each other by a bonding material such as solder. The vapor chamber 30 and the mounting board 5 or the housing 7 may be fixed with a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, or the like. In this case, the gap between the vapor chamber 30 and the mounting board 5 or the housing 7 can be reduced, the thermal resistance can be reduced, and heat can be transmitted smoothly. In addition, a screw hole may be formed in the vapor chamber 30, and the vapor chamber 30 and the mounting board 5 or the housing 7 may be fixed via a screw passing through the screw hole. In this case, the vapor chamber 30 can be firmly fixed to the mounting board 5 or the housing 7, and the reliability of the semiconductor device 20 against drops and vibrations can be improved.

また、図23に示すように、ベイパーチャンバー30は、第2伝熱部材25’を介して実装基板5と熱的に接続されていてもよい。図23に示すように、ベイパーチャンバー30と実装基板5との間に第2伝熱部材25’が介在され、ベイパーチャンバー30の第1外面30aが第2伝熱部材25’と接触するとともに、実装基板5の第1基板面5aが第2伝熱部材25’と接触していてもよい。第2伝熱部材25’は、上述した第1伝熱部材25と同じ材料で構成されていてもよい。この第2伝熱部材25’の厚みは、例えば100μm以上5000μm以下であってもよい。また、図24に示すように、ベイパーチャンバー30は、第2伝熱部材25’を介して筐体7と熱的に接続されていてもよい。図24に示すように、ベイパーチャンバー30と筐体7との間に第2伝熱部材25’が介在され、ベイパーチャンバー30の第1外面30aが第2伝熱部材25’と接触するとともに、筐体7が第2伝熱部材25’と接触していてもよい。この第2伝熱部材25’の厚みは、例えば100μm以上10000μm以下であってもよい。この場合、ベイパーチャンバー30を屈曲させることなく、半導体素子21の熱を実装基板5又は筐体7に伝えることができる。すなわち、半導体装置20の製造において、ベイパーチャンバー30を屈曲させなくてもよい。このため、半導体装置20の製造工程の増加を抑制することができ、半導体装置20の製造コストの増大を抑制することができる。 23, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5 via the second heat transfer member 25'. As shown in FIG. 23, the second heat transfer member 25' may be interposed between the vapor chamber 30 and the mounting substrate 5, and the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 may be in contact with the second heat transfer member 25', and the first substrate surface 5a of the mounting substrate 5 may be in contact with the second heat transfer member 25'. The second heat transfer member 25' may be made of the same material as the first heat transfer member 25 described above. The thickness of the second heat transfer member 25' may be, for example, 100 μm or more and 5000 μm or less. Also, as shown in FIG. 24, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the housing 7 via the second heat transfer member 25'. As shown in FIG. 24, a second heat transfer member 25' may be interposed between the vapor chamber 30 and the housing 7, and the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 may be in contact with the second heat transfer member 25', while the housing 7 may be in contact with the second heat transfer member 25'. The thickness of the second heat transfer member 25' may be, for example, 100 μm or more and 10,000 μm or less. In this case, the heat of the semiconductor element 21 can be transferred to the mounting substrate 5 or the housing 7 without bending the vapor chamber 30. That is, in the manufacture of the semiconductor device 20, it is not necessary to bend the vapor chamber 30. Therefore, it is possible to suppress an increase in the manufacturing process of the semiconductor device 20, and an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device 20 can be suppressed.

また、この場合、ベイパーチャンバー30と第2伝熱部材25’とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、ベイパーチャンバー30と第2伝熱部材25’とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。同様に、第2伝熱部材25’と実装基板5又は筐体7とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、第2伝熱部材25’と実装基板5又は筐体7とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。この場合、両者間の隙間を小さくし、熱抵抗を小さくすることができ、熱をスムースに伝えることができる。 In this case, the vapor chamber 30 and the second heat transfer member 25' may be joined to each other by a joining material such as solder. The vapor chamber 30 and the second heat transfer member 25' may be fixed to each other by a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, etc. Similarly, the second heat transfer member 25' and the mounting board 5 or the housing 7 may be joined to each other by a joining material such as solder. The second heat transfer member 25' and the mounting board 5 or the housing 7 may be fixed to each other by a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, etc. In this case, the gap between the two can be reduced, the thermal resistance can be reduced, and heat can be transferred smoothly.

なお、ベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7との間に第2伝熱部材25’を介在させずに、両者を熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で熱的に接続し互いに固定していてもよい。この場合、半導体装置20の製造部品の増加を抑制することができ、半導体装置20の製造コストの増大を抑制することができる。 In addition, instead of interposing the second heat transfer member 25' between the vapor chamber 30 and the mounting substrate 5 or the housing 7, the two may be thermally connected and fixed to each other with a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, etc. In this case, it is possible to suppress an increase in the number of manufacturing parts of the semiconductor device 20, and an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device 20 can be suppressed.

また、図25~図33に示すように、半導体装置20は様々な平面構成を有することができる。図25~図33に示す半導体装置20において、実線はベイパーチャンバー30を示し、破線は熱源である半導体素子21(熱源)を示し、二点鎖線はベイパーチャンバー30の実装基板5又は筐体7との接続面33を示し、矢印は熱の流れを示している。接続面33は、ベイパーチャンバー30が実装基板5又は筐体7と熱的に接続している部分であり、ベイパーチャンバー30と実装基板5又は筐体7とが直接接触している場合を含む他、両者の間に第2伝熱部材25’等の部材が介在されている場合も含む。 As shown in Figs. 25 to 33, the semiconductor device 20 can have various planar configurations. In the semiconductor device 20 shown in Figs. 25 to 33, the solid lines indicate the vapor chamber 30, the dashed lines indicate the semiconductor element 21 (heat source) which is a heat source, the two-dot chain lines indicate the connection surface 33 of the vapor chamber 30 with the mounting board 5 or the housing 7, and the arrows indicate the flow of heat. The connection surface 33 is the portion where the vapor chamber 30 is thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7, and includes cases where the vapor chamber 30 and the mounting board 5 or the housing 7 are in direct contact with each other, as well as cases where a member such as the second heat transfer member 25' is interposed between the two.

図25に示すように、ベイパーチャンバー30は、一方向における一方の側で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。図25に示すように、ベイパーチャンバー30は、X方向に延びた細長状の平面形状を有していてもよく、X方向における一側(図における左側)の端部で半導体素子21と熱的に接続されるとともに、X方向における他側(図における右側)の端部で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図26に示すように、ベイパーチャンバー30は、一方向における両方の側で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。図26に示すように、ベイパーチャンバー30は、X方向に延びた細長状の平面形状を有していてもよく、X方向における中央部で半導体素子21と熱的に接続されるとともに、X方向における一側の端部及び他側の端部のそれぞれで実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。 25, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at one side in one direction. As shown in FIG. 25, the vapor chamber 30 may have an elongated planar shape extending in the X direction, and may be thermally connected to the semiconductor element 21 at one end in the X direction (left side in the figure), and may be thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at the other end in the X direction (right side in the figure). Also, as shown in FIG. 26, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at both sides in one direction. As shown in FIG. 26, the vapor chamber 30 may have an elongated planar shape extending in the X direction, and may be thermally connected to the semiconductor element 21 at the center in the X direction, and may be thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at each of the end on one side and the end on the other side in the X direction.

また、図27~図29に示すように、ベイパーチャンバー30は、3箇所以上で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。図27に示すように、ベイパーチャンバー30は、T字状(逆T字状)の平面形状を有していてもよく、中央部(T字の分岐部)からX方向における一側及び他側並びにY方向における一側(図における上側)にそれぞれ延びていてもよい。そして、ベイパーチャンバー30は、その中央部で半導体素子21と熱的に接続されるとともに、そのX方向における一側の端部及び他側の端部並びにY方向における一側の端部のそれぞれで実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図28に示すように、ベイパーチャンバー30は、十字状の平面形状を有していてもよく、中央部からX方向における一側及び他側並びにY方向における一側(図における上側)及び他側(図における下側)にそれぞれ延びていてもよい。そして、ベイパーチャンバー30は、その中央部で半導体素子21と熱的に接続されるとともに、そのX方向における一側の端部及び他側の端部並びにY方向における一側の端部及び他側の端部のそれぞれで実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図29に示すように、ベイパーチャンバー30は、中央部から放射状に延びた平面形状を有していてもよい。一例として、図29に、ベイパーチャンバー30が中央部から放射状に8方向に延びた例を示す。図29に示す例においては、ベイパーチャンバー30は、中央部で半導体素子21と熱的に接続されるとともに、8方向に延びた各端部のそれぞれで実装基板5又は筐体7と熱的に接続されている。 27 to 29, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at three or more points. As shown in FIG. 27, the vapor chamber 30 may have a T-shaped (inverted T-shaped) planar shape, and may extend from the center (branch of the T) to one side and the other side in the X direction and one side in the Y direction (upper side in the figure). The vapor chamber 30 may be thermally connected to the semiconductor element 21 at its center, and may be thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at each of its ends on one side in the X direction and the other side in the Y direction. As shown in FIG. 28, the vapor chamber 30 may have a cross-shaped planar shape, and may extend from the center to one side and the other side in the X direction and one side (upper side in the figure) and the other side (lower side in the figure). The vapor chamber 30 may be thermally connected to the semiconductor element 21 at its center, and may be thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at each of its ends on one side in the X direction and the other side in the Y direction. As shown in FIG. 29, the vapor chamber 30 may have a planar shape extending radially from the center. As an example, FIG. 29 shows an example in which the vapor chamber 30 extends radially in eight directions from the center. In the example shown in FIG. 29, the vapor chamber 30 is thermally connected to the semiconductor element 21 at its center, and is thermally connected to the mounting substrate 5 or the housing 7 at each of its ends extending in the eight directions.

また、図30~図33に示すように、ベイパーチャンバー30は、複数の半導体素子21と熱的に接続されていてもよい。図30に示すように、ベイパーチャンバー30は、X方向に延びた細長状の平面形状を有していてもよく、X方向における一側の端部及び他側の端部のそれぞれで各半導体素子21と熱的に接続されるとともに、X方向における中央部で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図31に示すように、ベイパーチャンバー30は、T字状(逆T字状)の平面形状を有していてもよく、中央部(T字の分岐部)からX方向における一側及び他側並びにY方向における一側にそれぞれ延びていてもよい。そして、ベイパーチャンバー30は、そのX方向における一側の端部及び他側の端部並びにY方向における一側の端部のそれぞれで各半導体素子21と熱的に接続されるとともに、その中央部で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図32に示すように、ベイパーチャンバー30は、十字状の平面形状を有していてもよく、中央部からX方向における一側及び他側並びにY方向における一側及び他側にそれぞれ延びていてもよい。そして、ベイパーチャンバー30は、そのX方向における一側の端部及び他側の端部並びにY方向における一側の端部及び他側の端部のそれぞれで各半導体素子21と熱的に接続されるとともに、その中央部で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されていてもよい。また、図33に示すように、ベイパーチャンバー30は、中央部から放射状に延びた平面形状を有していてもよい。一例として、図33に、ベイパーチャンバー30が中央部から放射状に8方向に延びた例を示す。図33に示す例においては、ベイパーチャンバー30は、8方向に延びた各端部のそれぞれで各半導体素子21と熱的に接続されるとともに、中央部で実装基板5又は筐体7と熱的に接続されている。 Also, as shown in Figures 30 to 33, the vapor chamber 30 may be thermally connected to a plurality of semiconductor elements 21. As shown in Figure 30, the vapor chamber 30 may have an elongated planar shape extending in the X direction, and may be thermally connected to each semiconductor element 21 at each of one end and the other end in the X direction, and may be thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at the center in the X direction. Also, as shown in Figure 31, the vapor chamber 30 may have a T-shaped (inverted T-shaped) planar shape, and may extend from the center (branching part of the T) to one side and the other side in the X direction and to one side in the Y direction. And, the vapor chamber 30 may be thermally connected to each semiconductor element 21 at each of one end and the other end in the X direction and one end in the Y direction, and may be thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at the center. Also, as shown in FIG. 32, the vapor chamber 30 may have a cross-shaped planar shape and may extend from the center to one side and the other side in the X direction and one side and the other side in the Y direction. The vapor chamber 30 may be thermally connected to each semiconductor element 21 at each end of the vapor chamber 30 in the X direction and one side and the other end of the vapor chamber 30 in the Y direction, and may be thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at the center. Also, as shown in FIG. 33, the vapor chamber 30 may have a planar shape extending radially from the center. As an example, FIG. 33 shows an example in which the vapor chamber 30 extends radially in eight directions from the center. In the example shown in FIG. 33, the vapor chamber 30 is thermally connected to each semiconductor element 21 at each end extending in eight directions, and is thermally connected to the mounting board 5 or the housing 7 at the center.

また、図34~図36に示すように、ベイパーチャンバー30は、半導体素子21、リード部12及び封止樹脂23を囲むように屈曲していてもよい。図34~図36に示すように、ベイパーチャンバー30は、X方向における両側でそれぞれ屈曲するとともに、Y方向における両側でもそれぞれ屈曲していてもよい。すなわち、ベイパーチャンバー30の中央部に第1領域36が位置するとともに、第1領域36のX方向における両側及びY方向における両側に、それぞれ屈曲領域35を介して第2領域37が位置している。図35に示すように、各屈曲領域35がZ方向に直線状に延びた断面形状を有し、各第2領域37の第1外面30aが実装基板5の第1基板面5aと接触していてもよい。また、図36に示すように、各屈曲領域35がZ方向に直線状に延びた断面形状を有し、各第2領域37の第1外面30aが筐体7と接触していてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30の実装基板5又は筐体7との接続面33の面積を大きくすることができ、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30を介して実装基板5又は筐体7に素早く伝えることができる。また、ベイパーチャンバー30を構成するシートのいずれかが純銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料やセラミックスで構成されている場合、ベイパーチャンバー30は電磁波を防ぐシールドケースの役割を有することができ、半導体素子21を電磁波から防ぐことができる。 34 to 36, the vapor chamber 30 may be bent so as to surround the semiconductor element 21, the lead portion 12, and the sealing resin 23. As shown in FIGS. 34 to 36, the vapor chamber 30 may be bent on both sides in the X direction and on both sides in the Y direction. That is, the first region 36 is located in the center of the vapor chamber 30, and the second region 37 is located on both sides in the X direction and both sides in the Y direction of the first region 36, respectively, via the bent region 35. As shown in FIG. 35, each bent region 35 may have a cross-sectional shape extending linearly in the Z direction, and the first outer surface 30a of each second region 37 may be in contact with the first board surface 5a of the mounting board 5. As shown in FIG. 36, each bent region 35 may have a cross-sectional shape extending linearly in the Z direction, and the first outer surface 30a of each second region 37 may be in contact with the housing 7. In this case, the area of the connection surface 33 of the vapor chamber 30 with the mounting board 5 or the housing 7 can be increased, and the heat of the semiconductor element 21 can be quickly transferred to the mounting board 5 or the housing 7 via the vapor chamber 30. In addition, if any of the sheets constituting the vapor chamber 30 are made of metal materials such as pure copper, copper alloy, aluminum, stainless steel, or ceramics, the vapor chamber 30 can function as a shielding case that blocks electromagnetic waves, and can protect the semiconductor element 21 from electromagnetic waves.

また、図37~図40に示すように、ベイパーチャンバー30は、封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。図37に示すように、封止樹脂23の上面がベイパーチャンバー30の第1外面30aと第2外面30bとの間に位置し、ベイパーチャンバー30の厚み方向における一部(例えば下半分の部分)が封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。また、図38に示すように、封止樹脂23の上面がベイパーチャンバー30の第2外面30bと同じ高さに位置し、ベイパーチャンバー30の厚み方向における全体が封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。また、図39に示すように、封止樹脂23の上面がベイパーチャンバー30の第2外面30bよりも上方に位置し、ベイパーチャンバー30の厚み方向における全体が封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。また、図40に示すように、封止樹脂23の上面がベイパーチャンバー30の第2外面30bよりも上方に位置し、ベイパーチャンバー30の厚み方向における全体が封止樹脂23に埋め込まれるとともに、ベイパーチャンバー30の第2外面30bの一部(ベイパーチャンバー30の周縁部に近い部分)が封止樹脂23に覆われていてもよい。なお、いずれの場合も、封止樹脂23は、ベイパーチャンバー30の周縁部の全周に沿って配置されていなくてもよく、ベイパーチャンバー30の周縁部のうちの一部と接触するように配置されていればよい。このようにベイパーチャンバー30が封止樹脂23に埋め込まれていることにより、ベイパーチャンバー30を半導体装置20に対して強固に固定することができる。このため、ベイパーチャンバー30と第1伝熱部材25との間に隙間が生じ、熱抵抗が増大することを抑制することができる。 37 to 40, the vapor chamber 30 may be embedded in the sealing resin 23. As shown in FIG. 37, the upper surface of the sealing resin 23 may be located between the first outer surface 30a and the second outer surface 30b of the vapor chamber 30, and a part of the vapor chamber 30 in the thickness direction (for example, the lower half) may be embedded in the sealing resin 23. As shown in FIG. 38, the upper surface of the sealing resin 23 may be located at the same height as the second outer surface 30b of the vapor chamber 30, and the entire vapor chamber 30 in the thickness direction may be embedded in the sealing resin 23. As shown in FIG. 39, the upper surface of the sealing resin 23 may be located above the second outer surface 30b of the vapor chamber 30, and the entire vapor chamber 30 in the thickness direction may be embedded in the sealing resin 23. Also, as shown in FIG. 40, the upper surface of the sealing resin 23 may be located above the second outer surface 30b of the vapor chamber 30, the entire thickness of the vapor chamber 30 may be embedded in the sealing resin 23, and a part of the second outer surface 30b of the vapor chamber 30 (a part close to the periphery of the vapor chamber 30) may be covered by the sealing resin 23. In either case, the sealing resin 23 does not have to be arranged along the entire periphery of the vapor chamber 30, but only needs to be arranged so as to contact a part of the periphery of the vapor chamber 30. By embedding the vapor chamber 30 in the sealing resin 23 in this way, the vapor chamber 30 can be firmly fixed to the semiconductor device 20. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a gap between the vapor chamber 30 and the first heat transfer member 25, which would increase the thermal resistance.

(第2の実施の形態)
次に、図41~図43を用いて、本開示の第2の実施の形態による放熱部材付半導体装置について説明する。
Second Embodiment
Next, a semiconductor device with a heat dissipation component according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS.

図41~図43に示す第2の実施の形態においては、放熱部材の少なくとも一部が封止樹脂に埋め込まれ、放熱部材の封止樹脂に埋め込まれている部分が半導体素子と接触している点が主に異なる。他の構成は、図1~図11に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図41~図43において、図1~図11に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The second embodiment shown in Figures 41 to 43 differs mainly in that at least a portion of the heat dissipation member is embedded in the sealing resin, and the portion of the heat dissipation member embedded in the sealing resin is in contact with the semiconductor element. The other configurations are substantially the same as those of the first embodiment shown in Figures 1 to 11. Note that in Figures 41 to 43, the same parts as those in the first embodiment shown in Figures 1 to 11 are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.

上述した第1の実施の形態による半導体装置20においては、図4に示すように、半導体素子21とベイパーチャンバー30との間に第1伝熱部材25が設けられており、ベイパーチャンバー30は、第1伝熱部材25を介して半導体素子21に接続されていた。本実施の形態による半導体装置20においては、図41及び図42に示すように、ベイパーチャンバー30の一部が、封止樹脂23に埋め込まれており、ベイパーチャンバー30の封止樹脂23に埋め込まれている部分が、半導体素子21と接触している。ベイパーチャンバー30と半導体素子21との間には他の部材が介在されていなくてもよく、ベイパーチャンバー30の封止樹脂23に埋め込まれている部分は、半導体素子21と直接接触していてもよい。なお、本明細書において、ベイパーチャンバー30が封止樹脂23に埋め込まれているとは、ベイパーチャンバー30の最下面よりも上方に封止樹脂23の最上面が位置し、かつ封止樹脂23がベイパーチャンバー30の周縁部のうちの少なくとも一部と接触するように配置されていることを意味する。また、ベイパーチャンバー30の一部が封止樹脂23に埋め込まれているとは、ベイパーチャンバー30の当該部分の最下面よりも上方に封止樹脂23の最上面が位置し、かつ封止樹脂23が当該部分の周縁部のうちの少なくとも一部と接触するように配置されていることを意味する。 In the semiconductor device 20 according to the first embodiment described above, as shown in FIG. 4, a first heat transfer member 25 is provided between the semiconductor element 21 and the vapor chamber 30, and the vapor chamber 30 is connected to the semiconductor element 21 via the first heat transfer member 25. In the semiconductor device 20 according to this embodiment, as shown in FIGS. 41 and 42, a part of the vapor chamber 30 is embedded in the sealing resin 23, and the part of the vapor chamber 30 embedded in the sealing resin 23 is in contact with the semiconductor element 21. There may be no other member between the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21, and the part of the vapor chamber 30 embedded in the sealing resin 23 may be in direct contact with the semiconductor element 21. In this specification, the vapor chamber 30 being embedded in the sealing resin 23 means that the top surface of the sealing resin 23 is located above the bottom surface of the vapor chamber 30, and the sealing resin 23 is arranged so as to be in contact with at least a part of the periphery of the vapor chamber 30. Furthermore, a portion of the vapor chamber 30 being embedded in the sealing resin 23 means that the uppermost surface of the sealing resin 23 is located above the lowermost surface of that portion of the vapor chamber 30, and that the sealing resin 23 is positioned so as to contact at least a portion of the periphery of that portion.

図41及び図42に示す例においては、ベイパーチャンバー30は、中央部30cと周辺部30dとを有している。中央部30cは、平面視で、ベイパーチャンバー30の中央に位置する部分である。周辺部30dは、平面視で、中央部30cの周辺に位置する部分である。ベイパーチャンバー30は、中央部30cが周辺部30dに対して半導体素子21の側に向かって凸状になるように屈曲している。このベイパーチャンバー30の中央部30cが、封止樹脂23に埋め込まれている。そして、このベイパーチャンバー30の中央部30cにおける第1外面30aが、半導体素子21と接触している。ベイパーチャンバー30の中央部30cと半導体素子21との間には他の部材が介在されていなくてもよく、ベイパーチャンバー30の中央部30cは、半導体素子21と直接接触していてもよい。図41及び図42に示すように、ベイパーチャンバー30の中央部30c上、すなわちベイパーチャンバー30の中央部30cにおける第2外面30b上に、封止樹脂23が配置されていてもよい。中央部30c上の封止樹脂23は、他の部分の封止樹脂23と分離して配置されていてもよい。中央部30c上の封止樹脂23は、島状に配置されていてもよい。すなわち、図42に示すように、中央部30c上の封止樹脂23は、平面視で、ベイパーチャンバー30に囲まれ、X方向における両側及びY方向における両側にベイパーチャンバー30の周辺部30dが位置していてもよい。また、図41に示すように、上述した第1の実施の形態とは異なり、半導体素子21とベイパーチャンバー30との間に、第1伝熱部材25は配置されていなくてもよい。 41 and 42, the vapor chamber 30 has a central portion 30c and a peripheral portion 30d. The central portion 30c is a portion located in the center of the vapor chamber 30 in a planar view. The peripheral portion 30d is a portion located around the central portion 30c in a planar view. The vapor chamber 30 is bent so that the central portion 30c is convex toward the semiconductor element 21 side with respect to the peripheral portion 30d. The central portion 30c of this vapor chamber 30 is embedded in the sealing resin 23. The first outer surface 30a of the central portion 30c of this vapor chamber 30 is in contact with the semiconductor element 21. There may be no other member between the central portion 30c of the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21, and the central portion 30c of the vapor chamber 30 may be in direct contact with the semiconductor element 21. As shown in FIG. 41 and FIG. 42, the sealing resin 23 may be disposed on the central portion 30c of the vapor chamber 30, i.e., on the second outer surface 30b in the central portion 30c of the vapor chamber 30. The sealing resin 23 on the central portion 30c may be disposed separately from the sealing resin 23 in other portions. The sealing resin 23 on the central portion 30c may be disposed in an island shape. That is, as shown in FIG. 42, the sealing resin 23 on the central portion 30c may be surrounded by the vapor chamber 30 in a plan view, and the peripheral portion 30d of the vapor chamber 30 may be located on both sides in the X direction and both sides in the Y direction. Also, as shown in FIG. 41, unlike the first embodiment described above, the first heat transfer member 25 may not be disposed between the semiconductor element 21 and the vapor chamber 30.

本実施の形態による半導体装置20を製造する場合、例えば、図43(a)に示すように、封止樹脂23による封止の前に、屈曲したベイパーチャンバー30を中央部30cが周辺部30dに対して半導体素子21の側に向かって凸状になるように半導体素子21上に配置してもよい。ここで、ベイパーチャンバー30の中央部30cにおける第1外面30aが半導体素子21と接触するように、ベイパーチャンバー30を半導体素子21上に配置してもよい。ベイパーチャンバー30の中央部30cは、はんだ等の接合材により半導体素子21に接合されてもよい。その後、図43(b)に示すように、半導体素子21とベイパーチャンバー30の中央部30cとを封止樹脂23により封止してもよい。 When manufacturing the semiconductor device 20 according to this embodiment, for example, as shown in FIG. 43(a), before sealing with the sealing resin 23, the bent vapor chamber 30 may be placed on the semiconductor element 21 so that the central portion 30c is convex toward the semiconductor element 21 side with respect to the peripheral portion 30d. Here, the vapor chamber 30 may be placed on the semiconductor element 21 so that the first outer surface 30a at the central portion 30c of the vapor chamber 30 contacts the semiconductor element 21. The central portion 30c of the vapor chamber 30 may be joined to the semiconductor element 21 by a bonding material such as solder. After that, the semiconductor element 21 and the central portion 30c of the vapor chamber 30 may be sealed with the sealing resin 23 as shown in FIG. 43(b).

本実施の形態によれば、ベイパーチャンバー30の封止樹脂23に埋め込まれている部分が半導体素子21と接触していることにより、封止樹脂23内の半導体素子21の熱を、ベイパーチャンバー30により直接吸熱することができる。このため、ベイパーチャンバー30によって、封止樹脂23内の半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 According to this embodiment, the portion of the vapor chamber 30 embedded in the sealing resin 23 is in contact with the semiconductor element 21, so that the heat of the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 can be directly absorbed by the vapor chamber 30. Therefore, the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 can be cooled more efficiently by the vapor chamber 30.

なお、上述した本実施の形態においては、ベイパーチャンバー30の中央部30c上に封止樹脂23が配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、図44に示すように、ベイパーチャンバー30の中央部30c上に封止樹脂23は配置されていなくてもよい。また、上述した本実施の形態においては、中央部30c上の封止樹脂23が島状に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、中央部30c上の封止樹脂23は島状に配置されていなくてもよい。例えば、図45に示すように、中央部30c上の封止樹脂23は、平面視で、Y方向において一側の縁部から他側の縁部まで延びていてもよく、X方向における両側にベイパーチャンバー30の周辺部30dが位置するが、Y方向における両側にはベイパーチャンバー30の周辺部30dが位置していなくてもよい。この場合、中央部30cも、平面視で、Y方向において一側の縁部から他側の縁部まで延びていてもよく、中央部30のX方向における両側に周辺部30dが位置していてもよい。また、上述した本実施の形態においては、ベイパーチャンバー30の中央部30cが封止樹脂23に埋め込まれ、この埋め込まれた中央部30cが半導体素子21と接触している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、半導体素子21と接触する部分は、ベイパーチャンバー30の中央部30cでなくてもよい。例えば、図46及び図47に示すように、ベイパーチャンバー30の隅部30eが封止樹脂23に埋め込まれ、この埋め込まれた隅部30eが半導体素子21と接触していてもよい。この場合、図46に示すように、ベイパーチャンバー30は、その隅部30eがその他の部分に対して半導体素子21の側に向かって窪むように屈曲していてもよい。また、半導体素子21と接触する部分は、ベイパーチャンバー30のその他の任意の部分であってもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the sealing resin 23 is disposed on the central portion 30c of the vapor chamber 30 has been described. However, this is not limited to the above, and as shown in FIG. 44, the sealing resin 23 may not be disposed on the central portion 30c of the vapor chamber 30. In the above-described embodiment, an example in which the sealing resin 23 on the central portion 30c is disposed in an island shape has been described. However, this is not limited to the above, and the sealing resin 23 on the central portion 30c may not be disposed in an island shape. For example, as shown in FIG. 45, the sealing resin 23 on the central portion 30c may extend from an edge on one side to an edge on the other side in the Y direction in a plan view, and the peripheral portions 30d of the vapor chamber 30 are located on both sides in the X direction, but the peripheral portions 30d of the vapor chamber 30 may not be located on both sides in the Y direction. In this case, the central portion 30c may also extend from an edge on one side to an edge on the other side in the Y direction in a plan view, and the peripheral portions 30d may be located on both sides of the central portion 30 in the X direction. In the above-described embodiment, the central portion 30c of the vapor chamber 30 is embedded in the sealing resin 23, and the embedded central portion 30c is in contact with the semiconductor element 21. However, this is not limited to the above, and the portion in contact with the semiconductor element 21 does not have to be the central portion 30c of the vapor chamber 30. For example, as shown in FIG. 46 and FIG. 47, the corner portion 30e of the vapor chamber 30 may be embedded in the sealing resin 23, and the embedded corner portion 30e may be in contact with the semiconductor element 21. In this case, as shown in FIG. 46, the vapor chamber 30 may be bent so that the corner portion 30e is recessed toward the semiconductor element 21 side with respect to the other portions. Also, the portion in contact with the semiconductor element 21 may be any other portion of the vapor chamber 30.

また、上述した本実施の形態においては、ベイパーチャンバー30が屈曲している例について説明した。しかしながら、このことに代えて、図48に示すように、ベイパーチャンバー30は、半導体素子21の側に向けて突出した凸部30fを有していてもよい。そして、このベイパーチャンバー30の凸部30fが封止樹脂23に埋め込まれ、この埋め込まれた凸部30fが半導体素子21と接触していてもよい。図48に示す例においては、凸部30fは、ベイパーチャンバー30の中央部30cに設けられているが、このことに限られることはなく、凸部30fは、ベイパーチャンバー30の任意の位置に設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the vapor chamber 30 is bent has been described. However, instead of this, as shown in FIG. 48, the vapor chamber 30 may have a convex portion 30f protruding toward the semiconductor element 21. The convex portion 30f of the vapor chamber 30 may be embedded in the sealing resin 23, and the embedded convex portion 30f may be in contact with the semiconductor element 21. In the example shown in FIG. 48, the convex portion 30f is provided in the center portion 30c of the vapor chamber 30, but this is not limited to this, and the convex portion 30f may be provided at any position of the vapor chamber 30.

また、本実施の形態において、図12及び図13に示す例と同様に、実装基板5の第2基板面5bに、他のベイパーチャンバー30’(第2放熱部材)を配置してもよい。また、図14~図22に示す例と同様に、ベイパーチャンバー30を屈曲させて、実装基板5及び/又は筐体7と熱的に接触させてもよい。また、図23及び図24に示す例と同様に、ベイパーチャンバー30を、第2伝熱部材25’を介して実装基板5と熱的に接続してもよい。その他、第2の実施の形態の構成に、適宜、第1の実施の形態の構成の一部を適用してもよい。 In addition, in this embodiment, similar to the example shown in Figures 12 and 13, another vapor chamber 30' (second heat dissipation member) may be disposed on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. Also, similar to the examples shown in Figures 14 to 22, the vapor chamber 30 may be bent to be in thermal contact with the mounting substrate 5 and/or the housing 7. Also, similar to the examples shown in Figures 23 and 24, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5 via the second heat transfer member 25'. In addition, a part of the configuration of the first embodiment may be applied to the configuration of the second embodiment as appropriate.

(第3の実施の形態)
次に、図49及び図50を用いて、本開示の第3の実施の形態による放熱部材付半導体装置について説明する。
Third Embodiment
Next, a semiconductor device with a heat dissipation component according to a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS.

図49及び図50に示す第3の実施の形態においては、半導体素子がリード部上に載置され、リード部がバンプを介して半導体素子に電気的に接続されている点が主に異なる。他の構成は、図1~図11に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図49及び図50において、図1~図11に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The third embodiment shown in Figures 49 and 50 differs mainly in that the semiconductor element is placed on the lead portion, and the lead portion is electrically connected to the semiconductor element via a bump. The other configuration is substantially the same as the first embodiment shown in Figures 1 to 11. Note that in Figures 49 and 50, the same parts as those in the first embodiment shown in Figures 1 to 11 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.

上述した第1の実施の形態による半導体装置20においては、図4に示すように、半導体素子21は、ダイパッド11上に載置されており、リード部12は、ボンディングワイヤ22を介して半導体素子21に電気的に接続されていた。本実施の形態による半導体装置20においては、図49及び図50に示すように、半導体素子21は、リード部12上に載置されており、リード部12は、バンプ26を介して半導体素子21に電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態による半導体装置20は、いわゆるフリップチップ型の半導体装置である。 In the semiconductor device 20 according to the first embodiment described above, as shown in FIG. 4, the semiconductor element 21 is placed on the die pad 11, and the lead portion 12 is electrically connected to the semiconductor element 21 via the bonding wire 22. In the semiconductor device 20 according to this embodiment, as shown in FIGS. 49 and 50, the semiconductor element 21 is placed on the lead portion 12, and the lead portion 12 is electrically connected to the semiconductor element 21 via the bump 26. In other words, the semiconductor device 20 according to this embodiment is a so-called flip-chip type semiconductor device.

各バンプ26は、各リード部12と半導体素子21とを電気的に接続している。各バンプ26は、その一端が半導体素子21の電極21aに接続されるとともに、その他端が各リード部12の内部端子15に接続されている。なお、内部端子15には、バンプ26との密着性を向上させるためのめっき部が設けられていてもよい。各バンプ26は、例えば銅等の導電性の良い金属材料で構成されていてもよい。各バンプ26は、中実の略円筒形状を有していてもよい。バンプ26は、リード部12及び半導体素子21と共に、封止樹脂23により封止されている。 Each bump 26 electrically connects each lead 12 to the semiconductor element 21. One end of each bump 26 is connected to the electrode 21a of the semiconductor element 21, and the other end is connected to the internal terminal 15 of each lead 12. The internal terminal 15 may be provided with a plated portion to improve adhesion with the bump 26. Each bump 26 may be made of a metal material with good conductivity, such as copper. Each bump 26 may have a solid, approximately cylindrical shape. The bump 26, together with the lead 12 and the semiconductor element 21, is sealed with sealing resin 23.

図49に示す例においては、ベイパーチャンバー30は、半導体素子21上に配置されている。図49に示すように、ベイパーチャンバー30の第1外面30aは、半導体素子21と接触していてもよい。ベイパーチャンバー30の第1外面30aと半導体素子21とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。また、ベイパーチャンバー30の第1外面30aと半導体素子21とは、熱伝導性を有するTIMシートやグリース、両面テープ等で固定されていてもよい。図49に示すように、ベイパーチャンバー30は、平面視で半導体素子21を覆い、ベイパーチャンバー30の平面面積は、半導体素子21の平面面積よりも大きくなっていてもよい。また、図49に示すように、ベイパーチャンバー30は、平面視で封止樹脂23を覆い、ベイパーチャンバー30の平面面積は、封止樹脂23の平面面積よりも大きくなっていてもよい。 In the example shown in FIG. 49, the vapor chamber 30 is disposed on the semiconductor element 21. As shown in FIG. 49, the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 may be in contact with the semiconductor element 21. The first outer surface 30a of the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21 may be joined to each other by a joining material such as solder. The first outer surface 30a of the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21 may be fixed to each other by a thermally conductive TIM sheet, grease, double-sided tape, or the like. As shown in FIG. 49, the vapor chamber 30 may cover the semiconductor element 21 in a plan view, and the planar area of the vapor chamber 30 may be larger than the planar area of the semiconductor element 21. As shown in FIG. 49, the vapor chamber 30 may cover the sealing resin 23 in a plan view, and the planar area of the vapor chamber 30 may be larger than the planar area of the sealing resin 23.

図50に示す例においても、ベイパーチャンバー30は、半導体素子21上に配置されている。図50に示すように、ベイパーチャンバー30の第1外面30aは、半導体素子21と接触していてもよい。ベイパーチャンバー30の第1外面30aと半導体素子21とは、はんだ等の接合材により互いに接合されていてもよい。図50に示すように、ベイパーチャンバー30は、平面視で半導体素子21を覆い、ベイパーチャンバー30の平面面積は、半導体素子21の平面面積よりも大きくなっていてもよい。一方、図50に示すように、ベイパーチャンバー30は、平面視で封止樹脂23の外縁よりも内側に配置され、ベイパーチャンバー30の平面面積は、封止樹脂23の平面面積よりも小さくなっていてもよい。この場合、ベイパーチャンバー30は、第2外面30bの少なくとも一部が外部に露出するように、封止樹脂23に埋め込まれていてもよい。図50に示すように、ベイパーチャンバー30の第2外面30bの全体が、封止樹脂23の外部に露出していてもよい。 50, the vapor chamber 30 is also disposed on the semiconductor element 21. As shown in FIG. 50, the first outer surface 30a of the vapor chamber 30 may be in contact with the semiconductor element 21. The first outer surface 30a of the vapor chamber 30 and the semiconductor element 21 may be joined to each other by a joining material such as solder. As shown in FIG. 50, the vapor chamber 30 may cover the semiconductor element 21 in a plan view, and the planar area of the vapor chamber 30 may be larger than the planar area of the semiconductor element 21. On the other hand, as shown in FIG. 50, the vapor chamber 30 may be disposed inside the outer edge of the sealing resin 23 in a plan view, and the planar area of the vapor chamber 30 may be smaller than the planar area of the sealing resin 23. In this case, the vapor chamber 30 may be embedded in the sealing resin 23 so that at least a part of the second outer surface 30b is exposed to the outside. As shown in FIG. 50, the entire second outer surface 30b of the vapor chamber 30 may be exposed to the outside of the sealing resin 23.

本実施の形態においても、半導体素子21に熱的に接続されたベイパーチャンバー30の第2外面30bの少なくとも一部が、封止樹脂23の外部に露出していることにより、半導体素子21の熱をベイパーチャンバー30を介して外部に効率的に放出することができる。このため、半導体素子21を効率良く冷却することができる。 In this embodiment, at least a portion of the second outer surface 30b of the vapor chamber 30, which is thermally connected to the semiconductor element 21, is exposed to the outside of the sealing resin 23, so that the heat of the semiconductor element 21 can be efficiently released to the outside via the vapor chamber 30. This allows the semiconductor element 21 to be efficiently cooled.

また、本実施の形態によれば、ベイパーチャンバー30が半導体素子21と接触していることにより、封止樹脂23内の半導体素子21の熱を、ベイパーチャンバー30により直接吸熱することができる。このため、ベイパーチャンバー30によって、封止樹脂23内の半導体素子21を更に効率良く冷却することができる。 In addition, according to this embodiment, since the vapor chamber 30 is in contact with the semiconductor element 21, the heat of the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 can be directly absorbed by the vapor chamber 30. Therefore, the semiconductor element 21 in the sealing resin 23 can be cooled more efficiently by the vapor chamber 30.

また、本実施の形態によれば、半導体装置20の製造において、ベイパーチャンバー30を屈曲させなくてもよい。このため、半導体装置20の製造工程の増加を抑制することができ、半導体装置20の製造コストの増大を抑制することができる。 In addition, according to this embodiment, it is not necessary to bend the vapor chamber 30 in the manufacture of the semiconductor device 20. This makes it possible to suppress an increase in the number of manufacturing steps for the semiconductor device 20, and therefore an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device 20.

なお、本実施の形態においても、図12及び図13に示す例と同様に、実装基板5の第2基板面5bに、他のベイパーチャンバー30’(第2放熱部材)を配置してもよい。また、図14~図22に示す例と同様に、ベイパーチャンバー30を屈曲させて、実装基板5及び/又は筐体7と熱的に接触させてもよい。また、図23及び図24に示す例と同様に、ベイパーチャンバー30を、第2伝熱部材25’を介して実装基板5と熱的に接続してもよい。その他、第3の実施の形態の構成に、適宜、第1の実施の形態及び第2の実施の形態の構成の一部を適用してもよい。 In this embodiment, as in the example shown in FIG. 12 and FIG. 13, another vapor chamber 30' (second heat dissipation member) may be disposed on the second substrate surface 5b of the mounting substrate 5. As in the examples shown in FIG. 14 to FIG. 22, the vapor chamber 30 may be bent to be in thermal contact with the mounting substrate 5 and/or the housing 7. As in the examples shown in FIG. 23 and FIG. 24, the vapor chamber 30 may be thermally connected to the mounting substrate 5 via the second heat transfer member 25'. In addition, a part of the configuration of the first embodiment and the second embodiment may be applied to the configuration of the third embodiment as appropriate.

以上述べた実施の形態によれば、半導体素子を効率良く冷却することができる。 According to the embodiment described above, semiconductor elements can be cooled efficiently.

本発明は上記各実施の形態及び各変形例そのままに限定されず、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施の形態及び各変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。各実施の形態及び各変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be embodied in practice by modifying the components without departing from the spirit of the invention. In addition, various inventions can be created by appropriately combining the multiple components disclosed in the above-described embodiments and modifications. Some components may be deleted from all the components shown in each embodiment and modification.

5 実装基板
5a 第1基板面
5b 第2基板面
10 リードフレーム
11 ダイパッド
12 リード部
20 半導体装置
21 半導体素子
22 ボンディングワイヤ
23 封止樹脂
25 第1伝熱部材
25’ 第2伝熱部材
26 バンプ
30 ベイパーチャンバー
30a 第1外面
30b 第2外面
30’ 他のベイパーチャンバー
31a 作動蒸気
31b 作動液
35 屈曲領域
36 第1領域
37 第2領域
5 Mounting substrate 5a First substrate surface 5b Second substrate surface 10 Lead frame 11 Die pad 12 Lead portion 20 Semiconductor device 21 Semiconductor element 22 Bonding wire 23 Sealing resin 25 First heat transfer member 25' Second heat transfer member 26 Bump 30 Vapor chamber 30a First outer surface 30b Second outer surface 30' Other vapor chamber 31a Working vapor 31b Working liquid 35 Bending region 36 First region 37 Second region

Claims (11)

放熱部材付半導体装置であって、
半導体素子と、
前記半導体素子に電気的に接続されたリード部と、
前記半導体素子と前記リード部とを封止する封止樹脂と、
前記半導体素子に熱的に接続された第1放熱部材であって、前記半導体素子の側に位置する第1外面と、前記第1外面とは反対側に位置する第2外面とを有する第1放熱部材と、を備え、
前記第1放熱部材の前記第2外面の少なくとも一部が、前記封止樹脂の外部に露出している、放熱部材付半導体装置。
A semiconductor device with a heat dissipation component,
A semiconductor element;
a lead portion electrically connected to the semiconductor element;
a sealing resin that seals the semiconductor element and the lead portion;
a first heat dissipation member thermally connected to the semiconductor element, the first heat dissipation member having a first outer surface located on the semiconductor element side and a second outer surface located on the opposite side to the first outer surface;
At least a portion of the second outer surface of the first heat dissipation member is exposed to the outside of the sealing resin.
前記第1放熱部材の平面面積は、前記半導体素子の平面面積よりも大きい、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with a heat dissipation member according to claim 1, wherein the planar area of the first heat dissipation member is larger than the planar area of the semiconductor element. 前記第1放熱部材の少なくとも一部が、前記封止樹脂に埋め込まれている、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with a heat dissipation member according to claim 1, wherein at least a portion of the first heat dissipation member is embedded in the sealing resin. 前記第1放熱部材の前記封止樹脂に埋め込まれている部分が、前記半導体素子と接触している、請求項3に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with heat dissipation member according to claim 3, wherein the portion of the first heat dissipation member embedded in the sealing resin is in contact with the semiconductor element. 前記半導体素子と前記第1放熱部材との間に第1伝熱部材が介在されている、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with heat dissipation member according to claim 1, wherein a first heat transfer member is interposed between the semiconductor element and the first heat dissipation member. 前記第1放熱部材は、前記第1放熱部材が屈曲した屈曲領域を含む、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with heat dissipation member according to claim 1, wherein the first heat dissipation member includes a bent region in which the first heat dissipation member is bent. 前記第1放熱部材は、前記屈曲領域を介して隔てられた第1領域及び第2領域と、を含み、
前記第1放熱部材の前記第1領域が、前記半導体素子に熱的に接続され、
前記第1放熱部材の前記第2領域が、前記放熱部材付半導体装置が配置される実装基板又は前記放熱部材付半導体装置を収容する筐体に熱的に接続されている、請求項6に記載の放熱部材付半導体装置。
the first heat dissipation member includes a first region and a second region separated by the bent region,
the first region of the first heat dissipation member is thermally connected to the semiconductor element;
The semiconductor device with a heat dissipation component according to claim 6, wherein the second region of the first heat dissipation component is thermally connected to a mounting board on which the semiconductor device with a heat dissipation component is placed or to a housing that houses the semiconductor device with a heat dissipation component.
前記第1放熱部材は、前記放熱部材付半導体装置が配置される実装基板又は前記放熱部材付半導体装置を収容する筐体と第2伝熱部材を介して熱的に接続されている、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with a heat dissipation member according to claim 1, wherein the first heat dissipation member is thermally connected to a mounting board on which the semiconductor device with a heat dissipation member is disposed or to a housing that houses the semiconductor device with a heat dissipation member via a second heat transfer member. 前記放熱部材付半導体装置は、実装基板上に配置され、
前記実装基板は、前記半導体素子の側に位置する第1基板面と、前記第1基板面とは反対側に位置する第2基板面とを有し、
前記実装基板の前記第2基板面に、前記第1放熱部材とは異なる第2放熱部材が配置されている、請求項1に記載の放熱部材付半導体装置。
The semiconductor device with a heat dissipation component is disposed on a mounting substrate,
the mounting substrate has a first substrate surface located on the semiconductor element side and a second substrate surface located on the opposite side to the first substrate surface,
2 . The semiconductor device with a heat dissipation component according to claim 1 , further comprising a second heat dissipation component different from the first heat dissipation component, the second substrate surface of the mounting substrate being disposed on the second substrate surface.
前記第1放熱部材は、ベイパーチャンバーである、請求項1から9のいずれか一項に記載の放熱部材付半導体装置。 The semiconductor device with a heat dissipation member according to any one of claims 1 to 9, wherein the first heat dissipation member is a vapor chamber. 放熱部材付半導体装置の製造方法であって、
リード部を有するリードフレームと、第1外面と前記第1外面とは反対側に位置する第2外面とを有する放熱部材と、を準備する工程と、
前記リードフレーム上に半導体素子を載置する工程と、
前記半導体素子と前記リード部とを電気的に接続する工程と、
前記半導体素子と前記リード部とを封止樹脂により封止する工程と、
前記リードフレームを半導体装置毎に切断する工程と、
前記半導体素子に前記放熱部材を熱的に接続する工程と、を備え、
前記放熱部材の前記第1外面が、前記半導体素子の側に位置し、
前記放熱部材の前記第2外面の少なくとも一部が、前記封止樹脂の外部に露出している、放熱部材付半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component, comprising the steps of:
preparing a lead frame having a lead portion and a heat dissipation member having a first outer surface and a second outer surface located on an opposite side to the first outer surface;
placing a semiconductor element on the lead frame;
a step of electrically connecting the semiconductor element and the lead portion;
a step of sealing the semiconductor element and the lead portion with a sealing resin;
cutting the lead frame into individual semiconductor devices;
and thermally connecting the heat dissipation member to the semiconductor element.
the first outer surface of the heat dissipation member is located on the semiconductor element side,
A method for manufacturing a semiconductor device with a heat dissipation component, wherein at least a portion of the second outer surface of the heat dissipation component is exposed to the outside of the sealing resin.
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