JP3220105B2 - 半導体装置用ヒートスプレッダと半導体装置用パッケージ - Google Patents

半導体装置用ヒートスプレッダと半導体装置用パッケージ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置用ヒート
スプレッダとそれを用いた半導体装置用パッケージに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の小型化や高密度化の要請に
より、ＢＧＡ（ball grid array ）やＣＳＰ（chip siz
e package ）など、ＴＡＢ（tape automated bonding）
技術を用いた半導体パッケージが開発されてきた。そし
てＴＡＢフィルムには剛性がなく、反りが発生しやすい
ため、それを補強しながら平坦性を確保するためにステ
ィフナと呼ばれる窓枠状に加工された金属板が使用され
る。図４にこのスティフナ５０を用いた半導体パッケー
ジ５２に、半導体チップ５４を搭載して成る半導体装置
５６を示す。
【０００３】半導体パッケージ５２は、配線基板（図４
ではＴＡＢ）５８と、配線基板５８が接着されたスティ
フナ５０と、半導体チップ５４が搭載されて半導体チッ
プ５４が発生する熱を放熱するための金属製のヒートス
プレッダ６０とから構成されている。そして、図９に示
すように中央に半導体チップ５４の搭載領域の形状（通
常は、半導体チップ５４の外形（正方形若しくは長方
形）の相似形で当該外形よりも若干大きめの形状、以下
同様）に合わせた透孔６２が形成されて窓枠状の外形を
有するスティフナ５０と金属板で構成されたヒートスプ
レッダ６０は接着剤を用いて一体化され、透孔６２の内
壁面と透孔６２から覗くヒートスプレッダ６０の表面と
で構成される凹状領域が半導体チップ５４の搭載領域６
４となり、より詳細には透孔６２から覗くヒートスプレ
ッダ６０の表面（搭載面）に半導体チップ５４が搭載さ
れる。
【０００４】このようにスティフナ５０はヒートスプレ
ッダ６０と一体化される場合が多いため、以下ではこの
ように一体化されたものをスティフナ５０を含めてヒー
トスプレッダ６０と言う。なお、図４に於ける６６は、
ＴＡＢ５８に取り付けられた外部接続端子としてのはん
だボールであり、またこのはんだボール６６はＴＡＢ５
８から延びるリード６８を介して半導体チップ５４と接
続される。外部接続端子６６も半導体パッケージ５２の
一部を成す。また、６７は搭載領域６４に搭載された半
導体チップ５４を封止するための樹脂である。
【０００５】また、スティフナ５０を用いた半導体パッ
ケージ７０としては、図５に示すように、配線基板５８
としてＴＡＢに代えてＦＰＣ（flexible printed circu
it）を用いた構造のものもある。この場合にもスティフ
ナ５０はＦＰＣ５８の補強用として使用され、はんだボ
ール６６はボンディングワイヤ７２を介して半導体チッ
プ５４と接続される。そして半導体チップ５４が搭載さ
れたものは、半導体装置７４と成る。なお、以上図４や
図５における配線基板５８の平面外形は、接着されるス
ティフナ５０と略同じ窓枠状に形成されている。
【０００６】この他にもスティフナ５０を用いた半導体
パッケージ７６としては、図６に示すような構造のもの
があり、配線基板５８自体には剛性があるプリント基板
が使用されるため、配線基板５８の補強という意味では
スティフナ５０はいらないが、配線基板５８にフリップ
チップ接続された半導体チップ５４の裏面にヒートスプ
レッダ６０を接着する際の高さ合わせのために窓枠状の
スティフナ５０がヒートスプレッダ６０の一部として使
用されている。この場合には、スティフナ５０を含めた
意味でのヒートスプレッダは、平板状の金属板であるヒ
ートスプレッダ６０と、上述した窓枠状の他の金属板
（スティフナ５０）の２枚の金属板が積層されて一体化
されることによって、スティフナ５０の透孔６２とヒー
トスプレッダ６０の表面とで半導体チップ５４の搭載領
域６４がヒートスプレッダ６０の中央部分に形成され
る。そして半導体チップ５４が搭載されたものは、半導
体装置７７と成る。なお、図６の配線基板５８の平面外
形は、その外縁形状は接着されるスティフナ５０と略同
じに形成されているが、図４や図５の配線基板５８と異
なり、中央部分には透孔が形成されていない。
【０００７】また、図７や図８に示すＰＧＡ（pin grid
array）型のパッケージ７８を用いた半導体装置８０の
ように、配線基板５８がＢＴレジンやセラミック等の剛
性を有する材料で構成されたものの場合には、スティフ
ナ５０は不要であるが、中央に透孔６３が形成されて窓
枠状に形成された配線基板５８のこの透孔６３の口縁に
形成された接続ランド（不図示）とこの透孔６３内に搭
載される半導体チップ５４のパッド（不図示）との高さ
調節のため、半導体チップ５４の搭載領域６４が凸状に
形成されたヒートスプレッダ６０を用いる場合もある。
半導体チップ５４は凸状の搭載領域６４の表面に搭載さ
れる。
【０００８】そして、この形状のヒートスプレッダ６０
は板厚が厚いものはプレス成形により製造が可能である
が、軽量化や高さを低く抑えたいという要請に答えるた
めにヒートスプレッダ６０の板厚を薄くする場合にはプ
レス成形による製造は困難である。よって、図１０に示
すように、スティフナ５０に代えて搭載領域６４の平面
形状に合わせた外形に形成された個片の一の金属板８２
を、板状に形成した他の金属板８４に上述したスティフ
ナ５０を接着する場合と同様にして接着してヒートスプ
レッダ６０とするという製造方法が採用される場合があ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半導体装置用ヒートスプレッダ６０では、２つの金属
板を接着剤を介して積層して一体化する作業が必要があ
るが、接着剤は種類によっては、常温環境下でも硬化反
応が進んでしまい生産管理の面で神経質にならざるを得
なかったり、また接着時にキュア工程が必要な場合もあ
るし、またポップコーン現象と呼ばれる内部に気泡を発
生することもあり、この気泡の圧力により被接着物同士
が押し広げられてしまうということもあって、保管や使
用時の環境の管理に手間がかかると共に、生産工程が複
雑になるという課題がある。
【００１０】そこで、本発明はこれらの課題を解消すべ
くなされたものであり、その目的とするところは、接着
剤を使用しなくても製造可能な半導体装置用ヒートスプ
レッダとそれを用いた半導体装置用パッケージを提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、本発明のうち請
求項１記載の発明は、中央部分に半導体チップのための
凹状もしくは凸状の搭載領域が形成された半導体装置用
ヒートスプレッダにおいて、透孔が形成された第１の金
属板と、前記透孔の形状に合わせた外形に形成され、前
記搭載領域を構成する一方の面が第１の金属板の一方の
面より凹むように若しくは突出するように透孔内に圧入
されて固定された第２の金属板とを具備することを特徴
とする。
【００１２】また、本発明のうち請求項２記載の発明
は、中央部分に半導体チップのための凹状もしくは凸状
の搭載領域が形成された半導体装置用ヒートスプレッダ
において、透孔が形成された第１の金属板と、前記透孔
の形状に合わせた外形に形成され、前記搭載領域を構成
する一方の面が第１の金属板の一方の面より凹むように
若しくは突出するように透孔内にかしめによって固定さ
れた第２の金属板とを具備することを特徴とする。
【００１３】かしめは具体的には、一例として前記透孔
の内周面の一部には、周方向に沿って第１突部を形成
し、前記第２の金属板の外周面の一部には、第２の金属
板を前記透孔内へ挿入した際に前記第１突部と係合する
第２突部を周方向に沿って形成し、前記透孔に挿入され
た前記第２の金属板は、第１突部を貫通する前記一方の
面側の端部外周面がかしめられて形成されたかしめ部と
前記第２突部とが前記第１突部を挟持することによって
透孔内に固定される構造が採用し得る。また、他の例と
して、前記透孔の内周面の一部には、周方向に沿って第
１突部を形成し、前記第２の金属板の外周面の一部に
は、第２の金属板を前記透孔内へ挿入した際に前記第１
突部と係合する第２突部を周方向に沿って形成し、前記
透孔に挿入された前記第２の金属板は、前記透孔の内周
面がかしめられて形成されたかしめ部と前記第１突部と
が前記第２突部を挟持することによって透孔内に固定さ
れる構造も採用し得る。
【００１４】また、本発明のうち請求項５記載の発明
は、中央部分に半導体チップのための凹状もしくは凸状
の搭載領域が形成された半導体装置用ヒートスプレッダ
において、透孔が形成された第１の金属板と、前記透孔
の形状に合わせた外形に形成され、前記搭載領域を構成
する一方の面が第１の金属板の一方の面より凹むように
若しくは突出するように透孔内に溶接によって固定され
た第２の金属板とを具備することを特徴とする。これら
によれば、２つの金属板を接着剤を用いることなく一体
化でき、接着剤の保管や使用時の環境の管理が不要にな
り、手間が省けると共に、生産工程が簡略化でき、生産
コストの低減が図れる。
【００１５】また、具体的には前記第２の金属板の板厚
を前記第１の金属板の板厚よりも薄く形成し、第２の金
属板がその他方の面が第１の金属板の他方の面と面一と
なるように固定することで、前記搭載領域が凹状に形成
される。また、前記第２の金属板の板厚を前記第１の金
属板の板厚よりも厚く形成し、第２の金属板がその他方
の面が第１の金属板の他方の面と面一となるように固定
することで、前記搭載領域が凸状に形成される。
【００１６】また、本発明に係る請求項８記載の半導体
装置用パッケージは、請求項１、２、３、４、５、６ま
たは７記載の半導体装置用ヒートスプレッダと、該ヒー
トスプレッダの前記搭載領域の形成面側に一方の面が接
着され、他方の面に外部接続端子が形成される配線基板
とを具備することを特徴とする。これにより、ヒートス
プレッダの製造に接着剤を使用する必要がなくなり、接
着剤の保管や使用時の環境の管理が不要になって手間が
省ける。また、生産工程が簡略化でき、生産コストの低
減が図れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置用
ヒートスプレッダとそれを用いた半導体装置用パッケー
ジについて添付図面を用いて詳細に説明する。 （第１の実施の形態）まず、半導体装置用ヒートスプレ
ッダ１０について説明する。ヒートスプレッダ１０の基
本外形は、従来例と同様に、中央部分に半導体チップ５
４のための凹状もしくは凸状の搭載領域６４が形成され
た金属板であるが、本発明に係るヒートスプレッダ１０
の特徴部分は、図１に示すように半導体チップ５４の搭
載領域６４の平面形状に合わせた透孔１２が形成された
第１の金属板１４と、第１の金属板１４と異なる板厚の
金属板を用いて搭載領域６４の形状に合わせた外形に形
成された第２の金属板１６の２枚の金属板を使用して、
第２の金属板１６を第１の金属板１４の透孔１２に、第
２の金属板１６の一方の面１６ａが第１の金属板１４の
同じ側の面（第１の金属板１４の一方の面）１４ａより
凹むように若しくは突出するように平行に圧入して固定
する点にある。透孔１２内に圧入された第２の金属板１
６は、さらにプレスされて若干その板厚が薄くなり、そ
の結果外形が若干大きくなることによって、その外周面
が透孔１２の内周面に密着して、固定される。また、こ
の密着によって、第２の金属板１６の一方の面１６ａに
搭載された半導体チップ５４からの熱が第１の金属板１
４へ効率よく伝達され、十分な放熱性が確保される。
【００１８】そして、第２の金属板１６の一方の面１６
ａが第１の金属板１４の一方の面１４ａより凹んでいる
場合には、透孔１２の内壁面と第１の金属板１４の一方
の面１４ａとで囲まれる凹状領域が搭載領域６４とな
り、また逆に第２の金属板１６の一方の面１６ａが突出
する場合には、突出する一方の面１６ａが搭載領域６４
となる。そして半導体チップ５４は搭載領域６４の一部
若しくは全部を構成する第２の金属板１６の一方の面１
６ａに搭載される。これにより、２つの金属板１４、１
６を接着剤を用いることなく一体化でき、接着剤の保管
や使用時の環境の管理が不要になり、手間が省けると共
に、生産工程が簡略化でき、生産コストの低減が図れる
のである。なお、第１の金属板１４に対する第２の金属
板１６の透孔１２への圧入の際の挿入方向は、第２の金
属板１６の一方の面１６ａ側から挿入しても良いし、逆
に他方の面１６ｂから挿入しても良い。
【００１９】また、相互に固定された第１の金属板１４
と第２の金属板１６のそれぞれの他方の面１４ｂ、１６
ｂの位置関係は、第２の金属板１６の他方の面１６ｂが
第１の金属板１４の他方の面１４ｂに対して凹んでいて
も、また突出していても良いが、ヒートスプレッダ１０
の搭載領域６４の形成面と反対側の面（第１の金属板１
４の他方の面１４ｂと第２の金属板１６の他方の面１６
ｂで構成される面）には、さらにより大きなヒートシン
ク１８が図７に示すように取り付けられる場合も多々あ
るため、これら両金属板１４、１６の他方の面１４ｂ、
１６ｂ同士は面一に形成させておくと都合がよい。従っ
て、通常は、これら両金属板１４、１６の他方の面１４
ｂ、１６ｂ同士は図２や図３に示すように面一に形成さ
せておく。そして、このように両金属板１４、１６の他
方の面１４ｂ、１６ｂ同士を面一に形成する場合には、
図２に示すように第２の金属板１６の板厚を第１の金属
板１４の板厚よりも薄く形成すれば、搭載領域６４が凹
状に形成される。また、第２の金属板１６の板厚を第１
の金属板１４の板厚よりも厚く形成すれば、搭載領域６
４が凸状に形成されるのである。
【００２０】以上、説明してきたヒートスプレッダ１０
を、従来例で説明した図４〜図８の半導体装置用パッケ
ージ５２〜８０のヒートスプレッダ６０（スティフナ５
０を含む）に代えて使用することにより、本発明に係る
半導体装置用パッケージが構成できる。その概要を再度
説明すると、半導体装置用パッケージ２０は、ヒートス
プレッダ１０と、ヒートスプレッダ１０の搭載領域６４
の形成面側に一方の面が接着され、その背面である他方
の面にはんだボールやピン形状の外部接続端子６６が形
成された配線基板５８とから構成される。
【００２１】そして、搭載領域６４に半導体チップ５４
が搭載され、半導体チップ５４と配線基板５８とがリー
ド６８やボンディングワイヤ７２を用いて接続されるこ
とによって、半導体装置２２となる。この半導体装置用
パッケージ２０や半導体装置２２でも、ヒートスプレッ
ダ１０の製造に接着剤を使用する必要がなくなり、接着
剤の保管や使用時の環境の管理が不要になって手間が省
けるという効果や、また生産工程が簡略化でき、生産コ
ストの低減が図れるという効果を奏する。
【００２２】また、ヒートスプレッダ１０は、第１の金
属板１４の透孔１２内に第２の金属板１６が圧入される
と共に、上述したように第２の金属板１６が若干プレス
されて拡幅し、その周縁（外周面）が透孔１２の内壁面
と密着することにより第１の金属板１４と固定（一体
化）されるのであるから、相互の熱膨張係数に大きな差
があると、温度の高低により、第２の金属板１６が第１
の金属板１４に対して相対的に縮んで抜け落ちるという
不具合が発生するおそれがある。このため、相互の熱膨
張係数が略等しくなるように金属材料を選定する必要が
あり、可能であれば同じ金属材料で各金属板１４、１６
を構成すると良い。
【００２３】（第２の実施の形態）また、第１の実施の
形態のように、第１の金属板１４の透孔１２の内壁面
が、滑らかな平面で構成されていると、第２の金属板１
６が拡幅してその周縁が透孔１２の内壁面と密着してい
るとはいえ、外力が第２の金属板１６に加わった際や温
度が変化した際に抜けるおそれもある。よって、本実施
の形態では、第２の金属板１６を第１の金属板１４の透
孔１２内へ挿入した後に、第１の金属板１４の透孔１２
の内周面若しくは第２の金属板１６の外周面をかしめる
ことによって、第１の金属板１４に第２の金属板１６を
固定する構造を採用している点が特徴となっている。
【００２４】図１１と図１２を用いて本実施の形態のヒ
ートスプレッダ２４の構造を説明する。なお、第１の実
施の形態と同じ構成については同じ符号を付す。第１の
金属板１４の透孔１２の内周面の一部には、図１１に示
すように周方向に沿って第１突部２６が形成されてい
る。第１突部２６の形成方法は、まず図１２（ａ）に示
すように第１の金属板１４に透孔１２を形成し、続いて
図１２（ｂ）に示すように透孔１２の内周面を全周に渡
って所定の幅Ａで潰し、潰しによって余った肉を透孔１
２内の第１の金属板１４の一方の面１４ａ側の端部に寄
せて枠状の延出部２８を透孔１２の内周面に形成する。
最後に、図１２（ｃ）に示すように、延出部２８の内側
端部を所定量だけ穴抜きして落とし、透孔１２の内周面
に第１突部２６を形成する。
【００２５】第２の金属板１６の外周面の一部には、第
２の金属板１６を透孔１２内へ挿入した際に第１突部２
６と係合する第２突部３０が周方向に沿って形成されて
いる。この第２突部３０を有する第２の金属板１６の製
造方法は、まず図１３（ａ）に示すように金属板３０に
対して打ち出し若しくは押出し加工を行い、第２の金属
板１６となる部分を突出させる。続いて図１３（ｂ）に
示すように第２の金属板１６の外形抜きを行って、外周
面に第２突部３０が形成された第２の金属板１６を形成
する。ここで、第２の金属板１６の外周面の第２突部３
０が形成された領域Ｂの断面形状は、第１の金属板１４
の第１突部２６が形成されていない領域Ｅに装着可能に
形成され、また第２の金属板１６の外周面の第２突部３
０の形成領域Ｂ以外の領域Ｃの断面形状は、第１の金属
板１４の第１突部２６が形成された領域Ｅに装着可能に
形成されている。ここで言う断面形状とは、図１３に示
す第２の金属板１６をその上下面と平行な面で切断した
際の断面形状である。また、第１の金属板１４の領域Ｄ
の肉厚と第２の金属板１６の領域Ｂの肉厚とは同じに設
定されている。このため、図１１に示すように透孔１２
内に挿入された第２の金属板１６の他方の面１６ｂは第
１の金属板１４の他方の面１４ｂと面一となる。
【００２６】そして、第２の金属板１６は、第１の金属
板１４の透孔１２内に、第１突部２６の内端面（図１１
や図１２中の上端面）と第２突部３０の内端面（図１１
や図１２中の下端面）とが係合（当接）するまで挿入さ
れる。本例では第２の金属板１６の板厚は第１の金属板
１４の板厚よりも厚く設定されており、第２の金属板１
６の一方の面（本実施の形態では挿入方向の先端面とな
っている）１６ａは第１の金属板１４の一方の面１４ａ
から突出している。第２の金属板１６は、この突出する
一方の面１６ａ側の端部外周面をかしめることによって
突設されたかしめ部３４と第２突部３０とで第１突部２
６を挟持することにより、第１の金属板１４に抜脱不能
に固定される。
【００２７】また、第２の金属板１６の一方の面１６ａ
を第１の金属板１４の一方の面１４ａから突出させず、
凹んだ状態でかしめによって固定する場合のヒートスプ
レッダ３６の構造は次のようになる。その構造は、基本
的には図１１に示す上述したかしめによる構造と同じで
あり、図１４に示すように、第２の金属板１６はその一
方の面１６ａ側の端部外周面をかしめることによってこ
の外周面に突設されたかしめ部３４と第２突部３０とで
第１突部２６を挟持して第１の金属板１４に抜脱不能に
固定される。
【００２８】詳細な構造について図１４を用いて説明す
る。なお、図１１に示す構造のヒートスプレッダ２４と
同じ構造については同じ符号を付し、詳細な説明は省略
する。第１の金属板１４の透孔１２の内周面の一部に
は、図１４に示すように周方向に沿って第１突部２６が
形成されている。第１突部２６の形成方法は、図１５
（ａ）に示すように第１の金属板１４に透孔１２を形成
し、続いて図１５（ｂ）に示すように形成された透孔１
２の内周面を全周に渡って所定の幅Ａで潰し、潰しによ
って余った肉を透孔１２の中央部分に寄せて枠状の延出
部２８を透孔１２の内周面に形成する。最後に、図１５
（ｃ）に示すように、延出部２８の内側端部を所定量だ
け穴抜きして落とし、透孔１２の内周面から所定の長さ
だけ突出する第１突部２６を形成する。第２の金属板１
６は第２の実施の形態と同じ構成であり、透孔１２内に
挿入された第２の金属板１６の他方の面１６ｂは第１の
金属板１４の他方の面１４ｂと面一となるが、その板厚
は第１の金属板１４の板厚よりも薄い。
【００２９】第２の金属板１６は、第１の金属板１４の
透孔１２内に、第１突部２６の内端面（図１４中の上端
面）と第２突部３０の内端面（図１４中の下端面）とが
係合（当接）するまで挿入される。そして第２の金属板
１６は、透孔１２内にある第２の金属板１６の一方の面
１６ａ側の端部外周面をかしめ、かしめによってこの外
周面に突設されたかしめ部３４と第２突部３０とで第１
突部２６が挟持されることにより、第１の金属板１４に
抜脱不能に固定される。
【００３０】（第３の実施の形態）本実施の形態のヒー
トスプレッダ３８は、第２の実施の形態と同様に、第１
の金属板１４の透孔１２には周方向に沿って第１突部２
６が形成され、また第２の金属板１６の外周面には第２
突部３０が周方向に沿って形成されている。そして、第
２の実施の形態と相違する構成は、透孔１２に挿入され
た第２の金属板１６は、透孔１２の内周面がかしめられ
て形成されたかしめ部３４と第１突部２６とが第２突部
３０を挟持することによって透孔１２内に固定されると
いう点である。
【００３１】図１６を用いて本実施の形態のヒートスプ
レッダの構造について詳細に説明する。なお、第２の実
施の形態と同じ構成については同じ符号を付す。第１の
金属板１４は図１２に示す工程と同様の工程で製造さ
れ、その透孔１２の内周面には、周方向に沿って第１突
部２６が形成されている。また、第２の金属板１６は図
１３に示す工程と同様の工程で製造され、その外周面に
は、第２の金属板１６を透孔１２内へ挿入した際に第１
突部２６と係合する第２突部３０が周方向に沿って形成
されている。なお、第２の金属板１６の板厚は第１の金
属板１４の板厚よりも薄い。
【００３２】第２の金属板１６は他方の面１６ｂ側か
ら、第１の金属板１４の透孔１２内に、第１突部２６の
内端面（図１６中の上端面）と第２突部３０の内端面
（図１６中の下端面）とが係合（当接）するまで挿入さ
れる。ここで、第２の金属板１６の板厚は第１の金属板
１４の板厚よりも薄く、かつ図１６中の第１の金属板１
４の下面（他方の面１４ｂ）と第２の金属板１６の下面
（他方の面１６ｂ）とが面一となるように装着される構
造であるから、第２の金属板１６の上面（一方の面１６
ａ）は透孔１２内に凹んだ構造となり、第２の金属板１
６の一方の面１６ａの上部には透孔１２の内周面が露出
した状態となる。第２の金属板１６は、この露出した透
孔１２の内周面をかしめ、かしめによって形成されたか
しめ部３４が第１突部２６との間で第２突部３０を挟持
することによって第１の金属板１４の透孔１２内に固定
される。
【００３３】また、上述した各実施の形態のヒートスプ
レッダは、第１の金属板１４と第２の金属板１６の固定
手法として、圧入やかしめを用いていたが、特に図示は
しないが、第１の金属板１４の透孔１２内に第２の金属
板１６を挿入後、第１の金属板１４と第２の金属板１６
との境界部分を溶接して、２つの金属板１４、１６を一
体に固定する固定手法も採用することが可能である。
【００３４】なお、上述した各実施の形態は、ヒートス
プレッダを構成する２枚の金属板同士を圧入等の手法で
一体化するものであるが、従来例でも述べたように第１
の金属板１４の一方の面１４ａには配線基板が搭載され
る。従って、この配線基板が打ち抜き加工が可能な材料
であれば、最初に第１の金属板１４の一方の面１４ａに
配線基板を装着し、第１の金属板１４への透孔１２の形
成時に、この配線基板に対しても貫通穴を明け、その後
に第２の金属板１６を透孔１２内に固定する手法も可能
である。
【００３５】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定
されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多
くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３６】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置用ヒートスプレ
ッダや半導体装置用パッケージを用いると、２つの金属
板を接着剤を用いることなく一体化してヒートスプレッ
ダを構成でき、ヒートスプレッダに使用する接着剤の保
管や使用時の環境の管理が不要になり、手間が省けると
共に、生産工程が簡略化でき、生産コストの低減が図れ
るという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体装置用ヒートスプレッダの
構造を示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である（搭載領域が凹状の
場合）。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である（搭載領域が凸状の
場合）。
【図４】配線基板としてＴＡＢを使用し、スティフナを
用いた半導体装置の構成を示す断面図である。
【図５】配線基板としてＦＰＣを使用し、スティフナを
用いた半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】フリップチップ接続構造による、スティフナを
用いた半導体装置の構成を示す断面図である。
【図７】配線基板にＢＴレジンを使用したＰＧＡ型のパ
ッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図であ
る。
【図８】配線基板にセラミックを使用したＰＧＡ型のパ
ッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図であ
る。
【図９】凹状の搭載領域が形成された従来のヒートスプ
レッダの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】凸状の搭載領域が形成された従来のヒートス
プレッダの構成を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明に係る半導体装置用ヒートスプレッダ
の第２の実施の形態の構造を示す説明図である。
【図１２】図１１に使用される第１の金属板の製造方法
とその構造を説明する説明図である。
【図１３】図１１に使用される第２の金属板の製造方法
とその構造を説明する説明図である。
【図１４】本発明に係る半導体装置用ヒートスプレッダ
の第２の実施の形態の他の例の構造を示す説明図であ
る。
【図１５】図１４に使用される第１の金属板の製造方法
とその構造を説明する説明図である。
【図１６】本発明に係る半導体装置用ヒートスプレッダ
の第３の実施の形態の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ヒートスプレッダ １２ 透孔 １４ 第１の金属板 １４ａ 第１の金属板の一方の面 １６ 第２の金属板 １６ａ 第２の金属板の一方の面 ５４ 半導体チップ ６４ 搭載領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−97331（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−36275（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−12788（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−23056（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−206192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/36 - 23/373

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央部分に半導体チップのための凹状も
    しくは凸状の搭載領域が形成された半導体装置用ヒート
    スプレッダにおいて、 透孔が形成された第１の金属板と、 前記透孔の形状に合わせた外形に形成され、前記搭載領
    域を構成する一方の面が第１の金属板の一方の面より凹
    むように若しくは突出するように透孔内に圧入されて固
    定された第２の金属板とを具備することを特徴とする半
    導体装置用ヒートスプレッダ。
  2. 【請求項２】 中央部分に半導体チップのための凹状も
    しくは凸状の搭載領域が形成された半導体装置用ヒート
    スプレッダにおいて、 透孔が形成された第１の金属板と、 前記透孔の形状に合わせた外形に形成され、前記搭載領
    域を構成する一方の面が第１の金属板の一方の面より凹
    むように若しくは突出するように透孔内にかしめによっ
    て固定された第２の金属板とを具備することを特徴とす
    る半導体装置用ヒートスプレッダ。
  3. 【請求項３】 前記透孔の内周面の一部には、周方向に
    沿って第１突部が形成され、 前記第２の金属板の外周面の一部には、第２の金属板を
    前記透孔内へ挿入した際に前記第１突部と係合する第２
    突部が周方向に沿って形成され、 前記透孔に挿入された前記第２の金属板は、第１突部を
    貫通する前記一方の面側の端部外周面がかしめられて形
    成されたかしめ部と前記第２突部とが前記第１突部を挟
    持することによって透孔内に固定されていることを特徴
    とする請求項２記載の半導体装置用ヒートスプレッダ。
  4. 【請求項４】 前記透孔の内周面の一部には、周方向に
    沿って第１突部が形成され、 前記第２の金属板の外周面の一部には、第２の金属板を
    前記透孔内へ挿入した際に前記第１突部と係合する第２
    突部が周方向に沿って形成され、 前記透孔に挿入された前記第２の金属板は、前記透孔の
    内周面がかしめられて形成されたかしめ部と前記第１突
    部とが前記第２突部を挟持することによって透孔内に固
    定されていることを特徴とする請求項２記載の半導体装
    置用ヒートスプレッダ。
  5. 【請求項５】 中央部分に半導体チップのための凹状も
    しくは凸状の搭載領域が形成された半導体装置用ヒート
    スプレッダにおいて、 透孔が形成された第１の金属板と、 前記透孔の形状に合わせた外形に形成され、前記搭載領
    域を構成する一方の面が第１の金属板の一方の面より凹
    むように若しくは突出するように透孔内に溶接によって
    固定された第２の金属板とを具備することを特徴とする
    半導体装置用ヒートスプレッダ。
  6. 【請求項６】 前記第２の金属板の板厚は前記第１の金
    属板の板厚よりも薄く形成され、第２の金属板がその他
    方の面が第１の金属板の他方の面と面一となるように固
    定されることで前記搭載領域が凹状に形成されているこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の半
    導体装置用ヒートスプレッダ。
  7. 【請求項７】 前記第２の金属板の板厚は前記第１の金
    属板の板厚よりも厚く形成され、第２の金属板がその他
    方の面が第１の金属板の他方の面と面一となるように固
    定されることで前記搭載領域が凸状に形成されているこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の半
    導体装置用ヒートスプレッダ。
  8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５、６または７
    記載の半導体装置用ヒートスプレッダと、 該ヒートスプレッダの前記搭載領域の形成面側に一方の
    面が接着され、他方の面に外部接続端子が形成される配
    線基板とを具備することを特徴とする半導体装置用パッ
    ケージ。
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