JP3258298B2 - 半導体装置用放熱板の製造方法 - Google Patents

半導体装置用放熱板の製造方法

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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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、半導体装置用放熱
板の製造方法に係り、半導体チップ及びその周囲に配置
された回路基板との接合性を高めた半導体装置用放熱板
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置においては、熱放散性
を高めるために半導体チップや回路基板の裏面側に銅系
材料からなる放熱板（ヒートスプレッダー）を接着剤を
介して取付けることが行われている。これらを接合する
接着剤の接着性が悪い場合には、放熱板と回路基板との
熱膨張係数差による熱サイクルで接合面に剥離が発生
し、耐湿性が低下するという問題があった。そこで、放
熱板と半導体チップや回路基板との接着性を強化し、耐
湿性を防ぐ方法として、放熱板の接合面に酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）の結晶からなる黒染め被覆層を形成することが行わ
れている。従来の黒化処理工程は以下のような方法で行
われている。 （１）Ｃｕフレーム（例えば、条材）の全面にＮｉめっ
きを行う。 （２）ＮｉめっきされたＣｕフレームにおいて、放熱板
の形成領域を除く領域にレジスト膜を形成する部分マス
キング処理を行う。 （３）Ｃｕフレームの露出したＮｉめっき層を除去する
部分Ｎｉめっき層除去処理を行う。 （４）Ｎｉめっき層が除去された放熱板の領域部にＣｕ
Ｏの結晶からなる黒染め被覆層を形成する部分黒化処理
を行う。 従って、黒化処理は放熱板の半導体チップ及び回路基板
と接合される面のみにＣｕＯの結晶からなる黒染め被覆
層が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例に係る黒化処理方法においては、放熱板に形成され
たＮｉめっきを除去する部分Ｎｉめっき層除去処理工程
や、これを行うための部分マスキング処理工程が必要で
あり、処理時間の短縮化が行えないという問題があっ
た。また、部分マスキング処理が個々の放熱板の半導体
チップや回路基板の搭載面毎に行われるので、精度が出
にくく、これによって黒染め被膜層の位置にずれが生じ
る場合があるという問題があった。本発明はかかる事情
に鑑みてなされたもので、放熱板と半導体チップ及び回
路基板との間に介在する接着剤の接合性を向上し、耐湿
性を向上させる半導体装置用放熱板を生産効率よく製造
可能な半導体装置用放熱板の製造方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る半導体装置用放熱板の製造方法は、一面に酸化銅の
結晶からなる黒染め被覆層を有する半導体装置用放熱板
の製造方法において、銅系材料からなる条材に、半導体
チップ搭載領域及び回路基板接合領域を備え、複数のタ
ブで外枠に連接支持された複数の放熱板が並べて分離形
成された中間加工材を、プレス加工又はエッチング加工
により形成する形状加工工程と、前記中間加工材の一面
に前記放熱板を含む領域を被覆するストライプ状めっき
レジスト膜（テープを含む）を形成するレジスト膜形成
工程と、前記ストライプ状めっきレジスト膜が形成され
た前記中間加工材の露出部分にニッケルめっき層を形成
する部分めっき形成工程と、部分的に前記ニッケルめっ
き層が形成された前記中間加工材から前記ストライプ状
めっきレジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、前
記ストライプ状めっきレジスト膜が除去された前記中間
加工材の表面に慣用の黒化処理法を用いて、前記ストラ
イプ状めっきレジスト膜の除去部分に酸化銅の結晶から
なるストライプ状の黒染め被覆層を形成する黒化処理工
程とを有している。本発明に係る半導体装置用放熱板の
製造方法において、前記ストライプ状めっきレジスト膜
の幅は、前記放熱板の全部を実質的に覆う最小幅である
のが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）〜（Ｅ）は本発
明の一実施の形態に係る半導体装置用放熱板の製造方法
の説明図、図２は放熱板の説明図、図３は同方法によっ
て製造された半導体装置用放熱板を使用した半導体装置
の断面図である。
【０００６】図１（Ａ）〜（Ｅ）、図２を参照しなが
ら、本発明の一実施の形態に係る半導体装置用放熱板の
製造方法について説明する。
【０００７】図１（Ａ）に示すように、所定間隔でパイ
ロット孔１０が形成された銅系材料からなる条材１１
に、所定間隔で放熱板１２を形成する。この形状加工に
あっては、放熱板１２の４方に細長いスリット１３〜１
６を形成することによって行うが、周囲の外枠１７と
は、例えば、４隅のタブ１８〜２１によって連結されて
いる。なお、隣り合う放熱板１２の中間には、放熱板１
２が形成された条材１１を切断する（例えば、短冊状フ
レームの形成）ためのスリット２２が形成されている。
このスリット１３〜１６、２２の形成はプレス加工又は
エッチング加工で行う。放熱板１２は、図２を参照する
ように、中央に半導体チップ搭載領域２３を、その周囲
に回路基板接合領域２４を備え、以上の処理によって複
数の放熱板１２が並べて分離形成された中間加工材２５
が形成される（以上、形状加工工程）。
【０００８】次に、図１（Ｂ）に示すように、前記中間
加工材２５の一面に、ストライプ状めっきレジスト膜２
６を貼着する。ストライプ状めっきレジスト膜２６の幅
は放熱板１２の幅と実質的に同一となって、横方向に連
接された複数の放熱板１２を同時に覆うようにして貼着
する（以上、レジスト膜形成工程）。
【０００９】そして、図１（Ｃ）に示すように、ストラ
イプ状めっきレジスト膜２６が貼着された中間加工材２
５の露出部分、即ちストライプ状めっきレジスト膜２６
の貼着されていない部分の全部にニッケルめっき層２７
を形成する（以上、部分めっき形成工程）。
【００１０】この後、図１（Ｄ）に示すように、部分的
にニッケルめっき層２７が形成された中間加工材２５か
らストライプ状めっきレジスト膜２６を除去する。これ
によって、中間加工材２５のニッケルめっきされていな
い部分が露出する（以上、レジスト膜除去工程）。次
に、中間加工材２５のニッケルめっきが部分的になされ
ていない部分、即ち、レジスト膜の除去部分）に慣用の
黒化処理法を用いて、酸化銅の結晶からなるストライプ
状の黒染め被覆層２８を周知の方法によって形成する
（以上、黒化処理工程）。以上の工程を経て放熱板１２
の一面に酸化銅の結晶からなる黒染め被覆層２８が形成
されるが、この黒染め被覆層２８は表面に凹凸を有し接
着剤との馴染みが良いので、この上に半導体チップ２９
や回路基板３０（図３参照）を接着剤を介して接合する
場合には強固に接合される。この放熱板１２は外枠１７
に固定されたままで出荷され、半導体装置が組み込まれ
た状態でタブ１８〜２１が切断されて分離される。
【００１１】次に、以上の方法によって製造された放熱
板１２を用いた半導体装置３２について図３を参照しな
がら説明する。放熱板１２の半導体チップ搭載領域２３
には半導体チップ２９が接着剤３３を介して接合され、
その周囲に枠状の回路基板３０が接合されている。この
回路基板３０の内側端部には複数のワイヤボンディング
部３４が設けられ、各ワイヤボンディング部３４と対応
する半導体チップ２９の各電極パッド３５とはボンディ
ングワイヤ３６によってそれぞれ連結されている。各ワ
イヤボンディング部３４は図示しないリードの内側端部
に形成され、この各リードの他端側は外部接続端子領域
３７がそれぞれ形成され、この部分に接合端子となるバ
ンプ３８がそれぞれ設けられている。各外部接続端子領
域３７を除く回路基板３０の表面はソルダーレジスト膜
３９で覆われ、回路基板３０の保護を行っており、半導
体チップ２９及びその周囲は封止樹脂４０によって密封
されている。
【００１２】
【発明の効果】請求項１、２記載の半導体装置用放熱板
の製造方法においては、従来のように、複雑な工程を経
ず、複数の放熱板を同時に覆うストライプ状めっきレジ
スト膜の貼着形成を行って、ニッケルめっきを行い、ス
トライプ状めっきレジスト膜を剥がして黒染め被覆層を
形成しているので、処理が簡単であり、正確に放熱板の
一面に黒染め被覆層を形成することができ、生産性の向
上が期待できる。特に、請求項２記載の半導体装置用放
熱板の製造方法においては、ストライプ状めっきレジス
ト膜の幅は、放熱板の全部を実質的に覆う最小幅である
ので、不要な部分を黒染め被覆層することがなく、経済
的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の一実施の形態に係る
半導体装置用放熱板の製造方法の説明図である。
【図２】放熱板の説明図である。
【図３】同方法によって製造された半導体装置用放熱板
を使用した半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１０：パイロット孔、１１：条材、１２：放熱板、１３
〜１６：スリット、１７：外枠、１８〜２１：タブ、２
２：スリット、２３：半導体チップ搭載領域、２４：回
路基板接合領域、２５：中間加工材、２６：ストライプ
状めっきレジスト膜、２７：ニッケルめっき層、２８：
黒染め被覆層、２９：半導体チップ、３０：回路基板、
３２：半導体装置、３３：接着剤、３４：ワイヤボンデ
ィング部、３５：電極パッド、３６：ボンディングワイ
ヤ、３７：外部接続端子領域、３８：バンプ、３９：ソ
ルダーレジスト膜、４０：封止樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−68013（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−175377（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231060（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−87887（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−83876（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−66328（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−61392（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−145352（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/34 - 23/473

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一面に酸化銅の結晶からなる黒染め被覆
    層を有する半導体装置用放熱板の製造方法において、銅
    系材料からなる条材に、半導体チップ搭載領域及び回路
    基板接合領域を備え、複数のタブで外枠に連接支持され
    た複数の放熱板が並べて分離形成された中間加工材を、
    プレス加工又はエッチング加工により形成する形状加工
    工程と、前記中間加工材の一面に、前記放熱板を含む領
    域を被覆するストライプ状めっきレジスト膜を形成する
    レジスト膜形成工程と、前記ストライプ状めっきレジス
    ト膜が形成された前記中間加工材の露出部分にニッケル
    めっき層を形成する部分めっき形成工程と、部分的に前
    記ニッケルめっき層が形成された前記中間加工材から前
    記ストライプ状めっきレジスト膜を除去するレジスト膜
    除去工程と、前記ストライプ状めっきレジスト膜が除去
    された前記中間加工材の表面に慣用の黒化処理法を用い
    て、前記ストライプ状めっきレジスト膜の除去部分に酸
    化銅の結晶からなるストライプ状の黒染め被覆層を形成
    する黒化処理工程とを有することを特徴とする半導体装
    置用放熱板の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置用放熱板の製
    造方法において、前記ストライプ状めっきレジスト膜の
    幅は、前記放熱板の全部を実質的に覆う最小幅であるこ
    とを特徴とする半導体装置用放熱板の製造方法。
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