半導体モジュール
【課題】シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを提供する。
【解決手段】この半導体モジュール１は、上面上に電子部品２０が実装されたモジュール基板１０と、このモジュール基板１０の上面側に配設され、電子部品２０を覆う平板状の天板３０と、天板３０と電子部品２０との間に配設された弾性機能を有する弾性部材４０とを備えている。弾性部材４０は、シート状の低弾性樹脂からなり、天板３０の電子部品２０と対向する面に予め固定されている。そして、この弾性部材４０によって、天板３０が電子部品２０と固定されている。また、天板３０は、ガラスエポキシ材からなる基材部３１と、基材部３１上に形成された導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１上に形成されたソルダーレジストからなる絶縁層３３とを含む、複合構造を有している。
【解決手段】この半導体モジュール１は、上面上に電子部品２０が実装されたモジュール基板１０と、このモジュール基板１０の上面側に配設され、電子部品２０を覆う平板状の天板３０と、天板３０と電子部品２０との間に配設された弾性機能を有する弾性部材４０とを備えている。弾性部材４０は、シート状の低弾性樹脂からなり、天板３０の電子部品２０と対向する面に予め固定されている。そして、この弾性部材４０によって、天板３０が電子部品２０と固定されている。また、天板３０は、ガラスエポキシ材からなる基材部３１と、基材部３１上に形成された導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１上に形成されたソルダーレジストからなる絶縁層３３とを含む、複合構造を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関し、特に、電子部品が搭載された半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器などの電子機器の分野では、機器の小型化、高機能化の要求がますます強くなってきている。このため、機器の内部に搭載される電子部品の小型化、高機能化、高密度実装化が図られており、また、それら電子部品をモジュール化して更なる高機能化、高密度実装化が図られている。
【０００３】
このような電子機器に搭載されるモジュールとして、従来、高周波ノイズなどを遮蔽（シールド）するための金属ケースが装着された半導体モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１には、電子部品が搭載された基板と、搭載された電子部品を覆うように基板に取り付けられた金属ケースとを備えた高周波モジュール（半導体モジュール）が記載されている。この高周波モジュールでは、金属ケースが、その４隅を含む一部に切り込みを設けてケースの内側に折り曲げ加工し、Ｌ字状に形成した半田付け端子を有している。また、基板の電子部品搭載面には、金属ケースの半田付け端子に対応したランド（半田付け用パッド）が設けられている。そして、このランドに金属ケースの半田付け端子が半田接合されることにより、基板に金属ケースが取り付けられている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の高周波モジュールの構造では、金属ケースを基板に取り付けるために、基板の電子部品搭載面にランド（パッド）を設ける必要がある。このため、基板にランドを形成する領域を確保しなければならないため、モジュールの小型化を図ることが困難になるという問題点があった。
【０００６】
そこで、従来、上記問題点を解消することが可能な半導体モジュールとして、金属ケースの代わりに天板を備えた半導体モジュール（たとえば、株式会社村田製作所製 ＳＡＹＥＶシリーズ）が知られている。
【０００７】
図３１および図３２は、従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。図３１および図３２を参照して、従来の一例による半導体モジュール１０００では、複数の電子部品１０２０が実装されたモジュール基板１０１０と、これらの電子部品１０２０を覆うように設けられた平板状の天板１０３０とを備えている。この天板１０３０は、樹脂の圧縮成型により形成されており、単一構成部材に構成されている。また、複数の電子部品１０２０は、抵抗などの受動部品１０２１とともに、受動部品１０２１よりも背の高い高背部品１０２２（たとえば、ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ））を含んでいる。そして、上記天板１０３０が、モジュール基板１０１０に実装されている最も背の高い高背部品１０２２にのみ熱硬化性の硬質接着剤で固定されている。具体的には、図３１に示すように、モジュール基板１０１０に実装された最も背の高い高背部品１０２２の上面に接着剤１０４０が塗布された後、図３２に示すように、この接着剤１０４０に押しつけるようにして天板１０３０が搭載される。そして、接着剤１０４０が熱硬化することにより、高背部品１０２２に天板１０３０が固定される。なお、上記半導体モジュール１０００では、天板１０３０とモジュール基板１０１０とは同一の外形寸法（平面形状、平面積）に形成されている。
【０００８】
上記のように構成された従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２に固定されるので、モジュール基板１０１０にランドを設ける必要がない。このため、ランドを形成する領域を確保する必要がないので、半導体モジュールの小型化を図ることが可能となる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３９４１６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図３１および図３２に示した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２にのみ固定されているため、マウンター１０５０などでプリント基板などに実装するときに、高背部品１０２２（ＷＬ−ＣＳＰにおける部位ベース、Ｓｉチップ部、半田ボール部など）にマウンターヘッド１０５０による衝撃荷重が集中して加わるという不都合がある。このため、高背部品１０２２が損傷したり、高背部品１０２２とモジュール基板１０１０との電気的な接続が断絶されたりするので、信頼性が低下するという問題点がある。
【００１１】
また、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の圧縮成型によって形成されているので、欠け易いという不都合がある。このため、耐衝撃性を向上させようとする場合には、天板１０３０の厚みを大幅に大きくする必要がある。これにより、半導体モジュール１０００の厚みが増大するので、モジュールを低背化することが困難になるという問題点がある。
【００１２】
さらに、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の単一構成部材で構成されているので、シールド効果（遮蔽効果）が得られないという問題点もある。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを提供することである。
【００１４】
この発明のもう１つの目的は、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体モジュールは、一主面上に電子部品が実装された基板と、基板の一主面側に配設され、電子部品を覆う平板状の天板と、天板と電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備えている。そして、上記天板は、導電性部材を含むとともに、弾性部材によって電子部品と固定されている。
【００１６】
この一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、平板状の天板を、弾性機能を有する弾性部材を介して電子部品と固定することによって、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を弾性部材で吸収することができる。このため、電子部品に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、導電性部材を含むように天板を構成することによって、シールド効果を得ることができる。また、一の局面では、導電性部材を含むように天板を構成することによって、天板の機械的強度を向上させることができるので、天板の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。
【００１８】
また、一の局面による半導体モジュールでは、天板が電子部品に固定されるので、基板にランドを設ける必要がない。このため、基板にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。
【００１９】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、導電性部材は、導電性箔であり、天板は、絶縁性の基材部と、基材部上に形成された導電性箔とを含む複合構造を有している。このように構成すれば、容易に、シールド効果を有する天板を備えた半導体モジュールを得ることができる。
【００２０】
上記複合構造を有する天板を備えた半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、天板の導電性箔は、銅箔からなる。このように構成すれば、より容易に、シールド効果を有する半導体モジュールを得ることができる。また、このように構成すれば、容易に、柔軟性を有する天板を形成することができる。なお、このように構成することによって、金型を用いることなく天板を形成することができるので、設備コストおよび製造コストが増大するのを抑制することができる。すなわち、金属ケースが装着された従来の半導体モジュールでは、金属ケースを製造するために加工用の金型が必要となる。また、樹脂の圧縮成型により形成された天板を備えた従来の半導体モジュールでは、天板を圧縮成型するための金型が必要となる。このように、上述した従来の半導体モジュールでは、金属ケースや天板の製造に金型が必要となるので、金型の製作に要する初期費用が極めて高くなる。このため、設備コストおよび製造コストが増大するという不都合がある。その一方、天板の基材部をガラスエポキシ材から構成し、この基材部上に形成する導電性箔を銅箔から構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板を形成することができるので、金属ケースなどを製造するための金型が不要となる。これにより、設備コストが増大するのを抑制することができ、半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００２１】
上記複合構造を有する天板において、好ましくは、導電性箔は、基材部よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、導電性箔の外縁が基材部の外縁よりも内側に位置するように、導電性箔が配されている。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。
【００２２】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されたものを用いることができる。また、このような弾性部材を、予め天板に固定しておくこともできる。
【００２３】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂から構成されているのが好ましい。このような弾性部材を介して天板を固定することによって、弾性部材により、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を容易に吸収することができる。これにより、電子部品に加わる衝撃荷重を容易に緩和することができる。
【００２４】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、電子部品は、基板上に複数実装されており、弾性部材は、天板における電子部品と対向する面の全面に固定されており、天板は、複数の電子部品のうちの少なくとも一部の電子部品と固定されている。このように構成すれば、複数の電子部品のうち、最も背の高い高背部品のみならず、高背部品と高さが近い電子部品にも、天板を固定することができる。このため、高背部品と高さが近い電子部品にも天板を固定することにより、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃荷重を複数の電子部品に分散させることができるので、個々の電子部品に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。なお、この場合において、基板の設計段階で面積の大きな電子部品（高背部品）と高さの近い電子部品を選定しておき、電気的性能に影響しないと考えられる範囲内で、これらの電子部品を基板上に分散配置するのが好ましい。
【００２５】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板における電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されている。このように構成すれば、弾性部材と天板との密着性を向上させることができるので、容易に、弾性部材を天板に固定することができる。これにより、弾性部材によって天板を容易に取り付けることができる。なお、上記表面粗化処理としては、たとえば、アルゴンプラズマ処理などが挙げられる。また、天板における電子部品と対向する面は、上記表面粗化処理によって、４００ｎｍ程度の粗さに表面粗化されているのが好ましい。
【００２６】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、柔軟性を有している。このように構成すれば、天板が撓むことによって、半導体モジュールに加わる衝撃荷重をより効果的に緩和することができるので、耐荷重性をより向上させることができる。
【００２７】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、基板よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、天板の外縁が基板の外縁よりも内側に位置するように、天板が配設されている。このように構成すれば、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品（半導体モジュール）輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュールの側方から強い衝撃が加わった場合でも、天板とモジュール基板とが同一の外形寸法に形成されている従来の半導体モジュールと異なり、そのような衝撃が直接天板に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板に直接加わることに起因して、実装されている電子部品が損傷したり、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができるので、信頼性をより向上させることができる。
【００２８】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含んでいる。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。
【００２９】
上記絶縁性部材を含む天板を備えた半導体モジュールにおいて、絶縁性部材は、導電部材の一部を露出させる開口部を有していてもよい。このように構成すれば、開口部によって露出された導電性部材の一部と、たとえば、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。
【００３０】
この場合において、電子部品とは反対側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。このように構成すれば、導電性部材の一部を、容易に、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部と電気的に接続することができる。
【００３１】
また、この場合において、電子部品側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。
【００３２】
上記電子部品側に開口部が位置するように天板が配設された構成において、開口部により露出された導電性部材の一部を、電子部品と電気的に接続することができる。このように構成すれば、導電性部材と電気的に接続される電子部品を半導体モジュール（基板）の接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続させておくことによって、電子部品を介して、導電性部材を接地することができる。このため、これによっても、接地シールド効果を得ることができる。この場合、接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続される電子部品の少なくとも１つを、低抵抗の抵抗素子とすれば、天板の導電性部材の電位をＧＮＤ電位と略同電位とすることができる。
【００３３】
上記導電性部材の一部が電子部品側に露出されている構成において、好ましくは、開口部は、絶縁性部材に複数形成されている。このように構成すれば、複数箇所で導電性部材と電子部品とを電気的に接続することにより、接地シールド効果を得ながら、導電性部材と電気的に接続されている電子部品で天板を支持することができる。また、導電性部材と電気的に接続される電子部品を、コンデンサとすることによって、バイパスコンデンサとして機能させることもできる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを容易に得ることができる。
【００３５】
また、本発明によれば、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。図５〜図７は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールを説明するための図である。なお、図２は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の構造について説明する。
【００３８】
第１実施形態による半導体モジュール１は、図１〜図３に示すように、モジュール基板１０と、モジュール基板１０の上面（一主面）上に実装された複数の電子部品２０と、これら電子部品２０を覆う平板状の天板３０とを備えている。なお、モジュール基板１０は、本発明の「基板」の一例である。
【００３９】
また、第１実施形態による半導体モジュール１は、図４に示すように、平面的に見て、正方形形状を有している。具体的には、半導体モジュール１は、Ｘ方向に約５．９ｍｍの幅Ｗを有しており、Ｙ方向に約５．９ｍｍの長さＬを有している。また、図２に示すように、半導体モジュール１は、約１．０ｍｍの厚みｔを有している。
【００４０】
半導体モジュール１を構成するモジュール基板１０は、所定の厚みを有するセラミックス多層基板から構成されている。このモジュール基板１０は、図４に示すように、平面的に見て、４つの辺（外縁）１１を有する正方形形状に形成されている。具体的には、モジュール基板１０は、Ｘ方向の幅Ｗ１が約５．９ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ１も約５．９ｍｍに形成されている。また、図２に示すように、モジュール基板１０には、所定の配線パターンに形成され、電子部品２０が電気的に接続される配線導体１２が形成されている。一方、モジュール基板１０の下面上には、ヴィアホール（図示せず）などを介して配線導体１２と電気的に接続された電極端子１３が形成されている。
【００４１】
モジュール基板１０上に実装される複数の電子部品２０は、図１および図２に示すように、半導体素子２１、および、抵抗、インダクタ、コンデンサなどの受動部品２２等を含んでいる。これら複数の電子部品２０は、目的とする機能を発揮するように適宜選択されて、モジュール基板１０上に実装されている。たとえば、半導体モジュール１がテレビチューナモジュールとして用いられる場合には、半導体素子２１として、ＲＦ−ＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられる。
【００４２】
受動部品２２は、チップ型電子部品（チップ部品）から構成されている。この受動部品２２は、セラミックス焼結体を素体とし、その両端部に外部端子電極２２ａを有している。受動部品２２の大きさは、たとえば、通称０６０３部品の場合、縦０．６ｍｍ×横０．３ｍｍ×高さ０．３ｍｍであり、通称０４０２部品の場合、縦０．４ｍｍ×横０．４ｍｍ×高さ０．２ｍｍである。
【００４３】
上記した複数の電子部品２０は、モジュール基板１０上の所定領域に実装されることによって、モジュール基板１０の配線導体１２（図２参照）およびヴィアホール（図示せず）などを介して互いに電気的に接続され、これによって、一種の集積回路が構成されている。なお、第１実施形態では、モジュール基板１０上に実装される半導体素子２１は、ＷＬ−ＣＳＰに構成されている。この半導体素子２１の大きさは、たとえば、縦３．６ｍｍ×横３．６ｍｍであり、実装後の取付高さは、約０．４ｍｍ〜約０．６ｍｍである。また、モジュール基板１０上には、必要に応じて、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、水晶振動子などの部品が実装される場合もある。
【００４４】
また、図１〜図３に示すように、上記天板３０は、電子部品２０を覆うように、モジュール基板１０の一主面側に配設されている。
【００４５】
ここで、第１実施形態では、図２および図６に示すように、天板３０は、絶縁性を有する平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成されている。また、天板３０を構成する基材部３１は、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材（ガラス布基材エポキシ樹脂板）から構成されており、導電性箔３２は、約１８μｍの厚みを有する銅箔から構成されている。さらに、絶縁層３３は、ソルダーレジストから構成されており、導電性箔３２上の厚みが約３０μｍとなるように基材部３１の一方主面上に形成されている。なお、導電性箔３２は、本発明の「導電性部材」の一例であり、絶縁層３３は、本発明の「絶縁性部材」の一例である。
【００４６】
また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、上記天板３０（基材部３１）は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３４を有する正方形形状に形成されている。具体的には、天板３０は、Ｘ方向の幅Ｗ２が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ２も約５．６ｍｍに形成されている。すなわち、第１実施形態では、図４に示すように、天板３０は、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成されている。
【００４７】
また、第１実施形態では、導電性箔３２の端部が基材部３１の内側に位置するように天板３０が構成されている。具体的には、導電性箔３２は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３２ａを有する正方形形状に形成されており、図５に示すように、Ｘ方向の幅Ｗ３が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ３も約５．６ｍｍに形成されている。そして、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが、基材部３１（天板３０）の各辺３４よりも内側に位置するように、基材部３１の中央部に導電性箔３２が配されている。また、天板３０は、上記のように構成されることによって、半導体モジュール１の使用環境下において、所定の柔軟性を有している。
【００４８】
上記のように構成された天板３０は、図２に示すように、モジュール基板１０上に実装された複数の電子部品２０の一部と、弾性機能および接着機能を有する弾性部材４０によって固定されている。このため、天板３０と電子部品２０との間に弾性部材４０が配設された状態となっている。この弾性部材４０は、約２５μｍ〜約１００μｍ（たとえば、約５０μｍ）の厚みを有するシート状のエポキシ系低弾性樹脂からなり、半導体モジュール１の使用環境下において、約１ＭＰａ〜約２００ＭＰａの弾性率を有する。また、図２および図６に示すように、シート状の弾性部材４０は、天板３０の他方主面（電子部品２０と対向する面）の全面に、熱圧着によって予め固定されている。なお、弾性部材４０が固定される天板３０の他方主面には、弾性部材４０と天板３０との密着性を向上させるために、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理が施されている。この表面粗化処理により、天板３０の他方主面は、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化されている。
【００４９】
また、上記弾性部材４０として、たとえば、半導体チップをダイボンドするときに使用するダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）などを用いることができる。なお、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）は、２３℃の環境下でＤＭＡ（動的粘弾性測定法）によって測定した弾性率が１００ＭＰａ程度のものを用いるのが好ましい。
【００５０】
また、第１実施形態では、図２に示すように、上記した半導体素子２１が、最も背の高い高背部品であり、この半導体素子２１に天板３０が固定されているとともに、半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０が固定されている。また、天板３０が固定される電子部品２０（受動部品２２）は、モジュール基板１０の部品実装領域において分散配置されている。
【００５１】
また、上記天板３０は、図４に示すように、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４が、モジュール基板１０の各辺（外縁）１１の内側に位置するように、モジュール基板１０の中央部に天板３０が配設されている。具体的には、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも、約０．１５ｍｍの距離ａ（図２および図４参照）だけ内側に位置するように、天板３０が配設されている。
【００５２】
上記のように構成された第１実施形態による半導体モジュール１は、図７に示すように、マウンター５０によって実装基板６０（プリント基板）の実装位置に移動され、実装基板６０上に実装される。
【００５３】
第１実施形態では、上記のように、平板状の天板３０を、弾性機能を有する弾性部材４０を介して電子部品２０と固定することによって、プリント基板などの実装基板６０に半導体モジュール１を実装するときに、マウンター５０より受ける衝撃を弾性部材４０で吸収することができる。このため、電子部品２０に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品２０が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、導電性箔３２を含むように天板３０を構成することによって、シールド効果を得ることができる。なお、平板状の天板３０を取り付けることによって、モジュール基板１０と天板３０との間に隙間が生じるものの、この隙間の間隔は、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度であるため、十分にシールド効果を得ることができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、天板３０が電子部品２０に固定されるので、モジュール基板１０にランドを設ける必要がない。このため、モジュール基板１０にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、天板３０を、ガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成することによって、天板３０の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板３０の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、天板３０を、上記複合構造に構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板３０を形成することができるので、容易に、シールド機能を有する天板３０を得ることができる。なお、従来の半導体モジュールのように、樹脂の単一構成部材から天板を構成した場合には、シールド効果を得ようとする場合、天板成型完了品に別工程でメッキ施工や導電性材料のコーティングを施す必要があるため、製造工程が煩雑になるという不都合がある。この場合、樹脂との密着性が良好な導電性材料は、高価であるため、製造コストが上昇するという不都合もある。また、樹脂との密着性が良好なメッキ被膜を形成する場合には、特殊メッキ処理を行う必要があるため、この場合にも、製造コストが上昇するという不都合がある。
【００５８】
また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を有する複合構造に天板３０を構成することによって、天板３０に柔軟性を持たせることができる。このため、天板３０が撓むことによって、半導体モジュール１に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができるので、これによっても、耐荷重性を向上させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を用いて天板３０を形成することにより、金型を用いずに天板３０を製造することができるので、金型の製作に要する初期費用が不要となる。このため、設備コストが増大するのを抑制することができるので、製品コスト（製造コスト）に加算される設備回収費用を低減することができる。これにより、製品コスト（製造コスト）を低減することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、天板３０の基材部３１上に導電性箔３２を覆う絶縁層３３を形成することによって、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、導電性箔３２を、基材部３１よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが天板３０（基材部３１）の各辺（外縁）３４よりも内側に位置するように、導電性箔３２を配することによって、導電性箔３２が絶縁層３３で封止されるので、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、シート状の弾性部材４０を、天板３０の他方主面の全面に予め固定しておくことによって、天板３０を、最も背の高い高背部品である半導体素子２１に固定することができるとともに、モジュール基板１０上において分散配置されている半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０を固定することができる。このため、実装基板６０に実装するときにマウンター５０より受ける衝撃荷重を複数の電子部品２０に分散させることができるので、個々の電子部品２０に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、天板３０を、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも内側に位置するように、天板３０を配設することによって、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュール１の側方から強い衝撃が加わった場合でも、そのような衝撃が直接天板３０に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板３０に直接加わることに起因して、実装されている電子部品２０が損傷したり、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、これによっても、半導体モジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
図８〜図１９は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための図である。次に、図１、図２、図４および図８〜図１９を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、プリント基板などの製造に使用される、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１を準備する。次に、この基材部３１の一方主面上に、約１８μｍの厚みを有する接着剤付の銅箔を熱圧着し、この銅箔をエッチングなどによって正方形形状にパターニングする。これにより、図８および図９に示すように、基材部３１上に、銅箔からなる複数の導電性箔３２がマトリクス状に形成される。
【００６６】
次に、図１０に示すように、導電性箔３２が形成された基材部３１の一方主面上に、印刷法などを用いて、ペースト状のソルダーレジストを全面に印刷し、熱硬化させる。これにより、基材部３１の一方主面上に、導電性箔３２を覆うように絶縁層３３が形成される。
【００６７】
続いて、図１１に示すように、基材部３１の一方主面とは反対側の他方主面に、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理を施すことにより、基材部３１の他方主面を、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化する。そして、図１２および図１３に示すように、表面粗化された基材部３１の他方主面に、シート状の弾性部材４０（たとえば、ダイボンディングシートなど）を熱圧着により固定する。このようにして、複数の天板３０が連結された天板集合体３０ａが形成される。なお、天板集合体３０ａは、弾性部材４０が予め固定された状態となっている。
【００６８】
次に、図１４に示すような、複数のモジュール基板１０が連結された基板集合体１０ａを準備する。この基板集合体１０ａは、セラミックス多層基板からなり、基板集合体１０ａの上面には、電子部品２０（図１参照）が実装される部品実装領域１０ｂが設けられている。なお、基板集合体１０ａは、後の工程において、Ｘ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ１）、および、Ｙ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ２）で切断されることにより、個々のモジュール基板１０に分離される。また、上記部品実装領域１０ｂは、モジュール基板１０毎に設けられている。
【００６９】
そして、図１５に示すように、基板集合体１０ａ（モジュール基板１０）の部品実装領域１０ｂに、電子部品２０を実装する。その後、図１６に示すように、弾性部材４０付の天板集合体３０ａを、基板集合体１０ａの部品実装領域１０ｂに実装された電子部品２０（複数の電子部品２０の一部）と固定する。これにより、図１７に示すように、基板集合体１０ａ（図１６参照）に、天板集合体３０ａが取り付けられる。
【００７０】
最後に、図１７に示したダイシングラインＰ（Ｐ１，Ｐ２）で切断（ダイシング）することにより、個々の半導体モジュール１に個片化する。
【００７１】
ここで、第１実施形態では、図１８に示すように、基板集合体１０ａの裏面側にダイシングシート７０を貼り付けた後、まず、第１のダイシングブレード８０を用いて、ダイシングラインＰで天板集合体３０ａのみを切断する。次に、図１９に示すように、第２のダイシングブレード９０を用いて、ダイシングラインＰで基板集合体１０ａのみを切断する。このとき、天板集合体３０ａを切断する第１のダイシングブレード８０に、基板集合体１０ａを切断する第２のダイシングブレード９０よりもブレード厚さが大きいものを用いることによって、天板集合体３０ａの切断幅（ダイシング幅）の方が、基板集合体１０ａの切断幅（ダイシング幅）よりも大きくなるように切断する。これにより、図２および図４に示したように、天板３０の外形寸法が、モジュール基板１０の外形寸法よりも小さくなるように構成される。
【００７２】
このようにして、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１が製造される。
【００７３】
第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法では、上記のように構成することによって、天板３０およびモジュール基板１０をシート状態で工程流動させることができるので、個片化までの工程を一括処理することができる。このため、非常に高い製造効率で、半導体モジュール１を製造することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図２０は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２１は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２０および図２１を参照して、この第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記第１実施形態の構成において、天板３０の絶縁層３３の所定部分に開口部３３ａが形成されている。そして、この開口部３３ａにより、導電性箔３２の一部が、電子部品２０とは反対側に露出されている。
【００７５】
第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記のように、絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａを形成することによって、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部と、たとえば、半導体モジュール１００が搭載される電子機器（図示せず）の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。
【００７６】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７７】
図２２〜図２４は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの実装例を示した断面図である。なお、図２２は、第１の実装例を示しており、図２３は、第２の実装例を示しており、図２４は、第３の実装例を示している。次に、図２２〜図２４を参照して、本発明の第２実施形態による半導体モジュール１００の実装例について説明する。
【００７８】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第１の実装例では、図２２に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性弾性部材１０１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位をＧＮＤ電位と同電位にすることができるので、接地シールド効果を得ることができる。
【００７９】
なお、導電性弾性部材１０１として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。
【００８０】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第２の実装例では、図２３に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、バネ機能を有する導電性のバネ部材１１１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。
【００８１】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第３の実装例では、図２４に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性リード線１２１によって、実装基板６０上に形成された接地用の導体層６０ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。なお、導電性リード線１２１は、導電性材１２２（たとえば、導電性接着剤、半田など）により固定されている。
【００８２】
（第３実施形態）
図２５は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２６は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。図２７は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。次に、図２５〜図２７を参照して、本発明の第３実施形態による半導体モジュール２００について説明する。
【００８３】
この第３実施形態による半導体モジュール２００では、上記第２実施形態と同様、天板３０の絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａが形成されている。また、第３実施形態では、図２５および図２６に示すように、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第３実施形態では、絶縁層３３の開口部３３ａが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。
【００８４】
また、図２６および図２７に示すように、弾性部材４０は、天板３０の一方主面に固定されている。なお、弾性部材４０の所定部分にも、導電性箔３２の一部を露出させる開口部４０ａが形成されている。また、第３実施形態では、天板３０の一方主面（電子部品２０と対向する面）に、表面粗化処理が施されている。
【００８５】
また、第３実施形態では、３次元実装可能なＳｉ貫通デバイス（ＷＬ−ＣＳＰ）からなる半導体素子２２１（２０）がモジュール基板１０上に実装されている。この半導体素子２２１には、半導体チップ（Ｓｉチップ）を貫通する貫通ビア２２１ａが形成されており、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂと下面側に設けられた半田ボール２２１ｃとが、貫通ビア２２１ａを介して電気的に接続されている。また、半導体素子２２１の半田ボール２２１ｃの一部は、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続されている。一方、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂは、天板３０が固定された状態で、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。なお、導電性の弾性部材２４０として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。
【００８６】
第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００８７】
第３実施形態では、上記のように、絶縁層３３の開口部３３ａが電子部品２０側となるように天板３０を配設するとともに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部を、Ｓｉ貫通デバイスからなる半導体素子２２１と電気的に接続させることによって、半導体素子２２１の貫通ビア２２１ａを介して、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続することができる。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と同電位にすることができる。したがって、このように構成することによっても、接地シールド効果を得ることができる。
【００８８】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００８９】
（第４実施形態）
図２８は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２９は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。図３０は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２８〜図３０を参照して、本発明の第４実施形態による半導体モジュール３００について説明する。
【００９０】
この第４実施形態による半導体モジュール３００では、上記第３実施形態と同様、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第４実施形態では、図３０に示すように、絶縁層３３の開口部３３ｂが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。
【００９１】
また、第４実施形態では、絶縁層３３に、上記開口部３３ｂが複数形成されている。具体的には、図２８および図２９に示すように、天板３０の四隅（周辺）に、導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ｂが形成されている。
【００９２】
また、図３０に示すように、モジュール基板１０における開口部３３ｂの下方に位置する領域には、それぞれ、チップ型の受動部品２２（２０）が縦置き状態で実装されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２の少なくとも１つは、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に実装されている。接地ライン１２ａ（１２）上に実装された上記受動部品２２は、上下電極間が低抵抗（１００ｍΩ以下）の抵抗素子から構成されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２（２０）の残りの受動部品２２は、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に実装されている。この受動部品２２は、０．０１μＦ〜０．１μＦ程度の容量を有するコンデンサから構成されている。
【００９３】
そして、上記天板３０が固定された状態で、天板３０の導電性箔３２と、縦置き状態で実装された受動部品２２とが、導電性の弾性部材２４０を介して互いに電気的に接続されている。すなわち、縦置き状態で実装された受動部品２２の一方の電極２２ａは、接地ライン１２ａ（１２）または電源ライン１２ｂ（１２）と電気的に接続されており、縦置き状態で実装された受動部品２２の他方の電極２２ａは、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。
【００９４】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００９５】
第４実施形態では、上記のように、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に縦置き状態で実装された低抵抗の抵抗素子からなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と略同電位にすることができる。したがって、これにより、接地シールド効果を得ることができる。
【００９６】
また、第４実施形態では、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に縦置き状態で実装されたコンデンサからなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、バイパスコンデンサとして機能させることができる。
【００９７】
なお、第４実施形態では、上記のように構成することによって、電子部品２０（２２）を三次元実装することができるので、モジュールの小型化・省スペース化を図ることができる。また、上記のように構成することによって、縦置き状態で実装された受動部品２２で天板３０を支持することができるので、部品点数を必要最小限とすることができ、さらに、小型化・低背下を図ることができる。
【００９８】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００９９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１００】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、セラミックス多層基板からなるモジュール基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、セラミックス多層基板以外のモジュール基板を用いてもよい。たとえば、多層樹脂基板からなるモジュール基板を用いてもよい。
【０１０１】
また、上記第１〜第４実施形態では、弾性部材にダイボンディングシートを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の弾性機能を有する弾性部材であれば、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）以外の部材を弾性部材として用いてもよい。たとえば、エポキシ系ペーストなどを天板に全面印刷することによって、天板に、弾性部材を形成してもよい。
【０１０２】
また、上記第１〜第４実施形態では、ガラスエポキシ材を天板の基材部として用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、天板の基材部は、ガラスエポキシ材以外の材料から構成されていてもよい。ガラスエポキシ材以外の材料としては、たとえば、ポリイミド系フィルム材などが挙げられる。
【０１０３】
また、上記第１〜第４実施形態では、天板の基材部の厚みを、約０．１ｍｍとした例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の柔軟性を有する厚みであれば、基材部の厚みは０．１ｍｍ以外の厚みであってもよい。また、導電性箔の厚みや、絶縁層の厚みは、適宜変更することができる。
【０１０４】
また、上記第１〜第４実施形態では、天板の導電性箔に銅箔を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、銅箔以外の金属箔を天板の導電性箔として用いることもできる。たとえば、アルミニウム箔などを天板の導電性箔として用いることもできる。
【０１０５】
また、上記第１〜第４実施形態では、ＷＬ−ＣＳＰからなる半導体素子をモジュール基板に実装した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＷＬ−ＣＳＰ以外の半導体素子をモジュール基板上に実装することもできる。
【０１０６】
また、上記第１〜第４実施形態では、アルゴンプラズマ処理によって天板を表面粗化した例を示したが、本発明はこれに限らず、アルゴンプラズマ処理以外の表面粗化処理法を用いて天板を表面粗化してもよい。たとえば、サンドブラスト法（アルミナ粉末吹き付け）などを用いて、天板の表面粗化を行ってもよい。また、表面粗化処理による天板の表面粗さは、天板と弾性部材とを良好に固定することが可能な粗さであればよく、４００ｎｍ以外の粗さであってもよい。
【０１０７】
なお、上記第１〜第４実施形態において、半導体モジュールの形状および寸法、並びに、回路構成等は、適宜変更することができる。
【０１０８】
また、上記第２実施形態では、半導体モジュールの実装例として３つの実装例を示したが、本発明はこれに限らず、上記した３つの実装例以外の形態で半導体モジュールが実装されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの天板の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半導体モジュールを実装基板上に実装した状態を示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２１】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図２２】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第１の実装例を示した断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第２の実装例を示した断面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第３の実装例を示した断面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２６】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図２７】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２９】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。
【図３０】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図３１】従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。
【図３２】従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１、１００、２００、３００ 半導体モジュール
１０ モジュール基板（基板）
１１ モジュール基板の一辺（外縁）
１２ 配線導体
１２ａ 接地ライン
１２ｂ 電源ライン
１３ 電極端子
２０ 電子部品
２１、２２１ 半導体素子
２２ 受動部品
３０ 天板
３１ 基材部
３２ 導電性箔（導電性部材）
３０ａ 導電性箔の一辺（外縁）
３３ 絶縁層（絶縁性部材）
３３ａ、３３ｂ 開口部
３４ 天板の一辺（外縁）
４０ 弾性部材
５０ マウンター
８０ 第１のダイシングブレード
９０ 第２のダイシングブレード
１０１ 導電性弾性部材
１１１ バネ部材
１２１ 導電性リード線
２４０ 導電性の弾性部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関し、特に、電子部品が搭載された半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器などの電子機器の分野では、機器の小型化、高機能化の要求がますます強くなってきている。このため、機器の内部に搭載される電子部品の小型化、高機能化、高密度実装化が図られており、また、それら電子部品をモジュール化して更なる高機能化、高密度実装化が図られている。
【０００３】
このような電子機器に搭載されるモジュールとして、従来、高周波ノイズなどを遮蔽（シールド）するための金属ケースが装着された半導体モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１には、電子部品が搭載された基板と、搭載された電子部品を覆うように基板に取り付けられた金属ケースとを備えた高周波モジュール（半導体モジュール）が記載されている。この高周波モジュールでは、金属ケースが、その４隅を含む一部に切り込みを設けてケースの内側に折り曲げ加工し、Ｌ字状に形成した半田付け端子を有している。また、基板の電子部品搭載面には、金属ケースの半田付け端子に対応したランド（半田付け用パッド）が設けられている。そして、このランドに金属ケースの半田付け端子が半田接合されることにより、基板に金属ケースが取り付けられている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の高周波モジュールの構造では、金属ケースを基板に取り付けるために、基板の電子部品搭載面にランド（パッド）を設ける必要がある。このため、基板にランドを形成する領域を確保しなければならないため、モジュールの小型化を図ることが困難になるという問題点があった。
【０００６】
そこで、従来、上記問題点を解消することが可能な半導体モジュールとして、金属ケースの代わりに天板を備えた半導体モジュール（たとえば、株式会社村田製作所製 ＳＡＹＥＶシリーズ）が知られている。
【０００７】
図３１および図３２は、従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。図３１および図３２を参照して、従来の一例による半導体モジュール１０００では、複数の電子部品１０２０が実装されたモジュール基板１０１０と、これらの電子部品１０２０を覆うように設けられた平板状の天板１０３０とを備えている。この天板１０３０は、樹脂の圧縮成型により形成されており、単一構成部材に構成されている。また、複数の電子部品１０２０は、抵抗などの受動部品１０２１とともに、受動部品１０２１よりも背の高い高背部品１０２２（たとえば、ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ））を含んでいる。そして、上記天板１０３０が、モジュール基板１０１０に実装されている最も背の高い高背部品１０２２にのみ熱硬化性の硬質接着剤で固定されている。具体的には、図３１に示すように、モジュール基板１０１０に実装された最も背の高い高背部品１０２２の上面に接着剤１０４０が塗布された後、図３２に示すように、この接着剤１０４０に押しつけるようにして天板１０３０が搭載される。そして、接着剤１０４０が熱硬化することにより、高背部品１０２２に天板１０３０が固定される。なお、上記半導体モジュール１０００では、天板１０３０とモジュール基板１０１０とは同一の外形寸法（平面形状、平面積）に形成されている。
【０００８】
上記のように構成された従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２に固定されるので、モジュール基板１０１０にランドを設ける必要がない。このため、ランドを形成する領域を確保する必要がないので、半導体モジュールの小型化を図ることが可能となる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３９４１６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図３１および図３２に示した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２にのみ固定されているため、マウンター１０５０などでプリント基板などに実装するときに、高背部品１０２２（ＷＬ−ＣＳＰにおける部位ベース、Ｓｉチップ部、半田ボール部など）にマウンターヘッド１０５０による衝撃荷重が集中して加わるという不都合がある。このため、高背部品１０２２が損傷したり、高背部品１０２２とモジュール基板１０１０との電気的な接続が断絶されたりするので、信頼性が低下するという問題点がある。
【００１１】
また、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の圧縮成型によって形成されているので、欠け易いという不都合がある。このため、耐衝撃性を向上させようとする場合には、天板１０３０の厚みを大幅に大きくする必要がある。これにより、半導体モジュール１０００の厚みが増大するので、モジュールを低背化することが困難になるという問題点がある。
【００１２】
さらに、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の単一構成部材で構成されているので、シールド効果（遮蔽効果）が得られないという問題点もある。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを提供することである。
【００１４】
この発明のもう１つの目的は、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体モジュールは、一主面上に電子部品が実装された基板と、基板の一主面側に配設され、電子部品を覆う平板状の天板と、天板と電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備えている。そして、上記天板は、導電性部材を含むとともに、弾性部材によって電子部品と固定されている。
【００１６】
この一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、平板状の天板を、弾性機能を有する弾性部材を介して電子部品と固定することによって、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を弾性部材で吸収することができる。このため、電子部品に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、導電性部材を含むように天板を構成することによって、シールド効果を得ることができる。また、一の局面では、導電性部材を含むように天板を構成することによって、天板の機械的強度を向上させることができるので、天板の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。
【００１８】
また、一の局面による半導体モジュールでは、天板が電子部品に固定されるので、基板にランドを設ける必要がない。このため、基板にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。
【００１９】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、導電性部材は、導電性箔であり、天板は、絶縁性の基材部と、基材部上に形成された導電性箔とを含む複合構造を有している。このように構成すれば、容易に、シールド効果を有する天板を備えた半導体モジュールを得ることができる。
【００２０】
上記複合構造を有する天板を備えた半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、天板の導電性箔は、銅箔からなる。このように構成すれば、より容易に、シールド効果を有する半導体モジュールを得ることができる。また、このように構成すれば、容易に、柔軟性を有する天板を形成することができる。なお、このように構成することによって、金型を用いることなく天板を形成することができるので、設備コストおよび製造コストが増大するのを抑制することができる。すなわち、金属ケースが装着された従来の半導体モジュールでは、金属ケースを製造するために加工用の金型が必要となる。また、樹脂の圧縮成型により形成された天板を備えた従来の半導体モジュールでは、天板を圧縮成型するための金型が必要となる。このように、上述した従来の半導体モジュールでは、金属ケースや天板の製造に金型が必要となるので、金型の製作に要する初期費用が極めて高くなる。このため、設備コストおよび製造コストが増大するという不都合がある。その一方、天板の基材部をガラスエポキシ材から構成し、この基材部上に形成する導電性箔を銅箔から構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板を形成することができるので、金属ケースなどを製造するための金型が不要となる。これにより、設備コストが増大するのを抑制することができ、半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００２１】
上記複合構造を有する天板において、好ましくは、導電性箔は、基材部よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、導電性箔の外縁が基材部の外縁よりも内側に位置するように、導電性箔が配されている。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。
【００２２】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されたものを用いることができる。また、このような弾性部材を、予め天板に固定しておくこともできる。
【００２３】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂から構成されているのが好ましい。このような弾性部材を介して天板を固定することによって、弾性部材により、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を容易に吸収することができる。これにより、電子部品に加わる衝撃荷重を容易に緩和することができる。
【００２４】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、電子部品は、基板上に複数実装されており、弾性部材は、天板における電子部品と対向する面の全面に固定されており、天板は、複数の電子部品のうちの少なくとも一部の電子部品と固定されている。このように構成すれば、複数の電子部品のうち、最も背の高い高背部品のみならず、高背部品と高さが近い電子部品にも、天板を固定することができる。このため、高背部品と高さが近い電子部品にも天板を固定することにより、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃荷重を複数の電子部品に分散させることができるので、個々の電子部品に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。なお、この場合において、基板の設計段階で面積の大きな電子部品（高背部品）と高さの近い電子部品を選定しておき、電気的性能に影響しないと考えられる範囲内で、これらの電子部品を基板上に分散配置するのが好ましい。
【００２５】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板における電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されている。このように構成すれば、弾性部材と天板との密着性を向上させることができるので、容易に、弾性部材を天板に固定することができる。これにより、弾性部材によって天板を容易に取り付けることができる。なお、上記表面粗化処理としては、たとえば、アルゴンプラズマ処理などが挙げられる。また、天板における電子部品と対向する面は、上記表面粗化処理によって、４００ｎｍ程度の粗さに表面粗化されているのが好ましい。
【００２６】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、柔軟性を有している。このように構成すれば、天板が撓むことによって、半導体モジュールに加わる衝撃荷重をより効果的に緩和することができるので、耐荷重性をより向上させることができる。
【００２７】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、基板よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、天板の外縁が基板の外縁よりも内側に位置するように、天板が配設されている。このように構成すれば、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品（半導体モジュール）輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュールの側方から強い衝撃が加わった場合でも、天板とモジュール基板とが同一の外形寸法に形成されている従来の半導体モジュールと異なり、そのような衝撃が直接天板に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板に直接加わることに起因して、実装されている電子部品が損傷したり、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができるので、信頼性をより向上させることができる。
【００２８】
上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含んでいる。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。
【００２９】
上記絶縁性部材を含む天板を備えた半導体モジュールにおいて、絶縁性部材は、導電部材の一部を露出させる開口部を有していてもよい。このように構成すれば、開口部によって露出された導電性部材の一部と、たとえば、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。
【００３０】
この場合において、電子部品とは反対側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。このように構成すれば、導電性部材の一部を、容易に、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部と電気的に接続することができる。
【００３１】
また、この場合において、電子部品側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。
【００３２】
上記電子部品側に開口部が位置するように天板が配設された構成において、開口部により露出された導電性部材の一部を、電子部品と電気的に接続することができる。このように構成すれば、導電性部材と電気的に接続される電子部品を半導体モジュール（基板）の接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続させておくことによって、電子部品を介して、導電性部材を接地することができる。このため、これによっても、接地シールド効果を得ることができる。この場合、接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続される電子部品の少なくとも１つを、低抵抗の抵抗素子とすれば、天板の導電性部材の電位をＧＮＤ電位と略同電位とすることができる。
【００３３】
上記導電性部材の一部が電子部品側に露出されている構成において、好ましくは、開口部は、絶縁性部材に複数形成されている。このように構成すれば、複数箇所で導電性部材と電子部品とを電気的に接続することにより、接地シールド効果を得ながら、導電性部材と電気的に接続されている電子部品で天板を支持することができる。また、導電性部材と電気的に接続される電子部品を、コンデンサとすることによって、バイパスコンデンサとして機能させることもできる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを容易に得ることができる。
【００３５】
また、本発明によれば、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。図５〜図７は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールを説明するための図である。なお、図２は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の構造について説明する。
【００３８】
第１実施形態による半導体モジュール１は、図１〜図３に示すように、モジュール基板１０と、モジュール基板１０の上面（一主面）上に実装された複数の電子部品２０と、これら電子部品２０を覆う平板状の天板３０とを備えている。なお、モジュール基板１０は、本発明の「基板」の一例である。
【００３９】
また、第１実施形態による半導体モジュール１は、図４に示すように、平面的に見て、正方形形状を有している。具体的には、半導体モジュール１は、Ｘ方向に約５．９ｍｍの幅Ｗを有しており、Ｙ方向に約５．９ｍｍの長さＬを有している。また、図２に示すように、半導体モジュール１は、約１．０ｍｍの厚みｔを有している。
【００４０】
半導体モジュール１を構成するモジュール基板１０は、所定の厚みを有するセラミックス多層基板から構成されている。このモジュール基板１０は、図４に示すように、平面的に見て、４つの辺（外縁）１１を有する正方形形状に形成されている。具体的には、モジュール基板１０は、Ｘ方向の幅Ｗ１が約５．９ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ１も約５．９ｍｍに形成されている。また、図２に示すように、モジュール基板１０には、所定の配線パターンに形成され、電子部品２０が電気的に接続される配線導体１２が形成されている。一方、モジュール基板１０の下面上には、ヴィアホール（図示せず）などを介して配線導体１２と電気的に接続された電極端子１３が形成されている。
【００４１】
モジュール基板１０上に実装される複数の電子部品２０は、図１および図２に示すように、半導体素子２１、および、抵抗、インダクタ、コンデンサなどの受動部品２２等を含んでいる。これら複数の電子部品２０は、目的とする機能を発揮するように適宜選択されて、モジュール基板１０上に実装されている。たとえば、半導体モジュール１がテレビチューナモジュールとして用いられる場合には、半導体素子２１として、ＲＦ−ＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられる。
【００４２】
受動部品２２は、チップ型電子部品（チップ部品）から構成されている。この受動部品２２は、セラミックス焼結体を素体とし、その両端部に外部端子電極２２ａを有している。受動部品２２の大きさは、たとえば、通称０６０３部品の場合、縦０．６ｍｍ×横０．３ｍｍ×高さ０．３ｍｍであり、通称０４０２部品の場合、縦０．４ｍｍ×横０．４ｍｍ×高さ０．２ｍｍである。
【００４３】
上記した複数の電子部品２０は、モジュール基板１０上の所定領域に実装されることによって、モジュール基板１０の配線導体１２（図２参照）およびヴィアホール（図示せず）などを介して互いに電気的に接続され、これによって、一種の集積回路が構成されている。なお、第１実施形態では、モジュール基板１０上に実装される半導体素子２１は、ＷＬ−ＣＳＰに構成されている。この半導体素子２１の大きさは、たとえば、縦３．６ｍｍ×横３．６ｍｍであり、実装後の取付高さは、約０．４ｍｍ〜約０．６ｍｍである。また、モジュール基板１０上には、必要に応じて、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、水晶振動子などの部品が実装される場合もある。
【００４４】
また、図１〜図３に示すように、上記天板３０は、電子部品２０を覆うように、モジュール基板１０の一主面側に配設されている。
【００４５】
ここで、第１実施形態では、図２および図６に示すように、天板３０は、絶縁性を有する平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成されている。また、天板３０を構成する基材部３１は、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材（ガラス布基材エポキシ樹脂板）から構成されており、導電性箔３２は、約１８μｍの厚みを有する銅箔から構成されている。さらに、絶縁層３３は、ソルダーレジストから構成されており、導電性箔３２上の厚みが約３０μｍとなるように基材部３１の一方主面上に形成されている。なお、導電性箔３２は、本発明の「導電性部材」の一例であり、絶縁層３３は、本発明の「絶縁性部材」の一例である。
【００４６】
また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、上記天板３０（基材部３１）は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３４を有する正方形形状に形成されている。具体的には、天板３０は、Ｘ方向の幅Ｗ２が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ２も約５．６ｍｍに形成されている。すなわち、第１実施形態では、図４に示すように、天板３０は、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成されている。
【００４７】
また、第１実施形態では、導電性箔３２の端部が基材部３１の内側に位置するように天板３０が構成されている。具体的には、導電性箔３２は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３２ａを有する正方形形状に形成されており、図５に示すように、Ｘ方向の幅Ｗ３が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ３も約５．６ｍｍに形成されている。そして、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが、基材部３１（天板３０）の各辺３４よりも内側に位置するように、基材部３１の中央部に導電性箔３２が配されている。また、天板３０は、上記のように構成されることによって、半導体モジュール１の使用環境下において、所定の柔軟性を有している。
【００４８】
上記のように構成された天板３０は、図２に示すように、モジュール基板１０上に実装された複数の電子部品２０の一部と、弾性機能および接着機能を有する弾性部材４０によって固定されている。このため、天板３０と電子部品２０との間に弾性部材４０が配設された状態となっている。この弾性部材４０は、約２５μｍ〜約１００μｍ（たとえば、約５０μｍ）の厚みを有するシート状のエポキシ系低弾性樹脂からなり、半導体モジュール１の使用環境下において、約１ＭＰａ〜約２００ＭＰａの弾性率を有する。また、図２および図６に示すように、シート状の弾性部材４０は、天板３０の他方主面（電子部品２０と対向する面）の全面に、熱圧着によって予め固定されている。なお、弾性部材４０が固定される天板３０の他方主面には、弾性部材４０と天板３０との密着性を向上させるために、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理が施されている。この表面粗化処理により、天板３０の他方主面は、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化されている。
【００４９】
また、上記弾性部材４０として、たとえば、半導体チップをダイボンドするときに使用するダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）などを用いることができる。なお、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）は、２３℃の環境下でＤＭＡ（動的粘弾性測定法）によって測定した弾性率が１００ＭＰａ程度のものを用いるのが好ましい。
【００５０】
また、第１実施形態では、図２に示すように、上記した半導体素子２１が、最も背の高い高背部品であり、この半導体素子２１に天板３０が固定されているとともに、半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０が固定されている。また、天板３０が固定される電子部品２０（受動部品２２）は、モジュール基板１０の部品実装領域において分散配置されている。
【００５１】
また、上記天板３０は、図４に示すように、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４が、モジュール基板１０の各辺（外縁）１１の内側に位置するように、モジュール基板１０の中央部に天板３０が配設されている。具体的には、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも、約０．１５ｍｍの距離ａ（図２および図４参照）だけ内側に位置するように、天板３０が配設されている。
【００５２】
上記のように構成された第１実施形態による半導体モジュール１は、図７に示すように、マウンター５０によって実装基板６０（プリント基板）の実装位置に移動され、実装基板６０上に実装される。
【００５３】
第１実施形態では、上記のように、平板状の天板３０を、弾性機能を有する弾性部材４０を介して電子部品２０と固定することによって、プリント基板などの実装基板６０に半導体モジュール１を実装するときに、マウンター５０より受ける衝撃を弾性部材４０で吸収することができる。このため、電子部品２０に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品２０が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、導電性箔３２を含むように天板３０を構成することによって、シールド効果を得ることができる。なお、平板状の天板３０を取り付けることによって、モジュール基板１０と天板３０との間に隙間が生じるものの、この隙間の間隔は、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度であるため、十分にシールド効果を得ることができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、天板３０が電子部品２０に固定されるので、モジュール基板１０にランドを設ける必要がない。このため、モジュール基板１０にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、天板３０を、ガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成することによって、天板３０の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板３０の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、天板３０を、上記複合構造に構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板３０を形成することができるので、容易に、シールド機能を有する天板３０を得ることができる。なお、従来の半導体モジュールのように、樹脂の単一構成部材から天板を構成した場合には、シールド効果を得ようとする場合、天板成型完了品に別工程でメッキ施工や導電性材料のコーティングを施す必要があるため、製造工程が煩雑になるという不都合がある。この場合、樹脂との密着性が良好な導電性材料は、高価であるため、製造コストが上昇するという不都合もある。また、樹脂との密着性が良好なメッキ被膜を形成する場合には、特殊メッキ処理を行う必要があるため、この場合にも、製造コストが上昇するという不都合がある。
【００５８】
また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を有する複合構造に天板３０を構成することによって、天板３０に柔軟性を持たせることができる。このため、天板３０が撓むことによって、半導体モジュール１に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができるので、これによっても、耐荷重性を向上させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を用いて天板３０を形成することにより、金型を用いずに天板３０を製造することができるので、金型の製作に要する初期費用が不要となる。このため、設備コストが増大するのを抑制することができるので、製品コスト（製造コスト）に加算される設備回収費用を低減することができる。これにより、製品コスト（製造コスト）を低減することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、天板３０の基材部３１上に導電性箔３２を覆う絶縁層３３を形成することによって、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、導電性箔３２を、基材部３１よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが天板３０（基材部３１）の各辺（外縁）３４よりも内側に位置するように、導電性箔３２を配することによって、導電性箔３２が絶縁層３３で封止されるので、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、シート状の弾性部材４０を、天板３０の他方主面の全面に予め固定しておくことによって、天板３０を、最も背の高い高背部品である半導体素子２１に固定することができるとともに、モジュール基板１０上において分散配置されている半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０を固定することができる。このため、実装基板６０に実装するときにマウンター５０より受ける衝撃荷重を複数の電子部品２０に分散させることができるので、個々の電子部品２０に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、天板３０を、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも内側に位置するように、天板３０を配設することによって、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュール１の側方から強い衝撃が加わった場合でも、そのような衝撃が直接天板３０に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板３０に直接加わることに起因して、実装されている電子部品２０が損傷したり、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、これによっても、半導体モジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
図８〜図１９は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための図である。次に、図１、図２、図４および図８〜図１９を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、プリント基板などの製造に使用される、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１を準備する。次に、この基材部３１の一方主面上に、約１８μｍの厚みを有する接着剤付の銅箔を熱圧着し、この銅箔をエッチングなどによって正方形形状にパターニングする。これにより、図８および図９に示すように、基材部３１上に、銅箔からなる複数の導電性箔３２がマトリクス状に形成される。
【００６６】
次に、図１０に示すように、導電性箔３２が形成された基材部３１の一方主面上に、印刷法などを用いて、ペースト状のソルダーレジストを全面に印刷し、熱硬化させる。これにより、基材部３１の一方主面上に、導電性箔３２を覆うように絶縁層３３が形成される。
【００６７】
続いて、図１１に示すように、基材部３１の一方主面とは反対側の他方主面に、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理を施すことにより、基材部３１の他方主面を、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化する。そして、図１２および図１３に示すように、表面粗化された基材部３１の他方主面に、シート状の弾性部材４０（たとえば、ダイボンディングシートなど）を熱圧着により固定する。このようにして、複数の天板３０が連結された天板集合体３０ａが形成される。なお、天板集合体３０ａは、弾性部材４０が予め固定された状態となっている。
【００６８】
次に、図１４に示すような、複数のモジュール基板１０が連結された基板集合体１０ａを準備する。この基板集合体１０ａは、セラミックス多層基板からなり、基板集合体１０ａの上面には、電子部品２０（図１参照）が実装される部品実装領域１０ｂが設けられている。なお、基板集合体１０ａは、後の工程において、Ｘ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ１）、および、Ｙ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ２）で切断されることにより、個々のモジュール基板１０に分離される。また、上記部品実装領域１０ｂは、モジュール基板１０毎に設けられている。
【００６９】
そして、図１５に示すように、基板集合体１０ａ（モジュール基板１０）の部品実装領域１０ｂに、電子部品２０を実装する。その後、図１６に示すように、弾性部材４０付の天板集合体３０ａを、基板集合体１０ａの部品実装領域１０ｂに実装された電子部品２０（複数の電子部品２０の一部）と固定する。これにより、図１７に示すように、基板集合体１０ａ（図１６参照）に、天板集合体３０ａが取り付けられる。
【００７０】
最後に、図１７に示したダイシングラインＰ（Ｐ１，Ｐ２）で切断（ダイシング）することにより、個々の半導体モジュール１に個片化する。
【００７１】
ここで、第１実施形態では、図１８に示すように、基板集合体１０ａの裏面側にダイシングシート７０を貼り付けた後、まず、第１のダイシングブレード８０を用いて、ダイシングラインＰで天板集合体３０ａのみを切断する。次に、図１９に示すように、第２のダイシングブレード９０を用いて、ダイシングラインＰで基板集合体１０ａのみを切断する。このとき、天板集合体３０ａを切断する第１のダイシングブレード８０に、基板集合体１０ａを切断する第２のダイシングブレード９０よりもブレード厚さが大きいものを用いることによって、天板集合体３０ａの切断幅（ダイシング幅）の方が、基板集合体１０ａの切断幅（ダイシング幅）よりも大きくなるように切断する。これにより、図２および図４に示したように、天板３０の外形寸法が、モジュール基板１０の外形寸法よりも小さくなるように構成される。
【００７２】
このようにして、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１が製造される。
【００７３】
第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法では、上記のように構成することによって、天板３０およびモジュール基板１０をシート状態で工程流動させることができるので、個片化までの工程を一括処理することができる。このため、非常に高い製造効率で、半導体モジュール１を製造することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図２０は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２１は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２０および図２１を参照して、この第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記第１実施形態の構成において、天板３０の絶縁層３３の所定部分に開口部３３ａが形成されている。そして、この開口部３３ａにより、導電性箔３２の一部が、電子部品２０とは反対側に露出されている。
【００７５】
第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記のように、絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａを形成することによって、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部と、たとえば、半導体モジュール１００が搭載される電子機器（図示せず）の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。
【００７６】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７７】
図２２〜図２４は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの実装例を示した断面図である。なお、図２２は、第１の実装例を示しており、図２３は、第２の実装例を示しており、図２４は、第３の実装例を示している。次に、図２２〜図２４を参照して、本発明の第２実施形態による半導体モジュール１００の実装例について説明する。
【００７８】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第１の実装例では、図２２に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性弾性部材１０１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位をＧＮＤ電位と同電位にすることができるので、接地シールド効果を得ることができる。
【００７９】
なお、導電性弾性部材１０１として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。
【００８０】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第２の実装例では、図２３に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、バネ機能を有する導電性のバネ部材１１１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。
【００８１】
第２実施形態による半導体モジュール１００の第３の実装例では、図２４に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性リード線１２１によって、実装基板６０上に形成された接地用の導体層６０ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。なお、導電性リード線１２１は、導電性材１２２（たとえば、導電性接着剤、半田など）により固定されている。
【００８２】
（第３実施形態）
図２５は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２６は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。図２７は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。次に、図２５〜図２７を参照して、本発明の第３実施形態による半導体モジュール２００について説明する。
【００８３】
この第３実施形態による半導体モジュール２００では、上記第２実施形態と同様、天板３０の絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａが形成されている。また、第３実施形態では、図２５および図２６に示すように、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第３実施形態では、絶縁層３３の開口部３３ａが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。
【００８４】
また、図２６および図２７に示すように、弾性部材４０は、天板３０の一方主面に固定されている。なお、弾性部材４０の所定部分にも、導電性箔３２の一部を露出させる開口部４０ａが形成されている。また、第３実施形態では、天板３０の一方主面（電子部品２０と対向する面）に、表面粗化処理が施されている。
【００８５】
また、第３実施形態では、３次元実装可能なＳｉ貫通デバイス（ＷＬ−ＣＳＰ）からなる半導体素子２２１（２０）がモジュール基板１０上に実装されている。この半導体素子２２１には、半導体チップ（Ｓｉチップ）を貫通する貫通ビア２２１ａが形成されており、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂと下面側に設けられた半田ボール２２１ｃとが、貫通ビア２２１ａを介して電気的に接続されている。また、半導体素子２２１の半田ボール２２１ｃの一部は、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続されている。一方、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂは、天板３０が固定された状態で、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。なお、導電性の弾性部材２４０として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。
【００８６】
第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００８７】
第３実施形態では、上記のように、絶縁層３３の開口部３３ａが電子部品２０側となるように天板３０を配設するとともに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部を、Ｓｉ貫通デバイスからなる半導体素子２２１と電気的に接続させることによって、半導体素子２２１の貫通ビア２２１ａを介して、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続することができる。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と同電位にすることができる。したがって、このように構成することによっても、接地シールド効果を得ることができる。
【００８８】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００８９】
（第４実施形態）
図２８は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２９は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。図３０は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２８〜図３０を参照して、本発明の第４実施形態による半導体モジュール３００について説明する。
【００９０】
この第４実施形態による半導体モジュール３００では、上記第３実施形態と同様、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第４実施形態では、図３０に示すように、絶縁層３３の開口部３３ｂが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。
【００９１】
また、第４実施形態では、絶縁層３３に、上記開口部３３ｂが複数形成されている。具体的には、図２８および図２９に示すように、天板３０の四隅（周辺）に、導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ｂが形成されている。
【００９２】
また、図３０に示すように、モジュール基板１０における開口部３３ｂの下方に位置する領域には、それぞれ、チップ型の受動部品２２（２０）が縦置き状態で実装されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２の少なくとも１つは、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に実装されている。接地ライン１２ａ（１２）上に実装された上記受動部品２２は、上下電極間が低抵抗（１００ｍΩ以下）の抵抗素子から構成されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２（２０）の残りの受動部品２２は、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に実装されている。この受動部品２２は、０．０１μＦ〜０．１μＦ程度の容量を有するコンデンサから構成されている。
【００９３】
そして、上記天板３０が固定された状態で、天板３０の導電性箔３２と、縦置き状態で実装された受動部品２２とが、導電性の弾性部材２４０を介して互いに電気的に接続されている。すなわち、縦置き状態で実装された受動部品２２の一方の電極２２ａは、接地ライン１２ａ（１２）または電源ライン１２ｂ（１２）と電気的に接続されており、縦置き状態で実装された受動部品２２の他方の電極２２ａは、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。
【００９４】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００９５】
第４実施形態では、上記のように、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に縦置き状態で実装された低抵抗の抵抗素子からなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と略同電位にすることができる。したがって、これにより、接地シールド効果を得ることができる。
【００９６】
また、第４実施形態では、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に縦置き状態で実装されたコンデンサからなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、バイパスコンデンサとして機能させることができる。
【００９７】
なお、第４実施形態では、上記のように構成することによって、電子部品２０（２２）を三次元実装することができるので、モジュールの小型化・省スペース化を図ることができる。また、上記のように構成することによって、縦置き状態で実装された受動部品２２で天板３０を支持することができるので、部品点数を必要最小限とすることができ、さらに、小型化・低背下を図ることができる。
【００９８】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００９９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１００】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、セラミックス多層基板からなるモジュール基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、セラミックス多層基板以外のモジュール基板を用いてもよい。たとえば、多層樹脂基板からなるモジュール基板を用いてもよい。
【０１０１】
また、上記第１〜第４実施形態では、弾性部材にダイボンディングシートを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の弾性機能を有する弾性部材であれば、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）以外の部材を弾性部材として用いてもよい。たとえば、エポキシ系ペーストなどを天板に全面印刷することによって、天板に、弾性部材を形成してもよい。
【０１０２】
また、上記第１〜第４実施形態では、ガラスエポキシ材を天板の基材部として用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、天板の基材部は、ガラスエポキシ材以外の材料から構成されていてもよい。ガラスエポキシ材以外の材料としては、たとえば、ポリイミド系フィルム材などが挙げられる。
【０１０３】
また、上記第１〜第４実施形態では、天板の基材部の厚みを、約０．１ｍｍとした例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の柔軟性を有する厚みであれば、基材部の厚みは０．１ｍｍ以外の厚みであってもよい。また、導電性箔の厚みや、絶縁層の厚みは、適宜変更することができる。
【０１０４】
また、上記第１〜第４実施形態では、天板の導電性箔に銅箔を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、銅箔以外の金属箔を天板の導電性箔として用いることもできる。たとえば、アルミニウム箔などを天板の導電性箔として用いることもできる。
【０１０５】
また、上記第１〜第４実施形態では、ＷＬ−ＣＳＰからなる半導体素子をモジュール基板に実装した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＷＬ−ＣＳＰ以外の半導体素子をモジュール基板上に実装することもできる。
【０１０６】
また、上記第１〜第４実施形態では、アルゴンプラズマ処理によって天板を表面粗化した例を示したが、本発明はこれに限らず、アルゴンプラズマ処理以外の表面粗化処理法を用いて天板を表面粗化してもよい。たとえば、サンドブラスト法（アルミナ粉末吹き付け）などを用いて、天板の表面粗化を行ってもよい。また、表面粗化処理による天板の表面粗さは、天板と弾性部材とを良好に固定することが可能な粗さであればよく、４００ｎｍ以外の粗さであってもよい。
【０１０７】
なお、上記第１〜第４実施形態において、半導体モジュールの形状および寸法、並びに、回路構成等は、適宜変更することができる。
【０１０８】
また、上記第２実施形態では、半導体モジュールの実装例として３つの実装例を示したが、本発明はこれに限らず、上記した３つの実装例以外の形態で半導体モジュールが実装されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの天板の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半導体モジュールを実装基板上に実装した状態を示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２１】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図２２】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第１の実装例を示した断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第２の実装例を示した断面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第３の実装例を示した断面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２６】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図２７】本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。
【図２９】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。
【図３０】本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。
【図３１】従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。
【図３２】従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１、１００、２００、３００ 半導体モジュール
１０ モジュール基板（基板）
１１ モジュール基板の一辺（外縁）
１２ 配線導体
１２ａ 接地ライン
１２ｂ 電源ライン
１３ 電極端子
２０ 電子部品
２１、２２１ 半導体素子
２２ 受動部品
３０ 天板
３１ 基材部
３２ 導電性箔（導電性部材）
３０ａ 導電性箔の一辺（外縁）
３３ 絶縁層（絶縁性部材）
３３ａ、３３ｂ 開口部
３４ 天板の一辺（外縁）
４０ 弾性部材
５０ マウンター
８０ 第１のダイシングブレード
９０ 第２のダイシングブレード
１０１ 導電性弾性部材
１１１ バネ部材
１２１ 導電性リード線
２４０ 導電性の弾性部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面上に電子部品が実装された基板と、
前記基板の一主面側に配設され、前記電子部品を覆う平板状の天板と、
前記天板と前記電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備え、
前記天板は、導電性部材を含むとともに、前記弾性部材によって前記電子部品と固定されていることを特徴とする、半導体モジュール。
【請求項２】
前記導電性部材は、導電性箔であり、
前記天板は、絶縁性の基材部と、前記基材部上に形成された前記導電性箔とを含む複合構造を有していることを特徴とする、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、前記天板の導電性箔は、銅箔からなることを特徴とする、請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記天板において、
前記導電性箔は、前記基材部よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記導電性箔の外縁が前記基材部の外縁よりも内側に位置するように、前記導電性箔が配されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されており、前記天板に予め固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記電子部品は、前記基板上に複数実装されており、
前記弾性部材は、前記天板における前記電子部品と対向する面の全面に固定されており、
前記天板は、前記複数の電子部品のうちの少なくとも一部の前記電子部品と固定されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記天板における前記電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記天板は、柔軟性を有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
前記天板は、前記基板よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記天板の外縁が前記基板の外縁よりも内側に位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１１】
前記天板は、前記導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１２】
前記絶縁性部材は、前記導電性部材の一部を露出させる開口部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体モジュール。
【請求項１３】
前記電子部品とは反対側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１４】
前記電子部品側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１５】
前記開口部により露出された前記導電性部材の一部は、前記電子部品と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１６】
前記開口部は、前記絶縁性部材に複数形成されていることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１】
一主面上に電子部品が実装された基板と、
前記基板の一主面側に配設され、前記電子部品を覆う平板状の天板と、
前記天板と前記電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備え、
前記天板は、導電性部材を含むとともに、前記弾性部材によって前記電子部品と固定されていることを特徴とする、半導体モジュール。
【請求項２】
前記導電性部材は、導電性箔であり、
前記天板は、絶縁性の基材部と、前記基材部上に形成された前記導電性箔とを含む複合構造を有していることを特徴とする、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、前記天板の導電性箔は、銅箔からなることを特徴とする、請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記天板において、
前記導電性箔は、前記基材部よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記導電性箔の外縁が前記基材部の外縁よりも内側に位置するように、前記導電性箔が配されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されており、前記天板に予め固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記電子部品は、前記基板上に複数実装されており、
前記弾性部材は、前記天板における前記電子部品と対向する面の全面に固定されており、
前記天板は、前記複数の電子部品のうちの少なくとも一部の前記電子部品と固定されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記天板における前記電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記天板は、柔軟性を有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
前記天板は、前記基板よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記天板の外縁が前記基板の外縁よりも内側に位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１１】
前記天板は、前記導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１２】
前記絶縁性部材は、前記導電性部材の一部を露出させる開口部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体モジュール。
【請求項１３】
前記電子部品とは反対側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１４】
前記電子部品側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１５】
前記開口部により露出された前記導電性部材の一部は、前記電子部品と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１６】
前記開口部は、前記絶縁性部材に複数形成されていることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１０−１２３８３９（Ｐ２０１０−１２３８３９Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７６８４（Ｐ２００８−２９７６８４）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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