半導体装置およびその製造方法
【課題】金属ワイヤの不良を低減することができる半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】接続端子４を有する基板２と、基板２上に配置された半導体素子３と、半導体素子３と接続端子４とを接続する金属ワイヤ５と、半導体素子３および金属ワイヤ５を封止する封止樹脂９とを備える。封止樹脂９の表面に配置された放熱用金属板１０を備え、放熱用金属板１０は、半導体素子３と相対する位置に凸部１２を有する。
【解決手段】接続端子４を有する基板２と、基板２上に配置された半導体素子３と、半導体素子３と接続端子４とを接続する金属ワイヤ５と、半導体素子３および金属ワイヤ５を封止する封止樹脂９とを備える。封止樹脂９の表面に配置された放熱用金属板１０を備え、放熱用金属板１０は、半導体素子３と相対する位置に凸部１２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、一括成型法を用いて形成された半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタル化の進展により情報処理装置の高度化、高速化、小型化が求められている。それに伴って半導体パッケージへの高密度実装が求められている。
【０００３】
高密度実装における封止工法の一つである一括成型法は、配線基板上に搭載された複数の半導体素子を封止樹脂により封止した後、単一の半導体素子に対応するように切断することで半導体装置を製造する方法である。一般的な封止方式の場合では、樹脂の利用率が少なく、また、一度の封止により製造できる個数が限られる。これに対して、一括成型法では、樹脂の利用率が高く、また、一度の成型により成型できる個数が大幅に増加するため、半導体装置の製造コストを低減することが可能となる、という優れた利点を有している。
【０００４】
半導体素子は、高密度でワイヤが配線され、その後にモールドされることが一般的である。モールド成型時には、特に一括成型法において、樹脂流動を制御し、ワイヤ変形を制御することが求められる。また、情報量の増加により高出力化による発熱量の増大が予想されるがパッケージ構造による高放熱性も必要となる。
【０００５】
図１１は、第１の従来の半導体装置１０１ａの構成を示す断面図である。配線基板１０２に半導体素子１０３が配置されている。半導体素子１０３の電極は、金属ワイヤ１０５により配線基板１０２の配線用ランド１０４と電気的に接続されている。配線用ランド１０４は、配線基板１０２中のビア１０６、はんだボール用ランド１０７を介してはんだボール１０８に接続されている。はんだボール１０８は、図示しない基板に接続可能である。
【０００６】
半導体素子１０３および金属ワイヤ１０５は、封止樹脂１０９により封止されている。半導体素子１０３上の封止樹脂１０９表面上には、金属板１１０が配置されている。金属板１１０は、半導体素子１０３から生じた熱を放熱しやすくする。
【０００７】
以下、第１の従来の半導体装置の製造方法について説明する。図１２〜１４は、第１の従来の一括成型法による半導体装置１０１ａの製造工程を示す断面図である。まず、図１２に示すように、下金型１２２に液状の封止樹脂１０９を注入する。次に、上金型１２３に半導体素子１０３が複数配置された配線基板１０２を取り付ける。次に、図１３に示すように、そして、上金型１２３と下金型１２２とを当接させて、半導体素子１０３を封止樹脂１０９に浸漬する。次に、封止樹脂１０９を固化させることにより、配線基板１０２に封止樹脂１０９を固定させる。
【０００８】
次に、図１４に示すように、上金型１２３を下金型１２２から取り外し、配線基板１０２を上金型１２３から取り外す。次に、配線基板１０２の上下を反転させて、各半導体素子１０３上の封止樹脂１０９上に金属板１１０を接着剤により貼り付ける。次に、はんだボール用ランド１０７にはんだボール１０８を形成する。最後に、封止樹脂１０９を含めて配線基板１０２を半導体素子１０３ごとに切り取ることにより、図１１に示す複数の半導体装置１０１ａが一括で製造される。
【０００９】
金属板、封止樹脂、配線基板は、熱膨張率、吸湿率、粘弾性率などの特性が大きく異なっている。このため、半導体装置において、高温条件下での組立時に残留された応力により、反りが発生する。したがって、第１の従来の半導体装置１０１ａの金属板１１０が封止樹脂１０９から剥がれやすくなり、金属板の密着信頼性が低下する。
【００１０】
この問題を解決する半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１５は、特許文献１に示された第２の従来の半導体装置１０１ｂの構成を示す断面図である。第２の従来の半導体装置１０１ｂにおいて、第１の従来の半導体装置１０１ａにおける金属板１１０が封止樹脂の凹部に嵌め込まれた構成である以外は第１の従来の半導体装置１０１ａと同様である。
【００１１】
以下、第２の従来の半導体装置の製造方法について説明する。図１６〜１８は、第２の従来の一括成型法による半導体装置の製造工程を示す断面図である。まず、図１６に示すように、下金型１２２に金属板１１０を複数配置する。次に、図１７に示すように、上金型１２３に半導体素子１０３が複数配置された配線基板１０２を取り付ける。次に、金属板１１０が半導体素子１０３の真下に位置するように上金型１２３と下金型１２２とを当接させる。
【００１２】
次に、図１８に示すように、上金型１２３と下金型１２２との間に封止樹脂１０９を注入する。次に、封止樹脂１０９を固化させることにより、配線基板１０２に封止樹脂１０９を固定させるとともに、封止樹脂１０９に金属板１１０を固定する。次に、配線基板１０２を上金型１２３、下金型１２２から取り外し、配線基板１０２の上下を反転させる。次に、はんだボール用ランド１０７にはんだボール１０８を形成する。最後に、封止樹脂１０９を含めて配線基板１０２を半導体素子１０３ごとに切り取ることにより、図１５に示す複数の半導体装置１０１ｂが一括で製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２９４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のような、一括封止され、樹脂上面に金属板が設けられた半導体装置には、以下の問題があることを見出した。
【００１５】
まず、第一に、金属配線の不良が発生するおそれがあることである。第１の従来の半導体装置の製造工程では、半導体素子が配線基板から凸状となるように配置されているため、半導体素子を封止樹脂に浸漬する際に、封止樹脂の圧力は半導体素子が搭載されている領域で高くなり、半導体素子が搭載されていない領域へ封止樹脂が流動する。この封止樹脂の流動は、事前に予測できない挙動を示すことから予期せぬ金属ワイヤの変形を引き起こす可能性がある。その結果、金属ワイヤが変形され、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離して不良が発生するおそれがある。
【００１６】
また、第２の従来の半導体装置の製造工程では、上金型と下金型との間に封止樹脂を注入する際に、封止樹脂が流動することによって金属ワイヤが変形され、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離して不良が発生するおそれがある。
【００１７】
本発明は、金属ワイヤの不良を低減することができる半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の半導体装置は、接続端子（配線用ランド）を有する基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子と前記接続端子とを接続する金属ワイヤと、前記半導体素子および前記金属ワイヤを封止する封止樹脂とを備える。上記課題を解決するために、前記封止樹脂の表面に配置された放熱用金属板を備え、前記放熱用金属板は、前記半導体素子と相対する位置に凸部を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、上記課題を解決するために、接続端子を有する基板上に半導体素子を配置し、前記半導体素子と前記接続端子とを金属ワイヤにより接続し、成型金型に前記凸部を有する放熱用金属板を配置し、前記放熱用金属板の凸部が形成された側に樹脂を注入し、前記半導体素子が前記樹脂に浸漬され、前記凸部が前記半導体素子と相対する位置となるように、前記基板を前記成型金型に配置し、前記樹脂を固化させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、金属板凸部を有する金属板を備えることにより、金属ワイヤの不良を低減することができる半導体装置、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係る半導体装置の構成を示す断面図
【図２Ａ】実施の形態に係る半導体装置の配線基板の構成を示す上面図
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３Ａ】実施の形態に係る半導体装置の配線基板の構成を示す上面図
【図３Ｂ】図３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図４Ａ】実施の形態に係る半導体装置の金属板の構成を示す上面図
【図４Ｂ】図４ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図
【図５】実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図６】図５の次の工程を示す断面図
【図７】図６の次の工程を示す断面図
【図８】図７の次の工程を示す断面図
【図９】図８の次の工程を示す断面図
【図１０】実施の形態に係る半導体装置の金属板の別の構成を示す斜視図
【図１１】第１の従来の半導体装置の構成を示す断面図
【図１２】第１の従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図１３】図１２の次の工程を示す断面図
【図１４】図１３の次の工程を示す断面図
【図１５】第２の従来の半導体装置の構成を示す断面図
【図１６】第２の従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図１７】図１６の次の工程を示す断面図
【図１８】図１７の次の工程を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の半導体装置およびその半導体装置の製造方法は、上記構成を基本として以下のような種々の態様をとることができる。すなわち、本発明の半導体装置において、前記凸部の体積は、前記半導体素子の体積より大きい構成にすることができる。
【００２３】
また、前記凸部の先端部は、前記金属ワイヤの最大高さより高い位置に配置された構成にすることができる。
【００２４】
また、前記放熱用金属板の凸部は、前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域まで形成されている構成にすることができる。
【００２５】
また、前記凸部の形状は、四角柱状または円柱状である構成にすることができる。
【００２６】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、前記放熱用金属板として、前記凸部の体積が前記半導体素子の体積より大きい放熱用金属板を用いることができる。この方法により、半導体素子が浸る封止樹脂にかかる圧力は、半導体素子外側の封止樹脂に加わる圧力より小さくなり、半導体素子から外側への封止樹脂の移動を制御でき金属ワイヤの変形を制御することができる。
【００２７】
また、前記樹脂封止をする際に、前記凸部の先端部の位置が前記金属ワイヤの最大高さよりも高い位置となる高さまで前記樹脂の厚さを厚くすることができる。この方法により、金属ワイヤが放熱用金属板に接触することを防止することができる。
【００２８】
また、前記放熱用金属板の凸部の領域を前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域に対応するように設定することができる。この方法により、封止樹脂が配線基板と金属ワイヤとの接続領域の外側から内側に向かって流動するようになるため、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００２９】
また、前記放熱用金属板として、前記凸部が四角柱状または円柱状である放熱用金属板を用いることができる。凸部が四角柱状とすることにより、封止樹脂の流動をチップ上の形状に合わせるように凸部を形成することによって、封止樹脂の流動を半導体素子の各辺と直交する方向に流動するよう制御することができる。その結果、不安定な封止樹脂の流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を制御することができる。また、凸部が円柱状とすることにより、封止樹脂の流動を中心方向に対して均等に流動させることができ、不安定な樹脂流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００３０】
以下、本発明の半導体装置およびその製造方法における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成を示す断面図である。半導体装置１は、配線基板２上に半導体素子３が配置され、半導体素子３を封止する封止樹脂９上に金属板１０が配置されて構成されている。
【００３２】
配線基板２は、ガラス繊維、あるいは不繊布からなる繊維にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを含浸させて硬化させたものや、ＢＴレジン、液晶ポリマーを用いたものなど、種々の樹脂を用いて構成することができる。配線基板２は、単層基板であってもよいし、多層基板であってもよい。また、酸化アルミニウム、ガラスまたは石英のいずれか一つで構成された単層もしくは積層のセラミック基板を用いてもよい。配線基板２の厚みは、例えば６０μｍから５００μｍの範囲、好ましくは、１００〜２００μｍである。
【００３３】
半導体基板２には、接着剤により半導体素子３が接着されている。半導体素子３は、表面上に内部回路配線が形成され、内部回路配線と接続した複数の電極端子が内部回路配線の周辺部に配置されている。半導体素子３は、シリコン基材で構成されているが、他の材質のものでもよい。例えば、ゲルマニウムやグラファイトのような単質の元素材料であってもよく、砒化ガリウムや、テルル化亜鉛のような化合物材料であってもよい。半導体素子３の厚みは、２０μｍ〜５００μｍの範囲、好ましくは５０〜１００μｍ程度である。また、半導体素子３のスタック数は、特に制約がなく、１〜２０層であっても良く、好ましくは、１〜１５段であり、スタックの総高さは５ｍｍ以下が望ましい。
【００３４】
半導体素子３を半導体基板２に接着させる接着剤は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂の少なくとも一つを含む有機物と無機物との混合物である。また、接着剤は、導電性または絶縁性のいずれであってもよく、紫外線硬化性樹脂であってもよい。また、ペーストであっても半硬化性のシートであってもよい。
【００３５】
半導体素子３には、複数の電極が形成されている。半導体素子３の電極は、金属ワイヤ５により、配線基板２上に形成された配線用ランド４に電気的に接続されている。金属ワイヤ５の材料として、例えば銅線、アルミニウム線、銀線、金線を用いることができる。金属ワイヤ５のループの高さは、半導体素子３からの４０μｍ〜３００μｍの範囲、好ましくは１２０μｍ程度である。また、金属ワイヤ５の径は１５μｍ〜３０μｍの範囲、好ましくは１８〜２５μｍの程度である。金属ワイヤ５の層数は基本的には制約がなく、好ましくは４段以下である。
【００３６】
配線基板２の配線用ランド４が形成された面（半導体素子実装面）の裏面（電極実装面）には、はんだボール用ランド７が形成されている。配線基板２には、配線基板２を貫通し、配線用ランド４とはんだボール用ランド７とを電気的に接続する貫通ビア６が形成されている。はんだボール用ランド７には、図示しない基板に接続可能なはんだボール８が形成されている。すなわち、はんだボール８は、半導体素子３の電極と電気的に接続されている。
【００３７】
配線基板２の半導体素子実装面には、半導体素子３および金属ワイヤ５を封止するように封止樹脂９が配置されている。封止樹脂９は、例えば、ビフェニル系、フェノール系、ナフタレン系、アントラセン系樹脂の少なくとも一つを含んだ熱硬化性のエポキシ系樹脂である。また、樹脂材料の特性、生産性、品質性を制御するために、例えば、硬化剤（フェノール系硬化剤、酸無水物類、塩基性など）、硬化促進剤（リン系有機高分子物など）、フィラー（溶融シリカ、結晶シリカなど）などの添加物を入れてもよい。封止樹脂の厚みは、１００μｍ〜８００μｍ範囲、好ましくは２００μｍ〜６５０μｍ程度であって、金属ワイヤ５と金属板１０とが接触しない厚さである。
【００３８】
また、封止樹脂９は、固化する前の状態が、顆粒状か、粉末状か、液体状か、タブレット状或はシート状であっても構わないが、顆粒状であることが好ましい。
【００３９】
封止樹脂９上には、金属板平面部１１と金属板平面部１１から凸状に形成された金属板凸部１２とを有する金属板１０が、封止樹脂９の上面全体を覆うように配置されている。金属部凸部１２は、金属板平面部１１に対して、半導体素子３側となるように、半導体素子３の上部を覆っている。さらに、金属部凸部１２は、配線基板２と金属ワイヤ５との接続点を覆う領域にまで形成されていることが好ましい。金属部凸部１２は、半導体素子３の体積より大きいことが好ましい。なお、金属部凸部１２の先端部は、金属ワイヤ５と接触しないように、金属ワイヤ５の最大高さより高い位置に配置されている。
【００４０】
金属板１０は、高熱吸収放出機能を有する均質の金属板、或は混合均質の有機合金板により構成されている。金属板１０の材質としては、例えば一般的に熱伝導性のよい銅・銅合金やアルミニウムなどの金属材、或はアルミナセラミックス、窒化珪素などの有機材料が用いられる。また、封止樹脂９との密着性の向上のため金属表面にメッキを施して使用されることが多い。また、金属板１０の厚みは０．１ｍｍ以上が好ましい。
【００４１】
金属板凸部１２は、エッチングなどによって形成されることが好ましいが、機械的研削などによって形成されてもよい。
【００４２】
以上のような構成により、本実施の形態に係る半導体装置は、封止樹脂９と金属板１０との接触面積が増加するため、封止樹脂９と金属板１０との密着信頼性が増加し、放熱性が向上する。したがって、熱収縮率などの特性の違いによる反り量の違いによっても、封止樹脂９と金属板１０とが剥がれ難い。
【００４３】
次に、半導体装置１の製造方法について説明する。まず、配線基板２を用意する。図２Ａは配線基板２の上面図であり、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。配線基板２には、半導体素子実装面に複数の半導体素子搭載領域２１が形成されている。半導体素子搭載領域２１には、配線パターンおよび配線用ランド４が配置されている。配線基板２には、予め配線用ランド４に接続され、配線基板２を貫通する貫通ビア６が形成されている。また、配線基板２の電極実装面には、貫通ビア６に接続されたはんだボール用ランド７が形成されている。
【００４４】
次に、配線基板２の半導体素子搭載領域２１に半導体素子３を接着剤により接着させる。図３Ａは半導体素子３を搭載した配線基板２の構成を示す上面図であり、図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。次に、半導体素子３の電極と配線用ランド４とを金属ワイヤ５により電気的に接続する。
【００４５】
次に、金属板１０を用意する。図４Ａは金属板１０の構成を示す上面図であり、図４Ｂは図４ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。金属板１０は、配線基板２の半導体素子３が配置されている位置に対応するように、平板の金属平面部１１に複数の金属板凸部１２が形成されて構成されている。
【００４６】
図５〜図９は、金属板１０を用意する工程以降の工程を示す断面図である。次に、図５に示すように、下金型２２上に金属板凸部１２が上を向くように金属板１０を配置する。下金型２２には、真空吸着孔２４が形成されており、真空吸着により金属板１０が下金型２２に吸着されている。このとき、下金型２２は、封止樹脂９の溶融温度以上に設定され、例えば１６５℃〜１８５℃に暖められていることが好ましい。下金型２２は、側面金型２６に対して、図５の上下方向に移動可能に構成され、図示しない装置により上下に移動可能である。次に、真空吸着孔２５が形成された上金型２３を用意する。そして、配線基板２に対して半導体素子３が下側となるように、真空吸着により配線基板２を上金型２３に吸着する。
【００４７】
次に、金属板１０上に顆粒あるいは未硬化の封止樹脂９を下金型２２に投入し、封止樹脂９を溶融させる。封止樹脂９は、高温状態において、固体（半硬化状態）から液体（高温溶融分解状態）を経て、冷却されて最終的に固体（硬化反応凝集状態）に戻ることにより、半導体素子３を封止する。
【００４８】
次に、図６に示すように、側面金型２６が上金型２３と嵌合するように、側面金型２６および下金型２２を移動させ、側面金型２６と上金型２３とを完全に締め付けて、その後型内を減圧状態にする。次に、側面金型２６に対して、下金型２２を図示しないモータ等により上方向に移動させて封止樹脂９を圧縮する。これにより封止樹脂が成形時の厚みとなる。このとき、真空吸着孔２４、２５から真空吸着を行うことによって、図示しない下金型２２と側面金型２６との間の微小なギャップ通じて型内雰囲気は減圧状態となる。型内雰囲気は減圧状態となることにより、封止樹脂内の気泡を消失させることができる。この減圧状態になるとき、封止樹脂９の流動が起こるが、一般に樹脂は密度が大きいほうから小さいほうに移動する。
【００４９】
従来の手法（上記第１の従来の半導体装置）では、金属板がないため、下金型に搬送された樹脂量はどの位置でも同じになる。したがって上記半導体素子の体積の分だけ半導体素子上の樹脂密度は高くなる。その結果、封止樹脂の流動は半導体素子上から外側に向かって流動する。金属ワイヤが半導体素子上から外側に向かって接合されているため、封止樹脂の流動が無秩序に起こり、その結果金属ワイヤが変形する。
【００５０】
本実施の形態では、金属板１０に金属板凸部１２が形成されていることによって、下金型に搬送される樹脂量は、金属板凸部１２上で他の領域に比べて少なくなる。その結果、半導体素子３が浸漬される封止樹脂９の密度が小さくなり、半導体素子外部の樹脂密度と同じもしくは小さくなる。その結果、封止樹脂９の半導体素子３上から外側への流動がなくなり、金属ワイヤ５の変形が抑制される。
【００５１】
そして、封止樹脂９が完全に固化する時間が経過した後、図７に示すように、下金型２２および上金型２３を配線基板２から取り外し、図８に示すように上下を反転させる。次に、図９に示すように、はんだボール用ランド７上にはんだボール８を形成する。最後に、ダイシング分割機器により、半導体素子３に対応する領域ごとに金属板１０、封止樹脂９を含む配線基板２を切断することにより、図１に示す半導体装置１が完成する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置は、封止樹脂と放熱性金属板を一括成型しても、封止樹脂の流動を抑制することができる。その結果、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離するなどの不良の発生を抑制することができる。したがって、生産プロセスの短縮、使用材料の低減、ワイヤ変形の減少による高歩留まりによる生産性の向上およびコストの削減が可能となる。
【００５３】
また、金属板に金属板凸部を形成することにより、金属板と封止樹脂との密着性が向上して半導体装置の高信頼性が得られる。
【００５４】
本実施の形態に係る半導体装置において、金属板凸部１２を四角柱状にする構成について説明した。この構成により、封止樹脂の流動をチップ上の形状に合わせるように金属板凸部を形成することによって、封止樹脂の流動を半導体素子の各辺と直交する方向に流動するよう制御することができる。その結果、不安定な封止樹脂の流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を制御することができる。
【００５５】
また、金属板凸部１２を図１０の斜視図に示すように、円柱状にすることもできる。この構成によって、封止樹脂の流動を中心方向に対して均等に流動させることができ、不安定な樹脂流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００５６】
また、金属板凸部は、四角柱状、円柱状に限定されず、例えば半球状あるいは円錐または四角錐のような形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、生産プロセスの短縮、使用材料の低減、生産性の向上およびコストの削減が可能となり、金属板の構造による樹脂との密着性の向上による高信頼性、かつワイヤ変形の減少による高歩留まりとすることができる効果を有し、安価な半導体装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 半導体装置
２ 配線基板
３ 半導体素子
４ 配線用ランド
５ 金属ワイヤ
６ 貫通ビア
７ はんだボール用ランド
８ はんだボール
９ 封止樹脂
１０ 金属板
１１ 金属板平面部
１２ 金属板凸部
２１ 半導体素子搭載領域
２２ 下金型
２３ 上金型
２４、２５ 真空吸着孔
２６ 側面金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、一括成型法を用いて形成された半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタル化の進展により情報処理装置の高度化、高速化、小型化が求められている。それに伴って半導体パッケージへの高密度実装が求められている。
【０００３】
高密度実装における封止工法の一つである一括成型法は、配線基板上に搭載された複数の半導体素子を封止樹脂により封止した後、単一の半導体素子に対応するように切断することで半導体装置を製造する方法である。一般的な封止方式の場合では、樹脂の利用率が少なく、また、一度の封止により製造できる個数が限られる。これに対して、一括成型法では、樹脂の利用率が高く、また、一度の成型により成型できる個数が大幅に増加するため、半導体装置の製造コストを低減することが可能となる、という優れた利点を有している。
【０００４】
半導体素子は、高密度でワイヤが配線され、その後にモールドされることが一般的である。モールド成型時には、特に一括成型法において、樹脂流動を制御し、ワイヤ変形を制御することが求められる。また、情報量の増加により高出力化による発熱量の増大が予想されるがパッケージ構造による高放熱性も必要となる。
【０００５】
図１１は、第１の従来の半導体装置１０１ａの構成を示す断面図である。配線基板１０２に半導体素子１０３が配置されている。半導体素子１０３の電極は、金属ワイヤ１０５により配線基板１０２の配線用ランド１０４と電気的に接続されている。配線用ランド１０４は、配線基板１０２中のビア１０６、はんだボール用ランド１０７を介してはんだボール１０８に接続されている。はんだボール１０８は、図示しない基板に接続可能である。
【０００６】
半導体素子１０３および金属ワイヤ１０５は、封止樹脂１０９により封止されている。半導体素子１０３上の封止樹脂１０９表面上には、金属板１１０が配置されている。金属板１１０は、半導体素子１０３から生じた熱を放熱しやすくする。
【０００７】
以下、第１の従来の半導体装置の製造方法について説明する。図１２〜１４は、第１の従来の一括成型法による半導体装置１０１ａの製造工程を示す断面図である。まず、図１２に示すように、下金型１２２に液状の封止樹脂１０９を注入する。次に、上金型１２３に半導体素子１０３が複数配置された配線基板１０２を取り付ける。次に、図１３に示すように、そして、上金型１２３と下金型１２２とを当接させて、半導体素子１０３を封止樹脂１０９に浸漬する。次に、封止樹脂１０９を固化させることにより、配線基板１０２に封止樹脂１０９を固定させる。
【０００８】
次に、図１４に示すように、上金型１２３を下金型１２２から取り外し、配線基板１０２を上金型１２３から取り外す。次に、配線基板１０２の上下を反転させて、各半導体素子１０３上の封止樹脂１０９上に金属板１１０を接着剤により貼り付ける。次に、はんだボール用ランド１０７にはんだボール１０８を形成する。最後に、封止樹脂１０９を含めて配線基板１０２を半導体素子１０３ごとに切り取ることにより、図１１に示す複数の半導体装置１０１ａが一括で製造される。
【０００９】
金属板、封止樹脂、配線基板は、熱膨張率、吸湿率、粘弾性率などの特性が大きく異なっている。このため、半導体装置において、高温条件下での組立時に残留された応力により、反りが発生する。したがって、第１の従来の半導体装置１０１ａの金属板１１０が封止樹脂１０９から剥がれやすくなり、金属板の密着信頼性が低下する。
【００１０】
この問題を解決する半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１５は、特許文献１に示された第２の従来の半導体装置１０１ｂの構成を示す断面図である。第２の従来の半導体装置１０１ｂにおいて、第１の従来の半導体装置１０１ａにおける金属板１１０が封止樹脂の凹部に嵌め込まれた構成である以外は第１の従来の半導体装置１０１ａと同様である。
【００１１】
以下、第２の従来の半導体装置の製造方法について説明する。図１６〜１８は、第２の従来の一括成型法による半導体装置の製造工程を示す断面図である。まず、図１６に示すように、下金型１２２に金属板１１０を複数配置する。次に、図１７に示すように、上金型１２３に半導体素子１０３が複数配置された配線基板１０２を取り付ける。次に、金属板１１０が半導体素子１０３の真下に位置するように上金型１２３と下金型１２２とを当接させる。
【００１２】
次に、図１８に示すように、上金型１２３と下金型１２２との間に封止樹脂１０９を注入する。次に、封止樹脂１０９を固化させることにより、配線基板１０２に封止樹脂１０９を固定させるとともに、封止樹脂１０９に金属板１１０を固定する。次に、配線基板１０２を上金型１２３、下金型１２２から取り外し、配線基板１０２の上下を反転させる。次に、はんだボール用ランド１０７にはんだボール１０８を形成する。最後に、封止樹脂１０９を含めて配線基板１０２を半導体素子１０３ごとに切り取ることにより、図１５に示す複数の半導体装置１０１ｂが一括で製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２９４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のような、一括封止され、樹脂上面に金属板が設けられた半導体装置には、以下の問題があることを見出した。
【００１５】
まず、第一に、金属配線の不良が発生するおそれがあることである。第１の従来の半導体装置の製造工程では、半導体素子が配線基板から凸状となるように配置されているため、半導体素子を封止樹脂に浸漬する際に、封止樹脂の圧力は半導体素子が搭載されている領域で高くなり、半導体素子が搭載されていない領域へ封止樹脂が流動する。この封止樹脂の流動は、事前に予測できない挙動を示すことから予期せぬ金属ワイヤの変形を引き起こす可能性がある。その結果、金属ワイヤが変形され、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離して不良が発生するおそれがある。
【００１６】
また、第２の従来の半導体装置の製造工程では、上金型と下金型との間に封止樹脂を注入する際に、封止樹脂が流動することによって金属ワイヤが変形され、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離して不良が発生するおそれがある。
【００１７】
本発明は、金属ワイヤの不良を低減することができる半導体装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の半導体装置は、接続端子（配線用ランド）を有する基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子と前記接続端子とを接続する金属ワイヤと、前記半導体素子および前記金属ワイヤを封止する封止樹脂とを備える。上記課題を解決するために、前記封止樹脂の表面に配置された放熱用金属板を備え、前記放熱用金属板は、前記半導体素子と相対する位置に凸部を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、上記課題を解決するために、接続端子を有する基板上に半導体素子を配置し、前記半導体素子と前記接続端子とを金属ワイヤにより接続し、成型金型に前記凸部を有する放熱用金属板を配置し、前記放熱用金属板の凸部が形成された側に樹脂を注入し、前記半導体素子が前記樹脂に浸漬され、前記凸部が前記半導体素子と相対する位置となるように、前記基板を前記成型金型に配置し、前記樹脂を固化させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、金属板凸部を有する金属板を備えることにより、金属ワイヤの不良を低減することができる半導体装置、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係る半導体装置の構成を示す断面図
【図２Ａ】実施の形態に係る半導体装置の配線基板の構成を示す上面図
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３Ａ】実施の形態に係る半導体装置の配線基板の構成を示す上面図
【図３Ｂ】図３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図４Ａ】実施の形態に係る半導体装置の金属板の構成を示す上面図
【図４Ｂ】図４ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図
【図５】実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図６】図５の次の工程を示す断面図
【図７】図６の次の工程を示す断面図
【図８】図７の次の工程を示す断面図
【図９】図８の次の工程を示す断面図
【図１０】実施の形態に係る半導体装置の金属板の別の構成を示す斜視図
【図１１】第１の従来の半導体装置の構成を示す断面図
【図１２】第１の従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図１３】図１２の次の工程を示す断面図
【図１４】図１３の次の工程を示す断面図
【図１５】第２の従来の半導体装置の構成を示す断面図
【図１６】第２の従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【図１７】図１６の次の工程を示す断面図
【図１８】図１７の次の工程を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の半導体装置およびその半導体装置の製造方法は、上記構成を基本として以下のような種々の態様をとることができる。すなわち、本発明の半導体装置において、前記凸部の体積は、前記半導体素子の体積より大きい構成にすることができる。
【００２３】
また、前記凸部の先端部は、前記金属ワイヤの最大高さより高い位置に配置された構成にすることができる。
【００２４】
また、前記放熱用金属板の凸部は、前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域まで形成されている構成にすることができる。
【００２５】
また、前記凸部の形状は、四角柱状または円柱状である構成にすることができる。
【００２６】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、前記放熱用金属板として、前記凸部の体積が前記半導体素子の体積より大きい放熱用金属板を用いることができる。この方法により、半導体素子が浸る封止樹脂にかかる圧力は、半導体素子外側の封止樹脂に加わる圧力より小さくなり、半導体素子から外側への封止樹脂の移動を制御でき金属ワイヤの変形を制御することができる。
【００２７】
また、前記樹脂封止をする際に、前記凸部の先端部の位置が前記金属ワイヤの最大高さよりも高い位置となる高さまで前記樹脂の厚さを厚くすることができる。この方法により、金属ワイヤが放熱用金属板に接触することを防止することができる。
【００２８】
また、前記放熱用金属板の凸部の領域を前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域に対応するように設定することができる。この方法により、封止樹脂が配線基板と金属ワイヤとの接続領域の外側から内側に向かって流動するようになるため、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００２９】
また、前記放熱用金属板として、前記凸部が四角柱状または円柱状である放熱用金属板を用いることができる。凸部が四角柱状とすることにより、封止樹脂の流動をチップ上の形状に合わせるように凸部を形成することによって、封止樹脂の流動を半導体素子の各辺と直交する方向に流動するよう制御することができる。その結果、不安定な封止樹脂の流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を制御することができる。また、凸部が円柱状とすることにより、封止樹脂の流動を中心方向に対して均等に流動させることができ、不安定な樹脂流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００３０】
以下、本発明の半導体装置およびその製造方法における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成を示す断面図である。半導体装置１は、配線基板２上に半導体素子３が配置され、半導体素子３を封止する封止樹脂９上に金属板１０が配置されて構成されている。
【００３２】
配線基板２は、ガラス繊維、あるいは不繊布からなる繊維にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを含浸させて硬化させたものや、ＢＴレジン、液晶ポリマーを用いたものなど、種々の樹脂を用いて構成することができる。配線基板２は、単層基板であってもよいし、多層基板であってもよい。また、酸化アルミニウム、ガラスまたは石英のいずれか一つで構成された単層もしくは積層のセラミック基板を用いてもよい。配線基板２の厚みは、例えば６０μｍから５００μｍの範囲、好ましくは、１００〜２００μｍである。
【００３３】
半導体基板２には、接着剤により半導体素子３が接着されている。半導体素子３は、表面上に内部回路配線が形成され、内部回路配線と接続した複数の電極端子が内部回路配線の周辺部に配置されている。半導体素子３は、シリコン基材で構成されているが、他の材質のものでもよい。例えば、ゲルマニウムやグラファイトのような単質の元素材料であってもよく、砒化ガリウムや、テルル化亜鉛のような化合物材料であってもよい。半導体素子３の厚みは、２０μｍ〜５００μｍの範囲、好ましくは５０〜１００μｍ程度である。また、半導体素子３のスタック数は、特に制約がなく、１〜２０層であっても良く、好ましくは、１〜１５段であり、スタックの総高さは５ｍｍ以下が望ましい。
【００３４】
半導体素子３を半導体基板２に接着させる接着剤は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂の少なくとも一つを含む有機物と無機物との混合物である。また、接着剤は、導電性または絶縁性のいずれであってもよく、紫外線硬化性樹脂であってもよい。また、ペーストであっても半硬化性のシートであってもよい。
【００３５】
半導体素子３には、複数の電極が形成されている。半導体素子３の電極は、金属ワイヤ５により、配線基板２上に形成された配線用ランド４に電気的に接続されている。金属ワイヤ５の材料として、例えば銅線、アルミニウム線、銀線、金線を用いることができる。金属ワイヤ５のループの高さは、半導体素子３からの４０μｍ〜３００μｍの範囲、好ましくは１２０μｍ程度である。また、金属ワイヤ５の径は１５μｍ〜３０μｍの範囲、好ましくは１８〜２５μｍの程度である。金属ワイヤ５の層数は基本的には制約がなく、好ましくは４段以下である。
【００３６】
配線基板２の配線用ランド４が形成された面（半導体素子実装面）の裏面（電極実装面）には、はんだボール用ランド７が形成されている。配線基板２には、配線基板２を貫通し、配線用ランド４とはんだボール用ランド７とを電気的に接続する貫通ビア６が形成されている。はんだボール用ランド７には、図示しない基板に接続可能なはんだボール８が形成されている。すなわち、はんだボール８は、半導体素子３の電極と電気的に接続されている。
【００３７】
配線基板２の半導体素子実装面には、半導体素子３および金属ワイヤ５を封止するように封止樹脂９が配置されている。封止樹脂９は、例えば、ビフェニル系、フェノール系、ナフタレン系、アントラセン系樹脂の少なくとも一つを含んだ熱硬化性のエポキシ系樹脂である。また、樹脂材料の特性、生産性、品質性を制御するために、例えば、硬化剤（フェノール系硬化剤、酸無水物類、塩基性など）、硬化促進剤（リン系有機高分子物など）、フィラー（溶融シリカ、結晶シリカなど）などの添加物を入れてもよい。封止樹脂の厚みは、１００μｍ〜８００μｍ範囲、好ましくは２００μｍ〜６５０μｍ程度であって、金属ワイヤ５と金属板１０とが接触しない厚さである。
【００３８】
また、封止樹脂９は、固化する前の状態が、顆粒状か、粉末状か、液体状か、タブレット状或はシート状であっても構わないが、顆粒状であることが好ましい。
【００３９】
封止樹脂９上には、金属板平面部１１と金属板平面部１１から凸状に形成された金属板凸部１２とを有する金属板１０が、封止樹脂９の上面全体を覆うように配置されている。金属部凸部１２は、金属板平面部１１に対して、半導体素子３側となるように、半導体素子３の上部を覆っている。さらに、金属部凸部１２は、配線基板２と金属ワイヤ５との接続点を覆う領域にまで形成されていることが好ましい。金属部凸部１２は、半導体素子３の体積より大きいことが好ましい。なお、金属部凸部１２の先端部は、金属ワイヤ５と接触しないように、金属ワイヤ５の最大高さより高い位置に配置されている。
【００４０】
金属板１０は、高熱吸収放出機能を有する均質の金属板、或は混合均質の有機合金板により構成されている。金属板１０の材質としては、例えば一般的に熱伝導性のよい銅・銅合金やアルミニウムなどの金属材、或はアルミナセラミックス、窒化珪素などの有機材料が用いられる。また、封止樹脂９との密着性の向上のため金属表面にメッキを施して使用されることが多い。また、金属板１０の厚みは０．１ｍｍ以上が好ましい。
【００４１】
金属板凸部１２は、エッチングなどによって形成されることが好ましいが、機械的研削などによって形成されてもよい。
【００４２】
以上のような構成により、本実施の形態に係る半導体装置は、封止樹脂９と金属板１０との接触面積が増加するため、封止樹脂９と金属板１０との密着信頼性が増加し、放熱性が向上する。したがって、熱収縮率などの特性の違いによる反り量の違いによっても、封止樹脂９と金属板１０とが剥がれ難い。
【００４３】
次に、半導体装置１の製造方法について説明する。まず、配線基板２を用意する。図２Ａは配線基板２の上面図であり、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。配線基板２には、半導体素子実装面に複数の半導体素子搭載領域２１が形成されている。半導体素子搭載領域２１には、配線パターンおよび配線用ランド４が配置されている。配線基板２には、予め配線用ランド４に接続され、配線基板２を貫通する貫通ビア６が形成されている。また、配線基板２の電極実装面には、貫通ビア６に接続されたはんだボール用ランド７が形成されている。
【００４４】
次に、配線基板２の半導体素子搭載領域２１に半導体素子３を接着剤により接着させる。図３Ａは半導体素子３を搭載した配線基板２の構成を示す上面図であり、図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。次に、半導体素子３の電極と配線用ランド４とを金属ワイヤ５により電気的に接続する。
【００４５】
次に、金属板１０を用意する。図４Ａは金属板１０の構成を示す上面図であり、図４Ｂは図４ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。金属板１０は、配線基板２の半導体素子３が配置されている位置に対応するように、平板の金属平面部１１に複数の金属板凸部１２が形成されて構成されている。
【００４６】
図５〜図９は、金属板１０を用意する工程以降の工程を示す断面図である。次に、図５に示すように、下金型２２上に金属板凸部１２が上を向くように金属板１０を配置する。下金型２２には、真空吸着孔２４が形成されており、真空吸着により金属板１０が下金型２２に吸着されている。このとき、下金型２２は、封止樹脂９の溶融温度以上に設定され、例えば１６５℃〜１８５℃に暖められていることが好ましい。下金型２２は、側面金型２６に対して、図５の上下方向に移動可能に構成され、図示しない装置により上下に移動可能である。次に、真空吸着孔２５が形成された上金型２３を用意する。そして、配線基板２に対して半導体素子３が下側となるように、真空吸着により配線基板２を上金型２３に吸着する。
【００４７】
次に、金属板１０上に顆粒あるいは未硬化の封止樹脂９を下金型２２に投入し、封止樹脂９を溶融させる。封止樹脂９は、高温状態において、固体（半硬化状態）から液体（高温溶融分解状態）を経て、冷却されて最終的に固体（硬化反応凝集状態）に戻ることにより、半導体素子３を封止する。
【００４８】
次に、図６に示すように、側面金型２６が上金型２３と嵌合するように、側面金型２６および下金型２２を移動させ、側面金型２６と上金型２３とを完全に締め付けて、その後型内を減圧状態にする。次に、側面金型２６に対して、下金型２２を図示しないモータ等により上方向に移動させて封止樹脂９を圧縮する。これにより封止樹脂が成形時の厚みとなる。このとき、真空吸着孔２４、２５から真空吸着を行うことによって、図示しない下金型２２と側面金型２６との間の微小なギャップ通じて型内雰囲気は減圧状態となる。型内雰囲気は減圧状態となることにより、封止樹脂内の気泡を消失させることができる。この減圧状態になるとき、封止樹脂９の流動が起こるが、一般に樹脂は密度が大きいほうから小さいほうに移動する。
【００４９】
従来の手法（上記第１の従来の半導体装置）では、金属板がないため、下金型に搬送された樹脂量はどの位置でも同じになる。したがって上記半導体素子の体積の分だけ半導体素子上の樹脂密度は高くなる。その結果、封止樹脂の流動は半導体素子上から外側に向かって流動する。金属ワイヤが半導体素子上から外側に向かって接合されているため、封止樹脂の流動が無秩序に起こり、その結果金属ワイヤが変形する。
【００５０】
本実施の形態では、金属板１０に金属板凸部１２が形成されていることによって、下金型に搬送される樹脂量は、金属板凸部１２上で他の領域に比べて少なくなる。その結果、半導体素子３が浸漬される封止樹脂９の密度が小さくなり、半導体素子外部の樹脂密度と同じもしくは小さくなる。その結果、封止樹脂９の半導体素子３上から外側への流動がなくなり、金属ワイヤ５の変形が抑制される。
【００５１】
そして、封止樹脂９が完全に固化する時間が経過した後、図７に示すように、下金型２２および上金型２３を配線基板２から取り外し、図８に示すように上下を反転させる。次に、図９に示すように、はんだボール用ランド７上にはんだボール８を形成する。最後に、ダイシング分割機器により、半導体素子３に対応する領域ごとに金属板１０、封止樹脂９を含む配線基板２を切断することにより、図１に示す半導体装置１が完成する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置は、封止樹脂と放熱性金属板を一括成型しても、封止樹脂の流動を抑制することができる。その結果、金属ワイヤ間がショートし、あるいは金属ワイヤが脱離するなどの不良の発生を抑制することができる。したがって、生産プロセスの短縮、使用材料の低減、ワイヤ変形の減少による高歩留まりによる生産性の向上およびコストの削減が可能となる。
【００５３】
また、金属板に金属板凸部を形成することにより、金属板と封止樹脂との密着性が向上して半導体装置の高信頼性が得られる。
【００５４】
本実施の形態に係る半導体装置において、金属板凸部１２を四角柱状にする構成について説明した。この構成により、封止樹脂の流動をチップ上の形状に合わせるように金属板凸部を形成することによって、封止樹脂の流動を半導体素子の各辺と直交する方向に流動するよう制御することができる。その結果、不安定な封止樹脂の流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を制御することができる。
【００５５】
また、金属板凸部１２を図１０の斜視図に示すように、円柱状にすることもできる。この構成によって、封止樹脂の流動を中心方向に対して均等に流動させることができ、不安定な樹脂流動を抑制でき、金属ワイヤの変形を抑制することができる。
【００５６】
また、金属板凸部は、四角柱状、円柱状に限定されず、例えば半球状あるいは円錐または四角錐のような形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、生産プロセスの短縮、使用材料の低減、生産性の向上およびコストの削減が可能となり、金属板の構造による樹脂との密着性の向上による高信頼性、かつワイヤ変形の減少による高歩留まりとすることができる効果を有し、安価な半導体装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 半導体装置
２ 配線基板
３ 半導体素子
４ 配線用ランド
５ 金属ワイヤ
６ 貫通ビア
７ はんだボール用ランド
８ はんだボール
９ 封止樹脂
１０ 金属板
１１ 金属板平面部
１２ 金属板凸部
２１ 半導体素子搭載領域
２２ 下金型
２３ 上金型
２４、２５ 真空吸着孔
２６ 側面金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子を有する基板と、
前記基板上に配置された半導体素子と、
前記半導体素子と前記接続端子とを接続する金属ワイヤと、
前記半導体素子および前記金属ワイヤを封止する封止樹脂とを備えた半導体装置において、
前記封止樹脂の表面に配置された放熱用金属板を備え、
前記放熱用金属板は、前記半導体素子と相対する位置に凸部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記凸部の体積は、前記半導体素子の体積より大きい請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸部の先端部は、前記金属ワイヤの最大高さより高い位置に配置された請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱用金属板の凸部は、前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域まで形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記凸部の形状は、四角柱状または円柱状である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
接続端子を有する基板上に半導体素子を配置し、
前記半導体素子と前記接続端子とを金属ワイヤにより接続し、
成型金型に前記凸部を有する放熱用金属板を配置し、
前記放熱用金属板の凸部が形成された側に樹脂を注入し、
前記半導体素子が前記樹脂に浸漬され、前記凸部が前記半導体素子と相対する位置となるように、前記基板を前記成型金型に配置し、
前記樹脂を固化させる半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記放熱用金属板として、前記凸部の体積が前記半導体素子の体積より大きい放熱用金属板を用いる請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂封止をする際に、前記凸部の先端部の位置が前記金属ワイヤの最大高さよりも高い位置となる高さまで前記樹脂の厚さを厚くする請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記放熱用金属板の凸部の領域を前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域に対応するように設定する請求項６〜８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記放熱用金属板として、前記凸部が四角柱状または円柱状である放熱用金属板を用いる請求項６〜９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
接続端子を有する基板と、
前記基板上に配置された半導体素子と、
前記半導体素子と前記接続端子とを接続する金属ワイヤと、
前記半導体素子および前記金属ワイヤを封止する封止樹脂とを備えた半導体装置において、
前記封止樹脂の表面に配置された放熱用金属板を備え、
前記放熱用金属板は、前記半導体素子と相対する位置に凸部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記凸部の体積は、前記半導体素子の体積より大きい請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸部の先端部は、前記金属ワイヤの最大高さより高い位置に配置された請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱用金属板の凸部は、前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域まで形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記凸部の形状は、四角柱状または円柱状である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
接続端子を有する基板上に半導体素子を配置し、
前記半導体素子と前記接続端子とを金属ワイヤにより接続し、
成型金型に前記凸部を有する放熱用金属板を配置し、
前記放熱用金属板の凸部が形成された側に樹脂を注入し、
前記半導体素子が前記樹脂に浸漬され、前記凸部が前記半導体素子と相対する位置となるように、前記基板を前記成型金型に配置し、
前記樹脂を固化させる半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記放熱用金属板として、前記凸部の体積が前記半導体素子の体積より大きい放熱用金属板を用いる請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂封止をする際に、前記凸部の先端部の位置が前記金属ワイヤの最大高さよりも高い位置となる高さまで前記樹脂の厚さを厚くする請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記放熱用金属板の凸部の領域を前記接続端子と前記金属ワイヤとの接続点を覆う領域に対応するように設定する請求項６〜８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記放熱用金属板として、前記凸部が四角柱状または円柱状である放熱用金属板を用いる請求項６〜９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【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２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【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】
【公開番号】特開２０１１−２２８５４０（Ｐ２０１１−２２８５４０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８１０２（Ｐ２０１０−９８１０２）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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