半導体装置及び半導体装置の製造方法
【課題】半導体素子の周囲を電磁シールドする。
【解決手段】半導体装置は、基板と、電極が形成されている表面が基板の方向を向くように基板の上に設置された半導体素子と、基板の上に設置されたチップコンデンサと、半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備える。
【解決手段】半導体装置は、基板と、電極が形成されている表面が基板の方向を向くように基板の上に設置された半導体素子と、基板の上に設置されたチップコンデンサと、半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスの高速化や高周波数化に伴い、半導体パッケージには放熱性の向上や電源電圧の安定した供給が求められる。従来のパッケージは、熱伝導の良い放熱板でパッケージを封止し、且つ半導体素子を熱伝導材で接続する構造を取ることによって放熱性を高めている。また、従来のパッケージは、安定した電源電圧供給を実現するために、多くのチップコンデンサを基板上に配置した構造を取っている。
【０００３】
このような特性向上のために、基板上に多数の受動部品や部材を配置する必要性が求められながら、反面パッケージの小型化や薄型化も求められている。また、更なる高周波数への対応として、電磁ノイズ放射低減や外部からの電磁ノイズによる誤動作の防止も必要になる。一般的には放熱板と基板とを電気的に接続して半導体素子の周囲をシールドすることが知られている。しかし、基板上の限られたエリアの中で、基板上に導電材等で接続するためのエリアを新たに設け、基板内の配線を行うことは困難であり、また、導電材や接続材の材料費も余計にかかってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３８３４０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２４２４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２１０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件は、効率よく半導体素子を電磁シールドすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本件の一観点による半導体装置は、基板と、電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備える。
【０００７】
本件の一観点による半導体装置の製造方法は、チップコンデンサを基板に設置する工程と、電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本件によれば、効率よく半導体素子を電磁シールドすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１の（Ａ）は、配線基板１の上面図である。図１の（Ｂ）は、配線基板１の部分拡大図である。図１の（Ｃ）は、図１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図２】図２の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図３】図３の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図４】図４の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図５】図５の（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図６】図６の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図７】図７の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図８】図８は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させた場合の半導体装置の断面図である。
【図９】図９は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分に導電性接着剤２５を塗布した場合の半導体装置の断面図である。
【図１０】図１０は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の断面図である。
【図１１】チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも高い場合の半導体装置の断面図である。
【図１２】チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも低い場合の半導体装置の断面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）は、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置した場合の半導体装置の上面図である。図１３の（Ｂ）は、図１３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０をし、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１４の（Ｃ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図１５の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１５の（Ｃ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１６】図１６の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図１６の（Ｂ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１６の（Ｃ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａの（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図１７Ａの（Ｂ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１７Ａの（Ｃ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂの（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成し、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の上面図である。図１７Ｂの（Ｂ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１７Ｂの（Ｃ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１８】図１８の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１８の（Ｃ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１９】図１９の（Ａ）は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図１９の（Ｂ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１９の（Ｃ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図２０】図２０の（Ａ）は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の上面図である。図２０の（Ｂ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図２０の（Ｃ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図２１】図２１の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２１の（Ｂ）は、図２１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２２】図２２の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２２の（Ｂ）は、図２２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２３】図２３の（Ａ）は、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。図２３の（Ｂ）は、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。
【図２４】図２４の（Ａ）は、導電材２０の量が所定量より多い場合の半導体装置の断面図である。図２４の（Ｂ）は、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される場合の半導体装置の断面図である。
【図２５】図２５の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１の下面図である。図２５の（Ｂ）は、図２５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図２６】図２６の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｂ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｃ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の部分拡大図である。
【図２７】図２７の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成した場合の放熱板２１の下面図である。図２７の（Ｂ）は、図２７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図２８】図２８の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図２８の（Ｂ）は、図２８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２９】図２９の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１と配線基板１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図２９の（Ｂ）は、図２９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３０】図３０の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１の下面図である。図３０の（Ｂ）は、図３０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図３１】図３１の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３１の（Ｂ）は、図３１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３２】図３２の（Ａ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３２の（Ｂ）は、図３２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３３】図３３の（Ａ）は、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３３の（Ｂ）は、図３３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３４】図３４の（Ａ）は、チップコンデンサ７０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３４の（Ｂ）は、図３４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３５】図３５の（Ａ）は、チップコンデンサ８０の下面に形成された端子電極８２を有するチップコンデンサ８０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３５の（Ｂ）は、図３５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３６】図３６の（Ａ）は、チップコンデンサ８０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３６の（Ｂ）は、図３６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３７】図３７の（Ａ）は、四角形状の導電材２０の上面図である。図３７の（Ｂ）は、導電材２０の外周部分を突起形状に変形した場合の導電材２０の上面図である。
【図３８】図３８の（Ａ）は、外周部分を突起形状に変形した導電材２０を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３８の（Ｂ）は、図３８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３９】図３９の（Ａ）は、導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３９の（Ｂ）は、図３９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４０】図４０の（Ａ）は、小型化した放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４０の（Ｂ）は、図４０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４１】図４１の（Ａ）は、突起部９１が形成された放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４１の（Ｂ）は、図４１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４２】図４２の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４２の（Ｂ）は、図４２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４３】図４３の（Ａ）は、絶縁部９２が設けられた放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４３の（Ｂ）は、図４３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４４】図４４の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４４の（Ｂ）は、図４４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４５】図４５の（Ａ）は、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４５の（Ｂ）は、図４５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４６】図４６の（Ａ）は、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、電子部品１００を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４６の（Ｂ）は、図４６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４７】図４７の（Ａ）から（Ｄ）は、実施例１６に係る半導体装置の断面図である。
【図４８】図４８の（Ａ）から（Ｄ）は、実施例１６に係る半導体装置の断面図である。
【図４９】図４９の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の配置を変更した場合の半導体装置の上面図である。図４９の（Ｂ）は、四角形状の導電材２０の外周部分の各辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）に係る半導体装置及びその製造方法について実施例を挙げて説明する。以下の実施例の構成は例示であり、本実施形態は実施例の構成に限定されない。
【実施例１】
【００１１】
実施例１に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。まず、図１に示すように、配線基板１を用意する。配線基板１は、例えば、アルミナ基板などのセラミック基板又はビルドアップ基板などの有機基板等である。図１の（Ａ）は、配線基板１の上面図である。図１の（Ｂ）は、配線基板１の部分拡大図である。図１の（Ｃ）は、図１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。配線基板１の実装面には、半導体素子の電極等と接合するための電極パッド２と、コンデンサの電極等と接合するための電極パッド３及び電極パッド４とが形成されている。電極パッド２は、半導体素子の設置領域５に複数形成されている。配線基板１の背面には、ハンダボール等を接合するための電極パッド６が形成されている。
【００１２】
配線基板１は、グランド層と、電源層とを有している。グランド層には、グランド配線７が形成され、電源層には、電源配線が形成されている。グランド配線７には、電極パッド３が接続されている。また、グランド配線７には、電極パッド２の一部及び電極パッド６の一部が接続されている。電源配線には、電極パッド４が接続されている。また、電源配線には、電極パッド２の一部及び電極パッド６の一部が接続されている。図１では、グランド層、電源層及び電源配線の図示は省略している。
【００１３】
次に、図２に示すように、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。例えば、印刷マスクを用いてハンダペーストを印刷することにより、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図２の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【００１４】
そして、図３に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を配置する。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図３の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図３に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的
に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。また、図３に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３が半導体素子の設置領域５の方向を向くように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。
【００１５】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、ハンダ１０及びハンダ１１が溶融し、ハンダ１０が電極パッド３及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、ハンダ１０を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【００１６】
次に、図４に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。半導体素子の１５の表面にはバンプ（電極）１６が形成されており、半導体素子１５の表面の反対面である背面には金属膜１７が形成されている。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。すなわち、半導体素子１５の表面と配線基板１の実装面とが向かい合うように、半導体素子１５を配線基板１に配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。次いで、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。
【００１７】
図４の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図４の（Ａ）において、半導体素子１５の上に金属膜１７が形成されているので、符号１５は（）内に示した。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図４に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【００１８】
そして、図５に示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図５の（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。アンダーフィル樹脂１８の充填は、例えば、ディスペンサから半導体素子１５の周囲にアンダーフィル樹脂１８を供給することにより行われる。次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。
【００１９】
そして、図６に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。図６の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。導電材２０は、導電性、熱伝導性及び加工性が良い材料を用いることが好ましい。例えば、導電材２０としてハンダペーストやハンダペレット等を用いてもよく、ハンダは、例えば、インジウム（Ｉｎ）及び銀（Ａｇ）を主成分とするインジウム−銀（Ｉｎ−Ａｇ）ハンダである。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接触している。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分の一部がチ
ップコンデンサ１２の端子電極１３に接触している。
【００２０】
チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．６００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。
【００２１】
次いで、図７に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置する。図７の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。放熱板２１は、熱伝導性（放熱性）の良い材料を用いる。放熱板２１として、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＳｉＣ、ＡｌＣ等の金属板を用いてもよい。放熱板２１は、凹形状に加工されており、放熱板２１の凹部２２の中央部分には金属膜２３が形成されている。金属膜２３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）を用いた無電界メッキを行うことにより形成される。放熱板２１の凹部２２の突起部分には、接着剤２４が設けられている。すなわち、放熱板２１の一方面のうち配線基板１と接触する部分に接着剤２４が設けられている。接着剤２４として、例えば、絶縁性のテープ状接着剤（ＡＰＡＳ１５９２、住友スリーエム株式会社製）を用いてもよい。
【００２２】
次に、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行う。そして、図８に示すように、導電材２０の上に放熱板２１を配置し、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させる。図８は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させた場合の半導体装置の断面図である。
【００２３】
導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよい。導電性接着剤２５として、例えば、導電性接着転写テープ（住友スリーエム株式会社製）又は導電性両面粘着テープ（住友スリーエム株式会社製）を用いてもよい。導電性接着剤２５を用いる場合、図９に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分には導電性接着剤２５を塗布しておく。図９は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分に導電性接着剤２５を塗布した場合の半導体装置の断面図である。導電性接着剤２５を用いた場合、図８と同様に、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、配線基板１の上方に、導電性接着材２５を塗布した放熱板２１を配置する。そして、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、半導体素子１５の背面と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に塗布した導電性接着剤２５とを接触させる。
【００２４】
配線基板１と放熱板２１とを接着した後、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。例えば、導電材２０としてインジウム系のハンダを使用する場合、インジウム系のハンダの融点は１５６℃であるため、１５６℃以上の温度で導電材２０を加熱することによって、導電材２０を溶融することが可能である。なお、放熱板２１の重量により溶融した導電材２０が変形し、導電材２０の厚みは、例えば、０．２８０ｍｍとなる。
【００２５】
次いで、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次いで、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、図１０に示すように、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。図１０は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の断面図である。
【００２６】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続される。その結果、チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電材２０は接地電位となり、半導体素子１５の周囲が電磁シールドされる。なお、半導体素子１５の下方全面にグランド配線７を設けることにより、半導体素子１５の下方全体を電磁シールドするようにしてもよい。
【００２７】
チップコンデンサ１２の端子電極１４は、電源配線に接続されている電極パッド４と電気的に接続されており、電源配線を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４に電源電圧が供給されている。半導体素子１５によって発生された熱は、導電材２０を介して放熱板２１に伝わり、放熱板２１によって放熱される。
【００２８】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。したがって、実施例１の半導体装置によれば、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするための新たな部材を、半導体装置に設置する必要がなく、半導体装置の大型化を抑制することができる。
【００２９】
上記では、チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとを一致させた場合の例を示した。導電材２０が平面であれば、チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとが同等であるほど、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合及び半導体素子１５の背面と導電材２０との接合が容易である。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合及び半導体素子１５の背面と導電材２０との接合が可能であれば、チップコンデンサ１２の実装高さは、半導体素子１５の実装高さよりも高くても低くてもよい。
【００３０】
図１１は、チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも高い場合の半導体装置の断面図である。図１１に示す半導体装置では、導電材２０を溶融させた際に、放熱板２１を配線基板１の方向に押し付けることにより、導電材２０を凸形状に変形させることで、半導体素子１５の背面と導電材２０との接合を可能としている。チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．８５０ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．８６０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．２８０ｍｍであり、チップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．０３０ｍｍである。なお、溶融前の導電材２０の厚みは、０．３５０ｍｍである。
【００３１】
図１２は、チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも低い場合の半導体装置の断面図である。図１２に示す半導体装置では、導電材２０を溶融させ
た際に、放熱板２１を配線基板１の方向に押し付けることにより、導電材２０を凹形状に変形させることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合を可能としている。チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．３００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．３１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍであり、チップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．０５０ｍｍである。なお、溶融前の導電材２０の厚みは、０．３５０ｍｍである。
【００３２】
また、放熱板２１の厚みや接着剤２４の厚みを変更することによって、半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みやチップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みを制御してもよい。更に、接着剤２４として延性を有する材料を使用し、放熱板２１に荷重を加えて接着剤２４の厚みを調整することにより、導電材２０の厚みを制御してもよい。例えば、接着剤２４が延性を有する材料の場合、放熱板２１に荷重を加えることによって、導電材２０が半導体素子１５の背面やチップコンデンサ１２に押し付けられ、導電材２０の厚みを薄くすることができる。放熱板２１の面積当たりの荷重値は、チップコンデンサ１２の実装高さ、半導体素子１５の実装高さ、放熱板２１の厚み及び接着剤２４の厚みに基づいて予め求めておく。
【００３３】
〈実施例１の変形例〉
図３では、所定の間隔を離して複数のチップコンデンサ１２を配線基板１の上に配置する例を示したが、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置するようにしてもよい。図１３の（Ａ）は、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置した場合の半導体装置の上面図である。図１３の（Ａ）においては、導電材２０、放熱板２１、金属膜２３及び接着剤２４の図示は省略している。図１３の（Ｂ）は、図１３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配置した配線基板１を用いて、実施例１に示した方法で半導体装置を製造することにより、半導体素子１５の側面方向の電磁シールドの効果を高めることができる。また、実施例１の変形例を、以下で説明する実施例２から実施例１６に係る半導体装置及びその製造方法に適用してもよい。
【実施例２】
【００３４】
実施例２に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。まず、配線基板１を用意し、半導体素子１５の設置領域５の周囲に導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図１４に示すように、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成してもよい。例えば、印刷マスクを用いてハンダペーストを印刷することにより、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。導電層３０は、導電層パッド３１の上に形成されており、導電層パッド３１は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように配線基板１に形成されている。図１４の（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０をし、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１４に示すように、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように形成された導電層３０は、リング状となっている。
【００３５】
そして、図１５に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を配置す
る。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図１５の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図１５の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１５の（Ｃ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層３０とが接触するように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。また、図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３が半導体素子１５の設置領域５の方向を向くように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。
【００３６】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電層３０及びハンダ１１が溶融し、導電層３０が導電層パッド３１及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、導電層３０を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【００３７】
次に、図１６に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。次いで、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。
【００３８】
図１６の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図１６の（Ｂ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１６の（Ｃ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。図１６に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【００３９】
そして、図１７Ａに示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図１７Ａの（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図１７Ａの（Ｂ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１７Ａの（Ｃ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。アンダーフィル樹脂１８の充填は、例えば、ディスペンサから半導体素子１５の周囲にアンダーフィル樹脂１８を供給することにより行われる。
【００４０】
実施例２では、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成する例を示すが、導電層３０の形状はこれに限らず、他の形状であってもよい。例えば、図１７Ｂに示すように、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成してもよい。図１７Ｂの（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成し、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の上面図である。図１７Ｂの（Ｂ）は、図１
７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１７Ｂの（Ｃ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４１】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。そして、図１８に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。図１８の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１８の（Ｃ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接触するとともに、導電材２０と導電層３０とが接触する。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分がチップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電層３０に接触する。
【００４２】
次いで、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行う。そして、図１９に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させる。図１９の（Ａ）は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図１９の（Ｂ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１９の（Ｃ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４３】
そして、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合され、導電材２０と導電層３０とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。
【００４４】
次いで、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次に、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、図２０に示すように、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。図２０の（Ａ）は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の上面図である。図２０の（Ｂ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図２０の（Ｃ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４５】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材３０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層３０とは電気的に接続される。その結果、チップコンデンサ１２の端子電極１３、導電材２０及び導電層３０は接地電位となり、半導体素子１５の周囲が電磁シールドされる。チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電層３０は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。なお、半導体素子１５の下方全面にグランド配線７を設けることにより、半導体素子１５の下方全体を電磁シールドするようにしてもよい。
【実施例３】
【００４６】
実施例３に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜２と同一の構成要素については、実施例１〜２と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例３に係る半導体装置及びその製造方法は、実施例１の図５を用いて説明した処理を行った後、加熱処理を行うまでは、実施例１と同様であるので、加熱処理を行うまでの説明を省略する。
【００４７】
実施例３に係る半導体装置及びその製造方法は、加熱処理を行った後、図２１に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を設置する。図２１の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２１の（Ｂ）は、図２１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触している。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分の一部がチップコンデンサ１２の端子電極１３に接触している。
【００４８】
チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．６００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとが一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．６６０ｍｍである。
【００４９】
次に、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、図２２に示すように、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させる。図２２の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２２の（Ｂ）は、図２２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【００５０】
そして、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、図２３の（Ａ）に示すように、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がる。また、加熱処理を行う際に、放熱板２１に荷重を加えることで、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がるようにしてもよい。図２３の（Ａ）は、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。
【００５１】
チップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった導電材２０は、半導体素子１５の側面及びチップコンデンサ１２の端子電極１３の側面を伝わり、図２３の（Ｂ）に示すように、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がる。図２３の（Ｂ）は、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がることで、チップコンデンサ１２と半導体素子１５との間には導電材２０が存在することになる。したがって、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む周辺部分が半導体素子１５の側面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む周辺部分の一部がチップコンデンサ１２の端子電極１３に接触する。
【００５２】
導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がることによって、図２３の（Ｂ）に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とが接着する。また、加熱処理を行う際に、放熱板２１に荷重を加えることで、接着剤２４を配線基板１に接触させてもよい
。なお、溶融後の導電材２０が半導体素子１５の側面を覆うこととなるように、計算、実験又はシミュレーション等によって、溶融前の導電材２０の厚み、体積、サイズを設計するようにしてもよい。
【００５３】
導電材２０がハンダペーストやハンダペレット等である場合、ハンダ量のバラツキが大きかったり、放熱板２１に対する荷重が大きかったりすると、導電材２０が拡がり過ぎてしまうことがある。導電材２０が拡がり過ぎると、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とがショートする可能性がある。例えば、図２４の（Ａ）に示すように、導電材２０の量が所定量より多い場合、配線基板１と放熱板２１とを接着したとき、図２４の（Ｂ）に示すように、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される。図２４の（Ａ）は、導電材２０の量が所定量より多い場合の半導体装置の断面図である。図２４の（Ｂ）は、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される場合の半導体装置の断面図である。実施例４〜１０、１２及び１４では、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する方法について説明する。
【実施例４】
【００５４】
実施例４に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜３と同一の構成要素については、実施例１〜３と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例４に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１を形成することで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図２５の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１の下面図である。図２５の（Ｂ）は、図２５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。図２５の（Ｂ）に示すように、放熱板２１の凸面４１は台形状に形成されているが、これに限らず、放熱板２１の凸面４１は、矩形状又は半球形状等の他の形状であってもよい。凸面４１は、抑止部の一例である。
【００５５】
放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１を形成することによって、図２６に示すように、導電材２０が拡がっても、導電材２０が放熱板２１の凹部２２に流れ込むので、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。図２６の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｂ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｃ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の部分拡大図である。
【００５６】
配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合において、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合できるように、放熱板２１の凸面４１の幅Ｗを設定する。例えば、配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合において、放熱板２１の凸面４１の端部が、チップコンデンサ１２の端子電極１３の上方に配置されるように、放熱板２１の凸面４１の幅Ｗを設定するようにしてもよい。また、導電材２０の拡がりは、導電材２０の厚みや放熱板２１に対する荷重によっても変化するため、計算、実験又はシミュレーション等によって、放熱板２１の凸面４１の高さＨを決定するようにしてもよい。
【００５７】
また、放熱板２１が配線基板１の下方に位置するようにして、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行ってもよい。すなわち、配線基板１の実装面を下方向（重力方向）に向け、放熱板２１の凸面４１を上方向（重力方向の逆方向）に向けて、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行ってもよい。放熱板２１の凸面４１を上方向（重力方向の逆方向）に向
けて、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行うことにより、導電材２０が放熱板２１の凹部２２に流れ込み易くなる。
【実施例５】
【００５８】
実施例５に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜４と同一の構成要素については、実施例１〜４と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例５に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成することで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図２７の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成した場合の放熱板２１の下面図である。図２７の（Ｂ）は、図２７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。突起部５０は、抑止部の一例である。
【００５９】
図２８の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図２８の（Ｂ）は、図２８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図２８の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の突起部５０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図２８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板２１に形成された突起部５０によって導電材２０が囲まれている。チップコンデンサ１２の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。放熱板２１の突起部５０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。突起部５０は、放熱板２１と同じ材料である。
【００６０】
図２９の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１と配線基板１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図２９の（Ｂ）は、図２９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図２９の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の突起部５０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。放熱板２１と配線基板１とを接着した後の導電材２０の厚みは、０．２８０ｍｍである。
【００６１】
図２９の（Ｂ）に示すように、導電材２０を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成することで、導電材２０の拡がりが抑制され、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。放熱板２１の突起部５０は、チップコンデンサ１２と接触してもよいし、接触しなくてもよい。放熱板２１の突起部５０がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４との間（図２９の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板２１に対して突起部５０を形成するようにしてもよい。
【実施例６】
【００６２】
実施例６に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜５と同一の構成要素については、実施例１〜５と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例６に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に絶縁部６０を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図３０の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１の下面図である。図３０の（Ｂ）は、図３０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。絶縁部６０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。絶縁部６０として、例えば、ポリ
イミド粘着テープ（日東電工株式会社製）を用いてもよい。絶縁部６０は、抑止部の一例である。
【００６３】
図３１の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３１の（Ｂ）は、図３１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３１の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１に設けられた絶縁部６０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図３１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によって導電材２０が囲まれている。チップコンデンサ１２の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。放熱板２１に設けられた絶縁部６０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。
【００６４】
図３２の（Ａ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３２の（Ｂ）は、図３２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３２の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１に設けられた絶縁部６０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。配線基板１と放熱板２１とを接着した後の導電材２０の厚みは、０．２８０ｍｍである。
【００６５】
図３２の（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によって導電材２０の拡がりが抑制される。また、図３２の（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によってチップコンデンサ１２の端子電極１４の上部が覆われるため、拡がった導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１４との接触が抑止される。このように、導電材２０を囲むように放熱板２１に絶縁部６０を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。放熱板２１に設けられた絶縁部６０は、チップコンデンサ１２と接触してもよいし、接触しなくてもよい。放熱板２１の絶縁部６０がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４の端部との間（図３２の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板２１に対して絶縁部６０を設けるようにしてもよい。
【実施例７】
【００６６】
実施例７に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜６と同一の構成要素については、実施例１〜６と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例７に係る半導体装置及びその製造方法では、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置することで、チップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることを抑止する。
【００６７】
図３３の（Ａ）は、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３３の（Ｂ）は、図３３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３３の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図３３に示すように、チップコンデンサ７０の端子電極７１と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ７０の端子電極７２と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ７０が横置きで設置されている。
【００６８】
図３４の（Ａ）は、チップコンデンサ７０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３４の（Ｂ）は、図３４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３４の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００６９】
端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置することで、図３４の（Ｂ）に示すように、導電材２０が拡がってもチップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることが抑止される。すなわち、端子電極７１の位置と端子電極７２の位置との間隔が広いため、導電材２０が端子電極７２の方向に拡がっても、導電材２０が端子電極７２まで達しないので、端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることが抑止される。導電材２０の拡がりは、導電材２０の厚みや放熱板２１に対する荷重によっても変化するため、計算、実験又はシミュレーション等によって、チップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２との位置の間隔を決定するようにしてもよい。
【実施例８】
【００７０】
実施例８に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜７と同一の構成要素については、実施例１〜７と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例８に係る半導体装置及びその製造方法では、チップコンデンサ８０の上面に端子電極８２を形成しないことで、チップコンデンサ８０の端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることを抑止する。
【００７１】
図３５の（Ａ）は、チップコンデンサ８０の下面に形成された端子電極８２を有するチップコンデンサ８０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３５の（Ｂ）は、図３５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３５の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００７２】
端子電極８１は、チップコンデンサ８０の上面及び下面の両方に形成されており、端子電極８２は、チップコンデンサ８０の下面にのみ形成されている。図３５に示すように、チップコンデンサ８０の端子電極８１と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ８０の端子電極８２と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ８０が横置きで設置されている。
【００７３】
図３６の（Ａ）は、チップコンデンサ８０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３６の（Ｂ）は、図３６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３６の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００７４】
チップコンデンサ８０の下面に端子電極８２を形成することで、図３６の（Ｂ）に示すように、導電材２０が拡がってもチップコンデンサ８０の端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることが抑止される。すなわち、チップコンデンサ８０の上面に端子電極８２が形成されていないため、導電材２０が端子電極８２の方向に拡がっても、導電材２０が端子電極８２にまで達しないので、端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることが抑止される。例えば、両方の端子電極が下面に形成されているチップコンデンサをチップコンデンサ８０として用いる場合、ディップ方式により、一方の端子電極をチップコンデンサの上面及び下面の両方に形成するようにすればよい。
【実施例９】
【００７５】
実施例９に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜８と同一の構成要素については、実施例１〜８と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例９に係る半導体装置及びその製造方法では、導電材２０の形状を変形することにより導電材２０の量を減少させることで、導電材２０が過剰に拡がることを抑止する。
【００７６】
図３７の（Ａ）は、四角形状の導電材２０の上面図である。加熱処理の際において、四角形状の導電材２０は、図３７の（Ａ）に示すように、一定方向（矢印の方向）に幅広く拡がるため、導電材２０が拡がり過ぎる場合がある。
【００７７】
図３７の（Ｂ）は、導電材２０の外周部分を突起形状に変形した場合の導電材２０の上面図である。図３７の（Ａ）に示す導電材２０と比較して、図３７の（Ｂ）に示す導電材２０は、導電材２０の外周部分が突起形状に形成されている。図３７の（Ｂ）に示すように、外周部分が突起形状に形成されている導電材２０は、加熱処理において、導電材２０の拡がる方向（矢印の方向）が分散される。そのため、突起形状の先端部分についての導電材２０の拡がる幅が低減される。
【００７８】
図３８の（Ａ）は、外周部分を突起形状に変形した導電材２０を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３８の（Ｂ）は、図３８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図３８の（Ａ）に示すように、外周部分を突起形状に変形した導電材２０は、四角形状の導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合（図６参照）と比較して、導電材２０の外周部分の量が減少している。そのため、減少した導電材２０の外周部分の量だけ導電材２０の拡がり幅が低減される。
【実施例１０】
【００７９】
実施例１０に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜９と同一の構成要素については、実施例１〜９と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１０に係る半導体装置及びその製造方法では、導電材２０の形状を小さくすることにより導電材２０の量を減少させることで、導電材２０が過剰に拡がることを抑止する。
【００８０】
図３９の（Ａ）は、導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３９の（Ｂ）は、図３９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図３９の（Ａ）に示すように、導電材２０の四角形状の各頂点部分と、チップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触するように、導電材２０を配線基板１の上方に配置している。導電材２０の四角形状の各頂点部分と、チップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触するように、導電材２０を配線基板１の上方に配置することで、導電材２０の形状を小さくすることが可能である。導電材２０の形状を小さくすることで導電材２０の量が減少し、導電材２０が過剰に拡がることを抑止することができる。図３９の（Ａ）に示すように、導電材２０の形状を小さくこと以外に、導電材２０に対して特別な加工処理を行う必要がないため、処理工程を増加せずに導電材２０が過剰に拡がることを抑止することができる。
【実施例１１】
【００８１】
実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１０と同一の構成要素については、実施例１〜１０と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。
【００８２】
図４０の（Ａ）は、放熱板２１を小型化した放熱板９０を配線基板１の上方に配置した
場合の半導体装置の上面図である。図４０の（Ｂ）は、図４０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。放熱板９０は、熱伝導性（放熱性）の良い材料を用いる。放熱板９０として、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＳｉＣ、ＡｌＣ等の金属板を用いてもよい。放熱板９０は、平面形状であり、放熱板９０の中央部分には金属膜２３が形成されている。金属膜２３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）を用いた無電界メッキを行うことにより形成される。なお、図４０の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。
【００８３】
実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。
【実施例１２】
【００８４】
実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１１と同一の構成要素については、実施例１〜１１と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。また、実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化した放熱板９０の外周部分に突起部９１を形成することで、チップコンデンサの１２端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。
【００８５】
図４１の（Ａ）は、突起部９１が形成された放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４１の（Ｂ）は、図４１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４１の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。図４１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板９０の外周部分に突起部９１が形成されており、放熱板９０の突起部９１によって導電材２０が囲まれている。突起部９１は、放熱板９０と同じ材料である。突起部９１は、抑止部の一例である。
【００８６】
図４２の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４２の（Ｂ）は、図４２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４２の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。加熱処理を行うことによって、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。導電材２０を溶融させるための加熱処理の際に、放熱板９０に荷重を加えることによって、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させるようにしてもよい。放熱板９０の突起部９１がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４との間（図４２の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板９０に対して突起部９１を形成するようにしてもよい。
【００８７】
図４２の（Ｂ）に示すように、導電材２０を囲むように放熱板９０に突起部９１を形成することで、導電材２０の拡がりが抑制され、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。チップコンデンサ１２の上面と放
熱板９０の突起部９１とを接触させた場合、溶融後の導電材２０の厚みと、放熱板９０の突起部９１の高さとは同等になる。したがって、放熱板９０の突起部９１の高さを調整することにより、溶融後の導電材２０の厚みを制御することができる。
【００８８】
実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【実施例１３】
【００８９】
実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１２と同一の構成要素については、実施例１〜１２と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。また、実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化した放熱板９０の外周部分に絶縁部９２を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。
【００９０】
図４３の（Ａ）は、絶縁部９２が設けられた放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４３の（Ｂ）は、図４３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４３の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。図４３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板９０の外周部分に絶縁部９２が設けられており、放熱板９０の絶縁部９２によって導電材２０が囲まれている。絶縁部９２として、例えば、ポリイミド粘着テープ（日東電工株式会社製）を用いてもよい。絶縁部９２は、抑止部の一例である。
【００９１】
図４４の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４４の（Ｂ）は、図４４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４４の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。加熱処理を行うことによって、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。導電材２０を溶融させるための加熱処理の際に、放熱板９０に荷重を加えることによって、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させるようにしてもよい。放熱板９０の絶縁部９２がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４の端部との間（図４４の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板９０に対して絶縁部９２を設けるようにしてもよい。
【００９２】
図４４の（Ｂ）に示すように、放熱板９０に設けられた絶縁部９２によって導電材２０の拡がりが抑制される。また、図４４の（Ｂ）に示すように、放熱板９０に設けられた絶縁部９２によってチップコンデンサ１２の端子電極１４の上面が覆われるため、拡がった導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１４との接触が抑止される。このように、導電材２０を囲むように放熱板９０に絶縁部９２を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合、溶融後の導電材２０の厚みと、放熱板９０の絶縁部９２の高さとは同等になる。したがって、放熱板９０の絶縁部９２の高さを調整することにより、溶融後の導電材２０の厚みを制御することができる。
【００９３】
実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【実施例１４】
【００９４】
実施例１４に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１３と同一の構成要素については、実施例１〜１３と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１４では、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置する構造（マルチチップパッケージタイプ）の半導体装置及びその製造方法について説明する。
【００９５】
図４５の（Ａ）は、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４５の（Ｂ）は、図４５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４５の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。
【００９６】
図４５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、複数の半導体素子１５の背面が導電材２０によって覆われており、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触している。チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電材２０は接地電位となり、複数の半導体素子１５の周囲を電磁シールドすることが可能となる。
【実施例１５】
【００９７】
実施例１５に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１４と同一の構成要素については、実施例１〜１４と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１５では、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、メモリ部品、受動部品等の電子部品を配線基板１に配置する構造（システムインパッケージタイプ）の半導体装置及びその製造方法について説明する。
【００９８】
図４６の（Ａ）は、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、電子部品１００を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４６の（Ｂ）は、図４６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４６の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。電子部品１００は、例えば、メモリ部品や、抵抗、コンデンサ等の受動部品等である。チップコンデンサ１２の端子電極１３は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。
【実施例１６】
【００９９】
実施例１６に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１５と同一の構成要素については、実施例１〜１５と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
まず、図４７の（Ａ）に示すように、配線基板１を用意する。図４７の（Ａ）は、配線基板１の断面図である。
【０１０１】
次に、図４７の（Ｂ）に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。そして、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。図４７の（Ｂ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の断面図である。図４７の（Ｂ）に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【０１０２】
次いで、図４７の（Ｃ）に示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図４７の（Ｃ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の断面図である。次に、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。
【０１０３】
そして、図４７の（Ｄ）に示すように、印刷マスク１１０を用いて配線基板１の上にハンダペースト１１１を印刷する。図４７の（Ｄ）は、印刷マスク１１０を用いて配線基板１の上にハンダペースト１１１を印刷した場合の半導体装置の断面図である。
【０１０４】
次いで、印刷マスク１１０を除去し、図４８の（Ａ）に示すように、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図４８の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の半導体装置の断面図である。
【０１０５】
次に、図４８の（Ｂ）に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を設置する。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図４８の（Ｂ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の断面図である。図４８の（Ｂ）に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。
【０１０６】
そして、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。次いで、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、図４８の（Ｃ）に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置する。図４８の（Ｃ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の断面図である。放熱板２１は、凹形状に加工されており、放熱板２１の凹部２２の中央部分には金属膜２３が形成されている。放熱板２１の凹部２２の突起部分には、接着剤２４が設けられている。導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよく、実施例１と同様の方法で、導電性接着剤２５を用いることが可能である。
【０１０７】
次に、図４８の（Ｄ）に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた後、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。図４８の（Ｄ）は、配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合の半導体装置の断面図である。
【０１０８】
加熱処理を行うことにより、ハンダ１０及びハンダ１１が溶融し、ハンダ１０が電極パッド３及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、ハンダ１０を介し
てチップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【０１０９】
加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。
【０１１０】
導電材２０の上に放熱板２１を設置した後、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次いで、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。実施例１６において、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合した後の半導体装置の断面図は、実施例１の図１０に示す半導体装置の断面図と同様である。
【０１１１】
実施例１６では、配線基板１に対するチップコンデンサ１２の設置、端子電極１３と導電材２０との接合、半導体素子１５の背面と導電材２０との接合、導電材２０と放熱板２１との接合を、１回の加熱処理により行うことができる。実施例１６では、チップコンデンサ１２の上に導電材２０及び放熱板２１を重ねて配置した状態で、配線基板１に対するチップコンデンサ１２の設置を行うため、チップコンデンサ１２の立ち上がり現象を抑止できる。
【０１１２】
実施例１〜１６において、隣接するチップコンデンサ１２を直線的に並べて配線基板１の上に配置する例を示したが、チップコンデンサ１２の配置を必要に応じて変更してもよい。また、配線基板１の上に配置されるチップコンデンサ１２の数を必要に応じて変更してもよい。図４９の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の配置を変更した場合の半導体装置の上面図である。図４９の（Ｂ）は、四角形状の導電材２０の外周部分の各辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。なお、図４９の（Ａ）及び（Ｂ）では、導電材２０の形状を点線Ａで示している。
【０１１３】
また、四角形状の導電材２０の外周部分の何れか一辺に対して一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させるようにしてもよい。四角形状の導電材２０の外周部分の何れか二辺又は三辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させるようにしてもよい。
【０１１４】
実施例２〜１６において、実施例１と同様に、チップコンデンサ１２の実装高さと半導体素子１５の実装高さとを一致させてもよいし、チップコンデンサ１２の実装高さと半導体素子１５の実装高さと異ならせてもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、放熱板２１の厚みや接着剤２４の厚みを変更することによって、半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みやチップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みを制御してもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、接着剤２４として延性を有する材料を使用し、放熱板２１に荷重を加えて接着剤２４の厚みを調整することにより、導電材２０の厚みを制御してもよい。実施例１〜１
６を互いに組み合わせてもよく、実施例１〜１６のうちの複数の実施例を組み合わせてもよい。
【０１１５】
以上の実施例１〜１６を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板と、
電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、
前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備えることを特徴とする半導体装置。
（付記２）
前記半導体素子の周囲に形成された導電層を更に備え、
前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電層とは接合されており、前記導電材と前記導電層とは接合されていることを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
（付記３）
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする付記１又は２に記載の半導体装置。
（付記４）
前記導電材と接合されている放熱板を更に備え、
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする付記１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記５）
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする付記１から４の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記６）
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする付記１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記７）
チップコンデンサを基板に設置する工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記８）
基板の所定領域の周囲に導電層を形成する工程と、
チップコンデンサを、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極とが接触するように前記基板に配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合を行う工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記導電層及び前記チップコンデン
サの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記導電材との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記９）
電極が形成されている半導体素子の表面が基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記基板の第１電極パッド及び第２電極パッドの上にハンダを形成する工程と、
前記第１電極パッド上のハンダとチップコンデンサの一方の端子電極とが接触し、前記第２電極パッド上のハンダと前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触するように、前記基板にチップコンデンサを配置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記第１電極パッドと前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合、前記第２電極パッドと前記チップコンデンサの他方の端子電極との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１０）
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする付記７から９の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１）
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする付記７から１０の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１２）
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする付記７から１１の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１３）
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする付記７から１２の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 配線基板
２、３、４ 電極パッド
５ 設置領域
６ 電極パッド
７ グランド配線
１０、１１ ハンダ
１２、７０、８０ チップコンデンサ
１３、１４、７１、７２、８１、８２ 端子電極
１５ 半導体素子
１６ バンプ
１７、２３ 金属膜
１８ アンダーフィル樹脂
２０ 導電材
２１、９０ 放熱板
２２ 凹部
２４ 接着剤
２５ 導電性接着剤
２６ ハンダボール
３０ 導電層
３１ 導電層パッド
４１ 凸面
５０、９１ 突起部
６０、９２ 絶縁部
１００ 電子部品
１１０ 印刷マスク
１１１ ハンダペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスの高速化や高周波数化に伴い、半導体パッケージには放熱性の向上や電源電圧の安定した供給が求められる。従来のパッケージは、熱伝導の良い放熱板でパッケージを封止し、且つ半導体素子を熱伝導材で接続する構造を取ることによって放熱性を高めている。また、従来のパッケージは、安定した電源電圧供給を実現するために、多くのチップコンデンサを基板上に配置した構造を取っている。
【０００３】
このような特性向上のために、基板上に多数の受動部品や部材を配置する必要性が求められながら、反面パッケージの小型化や薄型化も求められている。また、更なる高周波数への対応として、電磁ノイズ放射低減や外部からの電磁ノイズによる誤動作の防止も必要になる。一般的には放熱板と基板とを電気的に接続して半導体素子の周囲をシールドすることが知られている。しかし、基板上の限られたエリアの中で、基板上に導電材等で接続するためのエリアを新たに設け、基板内の配線を行うことは困難であり、また、導電材や接続材の材料費も余計にかかってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３８３４０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２４２４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２１０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件は、効率よく半導体素子を電磁シールドすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本件の一観点による半導体装置は、基板と、電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備える。
【０００７】
本件の一観点による半導体装置の製造方法は、チップコンデンサを基板に設置する工程と、電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本件によれば、効率よく半導体素子を電磁シールドすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１の（Ａ）は、配線基板１の上面図である。図１の（Ｂ）は、配線基板１の部分拡大図である。図１の（Ｃ）は、図１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図２】図２の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図３】図３の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【図４】図４の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図５】図５の（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図６】図６の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図７】図７の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図８】図８は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させた場合の半導体装置の断面図である。
【図９】図９は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分に導電性接着剤２５を塗布した場合の半導体装置の断面図である。
【図１０】図１０は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の断面図である。
【図１１】チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも高い場合の半導体装置の断面図である。
【図１２】チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも低い場合の半導体装置の断面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）は、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置した場合の半導体装置の上面図である。図１３の（Ｂ）は、図１３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０をし、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１４の（Ｃ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図１５の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１５の（Ｃ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１６】図１６の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図１６の（Ｂ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１６の（Ｃ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａの（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図１７Ａの（Ｂ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１７Ａの（Ｃ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂの（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成し、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の上面図である。図１７Ｂの（Ｂ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１７Ｂの（Ｃ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１８】図１８の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１８の（Ｃ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図１９】図１９の（Ａ）は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図１９の（Ｂ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１９の（Ｃ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図２０】図２０の（Ａ）は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の上面図である。図２０の（Ｂ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図２０の（Ｃ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【図２１】図２１の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２１の（Ｂ）は、図２１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２２】図２２の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２２の（Ｂ）は、図２２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２３】図２３の（Ａ）は、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。図２３の（Ｂ）は、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。
【図２４】図２４の（Ａ）は、導電材２０の量が所定量より多い場合の半導体装置の断面図である。図２４の（Ｂ）は、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される場合の半導体装置の断面図である。
【図２５】図２５の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１の下面図である。図２５の（Ｂ）は、図２５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図２６】図２６の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｂ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｃ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の部分拡大図である。
【図２７】図２７の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成した場合の放熱板２１の下面図である。図２７の（Ｂ）は、図２７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図２８】図２８の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図２８の（Ｂ）は、図２８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図２９】図２９の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１と配線基板１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図２９の（Ｂ）は、図２９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３０】図３０の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１の下面図である。図３０の（Ｂ）は、図３０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。
【図３１】図３１の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３１の（Ｂ）は、図３１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３２】図３２の（Ａ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３２の（Ｂ）は、図３２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３３】図３３の（Ａ）は、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３３の（Ｂ）は、図３３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３４】図３４の（Ａ）は、チップコンデンサ７０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３４の（Ｂ）は、図３４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３５】図３５の（Ａ）は、チップコンデンサ８０の下面に形成された端子電極８２を有するチップコンデンサ８０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３５の（Ｂ）は、図３５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３６】図３６の（Ａ）は、チップコンデンサ８０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３６の（Ｂ）は、図３６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３７】図３７の（Ａ）は、四角形状の導電材２０の上面図である。図３７の（Ｂ）は、導電材２０の外周部分を突起形状に変形した場合の導電材２０の上面図である。
【図３８】図３８の（Ａ）は、外周部分を突起形状に変形した導電材２０を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３８の（Ｂ）は、図３８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図３９】図３９の（Ａ）は、導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３９の（Ｂ）は、図３９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４０】図４０の（Ａ）は、小型化した放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４０の（Ｂ）は、図４０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４１】図４１の（Ａ）は、突起部９１が形成された放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４１の（Ｂ）は、図４１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４２】図４２の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４２の（Ｂ）は、図４２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４３】図４３の（Ａ）は、絶縁部９２が設けられた放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４３の（Ｂ）は、図４３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４４】図４４の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４４の（Ｂ）は、図４４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４５】図４５の（Ａ）は、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４５の（Ｂ）は、図４５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４６】図４６の（Ａ）は、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、電子部品１００を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４６の（Ｂ）は、図４６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【図４７】図４７の（Ａ）から（Ｄ）は、実施例１６に係る半導体装置の断面図である。
【図４８】図４８の（Ａ）から（Ｄ）は、実施例１６に係る半導体装置の断面図である。
【図４９】図４９の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の配置を変更した場合の半導体装置の上面図である。図４９の（Ｂ）は、四角形状の導電材２０の外周部分の各辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）に係る半導体装置及びその製造方法について実施例を挙げて説明する。以下の実施例の構成は例示であり、本実施形態は実施例の構成に限定されない。
【実施例１】
【００１１】
実施例１に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。まず、図１に示すように、配線基板１を用意する。配線基板１は、例えば、アルミナ基板などのセラミック基板又はビルドアップ基板などの有機基板等である。図１の（Ａ）は、配線基板１の上面図である。図１の（Ｂ）は、配線基板１の部分拡大図である。図１の（Ｃ）は、図１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。配線基板１の実装面には、半導体素子の電極等と接合するための電極パッド２と、コンデンサの電極等と接合するための電極パッド３及び電極パッド４とが形成されている。電極パッド２は、半導体素子の設置領域５に複数形成されている。配線基板１の背面には、ハンダボール等を接合するための電極パッド６が形成されている。
【００１２】
配線基板１は、グランド層と、電源層とを有している。グランド層には、グランド配線７が形成され、電源層には、電源配線が形成されている。グランド配線７には、電極パッド３が接続されている。また、グランド配線７には、電極パッド２の一部及び電極パッド６の一部が接続されている。電源配線には、電極パッド４が接続されている。また、電源配線には、電極パッド２の一部及び電極パッド６の一部が接続されている。図１では、グランド層、電源層及び電源配線の図示は省略している。
【００１３】
次に、図２に示すように、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。例えば、印刷マスクを用いてハンダペーストを印刷することにより、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図２の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。
【００１４】
そして、図３に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を配置する。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図３の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図３に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的
に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。また、図３に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３が半導体素子の設置領域５の方向を向くように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。
【００１５】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、ハンダ１０及びハンダ１１が溶融し、ハンダ１０が電極パッド３及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、ハンダ１０を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【００１６】
次に、図４に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。半導体素子の１５の表面にはバンプ（電極）１６が形成されており、半導体素子１５の表面の反対面である背面には金属膜１７が形成されている。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。すなわち、半導体素子１５の表面と配線基板１の実装面とが向かい合うように、半導体素子１５を配線基板１に配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。次いで、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。
【００１７】
図４の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図４の（Ａ）において、半導体素子１５の上に金属膜１７が形成されているので、符号１５は（）内に示した。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図４に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【００１８】
そして、図５に示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図５の（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。アンダーフィル樹脂１８の充填は、例えば、ディスペンサから半導体素子１５の周囲にアンダーフィル樹脂１８を供給することにより行われる。次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。
【００１９】
そして、図６に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。図６の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。導電材２０は、導電性、熱伝導性及び加工性が良い材料を用いることが好ましい。例えば、導電材２０としてハンダペーストやハンダペレット等を用いてもよく、ハンダは、例えば、インジウム（Ｉｎ）及び銀（Ａｇ）を主成分とするインジウム−銀（Ｉｎ−Ａｇ）ハンダである。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接触している。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分の一部がチ
ップコンデンサ１２の端子電極１３に接触している。
【００２０】
チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．６００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。
【００２１】
次いで、図７に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置する。図７の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。放熱板２１は、熱伝導性（放熱性）の良い材料を用いる。放熱板２１として、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＳｉＣ、ＡｌＣ等の金属板を用いてもよい。放熱板２１は、凹形状に加工されており、放熱板２１の凹部２２の中央部分には金属膜２３が形成されている。金属膜２３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）を用いた無電界メッキを行うことにより形成される。放熱板２１の凹部２２の突起部分には、接着剤２４が設けられている。すなわち、放熱板２１の一方面のうち配線基板１と接触する部分に接着剤２４が設けられている。接着剤２４として、例えば、絶縁性のテープ状接着剤（ＡＰＡＳ１５９２、住友スリーエム株式会社製）を用いてもよい。
【００２２】
次に、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行う。そして、図８に示すように、導電材２０の上に放熱板２１を配置し、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させる。図８は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着させ、導電材２０と放熱板２１の凹部２２の中央部分とを接触させた場合の半導体装置の断面図である。
【００２３】
導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよい。導電性接着剤２５として、例えば、導電性接着転写テープ（住友スリーエム株式会社製）又は導電性両面粘着テープ（住友スリーエム株式会社製）を用いてもよい。導電性接着剤２５を用いる場合、図９に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分には導電性接着剤２５を塗布しておく。図９は、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、放熱板２１の凹部２２の中央部分に導電性接着剤２５を塗布した場合の半導体装置の断面図である。導電性接着剤２５を用いた場合、図８と同様に、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、配線基板１の上方に、導電性接着材２５を塗布した放熱板２１を配置する。そして、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、半導体素子１５の背面と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に塗布した導電性接着剤２５とを接触させる。
【００２４】
配線基板１と放熱板２１とを接着した後、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。例えば、導電材２０としてインジウム系のハンダを使用する場合、インジウム系のハンダの融点は１５６℃であるため、１５６℃以上の温度で導電材２０を加熱することによって、導電材２０を溶融することが可能である。なお、放熱板２１の重量により溶融した導電材２０が変形し、導電材２０の厚みは、例えば、０．２８０ｍｍとなる。
【００２５】
次いで、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次いで、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、図１０に示すように、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。図１０は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の断面図である。
【００２６】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続される。その結果、チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電材２０は接地電位となり、半導体素子１５の周囲が電磁シールドされる。なお、半導体素子１５の下方全面にグランド配線７を設けることにより、半導体素子１５の下方全体を電磁シールドするようにしてもよい。
【００２７】
チップコンデンサ１２の端子電極１４は、電源配線に接続されている電極パッド４と電気的に接続されており、電源配線を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４に電源電圧が供給されている。半導体素子１５によって発生された熱は、導電材２０を介して放熱板２１に伝わり、放熱板２１によって放熱される。
【００２８】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。したがって、実施例１の半導体装置によれば、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするための新たな部材を、半導体装置に設置する必要がなく、半導体装置の大型化を抑制することができる。
【００２９】
上記では、チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとを一致させた場合の例を示した。導電材２０が平面であれば、チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとが同等であるほど、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合及び半導体素子１５の背面と導電材２０との接合が容易である。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合及び半導体素子１５の背面と導電材２０との接合が可能であれば、チップコンデンサ１２の実装高さは、半導体素子１５の実装高さよりも高くても低くてもよい。
【００３０】
図１１は、チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも高い場合の半導体装置の断面図である。図１１に示す半導体装置では、導電材２０を溶融させた際に、放熱板２１を配線基板１の方向に押し付けることにより、導電材２０を凸形状に変形させることで、半導体素子１５の背面と導電材２０との接合を可能としている。チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．８５０ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．８６０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．２８０ｍｍであり、チップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．０３０ｍｍである。なお、溶融前の導電材２０の厚みは、０．３５０ｍｍである。
【００３１】
図１２は、チップコンデンサ１２の実装高さが、半導体素子１５の実装高さよりも低い場合の半導体装置の断面図である。図１２に示す半導体装置では、導電材２０を溶融させ
た際に、放熱板２１を配線基板１の方向に押し付けることにより、導電材２０を凹形状に変形させることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０との接合を可能としている。チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．３００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．３１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍであり、チップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みは、例えば、０．０５０ｍｍである。なお、溶融前の導電材２０の厚みは、０．３５０ｍｍである。
【００３２】
また、放熱板２１の厚みや接着剤２４の厚みを変更することによって、半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みやチップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みを制御してもよい。更に、接着剤２４として延性を有する材料を使用し、放熱板２１に荷重を加えて接着剤２４の厚みを調整することにより、導電材２０の厚みを制御してもよい。例えば、接着剤２４が延性を有する材料の場合、放熱板２１に荷重を加えることによって、導電材２０が半導体素子１５の背面やチップコンデンサ１２に押し付けられ、導電材２０の厚みを薄くすることができる。放熱板２１の面積当たりの荷重値は、チップコンデンサ１２の実装高さ、半導体素子１５の実装高さ、放熱板２１の厚み及び接着剤２４の厚みに基づいて予め求めておく。
【００３３】
〈実施例１の変形例〉
図３では、所定の間隔を離して複数のチップコンデンサ１２を配線基板１の上に配置する例を示したが、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置するようにしてもよい。図１３の（Ａ）は、複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配線基板１の上に配置した場合の半導体装置の上面図である。図１３の（Ａ）においては、導電材２０、放熱板２１、金属膜２３及び接着剤２４の図示は省略している。図１３の（Ｂ）は、図１３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。複数のチップコンデンサ１２を密着させて連続して配置した配線基板１を用いて、実施例１に示した方法で半導体装置を製造することにより、半導体素子１５の側面方向の電磁シールドの効果を高めることができる。また、実施例１の変形例を、以下で説明する実施例２から実施例１６に係る半導体装置及びその製造方法に適用してもよい。
【実施例２】
【００３４】
実施例２に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。まず、配線基板１を用意し、半導体素子１５の設置領域５の周囲に導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図１４に示すように、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成してもよい。例えば、印刷マスクを用いてハンダペーストを印刷することにより、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。導電層３０は、導電層パッド３１の上に形成されており、導電層パッド３１は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように配線基板１に形成されている。図１４の（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０をし、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の配線基板１の上面図である。図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１４に示すように、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように形成された導電層３０は、リング状となっている。
【００３５】
そして、図１５に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を配置す
る。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図１５の（Ａ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を配置した場合の配線基板１の上面図である。図１５の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１５の（Ｃ）は、図１５の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層３０とが接触するように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。また、図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。図１５に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３が半導体素子１５の設置領域５の方向を向くように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が配置されている。
【００３６】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電層３０及びハンダ１１が溶融し、導電層３０が導電層パッド３１及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、導電層３０を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層パッド３１とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【００３７】
次に、図１６に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。次いで、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。
【００３８】
図１６の（Ａ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の上面図である。図１６の（Ｂ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１６の（Ｃ）は、図１６の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。図１６に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【００３９】
そして、図１７Ａに示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図１７Ａの（Ａ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の上面図である。図１７Ａの（Ｂ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１７Ａの（Ｃ）は、図１７Ａの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。アンダーフィル樹脂１８の充填は、例えば、ディスペンサから半導体素子１５の周囲にアンダーフィル樹脂１８を供給することにより行われる。
【００４０】
実施例２では、半導体素子１５の設置領域５を囲繞するように導電層３０を形成する例を示すが、導電層３０の形状はこれに限らず、他の形状であってもよい。例えば、図１７Ｂに示すように、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成してもよい。図１７Ｂの（Ａ）は、半導体素子１５の設置領域５の周囲に複数の矩形状の導電層３０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成し、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の上面図である。図１７Ｂの（Ｂ）は、図１
７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける配線基板１の断面図である。図１７Ｂの（Ｃ）は、図１７Ｂの（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４１】
次いで、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。そして、図１８に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。図１８の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を配置した場合の半導体装置の上面図である。図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１８の（Ｃ）は、図１８の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接触するとともに、導電材２０と導電層３０とが接触する。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分がチップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電層３０に接触する。
【００４２】
次いで、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行う。そして、図１９に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させる。図１９の（Ａ）は、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図１９の（Ｂ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図１９の（Ｃ）は、図１９の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４３】
そして、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合され、導電材２０と導電層３０とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。
【００４４】
次いで、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次に、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、図２０に示すように、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。図２０の（Ａ）は、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を接合した場合の半導体装置の上面図である。図２０の（Ｂ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図２０の（Ｃ）は、図２０の（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける配線基板１の断面図である。
【００４５】
チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材３０とが接合されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電層３０とは電気的に接続される。その結果、チップコンデンサ１２の端子電極１３、導電材２０及び導電層３０は接地電位となり、半導体素子１５の周囲が電磁シールドされる。チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電層３０は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。なお、半導体素子１５の下方全面にグランド配線７を設けることにより、半導体素子１５の下方全体を電磁シールドするようにしてもよい。
【実施例３】
【００４６】
実施例３に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜２と同一の構成要素については、実施例１〜２と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例３に係る半導体装置及びその製造方法は、実施例１の図５を用いて説明した処理を行った後、加熱処理を行うまでは、実施例１と同様であるので、加熱処理を行うまでの説明を省略する。
【００４７】
実施例３に係る半導体装置及びその製造方法は、加熱処理を行った後、図２１に示すように、配線基板１の上方に導電材２０を設置する。図２１の（Ａ）は、配線基板１の上方に導電材２０を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２１の（Ｂ）は、図２１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。導電材２０は、半導体素子１５の背面を覆っており、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触している。すなわち、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む外周部分の一部がチップコンデンサ１２の端子電極１３に接触している。
【００４８】
チップコンデンサ１２の厚みは、例えば、０．６００ｍｍであり、電極パッド３及び電極パッド４の上に形成されたハンダの厚みは、例えば、０．０１０ｍｍである。よって、チップコンデンサ１２の実装高さは、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の厚みは、例えば、０．５５０ｍｍであり、半導体素子１５のバンプ１６の高さは、例えば、０．０６０ｍｍである。よって、半導体素子１５の実装高さは、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとが一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．６６０ｍｍである。
【００４９】
次に、配線基板１の上方に放熱板２１を配置し、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、図２２に示すように、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させる。図２２の（Ａ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の上面図である。図２２の（Ｂ）は、図２２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。
【００５０】
そして、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、図２３の（Ａ）に示すように、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がる。また、加熱処理を行う際に、放熱板２１に荷重を加えることで、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がるようにしてもよい。図２３の（Ａ）は、導電材２０がチップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。
【００５１】
チップコンデンサ１２と半導体素子１５との間に濡れ広がった導電材２０は、半導体素子１５の側面及びチップコンデンサ１２の端子電極１３の側面を伝わり、図２３の（Ｂ）に示すように、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がる。図２３の（Ｂ）は、導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がった場合の半導体装置の断面図である。導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がることで、チップコンデンサ１２と半導体素子１５との間には導電材２０が存在することになる。したがって、導電材２０の一方の面の中央部分が半導体素子１５の背面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む周辺部分が半導体素子１５の側面を覆い、導電材２０の一方の面の中央部分を囲む周辺部分の一部がチップコンデンサ１２の端子電極１３に接触する。
【００５２】
導電材２０が配線基板１の実装面まで濡れ広がることによって、図２３の（Ｂ）に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とが接着する。また、加熱処理を行う際に、放熱板２１に荷重を加えることで、接着剤２４を配線基板１に接触させてもよい
。なお、溶融後の導電材２０が半導体素子１５の側面を覆うこととなるように、計算、実験又はシミュレーション等によって、溶融前の導電材２０の厚み、体積、サイズを設計するようにしてもよい。
【００５３】
導電材２０がハンダペーストやハンダペレット等である場合、ハンダ量のバラツキが大きかったり、放熱板２１に対する荷重が大きかったりすると、導電材２０が拡がり過ぎてしまうことがある。導電材２０が拡がり過ぎると、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とがショートする可能性がある。例えば、図２４の（Ａ）に示すように、導電材２０の量が所定量より多い場合、配線基板１と放熱板２１とを接着したとき、図２４の（Ｂ）に示すように、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される。図２４の（Ａ）は、導電材２０の量が所定量より多い場合の半導体装置の断面図である。図２４の（Ｂ）は、導電材２０によってチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続される場合の半導体装置の断面図である。実施例４〜１０、１２及び１４では、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する方法について説明する。
【実施例４】
【００５４】
実施例４に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜３と同一の構成要素については、実施例１〜３と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例４に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１を形成することで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図２５の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１の下面図である。図２５の（Ｂ）は、図２５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。図２５の（Ｂ）に示すように、放熱板２１の凸面４１は台形状に形成されているが、これに限らず、放熱板２１の凸面４１は、矩形状又は半球形状等の他の形状であってもよい。凸面４１は、抑止部の一例である。
【００５５】
放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１を形成することによって、図２６に示すように、導電材２０が拡がっても、導電材２０が放熱板２１の凹部２２に流れ込むので、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。図２６の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｂ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の断面図である。図２６の（Ｃ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分に凸面４１が形成された放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の部分拡大図である。
【００５６】
配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合において、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合できるように、放熱板２１の凸面４１の幅Ｗを設定する。例えば、配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合において、放熱板２１の凸面４１の端部が、チップコンデンサ１２の端子電極１３の上方に配置されるように、放熱板２１の凸面４１の幅Ｗを設定するようにしてもよい。また、導電材２０の拡がりは、導電材２０の厚みや放熱板２１に対する荷重によっても変化するため、計算、実験又はシミュレーション等によって、放熱板２１の凸面４１の高さＨを決定するようにしてもよい。
【００５７】
また、放熱板２１が配線基板１の下方に位置するようにして、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行ってもよい。すなわち、配線基板１の実装面を下方向（重力方向）に向け、放熱板２１の凸面４１を上方向（重力方向の逆方向）に向けて、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行ってもよい。放熱板２１の凸面４１を上方向（重力方向の逆方向）に向
けて、導電材２０を溶融する際の加熱処理を行うことにより、導電材２０が放熱板２１の凹部２２に流れ込み易くなる。
【実施例５】
【００５８】
実施例５に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜４と同一の構成要素については、実施例１〜４と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例５に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成することで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図２７の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成した場合の放熱板２１の下面図である。図２７の（Ｂ）は、図２７の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。突起部５０は、抑止部の一例である。
【００５９】
図２８の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図２８の（Ｂ）は、図２８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図２８の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の突起部５０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図２８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板２１に形成された突起部５０によって導電材２０が囲まれている。チップコンデンサ１２の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。放熱板２１の突起部５０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。突起部５０は、放熱板２１と同じ材料である。
【００６０】
図２９の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように突起部５０が形成された放熱板２１と配線基板１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図２９の（Ｂ）は、図２９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図２９の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の突起部５０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。放熱板２１と配線基板１とを接着した後の導電材２０の厚みは、０．２８０ｍｍである。
【００６１】
図２９の（Ｂ）に示すように、導電材２０を囲むように放熱板２１に突起部５０を形成することで、導電材２０の拡がりが抑制され、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。放熱板２１の突起部５０は、チップコンデンサ１２と接触してもよいし、接触しなくてもよい。放熱板２１の突起部５０がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４との間（図２９の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板２１に対して突起部５０を形成するようにしてもよい。
【実施例６】
【００６２】
実施例６に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜５と同一の構成要素については、実施例１〜５と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例６に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように放熱板２１に絶縁部６０を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。図３０の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１の下面図である。図３０の（Ｂ）は、図３０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける放熱板２１の断面図である。絶縁部６０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。絶縁部６０として、例えば、ポリ
イミド粘着テープ（日東電工株式会社製）を用いてもよい。絶縁部６０は、抑止部の一例である。
【００６３】
図３１の（Ａ）は、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３１の（Ｂ）は、図３１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３１の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１に設けられた絶縁部６０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図３１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によって導電材２０が囲まれている。チップコンデンサ１２の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。半導体素子１５の実装高さは、例えば、０．６１０ｍｍである。チップコンデンサ１２の実装高さと、半導体素子１５の実装高さとは一致している。導電材２０の厚みは、例えば、０．３５０ｍｍである。放熱板２１に設けられた絶縁部６０の高さは、例えば、０．２８０ｍｍである。
【００６４】
図３２の（Ａ）は、配線基板１と、放熱板２１の凹部２２の中央部分を囲むように絶縁部６０が設けられた放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３２の（Ｂ）は、図３２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３２の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１に設けられた絶縁部６０の形状を点線Ｃで示しており、導電材２０、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。配線基板１と放熱板２１とを接着した後の導電材２０の厚みは、０．２８０ｍｍである。
【００６５】
図３２の（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によって導電材２０の拡がりが抑制される。また、図３２の（Ｂ）に示すように、放熱板２１に設けられた絶縁部６０によってチップコンデンサ１２の端子電極１４の上部が覆われるため、拡がった導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１４との接触が抑止される。このように、導電材２０を囲むように放熱板２１に絶縁部６０を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。放熱板２１に設けられた絶縁部６０は、チップコンデンサ１２と接触してもよいし、接触しなくてもよい。放熱板２１の絶縁部６０がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４の端部との間（図３２の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板２１に対して絶縁部６０を設けるようにしてもよい。
【実施例７】
【００６６】
実施例７に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜６と同一の構成要素については、実施例１〜６と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例７に係る半導体装置及びその製造方法では、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置することで、チップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることを抑止する。
【００６７】
図３３の（Ａ）は、端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３３の（Ｂ）は、図３３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３３の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。図３３に示すように、チップコンデンサ７０の端子電極７１と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ７０の端子電極７２と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ７０が横置きで設置されている。
【００６８】
図３４の（Ａ）は、チップコンデンサ７０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３４の（Ｂ）は、図３４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３４の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００６９】
端子電極の位置の間隔が広いチップコンデンサ７０を配線基板１の上に設置することで、図３４の（Ｂ）に示すように、導電材２０が拡がってもチップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることが抑止される。すなわち、端子電極７１の位置と端子電極７２の位置との間隔が広いため、導電材２０が端子電極７２の方向に拡がっても、導電材２０が端子電極７２まで達しないので、端子電極７１と端子電極７２とが電気的に接続されることが抑止される。導電材２０の拡がりは、導電材２０の厚みや放熱板２１に対する荷重によっても変化するため、計算、実験又はシミュレーション等によって、チップコンデンサ７０の端子電極７１と端子電極７２との位置の間隔を決定するようにしてもよい。
【実施例８】
【００７０】
実施例８に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜７と同一の構成要素については、実施例１〜７と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例８に係る半導体装置及びその製造方法では、チップコンデンサ８０の上面に端子電極８２を形成しないことで、チップコンデンサ８０の端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることを抑止する。
【００７１】
図３５の（Ａ）は、チップコンデンサ８０の下面に形成された端子電極８２を有するチップコンデンサ８０を配線基板１の上に設置するとともに、配線基板１の上方に放熱板２１を配置した場合の半導体装置の上面図である。図３５の（Ｂ）は、図３５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３５の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００７２】
端子電極８１は、チップコンデンサ８０の上面及び下面の両方に形成されており、端子電極８２は、チップコンデンサ８０の下面にのみ形成されている。図３５に示すように、チップコンデンサ８０の端子電極８１と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ８０の端子電極８２と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ８０が横置きで設置されている。
【００７３】
図３６の（Ａ）は、チップコンデンサ８０が設置された配線基板１と放熱板２１とを接着した場合の半導体装置の上面図である。図３６の（Ｂ）は、図３６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図３６の（Ａ）では、放熱板２１の形状を点線Ｂで示しており、導電材２０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３及び接着剤２４の図示を省略している。
【００７４】
チップコンデンサ８０の下面に端子電極８２を形成することで、図３６の（Ｂ）に示すように、導電材２０が拡がってもチップコンデンサ８０の端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることが抑止される。すなわち、チップコンデンサ８０の上面に端子電極８２が形成されていないため、導電材２０が端子電極８２の方向に拡がっても、導電材２０が端子電極８２にまで達しないので、端子電極８１と端子電極８２とが電気的に接続されることが抑止される。例えば、両方の端子電極が下面に形成されているチップコンデンサをチップコンデンサ８０として用いる場合、ディップ方式により、一方の端子電極をチップコンデンサの上面及び下面の両方に形成するようにすればよい。
【実施例９】
【００７５】
実施例９に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜８と同一の構成要素については、実施例１〜８と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例９に係る半導体装置及びその製造方法では、導電材２０の形状を変形することにより導電材２０の量を減少させることで、導電材２０が過剰に拡がることを抑止する。
【００７６】
図３７の（Ａ）は、四角形状の導電材２０の上面図である。加熱処理の際において、四角形状の導電材２０は、図３７の（Ａ）に示すように、一定方向（矢印の方向）に幅広く拡がるため、導電材２０が拡がり過ぎる場合がある。
【００７７】
図３７の（Ｂ）は、導電材２０の外周部分を突起形状に変形した場合の導電材２０の上面図である。図３７の（Ａ）に示す導電材２０と比較して、図３７の（Ｂ）に示す導電材２０は、導電材２０の外周部分が突起形状に形成されている。図３７の（Ｂ）に示すように、外周部分が突起形状に形成されている導電材２０は、加熱処理において、導電材２０の拡がる方向（矢印の方向）が分散される。そのため、突起形状の先端部分についての導電材２０の拡がる幅が低減される。
【００７８】
図３８の（Ａ）は、外周部分を突起形状に変形した導電材２０を、配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３８の（Ｂ）は、図３８の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図３８の（Ａ）に示すように、外周部分を突起形状に変形した導電材２０は、四角形状の導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合（図６参照）と比較して、導電材２０の外周部分の量が減少している。そのため、減少した導電材２０の外周部分の量だけ導電材２０の拡がり幅が低減される。
【実施例１０】
【００７９】
実施例１０に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜９と同一の構成要素については、実施例１〜９と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１０に係る半導体装置及びその製造方法では、導電材２０の形状を小さくすることにより導電材２０の量を減少させることで、導電材２０が過剰に拡がることを抑止する。
【００８０】
図３９の（Ａ）は、導電材２０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図３９の（Ｂ）は、図３９の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。図３９の（Ａ）に示すように、導電材２０の四角形状の各頂点部分と、チップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触するように、導電材２０を配線基板１の上方に配置している。導電材２０の四角形状の各頂点部分と、チップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触するように、導電材２０を配線基板１の上方に配置することで、導電材２０の形状を小さくすることが可能である。導電材２０の形状を小さくすることで導電材２０の量が減少し、導電材２０が過剰に拡がることを抑止することができる。図３９の（Ａ）に示すように、導電材２０の形状を小さくこと以外に、導電材２０に対して特別な加工処理を行う必要がないため、処理工程を増加せずに導電材２０が過剰に拡がることを抑止することができる。
【実施例１１】
【００８１】
実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１０と同一の構成要素については、実施例１〜１０と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。
【００８２】
図４０の（Ａ）は、放熱板２１を小型化した放熱板９０を配線基板１の上方に配置した
場合の半導体装置の上面図である。図４０の（Ｂ）は、図４０の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。放熱板９０は、熱伝導性（放熱性）の良い材料を用いる。放熱板９０として、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＳｉＣ、ＡｌＣ等の金属板を用いてもよい。放熱板９０は、平面形状であり、放熱板９０の中央部分には金属膜２３が形成されている。金属膜２３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）を用いた無電界メッキを行うことにより形成される。なお、図４０の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。
【００８３】
実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１１に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。
【実施例１２】
【００８４】
実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１１と同一の構成要素については、実施例１〜１１と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。また、実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化した放熱板９０の外周部分に突起部９１を形成することで、チップコンデンサの１２端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。
【００８５】
図４１の（Ａ）は、突起部９１が形成された放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４１の（Ｂ）は、図４１の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４１の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。図４１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板９０の外周部分に突起部９１が形成されており、放熱板９０の突起部９１によって導電材２０が囲まれている。突起部９１は、放熱板９０と同じ材料である。突起部９１は、抑止部の一例である。
【００８６】
図４２の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４２の（Ｂ）は、図４２の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４２の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。加熱処理を行うことによって、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。導電材２０を溶融させるための加熱処理の際に、放熱板９０に荷重を加えることによって、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の突起部９１とを接触させるようにしてもよい。放熱板９０の突起部９１がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４との間（図４２の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板９０に対して突起部９１を形成するようにしてもよい。
【００８７】
図４２の（Ｂ）に示すように、導電材２０を囲むように放熱板９０に突起部９１を形成することで、導電材２０の拡がりが抑制され、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。チップコンデンサ１２の上面と放
熱板９０の突起部９１とを接触させた場合、溶融後の導電材２０の厚みと、放熱板９０の突起部９１の高さとは同等になる。したがって、放熱板９０の突起部９１の高さを調整することにより、溶融後の導電材２０の厚みを制御することができる。
【００８８】
実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１２に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【実施例１３】
【００８９】
実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１２と同一の構成要素については、実施例１〜１２と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化することで、半導体装置の小型化及び軽量化を図る。また、実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法では、放熱板２１を小型化した放熱板９０の外周部分に絶縁部９２を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることを抑止する。
【００９０】
図４３の（Ａ）は、絶縁部９２が設けられた放熱板９０を配線基板１の上方に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４３の（Ｂ）は、図４３の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４３の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。図４３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱板９０の外周部分に絶縁部９２が設けられており、放熱板９０の絶縁部９２によって導電材２０が囲まれている。絶縁部９２として、例えば、ポリイミド粘着テープ（日東電工株式会社製）を用いてもよい。絶縁部９２は、抑止部の一例である。
【００９１】
図４４の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。図４４の（Ｂ）は、図４４の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４４の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板９０の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。加熱処理を行うことによって、導電材２０が溶融し、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接合され、導電材２０と半導体素子１５の背面とが接合され、導電材２０と放熱板９０とが接合されている。導電材２０を溶融させるための加熱処理の際に、放熱板９０に荷重を加えることによって、チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させるようにしてもよい。放熱板９０の絶縁部９２がチップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４の端部との間（図４４の（Ｂ）の矢印Ｄで示される位置）に配置されるように、放熱板９０に対して絶縁部９２を設けるようにしてもよい。
【００９２】
図４４の（Ｂ）に示すように、放熱板９０に設けられた絶縁部９２によって導電材２０の拡がりが抑制される。また、図４４の（Ｂ）に示すように、放熱板９０に設けられた絶縁部９２によってチップコンデンサ１２の端子電極１４の上面が覆われるため、拡がった導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１４との接触が抑止される。このように、導電材２０を囲むように放熱板９０に絶縁部９２を設けることで、チップコンデンサ１２の端子電極１３と端子電極１４とが電気的に接続されることが抑止される。チップコンデンサ１２の上面と放熱板９０の絶縁部９２とを接触させた場合、溶融後の導電材２０の厚みと、放熱板９０の絶縁部９２の高さとは同等になる。したがって、放熱板９０の絶縁部９２の高さを調整することにより、溶融後の導電材２０の厚みを制御することができる。
【００９３】
実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０を小型化及び軽量化しているため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１３に係る半導体装置及びその製造方法においては、放熱板２１と比較して、放熱板９０に接着剤２４を設けていないため、半導体装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【実施例１４】
【００９４】
実施例１４に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１３と同一の構成要素については、実施例１〜１３と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１４では、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置する構造（マルチチップパッケージタイプ）の半導体装置及びその製造方法について説明する。
【００９５】
図４５の（Ａ）は、複数の半導体素子１５を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４５の（Ｂ）は、図４５の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４５の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。
【００９６】
図４５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、複数の半導体素子１５の背面が導電材２０によって覆われており、導電材２０とチップコンデンサ１２の端子電極１３とが接触している。チップコンデンサ１２の端子電極１３は、グランド配線７に接続されている電極パッド３と電気的に接続されており、グランド配線７を介してチップコンデンサ１２の端子電極１３に接地電圧が供給されている。チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とは電気的に接続されているため、チップコンデンサ１２の端子電極１３及び導電材２０は接地電位となり、複数の半導体素子１５の周囲を電磁シールドすることが可能となる。
【実施例１５】
【００９７】
実施例１５に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１４と同一の構成要素については、実施例１〜１４と同一の符号を付し、その説明を省略する。実施例１５では、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、メモリ部品、受動部品等の電子部品を配線基板１に配置する構造（システムインパッケージタイプ）の半導体装置及びその製造方法について説明する。
【００９８】
図４６の（Ａ）は、チップコンデンサ１２、半導体素子１５、電子部品１００を配線基板１に配置した場合の半導体装置の上面図である。図４６の（Ｂ）は、図４６の（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける半導体装置の断面図である。なお、図４６の（Ａ）では、導電材２０の形状を点線Ｂで示しており、放熱板２１の形状を点線Ｃで示しており、金属膜２３の図示を省略している。電子部品１００は、例えば、メモリ部品や、抵抗、コンデンサ等の受動部品等である。チップコンデンサ１２の端子電極１３は、半導体素子１５の側面方向を電磁シールドするシールド部材として機能するとともに、配線基板１と導電材２０とを接続する接続部材として機能する。
【実施例１６】
【００９９】
実施例１６に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。なお、実施例１〜１５と同一の構成要素については、実施例１〜１５と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
まず、図４７の（Ａ）に示すように、配線基板１を用意する。図４７の（Ａ）は、配線基板１の断面図である。
【０１０１】
次に、図４７の（Ｂ）に示すように、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。すなわち、配線基板１の実装面に半導体素子１５を実装する。例えば、半導体素子１５の表面が配線基板１の方向を向くように、配線基板１の上に半導体素子１５を配置する。そして、加熱処理を行い、配線基板１の電極パッド２と半導体素子１５のバンプ１６とを接合することにより、配線基板１の上に半導体素子１５を設置する。そして、例えば、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）を用いてスパッタリングを行うことにより、半導体素子１５の背面に金属膜１７を形成する。図４７の（Ｂ）は、配線基板１の上に半導体素子１５を設置した場合の半導体装置の断面図である。図４７の（Ｂ）に示すように、配線基板１の実装面と半導体素子１５のバンプ１６とが向かい合うように、配線基板１の上に半導体素子１５が設置されている。
【０１０２】
次いで、図４７の（Ｃ）に示すように、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。図４７の（Ｃ）は、配線基板１と半導体素子１５との間にアンダーフィル樹脂１８を充填した場合の半導体装置の断面図である。次に、配線基板１を加熱炉に搬送し、加熱処理を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１と半導体素子１５との間のアンダーフィル樹脂１８が硬化する。
【０１０３】
そして、図４７の（Ｄ）に示すように、印刷マスク１１０を用いて配線基板１の上にハンダペースト１１１を印刷する。図４７の（Ｄ）は、印刷マスク１１０を用いて配線基板１の上にハンダペースト１１１を印刷した場合の半導体装置の断面図である。
【０１０４】
次いで、印刷マスク１１０を除去し、図４８の（Ａ）に示すように、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成する。図４８の（Ａ）は、電極パッド３の上にハンダ１０を形成し、電極パッド４の上にハンダ１１を形成した場合の半導体装置の断面図である。
【０１０５】
次に、図４８の（Ｂ）に示すように、配線基板１の上に複数のチップコンデンサ１２を設置する。複数のチップコンデンサ１２は、所定の間隔を離して配線基板１の上に配置されている。図４８の（Ｂ）は、配線基板１の上にチップコンデンサ１２を設置した場合の配線基板１の断面図である。図４８の（Ｂ）に示すように、チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが電気的に接続され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが電気的に接続されるように、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が横置きで配置されている。
【０１０６】
そして、配線基板１の上方に導電材２０を配置する。次いで、配線基板１及び放熱板２１の位置合わせを行い、図４８の（Ｃ）に示すように、配線基板１の上方に放熱板２１を配置する。図４８の（Ｃ）は、配線基板１の上方に放熱板２１を設置した場合の半導体装置の断面図である。放熱板２１は、凹形状に加工されており、放熱板２１の凹部２２の中央部分には金属膜２３が形成されている。放熱板２１の凹部２２の突起部分には、接着剤２４が設けられている。導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよく、実施例１と同様の方法で、導電性接着剤２５を用いることが可能である。
【０１０７】
次に、図４８の（Ｄ）に示すように、接着剤２４を介して配線基板１と放熱板２１とを接着し、放熱板２１の凹部２２の中央部分と導電材２０とを接触させた後、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。図４８の（Ｄ）は、配線基板１と放熱板２１とを接着させた場合の半導体装置の断面図である。
【０１０８】
加熱処理を行うことにより、ハンダ１０及びハンダ１１が溶融し、ハンダ１０が電極パッド３及びチップコンデンサ１２の端子電極１３と接合され、ハンダ１１が電極パッド４及びチップコンデンサ１２の端子電極１４と接合される。これにより、ハンダ１０を介し
てチップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、ハンダ１１を介してチップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合される。チップコンデンサ１２の端子電極１３と電極パッド３とが接合され、チップコンデンサ１２の端子電極１４と電極パッド４とが接合されることにより、配線基板１の上にチップコンデンサ１２が設置（実装）される。
【０１０９】
加熱処理を行うことにより、導電材２０が溶融し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とが接合され、半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合され、導電材２０と放熱板２１とが接合される。半導体素子１５の背面と導電材２０とが接合されることにより、半導体素子１５の上に導電材２０が設置される。導電材２０と放熱板２１とが接合されることにより、導電材２０の上に放熱板２１が設置される。
【０１１０】
導電材２０の上に放熱板２１を設置した後、マスクを用いて、配線基板１の電極パッド６の上にフラックスを塗布する。次いで、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６を配置し、半導体装置を加熱炉に搬送し、加熱処理（リフロー処理）を行う。加熱処理を行うことにより、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合される。実施例１６において、配線基板１の電極パッド６の上にハンダボール２６が接合した後の半導体装置の断面図は、実施例１の図１０に示す半導体装置の断面図と同様である。
【０１１１】
実施例１６では、配線基板１に対するチップコンデンサ１２の設置、端子電極１３と導電材２０との接合、半導体素子１５の背面と導電材２０との接合、導電材２０と放熱板２１との接合を、１回の加熱処理により行うことができる。実施例１６では、チップコンデンサ１２の上に導電材２０及び放熱板２１を重ねて配置した状態で、配線基板１に対するチップコンデンサ１２の設置を行うため、チップコンデンサ１２の立ち上がり現象を抑止できる。
【０１１２】
実施例１〜１６において、隣接するチップコンデンサ１２を直線的に並べて配線基板１の上に配置する例を示したが、チップコンデンサ１２の配置を必要に応じて変更してもよい。また、配線基板１の上に配置されるチップコンデンサ１２の数を必要に応じて変更してもよい。図４９の（Ａ）は、チップコンデンサ１２の配置を変更した場合の半導体装置の上面図である。図４９の（Ｂ）は、四角形状の導電材２０の外周部分の各辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させた場合の半導体装置の上面図である。なお、図４９の（Ａ）及び（Ｂ）では、導電材２０の形状を点線Ａで示している。
【０１１３】
また、四角形状の導電材２０の外周部分の何れか一辺に対して一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させるようにしてもよい。四角形状の導電材２０の外周部分の何れか二辺又は三辺に対してそれぞれ一つのチップコンデンサ１２を配置し、チップコンデンサ１２の端子電極１３と導電材２０とを接触させるようにしてもよい。
【０１１４】
実施例２〜１６において、実施例１と同様に、チップコンデンサ１２の実装高さと半導体素子１５の実装高さとを一致させてもよいし、チップコンデンサ１２の実装高さと半導体素子１５の実装高さと異ならせてもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、導電材２０は、導電性接着剤２５であってもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、放熱板２１の厚みや接着剤２４の厚みを変更することによって、半導体素子１５と放熱板２１との間の導電材２０の厚みやチップコンデンサ１２の端子電極１３と放熱板２１との間の導電材２０の厚みを制御してもよい。実施例２〜１６において、実施例１と同様に、接着剤２４として延性を有する材料を使用し、放熱板２１に荷重を加えて接着剤２４の厚みを調整することにより、導電材２０の厚みを制御してもよい。実施例１〜１
６を互いに組み合わせてもよく、実施例１〜１６のうちの複数の実施例を組み合わせてもよい。
【０１１５】
以上の実施例１〜１６を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板と、
電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、
前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備えることを特徴とする半導体装置。
（付記２）
前記半導体素子の周囲に形成された導電層を更に備え、
前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電層とは接合されており、前記導電材と前記導電層とは接合されていることを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
（付記３）
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする付記１又は２に記載の半導体装置。
（付記４）
前記導電材と接合されている放熱板を更に備え、
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする付記１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記５）
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする付記１から４の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記６）
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする付記１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
（付記７）
チップコンデンサを基板に設置する工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記８）
基板の所定領域の周囲に導電層を形成する工程と、
チップコンデンサを、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極とが接触するように前記基板に配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合を行う工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記導電層及び前記チップコンデン
サの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記導電材との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記９）
電極が形成されている半導体素子の表面が基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記基板の第１電極パッド及び第２電極パッドの上にハンダを形成する工程と、
前記第１電極パッド上のハンダとチップコンデンサの一方の端子電極とが接触し、前記第２電極パッド上のハンダと前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触するように、前記基板にチップコンデンサを配置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記第１電極パッドと前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合、前記第２電極パッドと前記チップコンデンサの他方の端子電極との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１０）
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする付記７から９の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１）
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする付記７から１０の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１２）
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする付記７から１１の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１３）
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする付記７から１２の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 配線基板
２、３、４ 電極パッド
５ 設置領域
６ 電極パッド
７ グランド配線
１０、１１ ハンダ
１２、７０、８０ チップコンデンサ
１３、１４、７１、７２、８１、８２ 端子電極
１５ 半導体素子
１６ バンプ
１７、２３ 金属膜
１８ アンダーフィル樹脂
２０ 導電材
２１、９０ 放熱板
２２ 凹部
２４ 接着剤
２５ 導電性接着剤
２６ ハンダボール
３０ 導電層
３１ 導電層パッド
４１ 凸面
５０、９１ 突起部
６０、９２ 絶縁部
１００ 電子部品
１１０ 印刷マスク
１１１ ハンダペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、
前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体素子の周囲に形成された導電層を更に備え、
前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電層とは接合されており、前記導電材と前記導電層とは接合されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導電材と接合されている放熱板を更に備え、
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
チップコンデンサを基板に設置する工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板の所定領域の周囲に導電層を形成する工程と、
チップコンデンサを、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極とが接触するように前記基板に配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合を行う工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板の所定領域に設置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記導電層及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記導電材との接合、前記半導体素子の背面と前記導電
材との接合、前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
電極が形成されている半導体素子の表面が基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記基板の第１電極パッド及び第２電極パッドの上にハンダを形成する工程と、
前記第１電極パッド上のハンダとチップコンデンサの一方の端子電極とが接触し、前記第２電極パッド上のハンダと前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触するように、前記基板にチップコンデンサを配置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記第１電極パッドと前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合、前記第２電極パッドと前記チップコンデンサの他方の端子電極との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
電極が形成されている表面が前記基板の方向を向くように前記基板の上に設置された半導体素子と、
前記基板の上に設置されたチップコンデンサと、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接合されている導電材と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体素子の周囲に形成された導電層を更に備え、
前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電層とは接合されており、前記導電材と前記導電層とは接合されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電材は、前記半導体素子の側面を覆っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導電材と接合されている放熱板を更に備え、
前記放熱板は、前記導電材と前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触することを抑止する抑止部を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記チップコンデンサの他方の端子電極は、前記チップコンデンサの下面に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記チップコンデンサの一方の端子電極には接地電圧が供給され、
前記チップコンデンサの他方の端子電極には電源電圧が供給されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
チップコンデンサを基板に設置する工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記半導体素子の表面の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板の所定領域の周囲に導電層を形成する工程と、
チップコンデンサを、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極とが接触するように前記基板に配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合を行う工程と、
電極が形成されている半導体素子の表面が前記基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板の所定領域に設置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記導電層及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記導電層と前記導電材との接合、前記半導体素子の背面と前記導電
材との接合、前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
電極が形成されている半導体素子の表面が基板の方向を向くように前記半導体素子を前記基板に設置する工程と、
前記基板の第１電極パッド及び第２電極パッドの上にハンダを形成する工程と、
前記第１電極パッド上のハンダとチップコンデンサの一方の端子電極とが接触し、前記第２電極パッド上のハンダと前記チップコンデンサの他方の端子電極とが接触するように、前記基板にチップコンデンサを配置する工程と、
前記半導体素子の反対面である背面を覆い、かつ、前記チップコンデンサの一方の端子電極と接触する導電材を配置する工程と、
前記導電材の上に放熱板を配置する工程と、
加熱処理により、前記第１電極パッドと前記チップコンデンサの一方の端子電極との接合、前記第２電極パッドと前記チップコンデンサの他方の端子電極との接合、前記半導体素子の背面と前記導電材との接合、前記導電材と前記放熱板との接合及び前記チップコンデンサの一方の端子電極と前記導電材との接合を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【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１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【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３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【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１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【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３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【公開番号】特開２０１２−１２９３５５（Ｐ２０１２−１２９３５５Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９２８４（Ｐ２０１０−２７９２８４）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
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