半導體裝置與半導體裝置的製造方法

2023-06-18 17:06:56

專利名稱：半導體裝置與半導體裝置的製造方法
技術領域：
本發明涉及半導體裝置、其製造方法以及利用這兩者的安裝體，該半導體裝 置是在帶狀布線基板那樣、設有導體布線的柔性絕緣性的基材上構成的。
背景技術：
作為一種使用帶狀布線基板的封裝模塊，已知有TCP (Tape Carrier Package) 和C0F (ChipOnFilm)。 TCP和C0F具有如下結構，即在柔性絕緣性的帶狀布線基 板上安裝半導體晶片，用樹脂密封以保護安裝部。帶狀布線基板作為主要要素，包 括絕緣性的薄膜基材和在其面上形成的多根導體布線。薄膜基材一般使用聚醯亞 胺，而導體布線使用銅。根據需要，在導體布線上形成金屬鍍膜和絕緣樹脂的阻焊 劑層。TCP和COF的主要用途在於安裝液晶面板等顯示面板驅動用的驅動器。在這種 情況下，帶狀布線基板上的導體布線，分為形成輸出信號用外部端子的第l組、和 形成輸入信號用外部端子的第2組來進行配置，在兩組導體布線之間安裝半導體元 件。帶狀布線基板上的導體布線中，作為與半導體晶片的連接端部的內部引線，通 過突起電極與半導體晶片上的電極焊盤相連。其中一組導體布線中，形成輸出信號 用外部端子的外部引線焊接部，與顯示面板的周邊部上形成的電極相連，另一組導 體布線中形成輸入信號用外部端子的外部引線焊接部，與母板的端子連接。而且，TCP和COF多被固定於LCD等產品的殼體上。以上述的半導體裝置為例，參照圖12進行說明。圖12是以往的半導體裝置 結構的剖面圖，是表示載帶上包括半導體晶片安裝部在內的關鍵區域的剖面圖。在圖12中，l表示撓性絕緣性載帶的一部分，在載帶1上形成導體布線2。 5 是半導體晶片，5a是在半導體晶片5上形成的凸部。半導體晶片5的表面通過突 起電極6與載帶1的導體布線2接合。而且，用絕緣性樹脂4密封上述半導體晶片 5的表面和側面。還有，作為散熱器的散熱器17通過粘合劑16安裝到上述半導體晶片5的背面。在以往的散熱性密封型半導體裝置中，半導體晶片5的背面與散熱器17之間 的粘合性，會由於絕緣性樹脂4從四周滲入而不均勻，因此採用的結構是，在半導 體晶片5的側面設置防止絕緣性樹脂4從四周滲入用的凸部5a，半導體晶片5在 用絕緣性樹脂4密封后，在半導體晶片5的背面粘合散熱器17，從而既避免破壞 半導體晶片5，又能確保散熱性。發明內容在上述結構的半導體裝置中，由於僅在半導體晶片的背面形成散熱用的散熱 器，因此散熱器的安裝受半導體晶片背面的狀態的影響，從而就會阻礙有效的安裝。 而且，由於與散熱器連接的只有半導體晶片的背面，所以散熱效果並不充分。本發明為解決上述問題，其目的在於，將由金屬層形成的散熱器與半導體芯 片穩定並粘著，進一步提高半導體晶片的散熱性。為達到上述目的，本發明的半導體裝置，是在載帶上安裝半導體晶片而形成 的半導體裝置，其特徵在於，包括在上述載帶與上述半導體晶片的間隙中充填的、 在側面形成斜面部的絕緣性樹脂；與上述半導體晶片的背面上和上述載帶上的至少 一部分以及上述斜面部上接觸而形成的、比上述絕緣性樹脂的熱導率高的樹脂層； 以及具有與上述半導體晶片和上述斜面部上的絕緣性樹脂層相對應形狀的凹處、與上述樹脂層緊貼而形成的金屬層。另外，在載帶上安裝半導體晶片而形成的半導體裝置，其特徵在於，包括 在上述載帶的與半導體晶片對向的區域上形成孔並為了覆蓋上述半導體晶片的表 面而充填的、在側面形成斜面部的絕緣性樹脂；與上述半導體晶片背面上和上述載 帶上的至少一部分以及上述斜面部上接觸而形成的、比上述絕緣性樹脂熱導率高的 樹脂層；以及具有與上述半導體晶片和上述斜面部上的絕緣性樹脂層相對應形狀的 凹處、與上述樹脂層緊貼而形成的金屬層。另外，其特徵在於，上述金屬層是沿著上述樹脂層的形狀而形成的片狀金屬層。另外，其特徵在於，在上述半導體晶片上區域的上述金屬層的一部分上形成1 個或多個孔。另外，其特徵在於，在上述金屬層的形成凹處的反向表面上有切槽。 另外，其特徵在於，在上述載帶的背面有第2金屬層。另外，其特徵在於，上述第2金屬層的與上述半導體晶片對向的區域向上述載帶的方向突出。另外，其特徵在於，在上述載帶的背面上有第2樹脂層。另外，其特徵在於，在上述第2樹脂層的背面上有具備突出部的殼體，該突 出部是在與半導體晶片對向的區域向上述載帶的方向突出的突出部。另外，其特徵在於，上述金屬層、上述載帶與上述第2金屬層是用螺釘或鉚 釘固定的。另外，其特徵在於，上述金屬層、上述載帶與上述第2樹脂層是用螺釘或鉚 釘固定的。另外，其特徵在於，上述螺釘或上述鉚釘貫通上述載帶和上述金屬層。 另外，其特徵在於，在上述載帶的背面上形成第3金屬層，上述螺釘或上述 鉚釘貫通上述第3金屬層、上述載帶與上述金屬層。另外，其特徵在於，上述螺釘與上述鉚釘設在距離上述半導體晶片50mm以內。 另外，其特徵在於，上述樹脂層中混合有導電性的填充物。 另外，其特徵在於，上述樹脂層中有低熔點的金屬填充物。 另外，其特徵在於，上述樹脂層是熱塑性的樹脂。而且，本發明的半導體裝置的製造方法，其特徵在於，包括在載帶上安裝 半導體晶片；將上述半導體晶片的表面形成的多個電極焊盤、與上述載帶上形成的 與上述電極焊盤對應的多個導體布線通過突起電極進行位置對準並連接的工序；在 上述載帶與上述半導體晶片的間隙中充填絕緣性樹脂、並使得在側面形成斜面部的 工序；與上述半導體晶片背面上和上述載帶上的至少一部分以及上述斜面部上接觸 而形成比上述絕緣性樹脂層熱導率高的樹脂層的工序；以及將具備與上述半導體芯 片和上述斜面部上的絕緣性樹脂層相應形狀的凹處的金屬層與上述樹脂層粘著、使 其緊貼的工序。另外，其特徵在於，在上述金屬層的上述半導體晶片上的一部分中形成1個 或多個孔。另外，其特徵在於，在粘著上述金屬層的工序之後，進行加熱，使得上述金屬層更加緊貼。


圖1是表示實施形態1中半導體裝置結構的剖面圖。圖2A是表示實施形態1中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖2B是表示實施形態1中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖2C是表示實施形態1中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖2D是表示實施形態1中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖3是表示實施形態1中半導體裝置的安裝形態的結構的剖面圖。圖4是表示實施形態2中半導體裝置結構的剖面圖。圖5A是表示實施形態2中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖5B是表示實施形態2中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖5C是表示實施形態2中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖5D是表示實施形態2中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖6是表示實施形態3中半導體裝置結構的剖面圖。圖7是表示實施形態2中半導體裝置的另一種結構的剖面圖。圖8是表示實施形態4中半導體裝置結構的剖面圖。圖9是表示實施形態5中半導體裝置結構的剖面圖。圖10是表示實施形態6中半導體裝置的安裝形態的結構的剖面圖。圖11是表示實施形態6中半導體裝置的安裝形態的另一種結構的剖面圖。圖12是表示以往的半導體裝置結構的剖面圖。
具體實施方式
下面關於本發明的實施形態，參照附圖進行詳細說明。 (實施形態l)圖1是表示實施形態1中半導體裝置結構的剖面圖。圖1中，載帶1上設有導體布線2，其端部形成內部引線。各內部引線通過突 起電極6，與半導體晶片5上配置的電極焊盤接合。而且，形成阻焊劑3以覆蓋一 部分導體布線2。這裡，為保護半導體晶片5的表面，在載帶1與半導體晶片5之間充填絕緣 性樹脂4。該絕緣性樹脂4也在半導體晶片5的側面部的一部分形成，從而形成斜 面部4a。而且，形成與半導體晶片背面、絕緣性樹脂4的斜面部4a以及包含阻焊劑3 的載帶1上的至少一部分緊貼的樹脂層7，該樹脂層7比絕緣性樹脂4的熱導率高。而且，在上述樹脂層7上緊貼形成有凹處8的金屬層9，使得與上述半導體芯 片5和絕緣性樹脂層4的斜面部4a相對應。由此，通過形成與上述半導體晶片5和絕緣性樹脂層4的斜面部4a上所形成 的樹脂層7緊貼的形狀的金屬層9，可以將起到作為散熱器的功能的金屬層9與半 導體晶片5穩定粘著，從半導體晶片5的背面與側面可以有效地將熱量穩定地傳遞 給熱傳導良好的金屬層9。然後，對於實施形態1中半導體裝置的製造方法，用圖2進行說明。圖2是表示實施形態1中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。首先，圖2 (a)中，在載帶1上設置導體布線2，其端部用作內部引線。然 後，通過在半導體晶片5與各內部引線對向的位置上形成的突起電極6，配置電極 焊盤而將半導體晶片5與載帶1相接合。而且，形成阻焊劑3以覆蓋一部分導體布 線2。這裡，載帶l一般採用聚醯亞胺材料等，但也可以使用除此以外的樹脂。另 外，導體布線2採用銅、銀、鋁、錫、鈀、鎳、金等為主要成分的材料為佳。另外， 突起電極6採用由銅、鋁、錫、鈀、鎳、金等為主要成分的金屬組成的材料為佳。然後，圖2 (b)中，為了保護半導體晶片5的表面，在半導體晶片5與載帶 l之間充填絕緣性樹脂4。該絕緣性樹脂4進行適量的滴下密封，使得在半導體芯 片5的側面部的一部分上也形成，從而形成斜面部4a。本實施形態中，將帶有導 體布線的載帶1與半導體晶片5通過突起電極6接合後，在載帶1與半導體晶片5 之間充填絕緣性樹脂4。另外，作為其他的方法，也可以通過事先塗敷絕緣性樹脂 4，在將帶導體布線的載帶1與半導體晶片5接合時，同時進行密封。然後，圖2 (c)中，在包含阻焊劑3的載帶1上，通過粘貼與半導體晶片5 的背面和絕緣性樹脂4的斜面部4a緊貼的片狀樹脂層，而形成樹脂層7。這裡， 對上述樹脂層7用二氧化矽等無機填充物或有導電性的碳、鎳等低熔點的金屬填充 物進行充填為佳。通過使用高熱傳導性的填充物充填，提高了樹脂層7的熱傳導性。雖然填充物的填充量多可以提高熱傳導性，但是由於過多會產生難以維持形狀等問題，因此，根據用途，以20wt^ 80wt^的程度充填為佳。另外，對於樹脂層7 的厚度，由於較薄的厚度可以提高熱傳導性，所以採用20"m 500nm程度的厚度 為佳。在厚度的均勻性上，雖然也可以使整體均勻，但是由於從半導體晶片背面的 散熱最多，因此使半導體晶片背面部的厚度較薄為佳。另外，在本實施形態中是粘 貼片狀的樹脂層7，但也可以用糊狀的樹脂塗敷，形成同等的形狀。這裡樹脂層7 以有粘著性為佳。另外，樹脂層7使用熱硬化性的樹脂(環氧系等)為佳。另外，若使用熱塑 性的樹脂，則通過加熱可以使得金屬層9緊貼，因此可以提高粘著的緊貼緊密性。然後，如圖2 (d)中所示，在上述樹脂層7上粘貼金屬層9，該金屬層9具 有沿著上述半導體晶片5與絕緣性樹脂4的斜面部4a的形狀的凹處8。金屬層9 的凹處8形成與絕緣性樹脂4的斜面部4a形狀相應的形狀為佳。另外，在緊貼時 也可以加熱。另外，在緊貼後也可以加熱。通過加熱使得緊貼緊密性提高。圖3是實施形態1中半導體裝置的安裝形態的結構的剖面圖，表示將本發明 的半導體裝置與產品的殼體連接時的安裝體的實施例。如圖3所示，實施形態1中半導體裝置的安裝體上形成孔，以貫通上述半導 體裝置中的一部分金屬層9、樹脂層7、載帶l，而且通過該孔可以用螺釘固定半 導體裝置，使其固定在產品的殼體10上。此時載帶1上的導體布線2與螺釘11 連接時，由於來自導體布線2的熱量從螺釘11傳導給殼體10，因此可以得到更佳 的散熱效果。而且，當上述導體布線2與GND電位連接時，由於GND電位在電氣上 是穩定的，因此也可以獲得提高電氣特性的效果。殼體10由金屬形成為佳。另外，半導體裝置與殼體10緊貼為佳。此時為提 高緊密性，在半導體裝置與殼體10之間也可以形成樹脂層。該樹脂層中也以添加 如上述樹脂層的填充物等可以提高散熱特性的材料為佳。這次為了固定所使用的是螺釘ll，也可以使用鉚釘。另外，關於安裝的半導體裝置，可以同樣安裝後述的實施形態2 實施形態4 中的半導體裝置。以往只有從半導體晶片的背面散熱，但是利用該結構，起到作為散熱器功能 的金屬層可以與半導體晶片、載帶固定，可以穩定粘著金屬層，而且在散熱性上，並不僅僅從半導體的背面散熱，也可以從側面有效地對半導體晶片的熱量進行散 熱，從而可以提高散熱特性。 (實施形態2)圖4是表示實施形態2中半導體裝置結構的剖面圖。本實施形態中，圖4中，載帶1上設有導體布線2，其端部形成內部引線。各 內部引線通過突起電極6與半導體晶片5的電極焊盤接合。而且形成阻焊劑3以覆 蓋一部分導體布線2。這裡，為保護半導體晶片5的表面，在載帶1與半導體晶片5之間充填絕緣 性樹脂4。該絕緣性樹脂4也在半導體晶片5的側面部的一部分形成，從而形成斜 面部4a。而且，在載帶1上，與半導體晶片5的背面和絕緣性樹脂4的斜面部4a緊貼 形成樹脂層7。而且，在上述樹脂層7上緊貼形成金屬層9，該金屬層9具有沿著上述半導體 晶片5與絕緣性樹脂4的斜面部4a的形狀的凹處8。這裡，在金屬層9的半導體 晶片5的區域上形成孔12。通過該孔12增大了金屬層9的表面積，提高了散熱效 果。這裡，孔12可以貫通金屬層9，也可以不貫通。在貫通的情況下，在樹脂層7 上與上述金屬層9上形成的孔12相對的位置也形成孔，從而可以防止在將金屬層 9與半導體晶片5緊貼時的滲氣。對於任何一種情況，形成的孔12可以是如圖4 中所示的l個，也可以形成多個。利用這樣的結構，從半導體晶片背面及側面可以有效地將熱量穩定地傳遞給 熱傳導良好的金屬層。然後，對實施形態2中半導體裝置的製造方法，用圖5進行說明。圖5表示 實施形態2中半導體裝置的製造方法的工序剖面圖。圖5 (a)中，載帶1上設有導體布線2，其端部用作為內部引線。然後，通 過在半導體晶片5與各內部引線對向的位置上形成的突起電極6，配置電極焊盤， 從而將半導體晶片5與載帶1接合。而且，形成阻焊劑3以覆蓋一部分導體布線2。 這裡，載帶1一般採用聚醯亞胺材料等，但也可以用除此以外的樹脂。另外，導體 布線2使用銅、銀、鋁、錫、鈀、鎳、金等為主要成分的材料為佳。另外，突起電 極6使用由銅、鋁、錫、鈀、鎳、金等為主要成分的金屬組成的材料為佳。然後，如圖5 (b)中所示，為了保護半導體晶片5的表面，在半導體晶片5 與載帶1之間充填絕緣性樹脂4。該絕緣性樹脂4也在半導體晶片5側面部的一部 分形成那樣，進行適量的滴下密封，使得形成斜面部4a。本實施形態中，將帶有 導體布線的載帶1與半導體晶片5通過突起電極6接合後，在載帶1與半導體晶片 5之間充填絕緣性樹脂4。另外，對於其他的方法，也可以利用事先塗敷絕緣性樹 脂4，在將帶導體布線的載帶1與半導體晶片5接合時，同時進行密封。然後，如圖5 (c)所示，在包含阻焊劑3的載帶1上，對金屬層9形成樹脂 層7，該樹脂層7是通過在具備沿著上述半導體晶片5和絕緣性樹脂4的斜面部4a 的形狀的凹處8的金屬層9上，預先粘貼了與半導體晶片5的背面以及絕緣性樹脂 4的斜面部4a緊貼那樣的片狀樹脂層而形成的。這裡，對上述樹脂層7用二氧化 矽等無機填充物或有導電性的碳、鎳等低熔點的金屬填充物進行充填為佳。通過用 熱傳導性高的填充物充填，可以提高樹脂層7的熱傳導性。雖然填充物的填充量多 可以提高熱傳導性，但是由於過多會產生難以維持形狀等問題，因此根據用途，以 20wt。/。 80wty。的程度充填為佳。另外，對於樹脂層7的厚度，由於較薄的厚度可以 提高熱傳導性，因此採用201im 500罔程度的厚度為佳。在厚度的均勻性上，雖 然也可以使得整體均勻，但是由於從半導體晶片背面的散熱最多，所以使半導體芯 片5的背面部的厚度較薄為佳。本實施形態中是粘貼片狀樹脂層7，但也可以用糊 狀樹脂塗敷，形成相同的形狀。這時，使用在半導體晶片5的區域上形成孔12的金屬層9。利用該孔12，增 加金屬層9的表面積，提高散熱效果。而且對於樹脂層7，也可以採用在與上述金 屬層9上形成的孔12相對的位置上形成孔12的樹脂層。利用這樣的結構，可以防 止金屬層9與半導體晶片5緊貼時的滲氣。另外，樹脂層7使用熱塑性的樹脂為佳。這種情況下，通過加熱可以使得金 屬層9緊貼，從而提高粘著的緊密性。然後，如圖5(d)所示，將具有凹處8的形成有樹脂層7的金屬層9與上述 半導體晶片5和絕緣性樹脂4的斜面部4a相對應進行粘貼。這裡，樹脂層7有粘 著性為佳。金屬層9的凹處8形成與絕緣性樹脂4的斜面部4a的形狀相應的形狀 為佳。另外，也可以與實施形態l相同，將實施形態2的半導體裝置與殼體連接，形成半導體裝置的安裝體。以往只有從半導體晶片的背面散熱，但是利用該結構，起到作為散熱器功能 的金屬層可以與半導體晶片、載帶固定，可以穩定並粘著金屬層，而且在散熱性上， 並不僅僅從半導體晶片的背面散熱，也可以從側面有效地對半導體晶片的熱量進行 散熱，因此可以提高散熱特性。另外，圖7是表示實施形態2的另一種半導體裝置結構的剖面圖。根據該結構，在金屬層9的凹處8的反向側上形成切槽21。該切槽可以止於金屬層9中間， 也可以到達凹處8。另外，也可以在金屬層9的整個表面上形成多個切槽21。另外， 也可以形成孔12與切槽21的兩種形狀。由此增加金屬層9的表面積，可以提高散熱性。另外，當切槽到達凹處8時， 可以防止樹脂層7上易產生的、半導體晶片與金屬層粘合時的滲氣而導致的緊貼緊 密性的惡化。(實施形態3)圖6是表示實施形態3中半導體裝置結構的剖面圖。本實施形態中，如圖6所示，在實施形態1或實施形態2中表示的半導體裝 置的載帶1的背面有另一個金屬層13。而且，螺釘14貫通上述載帶背面的金屬層 13、載帶l、樹脂層7，並固定在金屬層9上。這裡是使用螺釘14，但也可以使用 鉚釘。另外，上述螺釘14以靠近半導體晶片5為佳，在50臓以內形成為佳。由此， 可以防止因半導體晶片5發熱時的熱量引起的、由於樹脂層7與金屬層9的熱膨脹 係數差所產生的應力而發生的樹脂層7的脫落。另外，利用本結構，通過螺釘14 的傳遞，熱量也可以向載帶背面傳遞，熱量傳遞到載帶1背面的金屬層13上，從 而提高散熱效果。本實施形態中，是在載帶1的背面形成了另一金屬層13，但也 可以不形成金屬層13，而用螺釘14固定在金屬層9上。另外，當上述螺釘14與導體布線的GND電位連接時，可以使得上述金屬層13 與GND電位接合，從而提高屏蔽效果。 (實施形態4)圖8是表示實施形態4中半導體裝置結構的剖面圖。圖8中，載帶1上設有導體布線2，其端部形成內部引線。各內部引線通過突 起電極6，與半導體晶片5的電極焊盤接合。而且，形成阻焊層3以覆蓋一部分導體布線2。這裡，為保護半導體晶片5的表面，在載帶1與半導體晶片5之間充填絕緣 性樹脂4。該絕緣性樹脂4也在半導體晶片5的側面部的一部分形成，從而形成斜 面部4a。而且，在載帶1上形成與半導體晶片5的背面和絕緣性樹脂4的斜面部4a緊 貼的、與實施形態1等相同的樹脂層7。這裡，對上述樹脂層7用二氧化矽等無機 填充物或有導電性的碳、鎳等低熔點的金屬填充物進行充填為佳。另外，樹脂層7 使用熱硬化性的樹脂(環氧系等)為佳。另外，若使用熱塑性的樹脂，則可以通過 加熱使得金屬層9緊貼，從而可以提高粘著的緊貼緊密性。而且，在上述樹脂層7上緊貼形成沿著上述樹脂層7那樣的片狀金屬層15。根據這樣的結構，可以從半導體晶片的背面與側面，有效地將熱量穩定地傳 遞給熱傳導良好的金屬層。根據該結構，可以使用片狀金屬層，從而可以提供低價的半導體裝置。 (實施形態5)圖9是表示實施形態5中半導體裝置結構的剖面圖。圖9中，載帶1上設有導體布線2，其端部形成內部引線。各內部引線通過突 起電極6，與半導體晶片5的電極焊盤接合。而且，形成阻焊層3以覆蓋一部分導 體布線2。這裡，為保護半導體晶片5的表面，在載帶1與半導體晶片5之間充填絕緣 性樹脂4。該絕緣性樹脂4也在半導體晶片5的側面部的一部分形成，從而形成斜 面部4a。而且，在載帶1上形成與半導體晶片5的背面和絕緣性樹脂4的斜面部4a緊 貼的、與實施形態1等相同的樹脂層7。這裡，對上述樹脂層7用二氧化矽等無機 填充物或有導電性的碳、鎳等低熔點的金屬填充物進行充填為佳。另外，樹脂層7 使用熱硬化性的樹脂(環氧系等)為佳。另外，若使用熱塑性的樹脂，則可以通過 加熱使得金屬層9緊貼，從而可以提高粘著的緊貼緊密性。而且，在上述樹脂層7上緊貼形成金屬層9，該金屬層9具有沿著上述半導體 晶片5和絕緣性樹脂29的斜面部4a的形狀的凹處8。而且，在載帶1的與形成導體布線2的面相反的背面側上形成金屬層26，在該金屬層26的與半導體晶片5對向的區域上形成凸部23。由此產生對半導體晶片 5的上壓力，發生載帶的變形22，可能使得半導體晶片5靠近金屬層9。因此，有 可能提高半導體晶片5與樹脂層7的緊貼緊密性，提高散熱特性。這裡，也可以不形成凸部23，而是在載帶1的背面形成金屬層26，從而提高 從半導體晶片表面側的散熱特性。另外，也可以與實施形態2相同，在金屬層9的半導體晶片5的區域上形成1 個或多個孔或切槽。另外，也可以與實施形態3相同，用螺釘貫通上述載帶背面的金屬層26、載 帶l、樹脂層7，並固定在金屬層9上。這裡是使用螺釘，但也可以使用鉚釘。另外，也可以與實施形態1相同，形成孔以貫通上述半導體裝置的一部分金 屬層9、樹脂層7、載帶1與金屬層26，而且通過該孔用螺釘固定半導體裝置，使 其固定在產品的殼體上，從而形成半導體裝置的安裝體。 (實施形態6)圖10是表示實施形態6中半導體裝置的安裝形態的結構的剖面圖。圖10中，載帶1上設有導體布線2，在由其端部形成內部引線的內部引線部 的載帶1的與半導體晶片5對向的區域上形成孔部28。各內部引線通過突起電極6， 與半導體晶片5的電極焊盤接合。而且，形成了阻焊層3以覆蓋一部分導體布線2。這裡，為保護半導體晶片5的表面，充填絕緣性樹脂29，以覆蓋載帶l的孔 部28與半導體晶片5的表面。該絕緣性樹脂29也在半導體晶片5的側面部的一部 分形成，從而形成斜面部4a。而且，在載帶1上與半導體晶片5的背面和絕緣性樹脂29的斜面部4a緊貼 而形成樹脂層7。這裡，對上述樹脂層7用二氧化矽等無機填充物或有導電性的碳、 鎳等低熔點的金屬填充物充填為佳。另外，樹脂層7使用熱硬化性的樹脂(環氧系 等)為佳。另外，若使用熱塑性的樹脂，則可以通過加熱使得金屬層9緊貼，從而 可以提高粘著的緊貼緊密性。而且，在上述樹脂層7上緊貼形成金屬層9，該金屬層9具有沿著上述半導體 晶片5和絕緣性樹脂29的斜面部4a的形狀的凹處8。金屬層9的凹處8形成與絕 緣性樹脂4的斜面部4a的形狀相應的形狀為佳。另外，在緊貼時也可以加熱。另 外，在緊貼後也可以加熱。通過加熱使得緊貼緊密性提高。這裡，也可以與實施形態2相同，在金屬層9的半導體晶片5的區域上形成1個或多個孔或者切槽。 而且，可以在絕緣性樹脂29與載帶1的下部形成樹脂層27。 而且，也可以形成孔以貫通金屬層9、樹脂層7、載帶l、樹脂層27、絕緣性樹脂29，而且通過該孔用螺釘固定半導體裝置，使其固定在產品的殼體10上。 這次是使用螺釘11來固定，但也可以使用鉚釘。以往的只有從半導體晶片的背面散熱，但是利用該結構，起到作為散熱器的 功能的金屬層可以與半導體晶片、載帶固定，可以穩定粘著金屬層，而且在散熱性 上，並不僅僅從半導體晶片的背面散熱，也可以從側面有效地對半導體晶片的熱量 進行散熱，從而可以提高散熱特性。另外，圖11表示實施形態6中半導體裝置的安裝形態的另一種結構的剖面圖， 表示上述半導體裝置的安裝體中、在殼體表面有凸部24的情況下的安裝結構的剖 面圖。這裡，在該殼體10的與半導體晶片5對應的區域上形成凸部24。由此，對半 導體晶片5產生上壓力，引起載帶的變形，從而可以使得半導體晶片5靠近金屬層 9。而且，利用螺釘ll固定，可以使得半導體晶片5穩定靠進金屬層9。由此可以 提高散熱特性。這裡是在殼體10上形成凸部24，但也可以採用如實施形態5所示 的在金屬層26上形成凸部23的結構，來代替殼體。
權利要求
1.一種半導體裝置，是在載帶上安裝半導體晶片而組成的半導體裝置，其特徵在於，包括填充於在所述載帶與所述半導體晶片的間隙中、且在側面形成斜面部的絕緣性樹脂；與所述半導體晶片的背面上和所述載帶上的至少一部分以及所述斜面部上接觸而形成的、比所述絕緣性樹脂的熱導率要高的樹脂層；以及具有與所述半導體晶片和所述斜面上的絕緣性樹脂層相應形狀的凹處、且與所述樹脂層緊貼而形成的金屬層。
2. —種半導體裝置，是在載帶上安裝半導體晶片而組成的半導體裝置，其特 徵在於，包括在所述載帶的與半導體晶片對向的區域上形成孔，且為了覆蓋所述半導體芯 片的表面而充填的、在側面形成斜面部的絕緣性樹脂；與所述半導體晶片的背面上和所述載帶上的至少一部分以及所述斜面部上接 觸而形成的、比所述絕緣性樹脂的熱導率要高的樹脂層；以及具有與所述半導體晶片和所述斜面上的絕緣性樹脂層相應形狀的凹處、且與 所述樹脂層緊貼而形成的金屬層。
3. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述金屬層是沿著所述樹脂層的形狀而形成的片狀金屬層。
4. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 在所述半導體晶片上區域的所述金屬層的一部分上形成1個或多個孔。
5. 如權利要求1所述的半導體裝置，其特徵在於， 在所述金屬層的形成凹處的反向表面上有切槽。
6. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 在所述載帶的背面上有第2金屬層。
7. 如權利要求6所述的半導體裝置，其特徵在於，所述第2金屬層的與所述半導體晶片對向的區域向所述載帶的方向突出。
8. 如權利要求2所述的半導體裝置，其特徵在於，在所述載帶的背面上有第2樹脂層。
9. 如權利要求8所述的半導體裝置，其特徵在於，在所述第2樹脂層的背面上有具備突出部的殼體，該突出部是在與半導體芯 片對向的區域向所述載帶的方向突出的突出部。
10. 如權利要求6所述的半導體裝置，其特徵在於，所述金屬層、所述載帶和所述第2金屬層是用螺釘或鉚釘進行固定的。
11. 如權利要求8所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述金屬層、所述載帶和所述第2樹脂層是用螺釘或鉚釘固定的。
12. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述螺釘或所述鉚釘貫通所述載帶和所述金屬層。
13. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於，在所述載帶的背面上形成第3金屬層，所述螺釘或所述鉚釘貫通所述第3金 屬層、所述載帶和所述金屬層。
14. 如權利要求IO所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述螺釘和所述鉚釘設置在距離所述半導體晶片50mm以內。
15. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述樹脂層中混合有導電性的填充物。
16. 如權利要求1所述的半導體裝置，其特徵在於， 在所述樹脂層中有低熔點的金屬填充物。
17. 如權利要求l所述的半導體裝置，其特徵在於， 所述樹脂層是熱塑性的樹脂。
18. —種半導體裝置的製造方法，其特徵在於， 在載帶上安裝半導體晶片；包括將形成於所述半導體晶片表面的多個電極焊盤、與形成於所述載帶上且與所 述電極焊盤對應的多個導體布線通過突起電極進行位置對準並連接的工序；在所述載帶與所述半導體晶片的間隙中充填絕緣性樹脂、以使得在側面形成斜面部的工序；與所述半導體晶片的背面上和所述載帶上的至少一部分以及所述斜面部上接觸而形成比所述絕緣性樹脂層熱導率要高的樹脂層的工序；以及將具備與所述半導體晶片和所述斜面部上的絕緣性樹脂層相對應形狀的凹處 的金屬層與所述樹脂層粘著、以使其緊貼的工序。
19. 如權利要求18所述的半導體裝置的製造方法，其特徵在於， 在所述金屬層的所述半導體晶片上的一部分中形成一個或多個孔。
20. 如權利要求18所述的半導體裝置的製造方法，其特徵在於， 在粘著所述金屬層的工序之後，進行加熱，以使得所述金屬層更加緊貼。
全文摘要
在半導體晶片5與載帶1之間，充填在其側面形成斜面部4a的絕緣性樹脂4，在半導體晶片5的背面、載帶1上和斜面部4a上緊貼形成樹脂層7，而且，通過形成具備凹處8的與樹脂層7緊貼的形狀的金屬層9，將起到作為散熱器功能的金屬層9與半導體晶片5穩定粘著，而且半導體晶片5發熱產生的熱量，不僅從半導體晶片5的背面，還從側面有效地傳遞給散熱用的金屬層9，從而可以提高散熱性。
文檔編號H01L21/50GK101404267SQ20081021100
公開日2009年4月8日 申請日期2008年8月13日 優先權日2007年10月3日
發明者中村嘉文 申請人:松下電器產業株式會社