JP3733181B2 - 半導体搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents
半導体搭載用基板及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3733181B2 JP3733181B2 JP23309196A JP23309196A JP3733181B2 JP 3733181 B2 JP3733181 B2 JP 3733181B2 JP 23309196 A JP23309196 A JP 23309196A JP 23309196 A JP23309196 A JP 23309196A JP 3733181 B2 JP3733181 B2 JP 3733181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor mounting
- base material
- adhesive
- convex structure
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体搭載用基板、特には放熱体の接合構造に特徴を有する半導体搭載用基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣチップやＬＳＩチップ等を搭載するための半導体搭載用基板が知られている。
【０００３】
図９，図１０に示されるように、この種の半導体搭載用基板７１を構成するプリント配線板７２は、半導体搭載部となるべき位置に開孔７３を備えている。このプリント配線板７２の片側面には、熱硬化性樹脂からなる接着剤７４を介して金属製の放熱板７５が接合されている。
【０００４】
上記のような半導体搭載用基板７１を作製する場合、放熱板７５の接合は、例えば次のような方法で行われる。
第１の方法は、極めてＣステージに近いＢステージ（半硬化状態）のフィルム状接着剤を用いる方法である。この方法では、前記フィルム状接着剤を所定の形状に切断し、それをプリント配線板７２と放熱板７５との間に配置する。そして、この状態で加圧加熱することにより接着剤を熱硬化させ、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００５】
第２の方法は、印刷による方法である。この方法では、インク状接着剤をプリント配線板７２に印刷した後、そのプリント配線板７２に放熱板７５を積層する。そして、この状態で加熱することにより、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００６】
第３の方法は、ディスペンサによる方法である。この方法では、インク状接着剤をディスペンサを用いて所定の形状に塗布した後、そのプリント配線板７２に放熱板７５を積層する。そして、この状態で加熱することにより、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術には以下のような問題がある。
半硬化状態のフィルム状接着剤を用いる第１の方法には、１）硬化状態がＣステージに近いため接着力が弱い、２）フィルム状接着剤は高価である、３）半硬化状態をコントロールすることが困難なため樹脂フロー量が安定しない等の問題がある。図９には、樹脂フロー量が不安定なため接着剤７４が過剰に流出し、半導体搭載部が汚れてしまった状態が示されている。逆に、図１０には、接着剤７４中にボイド７６ができ、プリント配線板７２と放熱板７５との間の密着性が悪くなった状態が示されている。
【０００８】
印刷による第２の方法では、外気温度の影響を受けやすく、接着剤７４の塗布厚さが不安定になりやすい。このため、接着剤７４のフロー量をコントロールすることが難しく、充分な密着性を得ることができない。
【０００９】
ディスペンサを用いる第３の方法は、他の方法に比較して時間がかかるため、生産効率に劣っている。
本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、半導体搭載部の汚れがなく、しかも基材と放熱体との間の密着性に優れた半導体搭載用基板を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、上記の優れた半導体搭載用基板を低コストでかつ効率よく製造することができる方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、前記放熱体に突設され、高さが均一な凸状構造物と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって形成された段差と、を備え、その段差に前記凸状構造物を係合することで前記凸状構造物の頭部が同段差の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板をその要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、前記放熱体の複数箇所に突設され、高さが均一な凸状構造物と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって形成された複数の嵌合凹部と、を備え、それらの嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合することで前記凸状構造物の頭部が同嵌合凹部の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板をその要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２において、前記放熱体の外周部と前記導体層とを接合する固定用のはんだをさらに備えることをその要旨とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、前記放熱体に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって段差を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記段差に前記凸状構造物を係合し、前記凸状構造物の頭部を同段差の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法をその要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、前記放熱体の複数箇所に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって複数の嵌合凹部を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記複数の嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合し、前記凸状構造物の頭部を同嵌合凹部の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法をその要旨とする。
【００１６】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、放熱体に突設された高さが均一な凸状構造物は、自身の頭部を基材側の段差に当接させることにより、基材と放熱体との隙間を一定距離に保持する。従って、接着剤が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れが防止される。また、接着剤中にボイドができることがなくなり、基材と放熱体との間に高い密着性が確保される。以上のことに加えて、前記凸状構造物はいわばダムのような働きをするため、それによっても半導体搭載部への接着剤の過剰な流出が防止される。さらに、この構成であると、放熱体接合面側に形成された段差に凸状構造物が係合することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。
【００１７】
請求項２に記載の発明によると、放熱体に突設された高さが均一な複数の凸状構造物は、自身の頭部を基材側の嵌合凹部の底面に当接させることにより、基材と放熱体との隙間を一定距離に保持する。従って、接着剤が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れが防止される。また、接着剤中にボイドができることがなくなり、基材と放熱体との間に高い密着性が確保される。さらに、この構成であると、放熱体接合面側に形成された各嵌合凹部に各凸状構造物が嵌合することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。
【００１９】
請求項１，２に記載の発明によると、導体層のエッチングによれば段差や嵌合凹部を基材における正確な位置に形成することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度もより高くなる。勿論、この場合、段差や嵌合凹部の深さも均一になる。
【００２０】
請求項４，５に記載の発明によると、凸状構造物の形成及び接着剤の塗布をともに印刷により行なっているため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、半導体搭載用基板の低コスト化が図られる。また、ディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板を効率よく生産することができる。なお、凸状構造物を形成する本発明の方法によると、接着剤の塗布厚さが不安定になることもないため、フロー量のコントロールも容易になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の半導体搭載用基板及びその製造方法を具体化した一実施形態を図１，図２に基づき詳細に説明する。
【００２２】
この半導体搭載用基板１は、基材としてのプリント配線板２と、そのプリント配線板２に対しエポキシ系接着剤４を介して接合された放熱体としてのメタルスラグ３とを備えている。前記プリント配線板２は、半導体搭載部となるべき位置に略正方形状の開孔５を有する４層板である。本実施形態では、プリント配線板２の寸法は５０mm×５０mmであり、開孔５の寸法は１３mm×１３mmである。
【００２３】
前記開孔５の内壁面に形成されたパッド形成用段部の上面には、多数のボンディングパッド６（いわゆるセカンドパッド）が設けられている。これらのボンディングパッド６と、メタルスラグ３に搭載されたＬＳＩチップ７上にある図示しないボンディングパッド（いわゆるファーストパッド）とは、ボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。開孔５の周囲には、多数のめっきスルーホール（図示略）が形成されている。これらのめっきスルーホール内には、外部接続端子としてのＩ／Ｏピン１０が嵌入されている。同Ｉ／Ｏピン１０の一方の端部は、プリント配線板２の上面（即ち放熱体非接合面）に突出した状態となっている。そして、前記各ボンディングパッド６と各Ｉ／Ｏピン１０とは、プリント配線板２の内層にある配線パターン１１によって電気的に接続されている。
【００２４】
プリント配線板２の下面（即ち放熱体接合面）には、放熱体接合用パターン１２が前記開孔５を包囲するように形成されている。本実施形態の場合、この放熱体接合用パターン１２の寸法は２６mm×２６mm×３５μm に設定されている。なお、かかる放熱体接合用パターン１２は、例えばプリント配線板２において外層となる導体層をエッチングすることによって形成されることができる。そして、この放熱体接合用パターン１２には、はんだ１３によりメタルスラグ３が接合されている。
【００２５】
本実施形態では、正方形状をした銅板（２４mm×２４mm×１mm）がメタルスラグ３として使用されている。なお、このような銅板以外に、例えばりん青銅やコバール等からなる高熱伝導性金属板を使用したり、窒化アルミニウムやアルミナ等のような高熱伝導性セラミックス板を使用してもよい。また、前記メタルスラグ３において開孔５から露出している部分は、半導体としてのＬＳＩチップ７を搭載するための半導体搭載部となっている。そして、ここに搭載されたＬＳＩチップ７は、耐湿性等の向上を図るべく、封止樹脂１４によって全体的に封止されている。
【００２６】
ここで、メタルスラグ３の片面において前記開孔５に対応する位置には、凸状構造物としての内周側枠体１５が突設されている。本実施形態の内周側枠体１５は、開孔５のサイズに略等しい大きさ（１３mm×１３mm）である。従って、この内周側枠体１５は、ちょうど開孔５に対して嵌合するようになっている。また、前記内周側枠体１５の幅は０．８mmであり、その高さは均一かつ１００μm である。ここでは、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって内周側枠体１５を形成することとしている。
【００２７】
メタルスラグ３の片面において内周側枠体１５の周囲には、高さが均一であって開孔５のサイズよりもひとまわり大きな凸状構造物としての外周側枠体１６が突設されている。このような外周側枠体１６の高さは、４０μｍ〜２００μｍであることがよい。本実施形態ではこの高さを６０μｍに設定している。また、前記外周側枠体１６の寸法は２０mm×２０mmであり、その幅は０．８mmである。ここでは、内周側枠体１５と同じく、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって外周側枠体１６を形成することとしている。そして、外周側枠体１６の頭部は、放熱体接合面に放熱体接合用パターン１２に当接するようにして配置されている。
【００２８】
次に、この半導体搭載用基板１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００２９】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体１５及び外周側枠体１６を形成する。なお、内周側枠体１５及び外周側枠体１６の形成は、別々に行われても同時に行われてもよい。
【００３０】
次いで、プリント配線板２の下面にあらかじめ熱硬化性のエポキシ系接着剤４を１５０μm 厚で塗布しておき、この状態で開孔５に対して内周側枠体１５を嵌合させ、さらに加熱により接着剤４を熱硬化させる。その結果、接着剤４の接着力によってプリント配線板２にメタルスラグ３が仮固定される。このとき、内周側枠体１５は、プリント配線板２に対してメタルスラグ３を位置決めする際のガイドとして機能するとともに、半導体搭載部への接着剤４の流出を防止するダムとしても機能する。また、頭部を放熱体接合面に当接させている外周側枠体１６は、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間を一定距離に保持することで接着剤４の厚さを適正に確保するためのスペーサとして機能する。なお、かかる外周側枠体１６は、接着剤４の流出防止についてもある程度貢献する。
【００３１】
この後、メタルスラグ３の外周部に対してはんだ付けを行うことにより、メタルスラグ３をプリント配線板２に完全に固定する。次いで、ＬＳＩチップ７を半導体搭載部に搭載した後にワイヤボンディングを実施し、さらに封止樹脂１４による樹脂封止を行う。以上の結果、所望の半導体搭載用基板１を得ることができる。
【００３２】
さて、ここで本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態では、高さが均一な凸状構造物としての外周側枠体１６を放熱体であるメタルスラグ３に突設し、かつそのメタルスラグ３の頭部をプリント配線板２の放熱体接合面に当接させるようにして配置している。このため、外周側枠体１６の頭部が放熱体接合面に当接することにより、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持される。従って、接着剤４が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れを防止することができる。また、接着剤４中にボイドができることがなくなり、プリント配線板２とメタルスラグ３との間に高い密着性を確保することができる。なお、外周側枠体１６を形成する本実施形態によると、接着剤４の塗布厚さが不安定になることもないため、フロー量のコントロールも従来に比較して容易になる。
【００３３】
（ロ）本実施形態では、外周側枠体１６及び内周側枠体１５の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板１を効率よく生産することができる。
［第２の実施の形態］
次に、図３に基づいて実施形態２の半導体搭載用基板２１を説明する。なお、ここでは実施形態１との相違点を中心に述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００３４】
この半導体搭載用基板２１は、実施形態１のときのような内周側枠体１５とは若干異なる内周側枠体２２が凸状構造物として突設されている。この内周側枠体２２は、高さが均一であって開孔５のサイズに略等しい大きさ（１３．５mm×１３．５mm）を有している。前記内周側枠体２２の幅は０．８mmであり、その高さは均一かつ６０μm である。なお、内周側枠体２２は、実施形態１と同じく熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって形成される。
【００３５】
一方、プリント配線板２の放熱体接合面側における開孔５の縁部には、前記内周側枠体２２が係合しうる段差２３（本実施形態では高さ３５μm ）が全周にわたって形成されている。この内周側枠体２２は、自身の頭部を段差２３の底面に当接させるようにして配置される。その結果、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持されるようになっている。
【００３６】
次に、この半導体搭載用基板２１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。その際、放熱体接合用パターン１２の一部に段差２３を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００３７】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体２２及び外周側枠体１６を形成する。このような印刷工程を行った後、実施形態１の手順に従って半導体搭載用基板２１を製造する。
【００３８】
さて、ここで本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態の半導体搭載用基板２１は、実施形態１と同じく外周側枠体１６を備えているため、前記実施形態１において述べた効果イを奏することはいうまでもない。特に、本実施形態では、外周側枠体１６ばかりでなく好適な内周側枠体２２も突設しているため、半導体搭載部の汚れ防止や密着性の確保等について相乗的な効果を期待することができる。即ち、凸状構造物である内周側枠体２２はいわばダムのような働きをすることで、半導体搭載部への接着剤４の過剰な流出を防止するからである。
【００３９】
（ロ）さらに、本実施形態の構成であると、放熱体接合面側に形成された段差２３に内周側枠体２２を係合させることができる。このため、プリント配線板２に対するメタルスラグ３の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。また、導体層のエッチングにより段差２３を形成していることから、段差２３をプリント配線板２における正確な位置に形成することができる。このことも位置決め精度の向上に寄与している。
【００４０】
（ハ）本実施形態では、外周側枠体１６及び内周側枠体２２の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板２１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板２１を効率よく生産することができる。
［第３の実施の形態］
次に、図４，図５に基づいて実施形態３の半導体搭載用基板３１を説明する。なお、ここでは実施形態２との相違点を中心に述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００４１】
この半導体搭載用基板３１では、内周側枠体２２の周囲にある凸状構造物の形状が大きく相違している。即ち、メタルスラグ３の片面において各コーナー部近傍には、円柱状の突起３２（本実施形態では高さ６０μm ，直径１mm弱）が凸状構造物としてそれぞれ突設されている。なお、これら４つの突起３２は、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって形成される。
【００４２】
一方、プリント配線板２の放熱体接合面側において各突起３２に対応する位置には、突起３２が嵌合しうる断面円形状の嵌合凹部３３（本実施形態では深さ３５μm ）が形成されている。これらの突起３２は、自身の頭部を嵌合凹部３３の底面に当接させるようにして配置される。その結果、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持されるようになっている。
【００４３】
次に、この半導体搭載用基板３１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。その際、放熱体接合用パターン１２の一部に段差２３及び嵌合凹部３３を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００４４】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体２２及び突起３２を形成する。このような印刷工程を行った後、実施形態１の手順に従って半導体搭載用基板３１を製造する。
【００４５】
（イ）本実施形態の半導体搭載用基板３１は、実施形態２にて述べた好適な内周側枠体２２を備えている。このため、半導体搭載部の汚れを防止することができ、かつプリント配線板２とメタルスラグ３との密着性を確保することができる。そればかりでなく、この半導体搭載用基板３１はスペーサ及び位置決め手段として働く突起３２を備えている。そのため、半導体搭載部の汚れ防止や密着性の確保等について相乗的な効果を期待することができる。
【００４６】
（ロ）さらに、本実施形態の構成であると、段差２３に内周側枠体２２を係合させることができるばかりでなく、各嵌合凹部３３に各突起３２を嵌合させることができる。このため、プリント配線板２に対するメタルスラグ３の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。また、導体層のエッチングにより段差２３や嵌合凹部３３を形成していることから、それら２３，３３をプリント配線板２における正確な位置に形成することができる。このことも位置決め精度の向上に寄与している。
【００４７】
（ハ）本実施形態では、突起３２及び内周側枠体２２の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板３１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板３１を効率よく生産することができる。なお、特に本実施形態では、内周側枠体２２及び各突起３２の高さを等しく設定しているので、両者を１回の印刷により同時に形成することができるという利点がある。
【００４８】
なお、本発明は例えば次のように変更することが可能である。
（１）図６に示される別例１の半導体搭載用基板４１のように、内周側枠体を省略して外周側枠体１６だけ突設した構成としてもよい。逆に、図７に示される別例２の半導体搭載用基板５１のように、外周側枠体を省略して内周側枠体２２だけ突設した構成としてもよい。
【００４９】
（２）図８に示される別例３の半導体搭載用基板６１は、メタルスラグ３の片面外周部の全体にあらかじめはんだボール６２を配置しておき、この状態で加熱溶融してプリント配線板２とメタルスラグ３とをはんだ付けしたものである。この場合、はんだボール６２の粒径は揃っていることがよい。かかる方法によれば、はんだボール６２がスペーサとして働くことにより、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持される。従って、接着剤４が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れを防止することができる。また、接着剤４中にボイドができることがなくなり、プリント配線板２とメタルスラグ３との間に高い密着性を確保することができる。
【００５０】
（３）実施形態において示した凸状構造物（内周側枠体１５，２２、外周側枠体１６、突起３２）は、印刷法以外の方法、例えば転写等によって形成されてもよい。
【００５１】
（４）凸状構造物を形成するための樹脂材料は、必ずしも熱硬化性樹脂でなくてよく、例えば光硬化性樹脂であってもよい。さらに、樹脂以外の材料、例えばセラミックスや金属などを用いて凸状構造物を形成することも許容される。
【００５２】
（５）内周側枠体１５や外周側枠体１６を放熱体３側ではなく基材２側に形成したり、接着剤４を基材２側でなく放熱体３側に印刷塗布することも可能である。
【００５３】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、粒径の揃ったはんだボールを前記放熱体の片面外周部に配置する工程及び前記基材の放熱体接合面に前記接着剤を印刷塗布する工程を実施した後、その接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合する工程を実施し、さらに加熱により前記接着剤を完全硬化させるとともに前記はんだボールを溶融させることにより、前記放熱体及び前記基材を一体化することを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法。この方法であっても、半導体搭載部の汚れがなくしかも密着性に優れた半導体搭載用基板を、低コストでかつ効率よく製造することができる。
【００５５】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「熱硬化性樹脂： 加熱により硬化する性質を持った樹脂であって、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂等がある。」
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、半導体搭載部の汚れがなく、しかも基材と放熱体との間の密着性に優れた半導体搭載用基板を提供することができる。
【００５７】
特に、請求項１，２に記載の発明によれば、基材に対する放熱体の位置決め精度の向上を図ることができる。
【００５８】
請求項４，５に記載の発明によれば、上記の優れた半導体搭載用基板を低コストかつ効率よく製造することができる方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の半導体搭載用基板の分解斜視図。
【図２】同じくその半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図３】実施形態２の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図４】実施形態３の半導体搭載用基板の分解斜視図。
【図５】同じくその半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図６】別例１の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図７】別例２の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図８】別例３の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図９】従来例の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図１０】従来例の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１…半導体搭載用基板、２…基材としてのプリント配線板、３…放熱体としてのメタルスラグ、４…接着剤、５…開孔、１５，２２…凸状構造物としての内周側枠体、１６…凸状構造物としての外周側枠体、２３…段差、３２…凸状構造物としての突起、３３…嵌合凹部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体搭載用基板、特には放熱体の接合構造に特徴を有する半導体搭載用基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣチップやＬＳＩチップ等を搭載するための半導体搭載用基板が知られている。
【０００３】
図９，図１０に示されるように、この種の半導体搭載用基板７１を構成するプリント配線板７２は、半導体搭載部となるべき位置に開孔７３を備えている。このプリント配線板７２の片側面には、熱硬化性樹脂からなる接着剤７４を介して金属製の放熱板７５が接合されている。
【０００４】
上記のような半導体搭載用基板７１を作製する場合、放熱板７５の接合は、例えば次のような方法で行われる。
第１の方法は、極めてＣステージに近いＢステージ（半硬化状態）のフィルム状接着剤を用いる方法である。この方法では、前記フィルム状接着剤を所定の形状に切断し、それをプリント配線板７２と放熱板７５との間に配置する。そして、この状態で加圧加熱することにより接着剤を熱硬化させ、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００５】
第２の方法は、印刷による方法である。この方法では、インク状接着剤をプリント配線板７２に印刷した後、そのプリント配線板７２に放熱板７５を積層する。そして、この状態で加熱することにより、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００６】
第３の方法は、ディスペンサによる方法である。この方法では、インク状接着剤をディスペンサを用いて所定の形状に塗布した後、そのプリント配線板７２に放熱板７５を積層する。そして、この状態で加熱することにより、プリント配線板７２と放熱板７５とを一体化させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術には以下のような問題がある。
半硬化状態のフィルム状接着剤を用いる第１の方法には、１）硬化状態がＣステージに近いため接着力が弱い、２）フィルム状接着剤は高価である、３）半硬化状態をコントロールすることが困難なため樹脂フロー量が安定しない等の問題がある。図９には、樹脂フロー量が不安定なため接着剤７４が過剰に流出し、半導体搭載部が汚れてしまった状態が示されている。逆に、図１０には、接着剤７４中にボイド７６ができ、プリント配線板７２と放熱板７５との間の密着性が悪くなった状態が示されている。
【０００８】
印刷による第２の方法では、外気温度の影響を受けやすく、接着剤７４の塗布厚さが不安定になりやすい。このため、接着剤７４のフロー量をコントロールすることが難しく、充分な密着性を得ることができない。
【０００９】
ディスペンサを用いる第３の方法は、他の方法に比較して時間がかかるため、生産効率に劣っている。
本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、半導体搭載部の汚れがなく、しかも基材と放熱体との間の密着性に優れた半導体搭載用基板を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、上記の優れた半導体搭載用基板を低コストでかつ効率よく製造することができる方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、前記放熱体に突設され、高さが均一な凸状構造物と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって形成された段差と、を備え、その段差に前記凸状構造物を係合することで前記凸状構造物の頭部が同段差の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板をその要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、前記放熱体の複数箇所に突設され、高さが均一な凸状構造物と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって形成された複数の嵌合凹部と、を備え、それらの嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合することで前記凸状構造物の頭部が同嵌合凹部の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板をその要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２において、前記放熱体の外周部と前記導体層とを接合する固定用のはんだをさらに備えることをその要旨とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、前記放熱体に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって段差を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記段差に前記凸状構造物を係合し、前記凸状構造物の頭部を同段差の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法をその要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、前記放熱体の複数箇所に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって複数の嵌合凹部を形成する工程と、前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記複数の嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合し、前記凸状構造物の頭部を同嵌合凹部の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法をその要旨とする。
【００１６】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、放熱体に突設された高さが均一な凸状構造物は、自身の頭部を基材側の段差に当接させることにより、基材と放熱体との隙間を一定距離に保持する。従って、接着剤が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れが防止される。また、接着剤中にボイドができることがなくなり、基材と放熱体との間に高い密着性が確保される。以上のことに加えて、前記凸状構造物はいわばダムのような働きをするため、それによっても半導体搭載部への接着剤の過剰な流出が防止される。さらに、この構成であると、放熱体接合面側に形成された段差に凸状構造物が係合することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。
【００１７】
請求項２に記載の発明によると、放熱体に突設された高さが均一な複数の凸状構造物は、自身の頭部を基材側の嵌合凹部の底面に当接させることにより、基材と放熱体との隙間を一定距離に保持する。従って、接着剤が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れが防止される。また、接着剤中にボイドができることがなくなり、基材と放熱体との間に高い密着性が確保される。さらに、この構成であると、放熱体接合面側に形成された各嵌合凹部に各凸状構造物が嵌合することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。
【００１９】
請求項１，２に記載の発明によると、導体層のエッチングによれば段差や嵌合凹部を基材における正確な位置に形成することができるため、基材に対する放熱体の位置決め精度もより高くなる。勿論、この場合、段差や嵌合凹部の深さも均一になる。
【００２０】
請求項４，５に記載の発明によると、凸状構造物の形成及び接着剤の塗布をともに印刷により行なっているため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、半導体搭載用基板の低コスト化が図られる。また、ディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板を効率よく生産することができる。なお、凸状構造物を形成する本発明の方法によると、接着剤の塗布厚さが不安定になることもないため、フロー量のコントロールも容易になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の半導体搭載用基板及びその製造方法を具体化した一実施形態を図１，図２に基づき詳細に説明する。
【００２２】
この半導体搭載用基板１は、基材としてのプリント配線板２と、そのプリント配線板２に対しエポキシ系接着剤４を介して接合された放熱体としてのメタルスラグ３とを備えている。前記プリント配線板２は、半導体搭載部となるべき位置に略正方形状の開孔５を有する４層板である。本実施形態では、プリント配線板２の寸法は５０mm×５０mmであり、開孔５の寸法は１３mm×１３mmである。
【００２３】
前記開孔５の内壁面に形成されたパッド形成用段部の上面には、多数のボンディングパッド６（いわゆるセカンドパッド）が設けられている。これらのボンディングパッド６と、メタルスラグ３に搭載されたＬＳＩチップ７上にある図示しないボンディングパッド（いわゆるファーストパッド）とは、ボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。開孔５の周囲には、多数のめっきスルーホール（図示略）が形成されている。これらのめっきスルーホール内には、外部接続端子としてのＩ／Ｏピン１０が嵌入されている。同Ｉ／Ｏピン１０の一方の端部は、プリント配線板２の上面（即ち放熱体非接合面）に突出した状態となっている。そして、前記各ボンディングパッド６と各Ｉ／Ｏピン１０とは、プリント配線板２の内層にある配線パターン１１によって電気的に接続されている。
【００２４】
プリント配線板２の下面（即ち放熱体接合面）には、放熱体接合用パターン１２が前記開孔５を包囲するように形成されている。本実施形態の場合、この放熱体接合用パターン１２の寸法は２６mm×２６mm×３５μm に設定されている。なお、かかる放熱体接合用パターン１２は、例えばプリント配線板２において外層となる導体層をエッチングすることによって形成されることができる。そして、この放熱体接合用パターン１２には、はんだ１３によりメタルスラグ３が接合されている。
【００２５】
本実施形態では、正方形状をした銅板（２４mm×２４mm×１mm）がメタルスラグ３として使用されている。なお、このような銅板以外に、例えばりん青銅やコバール等からなる高熱伝導性金属板を使用したり、窒化アルミニウムやアルミナ等のような高熱伝導性セラミックス板を使用してもよい。また、前記メタルスラグ３において開孔５から露出している部分は、半導体としてのＬＳＩチップ７を搭載するための半導体搭載部となっている。そして、ここに搭載されたＬＳＩチップ７は、耐湿性等の向上を図るべく、封止樹脂１４によって全体的に封止されている。
【００２６】
ここで、メタルスラグ３の片面において前記開孔５に対応する位置には、凸状構造物としての内周側枠体１５が突設されている。本実施形態の内周側枠体１５は、開孔５のサイズに略等しい大きさ（１３mm×１３mm）である。従って、この内周側枠体１５は、ちょうど開孔５に対して嵌合するようになっている。また、前記内周側枠体１５の幅は０．８mmであり、その高さは均一かつ１００μm である。ここでは、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって内周側枠体１５を形成することとしている。
【００２７】
メタルスラグ３の片面において内周側枠体１５の周囲には、高さが均一であって開孔５のサイズよりもひとまわり大きな凸状構造物としての外周側枠体１６が突設されている。このような外周側枠体１６の高さは、４０μｍ〜２００μｍであることがよい。本実施形態ではこの高さを６０μｍに設定している。また、前記外周側枠体１６の寸法は２０mm×２０mmであり、その幅は０．８mmである。ここでは、内周側枠体１５と同じく、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって外周側枠体１６を形成することとしている。そして、外周側枠体１６の頭部は、放熱体接合面に放熱体接合用パターン１２に当接するようにして配置されている。
【００２８】
次に、この半導体搭載用基板１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００２９】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体１５及び外周側枠体１６を形成する。なお、内周側枠体１５及び外周側枠体１６の形成は、別々に行われても同時に行われてもよい。
【００３０】
次いで、プリント配線板２の下面にあらかじめ熱硬化性のエポキシ系接着剤４を１５０μm 厚で塗布しておき、この状態で開孔５に対して内周側枠体１５を嵌合させ、さらに加熱により接着剤４を熱硬化させる。その結果、接着剤４の接着力によってプリント配線板２にメタルスラグ３が仮固定される。このとき、内周側枠体１５は、プリント配線板２に対してメタルスラグ３を位置決めする際のガイドとして機能するとともに、半導体搭載部への接着剤４の流出を防止するダムとしても機能する。また、頭部を放熱体接合面に当接させている外周側枠体１６は、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間を一定距離に保持することで接着剤４の厚さを適正に確保するためのスペーサとして機能する。なお、かかる外周側枠体１６は、接着剤４の流出防止についてもある程度貢献する。
【００３１】
この後、メタルスラグ３の外周部に対してはんだ付けを行うことにより、メタルスラグ３をプリント配線板２に完全に固定する。次いで、ＬＳＩチップ７を半導体搭載部に搭載した後にワイヤボンディングを実施し、さらに封止樹脂１４による樹脂封止を行う。以上の結果、所望の半導体搭載用基板１を得ることができる。
【００３２】
さて、ここで本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態では、高さが均一な凸状構造物としての外周側枠体１６を放熱体であるメタルスラグ３に突設し、かつそのメタルスラグ３の頭部をプリント配線板２の放熱体接合面に当接させるようにして配置している。このため、外周側枠体１６の頭部が放熱体接合面に当接することにより、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持される。従って、接着剤４が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れを防止することができる。また、接着剤４中にボイドができることがなくなり、プリント配線板２とメタルスラグ３との間に高い密着性を確保することができる。なお、外周側枠体１６を形成する本実施形態によると、接着剤４の塗布厚さが不安定になることもないため、フロー量のコントロールも従来に比較して容易になる。
【００３３】
（ロ）本実施形態では、外周側枠体１６及び内周側枠体１５の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板１を効率よく生産することができる。
［第２の実施の形態］
次に、図３に基づいて実施形態２の半導体搭載用基板２１を説明する。なお、ここでは実施形態１との相違点を中心に述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００３４】
この半導体搭載用基板２１は、実施形態１のときのような内周側枠体１５とは若干異なる内周側枠体２２が凸状構造物として突設されている。この内周側枠体２２は、高さが均一であって開孔５のサイズに略等しい大きさ（１３．５mm×１３．５mm）を有している。前記内周側枠体２２の幅は０．８mmであり、その高さは均一かつ６０μm である。なお、内周側枠体２２は、実施形態１と同じく熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって形成される。
【００３５】
一方、プリント配線板２の放熱体接合面側における開孔５の縁部には、前記内周側枠体２２が係合しうる段差２３（本実施形態では高さ３５μm ）が全周にわたって形成されている。この内周側枠体２２は、自身の頭部を段差２３の底面に当接させるようにして配置される。その結果、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持されるようになっている。
【００３６】
次に、この半導体搭載用基板２１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。その際、放熱体接合用パターン１２の一部に段差２３を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００３７】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体２２及び外周側枠体１６を形成する。このような印刷工程を行った後、実施形態１の手順に従って半導体搭載用基板２１を製造する。
【００３８】
さて、ここで本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態の半導体搭載用基板２１は、実施形態１と同じく外周側枠体１６を備えているため、前記実施形態１において述べた効果イを奏することはいうまでもない。特に、本実施形態では、外周側枠体１６ばかりでなく好適な内周側枠体２２も突設しているため、半導体搭載部の汚れ防止や密着性の確保等について相乗的な効果を期待することができる。即ち、凸状構造物である内周側枠体２２はいわばダムのような働きをすることで、半導体搭載部への接着剤４の過剰な流出を防止するからである。
【００３９】
（ロ）さらに、本実施形態の構成であると、放熱体接合面側に形成された段差２３に内周側枠体２２を係合させることができる。このため、プリント配線板２に対するメタルスラグ３の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。また、導体層のエッチングにより段差２３を形成していることから、段差２３をプリント配線板２における正確な位置に形成することができる。このことも位置決め精度の向上に寄与している。
【００４０】
（ハ）本実施形態では、外周側枠体１６及び内周側枠体２２の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板２１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板２１を効率よく生産することができる。
［第３の実施の形態］
次に、図４，図５に基づいて実施形態３の半導体搭載用基板３１を説明する。なお、ここでは実施形態２との相違点を中心に述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００４１】
この半導体搭載用基板３１では、内周側枠体２２の周囲にある凸状構造物の形状が大きく相違している。即ち、メタルスラグ３の片面において各コーナー部近傍には、円柱状の突起３２（本実施形態では高さ６０μm ，直径１mm弱）が凸状構造物としてそれぞれ突設されている。なお、これら４つの突起３２は、熱硬化性樹脂の印刷・熱硬化によって形成される。
【００４２】
一方、プリント配線板２の放熱体接合面側において各突起３２に対応する位置には、突起３２が嵌合しうる断面円形状の嵌合凹部３３（本実施形態では深さ３５μm ）が形成されている。これらの突起３２は、自身の頭部を嵌合凹部３３の底面に当接させるようにして配置される。その結果、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持されるようになっている。
【００４３】
次に、この半導体搭載用基板３１を製造する手順の一例を紹介する。
まず、従来公知のサブトラクティブプロセスに従い、プリント配線板２を作製する。即ち、あらかじめ内層配線パターン１１が形成された内層基板の両面に、プリプレグを介してそれぞれ銅箔を貼着する。そして、このような積層物における銅箔をエッチングすることにより、所定部分に放熱体接合用パターン１２を形成する。その際、放熱体接合用パターン１２の一部に段差２３及び嵌合凹部３３を形成する。この後、開孔５の穴あけ及びピン立て等の工程を実施する。
【００４４】
次に、メタルスラグ３の片面に熱硬化性樹脂を印刷しかつそれを熱硬化させることにより、内周側枠体２２及び突起３２を形成する。このような印刷工程を行った後、実施形態１の手順に従って半導体搭載用基板３１を製造する。
【００４５】
（イ）本実施形態の半導体搭載用基板３１は、実施形態２にて述べた好適な内周側枠体２２を備えている。このため、半導体搭載部の汚れを防止することができ、かつプリント配線板２とメタルスラグ３との密着性を確保することができる。そればかりでなく、この半導体搭載用基板３１はスペーサ及び位置決め手段として働く突起３２を備えている。そのため、半導体搭載部の汚れ防止や密着性の確保等について相乗的な効果を期待することができる。
【００４６】
（ロ）さらに、本実施形態の構成であると、段差２３に内周側枠体２２を係合させることができるばかりでなく、各嵌合凹部３３に各突起３２を嵌合させることができる。このため、プリント配線板２に対するメタルスラグ３の位置決め精度が高くなり、間接的に生産効率も向上する。また、導体層のエッチングにより段差２３や嵌合凹部３３を形成していることから、それら２３，３３をプリント配線板２における正確な位置に形成することができる。このことも位置決め精度の向上に寄与している。
【００４７】
（ハ）本実施形態では、突起３２及び内周側枠体２２の形成並びに接着剤４の塗布を、ともに印刷により行なっている。このため、高価なフィルム状接着剤を使用する必要がなく、従来に比べて半導体搭載用基板３１の低コスト化を図ることができる。また、印刷法であると、例えばディスペンサを使用した場合に比較して作業が短時間で済むため、半導体搭載用基板３１を効率よく生産することができる。なお、特に本実施形態では、内周側枠体２２及び各突起３２の高さを等しく設定しているので、両者を１回の印刷により同時に形成することができるという利点がある。
【００４８】
なお、本発明は例えば次のように変更することが可能である。
（１）図６に示される別例１の半導体搭載用基板４１のように、内周側枠体を省略して外周側枠体１６だけ突設した構成としてもよい。逆に、図７に示される別例２の半導体搭載用基板５１のように、外周側枠体を省略して内周側枠体２２だけ突設した構成としてもよい。
【００４９】
（２）図８に示される別例３の半導体搭載用基板６１は、メタルスラグ３の片面外周部の全体にあらかじめはんだボール６２を配置しておき、この状態で加熱溶融してプリント配線板２とメタルスラグ３とをはんだ付けしたものである。この場合、はんだボール６２の粒径は揃っていることがよい。かかる方法によれば、はんだボール６２がスペーサとして働くことにより、プリント配線板２とメタルスラグ３との隙間が一定距離に保持される。従って、接着剤４が過剰に流出することがなくなり、半導体搭載部の汚れを防止することができる。また、接着剤４中にボイドができることがなくなり、プリント配線板２とメタルスラグ３との間に高い密着性を確保することができる。
【００５０】
（３）実施形態において示した凸状構造物（内周側枠体１５，２２、外周側枠体１６、突起３２）は、印刷法以外の方法、例えば転写等によって形成されてもよい。
【００５１】
（４）凸状構造物を形成するための樹脂材料は、必ずしも熱硬化性樹脂でなくてよく、例えば光硬化性樹脂であってもよい。さらに、樹脂以外の材料、例えばセラミックスや金属などを用いて凸状構造物を形成することも許容される。
【００５２】
（５）内周側枠体１５や外周側枠体１６を放熱体３側ではなく基材２側に形成したり、接着剤４を基材２側でなく放熱体３側に印刷塗布することも可能である。
【００５３】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、粒径の揃ったはんだボールを前記放熱体の片面外周部に配置する工程及び前記基材の放熱体接合面に前記接着剤を印刷塗布する工程を実施した後、その接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合する工程を実施し、さらに加熱により前記接着剤を完全硬化させるとともに前記はんだボールを溶融させることにより、前記放熱体及び前記基材を一体化することを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法。この方法であっても、半導体搭載部の汚れがなくしかも密着性に優れた半導体搭載用基板を、低コストでかつ効率よく製造することができる。
【００５５】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「熱硬化性樹脂： 加熱により硬化する性質を持った樹脂であって、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂等がある。」
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、半導体搭載部の汚れがなく、しかも基材と放熱体との間の密着性に優れた半導体搭載用基板を提供することができる。
【００５７】
特に、請求項１，２に記載の発明によれば、基材に対する放熱体の位置決め精度の向上を図ることができる。
【００５８】
請求項４，５に記載の発明によれば、上記の優れた半導体搭載用基板を低コストかつ効率よく製造することができる方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の半導体搭載用基板の分解斜視図。
【図２】同じくその半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図３】実施形態２の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図４】実施形態３の半導体搭載用基板の分解斜視図。
【図５】同じくその半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図６】別例１の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図７】別例２の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図８】別例３の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図９】従来例の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【図１０】従来例の半導体搭載用基板の要部拡大断面図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１…半導体搭載用基板、２…基材としてのプリント配線板、３…放熱体としてのメタルスラグ、４…接着剤、５…開孔、１５，２２…凸状構造物としての内周側枠体、１６…凸状構造物としての外周側枠体、２３…段差、３２…凸状構造物としての突起、３３…嵌合凹部。
Claims (5)
- 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、
前記放熱体に突設され、高さが均一な凸状構造物と、
前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって形成された段差と、
を備え、その段差に前記凸状構造物を係合することで前記凸状構造物の頭部が同段差の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板。 - 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板であって、
前記放熱体の複数箇所に突設され、高さが均一な凸状構造物と、
前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって形成された複数の嵌合凹部と、
を備え、それらの嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合することで前記凸状構造物の頭部が同嵌合凹部の底面に当接するように配置されていることを特徴とする半導体搭載用基板。 - 前記放熱体の外周部と前記導体層とを接合する固定用のはんだをさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体搭載用基板。
- 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、
前記放熱体に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、
前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の縁部にある導体層をエッチングすることによって段差を形成する工程と、
前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記段差に前記凸状構造物を係合し、前記凸状構造物の頭部を同段差の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法。 - 半導体搭載部となるべき位置に開孔を有する基材に対し接着剤を介して放熱体が接合されている半導体搭載用基板を製造する方法であって、
前記放熱体の複数箇所に突設し、高さが均一な凸状構造物を形成する工程と、
前記基材の放熱体接合面側における前記開孔の周囲にある導体層をエッチングすることによって複数の嵌合凹部を形成する工程と、
前記基材の放熱体接合面に接着剤を印刷塗布した後、前記複数の嵌合凹部に前記凸状構造物を嵌合し、前記凸状構造物の頭部を同嵌合凹部の底面に当接させ、前記接着剤を介して前記放熱体を前記基材に接合し、前記放熱体及び前記基材を一体化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体搭載用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23309196A JP3733181B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 半導体搭載用基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23309196A JP3733181B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 半導体搭載用基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079458A JPH1079458A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3733181B2 true JP3733181B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=16949650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23309196A Expired - Fee Related JP3733181B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 半導体搭載用基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3733181B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179733A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Casio Comput Co Ltd | 多層配線基板およびその製造方法 |
| JP2016092226A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23309196A patent/JP3733181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1079458A (ja) | 1998-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4159861B2 (ja) | プリント回路基板の放熱構造の製造方法 | |
| US6900535B2 (en) | BGA/LGA with built in heat slug/spreader | |
| JPH0325023B2 (ja) | ||
| JP2003068931A (ja) | 半導体パッケージ及びその製造方法 | |
| JP2013118353A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2725448B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP7760360B2 (ja) | 半導体装置 | |
| TWI659510B (zh) | 電子裝置及其製造方法 | |
| CN113053839B (zh) | 半导体装置及半导体装置的制造方法 | |
| JP3421137B2 (ja) | ベアチップの搭載構造及び放熱板 | |
| JPH10163267A (ja) | バンプ付きワークの実装方法および実装基板 | |
| JPH1079458A (ja) | 半導体搭載用基板及びその製造方法 | |
| JP6111284B2 (ja) | 中空パッケージの製造方法、固体撮像素子の製造方法、中空パッケージおよび固体撮像素子 | |
| JPS6239032A (ja) | 電子素子用チツプキヤリア | |
| JP2795280B2 (ja) | 電子部品搭載用基板 | |
| JPH0358552B2 (ja) | ||
| US7589402B2 (en) | Semiconductor module and manufacturing method thereof | |
| JPH0376795B2 (ja) | ||
| JPH0582060B2 (ja) | ||
| JP3382516B2 (ja) | 半導体パッケージ | |
| JPH08264910A (ja) | 放熱板付きプリント配線板の作製方法及びプリント配線板へのハイパワー部品の実装方法 | |
| JPH0513023Y2 (ja) | ||
| JPH0358455A (ja) | 半導体パッケージ | |
| JPH0823049A (ja) | 半導体パッケージ | |
| JP3378680B2 (ja) | 半導体パッケージ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041005 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050628 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050829 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051004 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051017 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081021 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131021 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |