JPH10200018A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子に接合する放熱部材の放熱性と接
続信頼性とを向上させる。 【解決手段】 半導体集積回路が形成された半導体素子
１を支持するＢＧＡ基板２と、半導体素子１とＢＧＡ基
板２との接合部４を封止する封止樹脂５と、半導体素子
１の背面１ａに接合する素子接合部６ｂが形成された凹
部６ａを備えるとともに、一端６ｄを凹部６ａの素子接
合部６ｂの近傍に開口しかつ他端６ｅを外部７に開口す
る貫通孔６ｃが設けられた放熱体６とからなり、半導体
素子１とＢＧＡ基板２との接合部４に封止樹脂５を供給
する際に、貫通孔６ｃを介して封止樹脂５の供給を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、消費電力が大きな半導体素子に接合する放
熱部材の放熱性と接続信頼性とを向上させる半導体集積
回路装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】消費電力が大きな半導体素子を搭載してな
る半導体集積回路装置の一例として、ＢＧＡ（Ball Gri
d Array)が知られている。

【０００４】前記ＢＧＡには、素子搭載基板であるＢＧ
Ａ基板に小形のはんだボールを介して半導体素子を搭載
し、その後、半導体素子とＢＧＡ基板との隙間、すなわ
ち半導体素子とＢＧＡ基板との接合部に樹脂を充填した
構造のものがある。

【０００５】ここで、消費電力が大きな半導体素子を搭
載するＢＧＡの場合には、前記樹脂の充填後に、アルミ
ニウムなどによって形成された放熱板（放熱部材）を半
導体素子の背面と接合させて取り付けている。

【０００６】なお、ヒートシンクなどの放熱部材を取り
付けたＢＧＡについては、例えば、株式会社工業調査
会、１９９４年９月１日発行、「電子材料」、４０〜４
５頁に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術におけるＢＧＡでは、放熱板を取り付ける際に半導体
素子の背面のみで接合すると、ＢＧＡのハンドリング時
に半導体素子と放熱板との間、あるいは、半導体素子と
ＢＧＡ基板との間に過大な負荷が加わり、これらの界面
で接合材が剥離したり、接合材にクラックが入ることが
問題とされる。

【０００８】また、ＢＧＡをプリント配線基板に実装す
る際、放熱板とＢＧＡ基板とによって形成された隙間に
フラックス洗浄液が溜まり易い。

【０００９】これにより、ＢＧＡの外部端子であるバン
プ付近にフラックス洗浄液の水分が溜まることがあり、
その結果、ＢＧＡまたはプリント配線基板の配線の腐食
を誘発することが問題とされる。

【００１０】なお、前記フラックス洗浄液が溜まること
を回避するために、半導体素子と接合する凹部が設けら
れた放熱板を半導体素子の背面に取り付ける方法が考案
されているが、接着剤や樹脂などの接合材を用いて放熱
板をＢＧＡ基板に取り付ける際、凹部に溜まった空気が
押し出されて前記接合材内にブローホールが発生するこ
とが問題とされる。

【００１１】本発明の目的は、半導体素子に接合する放
熱部材の放熱性と接続信頼性とを向上させる半導体集積
回路装置およびその製造方法を提供することにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１４】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、半導体素子を支持する素子搭載基板と、前記半導体
素子と前記素子搭載基板との接合部を封止する封止樹脂
と、前記半導体素子の背面に接合する素子接合部が形成
された凹部を備えるとともに、一端を前記凹部の素子接
合部の近傍に開口しかつ他端を外部に開口する貫通孔が
設けられた放熱部材とを有し、前記半導体素子と前記素
子搭載基板との接合部に前記封止樹脂を供給する際に、
前記貫通孔を介して前記封止樹脂の供給が行われるもの
である。

【００１５】これにより、半導体素子と素子搭載基板と
の接合部を封止する封止樹脂から発生するガス、あるい
は、放熱部材の接合に用いる接合材から発生するガスを
前記貫通孔から逃がすことができる。

【００１６】その結果、前記封止樹脂や前記接合材にお
いてボイドの発生を防止することができるため、半導体
素子や放熱部材の接続信頼性を向上させることができ
る。

【００１７】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
前記貫通孔が前記凹部の素子接合部の四方の近傍に設け
られているものである。

【００１８】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体素子に接合する素子接合部が形成された
凹部を備えるとともに、一端を前記凹部の素子接合部の
近傍に開口しかつ他端を外部に開口する貫通孔が設けら
れた放熱部材を準備し、前記半導体素子を前記素子搭載
基板に搭載し、前記半導体素子の背面と前記放熱部材の
凹部の素子接合部とを接合材によって接合し、前記放熱
部材の貫通孔を介して前記半導体素子と前記素子搭載基
板との接合部に封止樹脂を供給し、前記封止樹脂によっ
て前記接合部を封止するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の半導体集積回路装置である
ＢＧＡの構造の実施の形態の一例を示す平面図、図２は
本発明の半導体集積回路装置であるＢＧＡの構造の実施
の形態の一例を示す断面図、図３は本発明の半導体集積
回路装置であるＢＧＡの構造の実施の形態の一例を示す
拡大部分断面図、図４は本発明の半導体集積回路装置で
あるＢＧＡのプリント配線基板への実装状態の実施の形
態の一例を示す部分断面図である。

【００２１】本実施の形態の半導体集積回路装置は、半
導体素子１が素子搭載基板にフリップチップ接続される
ものである。

【００２２】つまり、半導体素子１が小形のバンプすな
わち小形はんだボール３を介して前記素子搭載基板に搭
載されている。

【００２３】なお、本実施の形態においては、前記半導
体集積回路装置の一例としてＢＧＡを取り上げて説明す
る。

【００２４】前記ＢＧＡの構成は、半導体集積回路が形
成された半導体素子１を支持する素子搭載基板であるＢ
ＧＡ基板２と、半導体素子１とＢＧＡ基板２との接合部
４を封止する封止樹脂５と、半導体素子１の背面１ａ
（前記半導体集積回路が形成されている面と反対側の
面）に接合する素子接合部６ｂが形成された凹部６ａを
備えるとともに、一端６ｄを凹部６ａの素子接合部６ｂ
の近傍に開口しかつ他端６ｅを外部７に開口する貫通孔
６ｃが設けられた放熱体６（放熱部材）とからなり、半
導体素子１とＢＧＡ基板２との接合部４に封止樹脂５を
供給する際に、貫通孔６ｃを介して封止樹脂５の供給が
行われるものである。

【００２５】ここで、本実施の形態のＢＧＡに取り付け
られる放熱体６は、高熱伝導性の材料、例えば、アルミ
ニウムまたは窒化アルミニウムなどのアルミニウム合金
を用いてプレス加工によって形成されたものであり、そ
の表面には酸化を防止するためにアルマイト処理が施さ
れている。

【００２６】なお、放熱体６は、高熱伝導性の材料であ
れば、アルミニウムやアルミニウム合金以外の材料によ
って形成されていてもよい。

【００２７】また、本実施の形態の放熱体６には、半導
体素子１を覆うための凹部６ａが設けられている。ここ
で、放熱体６の凹部６ａにおける素子接合部６ｂは、例
えば、厚さ１ｍｍ程度に形成され、ＢＧＡ基板２に接合
しかつ貫通孔６ｃの周囲に形成された基板接合部６ｇ
は、厚さ1.５ｍｍ程度に形成されている。

【００２８】さらに、本実施の形態の放熱体６において
は、貫通孔６ｃが凹部６ａの素子接合部６ｂの四方の近
傍に設けられている。

【００２９】すなわち、半導体素子１が四角形であるた
め、図１および図２に示すように、素子接合部６ｂを形
成する凹部６ａの素子接合面６ｆにおいて、素子接合部
６ｂの四方の外側近傍に一端６ｄを開口する４つの貫通
孔６ｃが設けられている。

【００３０】ここで、本実施の形態の放熱体６に設けら
れた貫通孔６ｃは、その開口部の形状が細長い形状をな
すものであり、半導体素子１の４つの辺にそれぞれに沿
って細長く形成されている。

【００３１】また、放熱体６は、半導体素子１の背面１
ａに接着剤８（接合材）によって接合されるとともに、
同じく接着剤８によってＢＧＡ基板２の主面２ａに接合
されている。

【００３２】なお、接着剤８は熱伝導を向上させるた
め、フィラーを添加したエポキシ系もしくはシリコーン
ゴム系の高熱伝導性の材料によって構成されかつ熱硬化
性のものが好ましいが、これに限定されるものではな
く、フィラーを添加していない他の材料によって構成さ
れたものであってもよい。

【００３３】さらに、前記接合材として接着剤８の代わ
りに、これと同系の材料によって構成された熱硬化性の
樹脂などを用いてもよい。

【００３４】また、本実施の形態のＢＧＡにおいては、
半導体素子１とＢＧＡ基板２との接合部４（半導体素子
１とＢＧＡ基板２とによって形成される小形はんだボー
ル３の周囲の隙間）の封止を、放熱体６を半導体素子１
の背面１ａおよびＢＧＡ基板２の主面２ａに取り付けた
（接合した）後に行う。

【００３５】すなわち、放熱体６を取り付けた後に、放
熱体６の貫通孔６ｃに封止樹脂５を通して接合部４に封
止樹脂５を供給し（貫通孔６ｃを介して接合部４に封止
樹脂５を供給し）、接合部４を封止樹脂５によって封止
する。

【００３６】さらに、図３に示すように、ＢＧＡ基板２
における半導体素子１の周辺近傍に形成された配線部２
ｂは、封止樹脂５によって覆われている。

【００３７】これにより、配線部２ｂが露出することは
ない。

【００３８】ここで、封止樹脂５は、例えば、小形はん
だボール３と同等以下の熱膨張係数を有する熱硬化性の
エポキシ系樹脂である。

【００３９】また、本実施の形態のＢＧＡにおけるＢＧ
Ａ基板２は、プリント配線基板９（図４参照）と同様に
ガラスエポキシ系樹脂などによって形成されるととも
に、主面２ａまたは内部２ｃに配線部２ｂを有する多層
のものであり、その主面２ａの中央部に半導体素子１と
接合する電極端子２ｄが格子状に配置されている。

【００４０】さらに、主面２ａの反対側の裏面２ｅに
は、プリント配線基板９に実装する際に外部バンプ１０
を取り付ける外部電極端子（図示せず）が、裏面２ｅの
全体に渡って格子状に配置されている。

【００４１】なお、電極端子２ｄや前記外部電極端子に
は、Ｃｕ配線が形成されるとともに、これの上にＮｉ−
Ａｕメッキが施されている。

【００４２】また、ＢＧＡにおいては、ＢＧＡ基板２の
主面２ａに形成された電極端子２ｄに小形はんだボール
３が搭載され、さらに、この小形はんだボール３を介し
て半導体素子１が搭載されている。

【００４３】本実施の形態の半導体集積回路装置の製造
方法について説明する。

【００４４】なお、前記半導体集積回路装置の製造方法
は前記ＢＧＡの製造方法であり、本実施の形態において
は、図１〜図４を用いて、前記ＢＧＡをプリント配線基
板９（図４参照）に実装する工程までを説明する。

【００４５】まず、半導体素子１に接合する素子接合部
６ｂが形成された凹部６ａを備えるとともに、一端６ｄ
を凹部６ａの素子接合部６ｂの近傍に開口しかつ他端６
ｅを外部７に開口する貫通孔６ｃが設けられた放熱体６
（放熱部材）を準備する。

【００４６】その後、小形はんだボール３を介して半導
体素子１をＢＧＡ基板２に搭載する。

【００４７】すなわち、フラックスなどを用いて半導体
素子１が有する電極に小形はんだボール３を仮固定し、
この小形はんだボール３とＢＧＡ基板２の電極端子２ｄ
との位置を合わせて半導体素子１をＢＧＡ基板２に仮実
装する。

【００４８】続いて、リフロー炉などに通して半導体素
子１をＢＧＡ基板２に実装し、半導体素子１とＢＧＡ基
板２とを電気的に接続する。

【００４９】その後、放熱体６の凹部６ａの素子接合面
６ｆにおける素子接合部６ｂとその周囲の基板接合部６
ｇとに接着剤８（接合材）を塗布し、続いて、放熱体６
の凹部６ａに半導体素子１が収まるように半導体素子１
の背面１ａに凹部６ａの素子接合部６ｂを載置するとと
もに、ＢＧＡ基板２の主面２ａに放熱体６の基板接合部
６ｇを載置する。

【００５０】さらに、放熱体６固定用の専用クリップ
（図示せず）を用いて、ＢＧＡ基板２と放熱体６とを挟
んで両者を接合する方向に加圧しながら、加熱する。

【００５１】これにより、接着剤８を硬化させて半導体
素子１の背面１ａと放熱体６の凹部６ａの素子接合部６
ｂとを、さらに、ＢＧＡ基板２の主面２ａと放熱体６の
基板接合部６ｇとを接着剤８によって固着（接合）す
る。

【００５２】すなわち、本実施の形態においては、半導
体素子１の背面１ａと放熱体６の凹部６ａの素子接合部
６ｂとを接着剤８によって固着するとともに、放熱体６
の基板接合部６ｇとＢＧＡ基板２の主面２ａとを固着す
る。

【００５３】なお、放熱体６を熱圧着によって固着する
際、接着剤８からガスが発生するが、前記ガスおよび凹
部６ａ内の空気は、放熱体６に設けられた４つの貫通孔
６ｃを通って外部７に滑らかに抜けるため、前記ガスお
よび前記空気が接着剤８を押し退けることはない。

【００５４】したがって、接着剤８にブローホールが形
成されることを防止できる。

【００５５】その後、放熱体６の貫通孔６ｃを介して半
導体素子１とＢＧＡ基板２との接合部４に封止樹脂５を
供給し、封止樹脂５によって接合部４を封止する。

【００５６】すなわち、図示しないポッティング装置な
どを用いて、放熱体６の貫通孔６ｃから封止樹脂５を注
入する。

【００５７】この際、前記ポッティング装置のディスペ
ンサなどを用いて、放熱体６の貫通孔６ｃから封止樹脂
５を半導体素子１の外周側部に滴下する。滴下後、封止
樹脂５は毛細管現象によって半導体素子１とＢＧＡ基板
２とによって形成される間隙に拡散していく。

【００５８】なお、封止樹脂５の粘度が高い場合には、
封止樹脂５が滑らかに拡散するようにＢＧＡ基板２を所
望の角度に傾斜させてもよい。

【００５９】続いて、封止樹脂５が、半導体素子１とＢ
ＧＡ基板２とによって形成される隙間、すなわち小形は
んだボール３の周囲の接合部４全体に拡散した後、封止
樹脂５を１５０℃程度に加熱して硬化させる。

【００６０】この際、封止樹脂５から発生したガスは、
貫通孔６ｃを通って外部７に滑らかに抜けるため、封止
樹脂５におけるボイドの発生を低減できる。

【００６１】これにより、半導体素子１とＢＧＡ基板２
との接合部４を封止樹脂５によって封止する。

【００６２】ここで、本実施の形態においては、放熱体
６の貫通孔６ｃを介して封止樹脂５を半導体素子１とＢ
ＧＡ基板２との接合部４に供給することにより、接合部
４を封止するとともに、ＢＧＡ基板２の接合部４の周辺
部に形成された配線部２ｂを封止樹脂５によって隙間な
く覆う。

【００６３】つまり、放熱体６の貫通孔６ｃを介して封
止樹脂５を滴下する際に、封止樹脂５がＢＧＡ基板２に
おける半導体素子１搭載箇所の外周近傍に設けられた配
線部２ｂを覆うように封止樹脂５を注入または滴下す
る。

【００６４】これにより、配線部２ｂが封止樹脂５によ
って覆われるため、ＢＧＡ基板２の耐湿信頼性を確保で
きる。

【００６５】さらに、ＢＧＡ基板２の裏面２ｅに設けら
れた図示しない外部電極端子に外部バンプ１０を供給
し、フラックスなどを用いて仮固定した後、所定の温度
に加熱して外部バンプ１０を固着する。

【００６６】これにより、図２に示すＢＧＡを製造でき
る。

【００６７】その後、プリント配線基板９上の電極とＢ
ＧＡ基板２の裏面２ｅの前記外部電極端子に固着された
外部バンプ１０との位置を合わせて、ＢＧＡを仮搭載し
たプリント配線基板９を図示しないリフロー炉に流す。

【００６８】その結果、図４に示すように、プリント配
線基板９上に外部バンプ１０を介して前記ＢＧＡを実装
することができる。

【００６９】本実施の形態の半導体集積回路装置および
その製造方法によれば、以下のような作用効果が得られ
る。

【００７０】すなわち、一端６ｄを凹部６ａの素子接合
部６ｂの近傍に開口しかつ他端６ｅを外部７に開口する
貫通孔６ｃが設けられた放熱体６を半導体素子１の背面
１ａに接合させることにより、半導体素子１とＢＧＡ基
板２との接合部４を封止する封止樹脂５、あるいは放熱
体６の接合に用いる接着剤８から発生するガスを貫通孔
６ｃから逃がすことができる。

【００７１】これにより、封止樹脂５や接着剤８におい
てボイド（もしくはブローホール）の発生を防止するこ
とができるため、半導体素子１や放熱体６の接続信頼性
を向上させることができる。

【００７２】さらに、放熱体６に設けられた貫通孔６ｃ
の一端６ｄが素子接合部６ｂの近傍に開口しかつ他端６
ｅが外部７に開口しているため、放熱体６を半導体素子
１の背面１ａに接合させた後、すなわち放熱体６を取り
付けた後に貫通孔６ｃを介して封止樹脂５を供給し、こ
れにより、封止樹脂５によって半導体素子１とＢＧＡ基
板２との接合部４を封止することができる。

【００７３】その結果、放熱体６を取り付ける際の熱圧
着後に樹脂封止を行うことにより、封止樹脂５が加熱さ
れる回数を減らすことができる。

【００７４】これにより、封止樹脂５の劣化を低減する
ことができるため、半導体素子１の接続信頼性を向上さ
せることができるとともにＢＧＡの信頼性を向上させる
ことができる。

【００７５】また、放熱体６を半導体素子１の背面１ａ
に直接接合することにより、消費電力が大きな半導体素
子１であってもその放熱性を向上させることができる。

【００７６】ここで、放熱体６がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金によって形成されていることにより、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金は、高熱伝導性の材
料であるため、放熱体６の放熱性をさらに向上させるこ
とができる。

【００７７】さらに、放熱体６の素子接合部６ｂと半導
体素子１の背面１ａとが高熱伝導性の接着剤８を介して
接合されているため、半導体素子１で発生した熱を効率
良く拡散させて放熱体６に伝えることができる。

【００７８】これにより、半導体素子１の放熱性を向上
させることができる。

【００７９】なお、放熱体６の貫通孔６ｃが素子接合部
６ｂの四方の近傍に設けられていることにより、封止樹
脂５もしくは接着剤８から発生するガスを４つの貫通孔
６ｃから効率良く逃がすことができる。

【００８０】その結果、封止樹脂５や接着剤８におい
て、ボイドの発生の防止効果を強化させることができ
る。

【００８１】また、半導体素子１の背面１ａと放熱体６
の凹部６ａの素子接合部６ｂとを接合するとともに、放
熱体６をＢＧＡ基板２の主面２ａに接合することによ
り、ＢＧＡのハンドリング時などに、半導体素子１と放
熱体６との間あるいは半導体素子１とＢＧＡ基板２との
間に過大な負荷が加わっても、それぞれの界面で封止樹
脂５や接着剤８が剥離したり、または、封止樹脂５や接
着剤８にクラックが入ることを低減できる。

【００８２】なお、放熱体６の貫通孔６ｃを介して封止
樹脂５を半導体素子１とＢＧＡ基板２との接合部４に供
給する際に、接合部４を封止するとともにＢＧＡ基板２
の接合部４の周辺部に形成された配線部２ｂを封止樹脂
５によって隙間なく覆うことにより、ＢＧＡ基板２に形
成された配線部２ｂ上にフラックス洗浄液などの水分が
溜まることを防止できる。

【００８３】これにより、ＢＧＡ基板２およびＢＧＡ自
体の耐湿信頼性を確保することができ、その結果、ＢＧ
Ａの信頼性を向上させることができる。

【００８４】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。

【００８５】例えば、前記実施の形態においては、ＢＧ
Ａの製造工程で、放熱体６を取り付けた後（接合後）に
放熱体６の貫通孔６ｃを介して封止樹脂５を供給する場
合を説明したが、封止樹脂５を供給して接合部４を樹脂
封止した後に、放熱体６を取付けてもよい。

【００８６】この製造方法によって製造したＢＧＡ（半
導体集積回路装置）の構造を図５および図６に示す。

【００８７】ここで、図５および図６に示す他の実施の
形態のＢＧＡは、封止樹脂５によって接合部４を封止し
た後に、放熱体６を取り付けたものである。

【００８８】この場合、ＢＧＡ基板２の配線部２ｂを、
図６に示すように、予めソルダレジスト２ｆによって被
覆しておく。

【００８９】これにより、半導体素子１とＢＧＡ基板２
との接合部４を封止樹脂５によって封止する際に、配線
部２ｂを覆うように封止樹脂５を供給しなくてもよい。

【００９０】したがって、図６に示すように、半導体素
子１の外周近傍だけを封止するだけで済み、その結果、
封止樹脂５がＢＧＡ基板２上で外方に拡散することを防
げるため、放熱体６の凹部６ａの素子接合部６ｂと半導
体素子１の背面１ａとを、かつ、放熱体６の基板接合部
６ｇとＢＧＡ基板２の主面２ａとをそれぞれ接着剤８に
よって接合させることができる。

【００９１】また、前記実施の形態のＢＧＡの製造工程
においては、接合部４を樹脂封止した後、ＢＧＡ基板２
の裏面２ｅに外部バンプ１０を取り付ける場合について
説明したが、外部バンプ１０を取り付けた後に接合部４
を樹脂封止してもよい。

【００９２】これにより、外部バンプ１０を仮固定する
際の加熱時には、まだ樹脂封止が行われていないため、
樹脂封止終了後に封止樹脂５が再度加熱される回数を減
らすことができる。

【００９３】その結果、封止樹脂５の劣化を低減させる
ことができるため、半導体素子１の接続信頼性をさらに
向上させることができる。

【００９４】また、前記実施の形態のＢＧＡの放熱体６
に設けられた貫通孔６ｃの形状およびその数は、特に限
定されるものではない。

【００９５】すなわち、一端６ｄが放熱体６の凹部６ａ
の素子接合面６ｆにおける素子接合部６ｂの外側付近に
開口され、かつ他端６ｅが放熱体６の外部７に開口され
た貫通孔６ｃであればよい。

【００９６】さらに、前記実施の形態においては、放熱
体６が半導体素子１の背面１ａと、ＢＧＡ基板２の主面
２ａとに接着剤８などの接合材によって接合される場合
を説明したが、放熱体６は少なくとも半導体素子１の背
面１ａと接合されていれば、ＢＧＡ基板２の主面２ａと
は必ずしも接合されていなくてもよい。

【００９７】ただし、ＢＧＡのハンドリング性などを考
慮した場合、ＢＧＡ基板２の主面２ａとも接合された方
が好ましいことは言うまでもない。

【００９８】また、前記実施の形態においては半導体集
積回路装置がＢＧＡの場合について説明したが、前記半
導体集積回路装置はＢＧＡに限定されるものではなく、
半導体素子と素子搭載基板との接合部を樹脂封止する半
導体集積回路装置であれば、ＢＧＡ以外のものであって
もよい。

【００９９】さらに、前記接合部を樹脂封止しない半導
体集積回路装置の場合であっても、前記実施の形態の放
熱部材を取り付けることが可能な半導体集積回路装置で
あれば、これを取り付けることにより、放熱性を向上さ
せることができることは言うまでもない。

【０１００】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１０１】（１）．一端を凹部の素子接合部の近傍に
開口する貫通孔が設けられた放熱部材を半導体素子に接
合させることにより、半導体素子と素子搭載基板との接
合部を封止する封止樹脂あるいは接合材から発生するガ
スを前記貫通孔から逃がすことができる。これにより、
前記封止樹脂や前記接合材におけるボイドの発生を防止
することができ、その結果、半導体素子や放熱部材の接
続信頼性を向上させることができる。

【０１０２】（２）．放熱部材に設けられた貫通孔の一
端が素子接合部の近傍に開口しているため、放熱部材を
取り付けた後に前記貫通孔を介して封止樹脂を供給する
ことができ、これにより、前記封止樹脂によって半導体
素子と素子搭載基板との接合部を封止することができ
る。その結果、放熱部材を取り付ける際の熱圧着後に樹
脂封止を行えるため、封止樹脂が加熱される回数を減ら
すことができる。

【０１０３】（３）．前記（２）によって、封止樹脂の
劣化を低減することができ、これにより、半導体素子の
接続信頼性を向上させることができるとともに半導体集
積回路装置の信頼性を向上させることができる。

【０１０４】（４）．放熱部材を半導体素子の背面に直
接接合することにより、消費電力が大きな半導体素子で
あってもその放熱性を向上させることができる。

【０１０５】（５）．半導体素子の背面と放熱部材の凹
部の素子接合部とを接合するとともに、放熱部材を素子
搭載基板の主面に接合することにより、半導体集積回路
装置のハンドリング時などに、半導体素子と放熱部材と
の間あるいは半導体素子と素子搭載基板との間に過大な
負荷が加わっても、それぞれの界面で封止樹脂や接合材
が剥離したり、または、クラックが入ることを低減でき
る。

【０１０６】（６）．放熱部材の貫通孔を介して封止樹
脂を半導体素子と素子搭載基板との接合部に供給する際
に、前記接合部を封止するとともに素子搭載基板の前記
接合部の周辺部に形成された配線部を封止樹脂によって
覆うことにより、素子搭載基板に形成された前記配線部
上に水分が溜まることを防止できる。これにより、素子
搭載基板の耐湿信頼性を向上させることができ、さら
に、半導体集積回路装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体集積回路装置であるＢＧＡの構
造の実施の形態の一例を示す平面図である。

【図２】本発明の半導体集積回路装置であるＢＧＡの構
造の実施の形態の一例を示す断面図である。

【図３】本発明の半導体集積回路装置であるＢＧＡの構
造の実施の形態の一例を示す拡大部分断面図である。

【図４】本発明の半導体集積回路装置であるＢＧＡのプ
リント配線基板への実装状態の実施の形態の一例を示す
部分断面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置（ＢＧＡ）の構造を示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置（ＢＧＡ）の構造を示す拡大部分断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体素子 １ａ 背面 ２ ＢＧＡ基板（素子搭載基板） ２ａ 主面 ２ｂ 配線部 ２ｃ 内部 ２ｄ 電極端子 ２ｅ 裏面 ２ｆ ソルダレジスト ３ 小形はんだボール ４ 接合部 ５ 封止樹脂 ６ 放熱体（放熱部材） ６ａ 凹部 ６ｂ 素子接合部 ６ｃ 貫通孔 ６ｄ 一端 ６ｅ 他端 ６ｆ 素子接合面 ６ｇ 基板接合部 ７ 外部 ８ 接着剤（接合材） ９ プリント配線基板 １０ 外部バンプ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を搭載してなる半導体集積回
   路装置であって、 前記半導体素子を支持する素子搭載基板と、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との接合部を封止す
   る封止樹脂と、 前記半導体素子の背面に接合する素子接合部が形成され
   た凹部を備えるとともに、一端を前記凹部の素子接合部
   の近傍に開口しかつ他端を外部に開口する貫通孔が設け
   られた放熱部材とを有し、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との接合部に前記封
   止樹脂を供給する際に、前記貫通孔を介して前記封止樹
   脂の供給が行われることを特徴とする半導体集積回路装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体集積回路装置であ
   って、前記貫通孔が前記凹部の素子接合部の四方の近傍
   に設けられていることを特徴とする半導体集積回路装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体集積回路
   装置であって、前記放熱部材が前記素子搭載基板の主面
   に接合されていることを特徴とする半導体集積回路装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の半導体集積
   回路装置であって、前記放熱部材がアルミニウムまたは
   アルミニウム合金によって形成されていることを特徴と
   する半導体集積回路装置。
5. 【請求項５】 半導体素子を搭載してなる半導体集積回
   路装置の製造方法であって、 前記半導体素子に接合する素子接合部が形成された凹部
   を備えるとともに、一端を前記凹部の素子接合部の近傍
   に開口しかつ他端を外部に開口する貫通孔が設けられた
   放熱部材を準備し、 前記半導体素子を前記素子搭載基板に搭載し、 前記半導体素子の背面と前記放熱部材の凹部の素子接合
   部とを接合材によって接合し、 前記放熱部材の貫通孔を介して前記半導体素子と前記素
   子搭載基板との接合部に封止樹脂を供給し、前記封止樹
   脂によって前記接合部を封止することを特徴とする半導
   体集積回路装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体集積回路装置の製
   造方法であって、前記半導体素子の背面と前記放熱部材
   の凹部の素子接合部とを接合するとともに、前記放熱部
   材を前記素子搭載基板の主面に接合することを特徴とす
   る半導体集積回路装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載の半導体集積回路
   装置の製造方法であって、前記放熱部材に設けられた前
   記貫通孔を介して前記封止樹脂を前記半導体素子と前記
   素子搭載基板との接合部に供給することにより、前記接
   合部を封止するとともに前記素子搭載基板の前記接合部
   の周辺部に形成された配線部を前記封止樹脂によって覆
   うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。