半导体装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供具有散热性能良好的封装的半导体装置及半导体装置的制造方法。本发明专利技术的实施方式的半导体装置具备第1半导体芯片、散热构件和密封树脂，上述散热构件被设置于上述第1半导体芯片的一个面上且与上述第1半导体芯片连接，所述密封树脂将上述第1半导体芯片及上述散热构件密封。上述散热构件包含交缠的金属纤维和热固化性树脂。

Manufacturing Method of Semiconductor Device and Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及半导体装置的制造方法关联申请本申请享受以日本专利申请2018-53249号(申请日：2018年3月20日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。
技术介绍
半导体装置的功能和性能的提高显著，输出的大电流化和高电压化等也在进展。因此，存在半导体装置的热损耗也变大的倾向。就这样的半导体装置而言，其封装的散热性能也需要提高。
技术实现思路
实施方式提供具有散热性能良好的封装的半导体装置及半导体装置的制造方法。实施方式的半导体装置具备第1半导体芯片、散热构件和密封树脂，所述散热构件被设置于上述第1半导体芯片的一个面上且与上述第1半导体芯片连接，所述密封树脂将上述第1半导体芯片及上述散热构件密封。上述散热构件包含交缠的金属纤维和热固化性树脂。附图说明图1(a)是例示出第1实施方式的半导体装置的仰视图。图1(b)是图1(a)的AA线处的截面图。图2是比较例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图3(a)～图3(c)是例示出第1实施方式的变形例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图4是例示出第2实施方式的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图5(a)～图5(e)是表示图4的半导体装置的制造流程的概略的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图6是例示出第2实施方式的变形例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图7(a)～图7(e)是表示图6的半导体装置的制造流程的概略的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图8(a)～图8(d)是比较例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图9(a)～图9(g)是表示图8(b)的半导体装置的制造流程的概略的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图10(a)～图10(f)是表示图8(d)的半导体装置的制造流程的概略的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图11(a)是第3实施方式的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图11(b)是比较例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的截面图。图12(a)是第3实施方式的变形例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的部分截面图。图12(b)是比较例的半导体装置的相当于图1(a)的AA线的位置处的部分截面图。图13(a)是例示出第4实施方式的半导体装置的仰视图。图13(b)是图13(a)的BB线处的截面图。图13(c)是图13(a)的BB线处的截面图。图14(a)是例示出比较例的半导体装置的仰视图。图14(b)是图14(a)的CC线处的截面图。图14(c)是图14(a)的CC线处的截面图。图15(a)是例示出第4实施方式的变形例的半导体装置的正视图。图15(b)是例示出第4实施方式的变形例的半导体装置的侧视图。图16(a)是例示出第5实施方式的半导体装置的俯视图。图16(b)是图16(a)的DD线处的截面图。图17(a)是例示出第5实施方式的变形例的半导体装置的立体图。图17(b)是图17(a)的EE线处的截面图。图18(a)是例示出第5实施方式的其他变形例的半导体装置的仰视图。图18(b)是图18(a)的FF线处的截面图。具体实施方式以下，一边参照附图对本专利技术的实施方式一边进行说明。另外，附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定限于与现实的情况相同。另外，即使是表示相同部分的情况下，根据附图而彼此的尺寸或比率有时也不同地被表示。另外，在本申请说明书和各图中，对于与关于已经叙述的图在之前叙述的要素同样的要素，标注相同的符号而适当省略详细的说明。(第1实施方式)图1(a)是例示出本实施方式的半导体装置的仰视图。图1(b)是图1(a)的AA线处的截面图。如图1(a)及图1(b)中所示的那样，本实施方式的半导体装置10具备半导体芯片11、散热器12和密封树脂18。半导体装置10进一步具备虚设芯片13、接合构件14、基板15、接合线16和连接端子17。该例的半导体装置10是带散热器的BGA(BallGridArray，球栅阵列)封装。作为带散热器的封装，并不限于BGA，也可以适用于LGA(LandGridArray，平面栅格阵列)、SOP(SmallOutlinePackage，小外形封装)、QFP(QuadFlatPackage，方型扁平式封装)、QFN(QuadForNon-leadpackage，方形无引线封装)、DFN(DualForNon-leadpackage，双引线封装)等中。以下，包含X轴及与X轴正交的Y轴的平面设定为与半导体芯片11的第1面11a大致平行的面。Z轴与X轴及Y轴正交。例如，在以下所示的截面图中，Z轴的正方向为图中的上方。散热器12隔着虚设芯片13按照变得与第1面11a大致平行的方式被设置于半导体芯片11的第1面11a一侧。第1面11a为半导体芯片11的一个面，是设置有连接接合线16的一端的连接垫的面。虚设芯片13是不具有任何功能的、例如由硅(Si)等形成的芯片。虚设芯片13按照变得与第1面11a平行的方式被设置。在XY俯视下，虚设芯片13的面积被设定为小于半导体芯片11的面积，其外周包含在第1面11a的外周中。半导体芯片11的连接垫按照将虚设芯片13的外周的外侧围绕的方式设置。虚设芯片13使用粘接构件13a被连接在半导体芯片11的第1面11a上。虚设芯片13是在使连接于第1面11a的接合线16按照向Z轴的正方向变凸的方式成型为环状的情况下，为了按照接合线16的环状的部分不与散热器12接触的方式保留半导体芯片11与散热器12之间的距离而设置的间隔物。在半导体芯片11与散热器12之间，也可以设置具有与半导体芯片11不同功能的半导体芯片来代替虚设芯片13。散热器12例如是具有半导体芯片11的面积以上的面积的大致方形的片材构件。在XY俯视下，散热器12的面积例如大于半导体芯片11的面积，在XY俯视下，散热器12的外周将半导体芯片11的外周全部包含在内。散热器12由包含含有铜(Cu)或Cu合金的金属纤维和热固化性树脂的金属纤维片材(以下也仅称为金属纤维片材)形成。金属纤维是例如纤维直径为1μm～20μm左右、纤维长度为1mm～10mm左右等的具有高长宽比的金属材料交缠而成的。所谓交缠表示金属纤维彼此缠绕的状态。关于金属纤维，从低热电阻或高导电率的观点出发，Cu的含有率优选为100％，但Cu的含有率也可以低于100％。热固化性树脂被含浸于金属纤维中。热固化性树脂例如为热固化性的粘接剂，优选具有导电性。在热固化性粘接剂的情况下，作为橡胶成分，可以使用丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR)等合成橡胶或天然橡胶。作为粘合剂树脂，可以使用环氧树脂或酚醛树脂等。在环氧树脂的情况下，作为固化温度可以设定为100℃左右～160℃左右。另外，通过使用各种金属粉等作为导电性填料，能够提高导电性。散热器12为使含浸有热固化性树脂的金属纤维交缠而成的金属纤维片材，如后面详细叙述的那样，通过将金属纤维片材切成规定的形状及大小而形成。像这样，散热器12包含热固化性树脂。因此，在虚设芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其具备：第1半导体芯片；散热构件，其被设置于所述第1半导体芯片的一个面上、且与所述第1半导体芯片连接；和密封树脂，其将所述第1半导体芯片及所述散热构件密封，所述散热构件包含交缠的金属纤维和热固化性树脂。

【技术特征摘要】
2018.03.20 JP 2018-0532491.一种半导体装置，其具备：第1半导体芯片；散热构件，其被设置于所述第1半导体芯片的一个面上、且与所述第1半导体芯片连接；和密封树脂，其将所述第1半导体芯片及所述散热构件密封，所述散热构件包含交缠的金属纤维和热固化性树脂。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述散热构件被设置于所述第1半导体芯片的2个面中的连接有接合线的第1面上。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其进一步具备确保所述第1半导体芯片与所述散热构件之间的距离的间隔物，所述间隔物包含与所述第1半导体芯片不同的第2半导体芯片。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其进一步具备确保所述第1半导体芯片与所述散热构件之间的距离的间隔物，所述间隔物包含所述金属纤维和所述热固化性树脂。5.一种半导体装置，其具备：半导体芯片；载置所述半导体芯片的模具衬垫；和与所述半导体芯片电连接的连接端子，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐牛久美子，池水守彦，井守义久，岸博明，今田知彦，清水晓人，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP