散热板、半导体装置以及散热板的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够抑制大型化且提高机械强度的散热板。散热板(50)具备构造体(60)。构造体(60)包括：第1金属部(61)，由第1金属构成；以及第2金属部(62)，由与第1金属不同的第2金属构成，并且通过固相接合与第1金属部(61)接合。第1金属为导热率比第2金属高的金属，第2金属为机械强度比第1金属高的金属。构造体(60)包括：散热板(50)的第1表面(50A)，与半导体元件(30)连接；以及散热板(50)的第2表面(50B)，位于与第1表面(50A)相反的一侧。第2表面(50B)包括第1金属部(61)的上表面(61B)和第2金属部(62)的上表面(62B)。(62)的上表面(62B)。(62)的上表面(62B)。

【技术实现步骤摘要】
散热板、半导体装置以及散热板的制造方法


[0001]本专利技术涉及散热板、半导体装置以及散热板的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，伴随使用于CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等的半导体元件的高性能化
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高速度化，从该半导体元件产生的发热量逐年增加。当通过该发热量的增大而半导体元件的温度上升时，有可能产生动作速度的降低或故障等。
[0003]专利文献1记载了具有对半导体元件进行散热
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冷却的构造的半导体装置。在该半导体装置中，例如在安装于配线基板的半导体元件上，借由粘接剂连接有由高导热性的金属构成的散热板。此时，应进行冷却的半导体元件发出的热，经由粘接剂传递到散热板并从散热板散热到大气中。由此，高效地对半导体元件发出的热进行散热，抑制半导体元件的温度上升。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本特开2013
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77598号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0005]在散热板的机械强度低的情况下，散热板也有可能随着配线基板的翘曲而变形。另一方面，当为了充分地得到散热板的机械强度而将散热板形成得厚时，半导体装置全体变得大型化。用于解决课题的手段
[0006]一实施方式的散热板，具备构造体，该构造体包括：第1金属部，由第1金属构成；以及第2金属部，由与所述第1金属不同的第2金属构成，并且通过固相接合与第1金属部接合。所述第1金属是导热率比所述第2金属高的金属，所述第2金属是机械强度比所述第1金属高的金属。所述构造体包括：所述散热板的第1表面，该第1表面与所述半导体元件连接；以及所述散热板的第2表面，该第2表面位于与所述第1表面相反的一侧。所述第2表面包括所述第1金属部的上表面和所述第2金属部的上表面。
[0007]根据该构造，能够抑制散热板的大型化且提高散热板的机械强度。
附图说明
[0008]图1是一实施方式的半导体装置的概略剖视图。图2是一实施方式的散热板的概略立体图。图3A是示出图2的散热板的制造方法的概略立体图。图3B是图3A的散热板的概略剖视图。图4A是示出接着图3A的工序的散热板的制造方法的概略立体图。
图4B是示出图4A的制造方法的一例的概略剖视图。图5A是示出接着图4A的工序的散热板的制造方法的概略立体图。图5B是图5A的散热板的概略剖视图。图6是示出接着图5A的工序的图1的半导体装置的制造方法的概略剖视图。图7、图8、图9、图10、图11是各种变更例的半导体装置的概略剖视图。图12和图13是各种变更例的散热板的概略立体图。图14是示出图13的散热板的制造方法的概略立体图。
具体实施方式
[0009]以下，参照附图对各种实施方式进行说明。另外，关于附图，为方便起见，有时为了易于理解特征而放大示出成为特征的部分，并且各构成要素的尺寸比例有时在各附图中不同。另外，在剖视图中，为了易于理解各部件的截面构造，将一部分部件的阴影代替为梨皮纹来示出，并省略一部分部件的阴影。
[0010]首先，根据图1对半导体装置10的构造进行说明。半导体装置10包括：配线基板20；一个或多个(此处为一个)半导体元件30，安装在配线基板20的上表面；以及散热板50，借由粘接剂40配置在半导体元件30的上方。
[0011]配线基板20例如包括基板主体21、连接用垫22以及焊球23。基板主体21只要具有连接用垫22与焊球23通过基板主体21的内部彼此电连接的构造就充分。因此，在基板主体21的内部可以形成有配线层，也可以不形成有配线层。当在基板主体21的内部形成有配线层时，例如，多个内部配线层可以隔着层间绝缘层被层叠。此时，连接用垫22与焊球23可以通过各内部配线层和形成在各层间绝缘层的通路配线而电连接。另外，当在基板主体21的内部没有形成有配线层时，例如连接用垫22与焊球23可以通过在厚度方向上贯通基板主体21的贯通电极而电连接。作为基板主体21，例如能够使用包括芯基板的带芯的积层基板、或不包括芯基板的无芯基板等。另外，基板主体21的厚度例如可以为50μm～200μm左右。
[0012]连接用垫22形成在基板主体21的上表面。作为连接用垫22的材料，例如能够使用铜(Cu)或铜合金。焊球23形成在基板主体21的下表面。作为焊球23的材料，例如能够使用包括铅(Pb)的合金、锡(Sn)与Cu的合金、Sn与银(Ag)的合金、Sn与Ag与Cu的合金等。焊球23例如作为与母板等连接的外部连接端子来发挥功能。
[0013]半导体元件30例如包括形成于由硅(Si)等构成的被薄板化的半导体基板上的半导体集成电路(省略图示)。半导体元件30包括形成有半导体集成电路的表面来作为电路形成面(图1中为下表面)，电路形成面通过钝化膜被覆盖。在电路形成面设置有连接端子31，连接端子31贯通钝化膜而与半导体集成电路连接。
[0014]作为半导体元件30，例如能够使用CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)芯片或GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)芯片等逻辑芯片。另外，作为半导体元件30，例如能够使用DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)芯片或闪存芯片等存储芯片。半导体元件30在俯视时能够具有任意形状和任意大小。半导体元件30例如在俯视时形成为正方形状。半导体元件30的大小例如在俯视时可以为10mm
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10mm左右。半导体元件30的厚度例如可以为10μm～100μm左右。
[0015]半导体元件30例如倒装芯片安装在配线基板20。即，半导体元件30通过连接端子31与配线基板20的连接用垫22电连接。连接端子31，例如能够使用金(Au)凸块或焊料凸块。作为焊料凸块的材料，例如能够使用包含Pb的合金、Sn与Cu的合金、Sn与Ag的合金、Sn与Ag与Cu的合金等。
[0016]在半导体元件30的下表面(电路形成面)与基板主体21的上表面之间的间隙，填充有底部填充树脂35。作为底部填充树脂35的材料，例如能够使用环氧树脂等绝缘性树脂。
[0017]在半导体元件30的与电路形成面相反一侧的背面(图1中为上表面)，形成有粘接剂40。作为粘接剂40，例如能够使用硅聚合物树脂或导热部件(TIM：Thermal Interface Material：热界面材料)。作为导热部件的材料，例如能够使用导热性良好的作为高导电材料的铟(In)等。作为导热部件的其他例子，能够使用含有高导电材料的硅脂、或者金属填料或含有石墨等有机类的树脂粘合剂等。粘接剂40具有将半导体元件30与散热板50粘接的功能以及将半导体元件30与散热板50热连接的功能。通过由导热率高的材料来构成粘接剂40，从而能够将由半导体元件30产生的热高效地传递到散热板50。另外，粘接剂40的厚度例如可以为20μm～30μm左右。
[0018]散热板50借由粘接剂40设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热板，具备：构造体，其包括：第1金属部，由第1金属构成；以及第2金属部，由与所述第1金属不同的第2金属构成，并且通过固相接合与所述第1金属部接合，所述第1金属是导热率比所述第2金属高的金属，所述第2金属是机械强度比所述第1金属高的金属，所述构造体包括：所述散热板的第1表面，该第1表面与所述半导体元件连接；以及所述散热板的第2表面，该第2表面位于与所述第1表面相反的一侧，所述第2表面包括所述第1金属部的上表面和所述第2金属部的上表面。2.根据权利要求1所述的散热板，其中，所述散热板具备：主体部，其包括所述第1表面；以及侧壁，其设置在所述主体部的外周，并与所述主体部形成为一体，所述侧壁的一部分由所述第2金属部构成。3.根据权利要求2所述的散热板，其中，所述第2金属部沿着所述主体部的外周在所述主体部的周向全周上连续形成。4.根据权利要求2所述的散热板，其中，所述主体部的至少一部分由所述第1金属部构成。5.根据权利要求2所述的散热板，其中，所述第2金属部的上表面形成为与所述第1金属部的上表面共面。6.根据权利要求2所述的散热板，其中，所述主体部包括作为所述第1表面的下表面，所述侧壁包括比所述主体部的下表面向下方突出的下端部，所述散热板包括由所述主体部的下表面和所述侧壁的下端部形成的凹部。7.根据权利要求6所述的散热板，其中，所述凹部的内表面仅由所述第1金属部形成。8.根据权利要求2至7中的任意一项所述的散热板，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑泽卓也，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：