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技術 半導体装置およびその製造方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 角田義一熊谷隆貫里康博
出願日 2017年1月26日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2017-012266
公開日 2018年8月2日 (11ヶ月経過) 公開番号 2018-120991
状態 未査定
技術分野 印刷回路に対する電気部品等の電気的接続 プリント板の構造
主要キーワード 位置決めばらつき 追加塗布 駆動用電気回路 ネジ端子 補助部品 寸法測定機 サーマルパッド シンボル印刷
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

はんだスルーホールに吸い込まれることなく、所定厚みのはんだ接合部が安価にかつ高精度に形成された半導体装置およびその製造方法を提供する。

解決手段

半導体装置101は、プリント基板11と、回路部品21とを備える。回路部品21はプリント基板11上に実装される。プリント基板11には一方の主表面から他方の主表面までプリント基板11を貫通するサーマルバイア12が形成されている。回路部品21ははんだ31によりサーマルバイア12と平面的に重なるようにプリント基板11に実装される。プリント基板11の一方の主表面上において、サーマルバイア12の外周に隣接する領域は絶縁被膜14で囲まれるように覆われる。回路部品21はプリント基板11の一方の主表面側に接する樹脂材料15上に載置されるように実装されている。

概要

背景

近年、半導体を用いた電子回路電源装置モータ等の駆動用電気回路としての半導体装置においては、高出力化薄型化および小型化の要請が強い。これに伴い、当該半導体装置に実装される電子部品配線部品配線補助部品などの回路部品単位体積当たりの発熱量は大きく上昇している。なお上記の半導体装置は、車載自動車産業用建機)、車両用鉄道車両)、産業機器加工機ロボット・産業用インバータ)、家庭用電子機器に用いられる。

また回路電流用配線においては、従来に比べてブスバー配線およびケーブル配線構造部材の数が激減し、更なる薄型化および小型化が進んでいる。これは従来のブスバー配線およびケーブル配線を用いて配線されてきたものが、プリント基板放熱メカニズム解析されることにより、配線パターンへの大電流通電する技術が開発されブスバー配線およびケーブル配線が削減されているためである。そのため大電流を通電でき高放熱が可能なプリント基板、ならびに実装性を兼ね備え熱拡散および放熱が可能なプリント基板を用いた半導体装置の必要性が増している。

その中で、回路部品の熱の移動のため、プリント基板を貫通するよう形成された孔部としてのサーマルバイアを通じてプリント基板の裏面側に熱を逃がす際の接合技術が、たとえば特開2010−10498号公報(特許文献1)および特開2012−227349号公報(特許文献2)に開示されている。これらの各文献には、ヒートスプレッダとサーマルバイアとのはんだ接合において、サーマルバイア内を通りプリント基板の裏面側に流れ出る余分なはんだ対策方法が開示されている。

概要

はんだがスルーホールに吸い込まれることなく、所定厚みのはんだ接合部が安価にかつ高精度に形成された半導体装置およびその製造方法を提供する。半導体装置101は、プリント基板11と、回路部品21とを備える。回路部品21はプリント基板11上に実装される。プリント基板11には一方の主表面から他方の主表面までプリント基板11を貫通するサーマルバイア12が形成されている。回路部品21ははんだ31によりサーマルバイア12と平面的に重なるようにプリント基板11に実装される。プリント基板11の一方の主表面上において、サーマルバイア12の外周に隣接する領域は絶縁被膜14で囲まれるように覆われる。回路部品21はプリント基板11の一方の主表面側に接する樹脂材料15上に載置されるように実装されている。

目的

その目的は、はんだがスルーホールに吸い込まれることなく、所定厚みのはんだ接合部が安価にかつ高精度に形成された半導体装置およびその製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

プリント基板と、前記プリント基板上に実装される回路部品とを備え、前記プリント基板には一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記プリント基板を貫通するサーマルバイアが形成されており、前記回路部品ははんだにより前記サーマルバイアと平面的に重なるように前記プリント基板に実装され、前記プリント基板の前記一方の主表面上において、前記サーマルバイアの外周に隣接する領域は絶縁被膜で囲まれるように覆われ、前記回路部品は前記プリント基板の前記一方の主表面側に接する樹脂材料上に載置されるように実装されている、半導体装置

請求項2

前記回路部品および前記樹脂材料は矩形の平面形状を有し、前記樹脂材料は前記回路部品の平面視における四隅部に配置され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が載置されている、請求項1に記載の半導体装置。

請求項3

前記樹脂材料は直径が0.15mm以上0.8mm以下の円形の平面形状を有し、前記樹脂材料は前記回路部品の平面視における四隅部に配置され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が載置されている、請求項1に記載の半導体装置。

請求項4

前記樹脂材料は、前記回路部品の外縁の延在方向に対して斜め方向に延び、前記樹脂材料の延在する方向の寸法は0.3mm以上、前記樹脂材料の前記延在する方向に交差する幅方向の寸法は0.15mm以上であり、前記樹脂材料は前記回路部品の平面視における四隅部に配置され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が載置されている、請求項1に記載の半導体装置。

請求項5

前記樹脂材料は、前記回路部品の互いに隣り合う1対の隅部のそれぞれ、および前記1対の隅部の中間を通り前記1対の隅部を結ぶ方向に交差する方向に延びる直線上の位置に配置され、前記1対の隅部および前記直線上の位置のそれぞれを結んで三角形が形成されるように配置され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が載置されている、請求項1に記載の半導体装置。

請求項6

前記プリント基板には複数の前記サーマルバイアが互いに間隔をあけて配置され、前記複数のサーマルバイアの全体の平面視における外側の領域の一部を囲むように前記樹脂材料が配置され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が載置されている、請求項1に記載の半導体装置。

請求項7

プリント基板と、前記プリント基板上に実装される回路部品とを備え、前記プリント基板には一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記プリント基板を貫通するサーマルバイアが形成されており、前記回路部品ははんだにより前記サーマルバイアと平面的に重なるように前記プリント基板に実装され、前記プリント基板の前記一方の主表面上において前記サーマルバイアの外周に隣接する領域は、導電性薄膜と、前記導電性薄膜を覆う絶縁被膜とで囲まれるように覆われ、前記回路部品は前記プリント基板の前記一方の主表面側の前記導電性薄膜を覆う前記絶縁被膜の上方において、前記プリント基板の前記一方の主表面側に接する被載置部材上に載置されるように実装されている、半導体装置。

請求項8

前記被載置部材は、前記サーマルバイアの外周に隣接する領域における前記導電性薄膜と前記導電性薄膜を覆う前記絶縁被膜とである、請求項7に記載の半導体装置。

請求項9

前記被載置部材はボンディングワイヤである、請求項7に記載の半導体装置。

請求項10

前記被載置部材は接着剤である、請求項7に記載の半導体装置。

請求項11

前記被載置部材は硬化性樹脂である、請求項7に記載の半導体装置。

請求項12

前記被載置部材は樹脂シートである、請求項7に記載の半導体装置。

請求項13

プリント基板を準備する工程と、前記プリント基板の一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記プリント基板を貫通するサーマルバイアを形成する工程と、前記プリント基板の前記一方の主表面上に導電性薄膜を形成する工程と、前記プリント基板の前記一方の主表面上に、前記サーマルバイアの外周に隣接する領域を囲みながら覆うように絶縁被膜をパターニングする工程と、前記プリント基板における回路部品が載置されるべき領域に樹脂材料のパターンが形成される工程と、前記回路部品が前記樹脂材料上に載置された状態で前記プリント基板に実装される工程とを備える、半導体装置の製造方法。

請求項14

前記樹脂材料のパターンが形成される工程は、円形の平面形状を有する前記樹脂材料のパターンを形成する工程と、前記樹脂材料のパターン上に追加で他の樹脂材料を塗布することにより前記樹脂材料のパターンの厚みを制御する工程とを含み、前記樹脂材料は前記回路部品の平面視における四隅部に形成され、前記プリント基板の前記一方の主表面上には、前記絶縁被膜と同一の層を介して前記樹脂材料が形成される、請求項13に記載の半導体装置の製造方法。

請求項15

プリント基板を準備する工程と、前記プリント基板の一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記プリント基板を貫通するサーマルバイアを形成する工程と、前記プリント基板の前記一方の主表面上に、導電性薄膜と、前記サーマルバイアの外周に隣接する領域において前記導電性薄膜を覆いかつサーマルバイアの外周に隣接する領域を囲む絶縁被膜とをパターニングする工程と、前記回路部品が前記プリント基板の前記一方の主表面側に接する被載置部材上に載置され、前記絶縁被膜の上方に配置されるように前記プリント基板に実装される工程とを備える、半導体装置の製造方法。

請求項16

前記回路部品の前記プリント基板側の前記他方の主表面上に、前記プリント基板と接着する、前記被載置部材としての接着剤を供給する工程をさらに備える、請求項15に記載の半導体装置の製造方法。

請求項17

前記回路部品の前記プリント基板側の前記他方の主表面上に、前記プリント基板と接着する、前記被載置部材としての硬化性樹脂を供給する工程をさらに備える、請求項15に記載の半導体装置の製造方法。

請求項18

前記回路部品の前記プリント基板側の前記他方の主表面上に、前記プリント基板と接着する、前記被載置部材としての樹脂シートを貼り付ける工程をさらに備える、請求項15に記載の半導体装置の製造方法。

請求項19

前記回路部品の前記プリント基板側の前記他方の主表面上に、前記プリント基板と接触する、前記被載置部材としての凸部を形成する工程をさらに備える、請求項15に記載の半導体装置の製造方法。

請求項20

プリント基板を準備する工程と、前記プリント基板の一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記プリント基板を貫通するサーマルバイアを形成する工程と、前記プリント基板の前記一方の主表面上に導電性薄膜を形成する工程と、前記プリント基板の前記一方の主表面上に、前記サーマルバイアの外周に隣接する領域を囲みながら覆うように絶縁被膜をパターニングする工程と、前記回路部品が前記絶縁被膜と重なった状態で前記プリント基板に実装される工程とを備え、前記回路部品は前記プリント基板と電気的に接合可能な金属部品を含み、前記金属部品には前記回路部品を前記プリント基板に実装可能とするよう複数回の曲げ加工がなされる、半導体装置の製造方法。

請求項21

前記実装される工程は、前記プリント基板に、メタルマスクを用いてはんだペースト印刷する工程と、リフロー工程により前記プリント基板と前記回路部品とをはんだ接合する工程とを含み、前記実装される工程の後、前記はんだ接合された部分を外観検査する工程をさらに備える、請求項13〜20のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。

技術分野

0001

本発明は半導体装置およびその製造方法に関し、特に、サーマルバイアを有するプリント基板と、回路部品とを備える半導体装置およびその製造方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、半導体を用いた電子回路電源装置モータ等の駆動用電気回路としての半導体装置においては、高出力化薄型化および小型化の要請が強い。これに伴い、当該半導体装置に実装される電子部品配線部品配線補助部品などの回路部品の単位体積当たりの発熱量は大きく上昇している。なお上記の半導体装置は、車載自動車産業用建機)、車両用鉄道車両)、産業機器加工機ロボット・産業用インバータ)、家庭用電子機器に用いられる。

0003

また回路電流用配線においては、従来に比べてブスバー配線およびケーブル配線構造部材の数が激減し、更なる薄型化および小型化が進んでいる。これは従来のブスバー配線およびケーブル配線を用いて配線されてきたものが、プリント基板の放熱メカニズム解析されることにより、配線パターンへの大電流通電する技術が開発されブスバー配線およびケーブル配線が削減されているためである。そのため大電流を通電でき高放熱が可能なプリント基板、ならびに実装性を兼ね備え熱拡散および放熱が可能なプリント基板を用いた半導体装置の必要性が増している。

0004

その中で、回路部品の熱の移動のため、プリント基板を貫通するよう形成された孔部としてのサーマルバイアを通じてプリント基板の裏面側に熱を逃がす際の接合技術が、たとえば特開2010−10498号公報(特許文献1)および特開2012−227349号公報(特許文献2)に開示されている。これらの各文献には、ヒートスプレッダとサーマルバイアとのはんだ接合において、サーマルバイア内を通りプリント基板の裏面側に流れ出る余分なはんだ対策方法が開示されている。

先行技術

0005

特開2010−10498号公報
特開2012−227349号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特開2010−10498号公報においては、放熱構造として、プリント基板の表側の一方の主表面と反対側の他方の主表面すなわち裏面で放熱するためのサーマルバイアを具備している。特開2010−10498号公報においては、プリント基板の裏面に流れ出るはんだの対策方法として、サーマルバイアそのものをインク等で塞ぐ方法が提案されている。また特開2012−227349号公報においては、プリント基板の裏面のソルダレジスト開口部および段付きスルーホールにより余剰はんだを吸い取る構造が提案されている。

0007

しかしながら、特開2010−10498号公報においては、余分なはんだのサーマルバイアからプリント基板裏面側への排出を防ぐために、サーマルバイアがインクなどにより塞がれる。このためフラックスガスがサーマルバイアから排出できなくなり、フラックスガスによるボイドが形成されるなどの不具合が生じる問題がある。

0008

また特開2012−227349号公報においては、プリント基板の裏面のソルダレジスト開口部および段付きスルーホールが、サーマルバイアを裏面側に流れた、本来フィレットを形成するために必要なはんだも一緒に吸収してしまう可能性がある。この場合、検査工程においては良品としてのフィレットの形成確認が困難となり、はんだ接合の良否判定が困難となる問題がある。またはんだの厚みを高精度に制御することも困難である可能性がある。

0009

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものである。その目的は、はんだがスルーホールに吸い込まれることなく、所定厚みのはんだ接合部が安価にかつ高精度に形成された半導体装置およびその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

本発明の半導体装置は、プリント基板と、回路部品とを備える。回路部品はプリント基板上に実装される。プリント基板には一方の主表面から他方の主表面までプリント基板を貫通するサーマルバイアが形成されている。回路部品ははんだによりサーマルバイアと平面的に重なるようにプリント基板に実装される。プリント基板の一方の主表面上において、サーマルバイアの外周に隣接する領域は絶縁被膜で囲まれるように覆われる。回路部品はプリント基板の一方の主表面側に接する樹脂材料上に載置されるように実装されている。

0011

本発明の半導体装置は、プリント基板と、回路部品とを備える。回路部品はプリント基板上に実装される。プリント基板には一方の主表面から他方の主表面までプリント基板を貫通するサーマルバイアが形成されている。回路部品ははんだによりサーマルバイアと平面的に重なるようにプリント基板に実装される。プリント基板の一方の主表面上においてサーマルバイアの外周に隣接する領域は、導電性薄膜と、導電性薄膜を覆う絶縁被膜とで囲まれるように覆われる。回路部品はプリント基板の一方の主表面側の導電性薄膜を覆う絶縁被膜の上方において、プリント基板の一方の主表面側に接する被載置部材上に載置されるように実装されている。

0012

本発明の半導体装置の製造方法は、まずプリント基板が準備される。プリント基板の一方の主表面から他方の主表面までこれを貫通するサーマルバイアが形成される。プリント基板の一方の主表面上に導電性薄膜が形成される。プリント基板の一方の主表面上に、サーマルバイアの外周に隣接する領域を囲みながら覆うように絶縁被膜がパターニングされる。プリント基板における回路部品が載置されるべき領域に樹脂材料のパターンが形成される。回路部品が樹脂材料上に載置された状態でプリント基板に実装される。

0013

本発明の半導体装置の製造方法は、まずプリント基板が準備される。プリント基板の一方の主表面から他方の主表面までこれを貫通するサーマルバイアが形成される。プリント基板の一方の主表面上に、導電性薄膜と、サーマルバイアの外周に隣接する領域において導電性薄膜を覆いかつサーマルバイアの外周に隣接する領域を囲む絶縁被膜とがパターニングされる。回路部品がプリント基板の一方の主表面側に接する被載置部材上に載置され、絶縁被膜の上方に配置されるようにプリント基板に実装される。

0014

本発明の半導体装置の製造方法は、まずプリント基板が準備される。プリント基板の一方の主表面から他方の主表面までこれを貫通するサーマルバイアが形成される。プリント基板の一方の主表面上に導電性薄膜が形成される。プリント基板の一方の主表面上に、サーマルバイアの外周に隣接する領域を囲みながら覆うように絶縁被膜がパターニングされる。回路部品が絶縁被膜と重なった状態でプリント基板に実装される。回路部品はプリント基板と電気的に接合可能な金属部品を含む。金属部品には回路部品をプリント基板に実装可能とするよう複数回の曲げ加工がなされる。

発明の効果

0015

本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、サーマルバイア外周のレジストにより、サーマルバイアへのはんだの流入を防ぎつつ、サーマルバイアからのフラックスガスなどの排出を可能とする。また回路部品を載置するシンボル樹脂または絶縁被膜などにより、回路部品とプリント基板との上下方向間隔がシンボル樹脂などの厚みとなるよう一意的に決まる。このため当該間隔およびはんだ厚みを高精度に制御することができ、はんだ付け品質を向上できる。

図面の簡単な説明

0016

実施の形態1の半導体装置の構成を示す概略断面図である。
図1の、実施の形態1の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図2のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態1の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第5工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第6工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第7工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
実施の形態1の第1例の半導体装置の製造方法の第8工程を示す概略断面図(A)と、概略平面図(B)とである。
図10に示すクリームはんだ印刷する工程の詳細の第1工程を示す概略平面図である。
図10に示すクリームはんだを印刷する工程の詳細の第2工程を示す概略断面図である。
図10に示すクリームはんだを印刷する工程の詳細の第3工程を示す概略平面図である。
実施の形態1の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態2の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図16のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態2の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態2の作用効果の説明用の第1図である。
実施の形態2の作用効果の説明用の第2図である。
実施の形態2の作用効果の説明用の第3図である。
実施の形態3の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図21のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態3の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態3の比較例として、回路部品の実装位置ずれが大きい場合の半導体装置の構成を示す概略平面図である。
実施の形態3の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態3の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態4の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図26のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態4の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態4の第1例の半導体装置の、特にシンボル印刷マークおよび追加塗布樹脂の形成工程を示す概略平面図(A)および、図28(A)のXXVIIIB−XXVIIIB線に沿う部分の概略断面図(B)である。
実施の形態4の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態4の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態5の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図31のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態5の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態5の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態5の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態5の第3例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態5の第3例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第3例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第3例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第4例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第4例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第5例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第5例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第6例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第6例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第7例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第7例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第8例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態6の第8例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態1と実施の形態7との構成をシンボル印刷マークの形成部の構成を比較するための概略断面図である。
実施の形態7の半導体装置の構成を示す概略断面図である。
実施の形態8の半導体装置の構成を示す概略断面図である。
図55の、実施の形態8の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図56のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態8の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態9の半導体装置の構成を示す概略断面図である。
図58の、実施の形態9の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図59のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態9の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態9におけるワイヤボンディングの設置位置の第1例に基づくはんだ印刷工程を示す概略断面図である。
実施の形態9におけるワイヤボンディングの設置位置の第2例に基づくはんだ印刷工程を示す概略断面図である。
実施の形態9においてパッド13上に取り付けられたボンディングワイヤ32を平面視した態様を示す概略図である。
図63のLXIV−LXIV線に沿う部分の概略断面図である。
実施の形態9の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
実施の形態9の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態10の半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略平面図である。
実施の形態10の半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略平面図である。
実施の形態10の半導体装置の製造方法の第3工程を示す概略平面図である。
実施の形態10の半導体装置の製造方法の第4工程を示す概略平面図である。
実施の形態11の半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略平面図である。
実施の形態11の半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略平面図である。
実施の形態12の第1例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図73のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態12の第1例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態12の第2例の半導体装置に含まれるプリント基板の構成を示す概略平面図である。
図75のプリント基板に回路部品が実装された後の、実施の形態12の第2例の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態13の第1例の半導体装置の製造工程のうち、特に実装される直前の回路部品の加工工程および回路部品が実装される工程を示す概略断面図である。
図77のうち特に実装される直前の回路部品の加工工程の第1例をより詳細に示す概略断面図である。
図77のうち特に実装される直前の回路部品の加工工程の第2例をより詳細に示す概略断面図である。
実施の形態13の第2例の半導体装置の構成を示す概略平面図(A)と、図80(A)中に含まれる配線補助部品の概略側面図(B)とである。
実施の形態14の半導体装置に含まれる回路部品の構成を裏面側から見た態様を示す概略平面図である。
プリント基板に図81の回路部品が実装された後の、実施の形態14の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態14の半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
実施の形態14の半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
実施の形態15の半導体装置に含まれる回路部品の構成を裏面側から見た態様を示す概略平面図である。
プリント基板に図85の回路部品が実装された後の、実施の形態15の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態16の半導体装置に含まれる回路部品の構成を裏面側から見た態様を示す概略平面図である。
プリント基板に図87の回路部品が実装された後の、実施の形態16の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態16の半導体装置の製造工程のうち、特に実装される直前の回路部品の加工工程を示す概略断面図である。
実施の形態16の半導体装置の構成を示す概略断面図である。
実施の形態17の第1例の半導体装置に含まれる回路部品の構成を裏面側から見た態様を示す概略平面図である。
プリント基板に図91の回路部品が実装された後の、実施の形態17の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。
実施の形態17の第2例の半導体装置に含まれる回路部品の構成を裏面側から見た態様を示す概略平面図である。

実施例

0017

以下、一実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態1.
まず本実施の形態の第1例の半導体装置の構成を図1図3を用いて説明する。

0018

図1は、基本的に実施の形態1の半導体装置の構成を示す断面図であるが、説明の都合上、部分的に図3中の矢印Aの方向から見た側面態様として示している箇所がある(このことは以降の各断面図についても同様である)。図2図1の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図3図2のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。

0019

図1図3を参照して、本実施の形態の第1例の半導体装置101は、プリント基板11と、回路部品21とを備えている。回路部品21はプリント基板11上に実装されている。

0020

特に図1および図2を参照して、プリント基板11は、たとえば平面視において矩形状を有する平板状の部材である。プリント基板11は、プリント基板機材11Sと、サーマルバイア12と、導電性薄膜としてのパッド13と、絶縁被膜としてのレジスト14と、樹脂材料としてのシンボル印刷マーク15とを主に有している。

0021

プリント基板機材11Sはプリント基板11全体の土台をなす部材であり、セラミックスまたはガラスエポキシなどの一般公知絶縁材料により形成されている。プリント基板機材11Sはたとえば矩形の平板状を有する部材である。サーマルバイア12は、プリント基板11の一方の主表面すなわち図1の上側の主表面であるC面から、それと反対側の他方の主表面すなわち図1の下側の主表面であるS面までプリント基板11を貫通するものである。サーマルバイア12は、プリント基板11のC面側からS面側までの熱伝達に用いられる孔部である。サーマルバイア12は複数、互いに間隔をあけて、平面視において行列状に配置されている。

0022

パッド13は、たとえば表面実装型パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を実装すなわち接合するためのものであり、プリント基板11、特にここではプリント基板機材11Sの上側の主表面であるC面11aの一部を覆うように形成されている。具体的には、パッド13としては、ゲート端子用パッド13Gと、ソース端子用パッド13Sと、ドレイン端子用パッド13Dとを有している。ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sは、それぞれパワーMOSFETのゲート端子およびソース端子に接続される端子であり、図2に示すように互いに間隔をあけて、たとえば直線L1に関して互いに対称位置関係となるように配置されている。一方、ドレイン端子用パッド13Dは、図2に示すようにプリント基板11の中央付近に配置されており、ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sよりも大きい。ドレイン端子用パッド13Dは、後述するヒートスプレッダと電気的に接続され共通のパッドとして構成されている。パッド13はたとえば銅箔により形成されることが好ましい。

0023

レジスト14は、プリント基板機材11SのC面11a上およびS面11b上に薄膜状に塗布形成された絶縁被膜であり、はんだ付着を抑制したり、銅箔からなるパッド13の酸化を抑制する。これによりレジスト14は、プリント基板11の回路を保護する。すなわちレジスト14は一般公知のソルダレジストとして形成されている。レジスト14は、部分的にパッド13の表面上に重畳するように形成されている。すなわちレジスト14は、パッド13の外縁部に重畳するように形成されている。このパッド13の特に外縁部上に重畳されたレジスト14の部分を特にオーバーレジスト14ovと呼ぶこととする。オーバーレジスト14ovを形成することにより、プリント基板11に回路部品21をはんだ付けする際の熱によりパッド13の外縁部がプリント基板機材11Sから剥離することを抑制し、パッド13全体のプリント基板機材11Sからの剥離を抑制する。

0024

シンボル印刷マーク15は、プリント基板11に文字記号、線、2Dコード、エリア表示等が、たとえばスキージおよびシルクスクリーンにより印刷されたものである。シンボル印刷マーク15は、たとえば一般公知の絶縁性の樹脂材料により形成されている。具体的にはシンボル印刷マーク15は、たとえば熱硬化型液性マーキングインキにより形成される。

0025

その他、プリント基板11の銅箔としてのパッド13の表面上には、フラックスが塗布されていたり、はんだレベラ、はんだめっきなどのはんだ付け性向上および表面酸化防止用の処理がなされていたりする。

0026

次に、回路部品21は、電子部品、配線部品および配線補助部品の総称である。なお配線部品は、バスバー、バスバーのジャンパ等および配線用電線など同士を電気的に接続するための部品である。配線部品にはタブ端子およびネジ端子も含まれる。また配線補助部品は、パターン上に追加するバスバーのように、既に電気的に接続されている箇所にさらに追加するように電気的接続するための部品である。

0027

特に図1および図3を参照して、回路部品21は、平面視においてたとえば矩形状を有しており、モールド樹脂21Sと、ヒートスプレッダ22と、電極23とを主に有している。モールド樹脂21Sは、回路部品21に含まれる図示されないMOSFETなどの半導体素子封止することにより当該半導体素子を外部に対して保護する機能を有している。モールド樹脂21Sは封止用の一般公知の樹脂材料により形成されている。ヒートスプレッダ22は、回路部品21に含まれる図示されないMOSFETなどの半導体素子が発する熱を図3の平面視において拡がるように拡散させたり、下方のプリント基板11側へ伝達させたりする部材である。ヒートスプレッダ22は回路部品21のサーマルパッド等を含む回路部品に付属の金属の板、棒、塊状の部材である。したがってヒートスプレッダ22は、回路部品21のサーマルパッドとしての機能を有するとともに、これがプリント基板11のドレイン端子用パッド13Dに電気的に接続されることにより、ドレイン端子と共通の機能を有する。

0028

電極23は、回路部品21のたとえばMOSFETのゲート端子、ソース端子などの各端子に接続される電極であり、ゲート電極23G、ソース電極23Sおよびドレイン電極(ヒートスプレッダ22がその機能を有する)が含まれる。

0029

図1および図3に示すように、半導体装置101においては、回路部品21ははんだ31によりサーマルバイア12と平面的に重なるようにプリント基板11に実装されている。はんだ31は各パッド13の表面上において、パッド13とその上の回路部品21の部材とを互いに接合するように配置されている。はんだ31には、ゲート端子用パッド13G上、ソース端子用パッド13S上、およびドレイン端子用パッド13D(ヒートスプレッダ22)上においてはんだフィレットHFが形成されている。サーマルバイア12はプリント基板11のうちドレイン端子用パッド13Dの形成される領域において、ドレイン端子用パッド13Dおよびプリント基板機材11Sを貫通するように形成されている。またプリント基板11(プリント基板機材11S)のC面11a上において、サーマルバイア12の外周に隣接する領域(サーマルバイア12の外周に接する、当該外周に最も近い領域)は、レジスト14で囲まれるように覆われている。またそのサーマルバイア12の外周に隣接する領域においてサーマルバイア12を囲むレジスト14の上の領域、およびオーバーレジスト14ovの上の領域にははんだ31が流入しており、このはんだ31がヒートスプレッダ22の下面(プリント基板11側の面)に接触している。

0030

また半導体装置101においては、シンボル印刷マーク15は平面視において矩形状(たとえば正方形状)を有しており、回路部品21のモールド樹脂21Sの矩形状の四隅部と平面的に重なる位置に、4か所形成されている。4つのシンボル印刷マーク15のうち図2の上側の1対は、ドレイン端子用パッド13Dに部分的に食い込むように(ドレイン端子用パッド13Dの外縁を他の領域よりも内側に食い込ませるように)配置されている。これに対し図2の下側の1対のシンボル印刷マーク15は、ドレイン端子用パッド13Dの外縁よりも外側に配置されている。シンボル印刷マーク15は、プリント基板11のC面上に形成されており、特に本実施の形態においては、プリント基板11(プリント基板機材11S)のC面11a上に形成されたレジスト14上に(プリント基板機材11SのC面11a上のレジスト14と同一の層を介して)、シンボル印刷マーク15が形成されている。

0031

そして半導体装置101においては、回路部品21は、プリント基板11のC面11a側に接する(C面11aに直接接するように固定される場合と、C面11aの上に他の部材を介して固定される場合との双方を意味する)シンボル印刷マーク15上に載置されるように実装されている。すなわち回路部品21のうちここではモールド樹脂21Sの平面視における四隅部が、シンボル印刷マーク15の表面上に接触するよう載置されることで、回路部品21がプリント基板11に実装されている。

0032

なお図1図3においては、サーマルバイア12は表面実装型パワーMOSFETの本体に隠れるように配置される。しかしドレイン端子用パッド13Dの平面積図1図3より大きくすることにより、図1図3より多くのサーマルバイア12が配置されてもよい。

0033

次に、図4図14を用いて、以上の半導体装置101の製造方法について説明する。なお図4図11の各図における(A)は断面図(部分的に図3の矢印Aに示す方向から見た側面図として示している)、(B)は平面図を示している。

0034

図4(A),(B)を参照して、まずプリント基板11が準備される。プリント基板11の土台としてのプリント基板機材11Sは、一方の主表面であるC面11aと、その反対側の他方の主表面であるS面11bとを有している。プリント基板11はC面11aおよびS面11bに薄い銅箔13が形成された両面基板であってもよく、C面11aおよびS面11bに加えそれらの間のプリント基板機材11Sの内部にも薄い銅箔13の層が形成された多層基板であってもよい。前者の両面基板の場合、C面11aおよびS面11b上に銅箔13などが形成される。また後者の多層基板の場合、上記のC面11aおよびS面11b上の銅箔13に加え、プリント基板機材11Sの内部にもパターニングされた銅箔が形成される。具体的には、たとえば薄いプリント基板機材11Sが複数準備され、それぞれの一方の主表面および他方の主表面上に銅箔のパターンが形成される。その後それら複数のプリント基板機材11S同士が重ね合わせられプレス加工により一体とされることにより、内部に銅箔のパターンを有するプリント基板機材11Sが形成される。なお以降においては、両面基板のプリント基板11を用いて説明がなされる。

0035

図5(A),(B)を参照して、プリント基板11の一方の主表面から他方の主表面までこれを貫通するサーマルバイア12の下穴が形成される。具体的には、たとえばドリルまたはレーザを用いて、プリント基板11の両面上の銅箔13を含む全体を貫通するように孔部が形成される。つまりプリント基板機材11SのC面11aからS面11bまでの全体、およびそれらの各面の真上の銅箔13のすべてを貫通する孔部としてのサーマルバイア12の下穴が形成される。

0036

図6(A),(B)および図7(A),(B)を参照して、プリント基板11の一方の主表面上に導電性薄膜が形成される。これは既にプリント基板機材11SのC面11a上およびS面11b上に形成された銅箔13に対してめっき膜を形成することにより、より厚い、銅の導電性薄膜のパターン(パッド)を形成する工程である。またこのとき、サーマルバイア12の内壁面にもめっき膜が形成されることにより、C面上の導電性薄膜とS面上の導電性薄膜とが熱的および電気的に接続される。

0037

具体的には、図6(A),(B)に示すように、まず無電解めっきにより、プリント基板機材11SのC面11aおよびS面11b(の上の薄い銅箔13)の全面、および各サーマルバイア12の下穴の内壁面の全面に銅の無電解めっき膜13aが形成される。しかし無電解めっき膜13aのみを形成する場合、導電性薄膜全体の厚みが不足する。そのため次にその無電解めっき膜13aを覆うように、銅の電解めっき膜13bが形成される。電解めっき膜13bは少なくとも15μm以上、平均で20μm以上の厚みとなるように形成されることが好ましい。これにより、(下地の銅箔13、)無電解めっき膜13aおよび電解めっき膜13bからなる導電性薄膜13が形成される。

0038

なお図示されないが、当該工程により、サーマルバイア12に限らず、たとえばプリント基板機材11Sに形成されたスルーホールの内側にも上記と同様の無電解めっき膜13aおよび電解めっき膜13bからなる導電性薄膜13が形成される。

0039

次に図7(A),(B)に示すように、C面11aおよびS面11b上に形成された導電性薄膜13上に、一般公知の写真製版技術すなわち露光および現像により、感光剤RSのパターンが形成される。その後、銅のエッチング液を用いた一般公知のエッチング技術により、感光剤RSのパターンに覆われず露出した部分の導電性薄膜13が除去される。これにより感光剤RSのパターンの真下の領域における導電性薄膜13がパターンとして残存し、銅のパッド13として形成される。パッド13としては上記のように、ゲート端子用パッド13G、ソース端子用パッド13Sおよびドレイン端子用パッド13Dが形成される。

0040

図8(A),(B)を参照して、各パッド13のパターンが形成された後、プリント基板11の一方の主表面上に、サーマルバイア12の外周に隣接する領域を囲みながら覆うように、絶縁被膜としてのレジスト14がパターニングされる。具体的には、銅のパッド13が形成されたプリント基板11(プリント基板機材11S)のC面11a側およびS面11b側の表面上に、感光性のレジスト14が塗布される。レジスト14はスプレーコート法などにより塗布される。次に図8(A)に示すように、当該レジスト14に対して、一般公知の写真製版技術すなわち露光および現像がなされる。この処理はプリント基板11のC面11a側の上方に設置された、レジスト14のパターンを形成すべき領域に対応する領域に露光部を有するフォトマスクPMKを用いてなされる。これにより、たとえばフォトマスクPMKの上方から露光された部分のレジスト14が残存し、上方から遮光された部分のレジスト14が非感光部14oとして除去される。これにより、レジスト14のパターンが形成される。次に、形成されたレジスト14のパターンを硬化させるために、当該プリント基板11が乾燥炉投入される。

0041

以上により、図8(B)に示すように、たとえば円形の平面形状を有するサーマルバイア12の内壁面が存在する外周に隣接する領域すなわち当該外周に接する外周に最も近い領域に、円環状のレジスト14のパターンが形成される。

0042

なお当該工程においては、レジスト14がサーマルバイア12の孔部内に残存することのないようにレジスト14のパターンが形成されることが好ましい。サーマルバイア12は後述するはんだ付け工程において発生するガス排出経路となるためである。またレジスト14のパターンは、パッド13のパターンの一部である外縁部に重なるように形成されることが好ましく、当該領域においてはレジスト14はオーバーレジスト14ovとして形成される。さらにサーマルバイア12の外周に隣接する領域において、当該外周に隣接する領域を覆うパッド13を覆うように、すなわちサーマルバイア12の外周に隣接する領域を囲むように、レジスト14がパターニングされる。

0043

図9(A),(B)を参照して、レジスト14のパターンが形成されたプリント基板11における、回路部品21が載置されるべき領域に、樹脂材料としてのシンボル印刷マーク15のパターンが形成される。具体的には、まずシンボル印刷マーク15のパターンを形成すべき領域に対応する領域に開口部CVを有するシルクスクリーンSCNが、プリント基板11のC面11a側の上方に設置される。その状態で、シルクスクリーンSCNの上方から、絶縁性樹脂であるシンボル印刷用樹脂SBLが、プリント基板11のC面11a上(レジスト14の上)に供給される。その際スキージ16により、シルクスクリーンSCNの上面上に供給されたシンボル印刷用樹脂SBLがシルクスクリーンSCN上を滑るように掃かれる。このため、シルクスクリーンSCNの開口部CVを経由して、その真下のレジスト14の上にシンボル印刷用樹脂SBLが塗布されるように供給される。塗布されたシンボル印刷用樹脂SBLは、その後、乾燥炉に投入され硬化される。これによりプリント基板11には、シルクスクリーンSCNの開口部の形状に応じたシンボル印刷用樹脂SBLのパターンとしてのシンボル印刷マーク15が形成される。ここではプリント基板機材11SのC面11a上のレジスト14のパターン上に、シンボル印刷マーク15が形成される。その後、シルクスクリーンSCNはプリント基板11上から取り外される。

0044

図10(A),(B)および図11(A),(B)を参照して、回路部品21が樹脂材料としてのシンボル印刷マーク15上に載置された状態で、プリント基板11に実装される。具体的には、図10(A),(B)の上図に示すように、シンボル印刷マーク15が形成されたプリント基板11の、特にたとえばC面11a側の各々のパッド13の上に、クリームはんだCRH(はんだペースト)が印刷されるように供給される。クリームはんだCRHは、後に行なわれるリフロー工程によるはんだ付けを行なうために必要な塗布はんだであり、たとえばはんだ粒子とフラックスとの混合物である。クリームはんだCRHの供給(印刷)方法の詳細については後述(図12図14)する。次に、モールド樹脂21S、ヒートスプレッダ22および電極23などを有する回路部品21が図示されない実装機に投入され、図10(A),(B)の下図に示すようにクリームはんだCRHによりプリント基板11と接着された態様とされる。

0045

より具体的には、図10(A),(B)の上図に示すように、回路部品21の特にモールド樹脂21S上に、上下に駆動可能な実装機吸着ノズル17が吸着される。これにより回路部品21は実装機内に搭載される。またプリント基板11も実装機内に投入される。実装機内では、プリント基板11の真上に配置された回路部品21が所望の搭載箇所位置決めされる。これによりシンボル印刷マーク15上に回路部品21のたとえばモールド樹脂21Sの部分またはヒートスプレッダ22の部分が載置され、クリームはんだCRH上に電極23などが接着するように、位置決めされる。その後図10(A),(B)の下図に示すように、プログラムされたトルクにより、回路部品21が下方のプリント基板11側に押し込まれ、回路部品21がプリント基板11上に設置される。

0046

次に、図11(A),(B)に示すように、クリームはんだCRHを挟むように回路部品21が搭載されたプリント基板11が、リフロー炉に投入される。そしてリフロー工程がなされることにより、回路部品21とプリント基板11とがはんだ付けされる。ここではリフロー工程により、リフロー炉の高温下でクリームはんだCRHに含まれるフラックスがはんだ付け面であるパッド13の部分および電極23、ヒートスプレッダ22の部分を活性化する。そしてリフロー炉の高温化で溶融したクリームはんだCRHが、電極23とパッド13との間のはんだ付け面を濡れ広がる。こうして溶融したクリームはんだCRHは、プリント基板11のパッド13の表面全体濡れ広がり、各パッド13上には電極23、ヒートスプレッダ22などが接合され、クリームはんだCRHははんだ31として形成される。溶融はんだには、その固着により、はんだフィレットHFが形成される。以上のリフロー工程により、プリント基板11と回路部品21とがはんだ接合される。

0047

ここで上記の、プリント基板11へのクリームはんだCRH(はんだペースト)の印刷方法について、図12図14を用いて説明する。なお上記各図を見やすくする観点から、たとえば図12図14図13とのサーマルバイア12の数および配列は必ずしも整合しないが、以下の説明を行なう上で特に支障はない。図12を参照して、はんだ印刷工程においては、プリント基板11がはんだ印刷装置搬入された後、クリームはんだCRHのパターンを印刷すべき領域に対応する領域に開口部CVを有するメタルマスクMMKが、プリント基板11のC面11a側の上方に設置される。なおメタルマスクMMKとは、プリント基板11上にはんだペーストを供給するための開口部CVが形成された金属製の板状部材である。

0048

図13を参照して、上記のようにメタルマスクMMKが設置された状態で、メタルマスクMMKの上方から、はんだペーストであるクリームはんだCRHが、プリント基板11のたとえばC面11a上に供給される。その際スキージ16をたとえば図の矢印の方向に移動させることにより、メタルマスクMMKの上面上に供給されたクリームはんだCRHがメタルマスクMMK上を滑るように掃かれる。このため図14を参照して、メタルマスクMMKの開口部CVを経由して、その真下のC面11aなどの上にクリームはんだCRHが印刷されるように供給される。その後、メタルマスクMMKはプリント基板11上から取り外される。以上の各工程により、メタルマスクMMKを用いてクリームはんだCRHが印刷される。

0049

なおプリント基板11に回路部品21がはんだ付けにより実装された後、当該はんだ接合された部分であるはんだ31が、たとえば画像検査により外観検査される工程がなされる。これにより、はんだ31の良否判定がなされる。

0050

図15を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置102は、基本的に第1例の半導体装置101と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置102においては、半導体装置101に比べて図の上側の1対のシンボル印刷マーク15が図15の下側(ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sが配置される側)に寄るように配置されている。半導体装置102においても、回路部品21(のモールド樹脂21S)の平面視における四隅部にシンボル印刷マーク15が重なるように配置されている点においては半導体装置101と共通している。しかし半導体装置102においては、図15の上側の1対のシンボル印刷マーク15の上下方向の全体とモールド樹脂21Sとが重なるように、回路部品21が実装されている。この点において半導体装置102は、図3の上側の1対のシンボル印刷マーク15の上下方向に関する一部(およそ下側半分の領域)のみがモールド樹脂21Sとが重なるように回路部品21が実装される半導体装置101と、構成上異なっている。

0051

半導体装置102においては半導体装置101と異なり、ヒートスプレッダ22の図15中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、はんだフィレットHFが形成される。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。ヒートスプレッダ22のうちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部の側面にて、はんだフィレットHFを容易に視認することができるためである。

0052

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
第一に、本実施の形態においては、プリント基板11のサーマルバイア12の外周に隣接する領域がレジスト14で囲まれるように覆われている。このため、サーマルバイア12の周囲のレジスト14の撥水効果により、たとえサーマルバイア12の真上にはんだが侵入したとしても、そこからサーマルバイア12内へのはんだの流入を抑制することができる。基本的に、回路部品21のプリント基板11へのはんだ付け工程を行なう際にはサーマルバイア12の真上にははんだが配置されないよう考慮される。しかしリフロー工程においてはんだが高温になり溶融されると、そのはんだは濡れ広がりサーマルバイア12の真上の領域に向かう。しかしサーマルバイア12の外周のレジスト14によりはんだ31は弾かれ、サーマルバイア12内へのはんだ31の侵入を抑制することができる。

0053

このため、実装に必要なはんだ31がサーマルバイア12から外部へ排出されたりする不具合を防ぐことができ、はんだ31の充分な厚みを確保することができることから、はんだ31の接合部の強度などの信頼性を高めることができる。また充分な量のはんだ31を有することから良好な形状のはんだフィレットHFが形成され、外観検査により当該はんだ31の接合部の良否判定を容易に行なうことができる。

0054

またサーマルバイア12内にはんだ31が侵入しないことから、サーマルバイア12内が溶融されたはんだ31で塞がれることはない。このため、サーマルバイア12の高い放熱性およびガス排出性を確保することができる。クリームはんだCRHに含まれるフラックスガスなどを高効率に排出できるため、形成後のはんだ31中にフラックスガスに起因するボイドが形成され、その信頼性が低下するなどの不具合を抑制することができる。

0055

第二に、本実施の形態においては、回路部品21(ここでは特にモールド樹脂21S)が、プリント基板11のC面11a側に接するシンボル印刷マーク15の上に載置されるように実装されている。これにより、回路部品21のプリント基板11に対する高さを一意的に決めることができる。特にここでは、プリント基板機材11SのC面11a上に形成されたレジスト14上のシンボル印刷マーク15の上に回路部品21の一部が載置される。このため、回路部品21の最下部と、プリント基板機材11SのC面11aとの高さ方向の間隔を、レジスト14の厚みt14とシンボル印刷マーク15の厚みt15との総和となるように制御することができる。当該間隔が一定となることから、その間隔の部分に配置されるはんだ31の厚み、および熱抵抗を安定に制御することができ、回路設計品質が向上する。またヒートスプレッダ22の最下面にはんだ31を良好に濡らすことができるため、この観点からも接合部としてのはんだ31の信頼性を高めることができる。

0056

はんだ31の厚みを管理することができるため、はんだ31の良好な流動性によりはんだ31がサーマルバイア12の形成される側を避けるように流動する傾向とすることができる。このことからも、はんだ31のサーマルバイア12への侵入を抑制する効果をいっそう高めることができる。

0057

第三に、本実施の形態のようにシンボル印刷マーク15の上に載置されるように実装されれば、実装工程において回路部品21に位置ずれが発生した場合においても、表面張力が働くことで回路部品21をセルフアライメントしやすくなる。このため所望の中央部に回路部品21を配置させやすくなる。

0058

第四に、製造方法については、一般公知のレジスト14のパターニングとシンボル印刷マーク15のパターニングにより、特殊な工程を用いずに安価に、上記のような所望厚みでかつ信頼性の高いはんだ接合部を有する半導体装置101を形成することができる。

0059

さらに、本実施の形態においては、シンボル印刷マーク15が矩形の平面形状を有している。これによりプリント基板11の製造時の公差と回路部品21の実装時の公差とを考慮した形状のシンボル印刷マーク15とすることができる。これにより、たとえ上記の公差が大きい場合においても、位置ずれを吸収するように回路部品21をシンボル印刷マーク15上に載置させることができる。

0060

またシンボル印刷マーク15は回路部品21の平面視における四隅部に配置される。これにより、外観検査装置寸法測定機能を活用し、回路部品21の実装後において回路部品21に覆われずに露出しているシンボル印刷マーク15の部分を測定することにより、回路部品21の位置ずれの量に関する情報を得ることができる。この情報を連携を取ることにより、回路部品21のプリント基板11に対する実装位置のずれの発生の傾向を管理することができる。したがってその位置ずれの傾向を実装機のプログラムなどに反映させることにより、実装位置の不具合を未然に防止することができる。

0061

実施の形態2.
図16は、本実施の形態の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図17図16のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図16図17を用いて説明する。

0062

図16図17を参照して、本実施の形態の半導体装置201の構成は、基本的に実施の形態1の第1例の半導体装置101の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置201においては、シンボル印刷マーク15は、シンボル印刷により印刷可能な最小の大きさを有するドット状となっており、シンボル印刷マーク15がより大きな矩形の平面形状となっている半導体装置101とは構成上異なっている。具体的には、半導体装置201のシンボル印刷マーク15は、直径が0.15mm以上0.8mm以下の円形の平面形状を有している。ただしシンボル印刷マーク15の平面形状は真円でなくてもよく、たとえば長軸および短軸の寸法が0.15mm以上0.8mm以下の範囲内であり、真円に比べてやや楕円形となっていてもよい。つまり当該シンボル印刷マーク15の平面形状は、離心率が0以上1未満であることが好ましい。

0063

次に、図18図20を参照しながら、本実施の形態の作用効果について説明する。
第一に、本実施の形態においては、シンボル印刷マーク15が実施の形態1よりも小さいドット形状とされる。これにより、必要最小限のシンボル印刷マーク15の大きさにより実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。

0064

第二に、シンボル印刷マーク15が小さくなる結果、プリント基板11のうちはんだ付け可能なドレイン端子用パッド13Dの部分の平面積を実施の形態1よりも大きくすることができる。このためプリント基板11のC面11aからS面11b側への放熱可能な領域の面積が大きくなり、その領域の熱抵抗をより小さくすることができる。

0065

第三に、シンボル印刷マーク15が小さいため、図17に示すようにその全体が回路部品21のモールド樹脂21Sと重なる配置とすることができる。これにより、図15の半導体装置102と同様に、ヒートスプレッダ22において、図17中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、良好なはんだフィレットHFが形成される。これはシンボル印刷マーク15を小さくすることにより、ヒートスプレッダ22などのはんだ付けされる部分と、はんだが濡れないレジスト14およびシンボル印刷マーク15との積層部分とが平面的に重ならなくなるためである。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0066

第四に、このようにヒートスプレッダ22のモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部に良好なはんだフィレットHFを形成することにより、さらに以下の効果を有する。特に小型の電子部品、配線部品、配線補助部品を有する回路部品21を用いる場合において、回路部品21の電極23およびヒートスプレッダ22を構成するリードフレームタイバーカット部となる箇所、および配線部品の一部がめっき膜が形成されずに下地が露出した状態となることがある。この場合には回路部品21の実装後において、その下地が露出した部分が表面酸化によりはんだ付け性が低下する場合がある。

0067

図18は回路部品21に含まれるリードフレームとしての電極23およびヒートスプレッダ22がタイバーカットされる前の、すなわち複数の電極23等が一体として繋がった状態を示す概略図である。図19図18から単一の回路部品21がタイバーカットされた後の態様を、図20はタイバーカット部がはんだ付けされない例を示す概略断面図である。

0068

図18に示すタイバーカット工程前のリードフレームが短冊状に形成された状態から、図19のようにカットされる過程で、切断面であるタイバーカット部24は露出し、銅または鉄材などの下地の素材が露出する。この場合、タイバーカット部24にはめっき等の防錆処理およびはんだ付け向上の処理などがなされていないので、その分断面部分が酸化しやすくなる。その結果図20に示すように、当該タイバーカット部24にははんだ31が濡れなくなり、この領域には図1の半導体装置101のようなはんだフィレットHFが形成されにくくなる。

0069

そこで本実施の形態においては、はんだ付け性の低下によるはんだ21の不良品の発生を抑制するために、ヒートスプレッダ22の下地の露出部以外の領域である、モールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部に良好なはんだフィレットHFを形成する。これにより、全体として信頼性の高いはんだ31を有する半導体装置201を提供することができる。

0070

実施の形態3.
図21は、本実施の形態の第1例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図22図21のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の第1例の半導体装置の構成を図21図22を用いて説明する。

0071

図21図22を参照して、本実施の形態の第1例の半導体装置301の構成は、基本的に上記の各実施の形態の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置301においては、4つのシンボル印刷マーク15は、回路部品21の外縁の延在方向である図21,22の上下および左右方向に対して傾斜した斜め方向に延びており、直線状に近い平面形状を有している。そして半導体装置301のシンボル印刷マーク15は、平面視においてその延在する方向の寸法Aが0.3mm以上、平面視において延在する方向に交差する幅方向の寸法Bが0.15mm以上である。この点において半導体装置301は、シンボル印刷マーク15が矩形状であったりドット状であったりする上記の各実施の形態の半導体装置と異なっている。

0072

より具体的には、半導体装置301において直線状に延びる4つのシンボル印刷マーク15は、平面的には概ね、ドレイン端子用パッド13Dの図21における最上部を除く矩形の領域の対角線に沿って延びるように、配置されている。つまりたとえば図21の左上のシンボル印刷マーク15と右下のシンボル印刷マーク15とは、その延在する方向が同一の直線上に乗るように配置され、図21の左下のシンボル印刷マーク15と右上のシンボル印刷マーク15とは、その延在する方向が同一の直線上に乗るように配置される。しかしドレイン端子用パッド13D全体の矩形の平面形状の対角線に沿って延びるように配置されてもよい。なお隣り合う1対のシンボル印刷マーク15間の距離は、回路部品21の大きさに応じて適宜変化する。また4つのシンボル印刷マーク15のサイズはそれぞれ異なっていてもよい。

0073

次に、図23図25を参照しながら、本実施の形態の作用効果、および他の例について説明する。

0074

第一に、本実施の形態のようにシンボル印刷マーク15を回路部品21の外縁の延在方向に対して斜め方向に延びる直線状とする。これにより、回路部品21の実装時の位置決めばらつきが大きい場合においても、ヒートスプレッダ22のモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部に良好なはんだフィレットHFを形成することができる。

0075

具体的には、たとえば回路部品21の図21の上下方向および左右方向の位置ずれが大きくなる場合、たとえば実施の形態1のような矩形のシンボル印刷マーク15を用いた場合にはレジスト14およびシンボル印刷マーク15を過剰に大きくする必要がある。またたとえば実施の形態2のようなドット状のシンボル印刷マーク15を用いる場合、これが過剰に小さいために、回路部品21の位置ずれによりこれがシンボル印刷マーク15の上に載置されなくなる可能性がある。本実施の形態のように直線状のシンボル印刷マーク15とすることにより、上記の各問題を発生させることなく、必要最小限の大きさのシンボル印刷マーク15により、確実にこの上に回路部品21を載置させることが可能となる。

0076

なお図21図22においては、たとえば図23に示すように回路部品21がプリント基板11に対して大きく位置ずれする場合を想定して、4つのシンボル印刷マーク15が互いにプリント基板11の中心(実装される領域の中心)に対して放射状に延びるようにシンボル印刷マーク15が形成されている。しかし回路部品21の想定される位置ずれ量に応じてシンボル印刷マーク15が図21の左右方向に対して傾く斜め方向の角度は変更可能である。具体的には、たとえばここで図21の左右方向(プリント基板11の左右方向に延びる外縁に沿う方向)に延びる仮想の軸を考える。このとき当該軸に対して、図21の右上のシンボル印刷マーク15の延びる方向のなす角度θ1は45±30°であることが好ましい。以下同様に、図21の左上、左下、右下のそれぞれのシンボル印刷マーク15の延びる方向のなす角度θ2、θ3、θ4は135±30°、225±30°、315±30°であることが好ましい。

0077

第二に、シンボル印刷マーク15を直線状とすることにより、回路部品21の位置ぎめばらつきが大きい実装条件においても、シンボル印刷マーク15がはんだ付けされるべき領域を大きく占領することによるはんだ付けされるべき領域が縮小されたり、サーマルバイア12の形成される数が減少する不具合を抑制できる。このため、プリント基板11のC面11aからS面11b側への放熱可能な領域の面積が大きくなり、その領域の熱抵抗をより小さくすることができる。

0078

図24および図25を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置302は、基本的に第1例の半導体装置301と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置302においては、半導体装置102と同様に、半導体装置301に比べて図の上側の1対のシンボル印刷マーク15が図24および図25の下側(ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sが配置される側)に寄るように配置されている。

0079

このような構成とすることにより、半導体装置302は、半導体装置102と同様に、ヒートスプレッダ22の図25中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、はんだフィレットHFが形成される。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0080

実施の形態4.
図26は、本実施の形態の第1例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図27図26のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の第1例の半導体装置の構成を図26図27を用いて説明する。

0081

図26図27を参照して、本実施の形態の第1例の半導体装置401の構成は、基本的に上記の各実施の形態の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置401においては、樹脂材料のパターンが、レジスト14上の円形の平面形状を有するシンボル印刷マーク15と、その上に重なる追加塗布樹脂18とを含む構成となっている。そしてこの追加塗布樹脂18の上に回路部品21が載置されている。この点において半導体装置401は、追加塗布樹脂18を有さない半導体装置101と構成上異なっている。

0082

図28は半導体装置401の製造方法、特にシンボル印刷マーク15および追加塗布樹脂18の形成工程を示す図であり、図28(A)は追加塗布樹脂18の形成工程を示す平面図、図28(B)は図28(A)のうちシンボル印刷マーク15および追加塗布樹脂18の部分の概略断面図である。図28(A),(B)を参照して、本実施の形態においては、まず円形の平面形状を有するシンボル印刷マーク15のパターンが、他の実施の形態と同様にレジスト14上に形成される。なおここでのシンボル印刷マーク15の平面形状は、真円に限らず楕円形状であってもよく、その離心率が0以上1未満であることが好ましい。

0083

次に、特に図28(B)に示すように、シンボル印刷マーク15のパターン上に追加で他の樹脂材料を塗布することにより、シンボル印刷マーク15上に追加塗布樹脂18のパターンが形成される。他の樹脂材料としての追加塗布樹脂18は、ディスペンス塗布により供給されることが好ましい。追加塗布樹脂18は、ディスペンサにより塗布可能な樹脂材料により形成される。このためシンボル印刷マーク15と同一材料であってもよいが、異なる材料であってもよい。追加塗布樹脂18は、シンボル印刷マーク15の厚みとの総和が所望の厚みとなるよう制御されながら供給される。

0084

次に、本実施の形態の作用効果、および他の例について説明する。
本実施の形態においては、回路部品21が載置される樹脂材料が、シンボル印刷により形成されたシンボル印刷マーク15と、ディスペンス塗布により形成された追加塗布樹脂18との2層積層されたものとされる。つまりシンボル印刷マーク15の上に追加で樹脂を塗布することにより、当該樹脂材料の厚みをより増加させ、任意の厚みとなるようはんだ厚みを管理することができる。特にはんだ31をより厚く形成したい場合に、シンボル印刷マーク15の上に絶縁性の樹脂を追加でディスペンス塗布する本実施の形態は実益がある。

0085

なお本実施の形態においては、シンボル印刷マーク15が円形の平面形状を有するよう形成される。これによりその上の追加塗布樹脂18の塗布量の制御が容易となり、工程内の不具合の可能性を低減することができる。

0086

また追加塗布樹脂18はディスペンサにより塗布可能な樹脂材料により形成される。このため樹脂の粘度、および含有するフィラーを任意に選択し、シンボル印刷マーク15と追加塗布樹脂18との厚みの総和を容易に制御することができる。

0087

ただし本実施の形態においても、シンボル印刷マーク15は円形(楕円形を含む)の平面形状に限らない。たとえば形成されるシンボル印刷マーク15の各辺における張力集中を考慮し塗布量および粘度が厳重に設計可能であれば、本実施の形態においても実施の形態1のように矩形状のシンボル印刷マーク15が形成されてもよい。

0088

図29および図30を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置402は、基本的に第1例の半導体装置401と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置402においては、半導体装置102と同様に、半導体装置301に比べて図の上側の1対のシンボル印刷マーク15が図29および図30の下側(ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sが配置される側)に寄るように配置されている。

0089

このような構成とすることにより、半導体装置402は、半導体装置102と同様に、ヒートスプレッダ22の図30中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、はんだフィレットHFが形成される。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0090

実施の形態5.
図31は、本実施の形態の第1例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図32図31のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の第1例の半導体装置の構成を図31図32を用いて説明する。

0091

図31図32を参照して、本実施の形態の第1例の半導体装置501の構成は、基本的に上記の各実施の形態の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置501においては、シンボル印刷マーク15は、それらを互いに結ぶことにより三角形が形成されるように、3つ配置されている。より具体的には、シンボル印刷マーク15は、回路部品21の(たとえば図の左右方向すなわちゲート端子とソース端子との並ぶ方向に関して)互いに隣り合う1対の隅部のそれぞれ、および当該1対の隅部の中間を通り当該1対の隅部を結ぶ方向に交差する方向に延びる直線上の位置に配置されている。ここでは特に、図31および図32における回路部品21の下側の領域において左右方向に関して互いに隣り合う1対の隅部のそれぞれに、1対のシンボル印刷マーク15が配置されている。また当該1対の隅部の中間を通り当該1対の隅部を結ぶ方向に交差するように図31の上下方向に延びる対称線である直線L1上の、上記1対の隅部よりも上側の領域に、シンボル印刷マーク15が配置されている。このためこれら3つのシンボル印刷マーク15を結ぶことにより三角形(特に二等辺三角形)が形成される。

0092

なお本実施の形態においても上記の各実施の形態と同様に、プリント基板11の一方の主表面(特にC面11a)上には、レジスト14を介してシンボル印刷マーク15が載置されている。また図31および図32においては実施の形態1と同様に矩形状のシンボル印刷マーク15が図示されているが、本実施の形態においても実施の形態2〜4と同様の形状を有するシンボル印刷マーク15が用いられてもよい。そのようにすれば実施の形態2〜4と同様の作用効果を得ることができる。

0093

本実施の形態においては、平面視における回路部品21の重心と、回路部品21の実装時にこれを吸着する実装機の吸着位置とが、3つのシンボル印刷マーク15により形成される三角形の内側に位置する。これにより、回路部品21の実装時における意図しない厚み方向の傾斜の発生を抑制することができ、はんだ31の厚みを精密に制御することができる。

0094

次に、本実施の形態の作用効果、および他の例について説明する。
本実施の形態においては、実施の形態1に比べて、シンボル印刷マーク15がドレイン端子用パッド13Dと重なる(図2のようにドレイン端子用パッド13Dの一部に食い込むように配置される場合も含む)の面積を小さくすることができる。実施の形態1においてはドレイン端子用パッド13Dの領域に重なる(または当該パッド13Dの外縁の一部に食い込む)シンボル印刷マーク15は2つあるのに対し、本実施の形態においてはそれが1つのみとなるためである。言い換えれば、半導体装置501においては、回路部品21の隣り合う1対の隅部のシンボル印刷マーク15はドレイン端子用パッド13Dの外側の領域に配置され、1つのシンボル印刷マーク15のみがドレイン端子用パッド13D内に配置される。このためその分だけ、ドレイン端子用パッド13Dと回路部品21とのはんだ付けされる面積を大きくすることができる。このためプリント基板11のS面11b側への放熱可能な領域の面積が大きくなり、その領域の熱抵抗をより小さくすることができる。

0095

また本実施の形態においても、ヒートスプレッダ22において、図32中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、良好なはんだフィレットHFが形成される。このため図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0096

その他、本実施の形態においても、はんだ31の厚みを精密制御可能であり、回路部品21のプリント基板11に対する実装高さを精密制御可能である。

0097

図33および図34を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置502は、基本的に第1例の半導体装置501と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置502においては、図33および図34における回路部品21の上側の領域において左右方向に関して互いに隣り合う1対の隅部のそれぞれに、1対のシンボル印刷マーク15が配置されている。また当該1対の隅部の中間を通り当該1対の隅部を結ぶ方向に交差するように図31の上下方向に延びる対称線である直線L1上の位置に、シンボル印刷マーク15が配置されている。このためこれら3つのシンボル印刷マーク15を結ぶことにより三角形(特に二等辺三角形)が形成される。ここで形成される三角形は、図33および図34において逆三角形状となっている。

0098

回路部品21に含まれる電子部品の重心は、図33および図34における上方にあることが多い。このためシンボル印刷マーク15を結んでなる三角形が逆三角形状となることにより、回路部品21を吸着する実装機の吸着位置を図33および図34における上方とすることでこれを安定に吸着することができる。

0099

このような構成とすることにより、半導体装置502は、ヒートスプレッダ22の側面(図34の左端および右端)にまで回り込むように、はんだフィレットHFが形成される。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0100

図35および図36を参照して、本実施の形態の第3例の半導体装置503は、基本的に第1例の半導体装置501と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置503においては、半導体装置102と同様に、半導体装置502に比べて図の上側の1対のシンボル印刷マーク15が図35および図36の下側(ゲート端子用パッド13Gおよびソース端子用パッド13Sが配置される側)に寄るように配置されている。

0101

このような構成とすることにより、半導体装置503は、半導体装置102と同様に、ヒートスプレッダ22の図36中に点線で囲まれた領域、すなわちモールド樹脂21Sに覆われる部分と覆われない部分との境界部まで、はんだフィレットHFが形成される。これにより図3の半導体装置101に比べて、はんだ31の良否判定が容易に可能となる。

0102

実施の形態6.
本実施の形態の半導体装置の構成を図37図52を用いて説明する。

0103

図37は、本実施の形態の第1例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図38図37のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。以下同様に、図39,41,43,45,47,49,51のそれぞれは、本実施の形態の第2例、第3例、第4例、第5例、第6例、第7例、第8例のそれぞれの半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。また図40,42,44,46,48,50,52のそれぞれは、図39,41,43,45,47,49,51のそれぞれのプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。

0104

図37図52を参照して、本実施の形態の各例においては、上記の他の各実施の形態と同様に、プリント基板11には複数のサーマルバイア12が、互いに間隔をあけて、平面視において行列状に配置されている。当該行列状に配置される複数のサーマルバイア12の全体の平面視における外側の領域の一部を囲むように、シンボル印刷マーク15が配置されている。つまりシンボル印刷マーク15は、平面視において複数のサーマルバイア12の全体を囲むように図37などの上下方向および左右方向に延びる構成となっている。基本的に本実施の形態においては、プリント基板11(プリント基板機材11S)のC面11a上に形成されたレジスト14上に(プリント基板機材11SのC面11a上のレジスト14と同一の層を介して)、シンボル印刷マーク15が形成されている。

0105

図37図38の第1例(半導体装置601)では、サーマルバイア12の左、右および下の三方を囲むように、そのほぼ全領域を連続的にすなわち直線状に延びるシンボル印刷マーク15のパターンが形成されている。図39図40の第2例(半導体装置602)も同様であるが、三方それぞれにおいて、シンボル印刷マーク15の延在方向において一定間隔ごとに周期的にパターンが形成されるように、すなわち鎖線状にシンボル印刷マーク15が形成されている。図41図42の第3例(半導体装置603)も第2例と同様であるが、サーマルバイア12の上方も含む四方を囲むようにシンボル印刷マーク15が形成されている。ただし図41図42においてはサーマルバイア12の平面視における上方の領域においては他の領域においてシンボル印刷マーク15の延在する長さが短く、シンボル印刷マーク15の配置されない部分の割合が大きい。これはサーマルバイア12の平面視における上方の領域は、他の方向に比べてはんだが流入しやすいことを考慮し、極力パッド13の銅箔が残る領域を大きくする観点に基づいている。しかしこのような態様に限らず、半導体装置603においてはサーマルバイア12の上方もサーマルバイア12の左方、右方、下方と同様の延在長さを有するシンボル印刷マーク15が形成されてもよい。図43図44の第4例(半導体装置604)も第3例と同様であるが、サーマルバイア12の上方のシンボル印刷マーク15は互いに間隔をあけてドット状に形成されている。

0106

図45図46の第5例(半導体装置605)では、サーマルバイア12の左側および右側の二方向のみに、図の上下方向に直線状に延びるシンボル印刷マーク15のパターンが形成されている。図47図48の第6例(半導体装置606)も第5例と同様であるが、シンボル印刷マーク15が鎖線状に形成されている。図49図50の第7例(半導体装置607)では、サーマルバイア12の上方および下方の領域を直線状に延びるシンボル印刷マーク15が形成されるが、サーマルバイア12の上方のシンボル印刷マーク15はサーマルバイア12の下方のシンボル印刷マーク15よりも短くなっている。図51図52の第8例(半導体装置608)は基本的に第7例と同様であるが、サーマルバイア12の上方のシンボル印刷マーク15がドット状となっている。

0107

これらの各例のようにシンボル印刷マーク15の配置される位置および形状(直線状、鎖線状、ドット状)を調整するのは以下の考え方に基づく。すなわちサーマルバイア12の上方は、ヒートスプレッダ22と重なる領域であるため、上記のようにはんだの流動を考慮して、ドレイン端子用パッド13Dの銅箔部分を残しておく(つまりシンボル印刷マーク15を過剰に形成しない)構成としている。またクリームはんだCRHの印刷時のスキージ16の移動方向(図13参照)についてはシンボル印刷マーク15は直線状または鎖線状のいずれも適切であるが、スキージ16の移動方向に交差する方向についてはシンボル印刷マーク15は極力鎖線状とすることが好ましい。このようにすれば、クリームはんだCRHの印刷時におけるメタルマスクMMKの開口部CVのプリント基板11からの浮きを抑制することができる。

0108

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態においては、シンボル印刷マーク15を上記の半導体装置601〜608が示す態様とする。これにより、はんだ印刷時におけるメタルマスクMMKの削れ、破損、スキージ16へのクラック発生を抑制することができる。これによりメタルマスクMMKを使用したはんだ印刷可能な回数を増加させることができ、半導体装置601〜608の製造工程におけるメンテナンスおよび治具更新サイクルを長期化することができ、消耗部品低コスト化ができる。

0109

実施の形態7.
図53の左側の図は実施の形態1(〜5)の半導体装置を構成するプリント基板の一部を示す概略断面図であり、図53の右側の図は実施の形態7の半導体装置を構成するプリント基板の一部を示す概略断面図である。また図54は、基本的に実施の形態7の半導体装置(回路部品21が実装されている)の構成を示す断面図である。

0110

図53の左側の図を参照して、これまでに述べた各実施の形態1〜6においては、基本的にプリント基板11のC面11a上には、サーマルバイア14の外周に隣接する領域を囲むレジスト14と同一の層であるレジスト14を介してシンボル印刷マーク15が形成されている。しかし図53の右側の図および図54を参照して、しかしこのような構成に限られず、半導体装置701のように、たとえばC面11a上に直接、シンボル印刷マーク15が形成されてもよい。つまり本実施の形態においては、シンボル印刷マーク15の直下にレジスト14が配置されていない構成となっている。すなわち実施の形態1〜6のいずれの構成においても、本実施の形態の半導体装置701のように、レジスト14を挟まずにC面11a上に直接、シンボル印刷マーク15が形成されてもよい。本実施の形態においても実施の形態1と同様に、シンボル印刷マーク15上に回路部品21が載置されるように実装されている。

0111

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
たとえば実施の形態1〜6のようなレジスト14上にシンボル印刷マーク15が形成される本実施の形態の半導体装置701は、回路部品21の最下部と、プリント基板機材11SのC面11aとの高さ方向の間隔を、レジスト14の厚みt14とシンボル印刷マーク15の厚みt15との総和(図1参照)となるように制御することができる。しかしレジスト14はその周囲の銅箔からなるパッド13を保護したり、パッド13との電気的絶縁性を確保したりする機能を確保する観点から、その厚みを大きくする必要があり、過度にレジスト14を薄くすることは適切でない場合がある。その点、シンボル印刷マーク15は単なる表示認識の機能をもたらすものであるため、その厚みを任意に制御することができる。

0112

すなわち実施の形態1〜6においては、回路部品21のプリント基板11(C面11a)に対する高さを決めるために、レジスト14とシンボル印刷マーク15との厚みの総和を考慮する必要があるのに対し、本実施の形態においては当該高さをシンボル印刷マーク15の厚みのみにより制御することができる。このためレジスト14の機能を損なわないようにその厚みを比較的厚く形成しつつ、シンボル印刷マーク15を薄く形成することにより、回路部品21のプリント基板11(C面11a)に対する高さを低くすることができる。これにより半導体装置701全体を、特に高さ方向に関してより低く(小さく)するように形成することができる。図53に示すように、たとえばレジスト14上にシンボル印刷マーク15が形成される場合に比べてtDだけ薄くなるように形成することができる。

0113

逆に実施の形態1〜6においてはレジスト14上にシンボル印刷マーク15が形成されるため、これらの実施の形態は、レジスト14とシンボル印刷マーク15との厚みの総和をより厚くするように形成したい場合に実益がある。

0114

実施の形態8.
まず本実施の形態の半導体装置の構成を図55図57を用いて説明する。

0115

図55は、基本的に実施の形態8の半導体装置の構成を示す断面図であるが、上記各図と同様に、説明の都合上、部分的に図57中の矢印Aの方向から見た側面態様として示している箇所がある。図56図55の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図57図56のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。

0116

図55図57を参照して、本実施の形態の半導体装置801の構成は、基本的に実施の形態1の第1例の半導体装置101の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置801においては、シンボル印刷マーク15を有していない点において、半導体装置101と構成上異なっている。基本的に本実施の形態以降の各実施の形態の半導体装置は、シンボル印刷マーク15を有していない。

0117

具体的には、半導体装置801においては、プリント基板11(プリント基板機材11S)の一方の主表面上すなわちC面11a上において、サーマルバイア12の外周に隣接する領域は、パッド13と、パッド13を覆うレジスト14とで囲まれるように覆われている。回路部品21はプリント基板11のC面11a側のパッド13を覆うレジスト14の上方において、サーマルバイア12の外周に隣接する領域のパッド13を覆うレジスト14上に載置されるように、実装されている。すなわち回路部品21のうちここではヒートスプレッダ22の下側の表面が、サーマルバイア12の外周に隣接する(周囲を環状に囲む)領域のパッド13と、そのパッド13を覆うレジスト14とを被載置部材とし、その被載置部材の表面上に接触するよう載置される。この被載置部材は、プリント基板11のC面11a側に接しているものとする。これにより、回路部品21がプリント基板11に実装されている。なおサーマルバイア12の外周に隣接する領域以外の領域のパッド13を覆うレジスト14の表面上にも、ヒートスプレッダ22の下側の表面が接触するよう載置されてもよいし、当該レジスト14の表面上にモールド樹脂21Sが接触するように載置されてもよい。またそのサーマルバイア12の外周に隣接する領域においてサーマルバイア12を囲むレジスト14の上の領域、およびオーバーレジスト14ovの上の領域にははんだ31が流入していない。なお上記領域よりもサーマルバイア12およびオーバーレジスト14ovから離れた領域においてははんだ31がヒートスプレッダ22の下面(プリント基板11側の面)に接触していてもよい。

0118

つまりはんだ31はプリント基板11上のレジスト14のすき間を縫うようにパッド13に濡れ広がり、サーマルバイア12内には流れ込むことなくはんだフィレットHFが形成されている。なおレジスト14の図55の上下方向の厚みは40μm以上である。

0119

本実施の形態の半導体装置801の製造方法は、基本的に図4図14の半導体装置101の製造方法に準ずるため同一工程については説明を省略する。ただし半導体装置801の製造方法においては、図55に示すように、回路部品21が、サーマルバイア12の外周に隣接する領域の、プリント基板11に接する被載置部材としてのパッド13を覆うレジスト14上に載置され、レジスト14の上方に配置されるように、プリント基板11に実装される。ここでは特に、サーマルバイア12の外周に隣接する(周囲を環状に囲む)領域のパッド13を覆うレジスト14の表面上に接触するよう回路部品21のヒートスプレッダ22が載置され、回路部品21がプリント基板11に実装される。

0120

なお被載置部材としてのレジスト14は、その厚みを40μm以上とすることが好ましい。レジスト14の形成においてスクリーン印刷を用いる場合には、二層のレジスト14を重ねるように形成することが好ましい。このようにすれば、形成されるレジスト14内におけるピンホールの発生を抑制することができる。

0121

次に、本実施の形態の作用効果を説明する。基本的に本実施の形態の作用効果は実施の形態1の作用効果と同様であるが、本実施の形態においては特に以下の効果を有する。

0122

第一に、本実施の形態においては、回路部品21(ここでは特にヒートスプレッダ22)が、プリント基板11の、特にサーマルバイア12の周囲の、被載置部材としてのパッド13を覆うレジスト14上に載置される。これにより、シンボル印刷マーク15を全く使用しないプリント基板11においても、回路部品21のプリント基板11に対する高さを一意的に決めることができる。具体的には、プリント基板機材11SのC面11a上に形成されたパッド13およびレジスト14の上に回路部品21の一部が載置される。このため、回路部品21の最下部と、プリント基板機材11SのC面11aとの高さ方向の間隔を、パッド13の厚みとレジスト14の厚みとの総和となるように制御することができる。当該間隔が一定となることから、その間隔の部分に配置されるはんだ31の厚み、および熱抵抗を安定に制御することができ、回路設計品質が向上する。

0123

たとえば回路の詳細情報秘匿することを目的としてシンボル印刷マーク15による印字がなされないプリント基板11も存在する。またたとえばコストダウンを目的としてシンボル印刷マーク15が一切形成されないプリント基板11も存在する。そのような場合においては本実施の形態を適用することにより、上記のようにはんだ31の厚みの管理が容易に可能となる。

0124

第二に、本実施の形態においては、サーマルバイア12の外周に隣接する領域においてパッド13上のレジスト14の上に載置されるように回路部品21が接触する。このためサーマルバイア12内へのはんだ31の流入が、サーマルバイア12の外周において回路部品21の最下面に接するように配置される被載置部材としてのパッド13とレジスト14との積層構造により遮断される。このためサーマルバイア12内へのはんだ31の流入をより確実に抑制することができる。

0125

その他、本実施の形態においてはヒートスプレッダ22がシンボル印刷マーク15と接触する領域が存在しない。このため、実施の形態1よりもヒートスプレッダ22の表面のうちはんだ31が濡れる部分の面積を大きくすることができ、両者の接合強度をより高めることができる。

0126

なお図55においては、レジスト14は、パッド13上に形成される部分と、パッド13上でないC面11a上に直接形成される部分とを有している。パッド13上に形成されるレジスト14の部分はC面11a上に形成されるレジスト14の部分よりも図の上方に乗り上がるように形成される。このため、パッド13上のレジスト14の部分が回路部品21のヒートスプレッダ22に接触し、回路部品21はパッド13上のレジスト14の部分に載置される。

0127

実施の形態9.
まず本実施の形態の半導体装置の構成を図58図60を用いて説明する。

0128

図58は、基本的に実施の形態9の半導体装置の構成を示す断面図であるが、上記各図と同様に、説明の都合上、部分的に図60中の矢印Aの方向から見た側面態様として示している箇所がある。図59図58の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図60図59のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。

0129

図58図60を参照して、本実施の形態の第1例の半導体装置901の構成は、基本的に実施の形態8の半導体装置801の構成と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置901においては、プリント基板11の一方の主表面側のたとえばパッド13上には、ボンディングワイヤ32が形成されている。そして回路部品21は、ボンディングワイヤ32上に載置されるように実装されている。すなわち本実施の形態においては、回路部品21を載置する被載置部材はボンディングワイヤ32である。

0130

ボンディングワイヤ32は、たとえばドレイン端子用パッド13Dの表面上に、その一方および他方の端部の双方が接続されるように形成されている。ボンディングワイヤ32は、たとえばアルミニウムまたは金からなる細線であることが好ましい。ボンディングワイヤ32の断面がなすたとえば円形の径については任意に選択できるが、この径により、回路部品21のプリント基板11に対する高さが決定される。つまり本実施の形態においてボンディングワイヤ32は、実施の形態1のシンボル印刷マーク15などと同様に、スペーサとして用いられる。

0131

本実施の形態の半導体装置901の製造方法は、基本的に図4図14の半導体装置101の製造方法に準ずるため同一工程については説明を省略し、以下では主にボンディングワイヤ32を用いたはんだ印刷工程(図12図14に対応)について説明する。

0132

本実施の形態においては、図12図14の工程に対応する、クリームはんだCRHを用いたプリント基板11へのはんだ印刷工程よりも前に、一般公知のワイヤボンディング工程によりボンディングワイヤ32が接続される。なお特にドレイン端子用パッド13D上にボンディングワイヤ32が接続されることが好ましいが、これに限らずゲート端子用パッド13G上、ソース端子用パッド13S上にボンディングワイヤ32が接続されてもよい。

0133

図13に示すように、通常はメタルマスクMMKがプリント基板11のC面11a側の上方に、たとえばプリント基板11に載置されるように、設置される。図61においては3つの図(A),(B),(C)が並ぶが、上側の(A)から下側の(C)へ向けて工程が進む。図62についても同様である。図61を参照して、仮にプリント基板11上にボンディングワイヤ32が接続されるがこれがメタルマスクMMKの開口部CV内に配置される場合は、図13のようにボンディングワイヤ32を有さない場合と同様に、はんだ印刷工程によりメタルマスクMMKと同じ厚み分だけクリームはんだCRHが印刷される。この場合にはメタルマスクMMKはボンディングワイヤ32の上に乗り上げないため、たとえば図13と同様にメタルマスクMMKがプリント基板11の表面上に載置されるように設置されるためである。

0134

しかし図62を参照して、仮にプリント基板11上のボンディングワイヤ32が、メタルマスクMMKの開口部CV外に配置される場合には、ボンディングワイヤ32の径の分だけ、図61の例に比べてクリームはんだCRHは厚く形成される。これは図62においてはメタルマスクMMKはボンディングワイヤ32に接触するように載置することから図61よりも上方に浮かぶように設置されるためである。

0135

このように、ボンディングワイヤ32の接合位置に応じて、メタルマスクMMKを用いた印刷工程によりプリント基板11上に形成されるクリームはんだCRH(はんだ31)の厚みが変わることとなる。

0136

したがって、ボンディングワイヤ32の径を加味した厚みのはんだ31を形成する場合には図62のように開口部CV外にボンディングワイヤ32が配置されるようにその配置位置を設計することが好ましい。逆にメタルマスクMMKとボンディングワイヤ32との干渉によりはんだ印刷厚みが意図せず過大となることを抑制する場合には、図61のように開口部CV内にボンディングワイヤ32が配置されるようにその配置位置を設計することが好ましい。

0137

次に、ボンディングワイヤ32の取り付けの詳細について、図63および図64を用いて説明する。

0138

図63はパッド13上に取り付けられたボンディングワイヤ32を平面視した態様を示し、図64はパッド13上に取り付けられたボンディングワイヤ32の断面形状を示している。図63および図64を参照して、本実施の形態におけるボンディングワイヤ32は、高さ方向(上下方向でありはんだの厚み方向)の寸法等を管理する観点から、ステッチボンディングとすることが好ましい。すなわちボンディングワイヤ32はプリント基板11のパッド13上に、パッド13に沿うように配置されたワイヤに対してステッチボンディングがなされる。これにより図64に示すように、ボンディングワイヤ32の一方の端部にボンディングツール痕T1、他方の端部にボンディングツール痕T2およびボンディング切り離し痕T3が形成されるように、ボンディングワイヤ32が接合される。このとき、ボンディングワイヤ32はプリント基板11に対して上方に浮く場合があるが、後工程における回路部品21の実装工程時に実装機による下方への押し込み動作により、ボンディングワイヤ32はプリント基板11のパッド13上に接触するように密着される。

0139

次に、本実施の形態の作用効果、および他の例について説明する。
本実施の形態によれば、回路部品21の被載置部材として、シンボル印刷マーク15、および実施の形態8のレジスト14の代わりに、ボンディングワイヤ32が用いられる。したがってボンディングワイヤ32により、回路部品21のプリント基板11に対する高さを一意的に決めることができる。ボンディングワイヤ32が回路部品21およびパッド13の表面に接触するように回路部品21が実装されることにより、ボンディングワイヤ32の断面の径が、パッド13と回路部品21の最下部との隙間と等しくなるためである。これにより、他の実施の形態と同様に、上記隙間部分に配置されるはんだ31の厚み、および熱抵抗を安定に制御することができ、回路設計品質が向上する。

0140

はんだ31の厚みについて、たとえば実施の形態1のようにレジスト14上にシンボル印刷マーク15が形成される例においては両者の厚みの和である100μm以下程度とすることができ、たとえば実施の形態8のパッド13上のレジスト14の例においては50μm以下程度とすることができる。これに対して本実施の形態においては、金のボンディングワイヤ32を用いた場合にはその径が75μm以上100μm以下程度であり、アルミニウムのボンディングワイヤ32を用いた場合にはその径が50μm以上400μm以下程度である。このことから本実施の形態によれば、はんだ31の厚みをより広範囲に制御することができる。

0141

図65および図66を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置902は、基本的に第1例の半導体装置901と同様の構成を有しているため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置902においては、半導体装置0901に比べてドレイン端子用パッド13D上におけるボンディングワイヤ32の接続される位置が異なっている。

0142

ボンディングワイヤ32としてはアルミニウム製のワイヤ、金製のワイヤ、または銅製のワイヤが用いられる。このためボンディングワイヤ32が正常にプリント基板11のパッド13の部分の上に密着されている場合には、回路部品21のヒートスプレッダ22の真下にボンディングワイヤ32が配置されたとしても、熱抵抗の変化量はわずかとなる。しかし形成される半導体装置の精度および製造ばらつきによっては、ボンディングワイヤ32の密着性が低下、すなわちボンディングワイヤ32のパッド13表面上への密着度が不足する可能性がある。そのような場合には、熱抵抗の高いレジスト14の表面上にボンディングワイヤ32が接触し密着するように、ボンディングワイヤ32の位置が設計されることが好ましい。

0143

実施の形態10.
図67は本実施の形態の半導体装置の製造工程のうち回路部品が実装される前のプリント基板の平面態様を示している。図68図67に対してはんだ印刷工程がなされた後のプリント基板の平面態様を示している。図69図68に対して接着剤塗布工程がなされた後のプリント基板の平面態様を示している。図70図69に対して回路部品がリフロー工程によりプリント基板に接合され実装された後の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。すなわち図67図70は本実施の形態の半導体装置の製造工程を示し、図70は完成後の本実施の形態の半導体装置を示している。

0144

図67図70を参照して、本実施の形態の半導体装置1001の構成は、基本的に実施の形態8の半導体装置801と同様である。このため半導体装置801と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置1001においては、実装により互いに接合されるプリント基板11と回路部品21との間に部分的に、接着剤34が挟まれる。そして回路部品21はこの接着剤34上に載置されるように実装されている。すなわち本実施の形態においては、回路部品21を載置する被載置部材は接着剤34である。すなわち接着剤34は、回路部品21に含まれる電子部品のプリント基板11への固定に用いられる。接着剤34は一般的なエポキシ樹脂からなることが好ましい。

0145

このため本実施の形態においては、図67に示すように、実装工程において、プリント基板11のC面11a側の表面の一部に、接着剤塗布部33が設けられる。接着剤塗布部33は、たとえば実施の形態1の半導体装置101におけるシンボル印刷マーク15の形成箇所に対応する4か所、すなわちたとえば実装後にモールド樹脂21Sと接触可能な箇所に設けられる。なおドレイン端子用パッド13Dの表面上の接着剤塗布部33には、あらかじめレジスト14のパターンが形成されてもよいが、形成されなくてもよい。またここで形成されるレジスト14の平面形状は任意であるが、たとえば図67のように接着剤塗布部33を円形状に設ける場合には、円環状のレジスト14が形成されることが好ましい。

0146

図68に示すように、図12図14の工程と同様にプリント基板11にクリームはんだCRHが印刷される。なおこの工程において接着剤塗布部33にははんだが印刷されないようにメタルマスクが設計される。

0147

図69に示すように、プリント基板11の接着剤塗布部33に接着剤34が塗布される。接着剤塗布部33にははんだが印刷されていないため、はんだ印刷工程の後に、接着剤塗布部33に接着剤34を供給することができる。接着剤34の塗布は、滴下塗布、ディスペンサ塗布、スタンプ塗布のいずれの方法によりなされてもよい。接着剤34を構成するエポキシ樹脂材料等には、予めスペーサ用のフィラーが混合されることが好ましい。このようにすれば、接着剤34の上に接合される回路部品21のプリント基板11に対する実装高さを任意に制御することができる。このため他の実施の形態と同様に、はんだ31の厚みを制御することができる。また接着剤塗布部33にたとえば円環状のレジスト14のパターンが形成される場合には、当該空洞内にフィラーを含む接着剤34が供給されることが好ましい。このようにすれば、接着剤34の接着剤塗布部33から外部への流出を抑制することができる。

0148

なお接着剤34に予めスペーサ用のフィラーが混合されない場合には、接着剤塗布部33に形成される接着剤34が硬化されたときの厚み、およびその下にレジスト14のパターンが形成される場合にはそのレジスト14のパターンが硬化されたときの厚みにより、プリント基板11と回路部品21とを接合するはんだの厚みを管理することができる。

0149

図70を参照して、接着剤34を挟むように、プリント基板11上に回路部品21が、図10および図11と同様のリフロー工程により実装される。なお図69において供給された接着剤34は、図70のリフロー工程におけるリフロー炉内の溶融はんだと同時に硬化される。

0150

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態においては、接着剤34により回路部品21とプリント基板11とが接合されるため、リフロー工程において回路部品21がプリント基板11から落下するなどの不具合を抑制し、両者を高精度に接合させることができる。

0151

また本実施の形態においては、接着剤34に混合されるスペーサ用のフィラーにより、接着剤34の上に接合される回路部品21のプリント基板11に対する実装高さを任意に制御することができる。

0152

また実施の形態1と同様に、サーマルバイア12の外周に隣接する領域に配置されるレジスト14の撥水効果により、たとえサーマルバイア12の真上にはんだが侵入したとしても、そこからサーマルバイア12内へのはんだの流入を抑制することができる。

0153

実施の形態11.
図71図68に対して硬化性樹脂の塗布工程がなされた後のプリント基板の平面態様を示している。図72図71に対して回路部品がリフロー工程によりプリント基板に接合され実装された後の半導体装置全体の構成を示す概略平面図である。すなわち図67図68図71および図72は本実施の形態の半導体装置の製造工程を示し、図72は完成後の本実施の形態の半導体装置を示している。

0154

図71および図72を参照して、本実施の形態の半導体装置1101は、基本的に実施の形態10の半導体装置1001と同様の構成を有している。このため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置1101においては、実装により互いに接合されるプリント基板11と回路部品21との間に部分的に、接着剤34の代わりに硬化性樹脂35が挟まれる。なおここで硬化性樹脂とは、絶縁性であり、かつ加熱により硬化するいわゆる熱硬化性樹脂を意味する。そして回路部品21はこの硬化性樹脂35上に載置されるように実装されている。すなわち本実施の形態においては、回路部品21を載置する被載置部材は硬化性樹脂35である。

0155

硬化性樹脂35はスペーサとして活用される。このため硬化性樹脂35には、体積収縮率の低いフィラーが混合されていることが好ましい。また硬化性樹脂35を用いる場合には、硬化性樹脂35の硬化時の収縮を考慮したうえで、回路部品21のプリント基板11に対する高さが設計されることが好ましい。これにより、硬化性樹脂35を用いた場合においても、実施の形態10のように接着剤34を用いた場合と同様に、プリント基板11と回路部品21とを接合するはんだの厚みを管理することができる。なお硬化性樹脂35は、実施の形態10の接着剤34が設けられる箇所と同じ4か所、すなわちたとえば実装後にモールド樹脂21Sと接触可能な箇所に設けられる。

0156

本実施の形態の半導体装置1101の製造工程のうち特にプリント基板11への回路部品21の実装工程については、実施の形態10の図67,68,69,70を用い、図69図71に、図70図72に置き換えることにより説明可能である。

0157

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
以上のように、被載置部材として、実施の形態10の接着剤34の代わりに硬化性樹脂35が設けられてもよい。このようにすれば、基本的に実施の形態10と同様に、リフロー工程における回路部品21のプリント基板11からの落下を抑制する作用効果が得られる。

0158

その他、本実施の形態においては、硬化性樹脂35に混合されるフィラーの種類および量などを制御することにより、プリント基板11と回路部品21とを接合するはんだの厚みを管理することができる。具体的には、たとえば図10の下図において実装機にプログラムされたトルクにより回路部品21が下方のプリント基板11側に押し込まれる工程において、ほぼ1個のフィラーの径に等しい厚みとなるように、プリント基板11と回路部品21との間のはんだ31の厚みを管理することができる。このように硬化性樹脂35に混合されるフィラーの粒径に応じてはんだ31の厚みを管理することができるため、実施の形態1のようにシンボル印刷マーク15を用いる場合などに比べて、設定可能なはんだ31の厚みの範囲を広げることができる。すなわちたとえば実施の形態1のようにシンボル印刷マーク15を用いる場合、はんだ31の厚みは15μm以上20μm以下程度、実施の形態8のようにレジスト14に回路部品21を載置する場合は20μm以上40μm以下程度である。これに対し本実施の形態においては80μm以上160μm以下程度のはんだ31を形成することが可能となる。

0159

また実施の形態1と同様に、サーマルバイア12の外周に隣接する領域に配置されるレジスト14の撥水効果により、たとえサーマルバイア12の真上にはんだが侵入したとしても、そこからサーマルバイア12内へのはんだの流入を抑制することができる。

0160

実施の形態12.
図73は、本実施の形態の第1例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図74図73のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。図75は、本実施の形態の第2例の半導体装置を構成するプリント基板の平面態様を示している。図76図75のプリント基板に回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図73図76を用いて説明する。

0161

図73図76を参照して、本実施の形態の半導体装置1201,1202は、基本的に実施の形態8の半導体装置801、実施の形態10の半導体装置1001など上記の各実施の形態の構成と同様である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし半導体装置1201,1202においては、実装により互いに接合されるプリント基板11と回路部品21との間に、接着剤34、硬化性樹脂35の代わりに樹脂シート36が挟まれる。樹脂シート36は図73,74の半導体装置1201のようにサーマルバイア12の平面視における左、右および下の三方を囲むように延びる平面形状であってもよい。あるいは樹脂シート36は、図75,76の半導体装置1202のようにサーマルバイア12の平面視における左および右の二方を囲むように延びる平面形状であってもよい。図74および図76に示すように、樹脂シート36の上に載置されるように回路部品21が実装される。したがって本実施の形態においては、回路部品21を載置する被載置部材は樹脂シート36である。この樹脂シート36には、回路部品21の特にモールド樹脂21Sの部分が接触するように搭載されることが好ましいが、これに限らずヒートスプレッダ22の部分が接触するように搭載されてもよい。

0162

樹脂シート36は事前図73または図75に示す平面形状となるようにカットまたは成形されたものである。樹脂シート36の厚みは50μm以上500μm以下とすることができる。樹脂シート36は、たとえば接着性および粘着性に優れた樹脂材料により形成されることが好ましい。このようにすれば、樹脂シート36のプリント基板11上への搭載時におけるプリント基板11に対する位置ずれを抑制することができる。また樹脂シート36は熱伝導性に優れた樹脂材料により形成されることが好ましい。このようにすれば、通常は放熱に寄与しにくい回路部品21に含まれるモールド樹脂21Sを樹脂シート36に接触させることにより、モールド樹脂21Sから樹脂シート36へ良好に放熱させることができる。

0163

なお樹脂シート36は、プリント基板11のはんだ印刷がされた領域に貼り付けられる場合がある。その場合には、樹脂シート36の代わりに、銅などの金属製のシートが用いられてもよい。ただし金属製のシートにおいても、少なくとも、導電性薄膜であるパッド13および、周辺に配置される他の回路部品などと電気的に絶縁可能であることが求められる。

0164

プリント基板11に図12図14のはんだ印刷工程がされた後に、樹脂シート36が図73または図75に示すようにプリント基板11上に搭載される。その後、樹脂シート36上に回路部品21が搭載され、リフロー工程によりはんだ付けされる。そのため樹脂シート36は耐熱性に優れ、リフロー工程時の溶融はんだによる熱収縮熱変形膨れなどが起こりにくい材質であることが好ましい。

0165

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
以上のように、被載置部材として樹脂シート36が設けられてもよい。本実施の形態においては、たとえば接着性および粘着性に優れた樹脂材料により形成された樹脂シート36により、回路部品21とプリント基板11とが接合される。このため、リフロー工程において回路部品21がプリント基板11から落下するなどの不具合を抑制し、両者を高精度に接合させることができる。

0166

また樹脂シート36は図73および図75に示すように、たとえばシンボル印刷マーク15などに比べて充分に大きい平面積を有する。このため樹脂シート36の上に回路部品21を搭載させる際に、回路部品21を実装機により吸着搬送するだけで、位置精度をあまり考慮することなく、容易に搭載させることができる。

0167

また上記のように樹脂シート36はシンボル印刷マーク15などに比べて充分に大きい平面積を有する。このため回路部品21に含まれる配線部品または配線補助部品が樹脂シート36の上に載置された場合においても、樹脂シート36の高い熱伝導率により、配線部品などの発する熱を、樹脂シート36からプリント基板11側へ、高効率に放熱させることができる。

0168

その他、回路部品21とプリント基板11との間に挟まれる樹脂シート36の厚みを制御することにより、両者間に挟まれるはんだ31の厚みを管理することができる。具体的には当該はんだ31の厚みを50μm程度以上500μm程度以下の広い範囲に設計することができる。これによりはんだ31の厚みを半導体装置1201,1202において理想的な厚みとすることができる。

0169

また本実施の形態においても他の実施の形態と同様に、サーマルバイア12内へのはんだの流入を抑制することができる。

0170

実施の形態13.
図77は、本実施の形態の第1例の半導体装置の製造工程のうち、特に実装される直前の回路部品の加工工程および回路部品が実装される工程を示している。図78および図79は、図77のうち特に実装される直前の回路部品の加工工程をより詳細に示している。図77を参照して、本実施の形態の第1例においては、実施の形態8の半導体装置801と基本的に同様の構成を有する半導体装置1301が、半導体装置801と基本的に同様の製造方法により形成される。また本実施の形態においても実施の形態1の半導体装置101と同様に、プリント基板11のC面11a上の導電性薄膜としてのパッド13が形成され、サーマルバイア12の外周に隣接する領域を囲みながら覆うレジスト14がパターニングされる。さらに本実施の形態の第1例の半導体装置1301の製造方法においても他の実施の形態と同様に、レジスト14と重なった状態でプリント基板11に実装される回路部品21が、プリント基板11と電気的に接合可能な金属部品としての電極23を含んでいる。さらに本実施の形態においても、サーマルバイア12の外周に隣接する領域において導電性薄膜であるパッド13を覆いかつサーマルバイア12の外周に隣接する領域を囲むレジスト14がパターニングされる。このため上記各実施の形態と重複する構成要素等についてはその説明を繰り返さない。

0171

ただし本実施の形態においては、回路部品21に含まれる電極23には、回路部品21をプリント基板11に実装可能とするように、複数回の曲げ加工がなされる。つまり図77の第1図のように、まず上記の他の実施の形態と同様に電極23(たとえばソース電極23S)が2か所にて屈曲された形状を有するよう曲げ加工がなされる。その後、図77の第2図のように、電極23の屈曲部に対してさらに追加の曲げ加工がなされる。これにより電極23は、図77の第1図に対してさらに屈曲角度が変化する態様となる。このとき、それまで湾曲されていなかったヒートスプレッダ22についても、図の右端部が下方に曲がるように湾曲させる加工がなされる。

0172

図77の第3図に示すように、複数回の曲げ加工がなされた電極23を有し、ヒートスプレッダ22も湾曲された回路部品21が、はんだ31によりプリント基板11と接合され、半導体装置1301が形成される。

0173

次に、上記の電極23の複数回の曲げ加工の手順について、図78および図79を用いて説明する。

0174

図78の第1図を参照して、回路部品の加工工程の第1例においては、上記の他の各実施の形態の回路部品21と同様に曲げ加工された電極23が形成された状態で、これがモールド下金型41とモールド上金型42との間に挟まれるように、当該金型にセットされる。図78の第2図を参照して、モールド下金型41とモールド上金型42とが嵌合するよう閉じられる。これにより、電極23が屈曲するよう追加工されるとともに、ヒートスプレッダ22の右端部も湾曲するよう加工される。図78の第3図を参照して、加工後の回路部品21が取り出され、図78の第4図のようにはんだ31によりプリント基板11上に接合される。これにより、ヒートスプレッダ22の湾曲した右端部の最下部と、ヒートスプレッダ22の湾曲していない部分の最下部との間に厚み方向の間隔tを有する態様となるように形成される。以上により半導体装置1301が形成される。

0175

図79の第1図を参照して、回路部品の加工工程の第2例においては、まずモールド樹脂21Sによる封止工程が完了した回路部品が準備される。これに対して図79の第2図のようにリードすなわち電極23およびヒートスプレッダ22となる金属部品の部分が所望の長さとなるようにカットされる。図79の第3図を参照して、リードフォーミングにより電極23の形状となるようにリードに対して曲げ加工がなされる。図79の第4図を参照して、電極23に対して追加の曲げ加工がなされ、たとえば図の電極23の上下方向に延びる部分を引き延ばすような加工がなされる。またヒートスプレッダ22の右端部についても下方に曲げるように加工される。これらの加工量は、当該回路部品21とプリント基板11とを接合するはんだの厚みの設計値に応じて決定される。

0176

図80は、本実施の形態の第2例の半導体装置の構成を示している。図80(A),(B)を参照して、本実施の形態の第2例の半導体装置1302においては、回路部品として、上記の各例の回路部品21に加え、細長い平板状の金属製の配線補助部品25を含んでいる。この配線補助部品25はたとえば銅製のバーである。配線補助部品25はその長く延びる方向に関する一方の端部および他方の端部において、プリント基板11側すなわち下側に向けて湾曲している。プリント基板11のC面11a側の表面上に実装された構成を有している。配線補助部品25は、図80(B)に示すように、その一方および他方の端部の下側に湾曲した部分において、プリント基板11に接合されている。また配線補助部品25は、プリント基板11の主表面に沿う図の左右方向に関して、回路部品21と配線部品26との間に配置され、回路部品21と配線部品26とを電気的に接続している。

0177

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
第一に、本実施の形態においては、たとえば半導体装置1301の製造方法のように、電極23に対し複数回の曲げ加工がなされる。これにより、電極23の図の上下方向すなわち半導体装置1301の高さ方向に延びる部分がたとえば長くなるように寸法調整することが可能となる。またヒートスプレッダ22の先端部が下方に湾曲するように加工することもできる。このため、たとえば図77の第3図が示すように、回路部品21のプリント基板11に対する高さを、他の各実施の形態よりも高くなるように制御することができる。これにより、たとえば図77の第3図に示すように、回路部品21の最下部がプリント基板11を構成する部材に載置されないように、言い換えれば回路部品21をプリント基板11に対して上方に浮かせるように、配置することができる。したがって本実施の形態においてはヒートスプレッダ22の最下面は実施の形態8におけるレジスト14などの被載置部材の上に載置されておらず、パッド13とヒートスプレッダ22の間の領域はその全体がはんだ31により充填されている。またレジスト14とヒートスプレッダ22の最下面との間にもはんだ31が配置されている。この点において本実施の形態の半導体装置1301は、被載置部材を有する他の実施の形態の半導体装置と構成上異なっている。

0178

これにより本実施の形態においては、たとえばレジスト14の厚みよりも厚くなるように、回路部品21とプリント基板11との間のはんだ31の厚みを制御することができる。

0179

また半導体装置1302のように一方および他方の端部を湾曲させた配線補助部品25をプリント基板11上に実装した構成においては、プリント基板11のはんだ印刷されたC面11a側の表面と、配線補助部品25の上記端部以外のプリント基板11に沿って延びる領域との隙間が確保される。この隙間は、配線補助部品25のプリント基板11に対する高さに対応する。これにより、半導体装置1302に高さ方向(図80(B)の上下方向)に関して配線補助部品25のプリント基板11に対する高さを制御することができ、当該領域の接続に用いられるはんだの厚みを制御することができる。

0180

第二に、半導体装置1301において、プリント基板11に形成されるサーマルバイア12の数を減少させることなく、上記のように回路部品21をプリント基板11に対してより上方に配置する構成とすることができる。またプリント基板11のサーマルバイア12上には厚みの大きいはんだ31を配置することができる。サーマルバイア12の数が減少しないことと、熱導電性の高いはんだ31の存在とにより、回路部品21からプリント基板11側への熱抵抗の増加を抑制することができる。

0181

また図示されないが、半導体装置1302の配線補助部品25の一方および他方の端部、およびその側面には、レジスト14が接触しないため、はんだ31が良好に濡れ、良好なはんだフィレットHFが形成される。このため、外観検査により当該はんだ31の接合部の良否判定を容易に行なうことができる。

0182

第三に、本実施の形態は、曲げ加工用の金型に対し少しの加工を行なうことのみにより、追加の曲げ加工を行なうことが金型を容易に準備することができる。その金型を用いて追加の曲げ加工を行なえば、電極23等の形状を安定させることができる。このため半導体装置1301等の品質を安定させることができる。

0183

第四に、上記の追加の曲げ加工は回路部品21の実装工程よりも前になされる工程に過ぎず、本実施の形態においても実装工程は基本的に他の実施の形態と同様である。このため、他の実施の形態と同様の実装機を用いて実装工程を行なうことができる。

0184

実施の形態14.
図81は、本実施の形態の半導体装置を構成する回路部品をプリント基板側すなわち裏面側から見た平面態様を示している。図82はプリント基板に図81の回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図81図82を用いて説明する。

0185

図81図82を参照して、本実施の形態の半導体装置1401の構成は、基本的に半導体装置1001の構成と同様であるため、その説明を繰り返さない。半導体装置1401は半導体装置1001と構成上は同一であるが、その製造方法において若干の相違がある。すなわち本実施の形態の半導体装置1401の製造方法においては、プリント基板11と回路部品21との間に挟まれる被載置部材としての接着剤34は、回路部品21のプリント基板11側すなわち下側の主表面上(他方の主表面上)に供給される。この点において本実施の形態の半導体装置1401の製造方法は、プリント基板11に接着剤34が供給される半導体装置1001の製造方法と異なるが、他の点においては基本的に半導体装置1001の製造方法と同様である。

0186

なお接着剤34は、図81および図82においては、実施の形態10の半導体装置1001(図70参照)と同様に、回路部品21の特にモールド樹脂21Sの裏面上の4か所に、接着するように設けられる。しかしたとえば図81の上側の1対の接着剤34の位置、およびモールド樹脂21Sの裏面上の図81の対称線である直線L1上の位置の合計3か所のみに、接着剤34が供給されてもよい。つまりこの場合、接着剤34は、たとえば半導体装置502におけるシンボル印刷マーク15(図34参照)と同様に、回路部品21の互いに隣り合う1対の隅部のそれぞれ、および当該1対の隅部の中間を通りそれらを結ぶ方向に交差する方向に延びる直線L1上の位置の合計3か所に配置される。

0187

図83および図84は、回路部品21に接着剤34を供給する工程を示している。図83を参照して、当該工程においては、回路部品21を上下反転させ、プリント基板11に対向する裏面上の一部であるたとえばモールド樹脂21Sの表面上に、供給ノズル19から接着剤34が供給される。これにより図84に示すような態様となる。なお図83においては接着剤34はモールド樹脂21Sの裏面上に供給されているが、これに限らずたとえばヒートスプレッダ22の裏面上に供給されてもよい。この接着剤34が、プリント基板11のC面11a側の表面上に接着することにより実装され、半導体装置1401が形成される。

0188

その他、本実施の形態においても、接着剤34と接触する部分に対応するプリント基板11の部分にははんだが印刷されないようにメタルマスクが設計される。

0189

また本実施の形態においては、回路部品21の裏面上に接着剤34を塗布した後、その接着剤34が硬化する前に実装工程がなされることが求められる。

0190

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態10の作用効果に加え、以下の作用効果を有する。

0191

第一に、本実施の形態においては回路部品21に接着剤34が供給されるため、プリント基板11に接着剤34が供給される場合に比べて、接着剤34を供給可能な範囲を広げることができる。つまり回路部品21の裏面上の一部の領域であれば、基本的にどの領域に接着剤34が供給されたとしても、回路部品21をプリント基板11に対して正確に位置決めしたうえで実装することができる。したがって、接着剤34を供給すべき領域が狭いプリント基板11上に接着剤34が供給される場合に比べて、接着剤34の供給を容易に行なうことができる。

0192

第二に、仮にプリント基板11上に接着剤34が供給されれば、既にプリント基板11に印刷されたクリームはんだCRHと接着剤34との混合により、クリームはんだCRHの量が意図せず変化する可能性がある。これに対し本実施の形態においては回路部品21に接着剤34が供給されるため、そのような不具合が起こる可能性を低減することができる。したがって本実施の形態によればはんだ量の管理が容易になるとともに、メタルマスクの設計を容易にすることができる。

0193

実施の形態15.
図85は、本実施の形態の半導体装置を構成する回路部品をプリント基板側すなわち裏面側から見た平面態様を示している。図86はプリント基板に図85の回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図85図86を用いて説明する。

0194

図85図86を参照して、本実施の形態の半導体装置1501の構成は、基本的に半導体装置1101の構成と同様であるため、その説明を繰り返さない。半導体装置1501は半導体装置1101と構成上は同一であるが、その製造方法において若干の相違がある。すなわち本実施の形態の半導体装置1501の製造方法においては、プリント基板11と回路部品21との間に挟まれる被載置部材としての硬化性樹脂35は、回路部品21のプリント基板11側すなわち下側の主表面上(他方の主表面上)に供給される。この点において本実施の形態の半導体装置1501の製造方法は、プリント基板11に硬化性樹脂35が供給される半導体装置1101の製造方法と異なるが、他の点においては基本的に半導体装置1101の製造方法と同様である。

0195

図85および図86に示すように、硬化性樹脂35は、硬化前の流動性のもの、または既に硬化されたものが、図81および図82と同一位置である4か所に接着するように設けられる。ただし実施の形態14に記載の3か所と同一位置である3か所のみに硬化性樹脂35が供給された構成であってもよい。

0196

回路部品21に硬化性樹脂35を供給する工程は、基本的に図83および図84により説明可能であり、供給ノズル19から流動性の硬化性樹脂35が供給される。このように硬化性樹脂35が、プリント基板11のC面11a側の表面上に接着することにより実装され、半導体装置1501が形成される。ただし既に硬化された硬化性樹脂35が供給される場合には、供給ノズル19を用いずに硬化後の硬化性樹脂35が回路部品21の裏面上の一部であるモールド樹脂21Sの表面上などに供給される。

0197

いずれにせよ、本実施の形態においては、回路部品21の他方の主表面上に供給された硬化性樹脂35が硬化した後に実装工程が行なわれる。硬化性樹脂35の硬化方法は、硬化性樹脂35を構成する材質の反応基により変化する。すなわち当該反応基に応じて、加熱硬化紫外線硬化加湿硬化等の工程を、その処理が行われる環境等に応じて適宜組み合わせ適用することができる。

0198

言い換えれば本実施の形態においては、実施の形態14の接着剤34が硬化性樹脂35に置き換わっているのであり、それ以外については基本的に実施の形態14と同様である。このため実施の形態14と同様の点についてはその説明を繰り返さない。また本実施の形態の作用効果も基本的に実施の形態14の作用効果と同様である。

0199

実施の形態16.
図87は、本実施の形態の半導体装置を構成する回路部品をプリント基板側すなわち裏面側から見た平面態様を示している。図88はプリント基板に図85の回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図87図88を用いて説明する。

0200

図87図88を参照して、本実施の形態の半導体装置1601においては、回路部品21のプリント基板11側すなわち下側の主表面上(他方の主表面上)に、被載置部材としての凸部37が形成されている。すなわち本実施の形態の製造方法においては上記の位置に凸部37を形成する工程をさらに備えている。

0201

凸部37は、図87および図88においては、たとえば実施の形態14の半導体装置1401における接着剤34と同様の位置に形成される。すなわち回路部品21の特にモールド樹脂21Sの裏面上の4か所または3か所に設けられる。モールド樹脂21Sは回路部品21のモールド樹脂21Sの裏面から突起するように形成されており、モールド樹脂21Sと一体となっている。この場合、凸部37はモールド樹脂21Sと同一の材料により形成される。したがって厳密には、半導体装置1601において回路部品21は凸部37に載置されると言えない。しかし凸部37は実施の形態14の接着剤34などと同様の役割を有することから、ここでは凸部37を被載置部材と考え、半導体装置1601において回路部品21が凸部37上に載置されると考えることにする。

0202

以上のように回路部品21に凸部37を形成する工程について、図89を用いて説明する。図89は、本実施の形態の半導体装置の製造工程のうち、特に実装される直前の回路部品の加工工程である回路部品への凸部37の形成工程を示している。

0203

図89の第1図を参照して、本実施の形態においては、上記の他の実施の形態と同様にモールド樹脂21S、ヒートスプレッダ22、電極23、半導体チップ51などを有する回路部品21が準備される。なおこの時点で電極23は屈曲されていなくてもよい。これがモールド下金型41とモールド上金型42との間に挟まれるように、当該金型にセットされる。モールド下金型41にはその内壁面の一部に凸部形成部43が形成されている。凸部形成部43は内壁面においてそこから深さ方向に向けて突起した凹形状を有している。

0204

図89の第2図を参照して、モールド下金型41とモールド上金型42とが嵌合するよう閉じられ、金型内にモールド樹脂21Sを形成するための流動性の樹脂が供給される。この樹脂で金型内が充填されることにより、図89の第3図に示すように突起状の凸部37が形成されたモールド樹脂21Sが形成される。図89の第4図を参照して、以後適宜、電極23などに対して曲げ加工がなされる。

0205

図90を参照して、図89の工程により形成された凸部37を有するモールド樹脂21Sを含む回路部品21が、実施の形態1の図10図11に示すリフロー工程により、あらかじめはんだ印刷されたプリント基板11に実装される。これにより、凸部37はプリント基板11のC面11a側の表面に接触する態様となる。

0206

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態における被載置部材としての凸部37は、基本的に実施の形態14の接着剤34、および実施の形態15の硬化性樹脂35と同様の位置に配置され、同様の役割を有する。したがって本実施の形態においては実施の形態14と同様に、凸部37により回路部品21のプリント基板11に対する実装高さが決定されるとともに、サーマルバイア12周囲のレジスト14によりサーマルバイア12内へのはんだの流入を抑制することができる。また回路部品21に凸部37が形成されるため、プリント基板11上に接着剤34を供給する場合などに比べて、被載置部材を容易に形成することができ、プリント基板11に印刷されるはんだ量の管理及びメタルマスクの設計を容易にすることができる。

0207

またたとえば実施の形態14においては、接着剤34を回路部品21に塗布してから接着剤34が硬化するまでの間に回路部品21をプリント基板11に実装することが求められる。このため接着剤34の塗布工程から回路部品21の実装工程を行なうまでの時間に制限を有することになる。しかし本実施の形態においては、モールド樹脂21Sが部分的に突起した凸部37が形成されるだけであるため、これを形成してから回路部品21をプリント基板11に実装するまでの時間の長さに制約はない。この意味で工程の時間管理単純化させることができる。

0208

さらに本実施の形態においては、モールド樹脂21Sが部分的に突起した凸部37が形成される。このため接着剤34を回路部品21に塗布供給する場合のような供給位置の精密制御が不要となり、工程を簡略化させることができる。

0209

実施の形態17.
図91は、本実施の形態の半導体装置を構成する回路部品をプリント基板側すなわち裏面側から見た平面態様の第1例を示している。図92はプリント基板に図91の回路部品が実装された後の半導体装置全体の平面態様を示している。図93は、本実施の形態の半導体装置を構成する回路部品をプリント基板側すなわち裏面側から見た平面態様の第2例を示している。まず本実施の形態の半導体装置の構成を図91図93を用いて説明する。

0210

図91および図92を参照して、本実施の形態の半導体装置1701の構成は、基本的に半導体装置1201の構成と同様であるため、同一の構成要素については同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態の半導体装置1701の製造方法においては、プリント基板11と回路部品21との間に挟まれる被載置部材としての樹脂シート36は、回路部品21のプリント基板11側すなわち下側の主表面上(他方の主表面上)に貼り付けられる。この点において本実施の形態の半導体装置1701の製造方法は、プリント基板11上に樹脂シート36が貼り付けられる半導体装置1201の製造方法と異なるが、他の点においては半導体装置1201の製造方法と同様である。

0211

なお本実施の形態において回路部品21の裏面側に貼り付けられる樹脂シート36は、図91のように(図73と同様の)サーマルバイア12の平面視における左、右および下の三方を囲むように延びる平面形状であってもよい。あるいは本実施の形態の樹脂シート36は、図93のように(図75と同様の)サーマルバイア12の平面視における左および右の二方を囲むように延びる平面形状であってもよい。

0212

たとえば図92の半導体装置1701の構成は、基本的に図74の半導体装置1201の構成と同様である。しかし半導体装置1201においてはプリント基板11上に樹脂シート36が貼り付けられるため、プリント基板11のサイズに合わせたサイズを有する樹脂シート36が貼り付けられる。これに対して半導体装置1701においては回路部品21に樹脂シート36が貼り付けられるため、回路部品21のサイズに合わせたサイズを有する樹脂シート36が貼り付けられる。したがって両者間では樹脂シート36の大きさ(特にプリント基板11、回路部品21との大小関係)が異なる場合がある。図93の樹脂シート36が貼り付けられた回路部品21により形成された半導体装置についても同様であり、その樹脂シート36とプリント基板11、回路部品21との大小関係において、図76の半導体装置1202とは異なる場合がある。これにより本実施の形態においては、たとえば実施の形態12に比べて樹脂シート36を小さくすることができ、樹脂シート36の材料費を低減できる場合がある。

0213

言い換えれば本実施の形態の樹脂シート36は、実施の形態14〜16の接着剤34、硬化性樹脂35、凸部37と同様の役割を有するものである。このため本実施の形態の作用効果は実施の形態16に述べた作用効果と同様である。樹脂シート36も凸部37と同様に(接着剤34とは異なり)、いったん形成されればそれが硬化されるなど変形することはない。したがって樹脂シート36の回路部品21裏面への貼り付け後、回路部品21の実装工程までの時間の制約を排除することができる。この意味で本実施の形態も実施の形態16と同様に、工程の時間管理を単純化させることができる。

0214

以上に述べた各実施の形態(に含まれる各例)に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。たとえば実施の形態10,11,12における接着剤34、硬化性樹脂35、樹脂シート36は、シンボル印刷マーク15を有する実施の形態1〜7の半導体装置に適用されてもよい。

0215

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

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