JP2001044332A - 半導体装置 - Google Patents
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- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
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- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来から放熱板及び支持板として使用されて
きた金属板よりも軽量化され、且つ放熱板及び支持板と
しての機能を併せ奏し得る板状体を具備する半導体装置
を提供する。 【解決手段】 放熱板１０の一面側に背面が接合され
た、放熱板１０よりも小面積の半導体素子１２と、基板
の一面側に形成された導体パターン２２、２２・・の一
端部に電気的に接続されたはんだボール２６，２６・・
が基板の他面側に形成されて成るフレキシブル基板１８
とが、導体パターン２２、２２・・の他端部に半導体素
子１２の表面に形成された電極端子１６、１６・・が電
気的に接続されるように接合されて成る半導体装置であ
って、該フレキシブル基板１８に形成されたはんだボー
ル２６，２６・・が、フレキシブル基板１８の外周縁と
半導体素子１２の外周縁との間に配設され、且つ放熱板
１０が、炭素繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成
された板状体であることを特徴とする。
きた金属板よりも軽量化され、且つ放熱板及び支持板と
しての機能を併せ奏し得る板状体を具備する半導体装置
を提供する。 【解決手段】 放熱板１０の一面側に背面が接合され
た、放熱板１０よりも小面積の半導体素子１２と、基板
の一面側に形成された導体パターン２２、２２・・の一
端部に電気的に接続されたはんだボール２６，２６・・
が基板の他面側に形成されて成るフレキシブル基板１８
とが、導体パターン２２、２２・・の他端部に半導体素
子１２の表面に形成された電極端子１６、１６・・が電
気的に接続されるように接合されて成る半導体装置であ
って、該フレキシブル基板１８に形成されたはんだボー
ル２６，２６・・が、フレキシブル基板１８の外周縁と
半導体素子１２の外周縁との間に配設され、且つ放熱板
１０が、炭素繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成
された板状体であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
更に詳細には搭載された半導体素子の一面側に放熱板が
接合されて成る半導体装置に関する。
更に詳細には搭載された半導体素子の一面側に放熱板が
接合されて成る半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置には、図９に示すＢＧＡ(Bal
l Grid Array) タイプの半導体装置がある。図９に示す
半導体装置は、銅又はアルミニウム等の熱伝導率の高い
金属から成る金属板１００の一面側に、半導体素子１０
２の背面が接着剤層１０３によって接着されている。こ
の半導体素子１０２の接着面に対して反対面となる表面
に形成された電極端子１０４、１０４・・は、フレキシ
ブル回路基板１０６に形成された導体パターン１０８、
１０８・・の一端部とフリップチップボンディングされ
ている。かかるフレキシブル回路基板１０６は、ポリイ
ミド樹脂等の電気絶縁性樹脂から成る可撓性を呈する樹
脂フィルム１１０の一面側に形成された導体パターン１
０８の一端部が底面に露出するように、樹脂フィルム１
１０に形成されたスルーホール１１１によって、導体パ
ターン１０８の一端部と電気的に接続された外部接続端
子としてのはんだボール１１２が、樹脂フィルム１１０
の他面側に突出して形成されているものである。このフ
レキシブル回路基板１０６と、金属板１００及び半導体
素子１０２とは、接着剤層１１２によって接合されてい
る。
l Grid Array) タイプの半導体装置がある。図９に示す
半導体装置は、銅又はアルミニウム等の熱伝導率の高い
金属から成る金属板１００の一面側に、半導体素子１０
２の背面が接着剤層１０３によって接着されている。こ
の半導体素子１０２の接着面に対して反対面となる表面
に形成された電極端子１０４、１０４・・は、フレキシ
ブル回路基板１０６に形成された導体パターン１０８、
１０８・・の一端部とフリップチップボンディングされ
ている。かかるフレキシブル回路基板１０６は、ポリイ
ミド樹脂等の電気絶縁性樹脂から成る可撓性を呈する樹
脂フィルム１１０の一面側に形成された導体パターン１
０８の一端部が底面に露出するように、樹脂フィルム１
１０に形成されたスルーホール１１１によって、導体パ
ターン１０８の一端部と電気的に接続された外部接続端
子としてのはんだボール１１２が、樹脂フィルム１１０
の他面側に突出して形成されているものである。このフ
レキシブル回路基板１０６と、金属板１００及び半導体
素子１０２とは、接着剤層１１２によって接合されてい
る。
【０００３】かかる図９に示す半導体装置では、搭載さ
れた半導体素子１０２よりも金属板１００の面積が広
く、且つフレキシブル回路基板１０６に設けられたはん
だボール１１２、１１２・・は、半導体素子１０２の外
周縁と金属体１００の外周縁との間に位置しており、半
導体素子１０２の電極端子１０４、１０４・・の各々と
はんだボール１１２、１１２・・の各々とを電気的に接
続する導体パターン１０８、１０８・・は、接着剤層１
１２を介して金属板１００に接合されている。このた
め、金属板１００は、放熱板としての機能と、フレキシ
ブル回路基板１０６を支持する機能、換言すれば、はん
だボール１１２、１１２・・及び導体パターン１０８、
１０８・・を間接的に支持する支持板としての機能とを
併せ奏する。
れた半導体素子１０２よりも金属板１００の面積が広
く、且つフレキシブル回路基板１０６に設けられたはん
だボール１１２、１１２・・は、半導体素子１０２の外
周縁と金属体１００の外周縁との間に位置しており、半
導体素子１０２の電極端子１０４、１０４・・の各々と
はんだボール１１２、１１２・・の各々とを電気的に接
続する導体パターン１０８、１０８・・は、接着剤層１
１２を介して金属板１００に接合されている。このた
め、金属板１００は、放熱板としての機能と、フレキシ
ブル回路基板１０６を支持する機能、換言すれば、はん
だボール１１２、１１２・・及び導体パターン１０８、
１０８・・を間接的に支持する支持板としての機能とを
併せ奏する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図９に示す半導体装置
によれば、従来のＢＧＡタイプの半導体装置に比較して
低コストで且つ導体パターンの微細化等に対応すること
が可能である。ところで、半導体装置においては、その
軽量化の要請が強く、半導体素子１０２の薄層化が進行
しており、近年では厚さ１００μｍ以下の半導体素子が
得られるようになってきた。しかし、図９に示す半導体
装置では、フレキシブル回路基板１０６に設けられた外
部接続端子としてのはんだボール１１２、１１２・・
は、半導体素子１０２の外周縁と金属板１００の外周縁
との間に位置しているため、前述した様に、金属板１０
０は、放熱板及び支持板としての役割が要求される。一
方、金属板１００は、薄層化するに従って強度が低下し
て支持板としての機能が低下するため、金属板１００の
厚さは、半導体素子１０２よりも厚い２００〜５００μ
ｍ程度が限界であった。また、半導体素子の薄層化程度
も限界に到達しつつあり、従来の半導体素子の薄層化に
よる半導体装置の軽量化には限界が到達しつつある。こ
のため、半導体装置の更なる軽量化には、従来の金属板
に代わって放熱板及び支持板としての機能を併せて奏
し、且つ金属板よりも軽量で且つ薄層化し得る板状体を
具備する半導体装置によって可能となる。そこで、本発
明の課題は、従来から放熱板及び支持板として使用され
てきた金属板よりも軽量化され、且つ放熱板及び支持板
としての機能を併せ奏し得る板状体を具備する半導体装
置を提供することにある。
によれば、従来のＢＧＡタイプの半導体装置に比較して
低コストで且つ導体パターンの微細化等に対応すること
が可能である。ところで、半導体装置においては、その
軽量化の要請が強く、半導体素子１０２の薄層化が進行
しており、近年では厚さ１００μｍ以下の半導体素子が
得られるようになってきた。しかし、図９に示す半導体
装置では、フレキシブル回路基板１０６に設けられた外
部接続端子としてのはんだボール１１２、１１２・・
は、半導体素子１０２の外周縁と金属板１００の外周縁
との間に位置しているため、前述した様に、金属板１０
０は、放熱板及び支持板としての役割が要求される。一
方、金属板１００は、薄層化するに従って強度が低下し
て支持板としての機能が低下するため、金属板１００の
厚さは、半導体素子１０２よりも厚い２００〜５００μ
ｍ程度が限界であった。また、半導体素子の薄層化程度
も限界に到達しつつあり、従来の半導体素子の薄層化に
よる半導体装置の軽量化には限界が到達しつつある。こ
のため、半導体装置の更なる軽量化には、従来の金属板
に代わって放熱板及び支持板としての機能を併せて奏
し、且つ金属板よりも軽量で且つ薄層化し得る板状体を
具備する半導体装置によって可能となる。そこで、本発
明の課題は、従来から放熱板及び支持板として使用され
てきた金属板よりも軽量化され、且つ放熱板及び支持板
としての機能を併せ奏し得る板状体を具備する半導体装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく検討を重ねた結果、炭素繊維から成る布帛に
樹脂が含浸されて形成された板状体は、従来の金属板よ
りも軽量であって、放熱板及び支持板として使用できる
こと、及び薄層化しても充分な強度を呈し得ることを知
り、本発明に到達した。すなわち、本発明は、放熱板の
一面側に背面が接合された、前記放熱板よりも小面積の
半導体素子と、基板の一面側に形成された導体パターン
の一端部が底面に露出するように前記基板に形成された
スルーホールによって前記導体パターンの一端部と電気
的に接続された外部接続端子が、前記基板の他面側に突
出して形成されて成る配線基板とが、前記導体パターン
の他端部に半導体素子の表面に形成された電極端子が電
気的に接続されるように接合されて成る半導体装置であ
って、該配線基板に形成された外部接続端子が、前記配
線基板の外周縁と半導体素子の外周縁との間に配設さ
れ、且つ前記放熱板が、炭素繊維から成る布帛に樹脂が
含浸されて形成された板状体であることを特徴とする半
導体装置にある。
解決すべく検討を重ねた結果、炭素繊維から成る布帛に
樹脂が含浸されて形成された板状体は、従来の金属板よ
りも軽量であって、放熱板及び支持板として使用できる
こと、及び薄層化しても充分な強度を呈し得ることを知
り、本発明に到達した。すなわち、本発明は、放熱板の
一面側に背面が接合された、前記放熱板よりも小面積の
半導体素子と、基板の一面側に形成された導体パターン
の一端部が底面に露出するように前記基板に形成された
スルーホールによって前記導体パターンの一端部と電気
的に接続された外部接続端子が、前記基板の他面側に突
出して形成されて成る配線基板とが、前記導体パターン
の他端部に半導体素子の表面に形成された電極端子が電
気的に接続されるように接合されて成る半導体装置であ
って、該配線基板に形成された外部接続端子が、前記配
線基板の外周縁と半導体素子の外周縁との間に配設さ
れ、且つ前記放熱板が、炭素繊維から成る布帛に樹脂が
含浸されて形成された板状体であることを特徴とする半
導体装置にある。
【０００６】かかる本発明において、配線基板として、
可撓性を呈する樹脂フィルムから成る基板であって、導
体パターンの他端部と半導体素子の電極端子とがフリッ
プチップボンディングによって電気的に接続されている
配線基板を用いることによって、半導体装置を更に軽量
化することができる。この炭素繊維として、長繊維状の
フィラメントを用いること、特に布帛として、炭素繊維
から成る複数本のフィラメントが引き揃えられたフィラ
メント糸から成る織布を用いることによって、布帛に含
浸する樹脂量を可及的に少量にできる。更に、炭素繊維
の切断面を樹脂によって覆うことによって、切断面から
の炭素粒子の発生を防止できる。ここで、放熱板を、炭
素繊維から成る一枚の織布に樹脂に含浸して形成した板
状体とすることによって、薄く且つ高強度の放熱板とす
ることができる。また、放熱板として、炭素繊維から成
る複数枚の織布が積層され且つ樹脂が含浸されて形成さ
れた樹脂含浸体を、前記織布に対して直角方向に切断し
て形成した板状体であって、前記板状体の切断面が樹脂
によって被覆されている放熱体を用いることによって、
放熱板の厚み方向に炭素繊維から成るフィラメント糸を
配設できる。
可撓性を呈する樹脂フィルムから成る基板であって、導
体パターンの他端部と半導体素子の電極端子とがフリッ
プチップボンディングによって電気的に接続されている
配線基板を用いることによって、半導体装置を更に軽量
化することができる。この炭素繊維として、長繊維状の
フィラメントを用いること、特に布帛として、炭素繊維
から成る複数本のフィラメントが引き揃えられたフィラ
メント糸から成る織布を用いることによって、布帛に含
浸する樹脂量を可及的に少量にできる。更に、炭素繊維
の切断面を樹脂によって覆うことによって、切断面から
の炭素粒子の発生を防止できる。ここで、放熱板を、炭
素繊維から成る一枚の織布に樹脂に含浸して形成した板
状体とすることによって、薄く且つ高強度の放熱板とす
ることができる。また、放熱板として、炭素繊維から成
る複数枚の織布が積層され且つ樹脂が含浸されて形成さ
れた樹脂含浸体を、前記織布に対して直角方向に切断し
て形成した板状体であって、前記板状体の切断面が樹脂
によって被覆されている放熱体を用いることによって、
放熱板の厚み方向に炭素繊維から成るフィラメント糸を
配設できる。
【０００７】本発明に係る半導体装置においては、放熱
板よりも小面積の半導体素子が搭載されている。つま
り、半導体素子よりも広い面積であって、炭素繊維から
成る布帛に樹脂が含浸されて形成された板状体を放熱板
として使用する。かかる板状体を形成する炭素繊維は、
炭素分子鎖が繊維の長軸方向に配向されており、金属と
同程度以上の高熱伝導率を示す。しかも、板状体は、金
属よりも軽量の炭素繊維から成る布帛によって補強され
ているため、１００μｍ以下の厚さに板状体を薄くして
も、その強度を充分保持できる。この様に、炭素繊維か
ら成る布帛に樹脂が含浸されて形成された板状体は、従
来、放熱板として使用されていた金属板に比較して、軽
量で且つ薄層化できると共に、良好な伝熱性を呈する。
その結果、かかる板状体を放熱板に用いた半導体装置
は、金属板を放熱板として用いる従来の半導体装置に比
較して、軽量で且つ薄層とすることができる。
板よりも小面積の半導体素子が搭載されている。つま
り、半導体素子よりも広い面積であって、炭素繊維から
成る布帛に樹脂が含浸されて形成された板状体を放熱板
として使用する。かかる板状体を形成する炭素繊維は、
炭素分子鎖が繊維の長軸方向に配向されており、金属と
同程度以上の高熱伝導率を示す。しかも、板状体は、金
属よりも軽量の炭素繊維から成る布帛によって補強され
ているため、１００μｍ以下の厚さに板状体を薄くして
も、その強度を充分保持できる。この様に、炭素繊維か
ら成る布帛に樹脂が含浸されて形成された板状体は、従
来、放熱板として使用されていた金属板に比較して、軽
量で且つ薄層化できると共に、良好な伝熱性を呈する。
その結果、かかる板状体を放熱板に用いた半導体装置
は、金属板を放熱板として用いる従来の半導体装置に比
較して、軽量で且つ薄層とすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導体装置の一例を
図１に示す。図１に示す半導体装置は、放熱板１０の一
面側に半導体素子１２の背面が接着剤層１４によって接
着されている。この半導体素子１２の背面に対して反対
面となる表面に形成された電極端子１６、１６・・は、
フレキシブル回路基板１８に形成された導体パターン２
０、２０・・の一端部に電気的に接続されている。かか
るフレキシブル回路基板１８は、ポリイミド樹脂等の電
気絶縁性樹脂から成る可撓性を呈する樹脂フィルム２０
の一面側に、導体パターン２２，２２・・が形成され、
導体パターン２２の一端部が底面に露出するように樹脂
フィルム２０に形成されたスルーホール２１によって導
体パターン２２の一端部と電気的に接続された外部接続
端子としてのはんだボール２６が、樹脂フィルム２０の
他面側に突出して形成されているものである。このフレ
キシブル回路基板１８に形成された導体パターン２２の
他端部には、半導体素子１０の表面に、アレイ状に配列
され或いは半導体素子１０の表面外周縁に沿って配列さ
れた電極端子１６，１６・・が、フリップボンディング
されている。かかるフレキシブル回路基板１８と放熱板
１０及び半導体素子１２とは、ポリイミド系、エポキシ
系、又はシリコーン系の接着剤層２４によって接合され
ている。また、はんだボール２６、２６・・は、半導体
素子１２の外周縁と放熱板１０の外周縁との間に形成さ
れた、導体パターン２２の一端部が底面に露出するよう
に樹脂フィルム２０に形成されたスルーホール２１に、
Sn-Al系、Sn−Ag系、Sn-Pb系 から成るはんだペースト
を所定箇所に所定厚さで印刷した後、リフローして形成
したものである。この様に、はんだボール２６、２６・
・及び導体パターン２０、２０・・が形成されたフレキ
シブル回路基板１８は、半導体素子１２よりも広い面積
に形成された放熱板２０に接着剤層２４によって接合さ
れて支持されている。従って、放熱板２０は、フレキシ
ブル回路基板１８の支持板、換言すればはんだボール２
６、２６・・及び導体パターン２０、２０・・の支持板
としての役割も奏している。
図１に示す。図１に示す半導体装置は、放熱板１０の一
面側に半導体素子１２の背面が接着剤層１４によって接
着されている。この半導体素子１２の背面に対して反対
面となる表面に形成された電極端子１６、１６・・は、
フレキシブル回路基板１８に形成された導体パターン２
０、２０・・の一端部に電気的に接続されている。かか
るフレキシブル回路基板１８は、ポリイミド樹脂等の電
気絶縁性樹脂から成る可撓性を呈する樹脂フィルム２０
の一面側に、導体パターン２２，２２・・が形成され、
導体パターン２２の一端部が底面に露出するように樹脂
フィルム２０に形成されたスルーホール２１によって導
体パターン２２の一端部と電気的に接続された外部接続
端子としてのはんだボール２６が、樹脂フィルム２０の
他面側に突出して形成されているものである。このフレ
キシブル回路基板１８に形成された導体パターン２２の
他端部には、半導体素子１０の表面に、アレイ状に配列
され或いは半導体素子１０の表面外周縁に沿って配列さ
れた電極端子１６，１６・・が、フリップボンディング
されている。かかるフレキシブル回路基板１８と放熱板
１０及び半導体素子１２とは、ポリイミド系、エポキシ
系、又はシリコーン系の接着剤層２４によって接合され
ている。また、はんだボール２６、２６・・は、半導体
素子１２の外周縁と放熱板１０の外周縁との間に形成さ
れた、導体パターン２２の一端部が底面に露出するよう
に樹脂フィルム２０に形成されたスルーホール２１に、
Sn-Al系、Sn−Ag系、Sn-Pb系 から成るはんだペースト
を所定箇所に所定厚さで印刷した後、リフローして形成
したものである。この様に、はんだボール２６、２６・
・及び導体パターン２０、２０・・が形成されたフレキ
シブル回路基板１８は、半導体素子１２よりも広い面積
に形成された放熱板２０に接着剤層２４によって接合さ
れて支持されている。従って、放熱板２０は、フレキシ
ブル回路基板１８の支持板、換言すればはんだボール２
６、２６・・及び導体パターン２０、２０・・の支持板
としての役割も奏している。
【０００９】図１に示す半導体装置の放熱板１０として
は、炭素繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成され
た板状体が用いられる。この板状体１０ａの部分断面図
を図２に示す。板状体１０ａを形成する布帛は、炭素繊
維から成る複数本のフィラメント（長繊維）によって形
成されたフィラメント糸２８、２８・・を用いて製織さ
れた一枚の織物である。この織物の一例を図３に示す。
図３に示す織物１０ｂには、樹脂３０が含浸されてフィ
ラメント糸２８、２８・・が一体化されている。この樹
脂３０としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を好ま
しく使用でき、樹脂３０の含浸量は、経糸に用いられた
フィラメント糸２８、２８・・と、緯糸に用いられたフ
ィラメント糸２８、２８・・との交点が樹脂によって固
着される程度でよく、可及的に少量とすることが好まし
い。一般的に樹脂の伝熱性は金属や炭素繊維に比較して
劣るため、樹脂の含浸量が多い場合には、得られた板状
体１０ａの伝熱性が低下し易い傾向がある。かかる織物
１０ａを形成するフィラメント糸２８は、炭素繊維から
成る複数本のフィラメント（フィラメント径１０μｍ）
が集束されており、フィラメント糸２８を構成する全フ
ィラメントを樹脂３０によって固着することは要しな
い。この集束は、複数本のフィラメントが引き揃えられ
たフィラメント糸に、数十回から数百回／ｍ程度の撚り
を加えることによって施すことができる。
は、炭素繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成され
た板状体が用いられる。この板状体１０ａの部分断面図
を図２に示す。板状体１０ａを形成する布帛は、炭素繊
維から成る複数本のフィラメント（長繊維）によって形
成されたフィラメント糸２８、２８・・を用いて製織さ
れた一枚の織物である。この織物の一例を図３に示す。
図３に示す織物１０ｂには、樹脂３０が含浸されてフィ
ラメント糸２８、２８・・が一体化されている。この樹
脂３０としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を好ま
しく使用でき、樹脂３０の含浸量は、経糸に用いられた
フィラメント糸２８、２８・・と、緯糸に用いられたフ
ィラメント糸２８、２８・・との交点が樹脂によって固
着される程度でよく、可及的に少量とすることが好まし
い。一般的に樹脂の伝熱性は金属や炭素繊維に比較して
劣るため、樹脂の含浸量が多い場合には、得られた板状
体１０ａの伝熱性が低下し易い傾向がある。かかる織物
１０ａを形成するフィラメント糸２８は、炭素繊維から
成る複数本のフィラメント（フィラメント径１０μｍ）
が集束されており、フィラメント糸２８を構成する全フ
ィラメントを樹脂３０によって固着することは要しな
い。この集束は、複数本のフィラメントが引き揃えられ
たフィラメント糸に、数十回から数百回／ｍ程度の撚り
を加えることによって施すことができる。
【００１０】板状体１０ａでは、フィラメント糸２８の
切断面（フィラメント糸２８を構成するフィラメントの
切断面）は、図２に示す様に、樹脂３０によって覆われ
ていることが好ましい。フィラメント糸２８の切断面が
露出していると、構成するフィラメントの切断面から炭
素粉が発生し易い傾向にあるからである。ところで、炭
素繊維としてのフィラメントでは、その長手方向に炭素
分子鎖が配向しているため、摩擦等によってフィラメン
トの側面を形成する炭素が剥離されることに因る炭素粉
が発生することはない。このため、フィラメント糸２８
の切断面を除くフィラメント側面が樹脂３０から露出す
る程度に、織物１０ｂに含浸させる樹脂３０の含浸量を
可及的に少なくできる。本発明で用いるフィラメント糸
２８は、ポリアクリルニトリルから得られたＰＡＮ系炭
素繊維から成るフィラメント糸であってもよく、石油蒸
留残渣等のピッチから得られたピッチ系炭素繊維から成
るフィラメント糸であってもよい。また、織物１０ｂに
代えて短繊維状の炭素繊維によって形成された不織布を
用いてもよい。但し、不織布では、短繊維状の炭素繊維
同士を樹脂によって固着して一枚の布状とするため、フ
ィラメント糸２８から成る織物１０ｂに用いる樹脂量に
比較して、樹脂量が多くなる傾向にある。
切断面（フィラメント糸２８を構成するフィラメントの
切断面）は、図２に示す様に、樹脂３０によって覆われ
ていることが好ましい。フィラメント糸２８の切断面が
露出していると、構成するフィラメントの切断面から炭
素粉が発生し易い傾向にあるからである。ところで、炭
素繊維としてのフィラメントでは、その長手方向に炭素
分子鎖が配向しているため、摩擦等によってフィラメン
トの側面を形成する炭素が剥離されることに因る炭素粉
が発生することはない。このため、フィラメント糸２８
の切断面を除くフィラメント側面が樹脂３０から露出す
る程度に、織物１０ｂに含浸させる樹脂３０の含浸量を
可及的に少なくできる。本発明で用いるフィラメント糸
２８は、ポリアクリルニトリルから得られたＰＡＮ系炭
素繊維から成るフィラメント糸であってもよく、石油蒸
留残渣等のピッチから得られたピッチ系炭素繊維から成
るフィラメント糸であってもよい。また、織物１０ｂに
代えて短繊維状の炭素繊維によって形成された不織布を
用いてもよい。但し、不織布では、短繊維状の炭素繊維
同士を樹脂によって固着して一枚の布状とするため、フ
ィラメント糸２８から成る織物１０ｂに用いる樹脂量に
比較して、樹脂量が多くなる傾向にある。
【００１１】本発明において用いる炭素繊維としては、
その断面形状を任意の形状とすることができ、例えば丸
断面、三角断面、偏平断面等の炭素繊維であってもよ
い。更に、かかる断面形状の炭素繊維が、中実繊維であ
ってもよく、中空繊維であってもよい。また、炭素繊維
として、フィラメント糸２８を構成するフィラメントよ
りも太いモノフィラメントを用いた織物であってもよ
い。この様に、モノフィラメントから成る織物では、隣
接するモノフィラメント同士が互いに接触するように織
られていることが好ましい。尚、織物１０ｂの織組織と
しては、従来から知られている織物組織、例えば平織物
組織、綾織物組織、朱子織物組織等の任意の織組織を採
用できる。
その断面形状を任意の形状とすることができ、例えば丸
断面、三角断面、偏平断面等の炭素繊維であってもよ
い。更に、かかる断面形状の炭素繊維が、中実繊維であ
ってもよく、中空繊維であってもよい。また、炭素繊維
として、フィラメント糸２８を構成するフィラメントよ
りも太いモノフィラメントを用いた織物であってもよ
い。この様に、モノフィラメントから成る織物では、隣
接するモノフィラメント同士が互いに接触するように織
られていることが好ましい。尚、織物１０ｂの織組織と
しては、従来から知られている織物組織、例えば平織物
組織、綾織物組織、朱子織物組織等の任意の織組織を採
用できる。
【００１２】図３に示す織物１０ｂは、幅広の織物から
切断したものである。かかる織物１０ｂは、その緯糸と
経糸との交点及び隣接するフィラメント糸２８同士が固
着されておらず強度的に放熱板１０として使用できな
い。更に、フィラメント糸２８の切断面（フィラメント
糸２８を構成するフィラメントの切断面）が露出してお
り、切断面から炭素粉が発生し易い。このため、織物１
０ｂを、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る樹脂液
中に浸漬し、織物１０ｂに樹脂３０を含浸させることに
よって、織物１０ｂの緯糸と経糸との交点及び隣接する
フィラメント糸２８同士を固着すると共に、フィラメン
ト糸２０の切断面を樹脂３０によって被覆する。かかる
樹脂３０の織物１０ｂへの含浸量は、織物１０ｂの樹脂
液中への浸漬時間等によって調整できる。次いで、織物
１０ｂに含浸され且つフィラメント糸２０の切断面を被
覆する樹脂３０を硬化させるべく、織物１０ｂを所定温
度でキュアすることによって、図２に示す板状体１０ａ
を得ることができる。ここで、幅広の織物をエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂から成る樹脂液中に浸漬し硬化させ
た後、織物を切断して所定面積の織物１０ｂを得た場
合、フィラメント糸２０の切断面を樹脂で被覆する工程
を必要とする。
切断したものである。かかる織物１０ｂは、その緯糸と
経糸との交点及び隣接するフィラメント糸２８同士が固
着されておらず強度的に放熱板１０として使用できな
い。更に、フィラメント糸２８の切断面（フィラメント
糸２８を構成するフィラメントの切断面）が露出してお
り、切断面から炭素粉が発生し易い。このため、織物１
０ｂを、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る樹脂液
中に浸漬し、織物１０ｂに樹脂３０を含浸させることに
よって、織物１０ｂの緯糸と経糸との交点及び隣接する
フィラメント糸２８同士を固着すると共に、フィラメン
ト糸２０の切断面を樹脂３０によって被覆する。かかる
樹脂３０の織物１０ｂへの含浸量は、織物１０ｂの樹脂
液中への浸漬時間等によって調整できる。次いで、織物
１０ｂに含浸され且つフィラメント糸２０の切断面を被
覆する樹脂３０を硬化させるべく、織物１０ｂを所定温
度でキュアすることによって、図２に示す板状体１０ａ
を得ることができる。ここで、幅広の織物をエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂から成る樹脂液中に浸漬し硬化させ
た後、織物を切断して所定面積の織物１０ｂを得た場
合、フィラメント糸２０の切断面を樹脂で被覆する工程
を必要とする。
【００１３】得られた板状体１０ａを用いて半導体装置
を製造するには、図４に示す様に、Sn-Al系、Sn−Ag
系、又はSn-Pb系 から成るはんだペーストを所定箇所に
所定厚さで印刷した後、リフローして形成したはんだボ
ール２６，２６・・が他面側に形成され、且つ一面側に
導体パターン２２，２２・・が形成されたフレキシブル
回路基板１８を用い、このフレキシブル回路基板１８の
一面側に形成された導体パターン２２，２２・・の他端
部と、半導体素子１２の電極端子１６、１６・・とをフ
リップチップボンディンによって電気的に接合する。更
に、板状体１０ａの一面側の所定個所に半導体素子１２
を接着する接着剤層１４及びフレキシブル回路基板１８
を接着する接着剤層２４を印刷等によって形成する。か
かる接着剤槽１４，２４は、半導体装置に用いられる接
着剤を使用することができるが、熱可塑性樹脂から成る
接着剤が好ましい。次いで、半導体素子１２が搭載され
たフレキシブル回路基板１８と、接着剤層１４、２４が
所定個所に形成された板状体１０ａとを圧着する。かか
る樹脂フィルム２０には、半導体素子１２の電極端子１
６、１６が一端部に接続された導体パターン２２、２２
・・の他端部の裏面側が底面を形成するスルーホール２
１，２１・・が形成されている。このスルーホール２
１，２１・・は、半導体素子１２が搭載される領域の外
方、つまり半導体素子１２の外周縁と樹脂フィルム２０
の外周縁との間に位置している。このため、かかるスル
ーホール２１，２１・・の個所に形成されたはんだボー
ル２６、２６・・も、半導体素子１２の外周縁と樹脂フ
ィルム２０の外周縁との間に位置している。
を製造するには、図４に示す様に、Sn-Al系、Sn−Ag
系、又はSn-Pb系 から成るはんだペーストを所定箇所に
所定厚さで印刷した後、リフローして形成したはんだボ
ール２６，２６・・が他面側に形成され、且つ一面側に
導体パターン２２，２２・・が形成されたフレキシブル
回路基板１８を用い、このフレキシブル回路基板１８の
一面側に形成された導体パターン２２，２２・・の他端
部と、半導体素子１２の電極端子１６、１６・・とをフ
リップチップボンディンによって電気的に接合する。更
に、板状体１０ａの一面側の所定個所に半導体素子１２
を接着する接着剤層１４及びフレキシブル回路基板１８
を接着する接着剤層２４を印刷等によって形成する。か
かる接着剤槽１４，２４は、半導体装置に用いられる接
着剤を使用することができるが、熱可塑性樹脂から成る
接着剤が好ましい。次いで、半導体素子１２が搭載され
たフレキシブル回路基板１８と、接着剤層１４、２４が
所定個所に形成された板状体１０ａとを圧着する。かか
る樹脂フィルム２０には、半導体素子１２の電極端子１
６、１６が一端部に接続された導体パターン２２、２２
・・の他端部の裏面側が底面を形成するスルーホール２
１，２１・・が形成されている。このスルーホール２
１，２１・・は、半導体素子１２が搭載される領域の外
方、つまり半導体素子１２の外周縁と樹脂フィルム２０
の外周縁との間に位置している。このため、かかるスル
ーホール２１，２１・・の個所に形成されたはんだボー
ル２６、２６・・も、半導体素子１２の外周縁と樹脂フ
ィルム２０の外周縁との間に位置している。
【００１４】得られた図１に示す半導体装置では、板状
体１０ａから成る放熱板１０は、半導体素子１２の放熱
板及びフレキシブル回路基板１８の支持板としての役割
を奏することができる。すなわち、放熱板１０を補強す
る織物１０ｂを形成する炭素繊維は、金属と同等以上の
熱伝導率を有する。このため、半導体素子１２で発生し
た熱は、放熱板１０を形成する炭素繊維によって素早く
伝熱されて放熱することができる。また、炭素繊維は、
従来、半導体装置の基板等に使用されてきたガラス繊維
に比較して、軽く且つ剛性に優れている。このため、従
来の銅板等の金属板を放熱板に用いる場合には不可能で
あった、放熱板１０の厚さを１００μｍ以下としても、
放熱板１０の強度を充分に保持できる。この様に、炭素
繊維によって補強された放熱板１０が、薄層化しても放
熱板と支持板との役割を奏することができる結果、半導
体装置の薄層化を図ることができるようになった。尚、
図４においては、接着剤層１４、２４を板状体１０ａの
所定個所に形成したが、板状体１０ａに含浸させた樹脂
が接着能を有する場合は、接着剤層１４、２４を板状体
１０ａの所定個所に形成することは要しない。
体１０ａから成る放熱板１０は、半導体素子１２の放熱
板及びフレキシブル回路基板１８の支持板としての役割
を奏することができる。すなわち、放熱板１０を補強す
る織物１０ｂを形成する炭素繊維は、金属と同等以上の
熱伝導率を有する。このため、半導体素子１２で発生し
た熱は、放熱板１０を形成する炭素繊維によって素早く
伝熱されて放熱することができる。また、炭素繊維は、
従来、半導体装置の基板等に使用されてきたガラス繊維
に比較して、軽く且つ剛性に優れている。このため、従
来の銅板等の金属板を放熱板に用いる場合には不可能で
あった、放熱板１０の厚さを１００μｍ以下としても、
放熱板１０の強度を充分に保持できる。この様に、炭素
繊維によって補強された放熱板１０が、薄層化しても放
熱板と支持板との役割を奏することができる結果、半導
体装置の薄層化を図ることができるようになった。尚、
図４においては、接着剤層１４、２４を板状体１０ａの
所定個所に形成したが、板状体１０ａに含浸させた樹脂
が接着能を有する場合は、接着剤層１４、２４を板状体
１０ａの所定個所に形成することは要しない。
【００１５】図２に示す板状体１０ａは、一枚の織物１
０ｂを使用して形成したが、図５に示す様に、複数枚の
織布１０ｂ、１０ｂ・・を積層して形成した積層体に、
樹脂３０を含浸した樹脂含浸体４０から形成した、図６
に示す板状体５０ａであってもよい。かかる板状体５０
ａは、図５に示す樹脂含浸体４０を、一点鎖線４２、４
２・・の箇所で織布１０ｂ、１０ｂ・・に対して直角方
向に切断して形成したものである。樹脂含浸体４０の切
断面では、織物１０ｂを形成するフィラメント糸２８、
２８・・の切断面が露出しており、切断面から炭素粉が
発生するおそれがある。このため、図６に示す板状体５
０ａでは、フィラメント糸２８、２８・・の切断面を覆
う樹脂層５２、５２を、樹脂含浸体４０の切断面に形成
している。この樹脂層５２、５２は、樹脂含浸体４０に
含浸された樹脂３０と同一樹脂であってもよい。
０ｂを使用して形成したが、図５に示す様に、複数枚の
織布１０ｂ、１０ｂ・・を積層して形成した積層体に、
樹脂３０を含浸した樹脂含浸体４０から形成した、図６
に示す板状体５０ａであってもよい。かかる板状体５０
ａは、図５に示す樹脂含浸体４０を、一点鎖線４２、４
２・・の箇所で織布１０ｂ、１０ｂ・・に対して直角方
向に切断して形成したものである。樹脂含浸体４０の切
断面では、織物１０ｂを形成するフィラメント糸２８、
２８・・の切断面が露出しており、切断面から炭素粉が
発生するおそれがある。このため、図６に示す板状体５
０ａでは、フィラメント糸２８、２８・・の切断面を覆
う樹脂層５２、５２を、樹脂含浸体４０の切断面に形成
している。この樹脂層５２、５２は、樹脂含浸体４０に
含浸された樹脂３０と同一樹脂であってもよい。
【００１６】図６に示す板状体５０ａは、板状体５０の
厚み方向にフィラメント糸２８を配設することができ、
板状体５０ａを図１に示す放熱板１０として使用するこ
とによって、放熱板１０の一面側の熱を、放熱板１０の
厚み方向に配設された炭素繊維から成るフィラメント糸
２８によって迅速に放熱板１０の他面側に伝熱すること
ができる。しかも、板状体５０は、板状体５０ａの平面
と略平行に配設されたフィラメント糸２８によって補強
されているため、板状体５０ａを薄くしても、放熱板１
０としての強度を充分に保持できる。また、図１に示す
半導体装置では、放熱板１０として、図７に示す様に、
半導体素子１２が搭載される箇所に、図６に示す板状体
５０ａが配設されるようにしてもよい。図７に示す放熱
板１０の板状体５０ａ以外の部分５４は、樹脂によって
形成されている。かかる図７に示す放熱板１０は、例え
ば板状体５０ａをインサート物とするインサート成形に
よって形成できる。
厚み方向にフィラメント糸２８を配設することができ、
板状体５０ａを図１に示す放熱板１０として使用するこ
とによって、放熱板１０の一面側の熱を、放熱板１０の
厚み方向に配設された炭素繊維から成るフィラメント糸
２８によって迅速に放熱板１０の他面側に伝熱すること
ができる。しかも、板状体５０は、板状体５０ａの平面
と略平行に配設されたフィラメント糸２８によって補強
されているため、板状体５０ａを薄くしても、放熱板１
０としての強度を充分に保持できる。また、図１に示す
半導体装置では、放熱板１０として、図７に示す様に、
半導体素子１２が搭載される箇所に、図６に示す板状体
５０ａが配設されるようにしてもよい。図７に示す放熱
板１０の板状体５０ａ以外の部分５４は、樹脂によって
形成されている。かかる図７に示す放熱板１０は、例え
ば板状体５０ａをインサート物とするインサート成形に
よって形成できる。
【００１７】図１〜図７に示す半導体装置では、放熱板
１０とフレキシブル回路基板１８とが接着剤層２４によ
って直接接合されているが、図８に示す様に、接着剤層
６２，６４によって放熱板１０とフレキシブル回路基板
１８とに枠体６０が接着された半導体装置であってもよ
い。図６に示す半導体装置は、TBGA(Tape BGA)と称され
る半導体装置であって、半導体素子１２の背面に、炭素
繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成された図２に
示す板状体１０ａから成る放熱板１０が接着剤層１２に
よって接着されている。かかる半導体素子１２の電極端
子１３，１３・・が形成された表面側には、フレキシブ
ル回路基板１８が配設され、半導体素子１２の電極端子
１３とフレキシブル回路基板１８の導体パターン２２と
はフリップチップボンディンによって電気的に接続され
ている。この様に、フリップチップボンディンされた半
導体素子１２の表面側は、アンダーフィル６６によって
封止されている。
１０とフレキシブル回路基板１８とが接着剤層２４によ
って直接接合されているが、図８に示す様に、接着剤層
６２，６４によって放熱板１０とフレキシブル回路基板
１８とに枠体６０が接着された半導体装置であってもよ
い。図６に示す半導体装置は、TBGA(Tape BGA)と称され
る半導体装置であって、半導体素子１２の背面に、炭素
繊維から成る布帛に樹脂が含浸されて形成された図２に
示す板状体１０ａから成る放熱板１０が接着剤層１２に
よって接着されている。かかる半導体素子１２の電極端
子１３，１３・・が形成された表面側には、フレキシブ
ル回路基板１８が配設され、半導体素子１２の電極端子
１３とフレキシブル回路基板１８の導体パターン２２と
はフリップチップボンディンによって電気的に接続され
ている。この様に、フリップチップボンディンされた半
導体素子１２の表面側は、アンダーフィル６６によって
封止されている。
【００１８】この放熱板１０とフレキシブル回路基板１
８との間に配設された、樹脂フィルムや金属箔等によっ
て形成された枠体６０は、接着剤層６２，６４によって
放熱板１０とフレキシブル回路基板１８とに接着されて
一体化されている。かかる枠体６０は、半導体素子１２
を囲む矩形の枠状に形成されており、半導体装置の反り
等の変形を防止する保持材的な作用と、半導体装置の放
熱性を向上する作用とを併せ奏することができる。尚、
フレキシブル回路基板１８の導体パターン２２に電気的
に接続された外部接続端子であるはんだボール２６，２
６・・は、図８に示す様に、実装基板６８に形成された
導体パターン７０に電気的に接続される。
８との間に配設された、樹脂フィルムや金属箔等によっ
て形成された枠体６０は、接着剤層６２，６４によって
放熱板１０とフレキシブル回路基板１８とに接着されて
一体化されている。かかる枠体６０は、半導体素子１２
を囲む矩形の枠状に形成されており、半導体装置の反り
等の変形を防止する保持材的な作用と、半導体装置の放
熱性を向上する作用とを併せ奏することができる。尚、
フレキシブル回路基板１８の導体パターン２２に電気的
に接続された外部接続端子であるはんだボール２６，２
６・・は、図８に示す様に、実装基板６８に形成された
導体パターン７０に電気的に接続される。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の薄層化及
び軽量化を図ることができ、一層の軽量化等が要求され
ている携帯電話等の電子機器に用いることができる。
び軽量化を図ることができ、一層の軽量化等が要求され
ている携帯電話等の電子機器に用いることができる。
【図１】本発明に係る半導体装置の一例を説明するため
の断面図である。
の断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の放熱板に用いた板状体
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図３】図２に示す板状体を補強する織物の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図１に示す半導体装置の組立工程を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
【図５】複数枚の織布１０ｂ、１０ｂ・・を積層して形
成した積層体に、樹脂を含浸して形成した樹脂含浸体を
示す部分断面図である。
成した積層体に、樹脂を含浸して形成した樹脂含浸体を
示す部分断面図である。
【図６】図５に示す樹脂含浸体を切断して形成した板状
体を示す部分断面図である。
体を示す部分断面図である。
【図７】半導体装置を構成する放熱板の他の例を示す断
面図である。
面図である。
【図８】本発明に係る半導体装置の他の例を説明するた
めの断面図である。
めの断面図である。
【図９】従来の半導体装置を説明するための断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０ 放熱板 １０ａ、５０ａ 放熱板１０を形成する板状体 １０ｂ 板状体１０ａ、５０ａを補強する織物 １２ 半導体素子 １４、２４、６２、６４ 接着剤層 １６ 電極端子 １８ フレキシブル回路基板 ２０ 樹脂フィルム ２１ スルーホール ２２ 導体パターン ２６ はんだボール（外部接続端子） ２８ フィラメント糸 ３０ 樹脂
フロントページの続き (72)発明者 坂口 秀明 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 (72)発明者 小池 博子 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB01 BB08 BD11
Claims (7)
- 【請求項１】 放熱板の一面側に背面が接合された、前
記放熱板よりも小面積の半導体素子と、基板の一面側に
形成された導体パターンの一端部が底面に露出するよう
に前記基板に形成されたスルーホールによって前記導体
パターンの一端部と電気的に接続された外部接続端子
が、前記基板の他面側に突出して形成されて成る配線基
板とが、前記導体パターンの他端部に半導体素子の表面
に形成された電極端子が電気的に接続されるように接合
されて成る半導体装置であって、 該配線基板に形成された外部接続端子が、前記配線基板
の外周縁と半導体素子の外周縁との間に配設され、 且つ前記放熱板が、炭素繊維から成る布帛に樹脂が含浸
されて形成された板状体であることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項２】 配線基板が、可撓性を呈する樹脂フィル
ムから成る基板であって、導体パターンの他端部と半導
体素子の電極端子とがフリップチップボンディングによ
って電気的に接続されている請求項１記載の半導体装
置。 - 【請求項３】 炭素繊維が、長繊維状のフィラメントで
ある請求項１又は請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 布帛が、炭素繊維から成る複数本のフィ
ラメントが引き揃えられたフィラメント糸から成る織布
である請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体装置。 - 【請求項５】 板状体の端面に露出する炭素繊維の切断
面が、樹脂によって覆われている請求項１〜４のいずれ
か一項記載の半導体装置。 - 【請求項６】 放熱板が、炭素繊維から成る一枚の織布
に樹脂が含浸されて形成された板状体である請求項１〜
５のいずれか一項記載の半導体装置。 - 【請求項７】 放熱板が、炭素繊維から成る複数枚の織
布が積層され且つ樹脂が含浸されて形成された樹脂含浸
体を、前記織布に対して直角方向に切断して形成した板
状体であって、前記板状体の切断面が樹脂によって被覆
されている請求項１〜６のいずれか一項記載の半導体装
置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP11220113A JP2001044332A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体装置 |
| EP00306362A EP1075024A3 (en) | 1999-08-03 | 2000-07-26 | Chip carrier with fibrous heat dissipation plate |
| US09/627,976 US6404070B1 (en) | 1999-08-03 | 2000-07-28 | Semiconductor device |
| KR1020000044884A KR20010070011A (ko) | 1999-08-03 | 2000-08-02 | 반도체 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11220113A JP2001044332A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044332A true JP2001044332A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16746126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11220113A Pending JP2001044332A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6404070B1 (ja) |
| EP (1) | EP1075024A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001044332A (ja) |
| KR (1) | KR20010070011A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081426A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| KR101399980B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-29 | 하이쎌(주) | 탄소 섬유 기판을 이용한 led용 방열 플렉서블 모듈 및 이의 제조 방법 |
| KR101399979B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2014-06-30 | 하이쎌(주) | 인쇄전자 기술을 이용한 led용 방열 플렉시블 모듈 및 이의 제조 방법 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6329220B1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-12-11 | Micron Technology, Inc. | Packages for semiconductor die |
| US6559537B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-05-06 | Micron Technology, Inc. | Ball grid array packages with thermally conductive containers |
| US6556444B2 (en) * | 2001-05-11 | 2003-04-29 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for cooling a wearable electronic device |
| TW574750B (en) * | 2001-06-04 | 2004-02-01 | Siliconware Precision Industries Co Ltd | Semiconductor packaging member having heat dissipation plate |
| TW554500B (en) * | 2002-07-09 | 2003-09-21 | Via Tech Inc | Flip-chip package structure and the processing method thereof |
| TWI221664B (en) * | 2002-11-07 | 2004-10-01 | Via Tech Inc | Structure of chip package and process thereof |
| TWI239519B (en) * | 2003-10-03 | 2005-09-11 | Asustek Comp Inc | Optical pickup head and optical disk drive having heat sink |
| US20050151555A1 (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-14 | Cookson Electronics, Inc. | Cooling devices and methods of using them |
| US20060035413A1 (en) * | 2004-01-13 | 2006-02-16 | Cookson Electronics, Inc. | Thermal protection for electronic components during processing |
| WO2006002157A1 (en) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Honeywell International Inc. | Woven carbon-fiber heat spreader constructions and methods of forming heat spreader constructions |
| US8258620B2 (en) * | 2007-08-10 | 2012-09-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit device, method of manufacturing the circuit device, device mounting board and semiconductor module |
| JP2009302212A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR101250449B1 (ko) * | 2009-09-07 | 2013-04-08 | 한국전자통신연구원 | 솔리드형 방열 장치 |
| JP5231499B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2013-07-10 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US9017539B2 (en) * | 2012-08-22 | 2015-04-28 | Infineon Technologies Ag | Method for fabricating a heat sink, and a heat sink |
| KR101989516B1 (ko) | 2012-09-24 | 2019-06-14 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 |
| JP2019165173A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社東芝 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888247A (en) * | 1986-08-27 | 1989-12-19 | General Electric Company | Low-thermal-expansion, heat conducting laminates having layers of metal and reinforced polymer matrix composite |
| EP0286004B1 (en) * | 1987-03-31 | 1992-07-22 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Woven fabric having multi-layer structure and composite material comprising the woven fabric |
| JPH0653581B2 (ja) * | 1989-07-04 | 1994-07-20 | 日本板硝子株式会社 | フロートバスによるガラス製造方法 |
| US5224030A (en) * | 1990-03-30 | 1993-06-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Semiconductor cooling apparatus |
| JP2955145B2 (ja) * | 1992-09-08 | 1999-10-04 | 東レ株式会社 | 扁平糸織物とその製造方法および製造装置 |
| JPH0837204A (ja) | 1994-07-25 | 1996-02-06 | Mitsui High Tec Inc | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| US5566752A (en) * | 1994-10-20 | 1996-10-22 | Lockheed Fort Worth Company | High heat density transfer device |
| EP0740340B1 (en) * | 1995-04-07 | 2002-06-26 | Shinko Electric Industries Co. Ltd. | Structure and process for mounting semiconductor chip |
| USH1699H (en) * | 1995-10-31 | 1997-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermal bond system |
| US5858511A (en) * | 1997-03-11 | 1999-01-12 | Eaton Corporation | Grooved friction material, method of making same, and wet friction member using grooved friction material |
| EP0892099A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Carbon fiber woven fabric |
| JPH11260963A (ja) | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP11220113A patent/JP2001044332A/ja active Pending
-
2000
- 2000-07-26 EP EP00306362A patent/EP1075024A3/en not_active Withdrawn
- 2000-07-28 US US09/627,976 patent/US6404070B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-02 KR KR1020000044884A patent/KR20010070011A/ko not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081426A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| US9508619B2 (en) | 2007-09-07 | 2016-11-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| KR101399980B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-29 | 하이쎌(주) | 탄소 섬유 기판을 이용한 led용 방열 플렉서블 모듈 및 이의 제조 방법 |
| WO2014104559A1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 하이쎌 주식회사 | 탄소 섬유 기판을 이용한 led용 방열 플렉서블 모듈 및 이의 제조 방법 |
| KR101399979B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2014-06-30 | 하이쎌(주) | 인쇄전자 기술을 이용한 led용 방열 플렉시블 모듈 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
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| EP1075024A2 (en) | 2001-02-07 |
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