JP2009194355A - 半導体装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を観察することを可能として品質・製造工程管理を行える半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るＣＯＦ１０は、絶縁フィルム１の裏面に放熱材７を備え、放熱材７に、絶縁フィルム１まで貫通する孔であり、絶縁フィルム１を介して絶縁フィルム１の表面におけるＣＯＦ１０の状態を観察することを可能とする開口部ｏ１，ｏ２を設けている。絶縁フィルム１の表面における配線２は、開口部部ｏ１，ｏ２に相当する位置には設けられていない。これらの開口部ｏ１，ｏ２により、絶縁フィルム１を介してＣＯＦ１０の状態を観察することができ、それゆえＣＯＦ１０の品質・製造工程管理を行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＯＦ（Chip On Film）としての半導体装置およびそれを備える表示装置に関し、特にＣＯＦの裏面から観察することによって品質・製造工程管理を行える半導体装置およびそれを備える表示装置に関する。

従来、ＣＯＦにおける半導体素子が放出する熱の放熱対策として、ＣＯＦの絶縁フィルムの半導体素子が搭載されている面と反対の面において、半導体素子が搭載されている位置に相当する箇所に、もしくは全面的に、金属性の放熱材を設ける技術が考案されている（特許文献１参照）。以下、この技術を用いたＣＯＦについて、図７（ａ）を用いて簡単に説明する。

上記技術を用いたＣＯＦとしてのＣＯＦ１１０は、図示のように、絶縁フィルム（具体的にはポリイミドからなる）１０１と、絶縁フィルム１０１の一方の面に設けられた配線１０２と、絶縁フィルム１０１および配線１０２の一部を覆うように設けられたソルダーレジスト１０３とを備え、半導体素子１０４に設けられたバンプ電極１０４ａが配線１０２と接合されている。また、ＣＯＦ１１０は、半導体素子１０４周辺に充填されて半導体素子１０４を絶縁フィルム１０１に固定し、かつ外部から保護する封止樹脂１０６と、絶縁フィルム１０１の上記一方の面とは反対の面（裏面）に設けられた放熱材１０７（具体的には板状であって銅からなる）とを備えている。ＣＯＦ１１０では、放熱材１０７を備えていることにより、半導体素子１０４が放出した熱の放熱性を向上できる。
特開２００６−１０８３５６号公報（２００６年４月２０日公開）

ＣＯＦでは、その品質管理および製造工程管理のために、製造後、透明な絶縁フィルムの裏面から例えば（１）半導体素子１０４のバンプ電極１０４ａと配線１０２とがズレなく接合しているか、また、その接合品質はどうか、（２）封止樹脂が適切に充填されているか、を確認する。しかしながら、ＣＯＦ１１０では、絶縁フィルム１０１に放熱材１０７が設けられているため、上記確認が行えないという問題を生じる。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を観察することを可能として品質・製造工程管理を行える半導体装置、およびそれを備える表示装置を提供することにある。

本明細書では、本発明に係る半導体装置における部材が長方形状である場合に、その長辺方向を「横」、短辺方向を「縦」としている。

本発明に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、絶縁フィルムと、上記絶縁フィルムの一方の面に設けられた配線と、上記配線と接合されている半導体素子と、上記半導体素子近傍に充填された封止樹脂と、上記絶縁フィルムの一方の面とは反対の面に設けられた放熱部材とを備えている半導体装置において、上記放熱部材を第１放熱部材として備え、上記第１放熱部材に、上記絶縁フィルムまで貫通する孔であり、上記絶縁フィルムを介して上記絶縁フィルムの一方の面における半導体装置の状態を観察することを可能とする開口部を備え、上記配線は上記開口部に相当する位置には設けられていないことを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る半導体装置は、第１放熱部材に、絶縁フィルムまで貫通する孔であり、上記絶縁フィルムを介して上記絶縁フィルムの一方の面における半導体装置の状態を観察することを可能とする開口部を設けている。この開口部により、上記絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を、例えば封止樹脂の状態などを観察することができ、それゆえ上記半導体装置の品質・製造工程管理を行える。以上により、絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を観察することを可能として品質・製造工程管理を行える半導体装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体装置は、上記開口部が、第１開口部として上記第１放熱部材における上記半導体素子の中央部分に相当する位置に、第２開口部として上記第１放熱部材における上記半導体素子の位置合わせ用マーク部分に相当する位置に、もしくはその双方の位置に、それぞれ設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、第１開口部により、（２）封止樹脂が適切に充填されているかを確認することができ、第２開口部分により、（１）上記半導体素子が適切に配置されているかを確認することができる。

本発明に係る半導体装置は、上記開口部として、上記第２開口部が、もしくは上記第１開口部および上記第２開口部が設けられており、上記絶縁フィルムの一方の面における上記第２開口部と対向する位置に、上記配線と同一の層に同一のマスクを用いて形成された、上記配線とは電気的に接続されていないダミー配線が設けられ、上記ダミー配線は、上記第２開口部を介して上記ダミー配線と上記半導体素子の位置合わせ用マークとの位置関係を確認することに用いられることが好ましい。

上記の構成によれば、上記配線と同一の層に同一のマスクを用いて形成されるダミー配線は、当該ダミー配線と上記半導体素子の位置合わせ用マークとの位置関係を上記第２開口部から確認することで、上記半導体素子と上記配線とが位置ずれなく接合されるよう配置されていることを（上記（１））、上記第２開口部から上記位置合わせ用マークを確認することより、より高い精度で確認できる機能を有することとなる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１開口部は、その縦幅が上記半導体素子の縦幅−０．１ｍｍ以下であり、その横幅が上記半導体素子の横幅−０．１ｍｍ以下であり、上記第２開口部は、その縦幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、その横幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材にスリットを設けていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記第１放熱部材にスリットを設けている。このスリットにより、上記第１放熱部材の熱膨張を妨げて緩和でき、従来放熱部材の熱膨張によって生じていた配線の変形もしくは断線を防止することができる。以上により、配線の変形もしくは断線を防止する半導体装置を提供することができる。なお、具体的には、例えば上記第１放熱部材が上述した長方形状の放熱材１０７のような放熱材である場合、上記スリットは、その機能から、放熱材の長辺方向に設けることとなる。

本発明に係る半導体装置は、上記スリットが、上記第１放熱部材における上記半導体素子およびその周辺に相当する位置に、上記半導体素子の中心線に対し線対称となるように設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記スリットを上記半導体素子近くに設けるため、確実に熱膨張を緩和することができ、それゆえ、確実に配線の変形もしくは断線を防止することができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材が、上記絶縁フィルムの反対の面における上記半導体素子およびその周辺に相当する位置のみに設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記半導体装置を折り曲げて実装する際の折り曲げ性を損なうことなく、上記半導体装置の放熱性を向上させることができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材の周辺に、上記第１放熱部材に接触させて第２放熱部材をさらに設け、上記第２放熱部材は、正方形状もしくは円状の、上記絶縁フィルムまで貫通する孔である開口部を複数有し、上記開口部は、隣接する開口部と一定の距離を保ちつつ、縦横に配列されていることが好ましい。

具体的には、上記第２放熱部材の正方形状の開口部が、その一辺が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部と５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列され、上記第２放熱部材の円状の開口部が、その直径が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部と５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列されていることが好ましい。

また、上記第２放熱部材の正方形状の開口部が、その一辺が、上記第２放熱部材の横方向の辺となす角度が３５°以上５５°以下の線分と平行となるように配列され、上記第２放熱部材の円状の開口部は、上記正方形状の開口部が設けられている位置に配列されることが好ましい。

上記の構成によれば、放熱部材の領域を、上記第１放熱部材のみの場合と比較して増加させることができるため、上記半導体装置の放熱性をより向上させることができる。また、第２放熱部材は、開口部を有しており、全体的に放熱部材が設けられているわけではないため、折り曲げが容易である。すなわち、上記の構成によれば、折り曲げ性を確保しつつ、上記半導体装置の放熱性をより向上させることができる。

また、上記第２放熱部材の開口部を上述のような角度をもたせて配列することにより、熱膨張による伸びを抑えることができる。

本発明に係る半導体装置は、上記絶縁フィルムおよび上記配線の一部を覆うように設けられたレジストをさらに備え、上記第２放熱部材は、その横幅は、上記第１放熱部材の横幅と同一とし、その縦方向の各端部の位置は、上記レジストの上記絶縁フィルムの反対の面における端部に相当する位置から０．５ｍｍ以上内側に設定されていることが好ましい。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材の縦幅が、上記半導体装置を折り曲げて使用する際のその折り曲げ禁止範囲の縦幅−０．５ｍｍ以上、上記折り曲げ禁止範囲の縦幅＋０．５ｍｍ以下の間で設定されることが好ましい。

上記の構成によれば、上記第１放熱部材の縦幅を略折り曲げ禁止範囲とするため、上記半導体装置の放熱性を維持しつつ、折り曲げ性を最大限に確保することができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材の横幅が、上記半導体装置の打ち抜き部分の横方向の両端からそれぞれ０．５ｍｍ以上間隔を設けて設定されることが好ましい。

上記の構成によれば、実装時の打ち抜きに支障をきたすことなく、上記半導体装置の放熱性を向上させることができる。

本発明に係る半導体装置は、上記スリットは、上記半導体素子の一辺に平行な第１スリットを有し、上記第１スリットと、上記第１スリットに最も近接する上記半導体素子の一辺にあるバンプ端面との水平方向の距離は、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記第１スリットは、上記放熱部材の膨張経路を横断するように設けられるため、熱膨張を緩和するためには非常に有効であり、それゆえより確実に熱膨張を緩和することができる。そのため、より確実に配線の変形もしくは断線を防止することができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材が、熱伝導率が１０Ｗ/(ｍ・Ｋ)以上の材料によって形成されていることが好ましい。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材が、銅、アルミニウム、もしくはＳＵＳによって形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記第１放熱部材や上記第２放熱部材を熱伝導率が高い材料によって形成するため、優れた放熱性を達成できる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材が、その厚みが、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記半導体装置の薄型を維持しつつ、放熱性を向上させることができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材の表面には、放熱部材とは別の材料がメッキもしくはコーティングされていることが好ましい。

上記放熱部材は、専ら金属で形成するため、酸化が起こる場合がある。上記の構成によれば、上記放熱部材の酸化を防ぐことができる。

本発明に係る半導体装置は、上記第１放熱部材に設けられたスリットの幅が、０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記スリットを小さく形成して上記半導体装置の放熱性を損わせず、配線の変形もしくは断線を防止することができる。

本発明に係る半導体装置は、上記半導体素子と上記各放熱部材との垂直方向の距離は、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記半導体装置の薄型化が可能であるとともに、上記各放熱部材を熱源近くに設けることができるため、上記半導体装置の放熱性を向上させることができる。

本発明に係る表示装置は、上記半導体装置を、表示装置を駆動するための表示装置駆動モジュールとして備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る表示装置は、例えば、品質・製造工程管理を行える上記半導体装置を、表示装置を駆動するための表示装置駆動モジュールとして備えているため、その動作に高い信頼性を確保できる。

本発明に係る半導体装置は、絶縁フィルムと、上記絶縁フィルムの一方の面に設けられた配線と、上記配線と接合されている半導体素子と、上記半導体素子近傍に充填された封止樹脂と、上記絶縁フィルムの一方の面とは反対の面に設けられた放熱部材とを備えている半導体装置において、上記放熱部材を第１放熱部材として備え、上記第１放熱部材に、上記絶縁フィルムまで貫通する孔であり、上記絶縁フィルムを介して上記絶縁フィルムの一方の面における半導体装置の状態を観察することを可能とする開口部を備え、上記配線は上記開口部に相当する位置には設けられていないことを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る半導体装置は、上記開口部により、上記絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を、例えば封止樹脂の状態などを観察することができ、それゆえ上記半導体装置の品質・製造工程管理を行える。以上により、絶縁フィルムを介して半導体装置の状態を観察することを可能として品質・製造工程管理を行える半導体装置を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る表示装置は、上記半導体装置を、表示装置を駆動するための表示装置駆動モジュールとして備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る表示装置は、例えば、品質・製造工程管理を行える上記半導体装置を、表示装置を駆動するための表示装置駆動モジュールとして備えているため、その動作に高い信頼性を確保できる。

本明細書では、本発明に係る半導体装置における部材が長方形状である場合に、その長辺方向を「横」、短辺方向を「縦」としている。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図３を用いて説明すると以下の通りである。

図１は、本実施形態に係るＣＯＦ（半導体装置）１０を示しており、図１（ａ）はその裏面を示しており、図１（ｂ）は図１（ａ）中の“ａ”の領域を拡大して示している。

ＣＯＦ１０は、図７（ａ）に示したＣＯＦ１１０と同様な構成であり、半導体素子などの実装時に使用するスプロケットホール１ａを有する絶縁フィルム１と、絶縁フィルム１の一方の面に設けられた配線２（不図示）と、絶縁フィルム１および配線２の一部を覆うように設けられたソルダーレジスト３（不図示）とを備え、バンプ電極４ａを有した半導体素子４がこのバンプ電極４ａを介して配線２と接合される。また、ＣＯＦ１０は、半導体素子４近傍に充填されて半導体素子４を絶縁フィルム１に固定し、かつ外部から保護する封止樹脂６（不図示）と、絶縁フィルム１の上記一方の面とは反対の面（裏面）に設けられた放熱材（第１放熱部材）７とを備えて構成されている。ＣＯＦ１０では、放熱材７を備えていることにより、半導体素子４が放出した熱の放熱性を向上できる。半導体素子４には、バンプ電極４ａが形成されている面の４つの角部分に、配線２と半導体素子４とが位置ずれなく接合されているかを確認するための位置合わせ用マークが形成されている。

図２は、ＣＯＦ１０を搭載した表示装置３０の一部の構成を示している。表示装置３０は、一般的な液晶表示装置であり、詳細な説明は省略する。

表示装置３０は、表示パネル１５、バックライト装置２０、および表示パネル１５に表示を行うための表示装置駆動モジュールとしてのＣＯＦ１０を備えている。図示のように、ＣＯＦ１０は折り曲げられて搭載される。詳細は後述するが、ＣＯＦ１０では、配線２の変形もしくは断線を防止することができる。表示装置３０では、表示装置駆動回路を以上のような効果を有するＣＯＦ１０によって構成するため、その動作に高い信頼性を確保できる。また、特に、表示パネル１５が高機能化および多出力化となる大型パネルである場合に、上述の高い信頼性を確保できるという効果が顕著となる。なお、表示装置３０は、液晶表示装置に限られるわけではなく、例えば有機ＥＬを用いた表示装置であってもよい。

以下、ＣＯＦ１０の詳細について説明するが、絶縁フィルム１、配線２、ソルダーレジスト３、および封止樹脂６は、従来一般的に知られた材料（絶縁フィルム１についてはポリイミド）および形成方法で形成するため、ここではその説明を省略し、主に放熱材７について説明する。

放熱材７は、板状であることが好ましく、優れた放熱性を実現するために、熱伝導率の大きい材料で形成する。具体的には、熱伝導率が１０Ｗ/(ｍ・Ｋ)以上の材料によって形成されることが好ましい。換言すれば、銅、アルミニウム、もしくはＳＵＳ（ステンレス鋼）によって形成されることが好ましい。その形成方法は、一般的なスパッタなどである。本実施形態では銅で構成している。また、放熱材７は、その表面が、放熱材７の形成材料とは異なる材料によってメッキもしくはコーティングされていることが好ましい。放熱材７は、上述のように専ら金属で形成するため、酸化が起こる場合があるが、以上の構成により、放熱材７の酸化を防ぐことができる。具体的には、錫メッキもしくはソルダーレジストによってコーティングする。

放熱材７の厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、８μｍ以上１５μｍ以下がより好ましい。図３は、放熱材７の厚みとＣＯＦ１０の温度との関係を示すグラフである。このグラフから、８μｍ以上１５μｍ以下の厚みの場合に最も温度の低下が顕著であり、厚みが増してもその効果がさほど上がらないことが明らかである。また、ＣＯＦ１０の薄型を維持するためにも、放熱材７は薄いほうがよい。したがって、放熱材７の厚みとしては、８μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、この構成により、ＣＯＦ１０の薄型を維持しつつ、放熱性を向上させることができる。本実施形態では８μｍもしくは１５μｍで構成している。

また、ＣＯＦ１０の薄型化および高い放熱性を達成するためには、半導体素子４と放熱材７との垂直方向の距離（図６（ａ）で示す“ｂ”の距離）が、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

放熱材７は、ＣＯＦ１０の裏面全体に形成することが好ましい。この構成により、高い放熱性を達成することができる。しかしながら、ＣＯＦ１０は上述のように折り曲げられて実装されるため、その折り曲げ性を考慮すれば、ＣＯＦ１０の裏面の一部、具体的にはＣＯＦ１０の裏面における半導体素子４およびその周辺に相当する位置に形成されることが好ましい。

具体的には、ＣＯＦには、安全に製品を使用するために、半導体素子４周辺に折り曲げ禁止領域が設けられている。ＣＯＦ１０では、放熱材７の縦幅７Ａを、上記禁止領域の縦幅−０．５ｍｍ以上、上記禁止領域の縦幅＋０．５ｍｍ以下とする。本実施形態では上記禁止領域の縦幅と同一としている。この構成により、折り曲げ性を損なうことなく、放熱性を向上させることができる。

また、ＣＯＦでは打ち抜き部分を打ち抜いて実装するため、ＣＯＦ１０では、放熱材７の横幅７Ｂを、打ち抜き部分１ｃから両側それぞれ０．５ｍｍ以上余裕をとって（図１（ａ）中の“ｄ１”の領域）設定する。本実施形態では、ｄ１＝１ｍｍとしている。この構成により、実装時の打ち抜きに支障をきたすことなく、放熱性を向上させることができる。

なお、放熱材７の形状は、本実施形態では、半導体素子４を長方形状としているためそれに合わせて長方形状としており、これに限定されるわけではなく、例えば正方形状であってもよい。

次に、本実施形態において最も着目すべき点であるが、放熱材７は、半導体素子４の中央部分に相当する位置に開口部（第１開口部）ｏ１を、また、半導体素子４の位置合わせ用マーク部分に相当する位置に開口部（第２開口部）ｏ２を、それぞれ有している。開口部ｏ１，ｏ２は、絶縁フィルム１へ貫通している孔である。配線２は、図７（ｂ）に示したＣＯＦ１１０の配線１０２と同様に形成されており、開口部ｏ１，ｏ２に相当する位置には形成されていない。

この開口部ｏ１により、透明な絶縁フィルム１を介して封止樹脂６が適切に充填されているかを確認することができる。また、開口部ｏ１を介して熱電対を接触させて、半導体素子４の温度を測定することもできる。また、開口部ｏ２を介して半導体素子４の位置合わせ用マーク部分を観察できることにより、半導体素子４が適切に配置されているかを確認することができる。このように、放熱材７に開口部ｏ１，ｏ２を有していることにより、品質・製造工程管理を行える。なお、本実施形態では、放熱材７に開口部ｏ１，ｏ２のいずれも設けているが、この構成は単なる一例であり、開口部ｏ１，ｏ２のいずれかのみを設けてもよい。

開口部ｏ１は、その縦幅ｏ１Ａが半導体素子４の縦幅−０．１ｍｍ以下であり、その横幅ｏ１Ｂが半導体素子４の横幅−０．１ｍｍ以下であることが好ましい。また、開口部ｏ２は、その縦幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、その横幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、開口部ｏ１は、その縦幅ｏ１Ａを０．８ｍｍとし、その横幅ｏ１Ｂを２．０ｍｍとしている。また、開口部ｏ２は、その形状を正方形状とし、その一辺を１１６ｕｍとしている。この開口部ｏ２のサイズは、半導体素子４の位置合わせ用マークのサイズが９６ｕｍ（図１（ａ）中の“ｄ３”）であり、そのサイズに上下左右に１０ｕｍの余裕を持たせて設けていることによるものである。開口部ｏ１，ｏ２の形成方法は、一般的なエッチング等である。

なお、開口部ｏ１は、その形状が、本実施形態では長方形状であるが、これに限られるわけではなく、例えば正方形状であってもよい。また、開口部ｏ２も同様に、その形状が限定されるわけではないが、位置合わせ精度の観点からは、本実施形態のような正方形状であることが好ましい。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図４を用いて説明すると以下の通りである。

図４は、本実施形態に係るＣＯＦ１０ａを示しており、図４（ａ）および図４（ｃ）はその裏面を、図４（ｂ）は図４（ａ）および図４（ｃ）中の“ｃ”の領域を拡大して示している。なお、説明の便宜上、ＣＯＦ１０の部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、基本的にＣＯＦ１０と異なる点についてのみ説明する。

ＣＯＦ１０ａは、ＣＯＦ１０の構成に対し、放熱材７に図４に示すようなスリット８をさらに有している。このスリット８について、以下詳細に説明する。

従来のＣＯＦ１１０では、半導体素子１０４のバンプ電極１０４ａを配線１０２に接合するとき、図７（ａ）に示すように、約１２０℃程度に加熱されたステージ１１５上にＣＯＦ１１０を配置するとともに、半導体素子１０４上に約４００℃程度に加熱された加熱ツール１１７を配置して押さえ込んで圧力を印加し、この状態を約１秒程度維持して熱圧着により接合を行う。

このとき、図中の“Ａ”の領域の放熱材１０７は、ステージ１１５と加熱ツール１１７とにより固定されているが、図中の“Ｂ”の領域の放熱材１０７は、それらで固定されていないため、ステージ１１５と加熱ツール１１７との熱による熱膨張によって、長辺方向（図中の点線の矢印の方向）へ伸びる。また、この現象はその他樹脂封止後の樹脂硬化などの加熱プロセスにおいても同様のことが考えられる。この結果、その放熱材１０７の伸びにつられて絶縁フィルム１０１が伸び、配線１０２の変形もしくは断線が引き起こされるという問題を生じていた。図７（ｂ）は、半導体素子１０４のバンプ電極１０４ａが設けられた面の平面図である。上述のように、放熱材１０７および絶縁フィルム１０１はその長辺方向へ伸びるため、半導体素子１０４の短辺側（図中の“Ｃ”の領域）の配線１０２の変形もしくは断線が顕著に見られた。

スリット８は、以上のような問題を解決するためのものであり、このスリット８により、放熱材７に対し、放熱材としての機能を損せることなく、半導体素子４のバンプ電極４ａを配線２に接合するときの熱圧着及び樹脂封止後の樹脂硬化などの加熱プロセスによる熱膨張を緩和して伸びを防ぎ、その結果、配線２の変形もしくは断線を防止する。

スリット８は、その機能から、基本的に放熱材７における半導体素子４およびその周辺に相当する位置に設けることが好ましい。また、半導体素子４の中心線Ｌ１，Ｌ２（一例）に対し線対称となるように設けることが好ましい。以上の構成により、スリット８を、半導体素子４近くに、かつ、その半導体素子４付近に均等に設けることになるため、確実に熱膨張を緩和することができ、その結果、確実に配線２の変形もしくは断線を防止することができる。また、半導体素子４の一辺に平行な第１スリットを有し、上記第１スリットと、上記第１スリットに最も近接する半導体素子４の一辺にあるバンプ端面との水平方向の距離が、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、上記第１スリットは、放熱材７の膨張経路を横断するように設けられるため、熱膨張を緩和するためには非常に有効であり、それゆえより確実に熱膨張を緩和することができ、その結果、より確実に配線２の変形もしくは断線を防止することができる。

図示したスリット８は、放熱材７が上記熱圧着や上記樹脂硬化などの加熱プロセスによって特に長辺方向へ伸びるという例に対応して形成されたものであり、それゆえ特に、半導体素子４の短辺側に放射状に多くのスリットを設けている。より具体的には、図４（ｂ）に示すように、放熱材７において“７ａ”，“７ｂ”，“７ｃ”，“７ｄ（不図示）”という領域ができるように、かつ、その各領域に、半導体素子４の一辺におけるバンプ電極４ａが含まれるように、スリットを設けている（例えば、領域“７ａ”には、半導体素子４の短辺側のバンプ電極４ａが含まれている）。

また、図示したスリット８は、上記第１スリットとしてのスリット８ａ（図４（ｂ））を有している。スリット８ａと、スリット８ａに最も近接する半導体素子４の短辺にあるバンプ端面との水平方向の距離（図４（ｂ）中の“ｄ２”）は、０．５ｍｍとしている。また、図示したスリット８は、図４（ａ）に示すように、放熱性を考慮して、放熱材７を分離しないように切れ目を有して形成されていてもよく、あるいは、図４（ｃ）に示すように、放熱材７を分離するように形成されていてもよい。

また、スリット８は、その幅が０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。この構成により、スリット８を小さく形成して放熱材７の放熱性を損わせず、配線の変形もしくは断線を防止することができる。本実施形態では、０．０５ｍｍで形成している。スリット８の形成方法は、一般的なエッチングである。

以上説明したスリット８の位置および形状はあくまでも単なる一例に過ぎない。放熱材の伸びは、上記熱圧着を行うための装置（図７（ａ）で示したステージ１１５および加熱ツール１１７）と放熱板との形状および大きさの違いによって固定できない箇所が存在することにより起こるものであるから（また、この現象は、樹脂封止後の樹脂硬化などの加熱プロセスにおいても同様のことが起こる可能性がある）、その形態は多岐にわたる。よって、その放熱板の伸びを回避するためのスリットの位置および形状も多岐にわたる。

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について図５を用いて説明すると以下の通りである。

図５は、本実施形態に係るＣＯＦ１０ｂを示しており、図５（ａ）はその裏面を、図５（ｂ）は図５（ａ）中の“ｅ”の領域を拡大して示している。なお、説明の便宜上、ＣＯＦ１０ａの部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、基本的にＣＯＦ１０，１０ａと異なる点についてのみ説明する。

ＣＯＦ１０ｂは、ＣＯＦ１０ａの構成に対し、放熱材７の長辺側に、放熱材９ａ，９ｂからなる放熱材（第２放熱部材）９を放熱材７に接触させてさらに設けている。放熱材９は、放熱材７と同様な構成（材料、厚み、その範囲など）で形成することができるが、その形状が異なっている。

放熱材９は、図５（ｂ）に示すように、複数の正方形状の開口部ｆが、隣接する開口部ｆと一定の距離を保ちつつ、縦横に配列されている構造である。開口部ｆは、その一辺が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部ｆと５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列されていることが好ましい。また、開口部ｆは、その一辺が、放熱材９の長辺方向の辺となす角度が３５°以上５５°以下の線分と平行となるように配列されていることが好ましい。本実施形態では、開口部ｆの一辺および隣接する開口部ｆとの距離をそれぞれ１００μｍとするとともに、上記角度を４５°としている。

また、放熱材９は、その横幅は、放熱材７の横幅と同様に設定し、その縦方向の各端部の位置は、ソルダーレジスト３の絶縁フィルム１の裏面における端部に相当する位置から０．５ｍｍ以上内側に設定されていることが好ましい。本実施形態では、放熱材９の横幅は、放熱材７の横幅７Ｂと同一とし、縦方向の各端部の位置（９ａＡ，９ｂＡ）はソルダーレジスト３の絶縁フィルム１の裏面における（図５（ａ）中の“３ａ”）端部に相当する位置からそれぞれ０．５ｍｍ，０．５ｍｍとしている（図５（ａ）中の“ｄａ３”，“ｄｂ３”）。以上のような放熱材９の形成は、放熱材７と同時に一般的なスパッタ、フォトリソグラフィ、エッチング等によって行っている。

以上の構成により、ＣＯＦ１０ｂは、ＣＯＦ１０ａと比較して、放熱材の領域を増加させることができる。また、放熱材９は、開口部ｆを有しており、全体的に放熱材が設けられている放熱材７と比較して、折り曲げが容易である。すなわち、ＣＯＦ１０ｂは、ＣＯＦ１０ａと比較して、折り曲げ性を確保しつつ、放熱性をより向上させることができる。また、放熱材９の開口部ｆを上述のような角度をもたせて配列することにより、熱膨張による伸びを抑えることができる。

なお、放熱材９は、以上のような構成に限られるわけではなく、開口部ｆが円状であっても同様な効果を享受することができる。この場合、円状の開口部の直径が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部と５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列されていることが好ましい。

〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について図６を用いて説明すると以下の通りである。

本実施形態に係るＣＯＦ１０ｃは、実施の形態１に示したＣＯＦ１０と同様な構造を有しており、さらにそれに加えて、絶縁フィルム１の一方の面における第２開口部ｏ２と対向する位置に、ダミー配線１５を備えている。

図６は、本実施形態に係るＣＯＦ１０ｃを示しており、図６（ａ）は図１（ａ）に示したＣＯＦ１０の“ａ”の領域に対応する領域を拡大して示しており、特にダミー配線１５を示している。また、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は同じく上記“ａ”の領域に対応する領域を拡大して示しており、特にダミー配線１５の変形例を示している。なお、説明の便宜上、ＣＯＦ１０の部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、基本的にＣＯＦ１０と異なる点についてのみ、すなわちダミー配線についてのみ説明する。

ダミー配線１５は、図６（ａ）に示すように、正方形状で、かつ、その正方形が、半導体素子４の位置合わせ用マーク状で、かつ、当該位置合わせ用マークよりやや大きく刳り貫かれている形状を有している。そのサイズは、第２開口部ｏ２の大きさおよび半導体素子４の位置合わせ用マークの大きさから相対的に定まるが、本実施形態では、開口部ｏ２が、正方形状であって、その一辺が１１６ｕｍであり、半導体素子４の位置合わせ用マークのサイズが９６ｕｍ（実施の形態１参照）であるから、一辺を１０６ｕｍとしている。また、図６（ａ）中の“ｄ４”は５ｕｍとしている。ダミー配線１５は、配線２の形成時に共に形成される。その形成方法としては、公知のメッキ法を用いて銅膜を形成した後、公知のフォトリソグラフィ法を用いて整形するが、当該フォトリソグラフィ時に同一のマスクを用いて形成される。配線２とダミー配線１５とは、電気的に接続されていない。

ダミー配線１５は、上述のように配線２の形成時に同一のマスクを用いて形成されるため、ダミー配線１５と半導体素子４の位置合わせ用マークとの位置関係を第２開口部ｏ２から観察することで、具体的には、図６（ａ）に示すように、ダミー配線１５の刳り貫き部分に一定距離（上記“ｄ４”の距離）を保って上記位置合わせ用マークを観察できることで、半導体素子４と配線２とが位置ずれなく接合されるよう配置されていることを（上記（１））確認できる機能を有するものである。したがって、ダミー配線１５は、配線２と半導体素子４との配置が適切であれば、ダミー配線１５の刳り貫き部分に一定距離（上記“ｄ４”の距離）を保って上記位置合わせ用マークを観察できるように形成されている。このダミー配線１５により、ＣＯＦ１０のように、第２開口部ｏ２から上記位置合わせ用マークを観察できることにより半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認することより、より高い精度で当該確認を行うことができる。

なお、ダミー配線１５の形状は、上述したものに限られるわけではなく、上記“ｄ４”の距離を確保せず、上記位置合わせ用マークのサイズと同じサイズで刳り貫かれている形状としてもよい。この場合、ダミー配線１５の刳り貫き部分と上記位置合わせ用マークとが一致していることを観察できることにより、半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認できる。また、本実施形態では、ＣＯＦ１０ｃはＣＯＦ１０と同様な構造を有しているとしたが、開口部ｏ２を設けていれば、実施の形態２，３に示したＣＯＦ１０ａ，１０ｂと同様な構造を有していてもよいことは言うまでもない。

次に、ダミー配線１５の変形例について図６（ｂ）〜図６（ｄ）を参照して説明する。

図６（ｂ）に示すダミー配線１５ａは、正方形状で、かつ、その一辺が上記位置合わせ用マークにおける“ｄ３”（図１（ａ）参照）よりも小さく、配線２と半導体素子４との配置が適切であれば、ダミー配線１５ａの中心と上記位置合わせ用マークの中心とが略一致するように形成されている。ダミー配線１５ａは、ダミー配線１５ａの中心と上記位置合わせ用マークの中心とが略一致していることを観察できることより、半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認できる。

また、図６（ｃ）に示すダミー配線１５ｂは、上記位置合わせ用マークの中心に対し、それぞれ点対称となるように４つの配線が上記位置合わせ用マークの周囲に配置されているものであり、これら４つの配線の延長線が交差する点が上記位置合わせ用マークの中心と略一致していることを観察できることより、半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認できる。

また、図６（ｄ）に示すダミー配線１５ｃは、上記位置合わせ用マークも共にＬ字状に形成するとともに、配線２と半導体素子４との配置が適切であれば、位置合わせ用マークとダミー配線１５ｃとで囲んだ領域が略正方形状となるように、換言すれば、任意の線もしくは点に対し、位置合わせ用マークとダミー配線１５ｃとが線対称もしくは点対称となるように形成されている。ダミー配線１５ｃは、位置合わせ用マークとダミー配線１５ｃとで囲んだ領域が正方形状となることを観察できることより、換言すれば、任意の線もしくは点に対し、位置合わせ用マークとダミー配線１５ｃとが線対称もしくは点対称となることを観察できることより、半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認できる。

このように、ダミー配線は、外観を見ただけで上記位置合わせ用マークとの位置関係が分かるものが好ましい。なお、ダミー配線の構成は以上の例に限られるわけではなく、他には例えば位置合わせ用マークと同一の形状として、それらが重なったことにより半導体素子４と配線２との配置が適切であることを確認する構成としてもよい。また、絶縁フィルム１と半導体素子４を接合する際に、いずれかまたはどちらもが熱等により膨張・収縮する場合にはその膨張量・収縮量を考慮に入れて上記位置合わせ用マークあるいはダミー配線を配置することが好ましい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、裏面に放熱材を有したＣＯＦに好適に用いることができ、上記裏面から半導体装置の状態を観察することを可能として品質・製造工程管理を行えるとともに、上記放熱材の熱膨張を緩和して配線の変形もしくは断線を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るＣＯＦを示しており、（ａ）はその裏面の平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）中の“ａ”の領域の拡大図である。 図１に示したＣＯＦを用いた表示装置の一部の構成を示す図である。 放熱材の厚みと放熱材を備えた図１に示したＣＯＦの温度との関係を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係るＣＯＦを示しており、（ａ）および（ｃ）はその裏面の平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）および図４（ｃ）中の“ｃ”の領域の拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るＣＯＦを示しており、（ａ）はその裏面の平面図であり、（ｂ）は図５（ａ）中の“ｅ”の領域の拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るＣＯＦを示しており、（ａ）〜（ｄ）は図１に示した“ａ”の領域に対応する領域の拡大図である。 従来技術に係るＣＯＦを示しており、（ａ）はその断面図であり、（ｂ）は半導体素子のバンプ電極が設けられた面の平面図である。

符号の説明

１ 絶縁フィルム
１ｃ 打ち抜き部分
２ 配線
３、３ａ ソルダーレジスト
４ 半導体素子
７ 放熱材（第１放熱部材）
８ スリット
９、９ａ、９ｂ 放熱材（第２放熱部材）
１０、１０ａ、１０ｂ ＣＯＦ（半導体装置）（表示装置駆動モジュール）
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ ダミー配線
３０ 表示装置
ｏ１ 開口部（第１開口部）
ｏ２ 開口部（第２開口部）
Ｌ１、Ｌ２ 中心線

Claims (21)

1. 絶縁フィルムと、
   上記絶縁フィルムの一方の面に設けられた配線と、
   上記配線と接合されている半導体素子と、
   上記半導体素子近傍に充填された封止樹脂と、
   上記絶縁フィルムの一方の面とは反対の面に設けられた放熱部材とを備えている半導体装置において、
   上記放熱部材を第１放熱部材として備え、上記第１放熱部材に、上記絶縁フィルムまで貫通する孔であり、上記絶縁フィルムを介して上記絶縁フィルムの一方の面における半導体装置の状態を観察することを可能とする開口部を備え、
   上記配線は上記開口部に相当する位置には設けられていないことを特徴とする半導体装置。
2. 上記開口部は、第１開口部として上記第１放熱部材における上記半導体素子の中央部分に相当する位置に、第２開口部として上記第１放熱部材における上記半導体素子の位置合わせ用マーク部分に相当する位置に、もしくはその双方の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 上記開口部として、上記第２開口部が、もしくは上記第１開口部および上記第２開口部が設けられており、
   上記絶縁フィルムの一方の面における上記第２開口部と対向する位置に、上記配線と同一の層に同一のマスクを用いて形成された、上記配線とは電気的に接続されていないダミー配線が設けられ、
   上記ダミー配線は、上記第２開口部を介して上記ダミー配線と上記半導体素子の位置合わせ用マークとの位置関係を確認することに用いられることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 上記第１開口部は、その縦幅が上記半導体素子の縦幅−０．１ｍｍ以下であり、その横幅が上記半導体素子の横幅−０．１ｍｍ以下であり、
   上記第２開口部は、その縦幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、その横幅が０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置。
5. 上記第１放熱部材にスリットを設けていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
6. 上記スリットは、上記第１放熱部材における上記半導体素子およびその周辺に相当する位置に、上記半導体素子の中心線に対し線対称となるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 上記第１放熱部材は、上記絶縁フィルムの反対の面における上記半導体素子およびその周辺に相当する位置のみに設けられていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
8. 上記第１放熱部材の周辺に、上記第１放熱部材に接触させて第２放熱部材をさらに設け、
   上記第２放熱部材は、正方形状もしくは円状の、上記絶縁フィルムまで貫通する孔である開口部を複数有し、
   上記開口部は、隣接する開口部と一定の距離を保ちつつ、縦横に配列されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
9. 上記第２放熱部材の正方形状の開口部は、その一辺が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部と５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列され、
   上記第２放熱部材の円状の開口部は、その直径が５０μｍ以上２００μｍ以下であるとともに、隣接する開口部と５０μｍ以上２００μｍ以下の距離をおいて配列されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
10. 上記第２放熱部材の正方形状の開口部は、その一辺が、上記第２放熱部材の横方向の辺となす角度が３５°以上５５°以下の線分と平行となるように配列され、
    上記第２放熱部材の円状の開口部は、上記正方形状の開口部が設けられている位置に配列されることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
11. 上記半導体装置は、上記絶縁フィルムおよび上記配線の一部を覆うように設けられたレジストをさらに備え、
    上記第２放熱部材は、その横幅は、上記第１放熱部材の横幅と同一とし、その縦方向の各端部の位置は、上記レジストの上記絶縁フィルムの反対の面における端部に相当する位置から０．５ｍｍ以上内側に設定されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
12. 上記第１放熱部材の縦幅は、上記半導体装置を折り曲げて使用する際のその折り曲げ禁止範囲の縦幅−０．５ｍｍ以上、上記折り曲げ禁止範囲の縦幅＋０．５ｍｍ以下の間で設定されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
13. 上記第１放熱部材の横幅は、上記半導体装置の打ち抜き部分の横方向の両端からそれぞれ０．５ｍｍ以上間隔を設けて設定されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
14. 上記スリットは、上記半導体素子の一辺に平行な第１スリットを有し、上記第１スリットと、上記第１スリットに最も近接する上記半導体素子の一辺にあるバンプ端面との水平方向の距離が、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５〜１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
15. 上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材は、熱伝導率が１０Ｗ/(ｍ・Ｋ)以上の材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
16. 上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材は、銅、アルミニウム、もしくはＳＵＳによって形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
17. 上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材は、その厚みが、５μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の半導体装置。
18. 上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材の表面には、放熱部材とは別の材料がメッキもしくはコーティングされていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
19. 上記第１放熱部材に設けられたスリットの幅は、０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４〜１８のいずれか一項に記載の半導体装置。
20. 上記半導体素子と上記第１放熱部材もしくは上記各放熱部材との垂直方向の距離は、０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の半導体装置。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の半導体装置を、表示装置を駆動するための表示装置駆動モジュールとして備えていることを特徴とする表示装置。

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