專利名稱：半導(dǎo)體模塊裝置及其制造方法以及顯示裝置、顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對例如彩色等離子顯示器(plasma display panel)那樣的平板 顯示裝置中的驅(qū)動用半導(dǎo)體IC (integrated circuit)芯片(以下稱為半導(dǎo)體芯片) 附加散熱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊裝置和半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法以及平板型顯 示裝置、等離子顯示面板。
背景技術(shù)：
等離子顯示裝置與液晶面板相比，因?yàn)榭梢愿咚亠@示和可視角度大、容易 大型化、以及由于是主動發(fā)光型顯示方式而顯示品質(zhì)較高等理由，在平板顯示 技術(shù)中引人注目。另外，隨著高清晰畫面用的精細(xì)間距化，需要許多半導(dǎo)體芯 片。
這樣的半導(dǎo)體芯片在安裝時(shí)需要高密度安裝，然而顯示圖像時(shí)由于對半導(dǎo) 體芯片施加較大的負(fù)載，因此半導(dǎo)體模塊裝置溫度非常高。作為散熱結(jié)構(gòu)，一 般已知的結(jié)構(gòu)是，為了高密度安裝而在柔性基板上安裝的半導(dǎo)體芯片的上下夾 入散熱片，并且在其上用成為一體的金屬覆蓋物等夾入，將該金屬覆蓋物用螺 絲等固定在固定有面板的金屬底盤上，使其散熱。該散熱結(jié)構(gòu)中，由于使來自 半導(dǎo)體芯片的發(fā)熱通過散熱片向金屬覆蓋物散熱，所以從半導(dǎo)體芯片到金屬底 盤的熱阻變大，難以使半導(dǎo)體芯片的熱量充分散熱。另一方面，雖然可以通過 使散熱片減薄來減小熱阻，但是考慮到使用時(shí)半導(dǎo)體芯片會碎裂等，也無法減 得太薄。另外， 一般來講，散熱片由于是硅等較軟的材質(zhì)，因此還具有在車間 難以用自動機(jī)粘貼金屬覆蓋物或半導(dǎo)體芯片的問題。
為了解決該問題，如日本專利特開2005_338706號公報(bào)所示，變成了對 半導(dǎo)體芯片安裝散熱體的模塊裝置(以下稱為半導(dǎo)體模塊裝置)的結(jié)構(gòu)。作為 該半導(dǎo)體模塊裝置，已知有如圖13、 14、 15所示的裝置。圖13是表示以往的
半導(dǎo)體模塊裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖，是圖15的A-A'剖面圖。圖14是表示以往的 半導(dǎo)體模塊裝置結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。并且，圖15是以往的半導(dǎo)體模塊裝 置的組裝后的外觀立體圖。
圖13、 14、 15中，該以往的半導(dǎo)體模塊裝置用粘結(jié)劑6將安裝了半導(dǎo)體 芯片5的柔性基板4與散熱體2固定。并且將該散熱體2與平板型顯示裝置的 金屬底盤支承部7擰緊，將熱量向該底盤放出。
若詳細(xì)說明，則是柔性基板4和半導(dǎo)體芯片5的連接部分被芯片保護(hù)樹脂 5a覆蓋。散熱體2上設(shè)有半導(dǎo)體芯片5的容納凹部2a。通過包圍容納凹部2a 設(shè)置的粘結(jié)劑6將散熱體2和柔性基板4粘結(jié)。半導(dǎo)體芯片5的背面通過作為 散熱材料5b的硅脂或散熱片等與散熱體2的容納凹部2a接觸。通過此結(jié)構(gòu)， 半導(dǎo)體芯片5中產(chǎn)生的熱量可以借助散熱材料5b高效地傳至散熱體2。并且， 已知有該半導(dǎo)體模塊裝置在與支撐平板顯示裝置的金屬制底盤隔開的狀態(tài)下 被擰緊(未圖示)的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在具有這樣結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊裝置中，最近隨著等離子顯示裝置的 高清晰化，致力于對每個(gè)半導(dǎo)體芯片增加輸出通道數(shù)，減少零部件數(shù)量。與此 成比例，會帶來一個(gè)半導(dǎo)體芯片的發(fā)熱量也會變大的情況。因此，為了防止因 該發(fā)熱而引起的半導(dǎo)體芯片的誤動作或損壞，有必要使來自半導(dǎo)體芯片的發(fā)熱 充分散熱。另一方面，為了減少半導(dǎo)體芯片的發(fā)熱量，通過重新進(jìn)行顯示裝置 的圖像控制處理以降低驅(qū)動負(fù)載，但是散熱體在同一結(jié)構(gòu)下散熱量有限，有必 要重新考慮對散熱體追加大型散熱片、或用散熱片將散熱體進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻 等散熱方法、結(jié)構(gòu)。從而產(chǎn)生零部件數(shù)量增加、裝置重量增加的問題。
本發(fā)明是解決上述問題的，目的在于在彩色等離子顯示器那樣的平板顯示 裝置使用的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體模塊裝置中，不大幅改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，既維持輕 量、低成本化，又使散熱性提高。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊裝置的特征是，具備散熱結(jié)構(gòu)， 具備形成有與外部端子連接的布線圖案的柔性基板；保護(hù)所述布線的絕緣性 保護(hù)層；在所述柔性基板上與所述布線圖案電連接那樣用芯片保護(hù)樹脂密封安
裝的半導(dǎo)體芯片；與密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)樹脂上以及所述絕緣 性保護(hù)層的至少一部分上緊貼形成的金屬箔；設(shè)置容納凹部并在所述容納凹部 中所述半導(dǎo)體芯片借助散熱材料連接那樣與所述柔性基板連接的散熱體；以及 使所述金屬箔與所述散熱體熱連接那樣擰緊用的螺絲。
另外，其特征是，在所述柔性基板的與所述布線圖案的同一面設(shè)置有與所 述布線圖案電獨(dú)立的范圍，在所述范圍設(shè)置所述金屬箔，通過將所述柔性基板 折回，在密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)樹脂上以及所述絕緣性保護(hù)層的 至少一部分上緊貼所述金屬箔。
另外，其特征是，在所述柔性基板上形成與所述布線不連接的連接盤銅箔， 將所述連接盤銅箔與所述半導(dǎo)體芯片電連接。
另外，其特征是，所述半導(dǎo)體芯片是在所述柔性基板上進(jìn)行TAB安裝、 或者進(jìn)行面向下安裝的載帶封裝(tape carrier package)構(gòu)成的。
并且，本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的特征是，具有在所述柔性
基板上涂覆保護(hù)所述布線用的絕緣性保護(hù)層的工序；在所述絕緣性保護(hù)層未硬 化的狀態(tài)下、在所述柔性基板上安裝所述半導(dǎo)體芯片的工序；在對所述半導(dǎo)體 芯片涂覆所述芯片保護(hù)用樹脂后在使所述芯片保護(hù)用樹脂的一部分硬化的階 段、使所述金屬箔緊貼在所述絕緣性保護(hù)層表面的至少一部分以及密封所述半 導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)用樹脂表面的工序；以及在所述緊貼的工序后、使所 述絕緣性保護(hù)層與所述芯片保護(hù)用樹脂硬化粘著的工序。
并且，本發(fā)明的平板型顯示裝置的特征是，所述半導(dǎo)體模塊裝置設(shè)有一定 的游離間隔被擰緊而成。
并且，等離子顯示面板的特征是，所述半導(dǎo)體模塊裝置設(shè)有一定的游離間 隔被擰緊而成。


圖1是表示實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。
圖3是實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置的組裝后的外觀立體圖。
圖4是表示實(shí)施形態(tài)1的平板顯示面板的底盤部的主要部分放大圖。
圖5是表示將實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置安裝至平板顯示面板的狀態(tài)的 立體圖。
圖6是對實(shí)施形態(tài)1的平板顯示面板從背面看時(shí)的立體圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖8是表示實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。
圖9是實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的組裝后的外觀立體圖。
圖10是形成實(shí)施形態(tài)3的柔性基板的載帶的外觀圖。
圖11是表示實(shí)施形態(tài)4的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖12A是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
圖12B是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
圖12C是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
圖12D是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
圖12E是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
圖13是表示以往的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖14是表示以往的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。
圖15是以往的半導(dǎo)體模塊裝置的組裝后的外觀立體圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施形態(tài)1)
以下，使用圖1至圖6說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體模塊裝置的散 熱結(jié)構(gòu)。
圖1是表示實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖，是將圖2所示 的分解圖組裝時(shí)的A-A'部的剖面圖。圖2是表示實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝 置的結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。圖3是實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置的組裝后的外觀立體圖。圖4是表示實(shí)施形態(tài)1的平板顯示面板的底盤部的主要部分放大
圖，是平板型顯示裝置的支撐平板顯示面板的底盤一部分的放大立體圖。圖5
是表示將實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置安裝至平板顯示面板的狀態(tài)的立體圖，
是表示將1個(gè)半導(dǎo)體模塊裝置安裝至底盤上的狀態(tài)的立體圖。圖6是對實(shí)施形 態(tài)1的平板顯示面板從背面看時(shí)的立體圖。
在圖1的半導(dǎo)體模塊裝置的剖面圖中，金屬箔1是這樣設(shè)置，它與柔性基 板4的布線保護(hù)膜的絕緣性保護(hù)層4a緊貼，并且與半導(dǎo)體芯片5的元件形成 面也借助芯片保護(hù)用樹脂5a緊貼。另外，在半導(dǎo)體芯片5附近位置用固定螺 絲3a通過柔性基板4的連接盤銅箔4b將金屬箔1與散熱體2擰緊。由于連接 盤銅箔4b的從半導(dǎo)體芯片5向電極4c (參照圖2)以及電極4d (參照圖2) 的2個(gè)方向引導(dǎo)的布線被上下分開布線，因此最大限度形成為該布線不通過的 三角范圍。此時(shí)，使絕緣性保護(hù)層4a開口，金屬箔l和連接盤銅箔4b直接互 相接觸，將該連接盤銅箔4b用固定螺絲3a與散熱體2擰緊。據(jù)此，將向金屬 箔1、連接盤銅箔4b、固定螺絲3a進(jìn)行熱傳導(dǎo)時(shí)的熱阻抑制為最低限度，來 固定金屬箔1。另外，連接盤銅箔4b將半導(dǎo)體芯片5中發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至金屬 箔1，在金屬箔1上進(jìn)行散熱，接著傳導(dǎo)至連接盤銅箔4b，通過固定螺絲3a 向散熱體2放出，在這樣的散熱路徑中，若拓寬連接盤銅箔4b的范圍，可以 形成使更多的熱量傳導(dǎo)至固定螺絲3a的路徑。
另一方面，散熱體2用粘結(jié)劑6固定柔性基板4，從半導(dǎo)體芯片5的相對 于元素形成面的背面借助散熱劑5b進(jìn)行散熱。圖2表示半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié) 構(gòu)的零件分解圖。通過將柔性基板4用固定螺絲3a固定在散熱體2上，金屬 箔1和散熱體2借助固定螺絲3a連接。在組裝該半導(dǎo)體模塊裝置的狀態(tài)(圖3) 下，進(jìn)一步通過在用固定螺絲3b固定圖4所示的平板顯示面板的底盤上形成 的底盤支承部7在與平板顯示面板之間設(shè)置游離間隔，同時(shí)將半導(dǎo)體芯片5的 擴(kuò)散電路形成面朝向平板顯示面板側(cè)用固定螺絲3b擰緊。這樣，對平板顯示 面板安裝有多個(gè)半導(dǎo)體模塊裝置(圖6)。
下面說明詳細(xì)結(jié)構(gòu)。金屬箔l在這里使用AL合金的箔等作為原料。厚度 為25拜左右，需要的是可以對柔性基板4和芯片保護(hù)樹脂5a以低應(yīng)力進(jìn)行塑 性變形并緊貼的金屬材料。另外，在想要確保金屬箔1的熱容量的時(shí)候等情況
下，也可以使用層疊多片金屬箔l等材料(未圖示)。另外，金屬箔l的面積
至少覆蓋半導(dǎo)體芯片5以及柔性基板4的布線范圍，大小包含被與散熱體2固 定用的固定螺絲3a打進(jìn)的部分。對該金屬箔l，在與柔性基板4擰緊的固定螺 絲3a貫通的位置、和擰緊散熱體2與底盤支承部7的固定螺絲3b貫通的位置， 分別開有與固定螺絲3a、 3b的直徑吻合的孔。
散熱體2由鋁等熱導(dǎo)率高的材料形成。散熱體2上設(shè)有比半導(dǎo)體芯片5要 大的容納凹部2a，該容納凹部2a中容納有半導(dǎo)體芯片5。散熱體2上用粘結(jié) 劑6固定的柔性基板4上安裝的半導(dǎo)體芯片5保持在填充了散熱材料5b的容 納凹部2a的底面。容納凹部2a由于是用半導(dǎo)體芯片5、柔性基板4、散熱體2、 粘結(jié)劑6以及散熱材料5b圍成的密閉空間，因此也可以設(shè)置抽氣孔(未圖示)。
柔性基板4由聚酰亞胺材料等有可彎性的樹脂薄膜形成。在該柔性基板4 上，半導(dǎo)體芯片5借助凸點(diǎn)等與布線銅箔連接。半導(dǎo)體芯片5用芯片保護(hù)樹脂 5a密封與柔性基板4的連接部分，增強(qiáng)連接部分，使連接部分與其他構(gòu)件電絕 緣。
并且，柔性基板4上設(shè)有連接電極4c、 4d與半導(dǎo)體芯片5之間的布線(未 圖示)。避開該布線范圍，在柔性基板4的空著的全部范圍設(shè)置扇狀的連接盤 銅箔4b。連接盤銅箔4b與半導(dǎo)體芯片5用內(nèi)部引線連接，通過與半導(dǎo)體芯片 5直接連接，則半導(dǎo)體芯片5中產(chǎn)生的熱量直接借助連接盤銅箔4b傳送至固定 螺絲3a,同時(shí)由于借助固定螺絲3b與底盤支承部7連接，因此可以作為接地 端子使用。對連接盤銅箔4b開有擰緊用的螺絲孔。另外，與連接盤銅箔4b相 鄰的布線由于要避免電磁噪音等的影響，可以放置1條以上無效的電路布線， 或者隔開充分的布線間隔配置。
柔性基板4的電極4c與在平板顯示面板8上形成的電極借助各向異性導(dǎo) 電薄膜等連接(圖5)。電極4d與在平板顯示面板8側(cè)的控制基板上形成的電 極借助連接器等連接(圖5)。圖6的平板顯示面板8固定在金屬性底盤(未 圖示)上，在平板顯示面板8的多個(gè)底盤支承部7分別設(shè)有多個(gè)半導(dǎo)體模塊裝 置。半導(dǎo)體模塊裝置通過控制電路來控制平板顯示面板8，使圖像顯示。
接著，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊裝置的散熱機(jī)理。半導(dǎo)體模塊裝置在實(shí)際 使用狀態(tài)中，若半導(dǎo)體芯片5被通電，進(jìn)行工作，則半導(dǎo)體芯片5的表面元件
發(fā)熱， 一個(gè)路徑就是借助芯片保護(hù)樹脂5a熱傳導(dǎo)至金屬箔1。金屬箔1的熱量 借助固定螺絲3a熱傳導(dǎo)至散熱體2，散熱體2借助固定螺絲3b將熱量擴(kuò)散至 底盤支承部7，同時(shí)將大部分熱量向隔開游離間隔的底盤支承部7放出， 一部 分向空氣層放出。另外，若柔性基板4的布線材料例如使用銅，則由于熱導(dǎo)率 高，因此沿與半導(dǎo)體芯片5連接的布線傳導(dǎo)，熱量在柔性基板4上擴(kuò)散。在該 布線上涂覆厚度25nm左右的保護(hù)布線的絕緣性保護(hù)層4a，從布線通過該絕緣 性保護(hù)層4a將熱量傳導(dǎo)至金屬箔1,與上述同樣傳送，進(jìn)行散熱。這里的芯片 保護(hù)樹脂5a，若使用例如環(huán)氧樹脂，則雖然材料自身的熱導(dǎo)率低，但是樹脂的 厚度薄至lOOpm左右，半導(dǎo)體芯片5發(fā)出的熱量的90%會熱傳導(dǎo)至芯片保護(hù) 樹脂5a上。
對半導(dǎo)體芯片5的表面元件發(fā)熱的其他散熱路徑與以往的實(shí)施例相同，半 導(dǎo)體芯片5的表面元件的熱量傳至半導(dǎo)體芯片5的基材，到達(dá)芯片背面。這里， 若使用例如硅作為基材，則厚度為625pm，由于很薄，所以熱傳導(dǎo)性很好。并 且到達(dá)半導(dǎo)體芯片5的背面的熱量借助作為散熱材料5b的硅脂或散熱片等傳 遞至散熱體2。并且，散熱體2在與金屬制底盤支承部7隔開的狀態(tài)下擰緊， 熱量擴(kuò)散至底盤。這里，從柔性基板4上的布線至散熱體2的散熱與上述說明 的布線圖案表面的熱量相比，熱傳導(dǎo)較少。柔性基板4的基底材料例如為聚酰 亞胺，厚度為75pm。布線銅箔具有與所述聚酰亞胺層壓用的厚度為12pm左 右的粘結(jié)劑層。從柔性基板4的表面布線至散熱體2的熱傳導(dǎo)的熱阻高，不能 期望至散熱體的熱傳導(dǎo)。
與此關(guān)聯(lián)，一般的熱導(dǎo)率如下所示。銅3卯W mi-1 'K"、鋁236W Tn" 'K"、 硅168W mi-1 .K"、聚酰亞胺樹脂0.044W nrT1 'K"、環(huán)氧樹脂0.19W V 'K"。
這樣，由于通過借助芯片保護(hù)用樹脂使柔性基板上安裝的半導(dǎo)體芯片的電 路形成面與設(shè)置在柔性基板上的借助固定用螺絲連接于散熱體的金屬箔相連 接，同時(shí)借助散熱材料將半導(dǎo)體芯片的與元件形成面相對的面和散熱體連接， 從而來自元件形成面的熱量借助芯片保護(hù)用樹脂、金屬箔以及固定用螺絲熱傳 導(dǎo)至散熱體，來自與元件形成面相對的面的熱量借助散熱材料熱傳導(dǎo)至散熱 體，從散熱體可以借助底盤支承部散熱，所以可以不大幅增加零部件數(shù)量或裝 置重量，而提高散熱性。
與此同時(shí)，由于是金屬制的散熱體和金屬箔將半導(dǎo)體芯片包在里面的結(jié) 構(gòu)，所以可以吸收并屏蔽從信號傳輸構(gòu)件的安裝元件發(fā)射的電磁輻射噪音
EMI(Electro Magnetic Interference, 電磁干擾)。
另外，通過將與散熱體擰緊的柔性基板上的連接盤銅箔和半導(dǎo)體芯片的接 地端子連接，可以防止芯片內(nèi)流過沖擊電流時(shí)的半導(dǎo)體芯片的誤動作或損壞， 其結(jié)果可以確保半導(dǎo)體芯片的動作可靠性。 (實(shí)施形態(tài)2)
以下，使用圖12A、圖12B、圖12C、圖12D、圖12E說明實(shí)施形態(tài)1所 示的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法。
圖12A、圖12B、圖12C、圖12D、圖12E是表示實(shí)施形態(tài)1所示的半導(dǎo) 體模塊裝置的制造方法的工序剖面圖。
首先，圖12A中在柔性基板4上進(jìn)行半導(dǎo)體芯片5的安裝。這里，使用例 如3層載帶(tape carrier)材料作為柔性基板4，將載帶巻成巻筒的狀態(tài)下，利 用對每個(gè)巻筒安裝半導(dǎo)體芯片5的TAB(Tape Automated Bonding,自動載帶焊 接)工藝進(jìn)行安裝。在柔性基板4的中央附近開有安裝半導(dǎo)體芯片5的孔，將 這里設(shè)置的一部分成為連接盤銅箔4b的內(nèi)部引線布線和半導(dǎo)體芯片5的電極 位置對準(zhǔn)，將半導(dǎo)體芯片5進(jìn)行熱壓接。
接著，圖12B中，將液態(tài)的芯片保護(hù)樹脂5a涂覆在芯片上面(未圖示)。 涂覆后，用硬化爐加熱，使芯片保護(hù)樹脂5a硬化，同時(shí)通過加熱提高柔性基 板4的絕緣性保護(hù)層4a的粘性。這里，使用具有如下特性的樹脂作為絕緣性 保護(hù)層4a:即在中途停止保護(hù)層樹脂的硬化反應(yīng)，若過熱則粘性恢復(fù)，若進(jìn)一 步加熱則完成硬化反應(yīng)。繼續(xù)工序，在樹脂的硬化反應(yīng)進(jìn)展到某種程度的狀態(tài)、 并且保護(hù)樹脂表面仍為粘性狀態(tài)下，在半導(dǎo)體芯片5的上表面和柔性基板4的 布線范圍上進(jìn)行粘貼金屬箔1。此時(shí)，以金屬箔1和柔性基板4的與散熱體2 擰緊用的固定螺絲孔為基準(zhǔn)，進(jìn)行位置對準(zhǔn)，在將金屬箔1置于柔性基板4上 的狀態(tài)下，用橡膠制的旋轉(zhuǎn)滾輪9使金屬箔1與柔性基板4和半導(dǎo)體芯片5緊 貼。金屬箔l若例如使用25pm厚的鋁合金，則受到橡膠制的旋轉(zhuǎn)滾輪9的擠 壓而容易塑性變形， 一邊吸收布線范圍上的絕緣性保護(hù)層4a及芯片保護(hù)樹脂 5a的凹凸， 一邊緊貼。在此狀態(tài)下通過硬化爐，從而使芯片保護(hù)樹脂5a和絕
緣性保護(hù)層4a的硬化完成。其后，使用金屬模沖切柔性基板4的使用范圍的 外形，形成單片。
圖12C中，對散熱體2粘結(jié)前述圖2所示的柔性基板4。這里的粘結(jié)劑6 包圍散熱體2的容納凹部2a進(jìn)行粘貼。關(guān)于所述柔性基板4和散熱體2的粘 結(jié)，首先是對散熱體2附設(shè)粘結(jié)劑6，將散熱材料5b涂覆在容納凹部2a的可 以充分覆蓋半導(dǎo)體芯片5的背面的范圍。接下來，使所述柔性基板4和散熱體 2的位置對準(zhǔn)，使半導(dǎo)體芯片5與容納凹部2a的散熱材料5b接觸。接下來， 在附設(shè)粘結(jié)劑6的范圍使用旋轉(zhuǎn)滾輪(未圖示)等進(jìn)行擠壓，使所述柔性基板 4和散熱體2可靠粘結(jié)。
接下來，圖12D中，用固定螺絲3a使金屬箔1和柔性基板4的連接盤銅 箔4b不借助絕緣性保護(hù)層4a等以金屬面與金屬面重合的形式與散熱體2擰緊。 固定螺絲3a配置在半導(dǎo)體芯片5的周邊，由于用布線以及連接盤銅箔4b與半 導(dǎo)體芯片5連接，所以能使芯片的發(fā)熱有效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)，同時(shí)，通過與半導(dǎo) 體芯片5內(nèi)的接地端子連接，使其能夠也擁有作為接地的功能。作為基本的半 導(dǎo)體模塊裝置，在該工序結(jié)束。
作為圖12E的平板顯示面板，最終將所述半導(dǎo)體模塊裝置的柔性基板4的 設(shè)置金屬箔的面朝向底盤支承部7偵U，隔開游離間隔，將散熱體2和底盤支承 部7用固定螺絲3b擰緊，完成散熱結(jié)構(gòu)。
這樣，在制造半導(dǎo)體模塊裝置時(shí)，通過不追加結(jié)構(gòu)復(fù)雜的散熱板等，而追 加輕薄的金屬箔1，從而以將成為發(fā)熱源的半導(dǎo)體芯片5夾在中間的簡單結(jié)構(gòu) 實(shí)施散熱熱傳導(dǎo)，可以不大幅增加零部件數(shù)量或裝置重量，而提高散熱性。 (實(shí)施形態(tài)3)
使用圖7至圖10說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的散熱結(jié)構(gòu)。 圖7是表示實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖，是組裝圖8所示 的分解圖時(shí)的A-A'部的剖面圖。圖8是表示實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的 結(jié)構(gòu)的零件分解立體圖。圖9是實(shí)施形態(tài)3的半導(dǎo)體模塊裝置的組裝后的外觀 立體圖。圖10是形成實(shí)施形態(tài)3的柔性基板的載帶的外觀圖。本實(shí)施形態(tài)的 半導(dǎo)體模塊裝置除了在柔性基板4上形成金屬箔這一點(diǎn)不同以外，與實(shí)施形態(tài) 1的半導(dǎo)體模塊裝置一樣，對于同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注了同一標(biāo)號，并省略說明。
圖7中，本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體模塊裝置中的柔性基板設(shè)置了將實(shí)施形態(tài)1
的柔性基板延長擴(kuò)大后鋪滿銅箔la的范圍，作為實(shí)施形態(tài)1中說明的金屬箔1 (參照圖l)的替代，在柔性基板4的延長上將連接半導(dǎo)體芯片5和電極4c、 4d的布線和同一銅箔鋪滿延長擴(kuò)大柔性基板的范圍，作為金屬箔(以下稱為銅 箔)la使用。本實(shí)施形態(tài)的特征是，將所述銅箔la鋪滿的范圍向柔性基板4 的與散熱體2的連接面的相對的面?zhèn)确酆髷Q緊。據(jù)此，與分離金屬箔l固定 時(shí)相比，可以不增加零部件件數(shù)量，提高散熱特性。
圖8是構(gòu)成本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊裝置的零件分解立體圖。在柔性基板4上 安裝半導(dǎo)體芯片5后，從形成多個(gè)柔性基板4的載帶對柔性基板4沖切的狀態(tài) 下，與實(shí)施形態(tài)l同樣使用粘結(jié)劑6將柔性基板4與散熱體2固定。其后，將 形成所述銅箔la的柔性基板4的范圍翻折，使得銅箔la處于內(nèi)側(cè)，使銅箔la 與半導(dǎo)體芯片保護(hù)樹脂5a緊貼，將固定螺絲3a在3個(gè)點(diǎn)與散熱體2擰緊(圖 9)。
這里，在使銅箔la與半導(dǎo)體芯片保護(hù)樹脂5a緊貼時(shí)，由于柔性基板4的 基底基材上形成了銅箔la，因此雖然無法吸收芯片保護(hù)樹脂5a的凹凸，但是 柔軟基材使用聚酰亞胺等彈力高的材料，并且通過在3個(gè)點(diǎn)以上與具有剛性的 散熱體2擰緊，從而以基材的彈力使芯片保護(hù)樹脂5a被散熱體2擠壓，得到 充分的緊貼性，可以進(jìn)行散熱。同樣地，對于柔性基板4側(cè)的連接盤銅箔lb 和銅箔la的擰緊部分，也由于柔性基板4的基材的彈力較高，因此通過固定 螺絲3a產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，可以使其與固定螺絲3a周邊緊貼。例如基材使用厚 度為75pm的聚酰亞胺，形成布線、連接盤銅箔、銅箔la的金屬箔的厚度為 25pm，使用在基材和金屬箔之間用厚度12pm的粘結(jié)劑層壓的柔性基板4a。
接下來，圖10中，說明實(shí)施形態(tài)1以及實(shí)施形態(tài)3的柔性基板4的詳細(xì) 情況。將柔性基板4以形成多個(gè)柔性基板4的帶態(tài)進(jìn)行傳送，在各柔性基板4 上安裝半導(dǎo)體芯片5后，在載帶上形成多個(gè)同一布線圖案，最后在必要的部分 進(jìn)行沖切，形成半導(dǎo)體模塊裝置。這里，假設(shè)使用寬度70mm的3層載帶，半 導(dǎo)體芯片5為長方形，這時(shí)對于載帶的傳送方向，使半導(dǎo)體芯片5的長邊例如 垂直那樣安裝半導(dǎo)體芯片5。作為柔性基板4的布線設(shè)計(jì)，對于載帶的傳送方 向，將電極4c、 4d設(shè)計(jì)在寬度方向，將電極4c、 4d用引導(dǎo)布線4e與半導(dǎo)體
芯片5連接。該布線設(shè)計(jì)中，由于是在電極4c、 4d的兩個(gè)方向輸出，所以可 以在芯片的左右側(cè)面和芯片上方的3個(gè)地方確保布線的空置范圍。因此，為了 補(bǔ)充散熱路徑，而在這里配置連接盤銅箔4b。作為該連接盤銅箔4b的銅箔上 面的包層電鍍，例如可以設(shè)置2.0pm左右的Sn。連接盤銅箔4b上的絕緣性保 護(hù)層4a雖然只涂覆在與半導(dǎo)體芯片5連接的從半導(dǎo)體芯片5引導(dǎo)的布線部分， 但在連接盤銅箔4b范圍基本不涂覆，使保護(hù)層開口。其他的引導(dǎo)布線4e上以 保護(hù)布線為目的確實(shí)涂覆有絕緣性保護(hù)層4a。另外，為了折彎安裝柔性基板4， 形成折彎狹縫4f。
另一方面，本發(fā)明的柔性基板4上的銅箔la為了避開柔性基板4的折彎 狹縫4f，配置在放置半導(dǎo)體芯片5的柔性基板4的側(cè)面的延長上設(shè)置的范圍。 銅箔la的長度需要以柔性基板4的外周部為基點(diǎn)折彎至少銅箔達(dá)到半導(dǎo)體芯 片5上的長度。這次，設(shè)定長度為折彎時(shí)達(dá)到在半導(dǎo)體芯片的左右形成的連接 盤銅箔4b上。并且，在銅箔la上設(shè)置包層電鍍Sn。另外，該銅箔la上的3 個(gè)地方開有擰緊時(shí)的螺絲孔。
另外，為了提高圖10中的載帶的使用效率，通過使相鄰的本發(fā)明的布線 圖案反轉(zhuǎn)配置，可以減少載帶的使用損耗。然而，該載帶中安裝半導(dǎo)體芯片時(shí)， 由于芯片的方向反轉(zhuǎn)，因此安裝裝置需要想辦法。這里例如只對同一方向的布 線圖案跳過一個(gè)圖案安裝半導(dǎo)體芯片5后，再一次沿著反方向安裝半導(dǎo)體芯片， 通過這樣可以不必改進(jìn)成本高昂的裝置來安裝芯片。
作為3層載帶的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為在75pm厚的例如聚酰亞胺基材上使用 12nm環(huán)氧系的粘結(jié)劑，與其上層的35pm厚的銅箔層壓，最上層涂覆有25pm 的絕緣性保護(hù)層4a，來保護(hù)銅箔。
這樣，在柔性基板的延長范圍形成與實(shí)施形態(tài)l中的金屬箔對應(yīng)的銅箔， 通過折彎柔性基板，從而在半導(dǎo)體芯片的元件形成面借助芯片保護(hù)用樹脂與銅 箔連接，通過這樣與實(shí)施形態(tài)1同樣，可以不大幅增加零部件數(shù)量或裝置重量， 提高散熱性。
(實(shí)施形態(tài)4)
圖11是表示實(shí)施形態(tài)4的半導(dǎo)體模塊裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。 本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體模塊裝置，除了柔性基板4對于半導(dǎo)體芯片5是面朝
下(上下反轉(zhuǎn))安裝，和柔性基板4的絕緣性保護(hù)層4a面用粘結(jié)劑6與散熱 體2固定以外，與實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體模塊裝置一樣，對于相同的構(gòu)成要素標(biāo) 注了相同的標(biāo)號，并省略說明。
圖11中，半導(dǎo)體芯片5上面借助芯片保護(hù)樹脂5a放置有金屬箔1，同時(shí) 柔性基板4的基材面、例如聚酰亞胺與金屬箔1接觸。
這里，由于金屬箔1和絕緣性保護(hù)層4a不作為粘結(jié)劑起作用，因此使固 定螺絲3a擠壓柔性基板4的基材面，使金屬箔1塑性變形，使其與芯片保護(hù) 樹脂5a緊貼固定。從柔性基板4的半導(dǎo)體芯片5安裝面的背面?zhèn)鹊臒醾鲗?dǎo)與 從半導(dǎo)體芯片5的安裝面的熱傳導(dǎo)相比，由于從金屬箔1經(jīng)由連接盤銅箔向固 定螺絲放出的散熱路徑減少，所以較差，這樣在本實(shí)施形態(tài)中，從半導(dǎo)體芯片 5上面向金屬箔1的散熱占一大半。作為散熱機(jī)理，可以與實(shí)施形態(tài)l一樣實(shí) 現(xiàn)借助散熱體2散熱至底盤7。
另外，圖11中，表示了 3層(基材、粘結(jié)劑、銅箔)的柔性基板4的例 子，但是使用2層(基材、銅箔)的柔性基板將半導(dǎo)體芯片5面朝下安裝的時(shí) 候，通過將金屬箔1越過柔性基板放置，也可以得到好的散熱效果(未圖示)。 然而，此時(shí)，借助2層材料的基材厚度為38pm、半導(dǎo)體芯片5和柔性基板間 的芯片保護(hù)用樹脂為15pm至25pm左右，并且由于需要使用使金屬箔1與柔 性基板的背面緊貼用的粘結(jié)劑等使其緊貼，因此熱傳導(dǎo)和散熱效率還是使用3 層的柔性基板時(shí)的情況更好。
這樣，由于借助芯片保護(hù)用樹脂使柔性基板上安裝的半導(dǎo)體芯片的元件形 成面與設(shè)置在柔性基板上借助固定用螺絲與散熱體連接的金屬箔連接，同時(shí)借 助散熱材料將半導(dǎo)體芯片的與元件形成面相對的面與散熱體連接，從而來自元 件形成面的熱量借助芯片保護(hù)用樹脂、金屬箔以及固定用螺絲熱傳導(dǎo)至散熱 體，來自與元件形成面相對的面的熱量借助散熱材料熱傳導(dǎo)至散熱體，從散熱 體借助底盤支承部可以散熱，所以可以不大幅增加零部件數(shù)量或裝置重量，提 高散熱性。
另外，上述說明中，是例舉等離子顯示面板作為平板型顯示裝置進(jìn)行了說 明，但是也可用于其他平板型顯示裝置。
另外，實(shí)施形態(tài)3以及實(shí)施形態(tài)4中的半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法中，關(guān)
于絕緣性保護(hù)層以及芯片保護(hù)用樹脂硬化前使其緊貼金屬箔或銅箔，其后，使 絕緣性保護(hù)層以及芯片保護(hù)用樹脂硬化，這與實(shí)施形態(tài)2 —樣。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于，具備散熱結(jié)構(gòu)，具有形成有與外部端子連接的布線圖案的柔性基板；保護(hù)所述布線的絕緣性保護(hù)層；在所述柔性基板上，用芯片保護(hù)樹脂密封安裝以使其與所述布線圖案電連接的半導(dǎo)體芯片；緊貼在密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)樹脂上以及所述絕緣性保護(hù)層的至少一部分上而形成的金屬箔；設(shè)置容納凹部且在所述容納凹部中與所述柔性基板連接以使其借助散熱材料與所述半導(dǎo)體芯片連接的散熱體；以及擰緊所述金屬箔和所述散熱體以使它們實(shí)現(xiàn)熱連接用的螺絲。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于， 在所述柔性基板的與所述布線圖案的同一面設(shè)置有與所述布線圖案電獨(dú)立的區(qū)域，在所述區(qū)域設(shè)置所述金屬箔，通過折彎所述柔性基板，在密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)樹脂上以 及所述絕緣性保護(hù)層的至少一部分上緊貼所述金屬箔。
3. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于， 在所述柔性基板上形成有與所述布線不連接的連接盤銅箔，將所述連接盤銅箔與所述半導(dǎo)體芯片電連接。
4. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于， 在所述柔性基板上形成有與所述布線不連接的連接盤銅箔，將所述連接盤銅箔與所述半導(dǎo)體芯片電連接。
5. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體芯片是在所述柔性基板上進(jìn)行TAB安裝、或者進(jìn)行面朝下安裝的載帶封裝而構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體芯片是在所述柔性基板上進(jìn)行TAB安裝、或者進(jìn)行面朝下安 裝后的載帶封裝而構(gòu)成。
7. —種半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法，其特征在于， 權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體模塊裝置的制造工序，具有 在所述柔性基板上涂覆保護(hù)所述布線用的絕緣性保護(hù)層的工序； 在所述絕緣性保護(hù)層未硬化的狀態(tài)下、在所述柔性基板上安裝所述半導(dǎo)體芯片的工序；在對所述半導(dǎo)體芯片涂覆所述芯片保護(hù)用樹脂后、在使所述芯片保護(hù)用樹 脂的一部分硬化的階段，使所述金屬箔緊貼在所述絕緣性保護(hù)層表面的至少一 部分以及密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)用樹脂表面的工序；以及在所述緊貼工序后、使所述絕緣性保護(hù)層和所述芯片保護(hù)用樹脂硬化 并粘著的工序。
8. —種半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法，其特征在于， 權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊裝置的制造工序，具有 在所述柔性基板上涂覆保護(hù)所述布線用的絕緣性保護(hù)層的工序； 在所述絕緣性保護(hù)層未硬化的狀態(tài)下、在所述柔性基板上安裝所述半導(dǎo)體芯片的工序；在對所述半導(dǎo)體芯片涂覆所述芯片保護(hù)用樹脂后、在使所述芯片保護(hù)用樹 脂的一部分硬化的階段，使所述金屬箔緊貼在所述絕緣性保護(hù)層表面的至少一 部分以及密封所述半導(dǎo)體芯片的所述芯片保護(hù)用樹脂表面的工序；以及在所述緊貼工序后、使所述絕緣性保護(hù)層和所述芯片保護(hù)用樹脂硬化 并粘著的工序。
9. 一種平板型顯示裝置，其特征在于，權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊裝置是設(shè)置一定的游離間隔并擰緊而成的。
10. —種平板型顯示裝置，其特征在于，權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊裝置是設(shè)置一定的游離間隔并擰緊而成的。
11. 一種等離子顯示面板，其特征在于，權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊裝置是設(shè)置一定的游離間隔并擰緊而成的。
12. —種等離子顯示面板，其特征在于， 權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊裝置是設(shè)置一定的游離間隔并擰緊而成的。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體模塊裝置和半導(dǎo)體模塊裝置的制造方法以及平板型顯示裝置、等離子顯示面板，其中，該半導(dǎo)體模塊裝置在柔性基板(4)的與散熱體(2)接觸的面的相對面上設(shè)置金屬箔(1)，使其與半導(dǎo)體芯片(5)熱連接，并使用螺絲(3a)將金屬箔(1)與散熱體(2)擰緊，通過采用上述的結(jié)構(gòu)，將從半導(dǎo)體芯片(5)發(fā)出的熱量從半導(dǎo)體芯片(5)的一個(gè)面借助散熱材料(5a)熱傳導(dǎo)至散熱體(2)，并從半導(dǎo)體芯片(5)的另一個(gè)面借助金屬箔(1)熱傳導(dǎo)至散熱體(2)，從而因?yàn)榭梢詮陌雽?dǎo)體芯片(5)的2個(gè)面的方向?qū)崃總鲗?dǎo)至散熱體(2)，所以可以不大幅增加零部件數(shù)量或裝置重量，提高散熱性。
文檔編號H01L23/36GK101388368SQ20081013042
公開日2009年3月18日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者下石坂望, 鳥居道治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社