半導體器件的制作方法

專利名稱：半導體器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體封裝體的安裝技術。
背景技術：
為了提高在基板上安裝的半導體封裝體對于熱負載的連接可靠性，在特開平8-181228號公報中公開了關于將SAW元件接合到支撐基板上并將覆蓋元件的帽接合到支撐基板上的形態，為了抑制焊錫部中的斷線而調整表面波傳播方向的構件間的熱膨脹率來配置的情況，在特開平9-97855號公報中公開了在本體上設置了半導體芯片和覆蓋該芯片的蓋并將蓋作成金屬與陶瓷的部分接合結構來抑制結構構件的接合部中的負載的形態。
專利文獻1特開平8-181228號公報專利文獻2特開平9-97855號公報但是，在上述文獻的形態中，在得到使半導體芯片與安裝基板間的連接可靠性成為簡單的形態方面是不充分的。
一般在安裝基板上安裝半導體封裝體來使用，但安裝基板的線膨脹系數比半導體封裝體的線膨脹系數大。這是由于在半導體封裝體的內部存在的半導體元件的線膨脹系數與構成半導體器件的其它構件的線膨脹系數相比非常小。因此，如果因工作時的半導體元件的發熱或環境溫度的變化等的緣故使半導體封裝體或安裝基板的溫度發生變化，則在半導體封裝體和安裝基板的熱變形量中產生差別。該熱變形量差被在半導體封裝體與安裝基板之間配置的焊錫等的連接構件的變形所吸收，但如果熱變形量差大，則因在接合構件中發生的畸變大而可能存在疲勞壽命下降、發生連接不良的問題。因而，防止接合構件的壽命下降以確保半導體制品的可靠性成為研究課題。特別是，在所安裝的半導體封裝體的尺寸大的情況下，可能存在連接部的可靠性下降的問題。因此，為了實現半導體器件的大容量化或高速化而安裝與以往相比為大型的半導體封裝體，連接部的可靠性提高成為特別重要的課題。
因此，本發明提供謀求解決上述課題的至少1個的半導體器件。

發明內容
本發明提供謀求解決上述課題的至少1個的半導體器件。從提高生產率的觀點來看，簡單地采取對策是較為理想的。例如，可提供進行了有效的安裝的半導體器件。
為了解決上述課題，例如減少安裝基板的熱變形量使之接近于半導體封裝體的熱變形量。
例如，在安裝基板的周圍設置外殼，用線膨脹系數比外殼的線膨脹系數小的連接構件來連接安裝基板與外殼。
此外，例如由至少2個構件構成連接構件，將各個連接構件配置成相對于安裝基板和外殼呈吊帶狀。
作為具體例，本發明是下述的一種半導體器件，其特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及經連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，對于沿安裝了上述半導體元件的上述安裝基板的主面的方向，上述連接構件在上述元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部。
或者，本發明是下述的一種半導體器件，其特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及用多個連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，對于沿安裝了上述半導體元件的上述安裝基板的主面的方向，第一上述連接構件在上述元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部，第二上述連接構件在上述半導體元件的第二側具有與上述安裝基板連接的第二安裝基板連接部，在上述第一側具有與上述支撐構件連接的第二支撐構件連接部。
通過這樣來構成，即使半導體器件的溫度因半導體器件的工作或環境溫度的變化而變化的情況下，也可減少安裝基板的熱變形量使之接近于半導體封裝體的熱變形量。此外，由此可確保半導體封裝體與安裝基板的連接部的可靠性。例如，如果半導體器件的溫度上升導致外殼發生熱膨脹，則安裝基板經連接到安裝基板的兩端的連接構件而受到壓縮負重。因此，安裝基板的熱變形量比沒有外殼或連接構件的情況小。
或者，進而由于在本發明中通過在安裝基板的周圍配置外殼來提高散熱性，故減少了半導體器件的工作時的溫度上升而提高了可靠性。
或者，通過利用這些效果提高半導體封裝體與安裝基板的連接可靠性，可在基板上以高的連接可靠性安裝與以往相比為大型的半導體封裝體。
再有，如果在本發明中使用一般使用的結構作為安裝基板或半導體封裝體本身，則也可構成抑制安裝基板或半導體封裝體的制造工序等的變更而具備高的生產率的器件。
利用本發明可提供謀求解決上述課題的至少1個的半導體器件。


圖1是說明具備本發明的第1實施例的圖。
圖2是說明具備本發明的第1實施例的組裝方法的圖。
圖3是說明具備本發明的第2實施例的圖。
圖4是說明具備本發明的第2實施例的組裝方法的圖。
圖5是說明具備本發明的第3實施例的圖。
圖6是說明具備本發明的第3實施例的組裝方法的圖。
圖7是說明具備本發明的第4實施例的圖。
圖8是說明具備本發明的第5實施例的圖。
圖9是說明具備本發明的第6實施例的圖。
圖10是說明具備本發明的第7實施例的圖。
圖11是說明具備本發明的第9實施例的圖。
具體實施例方式
以下，使用

本發明的第1實施例。
在圖1的(a)至(d)中示出本發明的第1實施例的安裝狀態的俯視圖和側面圖、外殼的俯視圖和安裝基板的俯視圖。
在本實施例中，安裝基板5是厚度約為1mm的玻璃環氧基板FR-4。該安裝基板的線膨脹系數約為15～20ppm/℃。在安裝基板5的兩面上在基板的長邊方向上配置了多個半導體封裝體6。所謂長邊方向，可作為構成構件的主邊中形成了長的邊的方向來掌握。在安裝基板5的一端形成了端子7。端子7沿安裝基板5的邊形成，在使半導體器件工作時，例如，通過將端子7連接到在母板上的槽中設置的端子上，取得與母板的電導通。用半導體封裝體連接部8連接半導體封裝體6與安裝基板5。最好象本實施例那樣使用焊錫球作為半導體封裝體連接部8，但也可使用TSOP或TCP等其它的連接方法。此外，最好象本實施例那樣在安裝基板5上配置多個半導體封裝體6，但半導體封裝體6即使是1個，也可得到任何效果。
作為安裝基板5的支撐構件的外殼1在本實施例中使用了Cu合金，其線膨脹系數約為17ppm/℃，熱傳導率約為200W/mK。外殼1是在切斷了板材后通過進行彎曲加工來形成的。在外殼的內部設置了4個外殼-基板連接構件2。對于外殼-基板連接構件2來說，由包含玻璃纖維的材料來構成。例如，使用了線膨脹系數約為5ppm/℃的含有玻璃纖維的帶。4個外殼-基板連接構件2中的2個外殼-基板連接構件2連接到圖1(b)中的右側的外殼側面和左側的導槽3上，其它2個外殼-基板連接構件2連接到左側的外殼側面和右側的導槽3上，各個外殼-基板連接構件2在圖1(4)中的安裝基板5的上部和下部的2個部位上與外殼連接。可以是在外殼中設置了連接安裝基板5與外殼的連接構件通過用的孔的形態。
此外，使用止動器4將各外殼-基板連接構件2與外殼的連接部固定成使外殼-基板連接構件2具有張力。
在安裝基板5的兩端，通過連接導槽3來組裝安裝基板5與外殼1，外殼-基板連接構件2經導槽3與半導體封裝體6連接，由此，經間隔配置了外殼-基板連接構件2和半導體封裝體6。
作為較為理想的形態，具有包含半導體元件的半導體封裝體6、安裝了上述半導體封裝體6的安裝基板5和作為經外殼-基板連接構件2支撐上述安裝基板5的支撐構件的外殼1，上述外殼-基板連接構件2對于沿安裝了上述半導體封裝體6的上述安裝基板5的主面的方向在上述半導體封裝體6的第一側具有與上述安裝基板5連接的第一安裝基板連接部(例如右側等的一側的導槽3部)，在經上述半導體封裝體6與上述第一側相對的第二側具有與上述外殼連接的第一支撐構件連接部(例如用止動器4連接到外殼上的部分)。
更為理想的是，具備以下的形態。第一連接構件對于沿安裝了半導體封裝體6的安裝基板5的主面的方向在封裝體6的第一側具有與安裝基板5連接的第一安裝基板連接部，在經半導體封裝體6與第一側相對的第二側具有與外殼連接的第一支撐構件連接部，第二連接構件在半導體封裝體6的第二側具有與安裝基板5連接的第二安裝基板連接部(例如與上述相對一側的導槽3部)，在第一側具有與外殼1連接的第二支撐構件連接部(例如用止動器4在與上述相對一側連接到外殼上的部分)。
通過這樣來構成，在半導體器件的溫度因半導體器件的工作或環境溫度的變化而變化的情況下，可減少安裝基板的熱變形量使之接近于半導體封裝體的熱變形量。此外，由此可確保半導體封裝體與安裝基板的連接部的可靠性。例如，如果半導體器件的溫度上升導致外殼發生熱膨脹，則安裝基板經連接到安裝基板的兩端的連接構件而受到壓縮負重。因此，安裝基板的熱變形量比沒有外殼或連接構件的情況小。
或者，進而由于在本發明中通過在安裝基板的周圍配置外殼來提高散熱性，故減少了半導體器件的工作時的溫度上升而提高了可靠性。
或者，通過利用這些效果提高半導體封裝體與安裝基板的連接可靠性，可在基板上以高的連接可靠性安裝與以往相比為大型的半導體封裝體。
此外，有至少2個連接安裝基板5與外殼1的連接構件，對于各個連接構件來說，與安裝基板5的接合部位和與外殼的連接部位相對于安裝基板5的中心位于相反的一側，而且可以是在對于該軸的兩側具有至少1個外殼-基板連接構件2與安裝基板5的接合部位的形態。
或者，可以是將上述第一安裝基板連接部與上述第二支撐構件連接部之間的距離或上述第二支撐構件連接部與上述第一支撐構件連接部之間的距離配置成比上述第一安裝基板連接部與上述第一支撐構件連接部之間的距離或上述第二支撐構件連接部與上述第二支撐構件連接部之間的距離短的形態。
再有，在安裝基板5的一個主面上安裝了多個上述半導體封裝體6的情況下，在配置半導體封裝體6的方向上看，通過使上述安裝基板連接部經安裝基板5的中央位于一側、上述支撐構件連接部位于另一側，在得到有效地利用線膨脹系數差的作用方面是較為理想的。例如，安裝基板連接部位于安裝基板5的一側的端部，上述支撐構件連接部位于上述安裝基板5的經上述半導體封裝體6的相對一側的端部。
此外，例如從半導體元件層疊方向看安裝狀態，配置成第1連接構件在安裝基板的上部的位置上與外殼連接，在從該連接部起跨過安裝基板的中心軸的部位上與安裝基板連接，進而在跨過安裝基板的中心軸的部位上在外殼和安裝基板的下部的位置上連接。
其次，例如相對于安裝基板的中心軸，在第1連接構件與外殼的連接部存在的一側設置第2連接構件與安裝基板的連接部，將第2連接構件配置成在第1連接構件與安裝基板的連接部存在的一側的安裝基板的上部和下部的2個部位上具有第2連接構件與外殼的連接部。
此外，例如使用至少2個連接安裝基板與外殼的連接構件，對于各個連接構件來說，與安裝基板的接合部位和與外殼的連接部位相對于安裝基板的中心軸位于相反的一側，而且，將連接構件配置成在對于安裝基板的中心軸的兩側至少具有1個連接構件與安裝基板的接合部位。
外殼1的線膨脹系數比外殼-基板連接構件2的線膨脹系數大。因此，在半導體器件的溫度上升了的情況下，外殼1與外殼-基板連接構件2相比較大地膨脹。假定在安裝基板5的兩端存在的導槽3間的距離縮小了外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量的差的部分。實際上由于導槽3之間存在安裝基板5，故導槽3間的距離的變化量比外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量的差小，但安裝基板5相應地經導槽3受到壓縮負重。安裝基板5本身也因溫度上升而熱膨脹，但因從導槽3作用的壓縮負重的緣故，安裝基板5的熱變形量與安裝基板單獨的情況相比減少了。其結果，半導體封裝體6與安裝基板5的熱變形量差減小了，半導體封裝體連接部8的焊錫連接可靠性提高了。在外殼-基板連接構件2不具有張力而松弛了的情況下不能得到充分的效果。此外，溫度越下降，外殼-基板連接構件2的張力越小。
因此，在對半導體封裝體6的半導體元件通電了的狀態下，至少將外殼-基板連接構件2形成為在溫度上升了的狀態下產生張力。或者，被構成為連接安裝基板5與外殼1的外殼-基板連接構件2中的至少2個構件在室溫下具有張力。
至少從應力的觀點來看，在本實施例中在半導體器件的工作溫度范圍內，至少在最低溫度下，最好將止動器4固定成使外殼-基板連接構件2具有張力。
將外殼-基板連接構件2固定在止動器4上，通過調整與外殼1的間隔，可控制張力。或者，也可使連接構件本身具有張力而被安裝。
通過以這種方式固定止動器4，由于在半導體器件的工作溫度的整個區域中可簡單地得到所需要的作用和效果，故在提高焊錫連接部8的可靠性方面是有效的。再有，在半導體器件的工作溫度的至少一部分中形成為使外殼-基板連接構件2具有張力，通過在比其低的溫度下容許形成張力小或不產生張力那樣的程度，在該溫度區域中，在得到本實施例的效果的同時，可抑制經常施加高應力的情況。
在本結構中，安裝基板5與外殼1不直接連接固定，而是經連接構件進行了連接。因此，在安裝狀態下在對外殼作用了靜態的外力或沖擊等的動態的外力的情況下，外殼-基板連接構件2可起到緩沖材料的作用。因此，可減少對安裝基板5作用的外力，與直接連接了安裝基板5與外殼1的情況相比，提高了半導體器件的可靠性。
在本結構中，通過使外殼1和外殼-基板連接構件2的拉伸剛性比安裝基板5足夠大，抑制了外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量差不是作為安裝基板的壓縮變形而是作為外殼1或外殼-基板連接構件2的伸張變形被吸收的情況，可充分地得到本實施例的效果。此外，通過增加外殼1的彎曲剛性，抑制了外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量差被外殼1的彎曲變形所吸收的情況，可充分地得到本實施例的效果。因此，在本實施例中，將外殼1的厚度定為0.3mm，將外殼-基板連接構件2的厚度定為0.2mm。
此外，最好配置成半導體封裝體6的長邊方向與上述安裝基板5的連結上述安裝基板連接部與上述支撐構件連接部的方向的差比半導體封裝體6的長邊方向與上述安裝基板5的連結上述安裝基板連接部與上述支撐構件連接部的方向的差小。
在本實施例的形態中，由于可減少用外殼-基板連接構件2夾住的方向的安裝基板的熱變形量，故將半導體封裝體6安裝成用外殼-基板連接構件2夾住的方向成為半導體封裝體6的長邊方向。因此，在本實施例中，最好使半導體封裝體6的長邊方向與作為用外殼-基板連接構件2夾住的方向的安裝基板5的長邊方向達到一致。
在本實施例中，由于用熱傳導率比安裝基板5的熱傳導率大的外殼1包圍了安裝基板5，故與沒有外殼1的情況相比，可有效地放出在半導體封裝體6中發生的熱。因此，通過減少半導體器件的工作時的溫度上升以減小半導體封裝體連接部8的溫度變化幅度，可提高半導體封裝體連接部8的可靠性。此外，在本實施例中，在半導體封裝體6與外殼1之間構成了空氣層，但通過在不妨礙外殼-基板連接構件2的移動的范圍內設置導熱材料，可進一步提高散熱特性。
再有，上述外殼最好是Cu、Al或這些金屬的合金。在本實施例中，作為一例，使用了Cu合金作為外殼1，但也可使用Al合金等。在該情況下，由于線膨脹系數比Cu合金的線膨脹系數大，故可增加與外殼-基板連接構件2相比的線膨脹系數差，但由于彈性系數減小，故必須增加外殼的厚度。此外，在本實施例中，使用了含有玻璃纖維的帶作為外殼-基板連接構件2，但也可使用Fe-Ni合金等的線膨脹系數比外殼1的線膨脹系數小的材料。在該情況下，由于彎曲剛性變大，故在導槽3的形狀或外殼-基板連接構件2的彎曲形狀方面與使用含有玻璃纖維的帶的情況相比，自由度減小。此外，在本實施例中，使用了4個構件作為外殼-基板連接構件2，但如果使用最低為2個構件與安裝基板的兩側連接，則也可得到本實施例的效果。
關于得到本實施例的效果的較為理想的形態之一，具有半導體封裝體6；安裝了半導體封裝體6的安裝基板5；以及用多個連接構件2支撐安裝基板5的支撐構件，在安裝基板5的兩面上在長邊方向上配置多個半導體封裝體6，第一上述連接構件對于安裝基板5的主面的配置了半導體封裝體6的方向，在半導體封裝體6的第一側具有與安裝基板5連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與外殼1連接的第一支撐構件連接部，第二上述連接構件在半導體封裝體6的第二側具有與安裝基板5連接的第二安裝基板連接部，在上述第一側具有與外殼1連接的第二支撐構件連接部，第一或第二連接構件2的線膨脹系數比外殼1的線膨脹系數小。
在圖2中示出本發明的第1實施例的組裝方法。
在圖2(a)中示出在兩面上配置了半導體封裝體6的安裝基板5。對于安裝基板5來說，可使其與不具備本發明的安裝基板是同樣的。其次，如圖2(b)中所示，在安裝基板5的兩端設置導槽3。在導槽3的彈性率小的情況下，外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量差被導槽的變形所吸收。此外，在導槽3的線膨脹系數比外殼-基板連接構件2的線膨脹系數小的情況下，由于外殼1與外殼-基板連接構件2的熱變形量差被導槽3的熱變形所吸收，故對安裝基板作用的壓縮負重下降。因此，在本實施例中，使用了環氧樹脂作為導槽3。其次，如圖2(c)中所示，在外殼1的內部配置安裝基板5，如圖2(d)中所示，將單側的外殼-基板連接構件2配置成通過導槽3和外殼1的上下2個部位，用止動器4來固定，使其沒有撓度。最后，如圖2(e)中所示那樣配置與圖2(d)為相對一側的外殼-基板連接構件2，將兩側的外殼-基板連接構件2固定成在半導體器件的工作溫度的最低溫度下具有張力。
如上所述，在使用本發明的情況下，由于可將半導體封裝體6的組裝工序或安裝基板5的組裝工序、安裝基板5的回流工序定為與常規使用的形態為同樣的工序，故在抑制附加的工序或設備這一點上是較為理想的。作為提高半導體封裝體和安裝基板的連接可靠性的方法之一，有用底層填料等密封連接部的技術，但在使用底層填料的情況下，必須有密封用的工序或設備。此外，在本形態中不使用底層填料，通過在已被安裝的基板與封裝體之間的電連接部的周圍形成空隙，可抑制如使用底層填料等的情況等那樣在基板上安裝后的修復性惡化的問題。但是，由于可根據各種各樣的觀點來選擇半導體封裝體的安裝形態，故不妨礙選擇具備底層填料的形態。
再有，本制造工序示出了各種各樣考慮到的本發明實施例中的一個的制造方法，即使是用其它工序制造的半導體模塊，只要是具有本實施例特征的結構，當然就至少可得到本發明的效果。
在圖3中示出本發明的第2實施例。
本實施例除了在外殼1的單側的側面上具有外殼-基板接合構件固定構件31和緊固螺釘32外，與實施例1是同樣的。在本實施例中，不是將單側的外殼-基板連接構件2直接固定在外殼1上，而是將其固定在外殼-基板接合構件固定構件31上，通過使用緊固螺釘32調整外殼-基板接合構件固定構件31與外殼1的距離，使外殼-基板連接構件2的張力的調整變得容易。
在圖4中示出本發明的第2實施例的組裝方法。圖4(a)至圖4(d)與作為第1實施例的組裝工序的圖2(a)至圖2(d)是同樣的。在本實施例中，在圖4(e)中將單側的外殼-基板連接構件2固定在外殼-基板接合構件固定構件31上。此時，與圖1(e)的情況不同，沒有必要注意外殼-基板連接構件2的撓度。最后，如圖4(f)中所示，使用緊固螺釘32調整外殼-基板接合構件固定構件31與外殼1的距離。通過調整外殼-基板接合構件固定構件31與外殼1的距離，可調整在圖4(d)中配置了的外殼-基板連接構件2和在圖4(e)中配置了的外殼-基板連接構件2這兩者的張力。
本實施例與第1實施例相比，具有外殼-基板連接構件2的張力調整是容易的這樣的特長，另一方面，半導體器件的外形尺寸增加了。因此，本實施例可在半導體器件的安裝位置在空間方面具有余量的情況下使用。
在圖5中示出本發明的第3實施例。
本實施例除了為使組裝后的外殼-基板連接構件2具有張力而在外殼1中具有合頁9或9b和卡爪10外，與實施例1是同樣的。再有，由于合頁9在組裝后其角度被固定，故溫度變化時外殼1在合頁9的部位上沒有折彎的現象。
在圖6中示出本發明的第3實施例的組裝方法。圖6(a)和圖6(b)與作為第1實施例的組裝工序的圖2(a)和圖2(b)是同樣的。在圖6(c)中，連接與不固定合頁9的角度的狀態下的外殼1連接的單側的外殼-基板連接構件2與導槽3。此時，與實施例2的組裝方法同樣，在外殼-基板連接構件2中即使有撓度也沒有關系。其次，如圖6(d)中所示，固定另一側的外殼-基板連接構件2與外殼1。此時，由于是不固定合頁9或9b的角度的狀態，在單側的外殼-基板連接構件2中產生了撓度。此時，以適當的長度將單側的外殼-基板連接構件2固定在外殼1上，以便在組裝后具有張力。最后，如圖6(e)中所示那樣固定角度，使合頁9呈直線狀，使合頁9b的角度為90°，使用卡爪10固定外殼1。由此，由于組裝后的全部的外殼-基板連接構件2具有張力，故成為能發揮本發明的效果的半導體器件。此外，與實施例1或實施例2不同，由于可在具有張力之前的階段中進行外殼-基板連接構件2的長度調整，故長度調整比較容易。
在圖7中示出本發明的第4實施例。
在本實施例中，在外殼1中設置了翹曲變形防止構件51。如上所述，在因半導體器件的溫度變化在外殼1中產生彎曲變形的情況下，降低了本發明的效果。此外，在安裝基板5薄的情況等中，通過壓縮負重作用在安裝基板5上，可能存在安裝基板5引起彎曲變形或縱彎曲的情況。因此，在本實施例中，通過在外殼1中設置翹曲變形防止構件51，防止了這些彎曲變形或縱彎曲。再有，在本實施例中設置了1個翹曲變形防止構件51，但也可根據安裝基板的長度或厚度至少設置2個翹曲變形防止構件51。
在圖8中示出本發明的第5實施例。
在本實施例中，外殼-基板連接構件2包含Fe和Ni的合金。例如，使用Fe-Ni合金，不使用導槽3。如本實施例那樣，外殼-基板連接構件2的彎曲剛性大，即使不使用導槽3，也可防止外殼-基板連接構件2與半導體封裝體6的接觸，而且，在外殼-基板連接構件2的撓度變形小的情況下，通過省略導槽3，可實現低成本化。
在圖9中示出本發明的第6實施例。
在本實施例中，不使用止動器4，通過將外殼-基板連接構件2固定在外殼1中設置的卡爪71上，構成了半導體器件。如果以保持張力的方式將外殼-基板連接構件2固定在卡爪71上，則由于可省略止動器4，故可實現低成本化。
在圖10中示出本發明的第7實施例。
在迄今為止的實施例中，在安裝基板5的兩面上安裝了半導體封裝體6，但即使是象本實施例那樣只在安裝基板5的單側安裝了半導體封裝體6的情況，通過與迄今為止的實施例同樣地配置外殼1或外殼-基板連接構件2，也可得到本發明的效果。
在迄今為止的實施例1至實施例7中，在安裝基板5的長邊方向端部上經導槽3連接了外殼-基板連接構件2與安裝基板5。在該情況下，可減少熱變形的只是基板的長邊方向，因泊松比的影響，基板短邊方向的變形有所增加，即增加了基板長邊方向被壓縮的部分。在迄今為止記述的實施例中，由于在安裝基板5的長邊方向上并排地配置了端子7，故難以在基板短邊方向端部上設置導槽3，但在利用與安裝基板端部相比在安裝基板中心配置的接線柱或引線等取得了安裝基板5與外部的電導通的情況下，在安裝基板的長邊方向和短邊方向這兩側分別設置導槽3，通過經外殼-基板連接構件2將各自的導槽3與外殼1連接，可減少安裝基板的長邊方向、短邊方向兩者的熱變形。此時，通過改變基板長邊方向和短邊方向的導槽3b的離安裝基板的高度，由于可改變減少安裝基板長邊方向的熱變形用的外殼-基板連接構件2和減少安裝基板短邊方向的熱變形用的外殼-基板連接構件2的離安裝基板的高度，故可防止各自的外殼-基板連接構件2發生碰撞而約束其移動。
在圖11中示出本發明的第9實施例。
在半導體器件中安裝的半導體封裝體6的發熱量小的情況或根據所安裝的位置的冷卻條件良好等的原因在半導體器件中沒有必要使用外殼1的情況下，通過用導槽-導槽連接構件11連接在安裝基板5的兩端配置的導槽，可減少安裝基板5的熱變形。但是，在該情況下，在導槽-導槽連接構件11中使用的材料必須是含有玻璃纖維的帶或Fe-Ni合金等那樣的其線膨脹系數比安裝基板5的線膨脹系數小的材料。此外，在本實施例中，使用導槽-導槽連接構件11與安裝基板5的熱變形量差來減少安裝基板5的熱變形。在本實施例中，由于沒有外殼1，故與其它的實施例不同，不能將外殼1的熱變形利用于安裝基板5的熱變形的減少。另一方面，與其它的實施例不同，沒有必要將外殼-基板連接部2配置成吊帶狀，由于例如可通過在安裝基板5的周圍卷繞含有玻璃纖維的帶來構成，故具有制造工序比其它的實施例簡便的特征。
以上根據實施例具體地說明了本發明，但本發明不限定于上述實施例，在不脫離其要旨的范圍內，當然可作各種各樣的變更。
權利要求
1.一種半導體器件，其特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及經連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，對于沿安裝了上述半導體元件的上述安裝基板的主面的方向，上述連接構件在上述元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部。
2.一種半導體器件，其特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及用多個連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，對于沿安裝了上述半導體元件的上述安裝基板的主面的方向，第一上述連接構件在上述元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部，第二上述連接構件在上述半導體元件的第二側具有與上述安裝基板連接的第二安裝基板連接部，在上述第一側具有與上述支撐構件連接的第二支撐構件連接部。
3.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于上述連接構件是其線膨脹系數比上述支撐構件的線膨脹系數大的構件。
4.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于安裝多個上述半導體元件，對于配置了上述半導體元件的方向，上述安裝基板連接部經安裝基板的中央位于一側，上述支撐構件連接部位于另一側。
5.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于上述安裝基板連接部位于上述安裝基板的端部，上述支撐構件連接部位于上述安裝基板的經上述半導體元件的相對側的端部。
6.如權利要求2中所述的半導體器件，其特征在于將上述第一安裝基板連接部與上述第二支撐構件連接部之間的距離或上述第二支撐構件連接部與上述第一支撐構件連接部之間的距離配置成比上述第一安裝基板連接部與上述第一支撐構件連接部之間的距離或上述第二安裝基板連接部與上述第二支撐構件連接部之間的距離短。
7.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于上述連接構件被形成為在所規定的半導體元件的工作溫度范圍內產生張力。
8.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于在上述安裝基板的兩面上安裝多個上述半導體元件。
9.如權利要求1中所述的半導體器件，其特征在于配置成使上述半導體元件的長邊方向與上述安裝基板的連結上述安裝基板連接部與上述支撐構件連接部的方向之差比上述半導體元件的長邊方向與上述安裝基板的連結上述安裝基板連接部與上述支撐構件連接部的方向之差小。
10.一種半導體器件，其特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及用多個連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，在上述安裝基板的兩面上在長邊方向上配置多個上述半導體元件，對于上述安裝基板的主面的配置了上述半導體元件的方向，第一上述連接構件在上述半導體元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部，第二上述連接構件在上述半導體元件的第二側具有與上述安裝基板連接的第二安裝基板連接部，在上述第一側具有與上述支撐構件連接的第二支撐構件連接部，第一或第二上述連接構件的線膨脹系數比上述支撐構件的線膨脹系數小。
全文摘要
本發明的課題是提供確保半導體封裝體與安裝基板的連接部的疲勞壽命且可靠性高的半導體器件。本發明的半導體器件的特征在于具有半導體元件；安裝了上述半導體元件的安裝基板；以及經連接構件支撐上述安裝基板的支撐構件，對于沿安裝了上述半導體元件的上述安裝基板的主面的方向，上述連接構件在上述元件的第一側具有與上述安裝基板連接的第一安裝基板連接部，在經上述半導體元件與上述第一側相對的第二側具有與上述支撐構件連接的第一支撐構件連接部。
文檔編號H01L23/495GK1674263SQ20051000563
公開日2005年9月28日 申請日期2005年1月24日 優先權日2004年3月23日
發明者谷江尚史 申請人:株式會社日立制作所