JP2002158317A - 低ノイズ放熱icパッケージ及び回路基板 - Google Patents

低ノイズ放熱icパッケージ及び回路基板

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JP2002158317A
JP2002158317A JP2000352212A JP2000352212A JP2002158317A JP 2002158317 A JP2002158317 A JP 2002158317A JP 2000352212 A JP2000352212 A JP 2000352212A JP 2000352212 A JP2000352212 A JP 2000352212A JP 2002158317 A JP2002158317 A JP 2002158317A
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heat dissipation
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Shiyouichi Mimura
詳一 三村
Tatsuya Ina
達也 伊奈
Hideyuki Kawashima
秀之 川島
Keizo Kawakami
慶三 川上
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性の放熱手段を装着した回路基板でもI
Cから発生するノイズを効率的に低減させることが可能
な回路基板を提供すること。 【解決手段】 半導体素子のGND端子と、導電性の放
熱手段とを半導体素子の表面に島状に形成した第一の導
体層により電気的に接続して導電性の放熱手段をGND
電位に接地し、かつ半導体素子をGND電位の導体で囲
んだ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性の放熱手段
を装着した半導体素子からの放射ノイズの低減を可能と
する放熱ICパッケージ及び当該ICパッケージを搭載
する回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子はICパッケージとし
てセラミックまたは樹脂等の絶縁材料で保護されて用い
られていたが、近年小形化のために裸のチップ単体で利
用される場合も増加しており、チップ内部で発生した放
射ノイズはそのまま外部に放出され、導電性の放熱手段
を装着する場合には図6に示す様に導電性の放熱手段の
表面処理材料や伝熱材の多くが非導電性であるため、導
電性の放熱手段をGND接地することが容易でなく、半
導体素子内で発生したノイズが導電性の放熱手段内にノ
イズ電流を誘起し、導電性の放熱手段がアンテナとなっ
て放射ノイズがさらに増大していた。図6において1は
半導体素子 、2は導電性の放熱手段としての突起を有
するヒートシンク、3は半導体素子1のGND端子であ
る。
【0003】この様な問題を解決するために、回路基板
全体や半導体素子周辺を導体のシールドケースで覆う方
策やパッケージ用のシールドケースを用いない手法とし
て、例えば図7に示す特開平6−151646号公報に
記載されたパッケージ本体の表面を覆う様に導体層を形
成し、GND端子と接続することによりパッケージ全体
または一部をシールドするもの等が知られている。図7
において1は半導体素子 、3は半導体素子1のGND
端子、11は半導体素子を覆うように形成され、GND
端子3と接続された導体層、12は半導体素子1の信号
端子である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様に回路基板全体や半導体素子周辺を導体のシールドケ
ースで覆うと電気回路全体が大型化し、シールドケース
の材料費と加工コストも増大するという課題がある。ま
た、特開平6−151646号公報の様に半導体素子本
体を覆う様に導体層を形成してGND端子と接続し、半
導体素子全体または一部をシールドする方策は半導体素
子がICチップの場合は側面に導体層を形成することが
極めて困難であり、半導体素子がICパッケージの場合
にも複雑な導体層の形成が困難である上に導電性の放熱
手段からの放射ノイズには対応していないという問題点
があった。
【0005】そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は導電性の放熱手段を装着し
た場合でもシールドケースを使用したり、半導体素子表
面に複雑な導体層を形成したりすることなく、ICから
発生するノイズを低減させることが可能な放熱ICパッ
ケージ及び当該ICパッケージを搭載した回路基板を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し目的
を達成するために、本発明の放熱ICパッケージは、集
積回路を内蔵し、かつGND端子を有する半導体素子
と、当該半導体素子に装着された導電性の放熱手段を具
備し、前記GND端子と導電性の放熱手段とを電気的に
接続したことを特徴としている。
【0007】また、本発明の放熱ICパッケージは、上
記に加え、GND端子と導電性の放熱手段とは半導体素
子表面に島状に形成された第一の導体層により電気的に
接続されていることを特徴としている。
【0008】また、本発明に係わる放熱ICパッケージ
において、前記第一の導体層とGND端子とは半導体素
子の内部配線により電気的に接続されていることを特徴
としている。
【0009】また、本発明に係わる放熱ICパッケージ
において、前記導電性の放熱手段は前記第一の導体層を
覆わないように形成された伝熱材を介して前記半導体素
子に装着されていることを特徴としている。
【0010】また、本発明に係わる放熱ICパッケージ
において、前記第一の導体層と導電性の放熱手段とは前
記第一の導体層よりも大きく、前記導電性の放熱手段と
半導体素子及び第一の導体層を繋ぐように貼り付けられ
た第二の導体層によっても電気的かつ熱的に接続されて
いることを特徴としている。
【0011】また、本発明に係わる放熱ICパッケージ
において、前記第一の導体層と導電性の放熱手段とは前
記半導体素子の表面に形成されたタップ穴と前記導電性
の放熱手段に空けられた穴部とをねじを用いて締め付け
られていることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1から図5を用いて説明する。
【0013】図1は本発明の第一の実施例を示し、図1
において1は半導体素子 、2は半導体素子1上に装着
された導電性の放熱手段としての突起を有する導電性の
ヒートシンク、3は半導体素子1のGND端子、4は半
導体素子1の表面に島状に形成された第一の導体層であ
る。
【0014】以上のように構成された放熱ICパッケー
ジにおいて第一の導体層4は導電性の金属をメッキする
ことにより半導体素子1の表面からGND端子3まで形
成されており、第一の導体層4とGND端子3及びヒー
トシンク2は全て電気的に接続される。このため、ヒー
トシンク2をGND電位に接地し、半導体素子1をGN
D電位の導体で囲むことにより、半導体素子1から放射
されるノイズの抑制が可能となる。
【0015】また、この半導体素子1において、前記第
一の導体層4は、前記半導体素子1の表面に導電性のペ
ーストを塗布することによって形成することも出来る。
【0016】また、この半導体素子1において、前記第
一の導体層4は、前記半導体素子1の表面に導電性の金
属箔を張り付けることによって形成することも出来る。
【0017】また、前記導電性の放熱手段2は非導電性
材料の表面もしくは内部に導体層を形成して構成するこ
とも出来る。
【0018】また、 前記導電性の放熱手段として放熱
のための突起を有する導電性のヒートシンクを用いるこ
とも出来る。
【0019】また、前記導電性の放熱手段として導電性
のヒートパイプを用いることも出来る。また、前記導電
性の放熱手段として導電性の金属板を用いることも出来
る。
【0020】次に、図2は本発明の第二の実施例を示
し、図2において1は半導体素子 、2は半導体素子1
上に装着された導電性の放熱手段としての突起を有する
導電性のヒートシンク、3は半導体素子1のGND端
子、4は半導体素子1の表面に島状に形成された第一の
導体層、5は導電性の放熱手段2を半導体素子1に装着
固定するための伝熱材である。
【0021】以上のように構成された放熱ICパッケー
ジ及において第一の導体層4は導電性の金属をメッキす
ることにより半導体素子1の表面からGND端子3まで
形成され、さらに伝熱材5も第一の導体層4を覆わない
ように形成されているため、第一の導体層4とGND端
子3及びヒートシンク2は全て電気的に接続される。こ
のため非導電性の伝熱シートを用いる場合でも、ヒート
シンク2をGND電位に接地し、かつ半導体素子1をG
ND電位の導体で囲むことにより半導体素子1から放射
されるノイズの抑制が可能となる。
【0022】また、この半導体素子1において、前記伝
熱材5は、導電性の材料を用いて形成することも出来
る。
【0023】さらに図3は本発明の第三の実施例を示
し、図3において1は半導体素子 、2は半導体素子1
上に装着された導電性の放熱手段としての突起を有する
導電性のヒートシンク、3は半導体素子1のGND端
子、4は半導体素子1の表面に島状に形成された第一の
導体層、6は半導体素子1の内部配線である。
【0024】以上のように構成された放熱ICパッケー
ジにおいて第一の導体層4は導電性の金属をメッキする
ことにより半導体素子1の表面に形成されており、半導
体素子1の内部配線6によって第一の導体層4とGND
端子3及びヒートシンク2は全て電気的に接続される。
このため、ICチップ単体等の半導体素子1の側面に第
一の導体層が形成しにくい場合でも、ヒートシンク2を
GND電位に接地し、半導体素子1をGND電位の導体
で囲むことにより、半導体素子1から放射されるノイズ
の抑制が可能となる。
【0025】次に、図4は本発明の第四の実施例を示
し、図4において1は半導体素子 、2は半導体素子1
上に装着された導電性の放熱手段としての突起を有する
導電性のヒートシンク、3は半導体素子1のGND端
子、4は半導体素子1の表面に島状に形成された第一の
導体層、7は導電性の放熱手段と半導体素子1及び第一
の導体層4とを繋ぐ様に貼り付けられた導電性の第二の
導体層である。
【0026】以上のように構成された放熱ICパッケー
ジにおいて第一の導体層4は導電性の金属をメッキする
ことにより半導体素子1の表面からGND端子3まで形
成されており、第一の導体層4によりGND端子3及び
ヒートシンク2が電気的に接続されているだけでなく、
さらに第一の導体層4よりも大きい第二の導体層7によ
っても第一の導体層4とヒートシンク2とが電気的かつ
熱的に接続されている。このため、ヒートシンク2をG
ND電位に接地し、半導体素子1をGND電位の導体で
囲むことがより強化されて、半導体素子1から放射され
るノイズの抑制効果が向上する。
【0027】また、この放熱ICパッケージにおいて、
前記第二の導体層7は導電性の金属箔を貼り付けること
によって形成することも出来る。
【0028】次に、図5は本発明の第五の実施例を示
し、図5において1は半導体素子、2は半導体素子1上
に装着された導電性の放熱手段としての突起を有する導
電性のヒートシンク、3は半導体素子1のGND端子、
4は半導体素子1の表面に島状に形成された第一の導体
層、8は半導体素子1表面に形成されたタップ部、9は
ヒートシンク2に設けられた貫通穴、10は上記貫通穴
9を通してヒートシンク2を上記タップ部8に固定する
ねじである。
【0029】以上のように構成された放熱ICパッケー
ジにおいて第一の導体層4は導電性の金属をメッキする
ことにより半導体素子1の表面からGND端子3まで形
成されており、第一の導体層4とGND端子3及びヒー
トシンク2は全て電気的に接続され、さらにヒートシン
ク2は貫通穴9を通してねじ10により半導体素子1の
表面に強く押し付けられている。
【0030】このため、ヒートシンク2をGND電位に
接地し、半導体素子1をGND電位の導体で囲むことに
より、半導体素子1から放射されるノイズの抑制が可能
となるだけでなく、導電性の放熱手段2と半導体素子1
間の密着性がより向上して放熱効果も向上している。ま
た、この放熱ICパッケージにおいて、タップ部8とね
じ10は導電性の材料で構成することによりさらに放熱
効果を高めることも出来る。
【0031】なお、以上の説明では半導体素子1を端子
がパッケージ側面にあるQFPの例で示したが、端子が
パッケージ底面に面状に配置されたBGAの場合につい
ても実施可能である。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば本発明の放
熱パッケージ及び当該ICパッケージを搭載した回路基
板は、集積回路を内蔵し、かつGND端子3を有する半
導体素子1と、当該半導体素子1に装着された導電性の
放熱手段2を具備し、前記GND端子3と導電性の放熱
手段2とを電気的に接続することにより導電性の放熱手
段3をGND電位に接地し、かつ半導体素子1をGND
電位の導体で囲むことにより、半導体素子1から発生す
る放射ノイズの抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第一の実施例の構造図
【図2】本発明における第二の実施例の構造図
【図3】本発明における第三の実施例の構造図
【図4】本発明における第四の実施例の構造図
【図5】本発明における第五の実施例の構造図
【図6】本発明における従来の第一の実施例の構造図
【図7】本発明における従来の第二の実施例の構造図
【符号の説明】
1 半導体素子 2 ヒートシンク 3 GND端子 4 第一の導体層 5 伝熱材 6 内部配線 7 第二の導体層 8 タップ部 9 貫通穴 10 ねじ 11 導体層 12 信号端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 秀之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川上 慶三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5F036 AA00 AA01 BB01 BB18 BB21 BB60 BC03 BD01

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路を内蔵し、かつGND端子を有
    する半導体素子と、当該半導体素子に装着された導電性
    の放熱手段を具備し、前記GND端子と導電性の放熱手
    段とを電気的に接続したことを特徴とする放熱ICパッ
    ケージ。
  2. 【請求項2】 前記GND端子と導電性の放熱手段とは
    前記半導体素子表面に島状に形成された第一の導体層に
    より電気的に接続されていることを特徴とする請求項1
    に記載の放熱ICパッケージ。
  3. 【請求項3】 前記第一の導体層とGND端子とは半導
    体素子の内部配線により電気的に接続されていることを
    特徴とする請求項1に記載の放熱ICパッケージ。
  4. 【請求項4】前記第一の導体層は導電性の金属をメッキ
    して形成されていることを特徴とする請求項1から3の
    いずれかに記載の放熱ICパッケージ。
  5. 【請求項5】 前記第一の導体層は導電性ペーストを塗
    布して形成されていることを特徴とする請求項1から3
    のいずれかに記載の放熱ICパッケージ。
  6. 【請求項6】 前記第一の導体層は導電性の金属箔を貼
    り付けて形成されていることを特徴とする請求項1から
    3のいずれかに記載の放熱ICパッケージ。
  7. 【請求項7】 前記導電性の放熱手段は非導電性材料の
    表面もしくは内部に導体層を形成していることを特徴と
    する請求項1から6に記載の放熱ICパッケージ。
  8. 【請求項8】 前記導電性の放熱手段は放熱のための突
    起を有する導電性のヒートシンクを用いたことを特徴と
    する請求項1から6に記載の放熱ICパッケージ。
  9. 【請求項9】 前記導電性の放熱手段は導電性のヒート
    パイプを用いたことを特徴とする請求項1から6に記載
    の放熱ICパッケージ。
  10. 【請求項10】 前記導電性の放熱手段は導電性の金属
    板を用いたことを特徴とする請求項1から6に記載の放
    熱ICパッケージ。
  11. 【請求項11】 前記導電性の放熱手段は導電性の伝熱
    材を介して前記半導体素子に装着されていることを特徴
    とする請求1から11に記載の放熱ICパッケージ。
  12. 【請求項12】 前記導電性の放熱手段は前記第一の導
    体層を覆わないように形成された非導電性の伝熱材を介
    して前記半導体素子に装着されていることを特徴とする
    請求項1から10のいずれかに記載の放熱ICパッケー
    ジ。
  13. 【請求項13】 前記第一の導体層と導電性の放熱手段
    とは第一の導体層よりも大きく、導電性の放熱手段と前
    記半導体素子及び第一の導体層を繋ぐように貼り付けら
    れた第二の導体層によっても電気的かつ熱的に接続され
    ていることを特徴とする請求項1から12のいずれかに
    記載の放熱ICパッケージ。
  14. 【請求項14】 前記第一の導体層と導電性の放熱手段
    とは前記半導体素子表面に形成されたタップ穴と前記導
    電性の放熱手段に空けられた穴部とをねじを用いて締め
    付けられていることを特徴とする請求項1から13のい
    ずれかに記載の放熱ICパッケージ。
  15. 【請求項15】 前記タップ部及びねじは導電性の材料
    により構成されていることを特徴とする請求項14に記
    載の放熱ICパッケージ。
  16. 【請求項16】 上記請求項1から15に記載する放熱
    ICパッケージを搭載する回路基板
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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