JP2002158318A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2002158318A JP2002158318A JP2000355751A JP2000355751A JP2002158318A JP 2002158318 A JP2002158318 A JP 2002158318A JP 2000355751 A JP2000355751 A JP 2000355751A JP 2000355751 A JP2000355751 A JP 2000355751A JP 2002158318 A JP2002158318 A JP 2002158318A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
が良好な半導体装置を提供する。 【解決手段】 サーマルビア7bの基板表面1aにおけ
る開口部8の近傍上に、金属ブロック9をペースト等の
接着材料で固定する。
Description
装された半導体装置に関するものである。
信用電力増幅器(以下、HPA(High Power
Amplifier)と呼ぶ。)の一例を示す斜視図
である。本HPAは、多層基板1に金属キャップ2をか
ぶせる構造である。
に示す。図5に示すように、多層基板1は例えば4層構
造であり、多層基板1を構成する各層の材質としては、
セラミック系(例えば、ガラスセラミック、アルミナ、
窒化アルミ)や樹脂系(例えば、PPO(多結晶酸化フ
ェニレン)、ガラスエポキシ樹脂)等が知られている。
クタ、コンデンサ等の複数のチップ部品3が実装され、
互いに基板表面1aに形成された配線用金属薄膜(図示
せず)により電気的に接続されるとともに、後述のGa
Asチップ5と多層基板1中の配線を介して電気的に接
続されている。
部をくり抜くことで、多層基板表面1aに凹部4aを形
成する。そして、当該凹部4aに、GaAs基板上に高
周波半導体集積回路が形成された半導体チップ5(以
下、GaAsチップ5と呼ぶ)を実装する。
後、凹部4aは封止用樹脂6で埋める。また、GaAs
チップ5の放熱を考慮して、サーマルビア7aを形成し
ている。GaAsチップ5で発生した熱は、熱伝導製の
良好な部材(例えば、金属材料等)が充填されているサ
ーマルビア7aを経由して、基板裏面1bから実装ボー
ド(図示せず)へ放熱される。尚、基板裏面1bは実装
ボードに半田付けされる。
をシールドするために、多層基板1の表面1aのチップ
部品3上に金属キャップ2をかぶせている。この場合、
基板表面1aにおけるチップ部品3の実装面積の十分な
確保ができず、そのため、小型化を実現することができ
なかった。
問題点を解決するために、現在までに、図6に示す構造
の半導体装置が提案されている。図6は、従来の他のH
PAを示す断面図である。
は反対の面(即ち、裏面)1bに、GaAsチップ5を
実装するための凹部4bを形成している。基板裏面1b
に形成した凹部4bについては、GaAsチップ5の実
装後、封止用樹脂6で埋めて、基板裏面1bを平らにす
る。尚、金属キャップ2については、図5に示した半導
体装置と同じシールドの目的で使用している。又、基板
裏面1bは実装ボードに半田付けされる。
基板1を構成する各層が安価なガラスセラミックのよう
な熱伝導の悪いものであれば、基板1自身を経由した基
板裏面1bへの放熱は期待できない。また、図示するよ
うに、サーマルビア7bを凹部4bから基板表面1aま
で貫通するように形成しても、サーマルビア7bの基板
表面1aにおける開口部8に接するのはエアー(空気)
となり、所望の放熱効果は期待できない。そのため、基
板材料として熱伝導の悪い材質(ガラスセラミック等)
を用いた場合、図6に示す構造を適用することは困難で
あった。
されたものであり、小型化を実現でき、かつ半導体チッ
プの放熱が良好な半導体装置を提供することを目的とす
るものである。
置は、一方の面に凹部が形成され、かつ、上記凹部から
当該凹部が形成された面と対向する他方の面まで貫通し
熱伝導性の良好な部材が充填された孔を有する絶縁基板
と、上記絶縁基板の凹部が形成された面と対向する他方
の面に実装されたチップ部品と、半導体集積回路が形成
され、かつ、上記絶縁基板の凹部に実装された半導体チ
ップと、上記絶縁基板のチップ部品が実装された面の当
該チップ部品上を覆う金属部品とを備えた半導体装置に
おいて、上記孔の上記チップ部品が実装された面におけ
る開口部の近傍に、空気より熱伝導性の良好な構造体が
設置されているものである。
ものである。
のである。
記凹部から当該凹部が形成された面と対向する他方の面
まで貫通し熱伝導性の良好な部材が充填された孔を有す
る絶縁基板と、上記絶縁基板の凹部が形成された面と対
向する他方の面に実装されたチップ部品と、半導体集積
回路が形成され、かつ、上記絶縁基板の凹部に実装され
た半導体チップと、上記絶縁基板のチップ部品が実装さ
れた面の当該チップ部品上を覆う金属部品とを備えた半
導体装置において、上記金属部品が、上記孔の上記チッ
プ部品が実装された面における開口部の近傍において、
上記絶縁基板に接触するものである。
の板状部を有し、かつ、当該板状部が、その一部が絶縁
基板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触しているものであ
る。
の板状部を有し、かつ、当該板状部が、その複数箇所が
絶縁基板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触しているもの
である。
における孔の開口部は複数存在しており、かつ、上記チ
ップ部品が実装された面に上記複数の開口部を覆うよう
に放熱用金属薄膜が形成されているものである。
態1を図1(a)〜(d)に示す。図1(a)は、本実
施の形態におけるHPAの上面図である。図1(b)は
上面図のA−A線断面図である。図1(c)は上面図の
B−B線断面図である。又、図1(d)はA−A線方向
視の側面図である。ここで、図1において、図6と同一
符号を用いたものは、図6に示されたものと同一または
相当であることを示す。又、図1(b)及び図1(c)
の各線断面図においては、断面における構造のみを示
し、その背景等は複雑化を避けるために省略している。
について、図1に基づいて説明する。本構造は、図6に
示した構造に工夫を行うことで、小型化を実現した上
で、さらに、従来問題となっていた放熱性に改善を加え
たものである。
1aにおける開口部8の近傍上に、金属ブロック9をペ
ースト等の接着材料で固定する。これにより、GaAs
チップ5の放熱性の改善が期待できる。ここで、金属ブ
ロック9が金属キャップ2に接続されることにより、よ
り大きな効果が期待できる。
のブロック9を設けているが、少なくとも空気よりも熱
伝導性の良好な材料(例えば、窒化アルミ)で形成され
た構造体であれば、金属製に限られるものではない。
なく、チップコンデンサー等の金属部分を有するチップ
部品3を開口部8の近傍上に配置することによっても、
放熱効果を期待できる。
2(a)〜(d)に示す。図2(a)は、本実施の形態
におけるHPAの上面図である。図2(b)は上面図の
C−C線断面図である。図2(c)は上面図のD−D線
断面図である。又、図2(d)はC−C線方向視の側面
図である。ここで、図2において、図6と同一符号を用
いたものは、図6に示されたものと同一または相当であ
ることを示す。又、図2(b)及び図2(c)の各線断
面図においては、断面における構造のみを示し、その背
景等は複雑化を避けるために省略している。
について、図2に基づいて説明する。本構造は、図6に
示した構造に工夫を行うことで、小型化を実現した上
で、さらに、従来問題となっていた放熱性に改善を加え
たものである。
0aのほぼ中央に切り込みを入れ、絶縁基板の表面1a
側に折り曲げ、その折り曲げられた部分10bの先をサ
ーマルビア7bの開口部8近傍に接触させている。この
構造により、GaAsチップ5で発生する熱は、サーマ
ルビア7bを経由し、金属キャップ10に伝わり放熱さ
れる。そのため、従来技術と比較して、放熱効果の改善
が期待できる。
3(a)〜(d)に示す。図1(a)は、本実施の形態
におけるHPAの上面図である。図3(b)は上面図の
E−E線断面図である。図3(c)は上面図のF−F線
断面図である。又、図3(d)はF−F線方向視の側面
図である。ここで、図3において、図6と同一符号を用
いたものは、図6に示されたものと同一または相当であ
ることを示す。又、図3(b)及び図3(c)の各線断
面図においては、断面における構造のみを示し、その背
景等は複雑化を避けるために省略している。
について、図3に基づいて説明する。本構造は、図6に
示した構造に工夫を行うことで、小型化を実現した上
で、さらに、従来問題となっていた放熱性に改善を加え
たものである。
1aの複数箇所に切り込みを入れ、絶縁基板の表面1a
側に折り曲げ、その折り曲げられた部分11b、11c
の先をサーマルビア7bの開口部8近傍に接触させてい
る。この構造により、GaAsチップ5で発生する熱
は、サーマルビア7bを経由し、金属キャップ11に伝
わり放熱される。そのため、従来技術と比較して、放熱
効果の改善がさらに期待できる。
10、11の切り込みの方法・形状としては様々なもの
あるが、金属キャップ10、11の一部を、サーマルビ
ア7bの開口部8近傍に接触させることが実施の形態
2、3における主要点であり、その方法・形状は図2、
図3に示されたものに限定されるものではない。
ては、サーマルビア7bの開口部8近傍に、金属ブロッ
ク9または金属キャップの折り曲げられた部分10b、
11b、11cを直接接触させることで、GaAsチッ
プ5からの熱を金属キャップ2、10、11に伝熱させ
ていた。
縁基板表面1aに複数の開口部8を覆う放熱用金属薄膜
を形成し、その放熱用金属薄膜に、金属ブロック9を固
定または金属キャップの折り曲げられた部分10b、1
1b、11cを接触させるものである。尚、その他の点
においては、実施の形態1乃至3と同様である。
属キャップ2、10、11に放熱する構造とすること
で、GaAsチップ5からの放熱を、より効率的に達成
することができる。
アの開口部8の配置、チップ部品3及びそれを相互に接
続する配線用金属薄膜の配置、並びに金属ブロック9ま
たは金属キャップの折り曲げられた部分10b、11
b、11cの形状等を考慮して所望の形状にすれば良
い。又、上記配線用金属薄膜とともに絶縁基板表面1a
にプリントすることで、所望の形状にすることは容易で
ある。
に凹部が形成され、かつ、上記凹部から当該凹部が形成
された面と対向する他方の面まで貫通し熱伝導性の良好
な部材が充填された孔を有する絶縁基板と、上記絶縁基
板の凹部が形成された面と対向する他方の面に実装され
たチップ部品と、半導体集積回路が形成され、かつ、上
記絶縁基板の凹部に実装された半導体チップと、上記絶
縁基板のチップ部品が実装された面の当該チップ部品上
を覆う金属部品とを備えた半導体装置において、上記孔
の上記チップ部品が実装された面における開口部の近傍
に、空気より熱伝導性の良好な構造体が設置されている
ので、小型化を実現でき、かつ半導体チップの放熱を良
好にすることができる。
ので、小型化を実現でき、かつ更に半導体チップの放熱
を良好にすることができる。
で、小型化を実現でき、かつ容易に半導体チップの放熱
を良好にすることができる。
記凹部から当該凹部が形成された面と対向する他方の面
まで貫通し熱伝導性の良好な部材が充填された孔を有す
る絶縁基板と、上記絶縁基板の凹部が形成された面と対
向する他方の面に実装されたチップ部品と、半導体集積
回路が形成され、かつ、上記絶縁基板の凹部に実装され
た半導体チップと、上記絶縁基板のチップ部品が実装さ
れた面の当該チップ部品上を覆う金属部品とを備えた半
導体装置において、上記金属部品が、上記孔の上記チッ
プ部品が実装された面における開口部の近傍において、
上記絶縁基板に接触するので、小型化を実現でき、かつ
半導体チップの放熱を良好にすることができる。
の板状部を有し、かつ、当該板状部が、その一部が絶縁
基板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触しているので、小
型化を実現でき、かつ容易に半導体チップの放熱を良好
にすることができる。
の板状部を有し、かつ、当該板状部が、その複数箇所が
絶縁基板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触しているの
で、小型化を実現でき、かつ更に半導体チップの放熱を
良好にすることができる。
における孔の開口部は複数存在しており、かつ、上記チ
ップ部品が実装された面に上記複数の開口部を覆うよう
に放熱用金属薄膜が形成されているので、小型化を実現
でき、かつ更に半導体チップの放熱を良好にすることが
できる。
A断面図、B−B断面図及び側面図である。
C断面図、D−D断面図及び側面図である。
E断面図、F−F断面図及び側面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 一方の面に凹部が形成され、かつ、上記
凹部から当該凹部が形成された面と対向する他方の面ま
で貫通し熱伝導性の良好な部材が充填された孔を有する
絶縁基板と、 上記絶縁基板の凹部が形成された面と対向する他方の面
に実装されたチップ部品と、 半導体集積回路が形成され、かつ、上記絶縁基板の凹部
に実装された半導体チップと、 上記絶縁基板のチップ部品が実装された面の当該チップ
部品上を覆う金属部品とを備えた半導体装置において、 上記孔の上記チップ部品が実装された面における開口部
の近傍に、空気より熱伝導性の良好な構造体が設置され
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 構造体と金属部品とは接続されているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 構造体は、金属製のブロックであること
を特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 一方の面に凹部が形成され、かつ、上記
凹部から当該凹部が形成された面と対向する他方の面ま
で貫通し熱伝導性の良好な部材が充填された孔を有する
絶縁基板と、 上記絶縁基板の凹部が形成された面と対向する他方の面
に実装されたチップ部品と、 半導体集積回路が形成され、かつ、上記絶縁基板の凹部
に実装された半導体チップと、 上記絶縁基板のチップ部品が実装された面の当該チップ
部品上を覆う金属部品とを備えた半導体装置において、 上記金属部品は、上記孔の上記チップ部品が実装された
面における開口部の近傍において、上記絶縁基板に接触
することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 金属部品はチップ部品上を覆う金属製の
板状部を有し、かつ、当該板状部は、その一部が絶縁基
板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触していることを特徴
とする請求項4記載の半導体装置。 - 【請求項6】 金属部品はチップ部品上を覆う金属製の
板状部を有し、かつ、当該板状部は、その複数箇所が絶
縁基板側へ折曲し孔の開口部近傍に接触していることを
特徴とする請求項4記載の半導体装置。 - 【請求項7】 絶縁基板のチップ部品が実装された面に
おける孔の開口部は複数存在しており、かつ、上記チッ
プ部品が実装された面に上記複数の開口部を覆うように
放熱用金属薄膜が形成されていることを特徴とする請求
項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000355751A JP2002158318A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000355751A JP2002158318A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002158318A true JP2002158318A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18828113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000355751A Pending JP2002158318A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002158318A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10674596B2 (en) | 2018-01-25 | 2020-06-02 | Nec Corporation | Electronic component, electronic component manufacturing method, and mechanical component |
Citations (5)
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-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355751A patent/JP2002158318A/ja active Pending
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