JP2553391Y2 - 半導体素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、プリント基板に配設さ
れた半導体素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体素子の多機能化に伴い、従来
ピン挿入型のパッケージを有する半導体素子から、基板
表面実装型のパッケージを有する半導体素子の使用が増
大している。中でも、半導体素子をプリント基板に直接
搭載してワイヤボンディングするチップ・オン・ボード
型の実装方法が普及してきている。この実装方法による
と、ピン長分の材料を節約できるので、基板を薄く、し
かも軽く仕上げることができる。また、実装面積も節約
できるので、高密度実装が可能となる。

【０００３】ところで、プリント基板に実装される半導
体素子は非常に小さいうえに、極めて繊細なため、外界
の汚れ、水分などから守る必要がある。また振動や衝撃
によって位置がずれたりしないようにしっかりと固定し
なければならない。

【０００４】このため、従来から箱型のキャップで半導
体素子を覆ったパッケージ型の半導体素子が提案されて
いる。このような半導体素子の従来例を図面に従って説
明する。

【０００５】即ち、図６に示すようにプリント基板１に
は、導体パターン２が印刷されている。半導体チップ３
は、プリント基板１の上に接着されている。半導体チッ
プ３上の電極３ａと導体パターン２の端子２ａの間が、
ボンディングワイヤ４で接続されることによって、半導
体チップ３と外部の回路がつながっている。

【０００６】そして、箱型をしたエポキシ樹脂製のキャ
ップ５が、半導体チップ３と、ボンディングワイヤ４、
端子２ａを覆うように、かぶせられている。キャップ５
とプリント基板１の接触面は、図７に示すように、エポ
キシ系の接着剤６によって封止されている。

【０００７】この様な構成のパッケージ型半導体素子に
おいては、半導体チップ３は、キャップ５で被覆されて
いるため、外部の影響から保護され、また、振動や衝撃
にも強くなる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体素子には、以下の様な欠点があった。

【０００９】即ち、プリント基板１上に実装される半導
体チップ３の密度が高くなってくると、従来と同じ面積
であっても、消費する電力が増える。よって温度が上昇
しやすくなり、熱に弱い半導体チップ３に悪影響を及ぼ
すことになる。

【００１０】ところが、プリント基板１は主にエポキシ
樹脂やポリミイド樹脂からできているため、熱伝導率が
低く、放熱効果が期待できない。更に、耐熱性や耐湿性
に劣るなどの欠点を有している。また、エポキシ樹脂製
のキャップ５と接着剤６も同じような欠点を有してい
る。従って、プリント基板１にキャップ５を、接着剤６
によって封止しても、耐熱性、耐湿性に問題がある。

【００１１】これを改善するため最近では、熱や湿気に
強いセラミック製のプリント基板１やキャップ５を用い
る場合がある。しかし、この場合もエポキシ系の接着剤
６は使わなければならない点に問題が残る。

【００１２】この問題に対しては、キャップ５に塗る接
着剤６の厚さをできるかぎり薄くする方法が考えられ
る。

【００１３】ところが、プリント基板１の表面は、導体
パターン２が印刷されているために、凹凸がある。一
方、キャップ５のプリント基板との接触面は平らであ
る。従って、プリント基板１上にキャップ５をしっかり
固定させるには、プリント基板１の凹部も十分埋めるだ
けの接着剤６を使用する必要がある。つまり、耐熱性や
耐湿性を高めるために薄く塗らなければならない接着剤
６を、キャップ５の安定性を保持するために厚く塗って
いるのである。このため、特に半導体チップ３が表面弾
性波素子のような場合、浸入した水分が半導体チップ３
の表面に付着し、電気的特性劣化を引き起こす原因とも
なる。

【００１４】更に、従来技術では、半導体チップ３を封
止するときに目印が何もないため、キャップ５の位置合
わせがしにくく、封止後にキャップ５のずれが生じやす
い欠点もある。

【００１５】本考案は、上記の様な従来技術の持つ課題
を解決するために提案されたもので、その目的は、半導
体チップをキャップで封止する際に、熱や湿気に弱いエ
ポキシ系の接着剤を用いても、外部からの水分の浸入
や、熱の影響を防ぐことができ、キャップの位置合わせ
が容易で、封止後もずれが生じないという、パッケージ
型の半導体素子を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本考案は、キャップの導体パターンに対応する位
置に、基板に対して垂直方向の溝が形成され、前記導体
パターンは前記溝を介して前記キャップの内外を挿通し
ていることを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記の様な構成を有する本考案の作用は次の通
りである。

【００１８】即ち、半導体素子のキャップに、導体パタ
ーンに対応する溝が設けられているので、キャップを封
止したときに、導体パターンがキャップの溝に噛合さ
れ、キャップと基板との隙間が非常に狭くなる。このた
め、キャップに塗布する接着剤の厚さを薄くすることが
でき、水分が浸入したり、熱が伝わってきたりする面積
を小さくすることが可能となる。

【００１９】また、キャップと基板との位置合わせは、
配線パターンとキャップの溝との噛合によって行えるの
で、作業が容易になる。更に、配線パターンとキャップ
の溝とが噛合しているので、封止後もずれが生じにく
い。

【００２０】

【実施例】本考案の半導体素子のキャップの実施例を、
図面に従って説明する。なお、図６の従来技術と同一の
部材については、同一の符号を付し説明は省略する。

【００２１】即ち、図１に示すようにキャップ５は、接
着剤３によってプリント基板１上に接着されている。

【００２２】このキャップ５の全体形状は、従来と同様
箱型だが、プリント基板１との接触面である縁に、図２
に示すように長方形状の溝５ａが、導体パターン２と重
なる部分に設けられている。

【００２３】以上のように構成される本実施例において
は、図３に示すようにキャップ５を半導体チップ３の上
方から、溝５ａと導体パターン２が噛み合うように伏せ
ることによって、キャップ５は正しい位置に固定され
る。

【００２４】また、溝５ａと導体パターン２が噛合する
ため、プリント基板１上の導体パターン２以外の面とキ
ャップ５との間隔が非常に狭くなる。その結果、図４に
示すように接着剤６の厚さを従来例よりも薄くすること
ができるので、水分が浸入したり、熱が伝わってきたり
する面積を小さくすることが可能となる。

【００２５】以上の通り、本実施例によれば、溝５ａと
導体パターン２を合わせて、キャップ５の位置を決める
ことができるので、組み立て作業が容易になる。また、
キャップ５の接着後も溝５ａと導体パターン２が噛合し
ているので、位置がずれることがない。更に、水分が浸
入したり、熱が伝わってきたりする接着剤６の面積が小
さいので、耐湿性、耐熱性に優れた構造にすることが可
能となる。

【００２６】なお、本考案は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、具体的な各部材の形状等は適宜変更
可能である。

【００２７】例えば、導体パターン２の厚さに変化があ
る場合、図５に示すように、溝５ａの形状を導体パター
ン２に応じて変化をつけることによって、更に密封性を
高めることも可能である。

【００２８】

【考案の効果】本考案の半導体素子によれば、半導体チ
ップを覆うキャップのプリント基板上の配線パターンに
対応する位置に、溝を設けるという簡単な構造によっ
て、外部からの水分の浸入や、熱の影響を防ぐことがで
き、キャップの位置合わせが容易で、封止後もずれが生
じないという、優れた半導体素子を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である半導体素子を示す断面
図。

【図２】本考案の一実施例である半導体素子のキャップ
の溝を示す斜視図。

【図３】本考案の一実施例である半導体素子を示す平面
図。

【図４】本考案の一実施例である半導体素子のキャップ
の接着面を示す斜視図。

【図５】本考案の他の実施例を示す斜視図。

【図６】従来の半導体素子を示す斜視図。

【図７】従来の半導体素子のキャップの接着面を示す斜
視図。

【符号の説明】

１…プリント基板 ２…導体パターン ２ａ…端子 ３…半導体チップ ３ａ…電極 ４…ボンディングワイヤ ５…キャップ ５ａ…溝 ６…接着剤

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一つの半導体チップが基板上
   に実装され、前記半導体チップには前記基板上に形成さ
   れた導体パターンが接続されるとともに、前記半導体チ
   ップが、前記基板上に設けられた所定の材質の封止用の
   キャップで覆われている半導体素子において、前記キャ
   ップの前記導体パターンに対応する位置には、前記基板
   に対して垂直方向の溝が形成され、前記導体パターンは
   前記溝を介して前記キャップの内外を挿通していること
   を特徴とする半導体素子。