JP2607605B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
- H01L2924/1815—Shape
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂封止型ピングリッドアレイ（以下PGAと
いう）等の樹脂封止型半導体装置の放熱構造に関する。
いう）等の樹脂封止型半導体装置の放熱構造に関する。
ICチップを搭載したPGAは近年それを交換し他の機能
に変換させることにより装置の応用範囲を広げることが
行なわれてきており、この用途のためのPGAの回路基板
としてセラミックが用いられてきた。以下本明細書では
PGAを例にして説明する。
に変換させることにより装置の応用範囲を広げることが
行なわれてきており、この用途のためのPGAの回路基板
としてセラミックが用いられてきた。以下本明細書では
PGAを例にして説明する。
このセラミック製の基板は、絶縁性に優れ、従って製
品としての信頼性が大きい反面、配線パターンを印刷、
焼付により行なうため収縮を伴ない、配線パターンを多
くしたり、細密パターン化することが困難であり、パタ
ーンの本数を多くすると可及的に大型化するとともに、
その単体での価格が高いという欠点があった。
品としての信頼性が大きい反面、配線パターンを印刷、
焼付により行なうため収縮を伴ない、配線パターンを多
くしたり、細密パターン化することが困難であり、パタ
ーンの本数を多くすると可及的に大型化するとともに、
その単体での価格が高いという欠点があった。
このセラミック製の基板に代わるものとして近年、細
密パターン加工が可能で、かつ廉価な基板として樹脂基
板を用いたPGAの開発が提案されており、本出願人は特
願昭61−87081号にて下面側に複数のコンタクトピンを
有する樹脂基板のICチップを載置した上面と樹脂基板周
囲の破断面とを射出成形樹脂によって完全に被覆したパ
ッケージング構造を提案した。
密パターン加工が可能で、かつ廉価な基板として樹脂基
板を用いたPGAの開発が提案されており、本出願人は特
願昭61−87081号にて下面側に複数のコンタクトピンを
有する樹脂基板のICチップを載置した上面と樹脂基板周
囲の破断面とを射出成形樹脂によって完全に被覆したパ
ッケージング構造を提案した。
しかし上記樹脂封止型のPGAは、セラミック基板を用
いたPGAに対し、細密パターン加工による小型化と廉価
とが可能であるにもかかわらず、未だに普及し得ない理
由として放熱特性の問題がある。
いたPGAに対し、細密パターン加工による小型化と廉価
とが可能であるにもかかわらず、未だに普及し得ない理
由として放熱特性の問題がある。
すなわち、PGAに実装されるICはチップサイズの大き
いLSIであるため動作電流による発熱が多く、この発熱
を素早くパッケージ外へ放熱してやらないと前記LSIの
温度が上昇することにより、その読出し速度が低下した
り、極端な場合はLSIが熱破壊されてしまう問題が発生
する。
いLSIであるため動作電流による発熱が多く、この発熱
を素早くパッケージ外へ放熱してやらないと前記LSIの
温度が上昇することにより、その読出し速度が低下した
り、極端な場合はLSIが熱破壊されてしまう問題が発生
する。
上記問題を解決するものとして本出願人はすでに第４
図に示すごとく射出成形樹脂の上面部に金属製の放熱部
材を一体成形した樹脂封止型PGAの構造を提案してい
る。
図に示すごとく射出成形樹脂の上面部に金属製の放熱部
材を一体成形した樹脂封止型PGAの構造を提案してい
る。
第４図に於いて、下面側に複数のコンタクトピン20を
有する樹脂基板２のICチップ１を載置した上面と樹脂基
板周囲の破断面とを射出成形された封止樹脂６によって
完全に被覆するとともに射出成形された封止樹脂６の上
面に金属製の放熱板７を一体モールドにより固着したも
のである。
有する樹脂基板２のICチップ１を載置した上面と樹脂基
板周囲の破断面とを射出成形された封止樹脂６によって
完全に被覆するとともに射出成形された封止樹脂６の上
面に金属製の放熱板７を一体モールドにより固着したも
のである。
又前記放熱板７には切欠形状部の皿モミ穴7bが設けら
れており、射出成形時に、封止樹脂６は、該皿モミ穴7b
内に充填されて、密着固定をより強固にしている。尚、
7aは放熱板７を一体モールドする際に、金型で保持する
ための凸部である。
れており、射出成形時に、封止樹脂６は、該皿モミ穴7b
内に充填されて、密着固定をより強固にしている。尚、
7aは放熱板７を一体モールドする際に、金型で保持する
ための凸部である。
上記構成によれば、ICチップ１からの発熱は封止樹脂
６を介して放熱板７より放熱することが出来る。
６を介して放熱板７より放熱することが出来る。
しかし第４図に示す放熱板７を用いたPGAの１ワット
当りの温度上昇で表わされる温度特性は42〔℃/W〕とな
り、従来の放熱板を用いないPGAの61〔℃/W〕に比べて
可成り改善されてはいるが、従来のセラミック基板型PG
Aの33.5〔℃/W〕に比べるとまだ不十分であり、さらに
温度特性の改善が望まれている。
当りの温度上昇で表わされる温度特性は42〔℃/W〕とな
り、従来の放熱板を用いないPGAの61〔℃/W〕に比べて
可成り改善されてはいるが、従来のセラミック基板型PG
Aの33.5〔℃/W〕に比べるとまだ不十分であり、さらに
温度特性の改善が望まれている。
本発明の目的は上記期待に答えようとするものであ
り、セラミック基板型PGAに近いレベルの温度特性を有
する樹脂封止型半導体装置を提供することにある。
り、セラミック基板型PGAに近いレベルの温度特性を有
する樹脂封止型半導体装置を提供することにある。
上記目的を達成するための下面側に複数の電極端子を
有する樹脂基板にICチップを実装し、該ICチップを射出
成形により樹脂封止するとともに、前記射出成形によっ
て形成された封止樹脂の上面部には、金属製の放熱部材
が、前記射出成形によって一体化されている樹脂封止型
半導体装置に於いて、前記金属製の放熱部材の下面側に
は前記ICチップの位置に対応する下面凸形状部を有する
ことを特徴としている。
有する樹脂基板にICチップを実装し、該ICチップを射出
成形により樹脂封止するとともに、前記射出成形によっ
て形成された封止樹脂の上面部には、金属製の放熱部材
が、前記射出成形によって一体化されている樹脂封止型
半導体装置に於いて、前記金属製の放熱部材の下面側に
は前記ICチップの位置に対応する下面凸形状部を有する
ことを特徴としている。
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明の一実施例である完成した樹脂封止型
PGAの断面を示すもので、本構造は先に提案した第４図
に示すPGAの金属製の放熱板７の代りに放熱部材として
凸形状部を有する放熱板８を一体モールドにより固着し
たものである。
PGAの断面を示すもので、本構造は先に提案した第４図
に示すPGAの金属製の放熱板７の代りに放熱部材として
凸形状部を有する放熱板８を一体モールドにより固着し
たものである。
前記放熱板８の下面側にはICチップ１の位置に対応し
て下面凸形状部8aが、又上面側には前記下面凸形状部8a
より形状の大なる上面凸形状部8bが形成され、さらに周
囲には係止用段部8cが形成されている。
て下面凸形状部8aが、又上面側には前記下面凸形状部8a
より形状の大なる上面凸形状部8bが形成され、さらに周
囲には係止用段部8cが形成されている。
上記構成に於いて放熱板８は係止用段部8c上に封止樹
脂６が充填されることによって密着力が確保されてい
る。前記下面凸形状部8aはICチップ１のワイヤーボンデ
ング位置の内側に突出して形成することによりICチップ
１との距離を近ずけており、又上面凸形状部8bは封止樹
脂６を175℃の高温にて本キュアーする時に生ずる反り
変形を防止するために必要な中心部分の剛性を高めるた
めに設けられている。
脂６が充填されることによって密着力が確保されてい
る。前記下面凸形状部8aはICチップ１のワイヤーボンデ
ング位置の内側に突出して形成することによりICチップ
１との距離を近ずけており、又上面凸形状部8bは封止樹
脂６を175℃の高温にて本キュアーする時に生ずる反り
変形を防止するために必要な中心部分の剛性を高めるた
めに設けられている。
従ってICチップ１からの発熱は距離の近い下面凸形状
部8aに伝わり、放熱面積の大なる上面凸形状部8bから放
熱される。
部8aに伝わり、放熱面積の大なる上面凸形状部8bから放
熱される。
第２図は前記放熱板８の平面図、第３図は第２図Ａ−
Ａ線断面図である。
Ａ線断面図である。
放熱板８の複雑な形状は、厚さ1.4mmのアルミ板から
コイニング加工によって成形したものであり、下面凸形
状部8aの形押、上面凸形状部8bの形押、係止用段部8cの
形押、外形の切断の４工程によって完成する。
コイニング加工によって成形したものであり、下面凸形
状部8aの形押、上面凸形状部8bの形押、係止用段部8cの
形押、外形の切断の４工程によって完成する。
尚本実施例に於ける放熱板８の各部の寸法は、下面凸
形状部8aが0.2mm、上面凸形状部8bが0.4mm、ベース部が
0.8mmの厚さとなっている。
形状部8aが0.2mm、上面凸形状部8bが0.4mm、ベース部が
0.8mmの厚さとなっている。
第１図に示す本実施例のPGAと第４図に示す従来のPGA
とを比較すると本実施例のPGAはICチップ１と放熱板８
との距離が下面凸形状部8aの厚さだけ近くなっており、
これは封止樹脂６の熱伝導率が0.0084〔W/cm・℃〕で、
放熱板８を構成するアルミの熱伝導率が2.04〔W/cm・
℃〕であることを考慮すると放熱特性の面で有利とな
り、実際に第４図のPGAの温度特性が42〔℃/W〕である
のに対して34〔℃/W〕の温度特性が得られ、これはセラ
ミック基板PGAの温度特性33.5〔℃/W〕に匹敵するもの
である。
とを比較すると本実施例のPGAはICチップ１と放熱板８
との距離が下面凸形状部8aの厚さだけ近くなっており、
これは封止樹脂６の熱伝導率が0.0084〔W/cm・℃〕で、
放熱板８を構成するアルミの熱伝導率が2.04〔W/cm・
℃〕であることを考慮すると放熱特性の面で有利とな
り、実際に第４図のPGAの温度特性が42〔℃/W〕である
のに対して34〔℃/W〕の温度特性が得られ、これはセラ
ミック基板PGAの温度特性33.5〔℃/W〕に匹敵するもの
である。
尚前記下面凸形状部8aの形状は出来るだけICチップ１
の上面に近接させることが望ましいのでICチップ１のボ
ンデングワイヤーを避けて、その内側に台形状に形成し
た。尚、上記実施例では樹脂封止型PGAを示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、BGA（ボールグ
リッドアレイ）等の樹脂封止型半導体装置にも適用でき
るものである。
の上面に近接させることが望ましいのでICチップ１のボ
ンデングワイヤーを避けて、その内側に台形状に形成し
た。尚、上記実施例では樹脂封止型PGAを示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、BGA（ボールグ
リッドアレイ）等の樹脂封止型半導体装置にも適用でき
るものである。
上記のごとく本発明に於いては樹脂封止形半導体装置
の放熱板にICチップとの距離を近接させるための下面凸
形状部を設けることによってセラミック基板型PGAに匹
敵する温度特性を実現することが可能となり、樹脂封止
型半導体装置の性能向上に大なる効果を有するものであ
る。
の放熱板にICチップとの距離を近接させるための下面凸
形状部を設けることによってセラミック基板型PGAに匹
敵する温度特性を実現することが可能となり、樹脂封止
型半導体装置の性能向上に大なる効果を有するものであ
る。
又本発明の放熱板はアルミ板をコイニング加工するこ
とによって複雑形状としているため、上面凸形状部や係
止用段部をコストアップすることなく同時形成が可能で
あり、放熱板付樹脂封止型半導体装置のコストダウンに
も大なる効果を有する。
とによって複雑形状としているため、上面凸形状部や係
止用段部をコストアップすることなく同時形成が可能で
あり、放熱板付樹脂封止型半導体装置のコストダウンに
も大なる効果を有する。
第１図は本発明の一実施例であるPGAの断面図、第２図
は本発明の放熱板の平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線
断面図、第４図は従来のPGAの断面図である。 １……ICチップ、 ６……封止樹脂、 ７、８……放熱板。
は本発明の放熱板の平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線
断面図、第４図は従来のPGAの断面図である。 １……ICチップ、 ６……封止樹脂、 ７、８……放熱板。
Claims (1)
- 【請求項１】下面側に複数の電極端子を有する樹脂基板
にICチップを実装し、該ICチップを射出成形により樹脂
封止するとともに、前記射出成形によって形成された封
止樹脂の上面部には、金属製の放熱部材が、前記射出成
形によって一体化されている樹脂封止型半導体装置に於
いて、前記金属製の放熱部材の下面側には前記ICチップ
の位置に対応する下面凸形状部を有することを特徴とす
る樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219088A JP2607605B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219088A JP2607605B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244652A JPH01244652A (ja) | 1989-09-29 |
| JP2607605B2 true JP2607605B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=13482046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7219088A Expired - Lifetime JP2607605B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607605B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216283A (en) * | 1990-05-03 | 1993-06-01 | Motorola, Inc. | Semiconductor device having an insertable heat sink and method for mounting the same |
| US6359334B1 (en) | 1999-06-08 | 2002-03-19 | Micron Technology, Inc. | Thermally conductive adhesive tape for semiconductor devices and method using the same |
| US6774480B1 (en) | 1999-07-30 | 2004-08-10 | Micron Technology, Inc. | Method and structure for manufacturing improved yield semiconductor packaged devices |
| US6486554B2 (en) * | 2001-03-30 | 2002-11-26 | International Business Machines Corporation | Molded body for PBGA and chip-scale packages |
| JP5574824B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-08-20 | 京セラ株式会社 | 太陽電池セル基板の接続装置および接続方法とこれらを用いた太陽電池の製造装置および製造方法 |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP7219088A patent/JP2607605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01244652A (ja) | 1989-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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