JP2655426B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2655426B2 JP2655426B2 JP63256133A JP25613388A JP2655426B2 JP 2655426 B2 JP2655426 B2 JP 2655426B2 JP 63256133 A JP63256133 A JP 63256133A JP 25613388 A JP25613388 A JP 25613388A JP 2655426 B2 JP2655426 B2 JP 2655426B2
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- JP
- Japan
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- ceramic substrate
- heat sink
- resin adhesive
- semiconductor device
- silicone resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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- 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〕 本発明は半導体装置の構造に関し、特に冷却用放熱器
（以下ヒートシンクと記す）を有する半導体装置の構造
に関する。
（以下ヒートシンクと記す）を有する半導体装置の構造
に関する。
従来の技術について第３図を用いて説明する。従来、
この種の半導体装置は、熱伝導性の良いアルミニウム製
のヒートシンク１をセラミック基板２の一面に接合して
いる。セラミック基板２の他面には、半導体素子４が搭
載されると共に、キャップによって封入されている。こ
のような構成によって、セラミック基板２内の半導体素
子４から発生した熱をヒートシンク１を通して速やかに
外部へ放出し、セラミック基板２を冷却する構造となっ
ている。
この種の半導体装置は、熱伝導性の良いアルミニウム製
のヒートシンク１をセラミック基板２の一面に接合して
いる。セラミック基板２の他面には、半導体素子４が搭
載されると共に、キャップによって封入されている。こ
のような構成によって、セラミック基板２内の半導体素
子４から発生した熱をヒートシンク１を通して速やかに
外部へ放出し、セラミック基板２を冷却する構造となっ
ている。
この際、ヒートシンク１とセラミック基板２の接続
は、熱膨張係数の差により、温度サイクル時に発生する
熱的ストレスを吸収するために、硬化後弾力性があり、
かつ熱伝導性が半田等より悪いシリコン樹脂接着剤３を
用いている。シリコン樹脂接着剤３はヒートシンク底部
の平坦部に滴下し、セラミック基板２の平坦部に押し当
てることにより、シリコン樹脂接着剤３を押し広げ、20
0℃の熱を加えて硬化させて接着するものであった。
は、熱膨張係数の差により、温度サイクル時に発生する
熱的ストレスを吸収するために、硬化後弾力性があり、
かつ熱伝導性が半田等より悪いシリコン樹脂接着剤３を
用いている。シリコン樹脂接着剤３はヒートシンク底部
の平坦部に滴下し、セラミック基板２の平坦部に押し当
てることにより、シリコン樹脂接着剤３を押し広げ、20
0℃の熱を加えて硬化させて接着するものであった。
上述した従来の半導体装置は、ヒートシンク１底部の
平坦部と、セラミック基板２の平坦部とでシリコン樹脂
接着剤３を押し広げるが、この際、平坦部同士を押し当
てるため、シリコン樹脂接着剤の持つ粘性によりシリコ
ン樹脂接着剤３の厚さは50〜100μｍ程度となる。シリ
コン樹脂接着剤３の熱伝導率は、ヒートシンク１やセラ
ミック基板２より小さいため、シリコン樹脂接着剤３の
厚さは薄い方が、セラミック基板２からヒートシンク１
への熱伝導は良く、セラミック基板２の冷却に好まし
い。しかし、ヒートシンク１とセラミック基板２の平坦
部同士を押し当てることにより、シリコン樹脂接着剤３
を押し広げた構成では、シリコン樹脂接着剤３の厚さは
50〜100μｍ程度と比較的厚く、セラミック基板３の冷
却を妨害するという欠点がある。
平坦部と、セラミック基板２の平坦部とでシリコン樹脂
接着剤３を押し広げるが、この際、平坦部同士を押し当
てるため、シリコン樹脂接着剤の持つ粘性によりシリコ
ン樹脂接着剤３の厚さは50〜100μｍ程度となる。シリ
コン樹脂接着剤３の熱伝導率は、ヒートシンク１やセラ
ミック基板２より小さいため、シリコン樹脂接着剤３の
厚さは薄い方が、セラミック基板２からヒートシンク１
への熱伝導は良く、セラミック基板２の冷却に好まし
い。しかし、ヒートシンク１とセラミック基板２の平坦
部同士を押し当てることにより、シリコン樹脂接着剤３
を押し広げた構成では、シリコン樹脂接着剤３の厚さは
50〜100μｍ程度と比較的厚く、セラミック基板３の冷
却を妨害するという欠点がある。
本発明の半導体装置の構造は、上面に平坦部を持ち、
内部に半導体素子を搭載するセラミック基板２と、所定
の面積単位に分けた平坦部を持つヒートシンクとを有
し、前記セラミック基板２の平坦部と該ヒートシンク１
の平坦部同士を接着する構造を有している。
内部に半導体素子を搭載するセラミック基板２と、所定
の面積単位に分けた平坦部を持つヒートシンクとを有
し、前記セラミック基板２の平坦部と該ヒートシンク１
の平坦部同士を接着する構造を有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例の縦断面図である。上面に平坦部
を持つセラミック基板２において、この平坦部に最小面
積単位に分けるために断面をくしば状にした平坦部を持
つヒートシンク１を押し当てる。この構造にすることに
よって、接着部５とセラミック基板２との間に介在する
シリコン樹脂接着剤３の厚さを５〜10μｍと極めて薄く
することができ、熱伝達の損失を最小限にすることがで
きる。又、接着強度については、接着部５とセラミック
基板２を押し当てた時にはみ出したシリコン樹脂接着剤
又は半田３が接着部５の側壁と基板２の平坦部間をブリ
ッヂ状あるいはメニスカス状を呈し、接着面積を増大し
強度を増大する。
図は本発明の一実施例の縦断面図である。上面に平坦部
を持つセラミック基板２において、この平坦部に最小面
積単位に分けるために断面をくしば状にした平坦部を持
つヒートシンク１を押し当てる。この構造にすることに
よって、接着部５とセラミック基板２との間に介在する
シリコン樹脂接着剤３の厚さを５〜10μｍと極めて薄く
することができ、熱伝達の損失を最小限にすることがで
きる。又、接着強度については、接着部５とセラミック
基板２を押し当てた時にはみ出したシリコン樹脂接着剤
又は半田３が接着部５の側壁と基板２の平坦部間をブリ
ッヂ状あるいはメニスカス状を呈し、接着面積を増大し
強度を増大する。
具体例を列挙するならば、従来構造（第３図と同じ構
造）で接着部５の面積を40×40mm（1600mm2）と25×25m
m（625mm2）と本発明の構造（第１図の構造）で接着面
積600mm2とをシリコン樹脂接着剤３で接着し、風洞装置
で比較測定した結果、40×40mm2（1600mm2）の熱抵抗の
比率を１とし他の２つを比較すると、25×25mm2（625mm
2）では、0.944、本発明構造（600mm2）では0.831とい
う結果を得た。
造）で接着部５の面積を40×40mm（1600mm2）と25×25m
m（625mm2）と本発明の構造（第１図の構造）で接着面
積600mm2とをシリコン樹脂接着剤３で接着し、風洞装置
で比較測定した結果、40×40mm2（1600mm2）の熱抵抗の
比率を１とし他の２つを比較すると、25×25mm2（625mm
2）では、0.944、本発明構造（600mm2）では0.831とい
う結果を得た。
次に、本発明の第２の実施例について第２図を参照し
て説明する。第１の実施例においては、ヒートシンク１
の接着面に適当な深さの溝を入れ、フィンを設けた長方
形のくしば状であったのに対し、本実施例では円柱形又
は角柱形としたことが特徴である。これによって、ヒー
トシンク１の、冷却風に対する方向性をなくしたもので
ある。
て説明する。第１の実施例においては、ヒートシンク１
の接着面に適当な深さの溝を入れ、フィンを設けた長方
形のくしば状であったのに対し、本実施例では円柱形又
は角柱形としたことが特徴である。これによって、ヒー
トシンク１の、冷却風に対する方向性をなくしたもので
ある。
以上説明したように本発明は、セラミック基板２とヒ
ートシンク１をシリコン樹脂接着剤によって接着する平
坦部を、最小面積単位に分けることによって、シリコン
樹脂接着剤の厚さに対する粘性の影響を緩和し、接着面
におけるシリコン樹脂接着剤、又は半田等の厚さを数μ
ｍ程度に薄くすることが可能となる。これによってセラ
ミック基板２内の半導体素子４で発生する熱をヒートシ
ンク１に伝えやすくし、セラミック基板２の冷却効果を
高める効果がある。
ートシンク１をシリコン樹脂接着剤によって接着する平
坦部を、最小面積単位に分けることによって、シリコン
樹脂接着剤の厚さに対する粘性の影響を緩和し、接着面
におけるシリコン樹脂接着剤、又は半田等の厚さを数μ
ｍ程度に薄くすることが可能となる。これによってセラ
ミック基板２内の半導体素子４で発生する熱をヒートシ
ンク１に伝えやすくし、セラミック基板２の冷却効果を
高める効果がある。
又、この取付構造にすることによって、セラミック基
板（一般的にはアルミナ）とヒートシンク（一般的には
アルミニウム）の熱膨張差による熱応力の緩和にも効果
がある。
板（一般的にはアルミナ）とヒートシンク（一般的には
アルミニウム）の熱膨張差による熱応力の緩和にも効果
がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面斜視図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す断面斜視図、第３図は
従来の半導体装置の構造を示す断面斜視図である。 １……ヒートシンク、２……セラミック基板、３……接
着剤、４……半導体素子、５……接着部。
図は本発明の第２の実施例を示す断面斜視図、第３図は
従来の半導体装置の構造を示す断面斜視図である。 １……ヒートシンク、２……セラミック基板、３……接
着剤、４……半導体素子、５……接着部。
Claims (1)
- 【請求項１】冷却用放熱器を備えた半導体装置におい
て、内部に半導体素子を搭載し、上面に平坦部を有する
基板と、所定の間隔で形成された複数の接着部を有する
冷却用放熱器とを有し、前記基板の平坦部と冷却用放熱
器の接着部とが接着されていることを特徴とする半導体
装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256133A JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256133A JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102565A JPH02102565A (ja) | 1990-04-16 |
| JP2655426B2 true JP2655426B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17288360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63256133A Expired - Lifetime JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655426B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4617209B2 (ja) | 2005-07-07 | 2011-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | 放熱装置 |
| DE102007019885B4 (de) * | 2007-04-27 | 2010-11-25 | Wieland-Werke Ag | Kühlkörper mit matrixförmig strukturierter Oberfläche |
| JP5332440B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2013-11-06 | 富士電機株式会社 | 高電圧用の半導体電力変換装置 |
| JP2010232366A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | パワーエレクトロニクス用デバイス |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63256133A patent/JP2655426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02102565A (ja) | 1990-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |