JP2718136B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は消費電力が大きい半導体素子を搭載するのに
好適の樹脂封止型半導体装置に関する。
[従来の技術] 第4図(a)は従来の樹脂封止型半導体装置を示す平
面図、第4図(b)は同じくその側面図、第4図(c)
は第4図(a)のIV-IV線による断面図である。
大消費電力の半導体素子1はリードフレーム2の中央
部に設けられた素子搭載部3上に固定されて搭載されて
いる。半導体素子1の上面の周縁部には素子電極4が設
けられており、この素子電極4はリードフレーム2と導
電性細線5により接続されている。
半導体素子1及び導電性細線5等は樹脂容器6により
封止されており、リードフレーム2の一部がこの樹脂容
器6の側部から側方に導出されて外部リードとなってい
る。
樹脂容器6の上面には金属層7が設けられており、こ
の金属層7の上に冷却用フィン8が設置されている。
一般的に、樹脂容器6はエポキシ樹脂により形成され
ている。このエポキシ樹脂は熱伝導率が低いため、半導
体素子1から発生した熱は樹脂容器6に蓄積されて半導
体素子1の温度が上昇し、半導体装置が誤動作すること
がある。このため、大消費電力の半導体素子1を搭載し
た半導体装置では、上述の如く、放熱のための冷却用フ
ィン8が設けられており、この冷却用フィン8から外部
に熱を放散することにより半導体装置の温度上昇を抑制
している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の樹脂封止型半導体装置において
は、冷却フィン8が高価であると共に、冷却フィン8を
樹脂容器6に挿着するための工程が必要であるため、半
導体装置の製造コストが高くなるという欠点がある。
また、半導体装置が実装されたプリント回路基板は冷
却用フィン8から放散された高熱により曲がり等の変形
が発生することがあり、このため、半導体装置が実装基
板から外れることがある。従って、従来の大消費電力の
半導体装置が搭載された実装基板は信頼性が低いという
問題点もある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、製造コストが低く、容易に使用できると共に高信頼
性の樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、樹脂容器によ
り半導体素子が封止された樹脂封止型半導体装置におい
て、前記樹脂容器の内部であって前記半導体素子の表面
より上方の位置に冷却液が通流するための第1の孔が設
けられ、前記半導体素子の裏面より下方の位置に冷却液
が通流するための第2の孔が設けられていることを特徴
とする。
[作用] 本発明においては、半導体装置の樹脂容器に冷却液が
通流するための孔が設けられている。このため、半導体
素子から発生した熱は冷却液により速やかに実装基板の
外部に除去されて半導体素子の温度上昇が回避できる。
これにより、冷却フィンが不用になるため、製造コスト
を低減できる。また、特別なプリント回路基板並びに排
気口及び排気ファン等の設備も不用になる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して
説明する。
第1図(a)は本発明の第1の実施例を示す平面図、
第1図(b)は同じくその側面図、第1図(c)は第1
図(a)のI−I線による断面図である。
半導体素子1はリードフレーム2の中央部に設けられ
た素子搭載部3上に接合されている。この半導体素子1
の上面の周縁部には素子電極4が形成されており、この
素子電極4はリードフレーム2と導電性細線5により電
気的に接続されている。そして、このリードフレーム2
の端部は外部リードとなっている。
半導体素子1及び導電性細線5等は樹脂容器11により
封止されており、外部リードのみが樹脂容器の側部から
外部へ導出されている。
そして、半導体素子1より上方の樹脂容器11の内部領
域には、樹脂容器11の一方の側面から対向する他方の側
面に貫通する3個の孔12が設けられている。
本実施例の半導体装置は上述の如く構成されており、
プリント回路基板に実装して装置内に組込み、孔12に冷
却液を通流して使用する。
本実施例においては、半導体素子1の近傍を冷却液が
通流するため、半導体素子1の冷却を極めて高効率で行
うことができると共に、半導体素子1から発生した熱を
速やかに実装基板の外部に除去することができる。
第2図(a)は本発明の第2の実施例を示す平面図、
第2図(b)は同じくその断面図、第2図(c)は第2
図(a)のII-II線による断面図である。
本実施例が第1の実施例と異なる点は樹脂容器21の構
造が異なることにあり、その他の構造はは基本的には第
1の実施例と同様であるので、第2図(a)乃至(c)
において第1図(a)乃至(c)と同一物には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。
本実施例の半導体装置の樹脂容器21には、一方の側面
から他方の側面に貫通した孔22が6個設けられており、
この孔22は半導体素子1の上部域及び下部域に夫々3個
づつ配置されている。
本実施例の半導体装置は、第1の実施例と同様に、プ
リント回路基板に実装して装置内に組込み、孔22に冷却
液を通流して使用する。
本実施例の半導体装置は冷却用の孔22が半導体素子の
下部域にも設けられているため、第1の実施例に比し
て、より一層冷却効率が優れている。
第3図(a)は本発明の第3の実施例を示す平面図、
第3図(b)は同じくその側面図、第3図(c)は第3
図(a)のIII-III線による断面図である。
本実施例が第1の実施例と異なる点は樹脂容器31に設
けられた孔32の形状が異なることにあり、その他の構造
は基本的には第1の実施例と同様であるので、第3図
(a)乃至(c)において第1図(a)乃至(c)と同
一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
本実施例の半導体装置の樹脂容器31の内部には隣接す
る2側面にその開口部を有し、半導体素子1の上部の樹
脂領域を一周する孔32が設けられている。
本実施例の半導体装置は、上述の如く冷却用の孔32が
設けられているため、第1の実施例と同様の効果が得ら
れる。また、冷却用の孔32の冷却液流入部及び流出部が
各1箇所であるため、冷却用の配管の接続が容易である
という利点を有する。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、半導体装置の樹
脂容器に冷却液が通流する孔が設けられており、この孔
が、半導体素子の表面側及び裏面側の双方に設けられて
いるか(請求項1)、又は樹脂容器内で屈曲して設けら
れているので(請求項2)、樹脂容器内を冷却水通流用
の孔が長距離に亘って延びており、半導体素子から発生
した熱を高効率で実装基板の外部に除去できる。これに
より、半導体装置の温度上昇が抑制されると共に、動作
速度が向上する。更に、半導体装置の信頼性も向上す
る。
また、樹脂容器の寸法が同一であれば、従来に比して
一層消費電力が大きい半導体素子を搭載できる。
更に、実装基板の温度上昇を回避できるため、高耐熱
性の基板等の高価なプリント回路基板を必要とせずに、
実装基板の信頼性を向上できると共に、排気口又は排気
ファン等の高価な設備も不要である。
更にまた、半導体素子に電力を印加して駆動した場
合、樹脂容器の熱膨張が孔により緩和されるため、熱膨
張した樹脂により半導体素子に印加される圧力が緩和さ
れる。このため、半導体装置の品質が向上するという効
果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の第1の実施例を示す平面図、第
1図(b)は同じくその側面図、第1図(c)は第1図
(a)のI−I線による断面図、第2図(a)は本発明
の第2の実施例を示す平面図、第2図(b)は同じくそ
の側面図、第2図(c)は第2図(a)のII-II線によ
る断面図、第3図(a)は本発明の第3の実施例を示す
平面図、第3図(b)は同じくその側面図、第3図
(c)は第3図(a)のIII-III線による断面図、第4
図(a)は従来の樹脂封止型半導体装置を示す平面図、
第4図(b)は同じくその側面図、第4図(c)は第4
図(a)のIV-IV線による断面図である。 1;半導体素子、2;リードフレーム、3;素子搭載部、4;素
子電極、5;導電性細線、6,11,21,31;樹脂容器、7;金属
層、8;冷却用フィン、12,22,32;孔

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】樹脂容器により半導体素子が封止された樹
    脂封止型半導体装置において、前記樹脂容器の内部であ
    って前記半導体素子の表面より上方の位置に冷却液が通
    流するための第1の孔が設けられ、前記半導体素子の裏
    面より下方の位置に冷却液が通流するための第2の孔が
    設けられていることを特徴とする樹脂封止型半導体装
    置。
  2. 【請求項2】樹脂容器により半導体素子が封止された樹
    脂封止型半導体装置において、前記樹脂容器の内部に冷
    却液が通流するための孔が設けられており、この孔は前
    記樹脂容器の内部で屈曲されていることを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置。
JP1021138A 1989-01-31 1989-01-31 樹脂封止型半導体装置 Expired - Lifetime JP2718136B2 (ja)

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