JP2796931B2 - 半導体素子収納用セラミックパッケージとパッケージ基体 - Google Patents
半導体素子収納用セラミックパッケージとパッケージ基体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子収納用パッ
ケージとパッケージ基体に係り、より詳細には、半導体
素子搭載部が形成されているパッケージ基体面の反対面
に放熱フィンを設けた半導体素子収納用パッケージと、
そのパッケージに用いるパッケージ基体に関する。
ケージとパッケージ基体に係り、より詳細には、半導体
素子搭載部が形成されているパッケージ基体面の反対面
に放熱フィンを設けた半導体素子収納用パッケージと、
そのパッケージに用いるパッケージ基体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子収納用パッケージにお
いては、搭載する半導体素子の大型化、高速化、高密度
化等により、該半導体素子の消費電力の増加に伴う熱の
放熱特性が重要視されている。ところで、アルミナ系の
セラミック製のパッケージにおいては、金属等に比べ
て、そのパッケージ基体の熱伝導率が低いため、該パッ
ケージ内部での熱拡散性が悪く、そのために該パッケー
ジの半導体素子搭載部分の温度が高くなる。
いては、搭載する半導体素子の大型化、高速化、高密度
化等により、該半導体素子の消費電力の増加に伴う熱の
放熱特性が重要視されている。ところで、アルミナ系の
セラミック製のパッケージにおいては、金属等に比べ
て、そのパッケージ基体の熱伝導率が低いため、該パッ
ケージ内部での熱拡散性が悪く、そのために該パッケー
ジの半導体素子搭載部分の温度が高くなる。
【０００３】そこで、現在では、このようなセラミック
パッケージにおいては、図７に示すように、該パッケー
ジ基体１の半導体素子搭載部（キャビティ部）２の形成
される面と反対面３に放熱フィン５を接着剤やグリース
からなる熱伝導層４を介して取り付け、その放熱特性を
良好にしている。ここで、該放熱フィン５は、パッケー
ジ基体反対面３に接着剤で直付けした構成（図７ａ参
照）や、パッケージ基体１の反対面３にグリースを介し
てクリップ７で止めた構成（図７ｂ）と、該パッケージ
基体１の反対面３にヒートスプレッダー８を介して接着
剤で取り付けた構成（図７ｃ参照）、とされている。
パッケージにおいては、図７に示すように、該パッケー
ジ基体１の半導体素子搭載部（キャビティ部）２の形成
される面と反対面３に放熱フィン５を接着剤やグリース
からなる熱伝導層４を介して取り付け、その放熱特性を
良好にしている。ここで、該放熱フィン５は、パッケー
ジ基体反対面３に接着剤で直付けした構成（図７ａ参
照）や、パッケージ基体１の反対面３にグリースを介し
てクリップ７で止めた構成（図７ｂ）と、該パッケージ
基体１の反対面３にヒートスプレッダー８を介して接着
剤で取り付けた構成（図７ｃ参照）、とされている。
【０００４】ところで、パッケージ基体反対面３と放熱
フィン５との間の接着剤やグリースは、０．２ｍｍ厚程
度付けて行う。しかし、このように、接着剤やグリース
の厚みが、厚くなると、熱伝導性が低下し、特に、半導
体素子ａの発熱量の増大に対応できないという問題があ
る。そこで、近年では、図７ｃに示すように、パッケー
ジ基体１の反対面３にヒートスプレッダー８を介して接
着剤で取り付けた構成が主流となっている。そして、こ
の構成の場合、ヒートスプレッダー８によって、半導体
素子ａの発熱を拡散させることかできる。
フィン５との間の接着剤やグリースは、０．２ｍｍ厚程
度付けて行う。しかし、このように、接着剤やグリース
の厚みが、厚くなると、熱伝導性が低下し、特に、半導
体素子ａの発熱量の増大に対応できないという問題があ
る。そこで、近年では、図７ｃに示すように、パッケー
ジ基体１の反対面３にヒートスプレッダー８を介して接
着剤で取り付けた構成が主流となっている。そして、こ
の構成の場合、ヒートスプレッダー８によって、半導体
素子ａの発熱を拡散させることかできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したヒー
トスプレッダーを介してパッケージ基体反対面に放熱フ
ィンを設けた構成の場合、次のような課題が残る。すな
わち、 ヒートスプレッダーとパッケージ基体反対面を銀ロ
ウ等の高熱伝導性物質で接続すると共に、該ヒートスプ
レッダーに接着剤で放熱フィンを取り付ける必要がある
ため、製作工程が複雑となる。 また、ヒートスプレッダーとしては、熱伝導性の良
い銅−タングステン合金が用いられるが、該銅−タング
ステン合金は、その価格が高いため、その製作コストが
上昇する。 等の課題がある。
トスプレッダーを介してパッケージ基体反対面に放熱フ
ィンを設けた構成の場合、次のような課題が残る。すな
わち、 ヒートスプレッダーとパッケージ基体反対面を銀ロ
ウ等の高熱伝導性物質で接続すると共に、該ヒートスプ
レッダーに接着剤で放熱フィンを取り付ける必要がある
ため、製作工程が複雑となる。 また、ヒートスプレッダーとしては、熱伝導性の良
い銅−タングステン合金が用いられるが、該銅−タング
ステン合金は、その価格が高いため、その製作コストが
上昇する。 等の課題がある。
【０００６】そこで、本発明者は、このような課題に鑑
み、ヒートスプレッダーを用いない構成で、該ヒートス
プレッダーを有するものと同等の放熱特性を有する半導
体素子収納用セラミックパッケージが得られないかとい
う観点に立脚し、種々、研究・検討した結果、熱伝導率
が一定値以上の熱伝導層を用い、かつ該熱伝導層を薄く
することで、該ヒートスプレッダーを有するものと同等
の放熱特性を有する半導体素子収納用セラミックパッケ
ージが得られることを究明した。
み、ヒートスプレッダーを用いない構成で、該ヒートス
プレッダーを有するものと同等の放熱特性を有する半導
体素子収納用セラミックパッケージが得られないかとい
う観点に立脚し、種々、研究・検討した結果、熱伝導率
が一定値以上の熱伝導層を用い、かつ該熱伝導層を薄く
することで、該ヒートスプレッダーを有するものと同等
の放熱特性を有する半導体素子収納用セラミックパッケ
ージが得られることを究明した。
【０００７】本発明は、主として、上述した課題に対処
して創作したものであって、その目的とする処は、放熱
特性の優れた半導体素子収納用セラミックパッケージと
そのパッケージに用いるパッケージ基体を提供すること
にある。また、ヒートスプレッダーを用いることなく、
該ヒートスプレッダーを用いたものと同等な放熱特性を
有する半導体素子収納用セラミックパッケージとそのパ
ッケージに用いるパッケージ基体を提供することにあ
る。
して創作したものであって、その目的とする処は、放熱
特性の優れた半導体素子収納用セラミックパッケージと
そのパッケージに用いるパッケージ基体を提供すること
にある。また、ヒートスプレッダーを用いることなく、
該ヒートスプレッダーを用いたものと同等な放熱特性を
有する半導体素子収納用セラミックパッケージとそのパ
ッケージに用いるパッケージ基体を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の半導体素子収納用セラ
ミックパッケージは、該パッケージ基体反対面と放熱フ
ィンの接続部との間に０．５ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を
有する接着剤やグリースからなる熱伝導層を設け、半導
体素子の搭載領域に対応するパッケージ基体反対面の少
なくとも半導体素子搭載対応領域の前記熱伝導層の厚み
が０．０５ｍｍ以下の厚みである構成としている。
するための手段としての本発明の半導体素子収納用セラ
ミックパッケージは、該パッケージ基体反対面と放熱フ
ィンの接続部との間に０．５ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を
有する接着剤やグリースからなる熱伝導層を設け、半導
体素子の搭載領域に対応するパッケージ基体反対面の少
なくとも半導体素子搭載対応領域の前記熱伝導層の厚み
が０．０５ｍｍ以下の厚みである構成としている。
【０００９】また、本発明の半導体素子収納用セラミッ
クパッケージ基体は、前記発明の半導体素子収納用セラ
ミックパッケージに用いるパッケージ基体であって、パ
ッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点
と、パッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の
端部とが形成する反りが、０．０５ｍｍ以下である構成
としている。
クパッケージ基体は、前記発明の半導体素子収納用セラ
ミックパッケージに用いるパッケージ基体であって、パ
ッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点
と、パッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の
端部とが形成する反りが、０．０５ｍｍ以下である構成
としている。
【００１０】
【作用】本発明の半導体素子収納用セラミックパッケー
ジは、放熱フィンの接続部とパッケージ基体反対面の間
に０．５ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導層を設
けることにより、半導体素子の発熱量を放熱フィンにス
ムーズに伝達でき、また半導体素子搭載対応領域の前記
熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下の厚みとしているこ
とより、最も高温度となる箇所の発熱量を直接的に放熱
フィンの接続部に伝導できる。
ジは、放熱フィンの接続部とパッケージ基体反対面の間
に０．５ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導層を設
けることにより、半導体素子の発熱量を放熱フィンにス
ムーズに伝達でき、また半導体素子搭載対応領域の前記
熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下の厚みとしているこ
とより、最も高温度となる箇所の発熱量を直接的に放熱
フィンの接続部に伝導できる。
【００１１】また、パッケージ基体が、パッケージ基体
反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点と、パッケー
ジ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の端部とが形成
する反りが、０．０５ｍｍ以下である場合、パッケージ
基体反対面の反りに影響されることなく、半導体素子搭
載対応領域の熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下とする
ことができる。
反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点と、パッケー
ジ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の端部とが形成
する反りが、０．０５ｍｍ以下である場合、パッケージ
基体反対面の反りに影響されることなく、半導体素子搭
載対応領域の熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下とする
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図４は、
本発明の実施例を示し、図１は放熱フィンを取り付けた
状態の半導体素子収納用セラミックパッケージの概略断
面図、図２はパッケージの反りの説明図、図３は接着材
層の厚みと熱抵抗との関係を説明するグラフ、図４は熱
伝導層の面積と熱抵抗との関係を説明するグラフであ
る。図５〜図６は、本発明の他の実施例の半導体素子収
納用セラミックパッケージの概略断面図である。なお、
図面において、図７に示す従来例の半導体素子収納用セ
ラミックパッケージに対応する箇所には同一符号を付し
た。
した実施例について説明する。ここに、図１〜図４は、
本発明の実施例を示し、図１は放熱フィンを取り付けた
状態の半導体素子収納用セラミックパッケージの概略断
面図、図２はパッケージの反りの説明図、図３は接着材
層の厚みと熱抵抗との関係を説明するグラフ、図４は熱
伝導層の面積と熱抵抗との関係を説明するグラフであ
る。図５〜図６は、本発明の他の実施例の半導体素子収
納用セラミックパッケージの概略断面図である。なお、
図面において、図７に示す従来例の半導体素子収納用セ
ラミックパッケージに対応する箇所には同一符号を付し
た。
【００１３】本実施例の半導体素子収納用セラミックパ
ッケージは、概略すると、パッケージ基体１のキャビテ
ィ部２の形成されている面と反対側のパッケージ基体反
対面３に熱伝導層４を介して放熱フィン５を取り付けた
構成よりなる。パッケージ基体１は、アルミナ系のグリ
ーンシートを積層、焼成して形成したセラミック製のパ
ッケージであって、その中央に半導体素子ａを搭載する
キャビティ部２が設けられている。なお、本実施例にお
いて、熱伝導層４としては、接着剤で形成した接着剤層
を用いた。
ッケージは、概略すると、パッケージ基体１のキャビテ
ィ部２の形成されている面と反対側のパッケージ基体反
対面３に熱伝導層４を介して放熱フィン５を取り付けた
構成よりなる。パッケージ基体１は、アルミナ系のグリ
ーンシートを積層、焼成して形成したセラミック製のパ
ッケージであって、その中央に半導体素子ａを搭載する
キャビティ部２が設けられている。なお、本実施例にお
いて、熱伝導層４としては、接着剤で形成した接着剤層
を用いた。
【００１４】パッケージ基体１は、そのパッケージ基体
反対面３の中央部３ａが端部３ｂに対して負に彎曲（図
２ａ参照）、または正に彎曲（図２ｂ参照）する反りが
形成されている。これは、前記焼成する際の熱変形に起
因する。そして、パッケージ基体反対面３には接着剤層
４を介して放熱フィン５が取り付けられている。
反対面３の中央部３ａが端部３ｂに対して負に彎曲（図
２ａ参照）、または正に彎曲（図２ｂ参照）する反りが
形成されている。これは、前記焼成する際の熱変形に起
因する。そして、パッケージ基体反対面３には接着剤層
４を介して放熱フィン５が取り付けられている。
【００１５】接着剤層４は、パッケージ基体反対面３と
放熱フィン５の接続部５ａとの間に形成されている。接
着剤層４を形成する接着剤は、０．５ｗ／ｍｋ以上の熱
伝導率を有する接着剤であって、シリコーン接着剤が用
いられている。ここで、該接着剤として、０．５ｗ／ｍ
ｋ以上の熱伝導率を有する接着剤を用いたのは、その接
着剤層４の厚みとの関係から求められたものである。ま
た、シリコーン接着剤を用いたのは、その熱伝導性が良
好で、かつその取り扱いが容易であることによる。そし
て、その接着剤層４は、パッケージ基体反対面３の半導
体素子搭載対応領域３ｃにおける厚みが、０．０５ｍｍ
以下の厚みとされている。またそれ以外のパッケージ基
体反対面３と放熱フィン５の接続部５ａとの間は、パッ
ケージ反対面３の反りに応じて、その厚みが厚く形成さ
れている。すなわち、本実施例においては、パッケージ
基体反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃにおける厚
みを、０．０５ｍｍ以下の厚みとし、該部分における熱
の流れをスムーズにさせることが重要である。
放熱フィン５の接続部５ａとの間に形成されている。接
着剤層４を形成する接着剤は、０．５ｗ／ｍｋ以上の熱
伝導率を有する接着剤であって、シリコーン接着剤が用
いられている。ここで、該接着剤として、０．５ｗ／ｍ
ｋ以上の熱伝導率を有する接着剤を用いたのは、その接
着剤層４の厚みとの関係から求められたものである。ま
た、シリコーン接着剤を用いたのは、その熱伝導性が良
好で、かつその取り扱いが容易であることによる。そし
て、その接着剤層４は、パッケージ基体反対面３の半導
体素子搭載対応領域３ｃにおける厚みが、０．０５ｍｍ
以下の厚みとされている。またそれ以外のパッケージ基
体反対面３と放熱フィン５の接続部５ａとの間は、パッ
ケージ反対面３の反りに応じて、その厚みが厚く形成さ
れている。すなわち、本実施例においては、パッケージ
基体反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃにおける厚
みを、０．０５ｍｍ以下の厚みとし、該部分における熱
の流れをスムーズにさせることが重要である。
【００１６】放熱フィン５は、パッケージ基体反対面３
側に突出する接続部５ａを有し、該接続部５ａは、パッ
ケージ基体１に形成されているキャビティ部２に対応す
るパッケージ基体反対面３の半導体素子対応領域３ｃの
大きさと同じか、若しくは小さい大きさとされかつ、半
導体素子の面積３ｄよりも大きい大きさとされている。
これは、半導体素子ａの熱は、パッケージ基体反対面３
においては、半導体素子搭載対応領域３ｃに最も多く、
かつ速く伝導され、半導体素子対応領域３ｃ外にはあま
り伝導されないことを考慮したことによる。また、放熱
フィン５は、アルミニウム製のフィンが用いられてい
る。
側に突出する接続部５ａを有し、該接続部５ａは、パッ
ケージ基体１に形成されているキャビティ部２に対応す
るパッケージ基体反対面３の半導体素子対応領域３ｃの
大きさと同じか、若しくは小さい大きさとされかつ、半
導体素子の面積３ｄよりも大きい大きさとされている。
これは、半導体素子ａの熱は、パッケージ基体反対面３
においては、半導体素子搭載対応領域３ｃに最も多く、
かつ速く伝導され、半導体素子対応領域３ｃ外にはあま
り伝導されないことを考慮したことによる。また、放熱
フィン５は、アルミニウム製のフィンが用いられてい
る。
【００１７】次に、本実施例の半導体素子収納用セラミ
ックパッケージの作用・効果を確認するために、パッケ
ージ基体反対面にシリコーン接着剤を用いた接着剤層を
介して放熱フィンを取り付けたヒートスプレッダーなし
半導体素子収納用セラミックパッケージと、パッケージ
反対面にヒートスプレッダーを介して接着剤で放熱フィ
ンを取り付けたヒートスプレッダー付き半導体素子収納
用セラミックパッケージについて、それぞれ該接着剤層
の厚みを変えて、それぞれの熱抵抗、すなわち放熱し難
さを測定した。ここで、パッケージ基体、放熱フィン、
接着剤は同じものを用いた。
ックパッケージの作用・効果を確認するために、パッケ
ージ基体反対面にシリコーン接着剤を用いた接着剤層を
介して放熱フィンを取り付けたヒートスプレッダーなし
半導体素子収納用セラミックパッケージと、パッケージ
反対面にヒートスプレッダーを介して接着剤で放熱フィ
ンを取り付けたヒートスプレッダー付き半導体素子収納
用セラミックパッケージについて、それぞれ該接着剤層
の厚みを変えて、それぞれの熱抵抗、すなわち放熱し難
さを測定した。ここで、パッケージ基体、放熱フィン、
接着剤は同じものを用いた。
【００１８】その測定結果は、図３に示すとおりであっ
た。図３から判るように、ヒートスプレッダーなし半導
体素子収納用セラミックパッケージにあっては、接着
剤層の厚みが、０．２ｍｍ厚の場合、熱抵抗が３．７℃
／ｗ、接着剤層の厚みが、０．１ｍｍ厚みの場合、熱
抵抗が３．０℃／ｗ、接着剤層の厚みが、０．０５ｍ
ｍ厚みの場合、熱抵抗が３．１℃／ｗ、であった。ヒー
トスプレッダー付き半導体素子収納用セラミックパッケ
ージにあっては、接着剤層の厚みが、０．２ｍｍ厚の
場合、熱抵抗が３．０℃／ｗ、接着剤層の厚みが、
０．１ｍｍ厚みの場合、熱抵抗が２．９３℃／ｗであっ
た。
た。図３から判るように、ヒートスプレッダーなし半導
体素子収納用セラミックパッケージにあっては、接着
剤層の厚みが、０．２ｍｍ厚の場合、熱抵抗が３．７℃
／ｗ、接着剤層の厚みが、０．１ｍｍ厚みの場合、熱
抵抗が３．０℃／ｗ、接着剤層の厚みが、０．０５ｍ
ｍ厚みの場合、熱抵抗が３．１℃／ｗ、であった。ヒー
トスプレッダー付き半導体素子収納用セラミックパッケ
ージにあっては、接着剤層の厚みが、０．２ｍｍ厚の
場合、熱抵抗が３．０℃／ｗ、接着剤層の厚みが、
０．１ｍｍ厚みの場合、熱抵抗が２．９３℃／ｗであっ
た。
【００１９】そして、このことから、接着剤層の厚みが
０．０５ｍｍの場合のヒートスプレッダーなし半導体素
子収納用セラミックパッケージと、ヒートスプレッダー
付き半導体素子収納用セラミックパッケージの熱抵抗
が、殆ど同じとなることが確認できた。
０．０５ｍｍの場合のヒートスプレッダーなし半導体素
子収納用セラミックパッケージと、ヒートスプレッダー
付き半導体素子収納用セラミックパッケージの熱抵抗
が、殆ど同じとなることが確認できた。
【００２０】次に、前記した熱伝導層の厚みに対して熱
抵抗が、殆ど同じとなる接着剤層の厚みが０．０５ｍｍ
厚みのヒートスプレッダーなし半導体素子収納用セラミ
ックパッケージに１７．５ｍｍ×１７．５ｍｍの半導体
素子を搭載した場合について、該接着剤層の面積Ｗを変
えて、その熱抵抗を測定し、接着剤層面積と、熱抵抗と
の関係を測定した。
抵抗が、殆ど同じとなる接着剤層の厚みが０．０５ｍｍ
厚みのヒートスプレッダーなし半導体素子収納用セラミ
ックパッケージに１７．５ｍｍ×１７．５ｍｍの半導体
素子を搭載した場合について、該接着剤層の面積Ｗを変
えて、その熱抵抗を測定し、接着剤層面積と、熱抵抗と
の関係を測定した。
【００２１】その結果は、図４に示す通りであった。図
４から判るように、ヒートスプレッダーなし半導体素子
収納用セラミックパッケージにあっては、接着剤層面積
がキャビティ部に搭載する半導体素子の面積の１７．５
ｍｍ×１７．５ｍｍを境界にして、該半導体素子の面積
より大きくなると、その熱抵抗が、ヒートスプレッダー
付き半導体素子収納用セラミックパッケージにおける熱
抵抗値である３．０℃／ｗと略同じとなり、また反対に
前記接着剤層の面積が、前記半導体素子の面積の１７．
５ｍｍ×１７．５ｍｍより小さくなると、その熱抵抗値
が急激に上昇することが確認できた。
４から判るように、ヒートスプレッダーなし半導体素子
収納用セラミックパッケージにあっては、接着剤層面積
がキャビティ部に搭載する半導体素子の面積の１７．５
ｍｍ×１７．５ｍｍを境界にして、該半導体素子の面積
より大きくなると、その熱抵抗が、ヒートスプレッダー
付き半導体素子収納用セラミックパッケージにおける熱
抵抗値である３．０℃／ｗと略同じとなり、また反対に
前記接着剤層の面積が、前記半導体素子の面積の１７．
５ｍｍ×１７．５ｍｍより小さくなると、その熱抵抗値
が急激に上昇することが確認できた。
【００２２】以上の実験結果より、ヒートスプレッダー
なし半導体素子収納用セラミックパッケージであって
も、セラミック基体反対面と放熱フィンの接続部との間
の接着剤層を形成する接着剤の熱伝導率が、０．５ｗ／
ｍｋ、該接着剤層の厚みが、０．０５ｍｍ以下で、かつ
該接着剤層の面積が、少なくともキャビティ部に搭載す
る半導体素子の面積以上あれば、放熱特性が優れている
とされるヒートスプレッダー付き半導体素子収納用セラ
ミックパッケージと同等の放熱特性が得られることが確
認できた。
なし半導体素子収納用セラミックパッケージであって
も、セラミック基体反対面と放熱フィンの接続部との間
の接着剤層を形成する接着剤の熱伝導率が、０．５ｗ／
ｍｋ、該接着剤層の厚みが、０．０５ｍｍ以下で、かつ
該接着剤層の面積が、少なくともキャビティ部に搭載す
る半導体素子の面積以上あれば、放熱特性が優れている
とされるヒートスプレッダー付き半導体素子収納用セラ
ミックパッケージと同等の放熱特性が得られることが確
認できた。
【００２３】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変形実施
できる構成を含む。ところで、図２に示すような反りを
有するパッケージ基体１を用いる場合は、接着剤によっ
て、表面が平坦面を形成する接着剤層４を形成し、該接
着剤層４の表面に放熱フィン５の接続部５ａを取り付け
る構成とする（図２ｃ，ｄ参照）。ここで、パッケージ
基体反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃ内の頂点３
ｅと、パッケージ基体反対面３の半導体素子搭載対応領
域３ｃの端部３ｆとが形成する反りδが、０．０５ｍｍ
以下であることが好ましい。そして、この厚みとするこ
とによって、前述した実施例で説明したように、半導体
素子搭載対応領域３ｃの接着剤層（熱伝導層）４の厚み
を、０．０５ｍｍ以下とすることが容易にできる。この
反りが、０．０５ｍｍを越える場合は、パッケージ反対
面３に接着剤層４を介して固着する放熱フィン５の接続
部５ａの先端形状を、前記反りの形状に合わせる必要が
生じる。
のでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変形実施
できる構成を含む。ところで、図２に示すような反りを
有するパッケージ基体１を用いる場合は、接着剤によっ
て、表面が平坦面を形成する接着剤層４を形成し、該接
着剤層４の表面に放熱フィン５の接続部５ａを取り付け
る構成とする（図２ｃ，ｄ参照）。ここで、パッケージ
基体反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃ内の頂点３
ｅと、パッケージ基体反対面３の半導体素子搭載対応領
域３ｃの端部３ｆとが形成する反りδが、０．０５ｍｍ
以下であることが好ましい。そして、この厚みとするこ
とによって、前述した実施例で説明したように、半導体
素子搭載対応領域３ｃの接着剤層（熱伝導層）４の厚み
を、０．０５ｍｍ以下とすることが容易にできる。この
反りが、０．０５ｍｍを越える場合は、パッケージ反対
面３に接着剤層４を介して固着する放熱フィン５の接続
部５ａの先端形状を、前記反りの形状に合わせる必要が
生じる。
【００２４】また、パッケージ基体１のパッケージ基体
反対面３と放熱フィン５の接続部５ａとの間以外の空間
部６にも接着剤を充填し、パッケージ基体反対面３と放
熱フィン５との間を埋めた構成とすることもできる（図
２ｅ，ｆ参照）。この構成とする場合は、パッケージ基
体１と放熱フィン５との接着性を良好にすると共に、パ
ッケージ反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃ以外の
領域からも放熱フィン５に熱伝導できる。
反対面３と放熱フィン５の接続部５ａとの間以外の空間
部６にも接着剤を充填し、パッケージ基体反対面３と放
熱フィン５との間を埋めた構成とすることもできる（図
２ｅ，ｆ参照）。この構成とする場合は、パッケージ基
体１と放熱フィン５との接着性を良好にすると共に、パ
ッケージ反対面３の半導体素子搭載対応領域３ｃ以外の
領域からも放熱フィン５に熱伝導できる。
【００２５】更に、前述した各実施例では、熱伝導層４
を接着剤で形成した構成で説明したが、熱伝導層４とし
て、シリコングリースを用いてもよい。この場合、図５
に示すように、放熱フィン５は、クリップ等の固定具７
でパッケージ基体１に固定している。また、前述した実
施例では、パッケージ基体１としては、半導体素子ａを
搭載するためのキャビティの有るもので説明したが、図
６に示すように、キャビティを有しないものにも適用で
きる。
を接着剤で形成した構成で説明したが、熱伝導層４とし
て、シリコングリースを用いてもよい。この場合、図５
に示すように、放熱フィン５は、クリップ等の固定具７
でパッケージ基体１に固定している。また、前述した実
施例では、パッケージ基体１としては、半導体素子ａを
搭載するためのキャビティの有るもので説明したが、図
６に示すように、キャビティを有しないものにも適用で
きる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
半導体素子収納用セラミックパッケージによれば、放熱
フィンの接続部とパッケージ基体反対面の間に０．５ｗ
／ｍｋ以上の熱伝導率を有する接着剤又はグリースから
なる熱伝導層を設けることにより、半導体素子の発熱量
を放熱フィンにスムーズに伝達でき、また半導体素子搭
載対応範囲の前記熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下の
厚みとしていることより、最も高温度となる箇所の発熱
量を直接的に放熱フィンの接続部に伝導できるという効
果を有する。
半導体素子収納用セラミックパッケージによれば、放熱
フィンの接続部とパッケージ基体反対面の間に０．５ｗ
／ｍｋ以上の熱伝導率を有する接着剤又はグリースから
なる熱伝導層を設けることにより、半導体素子の発熱量
を放熱フィンにスムーズに伝達でき、また半導体素子搭
載対応範囲の前記熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以下の
厚みとしていることより、最も高温度となる箇所の発熱
量を直接的に放熱フィンの接続部に伝導できるという効
果を有する。
【００２７】また、本発明の半導体素子収納用セラミッ
クパッケージに用いるパッケージ基体によれば、パッケ
ージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点と、
パッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の端部
とが形成する反りが、０．０５ｍｍ以下である場合、パ
ッケージ基体反対面の反りに影響されることなく、半導
体素子搭載対応領域の熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以
下とすることができるという効果を有する。
クパッケージに用いるパッケージ基体によれば、パッケ
ージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点と、
パッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の端部
とが形成する反りが、０．０５ｍｍ以下である場合、パ
ッケージ基体反対面の反りに影響されることなく、半導
体素子搭載対応領域の熱伝導層の厚みを０．０５ｍｍ以
下とすることができるという効果を有する。
【００２８】従って、本発明によれば、放熱特性の優
れ、ヒートスプレッダーを用いることなく、該ヒートス
プレッダーを用いたものと同等な放熱特性を有する半導
体素子収納用セラミックパッケージと、そのパッケージ
に用いるパッケージ基体を提供することができるという
効果を有する。
れ、ヒートスプレッダーを用いることなく、該ヒートス
プレッダーを用いたものと同等な放熱特性を有する半導
体素子収納用セラミックパッケージと、そのパッケージ
に用いるパッケージ基体を提供することができるという
効果を有する。
【図１】 本発明の実施例を示す放熱フィンを取り付け
た状態の半導体素子収納用セラミックパッケージの概略
断面図である。
た状態の半導体素子収納用セラミックパッケージの概略
断面図である。
【図２】 パッケージの反りの説明図である。
【図３】 接着剤層の厚みと熱抵抗との関係を説明する
グラフである。
グラフである。
【図４】 ヒートスプレッダなしセラミックパッケージ
の接着剤層の面積と熱抵抗との関係を説明するグラフで
ある。
の接着剤層の面積と熱抵抗との関係を説明するグラフで
ある。
【図５】 他の実施例の半導体素子収納用セラミックパ
ッケージの概略断面図である。
ッケージの概略断面図である。
【図６】 他の実施例の半導体素子収納用セラミックパ
ッケージの概略断面図である。
ッケージの概略断面図である。
【図７】 従来例を示す放熱フィンを取り付けた状態の
半導体素子収納用セラミックパッケージの概略断面図で
ある。
半導体素子収納用セラミックパッケージの概略断面図で
ある。
１・・・パッケージ基体、２・・・キャビティ部、３・
・・パッケージ基体反対面、４・・・熱伝導層（接着剤
層）、５・・・放熱フィン、ａ・・・半導体素子、３ａ
・・・パッケージ基体反対面３側の中央部、３ｂ・・・
パッケージ基体反対面３側の端部、３ｃ・・・半導体素
子搭載対応領域、３ｄ・・・半導体素子の面積、３ｅ・
・・半導体素子搭載対応領域３ｃ内の頂点、３ｆ・・・
半導体素子搭載対応領域３ｃの端部、５ａ・・・放熱フ
ィン５の接続部、６・・・空間部、７・・・クリップ等
の固定具、８・・・ヒートスプレッダー、δ・・・反り
・・パッケージ基体反対面、４・・・熱伝導層（接着剤
層）、５・・・放熱フィン、ａ・・・半導体素子、３ａ
・・・パッケージ基体反対面３側の中央部、３ｂ・・・
パッケージ基体反対面３側の端部、３ｃ・・・半導体素
子搭載対応領域、３ｄ・・・半導体素子の面積、３ｅ・
・・半導体素子搭載対応領域３ｃ内の頂点、３ｆ・・・
半導体素子搭載対応領域３ｃの端部、５ａ・・・放熱フ
ィン５の接続部、６・・・空間部、７・・・クリップ等
の固定具、８・・・ヒートスプレッダー、δ・・・反り
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体素子搭載部が形成されているパッ
ケージ基体面の反対面に放熱フィンを設けた半導体素子
収納用セラミックパッケージにおいて、該パッケージ基
体反対面と放熱フィンの接続部との間に０．５ｗ／ｍｋ
以上の熱伝導率を有する接着剤又はグリースからなる熱
伝導層を設け、該半導体素子搭載領域に対応するパッケ
ージ基体反対面の少なくとも半導体素子搭載対応領域の
該熱伝導層の厚みが０．０５ｍｍ以下の厚みであること
を特徴とする半導体素子収納用セラミックパッケージ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体素子収納用セラ
ミックパッケージに用いるパッケージ基体であって、パ
ッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域内の頂点
と、パッケージ基体反対面の半導体素子搭載対応領域の
端部とが形成する反りが、０．０５ｍｍ以下であること
を特徴とするパッケージ基体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023186A JP2796931B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 半導体素子収納用セラミックパッケージとパッケージ基体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023186A JP2796931B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 半導体素子収納用セラミックパッケージとパッケージ基体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211825A JPH07211825A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2796931B2 true JP2796931B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=12103631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023186A Expired - Fee Related JP2796931B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 半導体素子収納用セラミックパッケージとパッケージ基体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796931B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3948642B2 (ja) * | 1998-08-21 | 2007-07-25 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性グリース組成物及びそれを使用した半導体装置 |
| JP5593578B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-09-24 | スタンレー電気株式会社 | 車両用灯具 |
| CN112397465A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-02-23 | 希烽光电科技(南京)有限公司 | 一种芯片散热结构 |
-
1994
- 1994-01-24 JP JP6023186A patent/JP2796931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07211825A (ja) | 1995-08-11 |
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