JP3013612B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP3013612B2 JP3013612B2 JP4182239A JP18223992A JP3013612B2 JP 3013612 B2 JP3013612 B2 JP 3013612B2 JP 4182239 A JP4182239 A JP 4182239A JP 18223992 A JP18223992 A JP 18223992A JP 3013612 B2 JP3013612 B2 JP 3013612B2
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- semiconductor element
- metal
- semiconductor device
- fixed
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- 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
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73215—Layer and wire connectors
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高パワー駆動を必要と
する半導体装置に関し、特に、大型の放熱板を有する半
導体装置の構造に関する。
する半導体装置に関し、特に、大型の放熱板を有する半
導体装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のヒートシンクを有する半
導体装置の構造は図３に示すように構成されていた。す
なわち、図３において１はシリコンより成る半導体素子
を示し、Ａｕ−Ｓｉろう材２によってセラミック基体３
に固着されており、半導体素子１とセラミック基体３は
Ａｌワイヤ４によって電気的に接続されている。また、
６は金属キャップを示し、セラミック基体３に設けられ
た金属製シールリング５にシームウェルド法等によって
固着され、セラミック基体３を気密封止している。
導体装置の構造は図３に示すように構成されていた。す
なわち、図３において１はシリコンより成る半導体素子
を示し、Ａｕ−Ｓｉろう材２によってセラミック基体３
に固着されており、半導体素子１とセラミック基体３は
Ａｌワイヤ４によって電気的に接続されている。また、
６は金属キャップを示し、セラミック基体３に設けられ
た金属製シールリング５にシームウェルド法等によって
固着され、セラミック基体３を気密封止している。
【０００３】また、７はセラミック基体３に設けられた
外部電極取出し用の外部リードを示す。さらに１９はア
ルミニウム等から成る金属放熱板を示し、シリコーン系
樹脂８によってセラミック基体３に固着されている。
外部電極取出し用の外部リードを示す。さらに１９はア
ルミニウム等から成る金属放熱板を示し、シリコーン系
樹脂８によってセラミック基体３に固着されている。
【０００４】この際、半導体装置を所定の実装基板に実
装後に、通電状態において半導体素子１で生じた熱はセ
ラミック基体３を介して放熱板１９より放熱されてお
り、特に強制的に放熱板に風を当てることにより放熱効
果を上げている。
装後に、通電状態において半導体素子１で生じた熱はセ
ラミック基体３を介して放熱板１９より放熱されてお
り、特に強制的に放熱板に風を当てることにより放熱効
果を上げている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の放熱板を有する半導体装置は、以下のような欠
点を有していた。
た従来の放熱板を有する半導体装置は、以下のような欠
点を有していた。
【０００６】すなわち、近年、特に高性能ＥＣＬゲート
アレイ等の半導体素子を搭載する半導体装置において
は、電気的特性を高めるために、できる限りセラミック
基体３を小型化せざるを得ず、一方、高パワー駆動の必
要性より、放熱機能を最大限に高めるために、放熱板１
９は大型化せざるを得ない。この場合、放熱板１９を固
着した後の半導体装置を取扱う包装工程や輸送工程で金
属放熱板１９の重量で外部リード７が変形し易いという
欠点を有している。
アレイ等の半導体素子を搭載する半導体装置において
は、電気的特性を高めるために、できる限りセラミック
基体３を小型化せざるを得ず、一方、高パワー駆動の必
要性より、放熱機能を最大限に高めるために、放熱板１
９は大型化せざるを得ない。この場合、放熱板１９を固
着した後の半導体装置を取扱う包装工程や輸送工程で金
属放熱板１９の重量で外部リード７が変形し易いという
欠点を有している。
【０００７】また、消費電力が数十ワットを越える様な
高パワー駆動が必要な半導体素子を搭載した際に、放熱
板１９の大きさは１０ｃｍを越えるような高さになって
しまい、これらの半導体装置を実装するコンピュータ等
のセットの実装基板間隔がおおきくなってしまい、それ
に伴い、システムの小型化の実現も困難であるという欠
点を有していた。
高パワー駆動が必要な半導体素子を搭載した際に、放熱
板１９の大きさは１０ｃｍを越えるような高さになって
しまい、これらの半導体装置を実装するコンピュータ等
のセットの実装基板間隔がおおきくなってしまい、それ
に伴い、システムの小型化の実現も困難であるという欠
点を有していた。
【０００８】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記欠点を解消することを可能とした新規な半導体
装置を提供することにある。
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記欠点を解消することを可能とした新規な半導体
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る半導体装置は、半導体素子が搭載され
たセラミック基体に固着された放熱板を有し、かつ半導
体素子の回路形成面が絶縁フィルムを介して金属キャッ
プ内壁の突起部分に固着されている。これにより、半導
体装置の通電時に半導体素子で生じた熱は放熱板と金属
キャップの両方からの放熱が可能となる。
に、本発明に係る半導体装置は、半導体素子が搭載され
たセラミック基体に固着された放熱板を有し、かつ半導
体素子の回路形成面が絶縁フィルムを介して金属キャッ
プ内壁の突起部分に固着されている。これにより、半導
体装置の通電時に半導体素子で生じた熱は放熱板と金属
キャップの両方からの放熱が可能となる。
【００１０】
【実施例】次に本発明をその好ましい一実施例について
図面を参照して具体的に説明する。
図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】 図１は本発明の参考例を示す断面図であ
る。
る。
【００１２】 図１において、参照番号１はシリコンよ
り成る半導体素子、３は半導体素子１がＡｕ−Ｓｉろう
材２を介して固着されているセラミック基体、４は半導
体素子１とセラミック基体３を電気的に接続するＡｌワ
イヤをそれぞれ示し、５はセラミック基体３に固着され
たコバール等から成るシールリングであり、金属キャッ
プ６がシームウェルド法等によって固着されセラミック
基体３を気密封止している。７はセラミック基体３に固
着された外部電極取出し用の外部リード、９はアルミニ
ウム等から成る金属放熱板であり、熱伝導率が良好なシ
リコーン系樹脂８によってセラミック基体３に固着され
ている。
り成る半導体素子、３は半導体素子１がＡｕ−Ｓｉろう
材２を介して固着されているセラミック基体、４は半導
体素子１とセラミック基体３を電気的に接続するＡｌワ
イヤをそれぞれ示し、５はセラミック基体３に固着され
たコバール等から成るシールリングであり、金属キャッ
プ６がシームウェルド法等によって固着されセラミック
基体３を気密封止している。７はセラミック基体３に固
着された外部電極取出し用の外部リード、９はアルミニ
ウム等から成る金属放熱板であり、熱伝導率が良好なシ
リコーン系樹脂８によってセラミック基体３に固着され
ている。
【００１３】１１はポリイミドフィルムであり、このポ
リイミドフィルム１１は半導体素子１の回路形成面上に
絶縁性シリコーン系樹脂１０を介して固着されており、
半導体素子１と逆方向の面はシリコーン系樹脂１２を介
して、金属キャップ６の中央部に組み込まれた熱伝導率
が良好なＣｕ−Ｗブロック１３に固着されている。
リイミドフィルム１１は半導体素子１の回路形成面上に
絶縁性シリコーン系樹脂１０を介して固着されており、
半導体素子１と逆方向の面はシリコーン系樹脂１２を介
して、金属キャップ６の中央部に組み込まれた熱伝導率
が良好なＣｕ−Ｗブロック１３に固着されている。
【００１４】この構造であると、半導体装置の通電状態
において半導体素子１で発生する熱は、半導体素子１の
裏面からセラミック基体３を通して金属放熱板９より放
熱されると共に、半導体素子１の回路形成面側からも金
属キャップ６の中央に設けたＣｕ−Ｗブロック１３を通
して放熱される。
において半導体素子１で発生する熱は、半導体素子１の
裏面からセラミック基体３を通して金属放熱板９より放
熱されると共に、半導体素子１の回路形成面側からも金
属キャップ６の中央に設けたＣｕ−Ｗブロック１３を通
して放熱される。
【００１５】 このために、従来４０ｍｍ□程度のセラ
ミック基体に高さ３ｃｍ程度のＡｌ製放熱板を取付けた
半導体装置で熱抵抗（ΘＪａ）が５〜１０°Ｃ／Ｗ（風
速３ｍ／秒下）であったものが、本参考例の場合には、
約２０〜３０％程熱抵抗（ΘＪａ）が小さくなるという
利点を有している。
ミック基体に高さ３ｃｍ程度のＡｌ製放熱板を取付けた
半導体装置で熱抵抗（ΘＪａ）が５〜１０°Ｃ／Ｗ（風
速３ｍ／秒下）であったものが、本参考例の場合には、
約２０〜３０％程熱抵抗（ΘＪａ）が小さくなるという
利点を有している。
【００１６】これに基づき、高パワー駆動の半導体素子
を搭載する場合でも金属放熱板９を大型にする必要がな
くなるために、半導体装置の包装工程や輸送工程で金属
放熱板９の重量で外部リード７が変形することを防止で
きるという利点を有している。
を搭載する場合でも金属放熱板９を大型にする必要がな
くなるために、半導体装置の包装工程や輸送工程で金属
放熱板９の重量で外部リード７が変形することを防止で
きるという利点を有している。
【００１７】さらに、半導体装置を実装するコンピュー
タ等の基板同志の間隔を狭くできるという利点も有して
いる。
タ等の基板同志の間隔を狭くできるという利点も有して
いる。
【００１８】 図２は本発明の一実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【００１９】 図２を参照するに、本発明の一実施例
は、金属キャップ６の中央部に設けられたＣｕ−Ｗブロ
ック１３とセラミック基体３上に設けられた金属放熱板
９とが、シリコーン系樹脂１４、１５を介して固着され
た金属片１６で連結された構造となっている。
は、金属キャップ６の中央部に設けられたＣｕ−Ｗブロ
ック１３とセラミック基体３上に設けられた金属放熱板
９とが、シリコーン系樹脂１４、１５を介して固着され
た金属片１６で連結された構造となっている。
【００２０】この金属片１６は、セラミック基体３に固
着されている外部リード（図示せず）の空部分を利用し
て設けることが可能であり、例えば、外部リードが２方
向のみに固着されているＳＯＰと呼ばれるセラミック基
体の場合には外部リードの無い側面を利用して金属片１
６を配置させればよい。
着されている外部リード（図示せず）の空部分を利用し
て設けることが可能であり、例えば、外部リードが２方
向のみに固着されているＳＯＰと呼ばれるセラミック基
体の場合には外部リードの無い側面を利用して金属片１
６を配置させればよい。
【００２１】また、４方向に外部リードが固着されてい
るＱＦＰと呼ばれるセラミック基体の場合には、セラミ
ック基体３のコーナ部分や、電気的にノンコネクトピン
である外部リードが無い部分を利用して金属片１６を配
置させればよい。
るＱＦＰと呼ばれるセラミック基体の場合には、セラミ
ック基体３のコーナ部分や、電気的にノンコネクトピン
である外部リードが無い部分を利用して金属片１６を配
置させればよい。
【００２２】本構造であると、半導体素子１で発生した
熱はＣｕ−Ｗブロック１３からさらに金属片１６を通し
て金属放熱板９から放熱されるために、半導体装置の熱
抵抗がさらに下がるという利点を有しており、特に強制
空冷を実施した場合に効果が大きい。
熱はＣｕ−Ｗブロック１３からさらに金属片１６を通し
て金属放熱板９から放熱されるために、半導体装置の熱
抵抗がさらに下がるという利点を有しており、特に強制
空冷を実施した場合に効果が大きい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体素子の回路形成面がポリイミドフィルムを介して
金属キャップ内壁の突起部分に固着されているために、
半導体素子で動作時に発生した熱が、回路形成面側から
も半導体装置外部に放熱されるので、従来構造の半導体
素子裏面からのみセラミツク基体を通して金属放熱板か
ら放熱していた場合と比べ、約２０〜３０％熱抵抗（Θ
Ｊａ）が小さくなるという効果が得れらる。これに伴
い、従来と比べ金属放熱板を小型にできるという効果も
得られる。
半導体素子の回路形成面がポリイミドフィルムを介して
金属キャップ内壁の突起部分に固着されているために、
半導体素子で動作時に発生した熱が、回路形成面側から
も半導体装置外部に放熱されるので、従来構造の半導体
素子裏面からのみセラミツク基体を通して金属放熱板か
ら放熱していた場合と比べ、約２０〜３０％熱抵抗（Θ
Ｊａ）が小さくなるという効果が得れらる。これに伴
い、従来と比べ金属放熱板を小型にできるという効果も
得られる。
【図１】 本発明の参考例を示す断面図である。
【図２】 本発明の一実施例を示す断面図である。
【図３】従来の半導体装置を示す断面図である。
１…半導体素子 ２…Ａｕ−Ｓｉろう材 ３…セラミック基体 ４…Ａｌワイヤ ５…シールリング ６…金属キャップ ７…外部リード ８…シリコーン系樹脂 ９…金属放熱板 １０…シリコーン系樹脂 １１…ポリイミドフィルム １２…シリコーン系樹脂 １３…Ｃｕ−Ｗブロック １４…シリコーン系樹脂 １５…シリコーン系樹脂 １６…金属片
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミック基体に半導体素子が固着さ
れ、金属キャップによって前記セラミック基体が気密封
止されて成る半導体装置において、前記セラミック基体
の前記半導体素子が装着された側に放熱板が固着され、
かつ前記半導体素子の回路形成面上に絶縁フィルムを介
して前記金属キャップの主基板中央部内壁に熱伝導率が
良好な金属ブロックが固着され、前記放熱板と前記金属
ブロックは、金属片によって連結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 |
|---|---|---|---|
| JP4182239A JP3013612B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182239A JP3013612B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629432A JPH0629432A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3013612B2 true JP3013612B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16114782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4182239A Expired - Lifetime JP3013612B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3013612B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970005712B1 (ko) * | 1994-01-11 | 1997-04-19 | 삼성전자 주식회사 | 고 열방출용 반도체 패키지 |
| KR19980035920A (ko) * | 1996-11-15 | 1998-08-05 | 구자홍 | 에스오피타입 반도체 패키지 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61171153A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS61290742A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS63186453A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | Nec Corp | Ｌｓｉ |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP4182239A patent/JP3013612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0629432A (ja) | 1994-02-04 |
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