JP3157933B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP3157933B2 JP3157933B2 JP31849992A JP31849992A JP3157933B2 JP 3157933 B2 JP3157933 B2 JP 3157933B2 JP 31849992 A JP31849992 A JP 31849992A JP 31849992 A JP31849992 A JP 31849992A JP 3157933 B2 JP3157933 B2 JP 3157933B2
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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
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- H01L2224/481—Disposition
- 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
- H01L2224/48245—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 metallic
- H01L2224/48247—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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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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
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、放熱用のヒートスプ
レッダが封止材内でアイランドに対向配置されている半
導体装置に関するものである。
レッダが封止材内でアイランドに対向配置されている半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のこの種の半導体装置の一例
を示す断面図である。図において、1は半導体チップ、
2は半導体チップ1を載置保持するアイランド、3はリ
ードフレーム、3aはリードフレーム3におけるインナ
ーリード、3bはリードフレーム3におけるアウターリ
ード、4は半導体チップ1上の電極(図示せず)とイン
ナーリード3aとを電気的に接続する金属細線、5はア
イランド2に間隔を隔てて対向配置されている放熱用の
ヒートスプレッダ、6はリードフレーム3のアウターリ
ード3bを除いて半導体チップ1,アイランド2,イン
ナーリード3a,金属細線4およびヒートスプレッダ5
を保護するためにこれらを被覆した状態で固化している
封止材である。
を示す断面図である。図において、1は半導体チップ、
2は半導体チップ1を載置保持するアイランド、3はリ
ードフレーム、3aはリードフレーム3におけるインナ
ーリード、3bはリードフレーム3におけるアウターリ
ード、4は半導体チップ1上の電極(図示せず)とイン
ナーリード3aとを電気的に接続する金属細線、5はア
イランド2に間隔を隔てて対向配置されている放熱用の
ヒートスプレッダ、6はリードフレーム3のアウターリ
ード3bを除いて半導体チップ1,アイランド2,イン
ナーリード3a,金属細線4およびヒートスプレッダ5
を保護するためにこれらを被覆した状態で固化している
封止材である。
【0003】また、ヒートスプレッダ5は、図7におけ
る下面を図8に示すように、本体部5aと、4つの角隅
部の本体支持部5bとからなっており、本体部5aに
は、多数のディンプル5cと、複数のスルーホール5d
とが設けられている。また、封止材6で被覆した後も、
本体支持部5bとインナーリード3aとは分離されてい
る。
る下面を図8に示すように、本体部5aと、4つの角隅
部の本体支持部5bとからなっており、本体部5aに
は、多数のディンプル5cと、複数のスルーホール5d
とが設けられている。また、封止材6で被覆した後も、
本体支持部5bとインナーリード3aとは分離されてい
る。
【0004】次に、動作について説明する。半導体チッ
プ1は、電流が供給されることにより発熱する。その熱
は、アイランド2から、アイランド2とヒートスプレッ
ダ5との間に充填されている封止材部分6aを介してヒ
ートスプレッダ5に伝搬し、ヒートスプレッダ5から封
止材部分6bを介して外部に放出される。すなわち、ヒ
ートスプレッダ5を介しての熱伝導による放熱によっ
て、半導体チップ1の異常昇温を防止し、半導体チップ
1の誤動作を避けて信頼性を高めるようにしている。
プ1は、電流が供給されることにより発熱する。その熱
は、アイランド2から、アイランド2とヒートスプレッ
ダ5との間に充填されている封止材部分6aを介してヒ
ートスプレッダ5に伝搬し、ヒートスプレッダ5から封
止材部分6bを介して外部に放出される。すなわち、ヒ
ートスプレッダ5を介しての熱伝導による放熱によっ
て、半導体チップ1の異常昇温を防止し、半導体チップ
1の誤動作を避けて信頼性を高めるようにしている。
【0005】また、ヒートスプレッダ5には、封止材部
分6bとの密着力を高めるため、ディンプル5cが設け
られている。これにより、大気中の水分を吸湿した封止
材6が半導体装置実装時に急激に温度上昇することによ
り、封止材6にクラックが発生するのを防止している。
分6bとの密着力を高めるため、ディンプル5cが設け
られている。これにより、大気中の水分を吸湿した封止
材6が半導体装置実装時に急激に温度上昇することによ
り、封止材6にクラックが発生するのを防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の半導体装置においては、ヒートスプレッダ5の
下面のみにディンプル5cが設けられているため、ディ
ンプル5cのエッチング加工により本体部5aが湾曲状
にたわみ、アイランド2とヒートスプレッダ5との間の
間隔がアイランド2の中央部に向かうに従って狭くなっ
てしまう。このため、封止材6によるモールド成形の
際、アイランド2とヒートスプレッダ5との間に封止材
6が完全に注入されず、封止材未充填部分や気泡(ボイ
ド)が生じ、封止材6の熱伝導率が低下して、装置全体
としての放熱性が低下するという問題点があった。
た従来の半導体装置においては、ヒートスプレッダ5の
下面のみにディンプル5cが設けられているため、ディ
ンプル5cのエッチング加工により本体部5aが湾曲状
にたわみ、アイランド2とヒートスプレッダ5との間の
間隔がアイランド2の中央部に向かうに従って狭くなっ
てしまう。このため、封止材6によるモールド成形の
際、アイランド2とヒートスプレッダ5との間に封止材
6が完全に注入されず、封止材未充填部分や気泡(ボイ
ド)が生じ、封止材6の熱伝導率が低下して、装置全体
としての放熱性が低下するという問題点があった。
【0007】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、アイランドと
ヒートスプレッダとの間の間隔が狭くなるのを防止し
て、両者間に封止材を良好に充填することができ、これ
により封止材の熱伝導率の低下を防止し、装置全体とし
ての放熱性を高め、信頼性を向上させることができる半
導体装置を得ることを目的とする。
ることを課題としてなされたものであり、アイランドと
ヒートスプレッダとの間の間隔が狭くなるのを防止し
て、両者間に封止材を良好に充填することができ、これ
により封止材の熱伝導率の低下を防止し、装置全体とし
ての放熱性を高め、信頼性を向上させることができる半
導体装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の半
導体装置は、ヒートスプレッダのアイランドに対向する
面の反対面にディンプル加工を施すとともに、ヒートス
プレッダのアイランドに対向する面にコイニング加工を
施したものである。
導体装置は、ヒートスプレッダのアイランドに対向する
面の反対面にディンプル加工を施すとともに、ヒートス
プレッダのアイランドに対向する面にコイニング加工を
施したものである。
【0009】請求項2の発明に係る半導体装置は、ヒー
トスプレッダのアイランドに対向する面の反対面にディ
ンプル加工を施すとともに、ヒートスプレッダに互いに
交差する少なくとも2本の直線に沿ってスリットを設け
たものである。
トスプレッダのアイランドに対向する面の反対面にディ
ンプル加工を施すとともに、ヒートスプレッダに互いに
交差する少なくとも2本の直線に沿ってスリットを設け
たものである。
【0010】
【作用】この発明においては、上記手段によりヒートス
プレッダのたわみを防止し、平坦性を向上させて、モー
ルド時の封止材注入が良好に行われるようにする。
プレッダのたわみを防止し、平坦性を向上させて、モー
ルド時の封止材注入が良好に行われるようにする。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を示す図について説
明する。なお、各図中、図7および図8と同一又は相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
明する。なお、各図中、図7および図8と同一又は相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【0012】参考例1. 図1は参考例1による半導体装置の断面図である。図に
おいて、11はアイランド2に間隔を隔てて対向配置さ
れている放熱用のヒートスプレッダであり、このヒート
スプレッダ11は、例えば銅材からなり、本体部11a
と本体支持部11bとから構成されている。また、本体
部11aには、その両面にディンプル11c,11dが
形成されている。さらに、上面ディンプル11cは、下
面ディンプル11dに対して1/2ピッチずつ変位配置
されている。さらにまた、上面ディンプル11cおよび
下面ディンプル11dの深さは、それぞれヒートスプレ
ッダ11の板厚の約半分となっており、上下面が貫通穴
にならないように構成されている。
おいて、11はアイランド2に間隔を隔てて対向配置さ
れている放熱用のヒートスプレッダであり、このヒート
スプレッダ11は、例えば銅材からなり、本体部11a
と本体支持部11bとから構成されている。また、本体
部11aには、その両面にディンプル11c,11dが
形成されている。さらに、上面ディンプル11cは、下
面ディンプル11dに対して1/2ピッチずつ変位配置
されている。さらにまた、上面ディンプル11cおよび
下面ディンプル11dの深さは、それぞれヒートスプレ
ッダ11の板厚の約半分となっており、上下面が貫通穴
にならないように構成されている。
【0013】このようなヒートスプレッダ11では、両
面にディンプル11c,11dを形成したことにより、
ディンプル加工、すなわちエッチング加工も両面からほ
ぼ均等に行われることになり、ヒートスプレッダ11の
たわみが防止され、平坦性が保たれる。このため、モー
ルド時にアイランド2とヒートスプレッダ11との間に
も封止材6が良好に充填され、封止材未充填部分や気泡
が生じることがない。この結果、封止材6の熱伝導率の
低下は防止され、装置全体としての放熱性が高められ
る。
面にディンプル11c,11dを形成したことにより、
ディンプル加工、すなわちエッチング加工も両面からほ
ぼ均等に行われることになり、ヒートスプレッダ11の
たわみが防止され、平坦性が保たれる。このため、モー
ルド時にアイランド2とヒートスプレッダ11との間に
も封止材6が良好に充填され、封止材未充填部分や気泡
が生じることがない。この結果、封止材6の熱伝導率の
低下は防止され、装置全体としての放熱性が高められ
る。
【0014】参考例2. 次に、図2は参考例2によるヒートスプレッダのアイラ
ンドに対向する面の反対面を示す図である。図におい
て、ヒートスプレッダ12は、本体部12aと本体支持
部12bとから構成されており、本体部12aのアイラ
ンド2(図1)に対向する面の反対面のみに多数のディ
ンプル12cがエッチング加工されている。また、ディ
ンプル12cは、直交する2本の直線に沿う未形成部分
12dを除いて形成されている。すなわち、未形成部分
12dは、それぞれヒートスプレッダ12の一辺の中央
部から対向する辺の中央部に向けて延びている。さら
に、ヒートスプレッダ12には、アイランド2との間に
封止材6が注入され易くなるように複数のスルーホール
12eが設けられている。
ンドに対向する面の反対面を示す図である。図におい
て、ヒートスプレッダ12は、本体部12aと本体支持
部12bとから構成されており、本体部12aのアイラ
ンド2(図1)に対向する面の反対面のみに多数のディ
ンプル12cがエッチング加工されている。また、ディ
ンプル12cは、直交する2本の直線に沿う未形成部分
12dを除いて形成されている。すなわち、未形成部分
12dは、それぞれヒートスプレッダ12の一辺の中央
部から対向する辺の中央部に向けて延びている。さら
に、ヒートスプレッダ12には、アイランド2との間に
封止材6が注入され易くなるように複数のスルーホール
12eが設けられている。
【0015】このようなヒートスプレッダ12では、デ
ィンプル12cは一方の面のみに形成されているが、未
形成部分12dが残されているため、全体的な強度が高
くなり、平坦性が保たれる。従って、アイランド2とヒ
ートスプレッダ12との間に良好に封止材6(図1)を
充填でき、半導体装置の放熱性が高められる。
ィンプル12cは一方の面のみに形成されているが、未
形成部分12dが残されているため、全体的な強度が高
くなり、平坦性が保たれる。従って、アイランド2とヒ
ートスプレッダ12との間に良好に封止材6(図1)を
充填でき、半導体装置の放熱性が高められる。
【0016】参考例3. なお、未形成部分12dの配置は上記参考例2に限定さ
れるものではなく、例えば図3に示すように、ヒートス
プレッダ12の2本の対角線に沿って配置してもよい。
れるものではなく、例えば図3に示すように、ヒートス
プレッダ12の2本の対角線に沿って配置してもよい。
【0017】また、未形成部分12dの配置方法は上記
参考例2,3に限定されるものではない。但し、たわみ
をより効果的に防止するためには、ヒートスプレッダ1
2を90度ずつ回転させたときに、常に同じ配置となる
ようにヒートスプレッダ12の中心点に対称に配置する
のが望ましい。
参考例2,3に限定されるものではない。但し、たわみ
をより効果的に防止するためには、ヒートスプレッダ1
2を90度ずつ回転させたときに、常に同じ配置となる
ようにヒートスプレッダ12の中心点に対称に配置する
のが望ましい。
【0018】実施例1. 次に、図4はこの発明の実施例1によるヒートスプレッ
ダの製造途中の状態を示す断面図である。図において、
ヒートスプレッダ13は、本体部13aと本体支持部1
3bとから構成されており、本体部13aのアイランド
2(図1)に対向する面の反対面のみに多数のディンプ
ル13cがエッチング加工されている。また、ヒートス
プレッダ13のアイランド2に対向する面には、パンチ
14によるコイニング加工が施されている。
ダの製造途中の状態を示す断面図である。図において、
ヒートスプレッダ13は、本体部13aと本体支持部1
3bとから構成されており、本体部13aのアイランド
2(図1)に対向する面の反対面のみに多数のディンプ
ル13cがエッチング加工されている。また、ヒートス
プレッダ13のアイランド2に対向する面には、パンチ
14によるコイニング加工が施されている。
【0019】このようなヒートスプレッダ13では、デ
ィンプル13cは一方の面のみに形成されているが、他
方の面にコイニング加工を施すことにより、エッチング
加工によるたわみが矯正され、平坦性が保たれる。従っ
て、アイランド2とヒートスプレッダ13との間に良好
に封止材6(図1)を充填でき、半導体装置の放熱性が
高められる。
ィンプル13cは一方の面のみに形成されているが、他
方の面にコイニング加工を施すことにより、エッチング
加工によるたわみが矯正され、平坦性が保たれる。従っ
て、アイランド2とヒートスプレッダ13との間に良好
に封止材6(図1)を充填でき、半導体装置の放熱性が
高められる。
【0020】実施例2. 次に、図5はこの発明の実施例2によるヒートスプレッ
ダのアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
図において、ヒートスプレッダ15は、本体部15aと
本体支持部15bとから構成されており、本体部15a
のアイランド2(図1)に対向する面の反対面のみに多
数のディンプル15cがエッチング加工されている。ま
た、ヒートスプレッダ15には、互いに直交する2本の
直線に沿う十字状のスリット15dと、複数のスルーホ
ール12eとが設けられている。
ダのアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
図において、ヒートスプレッダ15は、本体部15aと
本体支持部15bとから構成されており、本体部15a
のアイランド2(図1)に対向する面の反対面のみに多
数のディンプル15cがエッチング加工されている。ま
た、ヒートスプレッダ15には、互いに直交する2本の
直線に沿う十字状のスリット15dと、複数のスルーホ
ール12eとが設けられている。
【0021】このようなヒートスプレッダ15では、ス
リット15dを設けたことにより、ディンプル15cの
エッチング加工によるたわみが緩和され、平坦性が保た
れる。従って、アイランド2とヒートスプレッダ13と
の間に良好に封止材6(図1)を充填でき、半導体装置
の放熱性が高められる。
リット15dを設けたことにより、ディンプル15cの
エッチング加工によるたわみが緩和され、平坦性が保た
れる。従って、アイランド2とヒートスプレッダ13と
の間に良好に封止材6(図1)を充填でき、半導体装置
の放熱性が高められる。
【0022】ここで、スリット15dは、例えばディン
プル15cのエッチング時に同時に設けることができ
る。すなわち、ディンプル15c,スリット15dおよ
びスルーホール15eの部分がそれぞれ開口したマスク
をヒートスプレッダ13の一方の面にかぶせ、スリット
15dおよびスルーホール15eの部分のみが開口した
マスクをヒートスプレッダ13の他方の面にかぶせた状
態で、ディンプル15cが板厚の半分より若干深くなる
ようにエッチングを行えばよい。これにより、両面から
エッチングされるスリット15dおよびスルーホール1
5eが貫通することになる。但し、スリット15dの形
成方法は、この方法に限定されるものではない。
プル15cのエッチング時に同時に設けることができ
る。すなわち、ディンプル15c,スリット15dおよ
びスルーホール15eの部分がそれぞれ開口したマスク
をヒートスプレッダ13の一方の面にかぶせ、スリット
15dおよびスルーホール15eの部分のみが開口した
マスクをヒートスプレッダ13の他方の面にかぶせた状
態で、ディンプル15cが板厚の半分より若干深くなる
ようにエッチングを行えばよい。これにより、両面から
エッチングされるスリット15dおよびスルーホール1
5eが貫通することになる。但し、スリット15dの形
成方法は、この方法に限定されるものではない。
【0023】実施例3. なお、上記実施例2ではスリット15dを十字状に設け
たが、スリット15dの配置はこれに限定されるもので
はなく、例えば図6に示すように、ヒートスプレッダ1
3の2本の対角線に沿うX字状に設けてもよい。
たが、スリット15dの配置はこれに限定されるもので
はなく、例えば図6に示すように、ヒートスプレッダ1
3の2本の対角線に沿うX字状に設けてもよい。
【0024】また、ヒートスプレッダの材料は、ディン
プル等の加工が可能で伝熱性に優れていればよく、銅に
限定されるものではない。
プル等の加工が可能で伝熱性に優れていればよく、銅に
限定されるものではない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
半導体装置は、ヒートスプレッダのア イランドに対向す
る面の反対面にディンプル加工を施すとともに、ヒート
スプレッダのアイランドに対向する面にコイニング加工
を施したので、ディンプル加工によるヒートスプレッダ
のたわみを矯正することができ、これによりヒートスプ
レッダの平坦性が保たれ、従ってアイランドとヒートス
プレッダとの間の間隔が狭くなるのを防止して、両者間
に封止材を良好に充填することができ、これにより封止
材の熱伝導率の低下を防止し、装置全体としての放熱性
を高め、信頼性を向上させることができるなどの効果を
奏する。
半導体装置は、ヒートスプレッダのア イランドに対向す
る面の反対面にディンプル加工を施すとともに、ヒート
スプレッダのアイランドに対向する面にコイニング加工
を施したので、ディンプル加工によるヒートスプレッダ
のたわみを矯正することができ、これによりヒートスプ
レッダの平坦性が保たれ、従ってアイランドとヒートス
プレッダとの間の間隔が狭くなるのを防止して、両者間
に封止材を良好に充填することができ、これにより封止
材の熱伝導率の低下を防止し、装置全体としての放熱性
を高め、信頼性を向上させることができるなどの効果を
奏する。
【0026】また、請求項2の発明の半導体装置は、ヒ
ートスプレッダのアイランドに対向する面の反対面にデ
ィンプル加工を施すとともに、ヒートスプレッダに互い
に直交する少なくとも2本の直線に沿ってスリットを設
けたので、このスリットによりヒートスプレッダのたわ
みが緩和され、これによりヒートスプレッダの平坦性が
保たれ、上記請求項1の発明と同様の効果が得られる。
ートスプレッダのアイランドに対向する面の反対面にデ
ィンプル加工を施すとともに、ヒートスプレッダに互い
に直交する少なくとも2本の直線に沿ってスリットを設
けたので、このスリットによりヒートスプレッダのたわ
みが緩和され、これによりヒートスプレッダの平坦性が
保たれ、上記請求項1の発明と同様の効果が得られる。
【図1】 参考例1による半導体装置の断面図である。
【図2】 参考例2によるヒートスプレッダのアイラン
ドに対向する面の反対面を示す図である。
ドに対向する面の反対面を示す図である。
【図3】 参考例3によるヒートスプレッダのアイラン
ドに対向する面の反対面を示す図である。
ドに対向する面の反対面を示す図である。
【図4】 この発明の実施例1によるヒートスプレッダ
の製造途中の状態を示す断面図である。
の製造途中の状態を示す断面図である。
【図5】 この発明の実施例2によるヒートスプレッダ
のアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
のアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
【図6】 この発明の実施例3によるヒートスプレッダ
のアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
のアイランドに対向する面の反対面を示す図である。
【図7】 従来の半導体装置の一例の断面図である。
【図8】 図7のヒートスプレッダのアイランドに対向
する面の反対面を示す図である。
する面の反対面を示す図である。
【符号の説明】 1 半導体チップ、2 アイランド、6 封止材、1
3,15 ヒートスプレッダ、13c,15c ディン
プル、15d スリット。
3,15 ヒートスプレッダ、13c,15c ディン
プル、15d スリット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−229961(JP,A) 特開 平3−185853(JP,A) 特開 平4−309256(JP,A) 実開 昭64−50442(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/36 H01L 23/28
Claims (2)
- 【請求項1】 放熱用のヒートスプレッダが、半導体チ
ップを載置保持するアイランドに対向するように封止材
内に配置されている半導体装置において、上記ヒートス
プレッダは、上記アイランドに対向する面の反対面にデ
ィンプル加工が施されているとともに、上記アイランド
に対向する面にコイニング加工が施されていることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 放熱用のヒートスプレッダが、半導体チ
ップを載置保持するアイランドに対向するように封止材
内に配置されている半導体装置において、上記ヒートス
プレッダは、上記アイランドに対向する面の反対面にデ
ィンプル加工が施されているとともに、互いに交差する
少なくとも2本の直線に沿ってスリットが設けられてい
ることを特徴とする半導体装置。
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JP31849992A JP3157933B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31849992A JP3157933B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06163750A JPH06163750A (ja) | 1994-06-10 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP3157933B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021034705A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | Jx金属株式会社 | 金属板、金属樹脂複合体、半導体デバイス及び、金属板の製造方法 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31849992A patent/JP3157933B2/ja not_active Expired - Fee Related
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