JP3407971B2 - 集積回路パッケージおよびその組立構造 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路パッケージお
よびその組立構造に関連する。
よびその組立構造に関連する。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路パッケージは、集積回路
チップから外部導体へ電気接続を行い、および外部環境
からこのチップを保護するために用いられていた。さら
に、電磁放射の管理および熱の発散は、集積回路チップ
に対する改善されたパッケージの開発においては重要な
ものとなってきた。
チップから外部導体へ電気接続を行い、および外部環境
からこのチップを保護するために用いられていた。さら
に、電磁放射の管理および熱の発散は、集積回路チップ
に対する改善されたパッケージの開発においては重要な
ものとなってきた。
【0003】大集積回路、たとえば、通信および他の応
用に使用される特定用途向け集積回路(ASIC)が、
数ワットを超える電力を消費するようになってきた。し
たがって、ヒートシンクを有する集積回路パッケージを
提供することは、必要なことである。従来、パッケージ
された集積回路用のヒートシンクは、チップをマウント
し、熱発散用の露出表面を有する熱伝導金属または合金
のスラッグに熱接触させていた。より大きい熱発散が必
要な所では、ヒートシンクは、このパッケージの横方向
に延びたフィンが取り付けられ、熱発散の露出表面領域
を増やすように構成されていた。
用に使用される特定用途向け集積回路(ASIC)が、
数ワットを超える電力を消費するようになってきた。し
たがって、ヒートシンクを有する集積回路パッケージを
提供することは、必要なことである。従来、パッケージ
された集積回路用のヒートシンクは、チップをマウント
し、熱発散用の露出表面を有する熱伝導金属または合金
のスラッグに熱接触させていた。より大きい熱発散が必
要な所では、ヒートシンクは、このパッケージの横方向
に延びたフィンが取り付けられ、熱発散の露出表面領域
を増やすように構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、後者の
構造は、当然にこのパッケージのサイズを増加させるこ
とになる。電子設備中の集積回路によって発生された不
要な放射から電磁妨害(EMI)を防止するために、電
子システム中の電磁シールドは、種々の標準に適合する
ことが要求される。さらに、電磁干渉(EMI)を制御
するためも国際的規則および標準、たとえば、FCCの
要求、に適合する電磁シールドを追加することはシステ
ムに大きな負担を強いることになる。
構造は、当然にこのパッケージのサイズを増加させるこ
とになる。電子設備中の集積回路によって発生された不
要な放射から電磁妨害(EMI)を防止するために、電
子システム中の電磁シールドは、種々の標準に適合する
ことが要求される。さらに、電磁干渉(EMI)を制御
するためも国際的規則および標準、たとえば、FCCの
要求、に適合する電磁シールドを追加することはシステ
ムに大きな負担を強いることになる。
【0005】典型的には、ヒートシンクとして適用する
ための適当な特性、たとえば、良好な熱伝導率を有する
材料は、電磁シールドに対し必要な特性を有してない。
集積回路パッケージの寸法を減らすために、従来のパッ
ケージ技術においては、容易に製造できおよび信頼でき
るパッケージが電磁妨害の効果的な熱発散または制御を
も提供できるように試みがなされてきた。
ための適当な特性、たとえば、良好な熱伝導率を有する
材料は、電磁シールドに対し必要な特性を有してない。
集積回路パッケージの寸法を減らすために、従来のパッ
ケージ技術においては、容易に製造できおよび信頼でき
るパッケージが電磁妨害の効果的な熱発散または制御を
も提供できるように試みがなされてきた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁妨害に対
する改善された熱管理および制御を有する集積回路パッ
ケージ並びにその組立構造を提供すること目的とする。
する改善された熱管理および制御を有する集積回路パッ
ケージ並びにその組立構造を提供すること目的とする。
【0007】本発明の一見地によれば、本発明は、基板
部分と誘電体部分とを含むボディからなり、このボディ
の誘電体部分を介して集積回路からボディの外部へ延び
た導電部材によって集積回路を包囲する集積回路パッケ
ージにおいて:誘電体部分の上に、熱伝導材料層、集積
回路から発生された電磁放射に対して大きな透磁率を持
つ磁気材料層、および少くとも一つの導電接地層から構
成される複数の積層構造を有する電磁シールドおよび熱
発散手段を設けた集積回路パッケージを提供する。
部分と誘電体部分とを含むボディからなり、このボディ
の誘電体部分を介して集積回路からボディの外部へ延び
た導電部材によって集積回路を包囲する集積回路パッケ
ージにおいて:誘電体部分の上に、熱伝導材料層、集積
回路から発生された電磁放射に対して大きな透磁率を持
つ磁気材料層、および少くとも一つの導電接地層から構
成される複数の積層構造を有する電磁シールドおよび熱
発散手段を設けた集積回路パッケージを提供する。
【0008】このように集積回路パッケージは、電磁シ
ールドおよび熱発散を行う混成構造を有するボディから
構成される。電磁シールドおよび熱発散手段は、相補的
性質の異なる材料層を組み合わせた混成構造を形成する
異なる材料の複数の層から構成される。
ールドおよび熱発散を行う混成構造を有するボディから
構成される。電磁シールドおよび熱発散手段は、相補的
性質の異なる材料層を組み合わせた混成構造を形成する
異なる材料の複数の層から構成される。
【0009】好ましくは、層状構造は、磁気効果によっ
て電磁放射を減衰させる高透磁率の磁気材料層および熱
発散を行う熱伝導材料の層の少くとも一つの層を含む。
て電磁放射を減衰させる高透磁率の磁気材料層および熱
発散を行う熱伝導材料の層の少くとも一つの層を含む。
【0010】好ましくは、この熱伝導材料は、電気的に
接地され、また導電効果によって電磁減衰行う。このよ
うに、パッケージは、いくつかの相補的性質の積層材料
を使用して、電磁放射および熱発散を制御する。積層構
造は、比較的にコンパクトで、小さな体積のパッケージ
によって電磁シールドおよび熱発散を効果的制御する。
接地され、また導電効果によって電磁減衰行う。このよ
うに、パッケージは、いくつかの相補的性質の積層材料
を使用して、電磁放射および熱発散を制御する。積層構
造は、比較的にコンパクトで、小さな体積のパッケージ
によって電磁シールドおよび熱発散を効果的制御する。
【0011】好ましくは、この集積回路は、熱的、電気
的な伝導金属または合金スラッグを含む基板を介して電
磁シールドおよび熱発散構造に結合される。熱伝導金属
または合金スラッグは接地される。
的な伝導金属または合金スラッグを含む基板を介して電
磁シールドおよび熱発散構造に結合される。熱伝導金属
または合金スラッグは接地される。
【0012】たとえば、積層構造は、電気的および熱的
な良導体である銅層、およびコバール層から構成され
る。コバール(商標名)は、磁気効果によってエネルギ
を吸収することによって電磁放射を減衰させる高透磁率
の磁気材料である。銅の層を接地すると、導電効果によ
って電磁シールドが行われる。
な良導体である銅層、およびコバール層から構成され
る。コバール(商標名)は、磁気効果によってエネルギ
を吸収することによって電磁放射を減衰させる高透磁率
の磁気材料である。銅の層を接地すると、導電効果によ
って電磁シールドが行われる。
【0013】好ましくは、電磁シールドおよび熱発散手
段の層状構造は、2つの銅の熱伝導層、およびその間に
はさまれたEMI磁気シールド層からなる層、たとえ
ば、銅/コバール/銅のサンドイッチ構造を形成する。
段の層状構造は、2つの銅の熱伝導層、およびその間に
はさまれたEMI磁気シールド層からなる層、たとえ
ば、銅/コバール/銅のサンドイッチ構造を形成する。
【0014】本発明の他の見地によれば、本発明は、集
積回路チップ、ボディの誘電体部分および複数の導電端
子部材を含み;このパッケージは、集積回路チップを支
持する基板部分、その集積回路チップを囲んでいる誘電
体部分、この誘電体部分を通じてボディの外部に延びて
いる導電端子部材、およびこの集積回路チップと導電端
子部材間に延びた導電接続リードを有し、このパッケー
ジは、電磁シールドおよび熱発散手段と組み合わされ、
この組み合わされた電磁シールドおよび熱発散手段は、
少くとも誘電体部分の上に延びた積層構造を形成する複
数の層を有し、熱的にボディの基板部分と結合され、そ
の複数の層は、熱伝導材料層、集積回路チップの動作に
よって発生された電磁放射に対し高い透磁率を有する磁
気材料層、少くとも一つの導電接地層を有し、集積回路
チップは基板部分を介して電磁シールドおよび熱発散手
段と熱的に結合される集積回路パッケージの組立構造を
提供する。
積回路チップ、ボディの誘電体部分および複数の導電端
子部材を含み;このパッケージは、集積回路チップを支
持する基板部分、その集積回路チップを囲んでいる誘電
体部分、この誘電体部分を通じてボディの外部に延びて
いる導電端子部材、およびこの集積回路チップと導電端
子部材間に延びた導電接続リードを有し、このパッケー
ジは、電磁シールドおよび熱発散手段と組み合わされ、
この組み合わされた電磁シールドおよび熱発散手段は、
少くとも誘電体部分の上に延びた積層構造を形成する複
数の層を有し、熱的にボディの基板部分と結合され、そ
の複数の層は、熱伝導材料層、集積回路チップの動作に
よって発生された電磁放射に対し高い透磁率を有する磁
気材料層、少くとも一つの導電接地層を有し、集積回路
チップは基板部分を介して電磁シールドおよび熱発散手
段と熱的に結合される集積回路パッケージの組立構造を
提供する。
【0015】電磁シールドを改善するために、ICは、
好ましくは、パッケージ基板の接地された導電ダイパッ
ド領域上にマウントされ、そのICの近くに接地面を作
る。これは、導電ダイパッド領域から従来のリードフレ
ームの1以上のフィンガ、すなわち、パッケージの外部
ピンに接続することによって達成できる。
好ましくは、パッケージ基板の接地された導電ダイパッ
ド領域上にマウントされ、そのICの近くに接地面を作
る。これは、導電ダイパッド領域から従来のリードフレ
ームの1以上のフィンガ、すなわち、パッケージの外部
ピンに接続することによって達成できる。
【0016】好ましくは、複数の接地接続は、パッケー
ジインダクタンスを減らすために、リードフレームから
ダイパッドに行われる。
ジインダクタンスを減らすために、リードフレームから
ダイパッドに行われる。
【0017】好ましくは、ICは、集積回路のダイパッ
ドの動作面がPCPの接地面に面するようにICパッケ
ージ中にマウントされ、組み合わされた電磁シールドお
よび熱発散構造は基板を通してダイパッドの背面に結合
される。このように、ICは、熱的にパッケージと結合
され、さらに接地される。
ドの動作面がPCPの接地面に面するようにICパッケ
ージ中にマウントされ、組み合わされた電磁シールドお
よび熱発散構造は基板を通してダイパッドの背面に結合
される。このように、ICは、熱的にパッケージと結合
され、さらに接地される。
【0018】集積回路チップの動作面、すなわち、集積
回路が組み立てられているダイパッドの面および電磁放
射の主な発生源の面は、PCP接地面の近くに面してい
る。このように、ダイパッドからの電磁放射は、その発
生源の近くの接地面によって捕えられる。
回路が組み立てられているダイパッドの面および電磁放
射の主な発生源の面は、PCP接地面の近くに面してい
る。このように、ダイパッドからの電磁放射は、その発
生源の近くの接地面によって捕えられる。
【0019】このように、本発明は、集積回路パッケー
ジおよび集積回路パッケージの組立構造を提供し、それ
によって、上に述べられた問題は取り除かれる。
ジおよび集積回路パッケージの組立構造を提供し、それ
によって、上に述べられた問題は取り除かれる。
【0020】
【作用】熱発散およびシールド構造を、相補的特性を有
するいくつかの材料層を含む混成層によって構成するこ
とによって、大きな透磁率、導電率および熱伝導率を有
し、これによって熱発散および電磁放射を効果的に減少
できる。パッケージの基板は、導電ダイパッドを含み、
それは接地され、集積回路の近くに接地面を形成する。
混成の電磁シールドおよび熱発散構造は接地され、それ
によってチップから放出された電磁放射の減衰を改善で
きる。電磁シールドおよび熱発散構造は、個々のICチ
ップ用および多重チップ・モジュール用のパッケージに
適用できる。
するいくつかの材料層を含む混成層によって構成するこ
とによって、大きな透磁率、導電率および熱伝導率を有
し、これによって熱発散および電磁放射を効果的に減少
できる。パッケージの基板は、導電ダイパッドを含み、
それは接地され、集積回路の近くに接地面を形成する。
混成の電磁シールドおよび熱発散構造は接地され、それ
によってチップから放出された電磁放射の減衰を改善で
きる。電磁シールドおよび熱発散構造は、個々のICチ
ップ用および多重チップ・モジュール用のパッケージに
適用できる。
【0021】
【実施例】図1および図2は、本発明の第1の実施例に
おける集積回路(IC)ダイ12に用いる集積回路パッ
ケージ10を示す図である。集積回路ダイ(チップ)1
2は熱伝導材料によって構成される基板部分15上に形
成され、パッケージのボディ14、基板部分15および
誘電体部分18によって包囲される。パッケージ10
は、端子ピン16の形の適当な外部導電端子部材を含
む。電気接続は、集積回路ダイ12上のボンドパッド2
5から、誘電体部分18を介して外部端子ピン16に延
びるリードフレームの導電フィンガ24へ、リード線2
2を介して従来の方法で行われる。電気的な接地接続
は、同じく、チップ12から誘電体部分18を介してパ
ッケージの外面に延びて、パッケージされたIC(図
1)を支持しているプリント回路パック28(PCP)
上に供給される外部回路27へ接続される。
おける集積回路(IC)ダイ12に用いる集積回路パッ
ケージ10を示す図である。集積回路ダイ(チップ)1
2は熱伝導材料によって構成される基板部分15上に形
成され、パッケージのボディ14、基板部分15および
誘電体部分18によって包囲される。パッケージ10
は、端子ピン16の形の適当な外部導電端子部材を含
む。電気接続は、集積回路ダイ12上のボンドパッド2
5から、誘電体部分18を介して外部端子ピン16に延
びるリードフレームの導電フィンガ24へ、リード線2
2を介して従来の方法で行われる。電気的な接地接続
は、同じく、チップ12から誘電体部分18を介してパ
ッケージの外面に延びて、パッケージされたIC(図
1)を支持しているプリント回路パック28(PCP)
上に供給される外部回路27へ接続される。
【0022】ボディ14の基板部分15は、たとえば、
銅のような、熱伝導金属または金属合金のスラッグを含
み、その上に導電ダイパッド17が供給される。ICチ
ップ12は、熱的および電気的な接着層19を用いて、
このダイパッド17に取り付けられる。接地接続リード
21はこのダイパッド17と選択されたリードフレーム
26の接地導電部材23間に供給される。
銅のような、熱伝導金属または金属合金のスラッグを含
み、その上に導電ダイパッド17が供給される。ICチ
ップ12は、熱的および電気的な接着層19を用いて、
このダイパッド17に取り付けられる。接地接続リード
21はこのダイパッド17と選択されたリードフレーム
26の接地導電部材23間に供給される。
【0023】図2は図1の集積回路におけるII−II線か
らみたパッケージの断面図を示す図である。図2に示さ
れるように、この例では、ダイパッド17は、リードフ
レーム・フィンガ26の四角配列の各側面のリードフレ
ーム・フィンガ23の一つに電気的に接続され、ひとつ
以上の外部の導体ピン16を介してダイパッド17を接
地する。このダイパッド17を接地することによって、
接地面29をPCP28よりも集積回路12へより近く
することができ、それによって集積回路から放出された
電磁放射をより発生源の近くで遮断することができる。
このダイパッド17を複数の点で接地することによって
パッケージインダクタンスを減少できる。
らみたパッケージの断面図を示す図である。図2に示さ
れるように、この例では、ダイパッド17は、リードフ
レーム・フィンガ26の四角配列の各側面のリードフレ
ーム・フィンガ23の一つに電気的に接続され、ひとつ
以上の外部の導体ピン16を介してダイパッド17を接
地する。このダイパッド17を接地することによって、
接地面29をPCP28よりも集積回路12へより近く
することができ、それによって集積回路から放出された
電磁放射をより発生源の近くで遮断することができる。
このダイパッド17を複数の点で接地することによって
パッケージインダクタンスを減少できる。
【0024】電磁シールドと熱発散を組み合わせた手段
がこのパッケージのボディ14の誘電体部分18の上に
延長される。その電磁シールドと熱発散を組み合わせた
手段は、複数の層32、34、36によって形成される
積層構造30によって構成され、他の導電接着層31を
介して基板部分15に熱的に結合される。複数の層の3
2、34、36は、たとえば、透磁率、熱伝導率および
電気導電率のような熱発散および電磁シールドに対して
必要な特性を供給する異なる材料から構成される。第1
の層32は、銅のような熱発散を行う熱伝導材料から構
成される。その上の第2の層34は、集積回路の動作に
よって発生された電磁放射に対し高い透磁率を有する磁
気材料によって構成される。たとえば、コバールのよう
な適当な磁気材料が磁気効果によって電磁エネルギを吸
収する。第3の層36は、他の銅の層である熱伝導材料
層によって供給される。これらの層の少くともひとつ
は、銅のような導電体層32、36であり、この層を接
地することによって電気導電効果によって第2の層と共
に電磁シールド効果も提供する。パッケージのボディの
上に延びる銅の層36の表面は、このICの動作によっ
て発生された熱発散に対し十分に大きく露出された表面
範囲を提供する。
がこのパッケージのボディ14の誘電体部分18の上に
延長される。その電磁シールドと熱発散を組み合わせた
手段は、複数の層32、34、36によって形成される
積層構造30によって構成され、他の導電接着層31を
介して基板部分15に熱的に結合される。複数の層の3
2、34、36は、たとえば、透磁率、熱伝導率および
電気導電率のような熱発散および電磁シールドに対して
必要な特性を供給する異なる材料から構成される。第1
の層32は、銅のような熱発散を行う熱伝導材料から構
成される。その上の第2の層34は、集積回路の動作に
よって発生された電磁放射に対し高い透磁率を有する磁
気材料によって構成される。たとえば、コバールのよう
な適当な磁気材料が磁気効果によって電磁エネルギを吸
収する。第3の層36は、他の銅の層である熱伝導材料
層によって供給される。これらの層の少くともひとつ
は、銅のような導電体層32、36であり、この層を接
地することによって電気導電効果によって第2の層と共
に電磁シールド効果も提供する。パッケージのボディの
上に延びる銅の層36の表面は、このICの動作によっ
て発生された熱発散に対し十分に大きく露出された表面
範囲を提供する。
【0025】好ましくは、図1に示すように、ICダイ
12は、このパッケージ内にマウントされ、PCP28
に面し、接地され電気的に導電性のダイパッド17は、
基板15上に供給され、このパッケージの上部でICダ
イ12を支持する。集積回路チップは、このように接地
されたダイパッドとPCPの接地面間に置かれ、電磁制
御を最大にする。従来のICパッケージに使用されるプ
ラスチックまたはセラミックの誘電体材料は磁気の性質
を有しないので、たとえば、包囲されたICダイ12上
のアクチブデバイスによって発生された発生源からの放
射は、本質的に減衰されないで誘電体部分18を通過す
る。このように、誘電体部分18の周囲に延びた電磁シ
ールドと熱発散構造の組み合わせ構造30は、パッケー
ジの露出された表面を効果的にカバーし、ICから放出
された電磁放射を減衰させ、十分に大きい露出された表
面範囲を提供し効果的に熱発散を行う。
12は、このパッケージ内にマウントされ、PCP28
に面し、接地され電気的に導電性のダイパッド17は、
基板15上に供給され、このパッケージの上部でICダ
イ12を支持する。集積回路チップは、このように接地
されたダイパッドとPCPの接地面間に置かれ、電磁制
御を最大にする。従来のICパッケージに使用されるプ
ラスチックまたはセラミックの誘電体材料は磁気の性質
を有しないので、たとえば、包囲されたICダイ12上
のアクチブデバイスによって発生された発生源からの放
射は、本質的に減衰されないで誘電体部分18を通過す
る。このように、誘電体部分18の周囲に延びた電磁シ
ールドと熱発散構造の組み合わせ構造30は、パッケー
ジの露出された表面を効果的にカバーし、ICから放出
された電磁放射を減衰させ、十分に大きい露出された表
面範囲を提供し効果的に熱発散を行う。
【0026】図3は本発明の第2の実施例による集積回
路の断面図を示す図である。図3に示すように、パッケ
ージ100は、図1のパッケージと同様の構造であり、
対応する要素には図1の番号に100が加算されてい
る。図3の構造において、シールドおよび熱発散構造1
30は、外部端子ピン116をカバーするように横方向
延びている。このようにして、ピン116からの放射を
シールドし減衰させるとともに、層構造130からの熱
発散に対する露出された大きな表面領域を供給する。
路の断面図を示す図である。図3に示すように、パッケ
ージ100は、図1のパッケージと同様の構造であり、
対応する要素には図1の番号に100が加算されてい
る。図3の構造において、シールドおよび熱発散構造1
30は、外部端子ピン116をカバーするように横方向
延びている。このようにして、ピン116からの放射を
シールドし減衰させるとともに、層構造130からの熱
発散に対する露出された大きな表面領域を供給する。
【0027】図4は本発明の第3の実施例による集積回
路の断面図を示す図である。図4は、パッケージ200
のボディ214と基板215を形成する誘電体部分21
8によって集積回路チップ212を包囲している密封さ
れた室220を形成することを除いて、第2実施例と似
ている。ICチップ212は、基板215を介して、層
状の電磁シールドおよび熱発散構造230に熱的に結合
される。この層構造230は、第2実施例の層構造13
0と同様であり、端子ピン216を包囲する。
路の断面図を示す図である。図4は、パッケージ200
のボディ214と基板215を形成する誘電体部分21
8によって集積回路チップ212を包囲している密封さ
れた室220を形成することを除いて、第2実施例と似
ている。ICチップ212は、基板215を介して、層
状の電磁シールドおよび熱発散構造230に熱的に結合
される。この層構造230は、第2実施例の層構造13
0と同様であり、端子ピン216を包囲する。
【0028】コバールは 良好な電磁シールド特性を有
するが、熱伝導率は悪く、導電率は銅と比べると劣る。
このように、最適の熱のおよびEMC特性を得るには、
銅およびコバールの混成の薄層シールド構造、または銅
/コバール/銅のサンドイッチ層が好ましい。
するが、熱伝導率は悪く、導電率は銅と比べると劣る。
このように、最適の熱のおよびEMC特性を得るには、
銅およびコバールの混成の薄層シールド構造、または銅
/コバール/銅のサンドイッチ層が好ましい。
【0029】第1および第2の実施例の電磁シールドお
よび熱発散構造の適当な磁気層に対するコバール以外の
磁気材料としては、たとえば、Mu−金属およびニッケ
ル−鉄合金を含む他の磁気材料が知られている。
よび熱発散構造の適当な磁気層に対するコバール以外の
磁気材料としては、たとえば、Mu−金属およびニッケ
ル−鉄合金を含む他の磁気材料が知られている。
【0030】銅は、一般に、リードフレームを形成する
ために集積回路パッケージにおいて使用され、熱および
電気の良導体であるが、磁気シールド材料ではない。コ
バールおよび他の磁気材料は、熱発散および電磁シール
ド構造として単独で使用するためには十分な電気電導率
および熱伝導率を有しないので、磁気材料層と銅との組
合せ、これらの材料を相補的に使用にする構造が用いら
れる。上述の実施例のパッケージは、2ワットまたはそ
れ以上の熱発散の集積回路に使用される。
ために集積回路パッケージにおいて使用され、熱および
電気の良導体であるが、磁気シールド材料ではない。コ
バールおよび他の磁気材料は、熱発散および電磁シール
ド構造として単独で使用するためには十分な電気電導率
および熱伝導率を有しないので、磁気材料層と銅との組
合せ、これらの材料を相補的に使用にする構造が用いら
れる。上述の実施例のパッケージは、2ワットまたはそ
れ以上の熱発散の集積回路に使用される。
【0031】図5は本発明の第4の実施例による集積回
路の断面図を示す図である。図5は1Wより小さい電力
用のASICのような集積回路の使用に適するパッケー
ジを示す。パッケージは集積回路312を有するパッケ
ージ300の構造を除いて図1〜図4のパッケージと同
様のものである。集積回路312は、パッケージのボデ
ィの熱伝導基板部分315上にマウントされ、パッケー
ジの誘電体部分318で包囲され、基板315が熱伝導
性の接着層319を介して下方のPCP328上の接地
面導体329に熱的に結合される。第1、第2および第
3の実施例のパッケージと同様に、接続リード線322
はリードフレームの導電フィンガ324と接続される。
導電ダイ領域317と選択されたリードフレーム・フィ
ンガ323間で接地接続が行われ、基板315は1以上
の外部端子部材316を介して下方のPCP328の接
地面導体329に接地される。
路の断面図を示す図である。図5は1Wより小さい電力
用のASICのような集積回路の使用に適するパッケー
ジを示す。パッケージは集積回路312を有するパッケ
ージ300の構造を除いて図1〜図4のパッケージと同
様のものである。集積回路312は、パッケージのボデ
ィの熱伝導基板部分315上にマウントされ、パッケー
ジの誘電体部分318で包囲され、基板315が熱伝導
性の接着層319を介して下方のPCP328上の接地
面導体329に熱的に結合される。第1、第2および第
3の実施例のパッケージと同様に、接続リード線322
はリードフレームの導電フィンガ324と接続される。
導電ダイ領域317と選択されたリードフレーム・フィ
ンガ323間で接地接続が行われ、基板315は1以上
の外部端子部材316を介して下方のPCP328の接
地面導体329に接地される。
【0032】第4の実施例(図示されていない)の構造
的な変形として、図1、図3および図4にそれぞれ示さ
れるシールド構造30、130および230の一つに類
似する電磁シールドおよび熱発散構造が誘電体部分31
8の上表面を覆うようにしてもよい。また、電磁シール
ド構造を接地する構造としてもよい。この変形において
は、電磁シールド構造は、主に電磁シールドとして機能
する。放出された熱が層構造によって発散される一方、
ICからの熱の伝導は、主に基板315を介してPCP
の接地面に発生する。
的な変形として、図1、図3および図4にそれぞれ示さ
れるシールド構造30、130および230の一つに類
似する電磁シールドおよび熱発散構造が誘電体部分31
8の上表面を覆うようにしてもよい。また、電磁シール
ド構造を接地する構造としてもよい。この変形において
は、電磁シールド構造は、主に電磁シールドとして機能
する。放出された熱が層構造によって発散される一方、
ICからの熱の伝導は、主に基板315を介してPCP
の接地面に発生する。
【0033】図6および図8は本発明の第5の実施例を
示す。図6に示すように、パッケージ400は、導電フ
ィンガ424と一体となったリードフレームを有する導
電ダイパッド417上に支持されるチップ412を囲む
誘電体部分418を含む。導電ダイパッド417はリー
ドフレームと一体となった導電フィンガ423を介して
直接接地される。このように、集積回路チップは、導電
ダイパッドに接続され、このダイパッドとリードフレー
ム間のリードのワイヤボンディングを排除できる。
示す。図6に示すように、パッケージ400は、導電フ
ィンガ424と一体となったリードフレームを有する導
電ダイパッド417上に支持されるチップ412を囲む
誘電体部分418を含む。導電ダイパッド417はリー
ドフレームと一体となった導電フィンガ423を介して
直接接地される。このように、集積回路チップは、導電
ダイパッドに接続され、このダイパッドとリードフレー
ム間のリードのワイヤボンディングを排除できる。
【0034】本発明の第5の実施例類似する構成の一体
化されたダイパッドを有するリードフレームは、電磁シ
ールドおよび熱発散構造を有する第1の実施例に類似す
るパッケージ中で使用することができる。なお、図7は
本発明の第6の実施例を示す。図7は、図6の変形であ
り、導電ダイパッド417と導電フィンガ424を接続
する導電フィンガ423が接続リードに置き換えられて
いる点が図6と異なる。
化されたダイパッドを有するリードフレームは、電磁シ
ールドおよび熱発散構造を有する第1の実施例に類似す
るパッケージ中で使用することができる。なお、図7は
本発明の第6の実施例を示す。図7は、図6の変形であ
り、導電ダイパッド417と導電フィンガ424を接続
する導電フィンガ423が接続リードに置き換えられて
いる点が図6と異なる。
【0035】図9は本発明の第7の実施例を示す。パッ
ケージ500において、たとえば、銅のような導電金属
のスラッグは、集積回路512に対して基板515を形
成する。その集積回路512は、パッケージのボディを
形成する誘電体部分518内に包囲される。金属基板5
15は、接着層519を用いて集積回路チップ512お
よび接着剤533を用いてリードフレームの導電フィン
ガ524に接着される。リードフレーム・フィンガ52
3の一つが外部ピン516を介して下方のプリント回路
パック528の接地面529に接地される。
ケージ500において、たとえば、銅のような導電金属
のスラッグは、集積回路512に対して基板515を形
成する。その集積回路512は、パッケージのボディを
形成する誘電体部分518内に包囲される。金属基板5
15は、接着層519を用いて集積回路チップ512お
よび接着剤533を用いてリードフレームの導電フィン
ガ524に接着される。リードフレーム・フィンガ52
3の一つが外部ピン516を介して下方のプリント回路
パック528の接地面529に接地される。
【0036】上述のいくらかの実施例において、ボディ
を形成する誘電体部分は、パッケージ内で集積回路と導
体を封入する。他の実施例においては、密封されたパッ
ケージは、パッケージの誘電体カバー部分が、このチッ
プを包囲しているキャビティまたはチェンバを形成する
ために基板と共に用いられる。さらに、この図9はリー
ドフレームにワイヤで接続されたICチップを有するパ
ッケージを示すけれども、たとえば、TABリードのよ
うな他の形式の電気的相互接続を使用しても良い。
を形成する誘電体部分は、パッケージ内で集積回路と導
体を封入する。他の実施例においては、密封されたパッ
ケージは、パッケージの誘電体カバー部分が、このチッ
プを包囲しているキャビティまたはチェンバを形成する
ために基板と共に用いられる。さらに、この図9はリー
ドフレームにワイヤで接続されたICチップを有するパ
ッケージを示すけれども、たとえば、TABリードのよ
うな他の形式の電気的相互接続を使用しても良い。
【0037】上述の実施例においては、個々のパッケー
ジ中に1つのチップが含まれるが、2以上の集積回路チ
ップを有する多重チップ・モジュールの形式をとること
もできる。
ジ中に1つのチップが含まれるが、2以上の集積回路チ
ップを有する多重チップ・モジュールの形式をとること
もできる。
【0038】本発明の特別の実施例が詳細に記述された
が、本発明の範囲からはずれることなく、このクレーム
に定義される発明に関する多くの修正、変更および適応
が可能である。
が、本発明の範囲からはずれることなく、このクレーム
に定義される発明に関する多くの修正、変更および適応
が可能である。
【0039】
【発明の効果】上述したように、熱発散および電磁シー
ルド構造を、大きな透磁率、導電率および熱伝導率を有
する相補的特性の材料層を含む混成層で構成することに
よって、熱発散および電磁放射を効果的に減少できる。
ルド構造を、大きな透磁率、導電率および熱伝導率を有
する相補的特性の材料層を含む混成層で構成することに
よって、熱発散および電磁放射を効果的に減少できる。
【図1】本発明の第1の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図2】図1の集積回路におけるII−II線から見た断面
図を示す図である。
図を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図5】本発明の第4の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図6】本発明の第5の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図7】本発明の第6の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
【図8】図6の集積回路における断面図を示す図であ
る。
る。
【図9】本発明の第7の実施例による集積回路の断面図
を示す図である。
を示す図である。
10 集積回路パッケージ
12 集積回路ダイ(チップ)
14 パッケージのボディ
15 基板部分
16 外部端子ピン
17 導電ダイパッド
18 誘電体部分
22 リード線
23 リードフレーム・フィンガ
24 導電フィンガ
25 ボンドパッド
26 リードフレーム・フィンガ
27 外部回路
28 プリント回路パック(PCP)
29 接地面
30 積層構造
31 導電接着層
32 第1の層
34 第2の層
36 第3の層
100 パッケージ
116 外部端子ピン
130 電磁シールドおよび熱発散構造
200 パッケージ
212 集積回路チップ
214 ボディ
215 基板
216 端子ピン
218 誘電体部分
220 密封された室
230 電磁シールドおよび熱発散構造
300 パッケージ
312 集積回路チップ
315 熱伝導基板部分
316 外部端子部材
317 導電ダイ領域
318 誘電体部分
319 接着層
322 接続リード線
323 リードフレーム・フィンガ
324 導電フィンガ
328 PCP
329 接地面導体
400 パッケージ
412 チップ
417 導電ダイパッド
418 誘電体部分
423 導電フィンガ
424 導電フィンガ
500 パッケージ
512 集積回路
515 基板
516 外部ピン
518 誘電体部分
519 接着層
523 リードフレーム・フィンガ
524 導電フィンガ
528 プリント回路パック
529 接地面
533 接着層
フロントページの続き
(72)発明者 カーン・ニューエン
カナダ国,ケイ2イー,6エス6,オン
タリオ,ネピーン,ボウヒル アベニュ
ー 39
(56)参考文献 特開 平4−130654(JP,A)
特開 平1−89600(JP,A)
特開 平1−255254(JP,A)
実開 平4−5656(JP,U)
実開 平2−41449(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 23/12,23/28
H05K 9/00
Claims (19)
- 【請求項1】 基板部分と誘電体部分とを含むボディか
らなり、このボディの誘電体部分を介して集積回路から
ボディの外部へ延びた導電部材によって集積回路を包囲
する集積回路パッケージにおいて: 前記誘電体部分の上に、熱伝導材料層、集積回路から発
生された電磁放射に対して大きな透磁率を持つ磁気材料
層、および少くとも一つの導電接地層から構成される複
数の積層構造を有する電磁シールドおよび熱発散手段を
設けたことを特徴とする集積回路パッケージ。 - 【請求項2】 請求項1の集積回路パッケージにおい
て: 前記基板部分は導電材料で構成され、集積回路用のダイ
パッドとなり、前記ダイパッドを接地するために導電手
段が用いられることを特徴とする集積回路パッケージ。 - 【請求項3】 請求項1の集積回路パッケージにおい
て: 前記ボディの基板部分は熱的に電気的に良導体であり、
電磁シールドおよび熱発散手段は、熱的にボディの基板
部分に結合され、ボディの誘電体部分の上に延びること
を特徴とする集積回路パッケージ。 - 【請求項4】 請求項1の集積回路パッケージにおい
て: 前記熱伝導材料は銅を含んでいることを特徴とする集積
回路パッケージ。 - 【請求項5】 請求項1の集積回路パッケージにおい
て: 前記磁気材料は、コバール、ミューメタルおよびニッケ
ル−鉄合金のグループから選択されることを特徴とする
集積回路パッケージ。 - 【請求項6】 請求項1の集積回路パッケージにおい
て: 前記電磁シールドおよび熱発散手段は、基板部分に熱的
に結合された1の銅層、その上のコバール層および他の
銅層から構成されることを特徴とする集積回路パッケー
ジ。 - 【請求項7】 集積回路パッケージの組立構造におい
て: 集積回路チップ、ボディの誘電体部分および複数の導電
端子部材を含み; このパッケージは、集積回路チップを支持する基板部
分、その集積回路チップを囲んでいる誘電体部分、この
誘電体部分を通じてボディの外部に延びている導電端子
部材、およびこの集積回路チップと導電端子部材間に延
びた導電接続リードを有し、 このパッケージは、電磁シールドおよび熱発散手段と組
み合わされ、この組み合わされた電磁シールドおよび熱
発散手段は、少くとも誘電体部分の上に延びた積層構造
を形成する複数の層を有し、熱的にボディの基板部分と
結合され、 その複数の層は、熱伝導材料層、集積回路チップの動作
によって発生された電磁放射に対し高い透磁率を有する
磁気材料層、少くとも一つの導電接地層を有し、 前記集積回路チップは基板部分を介して電磁シールドお
よび熱発散手段と熱的に結合されることを特徴とする集
積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項8】 請求項7の集積回路パッケージの組立構
造において: 前記基板部分は導電材料で構成され、集積回路用のダイ
パッドとなり、前記ダイパッドを接地するために導電手
段が用いられることを特徴とする集積回路パッケージの
組立構造。 - 【請求項9】 請求項8の集積回路パッケージの組立構
造において: 電気接続は、ダイパッドから少くとも一つの導電端子部
材へ行われることを特徴とする集積回路パッケージの組
立構造。 - 【請求項10】 請求項8の集積回路パッケージの組立
構造において: この組立構造は、導電リードフレームを含み、前記ダイ
パッドは導電リードフレームと一体化されることを特徴
とする集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項11】 請求項7の集積回路パッケージの組立
構造において: 前記パッケージは、接地面を含むプリント回路上に支持
され、パッケージ内の集積回路チップの電気的動作面が
プリント回路の接地面に対面するようにマウントされる
ことを特徴とする集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項12】 パッケージを支持する接地導体を有す
る集積回路パックを含む請求項7の集積回路パッケージ
の組立構造において: 前記パッケージは、接地面を含むプリント回路パック上
に支持され、パッケージ内の集積回路チップの電気的動
作面がプリント回路パックの接地面に対面するようにマ
ウントされ、 前記基板部分は集積回路チップにダイパッドを供給する
導電材料を含み、このダイパッドは、パッケージの少く
とも一つの端子部材に電気的に接続され、それによって
そのダイパッドはプリント回路パックの接地面に電気的
に接続されることを特徴とする集積回路パッケージの組
立構造。 - 【請求項13】 請求項7の集積回路パッケージの組立
構造において: 組み合わされた電磁シールドおよび熱発散手段は、電気
的および熱的に良導体の第1の層、比較的に低い導電率
および高い透磁率を有する他の材料の第2の層を有し、
第1の層および第2の層は積層されることを特徴とする
集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項14】 請求項13の集積回路パッケージの組
立構造において: 第1の層は銅の層を含み、第2の層はコバールの層を含
むことを特徴とする集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項15】 請求項7の集積回路パッケージの組立
構造において: 前記電磁シールド手段および熱発散手段は、電気的およ
び熱的に良導体の第1の層、その上の磁気材料層および
熱的、電気的な良導体材料の他の層を含むことを特徴と
する集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項16】 請求項15の集積回路パッケージの組
立構造において: 前記熱的電気的な良導体材料は銅を含んでいることを特
徴とする集積回路パッケージの組立構造。 - 【請求項17】 請求項15の集積回路パッケージの組
立構造において: 前記磁気材料は、コバール、ミューメタルおよびニッケ
ル−鉄合金のグループから選択されることを特徴とする
集積回路パッケージ。 - 【請求項18】 請求項7の集積回路パッケージの組立
構造において: 前記組み合わされた電磁シールド手段および熱発散手段
は、少なくともパッケージのボディの外部の導電端子部
材の部分に延びることを特徴とする集積回路パッケージ
の組立構造。 - 【請求項19】 請求項7の集積回路パッケージの組立
構造において: 前記積層構造は、集積回路チップの動作によって発生さ
れた熱を発散するために十分な表面領域を有する熱伝導
材料の露出層を含むことを特徴とする集積回路パッケー
ジの組立構造。
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