JP3540210B2 - Ｃｃｄモールドパッケージの構造 - Google Patents
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤモールドパッケージの構造に係わり、特に、１次元ＣＣＤ素子に好適なＣＣＤモールドパッケージの構造とその放熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子は、素子温度が上昇するとリーク電流が増大するが、ＣＣＤ素子においても、同様に素子温度によりリーク電流が生じ、それに起因する出力（暗出力）が発生する。１次元ＣＣＤ素子は、細長いシリコン素子で画素が一列に約５０００個も並ぶ構造であり、一端に増幅部を有し、増幅部より他端に受光トランジスタが数千個配列された素子である。その為、増幅部に近ければ近い画素ほど温度が高くなり、画素間の温度分布が不均一となってリーク電流に起因する暗出力不均一性が増大する。この不均一性は画素が受光していなくても僅かに受光しているかのようになり、画像品質低下を招く。従来の３００ＤＰＩクラスの製品では、暗出力不均一性についての要求が低く、特に、熱放散性対策を施さなくても規格内に抑えられていて問題なかった。しかし、高画質製品である６００ＤＰＩ以上に対応するＣＣＤ製品では、暗出力不均一性に関する要求レベルが厳しくなり、従来のパッケージでは熱放散性が悪いため、画素間の温度分布が均一になるパッケージの開発が必要となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、画素が数千個も一列に並ぶ１次元ＣＣＤチップは、チップ両端で温度差が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、前記した温度差による特性不良を解決すべく、放熱性を向上せしめた１次元ＣＣＤ素子に好適な新規なＣＣＤモールドパッケージの構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【０００６】
即ち、本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造の第１態様は、半導体チップを組み付けるリードフレームのアイランド部と、前記半導体チップの端子となる外部リードとを含むＣＣＤモールドパッケージの構造において、細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成されたことを特徴とするものであり、叉、第２態様は、前記外部リードは、半導体チップに接続されないことを特徴とするものであり、叉、第３態様は、半導体チップと、この半導体チップを封止するモールドボディと、前記半導体チップを搭載するリードフレームと、前記半導体チップと前記リードフレームのアイランド部とを接合せしめるマウント材と、トランスファ成型で前記モールドボディを成型した際に形成される裏面孔を塞ぐ裏面封止材とからなるＣＣＤモールドパッケージの構造において、細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成され、前記モールドボディ、前記マウント材、前記裏面封止材が、高熱伝導性の材料からなることを特徴とするものであり、又、第４態様は、前記リードフレームの熱伝導率が５０００×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記モールドボディの熱伝導率が３５〜６０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記マウント材と前記裏面封止材の熱伝導率が３０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造は、
半導体チップを組み付けるアイランド部と、前記半導体チップの端子となる外部リードとを含むＣＣＤモールドパッケージにおいて、
前記アイランド部の両端部又はその近傍と外部リードとを接続する接続部を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記外部リードは、前記アイランド部の両端部又はその近傍と接続していることを特徴とするものである。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本発明に係わるリードフレーム及び半導体装置の具体的な構造を示す図であって、これらの図には、
半導体チップ１と、この半導体チップ１を封止するモールドボディ６と、前記半導体チップ１を搭載するリードフレーム２と、前記半導体チップ１と前記リードフレーム２のアイランド部３とを接合せしめるマウント材４と、トランスファ成型で前記モールドボディを成型した際に形成される裏面孔を塞ぐ裏面封止材８とからなるＣＣＤモールドパッケージにおいて、
前記モールドボディ６、前記マウント材４、前記裏面封止材８が、高熱伝導性の材料からなることを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、前記リードフレーム２に、前記半導体チップ１に接続されない外部リード５を設けたことを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、前記外部リード５は、前記アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍と接続していることを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、半導体チップ１を組み付けるリードフレームのアイランド部３と、前記半導体チップ１の端子となる外部リード５とを含むＣＣＤモールドパッケージの構造において、
前記アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍と外部リード５とを接続する接続部９を設けたことを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示されている。
【００１２】
なお、図２において、符号１０は、アイランド部３と接続部９との接続ポイントを示している。
【００１３】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
【００１４】
図１は半導体装置の側断面図、図２は、そのリードフレームの平面図である。図１に示すように、本発明の半導体装置は、ＣＣＤ素子１と、このＣＣＤ素子１を組み付けるリードフレーム（Ｃｕアロイ）２に一体的に設けられた波線状に形成されたアイランド部３と、ＣＣＤ素子１をアイランド部３に接着するマウント材４と、リードフレーム２に一体的に形成された外部リード５と、モールドボディ樹脂６と、キャップ７と、裏面封止材８とから構成され、更に、リードフレーム２には、アイランド部３と外部リード５とを接続する接続部９が設けられている。なお、図２では、接続部９１、９２で接続部９を構成している。
【００１５】
本発明の半導体装置においては、リードフレーム２の熱伝導率を５０００×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、モールドボディ樹脂６の熱伝導率を３５〜６０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、マウント材４と裏面封止材８の熱伝導率を３０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上にして、パッケージ内部の熱伝導性を高め、パッケージ温度分布の均一化を図っている。更に、図２に示したように、アイランド部３と外部リード５とを電気的に、また熱的に一体的に連結する接続部９を設け、増幅部より発生した熱を、シリコン素子より高い熱伝導性を有する銅合金により、パッケ−ジ内部に誘導させると共に、外部リード５に導き、急速に熱放散させるように構成している。そして、更に効率良く熱放散させるために、リードフレーム（Ｃｕアロイ）２の熱伝導率を５０００×１０−４ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ・ｄｅｇ以上にしている。このように構成したことで、増幅部に近接した画素の温度上昇は押さえられ、増幅部より遠い位置の画素温度を高めることが出来る。これにより画素間の温度均一性を高め、暗出力の不均一性を改善することが出来る。
【００１６】
なお、図２では、アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍で外部リード５に接続しているが、勿論、外部リード５をアイランド部３の両端部に接続するように構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造は、上述のように構成したので、ＣＣＤ素子（チップ）表面の画素間の温度分布を均一化し、ＣＣＤ素子の暗時出力均一性を高めることができ、これにより、画像品質を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの側断面図である。
【図２】リードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ素子
２ リードフレーム
３ アイランド部
４ マウント材
５ 外部リード
６ モールドボディ樹脂
７ キャップ
８ マウント材
９ 接続部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤモールドパッケージの構造に係わり、特に、１次元ＣＣＤ素子に好適なＣＣＤモールドパッケージの構造とその放熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子は、素子温度が上昇するとリーク電流が増大するが、ＣＣＤ素子においても、同様に素子温度によりリーク電流が生じ、それに起因する出力（暗出力）が発生する。１次元ＣＣＤ素子は、細長いシリコン素子で画素が一列に約５０００個も並ぶ構造であり、一端に増幅部を有し、増幅部より他端に受光トランジスタが数千個配列された素子である。その為、増幅部に近ければ近い画素ほど温度が高くなり、画素間の温度分布が不均一となってリーク電流に起因する暗出力不均一性が増大する。この不均一性は画素が受光していなくても僅かに受光しているかのようになり、画像品質低下を招く。従来の３００ＤＰＩクラスの製品では、暗出力不均一性についての要求が低く、特に、熱放散性対策を施さなくても規格内に抑えられていて問題なかった。しかし、高画質製品である６００ＤＰＩ以上に対応するＣＣＤ製品では、暗出力不均一性に関する要求レベルが厳しくなり、従来のパッケージでは熱放散性が悪いため、画素間の温度分布が均一になるパッケージの開発が必要となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、画素が数千個も一列に並ぶ１次元ＣＣＤチップは、チップ両端で温度差が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、前記した温度差による特性不良を解決すべく、放熱性を向上せしめた１次元ＣＣＤ素子に好適な新規なＣＣＤモールドパッケージの構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【０００６】
即ち、本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造の第１態様は、半導体チップを組み付けるリードフレームのアイランド部と、前記半導体チップの端子となる外部リードとを含むＣＣＤモールドパッケージの構造において、細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成されたことを特徴とするものであり、叉、第２態様は、前記外部リードは、半導体チップに接続されないことを特徴とするものであり、叉、第３態様は、半導体チップと、この半導体チップを封止するモールドボディと、前記半導体チップを搭載するリードフレームと、前記半導体チップと前記リードフレームのアイランド部とを接合せしめるマウント材と、トランスファ成型で前記モールドボディを成型した際に形成される裏面孔を塞ぐ裏面封止材とからなるＣＣＤモールドパッケージの構造において、細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成され、前記モールドボディ、前記マウント材、前記裏面封止材が、高熱伝導性の材料からなることを特徴とするものであり、又、第４態様は、前記リードフレームの熱伝導率が５０００×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記モールドボディの熱伝導率が３５〜６０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記マウント材と前記裏面封止材の熱伝導率が３０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造は、
半導体チップを組み付けるアイランド部と、前記半導体チップの端子となる外部リードとを含むＣＣＤモールドパッケージにおいて、
前記アイランド部の両端部又はその近傍と外部リードとを接続する接続部を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記外部リードは、前記アイランド部の両端部又はその近傍と接続していることを特徴とするものである。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本発明に係わるリードフレーム及び半導体装置の具体的な構造を示す図であって、これらの図には、
半導体チップ１と、この半導体チップ１を封止するモールドボディ６と、前記半導体チップ１を搭載するリードフレーム２と、前記半導体チップ１と前記リードフレーム２のアイランド部３とを接合せしめるマウント材４と、トランスファ成型で前記モールドボディを成型した際に形成される裏面孔を塞ぐ裏面封止材８とからなるＣＣＤモールドパッケージにおいて、
前記モールドボディ６、前記マウント材４、前記裏面封止材８が、高熱伝導性の材料からなることを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、前記リードフレーム２に、前記半導体チップ１に接続されない外部リード５を設けたことを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、前記外部リード５は、前記アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍と接続していることを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示され、
又、半導体チップ１を組み付けるリードフレームのアイランド部３と、前記半導体チップ１の端子となる外部リード５とを含むＣＣＤモールドパッケージの構造において、
前記アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍と外部リード５とを接続する接続部９を設けたことを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造が示されている。
【００１２】
なお、図２において、符号１０は、アイランド部３と接続部９との接続ポイントを示している。
【００１３】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
【００１４】
図１は半導体装置の側断面図、図２は、そのリードフレームの平面図である。図１に示すように、本発明の半導体装置は、ＣＣＤ素子１と、このＣＣＤ素子１を組み付けるリードフレーム（Ｃｕアロイ）２に一体的に設けられた波線状に形成されたアイランド部３と、ＣＣＤ素子１をアイランド部３に接着するマウント材４と、リードフレーム２に一体的に形成された外部リード５と、モールドボディ樹脂６と、キャップ７と、裏面封止材８とから構成され、更に、リードフレーム２には、アイランド部３と外部リード５とを接続する接続部９が設けられている。なお、図２では、接続部９１、９２で接続部９を構成している。
【００１５】
本発明の半導体装置においては、リードフレーム２の熱伝導率を５０００×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、モールドボディ樹脂６の熱伝導率を３５〜６０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、マウント材４と裏面封止材８の熱伝導率を３０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上にして、パッケージ内部の熱伝導性を高め、パッケージ温度分布の均一化を図っている。更に、図２に示したように、アイランド部３と外部リード５とを電気的に、また熱的に一体的に連結する接続部９を設け、増幅部より発生した熱を、シリコン素子より高い熱伝導性を有する銅合金により、パッケ−ジ内部に誘導させると共に、外部リード５に導き、急速に熱放散させるように構成している。そして、更に効率良く熱放散させるために、リードフレーム（Ｃｕアロイ）２の熱伝導率を５０００×１０−４ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ・ｄｅｇ以上にしている。このように構成したことで、増幅部に近接した画素の温度上昇は押さえられ、増幅部より遠い位置の画素温度を高めることが出来る。これにより画素間の温度均一性を高め、暗出力の不均一性を改善することが出来る。
【００１６】
なお、図２では、アイランド部３の両端部３ａ，３ｂの近傍で外部リード５に接続しているが、勿論、外部リード５をアイランド部３の両端部に接続するように構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの構造は、上述のように構成したので、ＣＣＤ素子（チップ）表面の画素間の温度分布を均一化し、ＣＣＤ素子の暗時出力均一性を高めることができ、これにより、画像品質を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＣＣＤモールドパッケージの側断面図である。
【図２】リードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ素子
２ リードフレーム
３ アイランド部
４ マウント材
５ 外部リード
６ モールドボディ樹脂
７ キャップ
８ マウント材
９ 接続部
Claims (4)
- 半導体チップを組み付けるリードフレームのアイランド部と、前記半導体チップの端子となる外部リードとを含むＣＣＤモールドパッケージの構造において、細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成されたことを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造。
- 前記外部リードは、半導体チップに接続されないことを特徴とする請求項1記載のＣＣＤモールドパッケージの構造。
- 半導体チップと、この半導体チップを封止するモールドボディと、前記半導体チップを搭載するリードフレームと、前記半導体チップと前記リードフレームのアイランド部とを接合せしめるマウント材と、トランスファ成型で前記モールドボディを成型した際に形成される裏面孔を塞ぐ裏面封止材とからなるＣＣＤモールドパッケージの構造において、
細長いＣＣＤ用の前記半導体チップに対応した波線状の前記アイランド部と、前記アイランド部に直交する方向に外側に延びる複数の前記外部リードとの間に、前記アイランド部の両側に並行して配置された接続部を設け、前記接続部は、前記アイランド部の両端部又はその近傍において前記アイランドと接続され、前記アイランド部と前記外部リードと前記接続部とが一体的に形成され、前記モールドボディ、前記マウント材、前記裏面封止材が、高熱伝導性の材料からなることを特徴とするＣＣＤモールドパッケージの構造。 - 前記リードフレームの熱伝導率が５０００×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記モールドボディの熱伝導率が３５〜６０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上、前記マウント材と前記裏面封止材の熱伝導率が３０×１０−４Ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．ｄｅｇ以上であることを特徴とする請求項３記載のＣＣＤモールドパッケージの構造。
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| JP24007599A JP3540210B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Ｃｃｄモールドパッケージの構造 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP24007599A Expired - Fee Related JP3540210B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Ｃｃｄモールドパッケージの構造 |
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1999
- 1999-08-26 JP JP24007599A patent/JP3540210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-08-24 US US09/644,695 patent/US6525409B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-25 TW TW089117189A patent/TW457679B/zh active
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