JPH02143547A - Container for semiconductor integrated circuit - Google Patents
Container for semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH02143547A JPH02143547A JP29860588A JP29860588A JPH02143547A JP H02143547 A JPH02143547 A JP H02143547A JP 29860588 A JP29860588 A JP 29860588A JP 29860588 A JP29860588 A JP 29860588A JP H02143547 A JPH02143547 A JP H02143547A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、セラミック材料を用いた半導体集積回路容器
に関し、特に半導体素子が固着される放熱部材の取付構
造を改良した半導体集積回路容器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit container using a ceramic material, and more particularly to a semiconductor integrated circuit container with an improved mounting structure for a heat dissipation member to which a semiconductor element is fixed.
［従来の技術］
第３図は従来のこの種の半導体集積回路容器を示す断面
図である。セラミック容器基体３４は、その表面にメタ
ライズ配線３５がパターン形成されたセラミック基板を
例えば３層積層して構成されており、従って、配線３５
はその基体３４内に埋設されている。セラミック基体３
４の最下層の基板にはその中央に半導体素子３１が嵌入
される開口が形成されており、上面中央に凸部を有する
金属製放熱板３２がこの凸部を前記開口内に嵌入させて
最下層のセラミック基板の下面にロー材等の固着剤３３
により固定されている。そして、半導体素子３１はこの
放熱板３２の凸部上に固定される。なお、放熱板３２と
しては、Ｃｕ−Ｗ合金又はＭ ｏ −Ｋ ｖ （Ｋｏｖ
ａｒ；コバール）合金等が使用されている。また、固着
材３３としては、Ａｇ−Ｃｕ合金又はＡｕ−３ｎ合金等
のロー材が使用されている。[Prior Art] FIG. 3 is a sectional view showing a conventional semiconductor integrated circuit container of this type. The ceramic container base 34 is constructed by laminating, for example, three layers of ceramic substrates each having a pattern of metallized wiring 35 formed on its surface.
is embedded within the base body 34. Ceramic base 3
An opening into which a semiconductor element 31 is inserted is formed in the center of the lowermost substrate of No. 4, and a metal heat dissipating plate 32 having a convex portion at the center of the upper surface fits this convex portion into the opening. Adhesive agent 33 such as brazing material on the bottom surface of the lower ceramic substrate
Fixed by The semiconductor element 31 is then fixed onto the convex portion of the heat sink 32. In addition, as the heat sink 32, Cu-W alloy or Mo-Kv (Kov
ar (Kovar) alloy, etc. are used. Further, as the fixing material 33, a brazing material such as an Ag-Cu alloy or an Au-3n alloy is used.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した従来のセラミック容器は、放熱
板３２を直接セラミック容器基体３４に取り付ける構造
となっている。このため、放熱板３２としては、放熱機
能を高めるためには放熱領域となる表面の大きさを可及
的に大きくし、その厚みを可及的に薄くじたいという要
求がある。−方、放熱板３２はセラミック容器の一部で
あるため、その強度を大きくする必要があり、このため
には、放熱板３２の厚さは厚くする必要がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional ceramic container described above has a structure in which the heat sink 32 is directly attached to the ceramic container base 34. Therefore, in order to improve the heat dissipation function of the heat dissipation plate 32, there is a demand for the surface serving as a heat dissipation area to be as large as possible and its thickness to be as thin as possible. - On the other hand, since the heat sink 32 is a part of the ceramic container, it is necessary to increase its strength, and for this purpose, the thickness of the heat sink 32 needs to be increased.
放熱板３２には、このような相反する要望があり、実際
の容器は、いずれか一方の特性を犠牲にせざるを得ない
という欠点がある。このような背景の下で、放熱板３２
は一般的にその厚さが０．６〜１ｍｍとなっている。The heat dissipation plate 32 has such conflicting demands, and an actual container has the disadvantage that one of the characteristics must be sacrificed. Under such a background, the heat sink 32
Generally, the thickness is 0.6 to 1 mm.
また、放熱板３２は放熱性が良い材料で成形する必要が
あるため、極めて高価なものとなっている。Furthermore, the heat sink 32 needs to be made of a material with good heat dissipation properties, making it extremely expensive.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
放熱効果が優れていると共に、十分な強度を有し、製造
コストが低い半導体集積回路容器を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of such problems, and includes:
It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit container that has excellent heat dissipation effect, sufficient strength, and low manufacturing cost.
［課題を解決するための手段］
本発明に係る半導体集積回路容器は、配線が形成された
セラミック容器基体とこのセラミック容器基体に取付ら
れた金属製シールリングとこのシールリングに固定され
半導体素子が固着される放熱部材とを有することを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] A semiconductor integrated circuit container according to the present invention includes a ceramic container base on which wiring is formed, a metal seal ring attached to the ceramic container base, and a semiconductor element fixed to the seal ring. It is characterized by having a heat dissipating member fixed to the heat dissipating member.
［作用］
本発明においては、半導体素子が固着される放熱部材を
金属製シールリングを介してセラミック容器基体に固定
している。このため、セラミック容器基体への取付部の
強度は十分に確保しつつ、放熱部材の厚さを放熱効果上
十分に薄くすることができる。また、放熱部材が薄いた
め、放熱性が優れた材料を使用しても、容器の製造コス
トを低減することができる。[Function] In the present invention, the heat dissipation member to which the semiconductor element is fixed is fixed to the ceramic container base via a metal seal ring. Therefore, the thickness of the heat dissipation member can be made sufficiently thin for the heat dissipation effect while ensuring sufficient strength of the attachment portion to the ceramic container base. Moreover, since the heat dissipation member is thin, the manufacturing cost of the container can be reduced even if a material with excellent heat dissipation properties is used.
［実施例］
次に、本発明の実施例について、添付の図面を参照して
説明する。[Example] Next, an example of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
第１図は本発明の第１の実施例に係る半導体集積回路容
器を示す縦断面図である。セラミック容器基体１５は従
来のセラミック容器基体３４と同様の構造を有し、メタ
ライズ配線１６を間に挾んて例えば３層のセラミック基
板を積層することにより構成されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor integrated circuit container according to a first embodiment of the present invention. The ceramic container base 15 has the same structure as the conventional ceramic container base 34, and is constructed by laminating, for example, three layers of ceramic substrates with a metallized wiring 16 in between.
また、セラミック容器基体１５の最下層のセラミック基
板には半導体素子１１が嵌入される開口１７が設けられ
ている。この最下層基板の下面における開口１７を取り
囲む領域には予めタングステン等の金属がメタライズ印
刷されており、この領域には、枠状のＫｖ（コバール）
等からなる金属シールリング１３がＡｇ−Ｃｕ合金又は
Ａｕ−３層合金等のロー材からなる固着剤１４によって
固定されている。そして、シールリング１３の下面には
、Ｃｕ又はＡ々等の金属板である放熱板１２が電気溶接
（シームウェルド）されている。従って、この放熱板１
２は比較的低温で取付けることができる。また、この放
熱板１２上には、半導体素子１１が固着されて搭載され
る。Further, the lowermost ceramic substrate of the ceramic container base 15 is provided with an opening 17 into which the semiconductor element 11 is inserted. A metal such as tungsten is printed in advance in a region surrounding the opening 17 on the lower surface of the bottom substrate, and a frame-shaped Kv (Kovar)
A metal seal ring 13 made of a metal seal ring 13 is fixed by a bonding agent 14 made of a brazing material such as an Ag-Cu alloy or an Au-3 layer alloy. A heat dissipation plate 12 made of a metal plate such as Cu or Al is electrically welded (seam-welded) to the lower surface of the seal ring 13. Therefore, this heat sink 1
2 can be installed at relatively low temperatures. Furthermore, the semiconductor element 11 is fixedly mounted on the heat sink 12 .
このように構成された半導体集積回路容器においては、
放熱板１２及びシールリング１３により、セラミック容
器基体１５の開口１７が気密的に封止されている。シー
ルリング１３はＫｖ（コバール）等の熱伝導率が比較的
低い材料で形成することができるが、その厚さは強度上
十分な厚さを有している。一方、放熱板１２はＣｕ又は
Ａρ等の放熱性が優れた金属の板であり、極めて薄いも
のを使用することができる。従って、この放熱板１２は
半導体素子１１から発生する熱の放熱性が優れている。In the semiconductor integrated circuit container configured in this way,
The opening 17 of the ceramic container base 15 is hermetically sealed by the heat sink 12 and the seal ring 13 . The seal ring 13 can be made of a material with relatively low thermal conductivity, such as Kv (Kovar), and has a sufficient thickness for strength. On the other hand, the heat sink 12 is a metal plate having excellent heat dissipation properties, such as Cu or Aρ, and can be extremely thin. Therefore, this heat sink 12 has excellent heat dissipation properties for heat generated from the semiconductor element 11.
また、この放熱板１２及びＫｖ（コバール）製シールリ
ング１３の材料費は従来の一体ものの放熱板３２の材料
費の約２／３と低く、容器の製造コストを低減すること
ができる。Further, the material cost of the heat sink 12 and the seal ring 13 made of Kv (Kovar) is low, about two-thirds of the material cost of the conventional one-piece heat sink 32, and the manufacturing cost of the container can be reduced.
第２図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。本
実施例が第１図に示す実施例と異なる点は放熱板２２の
みであり、セラミック容器基体２５及びメタライズ配線
２６の構革は、第１図のセラミック容器基体１５及びメ
タライズ印刷１６と同様であり、シールリング２３が固
着剤２４により容器基体１５の下面に固定されているの
も、第１図の実施例と同様であるので、これらの説明は
省略する。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in the heat sink 22, and the structure of the ceramic container base 25 and metallized wiring 26 is the same as that of the ceramic container base 15 and metallized printing 16 in FIG. 1, and that the seal ring 23 is fixed to the lower surface of the container base 15 by a bonding agent 24 is the same as in the embodiment shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted.
本実施例においては、放熱板２２の中央に、搭載される
半導体素子２１より小さな開口２８が設けられている。In this embodiment, an opening 28 smaller than the semiconductor element 21 to be mounted is provided in the center of the heat sink 22.
この開口２８は半導体素子２１を放熱板２２上に固着す
ることによって気密的に封止される。This opening 28 is hermetically sealed by fixing the semiconductor element 21 onto the heat sink 22.
このような構造においては、半導体素子２１の底面の一
部が容器外に露出するため、この露出面に空気を吹き付
ける等の手段により半導体素子２１を直接冷却すること
ができる。従って、更に一層半導体素子の冷却効果を高
めることができる。In such a structure, since a portion of the bottom surface of the semiconductor element 21 is exposed outside the container, the semiconductor element 21 can be directly cooled by means such as blowing air onto this exposed surface. Therefore, the cooling effect of the semiconductor element can be further enhanced.
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、セラミック容器基体に金
属製シールリングを固着し、放熱部材を前記リングを介
して前記容器基体に収り付けるから、放熱部材としては
、熱伝導性が優れた材料の極めて薄い板を使用すること
ができ、放熱効果を著しく高めることができる。また、
前記リングとしては熱伝導性が比較的低いものを使用す
ることができると共に、強度上十分厚くすることができ
る。更に、放熱部材を薄くできるため、材料費も低減さ
れ、容器の製造コストが低い。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a metal seal ring is fixed to a ceramic container base, and a heat dissipation member is housed in the container base via the ring. An extremely thin plate made of a material with excellent properties can be used, and the heat dissipation effect can be significantly improved. Also,
As the ring, a ring having relatively low thermal conductivity can be used, and it can be made sufficiently thick for strength. Furthermore, since the heat dissipation member can be made thinner, the material cost is also reduced, and the manufacturing cost of the container is low.
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は従来の容
器を示す断面図である。
１１．２１，３１ ；半導体素子、１２，２２゜３２；
放熱板、１３．２３；シールリング、１４゜２４．３３
；固着材、１５，２５．３４；セラミック容器基体、１
６，２６，３５；メタライズ配線FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a sectional view showing a conventional container. 11.21,31; Semiconductor element, 12,22°32;
Heat sink, 13.23; Seal ring, 14°24.33
;Fixing material, 15,25.34;Ceramic container base, 1
6, 26, 35; Metallized wiring
Claims (1)
ミック容器基体に取付られた金属製シールリングと、こ
のシールリングに固定され半導体素子が固着される放熱
部材とを有することを特徴とする半導体集積回路容器。(1) A semiconductor integrated circuit comprising a ceramic container base on which wiring is formed, a metal seal ring attached to the ceramic container base, and a heat dissipation member fixed to the seal ring and to which a semiconductor element is fixed. circuit container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29860588A JPH02143547A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Container for semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29860588A JPH02143547A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Container for semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143547A true JPH02143547A (en) | 1990-06-01 |
Family
ID=17861892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29860588A Pending JPH02143547A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Container for semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02143547A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982841A (en) * | 1995-07-05 | 1997-03-28 | Anam Ind Co Inc | Ball grid array semiconductor package that heat dissipation property and dehumidifying are enhanced |
| JP2000252663A (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Sharp Corp | Electronic circuit board device and electric equipment using the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63262858A (en) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29860588A patent/JPH02143547A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63262858A (en) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Nec Corp | Semiconductor device |
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| JP2000252663A (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Sharp Corp | Electronic circuit board device and electric equipment using the same |
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