JPH02146751A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH02146751A
JPH02146751A JP63301644A JP30164488A JPH02146751A JP H02146751 A JPH02146751 A JP H02146751A JP 63301644 A JP63301644 A JP 63301644A JP 30164488 A JP30164488 A JP 30164488A JP H02146751 A JPH02146751 A JP H02146751A
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    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、表面実装形パッケージタイプの半導体装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、半導体分野の技術革新によって集積度の向上に伴
い素子サイズの大形化が進み、これを樹脂封止して基板
に実装してなる半導体装置も小形化する傾向にある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような状況のなかで、高集積化およ
び高密度実装化を目的として開発され、市場に広がりつ
つある、表面実装形パッケージを基板に実装した半導体
装置については下記に示すような問題(a)ならびに要
望(b)が生じている。(a)表面実装形パッケージ内
の半導体素子より生じる発熱に対して熱放散が追いつか
ず、パッケージさらには半導体装置全体の温度が異常に
上昇し、その結果半導体装置の故障を招き信転性を損な
う。0))高集積化、高密度実装化に伴いパッケージか
ら基板へのリードコンタクトが非常にファインピッチ(
例えば50m1l pitch 〜25n+il pi
tch )になり、表面実装形パッケージの基板に対す
る実装時の位置精度の向上が要求されている。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、熱
放散性に優れ、かつパッケージの基板への実装時の位置
決め精度に優れた半導体装置の提供をその目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、
表面実装形パッケージと基板とを備え、上記表面実装形
パッケージのダイボンドパッドの下部に凹部を形成し、
上記基板の一面に上記表面実装形パッケージの凹部と嵌
合しうるよう金属コアを突設するとともに上記基板の他
面に金属薄膜放熱体をその一部が上記金属コアと接触し
た状態で設け、上記凹部と金属コアとの嵌合により上記
表面実装形パッケージが基板に固定されているという構
成をとる。
〔作用〕
すなわち、この発明の半導体装置は、表面実装形パッケ
ージのダイボンドパッドの下部に凹部が形成され、基板
内に上記凹部と嵌合しうるよう金属コアが基板に突設さ
れており、かつ基板の他面に金属薄膜放熱体が上記金属
コアとその一部が接触した状態で設けられ、上記凹部と
上記金属コアとの嵌合により上記表面実装形パッケージ
が上記基板に固定されている。そのため、半導体装置の
作動時において表面実装形パッケージの半導体素子より
生じる高熱が金属コアを経て金属薄膜放熱体から放散さ
れ異常高温による故障の発生が回避されるようになる。
また、表面実装形パッケージを基板に固定する際、表面
実装形パッケージ下面に形成された凹部と基板に突設さ
れた金属コアを嵌合させることにより実装時の位置精度
の向上が図られ、その結果、実装時の位置決めが容易に
なる。
この発明の半導体装置は、特殊な形状を有する表面実装
形パッケージと、上記特殊な形状に対応する金属コアが
突設られかつその他面に金属薄膜放熱体が設けられた基
板とを用いて構成される。
上記特殊な形状を有する表面実装形パッケージとしては
、基本的には現在広く用いられている表面実装形パッケ
ージ、例えばスモールアウトラインパッケージ(sop
)、プラスチックリープイドチップキャリア(PLCC
)、クオドフラッ+−パッケージ(QFP)、スモール
アウトラインJリードパッケージ(SOJ)があげられ
、それに、下記に示すような特殊形状(凹部)が付与さ
れている。すなわち、第1図に示すように、封止樹脂1
1で樹脂封止された表面実装形パッケージ1のシリコン
チップ5が搭載されたダイボンドパッド2の下部に、ダ
イボンドパッド2の面積と路間しかまたはそれよりやや
小さい面積の凹部3が形成されている。図において、4
はリードフレーム、6はポンディングワイヤである。
上記表面実装形パッケージ1を装着する基板としては、
特に制限されるものでなく、通常用いられているもの、
例えはガラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板、祇
フェノール基板等があげられる。そして、第2図に示す
ように、これら基板7に、上記表面実装形パッケージ1
に形成された凹部3(第1図参照)と嵌合しうるよう金
属コア9が突設されている。さらに、上記基板7の他面
には、金属薄膜放熱体10がその一部を上記金属コア9
に接触させた状態で設けられている。なお、上記金属コ
ア9および上記金属薄膜放熱体10の材質としては、銅
、アルミニウム等があげられる。図において、8は配線
パターンである。
なお、第2図において、上記金属コア9と金属薄膜放熱
体10との接着方法としては、エポキシ系接着剤、金属
粉末入りエポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤等を用
いて両者を接着する方法があげられる。特に、金属コア
9と金属薄膜放熱体10とを予め一体成形しておき、こ
れを用いるようにすると、両者を接着する工程が省略で
きより好適である。
つぎに、上記金属コア9およびその他面に金属薄膜放熱
体10が設けられた基板7に、上記表面実装形パッケー
ジ1が固定された半導体装置12を第3図に示す。図面
に示すように、表面実装形パッケージ1は、それ自体に
形成された凹部3を基板7に突設された金属コア9に嵌
合し接着することにより基板7に実装されている。なお
、基板7に表面実装形パッケージ1を固定する際の上記
金属コア9と表面実装形パッケージ1の接着方法として
は、前記金属コア9と金属薄膜放熱体10との接着に用
いた方法と同様の方法があげられる。
このようにして得られる半導体装置では、第3図に示す
ように、シリコンチップ5より発生した高熱がダイボン
ドパッド2の下部に形成されり四部3に嵌合している金
属コア9を経て金属薄膜放熱体10から効率的に放散さ
れる。そのため、熱放散性に優れている。また、表面実
装は、表面実装形パッケージ1に形成された凹部3と基
板7に突設された金属コア9とを嵌合させることにより
行うため、実装時の位置決め精度の向上が実現されると
同時に実装時における表面実装形パッケージ1の位置決
めが容易になる。
なお、第3図では、表面実装形パッケージ1の凹部3の
天井部にはダイボンドパッド2は露呈していないが、第
4図に示すように、それを露呈させ、金属コア9とダイ
ボンドパッド2が直接接触するようにすると、シリコン
チップ5より生じる高熱が、ダイボンドパッド2から直
接金属コア9に伝わり、それが金属薄膜放熱体1oから
放散されるため、得られる半導体装置12aの熱放散性
がより一層向上するようになる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の半導体装置は、表面実装形パ
ッケージのダイボンドパッドの下部に凹部を形成し、か
つ基板の一面に上記表面実装形パッケージの凹部と嵌合
しうるよう金属コアを突設するとともに上記基板の他面
に金属薄膜放熱体をその一部が金属コアと接触した状態
で設け、上記凹部と金属コアとの嵌合により上記表面実
装形パッケージが基板に固定されている。そのため、作
動時において表面実装形パッケージの半導体素子より生
じる高熱が金属コアを経て金属薄膜放熱体から効率的に
放散され、異常高温による故障の発生が回避されるよう
になる。さらに、基板に対する表面実装形パッケージの
固定が、上記凹部と金属コアを嵌合させることによりな
されるため、実装時の位置決めの精度が向上し、その結
果、位置決めが容易になる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例1〜5〕 表面実装形パッケージは、厚み3.0 mmの80Pi
nQFPで、リードフレームの材質は4270イ、ダイ
ボンドパッドのサイズは8×8mm、半導体チップはサ
イズが6×6胴の発熱源として抵抗体付きのもの、そし
て上記表面実装形パッケージのダイボンドパッド下部に
深さ1mmで面積は3×3 mmまたは5 X 5 m
mの凹部を形成した2種類のものを用いた。そして、つ
ぎに、上記凹部形状に対して0.15 mmのクリアラ
ンスを設定し、上面の面積が2.85 X 2.85 
nunまたは4.85X4.85mmを有する金属コア
のいずれかを突設し、厚み0.03mmの金属薄膜放熱
体を上記金属コアと接触した状態で他面に設けられた基
板を用いた。そして、上記基板に上記表面実装形パッケ
ージを固定し、半導体装置を得た。また、金属コアと表
面実装形パッケージおよび金属コアと基板に設けられた
金属薄膜放熱体との接着には、銀粉入りエポキシペース
トを用いた。なお、上記基板、金属コアおよび金属薄膜
放熱体のそれぞれの材質さらに金属薄膜放熱体の厚みを
下記の第1表に示した。
〔比較例〕
従来より用いられている表面実装形パッケージ(80p
inQFP)およびガラスエポキシ基板を用いた。それ
以外は実施例1と同様にして半導体装置を得た。
(以下余白) つぎに、上記のようにして得られた半導体装置を用いて
、作動時の熱放散性および実装時の位置決め精度を測定
し評価した。なお、作動時の熱放散性についてはパッケ
ージ表面の温度を熱電対により測定し、位置決め精度に
ついては実体顕微鏡観察により確認した。
(以下余白) ■ 上記第2表の結果から、実施例品は比較例品に比べてパ
ッケージ表面の温度が低い。このことから、実施例品が
熱放散性に優れていることがわかる。また、位置決め精
度においても、高い精度で実装されている。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を構成する表面実装形パッケージの縦
断面図、第2図はこの発明を構成する基板の縦断面図、
第3図は基板に表面実装形パッケージが固定された状態
の縦断面図、第4図はこの発明の他の実施例を示す縦断
面図である。 1・・・表面実装形パッケージ 2・・・グイポンドパ
ッド 3・・・凹部 7・・・基板 9・・・金属コア
 10・・・金属薄膜放熱体 特許出願人  日東電工株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面実装形パッケージと基板とを備え、上記表面
    実装形パッケージのダイボンドパッドの下部に凹部を形
    成し、上記基板の一面に上記表面実装形パッケージの凹
    部と嵌合しうるよう金属コアを突設するとともに上記基
    板の他面に金属薄膜放熱体をその一部が上記金属コアと
    接触した状態で設け、上記凹部と金属コアとの嵌合によ
    り上記表面実装形パッケージが基板に固定されているこ
    とを特徴とする半導体装置。
JP63301644A 1988-11-28 1988-11-28 半導体装置 Expired - Lifetime JP2549720B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100310398B1 (ko) * 1992-07-15 2001-12-15 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 열전도체를구비한패드어레이반도체소자및그제조방법
KR100370231B1 (ko) * 2000-06-13 2003-01-29 페어차일드코리아반도체 주식회사 리드프레임의 배면에 직접 부착되는 절연방열판을구비하는 전력 모듈 패키지
JP2007267568A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp モールド電動機及び空気調和機

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KR100310398B1 (ko) * 1992-07-15 2001-12-15 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 열전도체를구비한패드어레이반도체소자및그제조방법
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JP2007267568A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp モールド電動機及び空気調和機

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