JPH02187058A - 半導体装置用パッケージ - Google Patents
半導体装置用パッケージInfo
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- JPH02187058A JPH02187058A JP1007296A JP729689A JPH02187058A JP H02187058 A JPH02187058 A JP H02187058A JP 1007296 A JP1007296 A JP 1007296A JP 729689 A JP729689 A JP 729689A JP H02187058 A JPH02187058 A JP H02187058A
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- silicon carbide
- cooling structure
- semiconductor device
- silver solder
- semiconductor chip
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- Pending
Links
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- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
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- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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。
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〕
本発明は半導体装置用パッケージに関するものである。
従来の半導体装置用パッケージは特開昭５７−１１７２
６１号公報に記載されているように、半導体チップが収
納される部位に炭化珪素セラミックスを用いて、半導体
チップと炭化珪素セラミックスとの熱膨張係数差が小さ
いこと、炭化珪素セラミックスがアルミナセラミックス
と比較して熱伝導率が大きいことを特徴としていた。
６１号公報に記載されているように、半導体チップが収
納される部位に炭化珪素セラミックスを用いて、半導体
チップと炭化珪素セラミックスとの熱膨張係数差が小さ
いこと、炭化珪素セラミックスがアルミナセラミックス
と比較して熱伝導率が大きいことを特徴としていた。
上記従来技術は冷却構造の点について配慮がされておら
ず、バイポーラＬＳＩのような消費電力の大きい半導体
チップを搭載する場合には、放熱性が十分でなく、半導
体装置用パッケージの温度が上昇し、半導体チップに悪
影響をおよぼす問題があった。
ず、バイポーラＬＳＩのような消費電力の大きい半導体
チップを搭載する場合には、放熱性が十分でなく、半導
体装置用パッケージの温度が上昇し、半導体チップに悪
影響をおよぼす問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、放熱特性
を向上することを可能とした半導体装置用パッケージを
提供することを目的とするものである。
を向上することを可能とした半導体装置用パッケージを
提供することを目的とするものである。
上記目的は、半導体チップが支持された炭化硅素セラミ
ックス基板に金属銅または炭化珪素セラミックスで形成
した冷却構造体をメタライズを介して銀ろうで接合する
ことにより、達成される。
ックス基板に金属銅または炭化珪素セラミックスで形成
した冷却構造体をメタライズを介して銀ろうで接合する
ことにより、達成される。
上記手段を設けたので、半導体チップより発生した熱は
炭化硅素セラミックスを介して銀ろう接合部、冷却構造
体を通して外部に発散されるようになって、放熱特性が
向上するようになる。
炭化硅素セラミックスを介して銀ろう接合部、冷却構造
体を通して外部に発散されるようになって、放熱特性が
向上するようになる。
なお、銀ろうは金属銅、炭化珪素セラミックスより熱伝
導率がよいので、銀ろう接合部が放熱性を損うことはな
い。
導率がよいので、銀ろう接合部が放熱性を損うことはな
い。
また、銀ろう接合部は温度サイクルおよび熱衝撃テスト
（１５０’Ｃｅ−５５℃）に対して劣化は見られない。
（１５０’Ｃｅ−５５℃）に対して劣化は見られない。
なおまた、セラミックス基板に金属銅をろう付接合する
と割れの問題があるが、この割れはセラミックス基板と
金ｉｓとの厚さの関係により決まり、セラミックス基板
の厚さが１〜２ｍｍの場合には、金属銅の厚さが０．１
〜０．５閣では割れが発生しない（実験的に確認ずみ）
。本実施例ではこの範囲内でろう付を実施しているので
、割れの心配はない。
と割れの問題があるが、この割れはセラミックス基板と
金ｉｓとの厚さの関係により決まり、セラミックス基板
の厚さが１〜２ｍｍの場合には、金属銅の厚さが０．１
〜０．５閣では割れが発生しない（実験的に確認ずみ）
。本実施例ではこの範囲内でろう付を実施しているので
、割れの心配はない。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。同図に示されているように、半導体装置用パッケージ
はキャップ１の上部中央に炭化珪素セラミックスよりな
る基板、炭化珪素セラミックス基板２に支持され、かつ
リードフレーム３にワイヤー４を介して接続された半導
体チップ５が設けられている。そして半導体チップ５は
炭化珪素セラミックス基板２にろう材６、メタライズ７
を介して支持されている。なお、第１図で８は封止ガラ
スである。このように構成された半導体装置用パッケー
ジで、本実施例では半導体チップ５が支持された炭化珪
素セラミックス基板２に、金属銅または炭化珪素セラミ
ックスで形成した冷却ｔｒＲ造体をメタライズ７ａ、７
ｂを介して銀ろう９で接合した。このようにすることに
より半導体チップ５より発生した熱は炭化珪素セラミッ
クス基板２を介して銀ろう接合部、冷却構造体を通して
外部に発散されるようになって、放熱特性が向上するよ
うになり、放熱特性を向上することを可能とした半導体
装置用パッケージを得ることができる。
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。同図に示されているように、半導体装置用パッケージ
はキャップ１の上部中央に炭化珪素セラミックスよりな
る基板、炭化珪素セラミックス基板２に支持され、かつ
リードフレーム３にワイヤー４を介して接続された半導
体チップ５が設けられている。そして半導体チップ５は
炭化珪素セラミックス基板２にろう材６、メタライズ７
を介して支持されている。なお、第１図で８は封止ガラ
スである。このように構成された半導体装置用パッケー
ジで、本実施例では半導体チップ５が支持された炭化珪
素セラミックス基板２に、金属銅または炭化珪素セラミ
ックスで形成した冷却ｔｒＲ造体をメタライズ７ａ、７
ｂを介して銀ろう９で接合した。このようにすることに
より半導体チップ５より発生した熱は炭化珪素セラミッ
クス基板２を介して銀ろう接合部、冷却構造体を通して
外部に発散されるようになって、放熱特性が向上するよ
うになり、放熱特性を向上することを可能とした半導体
装置用パッケージを得ることができる。
すなわち本実施例は気体冷却の場合の冷却構造体を有す
る半導体装置用パッケージの場合である。
る半導体装置用パッケージの場合である。
本実施例では冷却構造体を、金属銅または炭化珪素セラ
ミックスで作ったフィン形状冷却構造体１０で形成した
。炭化珪素セラミックス基板２の上面および下面には、
メタライズ７および７ａが施されている。このメタライ
ズ７および７ａはＴｉ、Ｐｔ、Ａｕの順に積層された金
属膜より形成されている。フィン形状冷却構造体１０の
材質が炭化珪素セラミックスの場合には、メタライズ７
および７ａと同様の金属膜が施される。ろう材６はＡｕ
−３ｉはんだ、銀ろう９にはＢａｇ−８を用いた。この
ようにすることにより、放熱特性がよくなって、半導体
装置用パッケージは半導体チップ５の消費電力がＩＯＷ
程度でも十分な冷却効果が得られる。
ミックスで作ったフィン形状冷却構造体１０で形成した
。炭化珪素セラミックス基板２の上面および下面には、
メタライズ７および７ａが施されている。このメタライ
ズ７および７ａはＴｉ、Ｐｔ、Ａｕの順に積層された金
属膜より形成されている。フィン形状冷却構造体１０の
材質が炭化珪素セラミックスの場合には、メタライズ７
および７ａと同様の金属膜が施される。ろう材６はＡｕ
−３ｉはんだ、銀ろう９にはＢａｇ−８を用いた。この
ようにすることにより、放熱特性がよくなって、半導体
装置用パッケージは半導体チップ５の消費電力がＩＯＷ
程度でも十分な冷却効果が得られる。
このように本実施例によれば、炭化珪素セラミックスま
たは金属銅を用いて熱伝導性にすぐれた半導体装置用パ
ッケージを得ることができる。これは従来極めて困難で
あった炭化珪素セラミックス基板と金属銅または炭化珪
素セラミックスとを、熱伝導性のよい銀ろうにより接合
することが可能となったためである。
たは金属銅を用いて熱伝導性にすぐれた半導体装置用パ
ッケージを得ることができる。これは従来極めて困難で
あった炭化珪素セラミックス基板と金属銅または炭化珪
素セラミックスとを、熱伝導性のよい銀ろうにより接合
することが可能となったためである。
第３図には本発明の他の実施例が示されている。
本実施例では冷却構造体を金属銅ピン１１で形成した。
このようにすることにより、気体に対する表面積を大き
くすることができ、前述の場合よりも冷却効果を向上さ
せることができる。
くすることができ、前述の場合よりも冷却効果を向上さ
せることができる。
第４図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例は液体冷却の場合である。本実施例は冷却構造体
を金属銅で形成し、かつその内部を液体が循環する液体
冷却構造体１２で形成した。
実施例は液体冷却の場合である。本実施例は冷却構造体
を金属銅で形成し、かつその内部を液体が循環する液体
冷却構造体１２で形成した。
このようにすることにより前述の気体冷却の場合よりも
冷却効果が向上するようになって、半導体装置用パッケ
ージは前述の半導体チップ５よりも更に消費電力の大き
い半導体チップ５を搭載することができるようになる。
冷却効果が向上するようになって、半導体装置用パッケ
ージは前述の半導体チップ５よりも更に消費電力の大き
い半導体チップ５を搭載することができるようになる。
すなわち液体冷却構造体１２の内部に液体が循環する構
造を設けた。その材質は金属銅を用いた。
造を設けた。その材質は金属銅を用いた。
このようにすることにより、半導体チップ５より発生し
た熱は炭化珪素セラミックス基板２を介して液体冷却構
造体１２に伝わり、その内部を循環する液体により外部
へ放出される。
た熱は炭化珪素セラミックス基板２を介して液体冷却構
造体１２に伝わり、その内部を循環する液体により外部
へ放出される。
上述のように本発明は半導体装置用パッケージの放熱特
性が向上するようになって、放熱特性を向上することを
可能とした半導体装置用パッケージを得ることができる
。
性が向上するようになって、放熱特性を向上することを
可能とした半導体装置用パッケージを得ることができる
。
第１図は本発明の半導体装置用パッケージの一実施例の
縦断側面図、第２図から第４図は本発明の半導体装置用
パッケージの夫々異なる実施例を示す冷却構造体間りの
縦断側面、図である。 ２・・・炭化珪素セラミックス基板、５・・・半導体チ
ップ、７ａ、７ｂ・・・メタライズ、９・・・銀ろう、
１０・・・フィン形状冷却構造体、１１・・・金属銅ビ
ン、兎２図 算−−−メツライに り改−−−メタライズ゛ ９−一一狼うう １０−ｍ−フイ〉形ｑｘｒ−ｕａｉｉ １−一麿鳳観ビン
縦断側面図、第２図から第４図は本発明の半導体装置用
パッケージの夫々異なる実施例を示す冷却構造体間りの
縦断側面、図である。 ２・・・炭化珪素セラミックス基板、５・・・半導体チ
ップ、７ａ、７ｂ・・・メタライズ、９・・・銀ろう、
１０・・・フィン形状冷却構造体、１１・・・金属銅ビ
ン、兎２図 算−−−メツライに り改−−−メタライズ゛ ９−一一狼うう １０−ｍ−フイ〉形ｑｘｒ−ｕａｉｉ １−一麿鳳観ビン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭化珪素セラミックスよりなる基板に支持された半
導体チップが収納される半導体装置用パッケージにおい
て、前記半導体チップが支持された炭化珪素セラミック
ス基板に金属銅または炭化珪素セラミックスで形成した
冷却構造体をメタライズを介して銀ろうで接合したこと
を特徴とする半導体装置用パッケージ。 ２、前記冷却構造体が、フィン形状に形成されたフィン
形状冷却構造体である特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置用パッケージ。 ３、前記冷却構造体が、金属銅ピンで形成されたもので
ある特許請求の範囲第１項記載の半導体装置用パッケー
ジ。 ４、前記冷却構造体が、金属銅で形成され、かつその内
部を液体が循環するように形成された液体冷却構造体で
ある特許請求の範囲第１項記載の半導体装置用パッケー
ジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007296A JPH02187058A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 半導体装置用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007296A JPH02187058A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 半導体装置用パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187058A true JPH02187058A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11662067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007296A Pending JPH02187058A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 半導体装置用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187058A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912130B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Combined member of aluminum-ceramics |
| US8080731B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-12-20 | The Boeing Company | Restrained solar collector and method |
| US8097937B2 (en) * | 2001-04-10 | 2012-01-17 | Osram Ag | Leadframe and housing for radiation-emitting component, radiation-emitting component, and a method for producing the component |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1007296A patent/JPH02187058A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8097937B2 (en) * | 2001-04-10 | 2012-01-17 | Osram Ag | Leadframe and housing for radiation-emitting component, radiation-emitting component, and a method for producing the component |
| US6912130B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Combined member of aluminum-ceramics |
| US8080731B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-12-20 | The Boeing Company | Restrained solar collector and method |
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