JPH03227535A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH03227535A JPH03227535A JP2256790A JP2256790A JPH03227535A JP H03227535 A JPH03227535 A JP H03227535A JP 2256790 A JP2256790 A JP 2256790A JP 2256790 A JP2256790 A JP 2256790A JP H03227535 A JPH03227535 A JP H03227535A
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- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 7
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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〕
この発明は発熱量が多い半導体素子または面積の大きい
半導体素子を搭載する半導体装置に関するものである。
半導体素子を搭載する半導体装置に関するものである。
半導体装置の多くは、樹脂封止型であり、電気的配線と
半導体素子の載置のために銅合金あるいは鉄合金を材料
としたリードフレームを用いている。また、半導体素子
の材料は通常シリコンである。
半導体素子の載置のために銅合金あるいは鉄合金を材料
としたリードフレームを用いている。また、半導体素子
の材料は通常シリコンである。
第６図は、このような材料を使用した従来の半導体装置
を断面で示したものである。図において、１は半導体素
子、２は半導体素子１の載置部材、すなわちダイパッド
である。３はインナーリード、４はアウターリード、５
は半導体素子１とインナーリード３を接続するボンディ
ングワイヤである。これらの部材３，４．５は電気信号
と電源電圧を伝達するための導電部材である。６はパッ
ケージを封止するモールド樹脂である。
を断面で示したものである。図において、１は半導体素
子、２は半導体素子１の載置部材、すなわちダイパッド
である。３はインナーリード、４はアウターリード、５
は半導体素子１とインナーリード３を接続するボンディ
ングワイヤである。これらの部材３，４．５は電気信号
と電源電圧を伝達するための導電部材である。６はパッ
ケージを封止するモールド樹脂である。
ダイパッド２とインナーリード３とアウターリード４は
、リードフレームの一部である。すなわち、これらは銅
合金または鉄合金からなる金属板をプレス加工あるいは
エツチング加工することにより製造されたもので、半導
体装置の組み立て工程において分離される。
、リードフレームの一部である。すなわち、これらは銅
合金または鉄合金からなる金属板をプレス加工あるいは
エツチング加工することにより製造されたもので、半導
体装置の組み立て工程において分離される。
従来の半導体装置は、上記のような構成になつているの
で、半導体素子ｌに発生した熱は、素子ｌの電極→ボン
ディングワイヤ５→インナーリード３→アウターリード
４−＋プリント配線板、または素子１→モールド樹脂６
→外気という２つの経路で放散される。
で、半導体素子ｌに発生した熱は、素子ｌの電極→ボン
ディングワイヤ５→インナーリード３→アウターリード
４−＋プリント配線板、または素子１→モールド樹脂６
→外気という２つの経路で放散される。
〔発明が解決しようとする：Ｊり
しかし、従来の半導体装置にあっては、ダイパッド２と
インナーリード３とアウターリード４に、銅合金または
鉄合金が使われているので５次のような問題があった。
インナーリード３とアウターリード４に、銅合金または
鉄合金が使われているので５次のような問題があった。
（１）銅合金は熱膨張係数が約１７ Ｘ １０−６／”
Ｃであり、シリコンの熱膨張係数３．６Ｘ１０−６／℃
に比へて非常に大きいので、半導体素子ｌとダイパッド
２の接着工程において加熱または冷却されると、熱膨張
係数の差によって、ダイパッド２が反り返り、そのとき
の応力て半導体素子か割れてしまう恐れがある。特に、
最近のように、半導体素子１が集積化とともに大型化し
、素子を載置するダイパッド２も素子ｌに合わせて大型
化してくると、その恐れは大きい。このため銅合金は、
熱伝導率か０． １５〜０．９Ｃａ１．／ｃｔｎ−ｓｅ
ｃ−℃と良く、かつ安価でありながら、応力のあまりか
からないサイズの小さい素子を使用する場合にのみ用い
られている。
Ｃであり、シリコンの熱膨張係数３．６Ｘ１０−６／℃
に比へて非常に大きいので、半導体素子ｌとダイパッド
２の接着工程において加熱または冷却されると、熱膨張
係数の差によって、ダイパッド２が反り返り、そのとき
の応力て半導体素子か割れてしまう恐れがある。特に、
最近のように、半導体素子１が集積化とともに大型化し
、素子を載置するダイパッド２も素子ｌに合わせて大型
化してくると、その恐れは大きい。このため銅合金は、
熱伝導率か０． １５〜０．９Ｃａ１．／ｃｔｎ−ｓｅ
ｃ−℃と良く、かつ安価でありながら、応力のあまりか
からないサイズの小さい素子を使用する場合にのみ用い
られている。
（２）一方、鉄合金は、熱膨張係数は約５×１０−’／
”Ｃと比較的シリコンの熱膨張係数に近いか、熱伝導率
が０ 、０３２ Ｃａ１．７ｃｍ・ｓｅｃ・”Ｃと低い
ため、半導体素子１に発生した熱を十分逃がすことがで
きない。また、従来のパッケージ構造では、熱の伝わる
経路に、細いボンディングワイヤあるいは熱伝導率の極
めて悪いモールド樹脂があり、熱放散性が悪い。このた
め、半導体素子１が正しく作動しない恐れがある。
”Ｃと比較的シリコンの熱膨張係数に近いか、熱伝導率
が０ 、０３２ Ｃａ１．７ｃｍ・ｓｅｃ・”Ｃと低い
ため、半導体素子１に発生した熱を十分逃がすことがで
きない。また、従来のパッケージ構造では、熱の伝わる
経路に、細いボンディングワイヤあるいは熱伝導率の極
めて悪いモールド樹脂があり、熱放散性が悪い。このた
め、半導体素子１が正しく作動しない恐れがある。
この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なさねたもので、半導体素子に発生する熱が外部に充分
に放散されて素子が正常に動作するとともに、半導体素
子と載置部材の接着時に載置部材が反り返って素子が割
れる恐れのない、信頼性の高い半導体装置を得ることを
目的とする。
なさねたもので、半導体素子に発生する熱が外部に充分
に放散されて素子が正常に動作するとともに、半導体素
子と載置部材の接着時に載置部材が反り返って素子が割
れる恐れのない、信頼性の高い半導体装置を得ることを
目的とする。
（３罵を解決するための手段）
この発明に係る半導体装置は、半導体素子と、半導体素
子の載置部材と、素子から外部へあるいは外部から素子
へ電気信号と電源電圧を伝達する導電部材と、これらの
一部を封止する樹脂とで構成されたものであって、載置
部材の材質は窒化アルミニウムとし、導電部材は載置部
材に取り付けた金属リードとこの金属リードと半導体素
子を接続するワイヤとで構成し、金属リードの材質は銅
合金としたものである。
子の載置部材と、素子から外部へあるいは外部から素子
へ電気信号と電源電圧を伝達する導電部材と、これらの
一部を封止する樹脂とで構成されたものであって、載置
部材の材質は窒化アルミニウムとし、導電部材は載置部
材に取り付けた金属リードとこの金属リードと半導体素
子を接続するワイヤとで構成し、金属リードの材質は銅
合金としたものである。
この発明における半導体素子の載置部材は、熱伝導率が
０ 、２ Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ−℃と熱伝導性の良
い窒化アルミニウムを用いているので、半導体素子に発
生した熱を速やかに導電部材へ逃がすことができる。ま
た、導電部材は、熱伝導率が０、 １５〜０．９Ｇａ１
．７ｃｍ−ｓｅｃ−”Ｃと熱伝導性の良い銅合金を用い
ているので、前記載置部材からの熱を速やかに外部に放
出することができる。さらに、載置部材を構成する窒化
アルミニウムの熱膨張係数は４．６Ｘ １０−６／ｌ：
で半導体素子であるシリコンの熱膨張係数３．ｓＸ−’
／ｌ：と殆んど差がないので、載置部材と半導体素子の
接着時に、これらを加熱または冷却しても、載置部材が
反る可能性が小さく、したがって半導体素子に割れが生
じる恐れか少ない。
０ 、２ Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ−℃と熱伝導性の良
い窒化アルミニウムを用いているので、半導体素子に発
生した熱を速やかに導電部材へ逃がすことができる。ま
た、導電部材は、熱伝導率が０、 １５〜０．９Ｇａ１
．７ｃｍ−ｓｅｃ−”Ｃと熱伝導性の良い銅合金を用い
ているので、前記載置部材からの熱を速やかに外部に放
出することができる。さらに、載置部材を構成する窒化
アルミニウムの熱膨張係数は４．６Ｘ １０−６／ｌ：
で半導体素子であるシリコンの熱膨張係数３．ｓＸ−’
／ｌ：と殆んど差がないので、載置部材と半導体素子の
接着時に、これらを加熱または冷却しても、載置部材が
反る可能性が小さく、したがって半導体素子に割れが生
じる恐れか少ない。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図によって説
明する。
明する。
第１図は実施例による半導体装置を断面で示したもので
あり、第２図は第１図の要部を拡大したものであり、第
３図は同装置を上からみたものである。
あり、第２図は第１図の要部を拡大したものであり、第
３図は同装置を上からみたものである。
図において、１は半導体素子、７は半導体素子１の載置
部材である窒化アルミニウム板である。
部材である窒化アルミニウム板である。
３はインナーリード、４はアウターリードである。半導
体素子１は、窒化アルミニウム板７の上に接着剤８で接
着されており、窒化アルミニウム板７はインナーリード
３の下に接着剤９で接着されている。５は半導体素子１
とインナーリード３を接続するホンディングワイヤ、６
は上記各構成要素１．３，４，５．７を封１Ｆするモー
ルド樹脂である。上記インナーリート３．アウターリー
ト４およびホンディングワイヤ５は、半導体素子１から
外部へあるいは外部から半導体素子１へ電気信号と電源
電圧を伝達する導電部材である。これらのうち、インナ
ーリード３とアウターリート４の材質は銅合金である。
体素子１は、窒化アルミニウム板７の上に接着剤８で接
着されており、窒化アルミニウム板７はインナーリード
３の下に接着剤９で接着されている。５は半導体素子１
とインナーリード３を接続するホンディングワイヤ、６
は上記各構成要素１．３，４，５．７を封１Ｆするモー
ルド樹脂である。上記インナーリート３．アウターリー
ト４およびホンディングワイヤ５は、半導体素子１から
外部へあるいは外部から半導体素子１へ電気信号と電源
電圧を伝達する導電部材である。これらのうち、インナ
ーリード３とアウターリート４の材質は銅合金である。
次に作用を説明する。
半導体素子１から発生した熱の多くは、同素子！から接
着剤８．窒化アルミニウム板７．接着剤９、インナーリ
ード３．アウターリード４を通って外部へと放散される
。
着剤８．窒化アルミニウム板７．接着剤９、インナーリ
ード３．アウターリード４を通って外部へと放散される
。
このとき、熱の経路を構成する窒化アルミニウム７は、
熱伝導率が０ 、２ Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ−ｔ：と
熱伝導性に優れており、インナーリード３とアウターリ
ート４の材質である銅合金も、熱伝導率が０、 １５〜
０．９Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ４：と熱伝導性に優れて
いるので、熱を多量に発生する半導体素子てあっても、
その熱を効果的に外部へ放出することかてきる。その結
果、半導体素子１の安定した動作か得られるようになる
。
熱伝導率が０ 、２ Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ−ｔ：と
熱伝導性に優れており、インナーリード３とアウターリ
ート４の材質である銅合金も、熱伝導率が０、 １５〜
０．９Ｃａ１．７ｃｍ−ｓｅｃ４：と熱伝導性に優れて
いるので、熱を多量に発生する半導体素子てあっても、
その熱を効果的に外部へ放出することかてきる。その結
果、半導体素子１の安定した動作か得られるようになる
。
方、載置部材である窒化アルミニウム板７は、熱膨張係
数が４．６Ｘ １０−６／’ｅで、半導体素子１を構成
するシリコンの熱膨張係数３．６×１０−’／ｌと殆ん
ど差がない。このため、半導体素子１と窒化アルミニウ
ム板７の接着工程において、これらを加熱または冷却し
ても、窒化アルミニウム板７が反り返って半導体素子１
が割れるといった恐れはなくなる。
数が４．６Ｘ １０−６／’ｅで、半導体素子１を構成
するシリコンの熱膨張係数３．６×１０−’／ｌと殆ん
ど差がない。このため、半導体素子１と窒化アルミニウ
ム板７の接着工程において、これらを加熱または冷却し
ても、窒化アルミニウム板７が反り返って半導体素子１
が割れるといった恐れはなくなる。
ちなみに、この実施例の半導体装置をプリント基板上に
実装し、従来の半導体装置と比較したところ、実施例の
半導体装置は従来の半導体装置の２．５倍の電源電圧を
加えても上昇温度がほぼ同しであった。
実装し、従来の半導体装置と比較したところ、実施例の
半導体装置は従来の半導体装置の２．５倍の電源電圧を
加えても上昇温度がほぼ同しであった。
第４図及び第５図はこの発明の他の実施例を示す。第４
図の実施例は、窒化アルミニウム板７をインナーリード
３の下に接着するのではなく、吊りリード１０で挟み込
む構造にしたものであり、第５図の実施例は窒化アルミ
ニウム板７をインナーリート３を長く延ばした吊りリー
ト１１の下に接着する構造にしたものである。両実施例
とも上記実施例と同様の効果が得られた。
図の実施例は、窒化アルミニウム板７をインナーリード
３の下に接着するのではなく、吊りリード１０で挟み込
む構造にしたものであり、第５図の実施例は窒化アルミ
ニウム板７をインナーリート３を長く延ばした吊りリー
ト１１の下に接着する構造にしたものである。両実施例
とも上記実施例と同様の効果が得られた。
（発明の効果）
以上のように、この発明によれば、半導体素子の載置部
材の材質を窒化アルミニウムとし、載置部材に取り付け
る金属リードの材質を銅合金としたので、次の効果を得
ることができる。
材の材質を窒化アルミニウムとし、載置部材に取り付け
る金属リードの材質を銅合金としたので、次の効果を得
ることができる。
（１）半導体素子に発生する熱を外部に充分に放散し、
素子の正常な動作を確保することができる。
素子の正常な動作を確保することができる。
（２）半導体素子と載置部材の接着時に、これらを加熱
または冷却しても、載置部材が反り返りて素子が割れる
恐れがない。
または冷却しても、載置部材が反り返りて素子が割れる
恐れがない。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図の要部拡大図、第３図は第１図の上面図、第４図及
び第５図はこの発明の他の実施例の断面図、第６図は従
来の半導体装置の断面図である。 図において、ｌは半導体素子、３はインナーリート、４
はアウターリード、５はポンディングワイヤ、６はモー
ルド樹脂、７は半導体素子を載置する窒化アルミニウム
板、８．９は接着剤、１０．１１は吊りリードである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
１図の要部拡大図、第３図は第１図の上面図、第４図及
び第５図はこの発明の他の実施例の断面図、第６図は従
来の半導体装置の断面図である。 図において、ｌは半導体素子、３はインナーリート、４
はアウターリード、５はポンディングワイヤ、６はモー
ルド樹脂、７は半導体素子を載置する窒化アルミニウム
板、８．９は接着剤、１０．１１は吊りリードである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 半導体素子と、半導体素子の載置部材と、素子から外部
へあるいは外部から素子へ電気信号と電源電圧を伝達す
る導電部材と、これらの一部を封止する樹脂とで構成さ
れた半導体装置であって、載置部材の材質は窒化アルミ
ニウムとし、導電部材は載置部材に取り付けた金属リー
ドとこの金属リードと半導体素子を接続するワイヤとで
構成し、金属リードの材質は銅合金としたことを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256790A JPH03227535A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256790A JPH03227535A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227535A true JPH03227535A (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=12086452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2256790A Pending JPH03227535A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03227535A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690501A3 (en) * | 1994-07-01 | 1997-03-26 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Integrated circuit pack with a diamond heat sink |
| JP2008124097A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置用パッケージ及びその作製方法 |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2256790A patent/JPH03227535A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690501A3 (en) * | 1994-07-01 | 1997-03-26 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Integrated circuit pack with a diamond heat sink |
| US5696665A (en) * | 1994-07-01 | 1997-12-09 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Integrated circuit package with diamond heat sink |
| US6466446B1 (en) | 1994-07-01 | 2002-10-15 | Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Integrated circuit package with diamond heat sink |
| KR100405845B1 (ko) * | 1994-07-01 | 2004-03-18 | 쌩 고벵/노튼 인더스트리얼 세라믹스 코포레이션 | 다이아몬드히트싱크를구비한집적회로패키지 |
| JP2008124097A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置用パッケージ及びその作製方法 |
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