JPH03250794A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH03250794A JPH03250794A JP2048430A JP4843090A JPH03250794A JP H03250794 A JPH03250794 A JP H03250794A JP 2048430 A JP2048430 A JP 2048430A JP 4843090 A JP4843090 A JP 4843090A JP H03250794 A JPH03250794 A JP H03250794A
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-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
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- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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- 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、半導体装置に関する。
さらに詳しくは、半導体装置の放熱構造の改良に関する
。
。
［従来の技術］
最近、ディスクトップ形、ラップトツブ形のパーソナル
コンピュータ等での高速高集積化が著しく、その結果大
型コンピュータ並に発熱量が増大してきていることから
、小型、低コストに製造、実装可能な放熱構造の開発要
求があるという技術的背景が存在している。
コンピュータ等での高速高集積化が著しく、その結果大
型コンピュータ並に発熱量が増大してきていることから
、小型、低コストに製造、実装可能な放熱構造の開発要
求があるという技術的背景が存在している。
従来、このような技術的背景の下において、半導体装置
の放熱構造としては、例えば、＾、に、Ｍａｌｈｏｔｒ
ａ、 Ｇ、Ｅ、Ｌｅｉｎｂａｃｈ、 １１．５ｔｒａ
ｖ、 Ｇ、Ｒ，Ｗａｇｎ！ｒｒＦｉｎＮ＋ａｔｅ：Ａ
Ｎｅｗ Ｃｏｎｃｅｐｔ ｉｎ ＶＬＳＩ Ｐａｃｋ
ｇｉｎｇＨｅｖｉｅｌｔ−Ｐａｃｋａ＋ｄ Ｊｏｕｎａ
ｌＪ Ｖｏｔ、３４． Ｎｏ、８． Ｐ３〜Ｐ６゜
Ｐ２４〜Ｐ２６に記載のものが知られている。
の放熱構造としては、例えば、＾、に、Ｍａｌｈｏｔｒ
ａ、 Ｇ、Ｅ、Ｌｅｉｎｂａｃｈ、 １１．５ｔｒａ
ｖ、 Ｇ、Ｒ，Ｗａｇｎ！ｒｒＦｉｎＮ＋ａｔｅ：Ａ
Ｎｅｗ Ｃｏｎｃｅｐｔ ｉｎ ＶＬＳＩ Ｐａｃｋ
ｇｉｎｇＨｅｖｉｅｌｔ−Ｐａｃｋａ＋ｄ Ｊｏｕｎａ
ｌＪ Ｖｏｔ、３４． Ｎｏ、８． Ｐ３〜Ｐ６゜
Ｐ２４〜Ｐ２６に記載のものが知られている。
この従来の半導体装置の放熱構造は、配線基板内に銅板
の芯材を入れて、熱を配線基板全体に均−に分散させ、
配線基板の表裏で効率的に空気冷却を行なわせようとす
るものである。
の芯材を入れて、熱を配線基板全体に均−に分散させ、
配線基板の表裏で効率的に空気冷却を行なわせようとす
るものである。
［発明が解決しようとする課題］
前述の従来の半導体装置の放熱構造では、配線基板とい
う限定された面積内での冷却であることから、充分な冷
却効果を得ることができないという問題点を有している
。
う限定された面積内での冷却であることから、充分な冷
却効果を得ることができないという問題点を有している
。
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので
、小型、低コストに製造、実装可能で冷却性能の良好な
放熱構造を備えた半導体装置を提供することを課題とす
る。
、小型、低コストに製造、実装可能で冷却性能の良好な
放熱構造を備えた半導体装置を提供することを課題とす
る。
［課題を解決するための手段］
前述の課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は
、次のような手段を採用する。
、次のような手段を採用する。
即ち、請求項１では、熱伝導性の良好な金属材で形成さ
れた放熱板の片面に配線基板が取付けられ他面に半導体
が取付けられ、放熱板は配線基板、半導体の導通のため
に穿孔された孔と配線基板の外部接続部以外の外側に延
長され外部部材に当接取付けされる取付は部とを有して
なる。
れた放熱板の片面に配線基板が取付けられ他面に半導体
が取付けられ、放熱板は配線基板、半導体の導通のため
に穿孔された孔と配線基板の外部接続部以外の外側に延
長され外部部材に当接取付けされる取付は部とを有して
なる。
また、請求項２では、配線基板内に熱伝導性の良好な金
属材で形成された放熱板が埋込まれ、半導体は配線基板
の少なくとも片面に一部を除去して放熱板が露出された
キャビティ部に取付けられ、放熱板は配線基板の外部接
続部以外の外側に延長され外部部材に当接取付けされる
取付は部を有してなる。
属材で形成された放熱板が埋込まれ、半導体は配線基板
の少なくとも片面に一部を除去して放熱板が露出された
キャビティ部に取付けられ、放熱板は配線基板の外部接
続部以外の外側に延長され外部部材に当接取付けされる
取付は部を有してなる。
［作 用］
前述の手段によると、単に放熱板の配設面積を拡大した
小型、簡素な構造であり、放熱板に伝達した熱が放熱板
を介して外部部材に伝達除去されると共に、外部部材に
まで配設される広面積の放熱板から有効に空気で冷却さ
れることから、小型、低コストに製造、実装可能で冷却
性能の良好な放熱構造を備えた半導体装置を提供すると
いう課題が解決される。
小型、簡素な構造であり、放熱板に伝達した熱が放熱板
を介して外部部材に伝達除去されると共に、外部部材に
まで配設される広面積の放熱板から有効に空気で冷却さ
れることから、小型、低コストに製造、実装可能で冷却
性能の良好な放熱構造を備えた半導体装置を提供すると
いう課題が解決される。
［実施例コ
以下、本発明に係る半導体装置の実施例を図面に基いて
説明する。
説明する。
第１図〜第３図は、本発明に係る半導体装置の第１実施
例を示すもので、請求項１に対応するものである。
例を示すもので、請求項１に対応するものである。
この実施例では、放熱板１の片面に配線基板２が取付け
られ他面に半導体３が取付けられたものが示されている
。
られ他面に半導体３が取付けられたものが示されている
。
放熱板１は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム
合金、フレキシブル板状ヒートパイプ等の熱伝導性の良
好な金属材で平板形に形成されており、可撓性または湾
曲加工可能な材質特性を有している。この放熱板１には
、配線基板２、半導体３導通のために両面１１．１２に
貫通する多数の孔１３と、放熱板１を他部材等に支持取
付けするための取付は孔１４とが穿孔されている。
合金、フレキシブル板状ヒートパイプ等の熱伝導性の良
好な金属材で平板形に形成されており、可撓性または湾
曲加工可能な材質特性を有している。この放熱板１には
、配線基板２、半導体３導通のために両面１１．１２に
貫通する多数の孔１３と、放熱板１を他部材等に支持取
付けするための取付は孔１４とが穿孔されている。
配線基板２は、多層構造のプリント配線基板からなるも
ので、ガラス、石英ガラス、アラミツド繊維（アラミツ
ド布）、強化エポキシ、変性エポキシ、トリアジン、マ
レイミド、ビスマレイミド−トリアジン、エポキシ、弗
素樹脂等の素材を基材２１としている。この基材２１に
は箔エツジング、メツキ等により銅配線２２が多層に配
設され、各銅配線２２はスルーホール２３、ピアホール
（図示せず）で導通されている。また、この配線基板２
の半導体３との導通面側には、はんだメツキ、はんだペ
ーストのボッティングがなされた端子２６が形成されて
いる。さらに、この配線基板２の両面には、ソルダマス
クレジスト２４が被覆保護されている。
ので、ガラス、石英ガラス、アラミツド繊維（アラミツ
ド布）、強化エポキシ、変性エポキシ、トリアジン、マ
レイミド、ビスマレイミド−トリアジン、エポキシ、弗
素樹脂等の素材を基材２１としている。この基材２１に
は箔エツジング、メツキ等により銅配線２２が多層に配
設され、各銅配線２２はスルーホール２３、ピアホール
（図示せず）で導通されている。また、この配線基板２
の半導体３との導通面側には、はんだメツキ、はんだペ
ーストのボッティングがなされた端子２６が形成されて
いる。さらに、この配線基板２の両面には、ソルダマス
クレジスト２４が被覆保護されている。
この配線基板２は、エポキシ系、シリコン変性エポキシ
、シリコンゴム系等の接着材４で放熱板１の片面１１に
接着取付けされている。この接着取付けの位置合せ構造
は、第１図（ａ）に示すように、配線基板２の外部接続
部２７には放熱板１が接着せず、配線基板２の外部接続
部２７以外では放熱板１が外側に延長されている。なお
、この配線基板２と放熱板１との熱膨張の応力整合を図
るためには、接着材４をシリコンゴム系として応力緩和
機能を奏させるのが好ましいが、前記スルーホール２３
内に接着材４を流込ませることも効果的である。また、
放熱板１の孔１３もある程度の応力吸収機能を有する。
、シリコンゴム系等の接着材４で放熱板１の片面１１に
接着取付けされている。この接着取付けの位置合せ構造
は、第１図（ａ）に示すように、配線基板２の外部接続
部２７には放熱板１が接着せず、配線基板２の外部接続
部２７以外では放熱板１が外側に延長されている。なお
、この配線基板２と放熱板１との熱膨張の応力整合を図
るためには、接着材４をシリコンゴム系として応力緩和
機能を奏させるのが好ましいが、前記スルーホール２３
内に接着材４を流込ませることも効果的である。また、
放熱板１の孔１３もある程度の応力吸収機能を有する。
このように配線基板２が取付けられた前記放熱板１は、
配線基板２からの延長部分が他部材への取付は部分１５
となる。
配線基板２からの延長部分が他部材への取付は部分１５
となる。
半導体３は、ＬＳＩが示されており、チップ３１が薄性
の放熱材３２に接着材３３で接着取付けされて搭載され
、リード３４がチップ３１にボンディングワイヤ３５で
接続している構造からなる。この半導体３は、放熱材３
２のチップ３１搭載面の反対側面を残して全体がモール
ド材３６で一体化されている。なお、前記リード３４は
、鉄−ニッケル合金、銅、銅合金等からなるが、ＴＡＢ
も使用することが可能である。
の放熱材３２に接着材３３で接着取付けされて搭載され
、リード３４がチップ３１にボンディングワイヤ３５で
接続している構造からなる。この半導体３は、放熱材３
２のチップ３１搭載面の反対側面を残して全体がモール
ド材３６で一体化されている。なお、前記リード３４は
、鉄−ニッケル合金、銅、銅合金等からなるが、ＴＡＢ
も使用することが可能である。
この半導体３は、エポキシ系等の接着材５で放熱板１の
他面１２に接着取付けされている。なお、放熱板１に取
付けられた半導体３は、そのリード３４が放熱板１の孔
１３を通過して配線基板２の端子２６に当接しており、
リフロー加熱等により端子２６のボッティングを溶融し
て接続することになる。
他面１２に接着取付けされている。なお、放熱板１に取
付けられた半導体３は、そのリード３４が放熱板１の孔
１３を通過して配線基板２の端子２６に当接しており、
リフロー加熱等により端子２６のボッティングを溶融し
て接続することになる。
このような実施例は、第１図（ｂ）に示すように、放熱
板１については、取付は部１５が湾曲され機器ケース等
の他部材の外部部材６に取付孔１４を利用してボルト６
で締付けられて取付けされ、配線基板２については、外
部接続部２７にエツジコネクタ７を実装し親基板８に接
続取付けされている。
板１については、取付は部１５が湾曲され機器ケース等
の他部材の外部部材６に取付孔１４を利用してボルト６
で締付けられて取付けされ、配線基板２については、外
部接続部２７にエツジコネクタ７を実装し親基板８に接
続取付けされている。
このような実施例によると、基本的には単に放熱板１の
配設面積を拡大した構造であるため、配線基板２、半導
体３の実装配置等に大巾な設計仕様の変更を伴なうこと
もなく、小型、簡素に製造、実装が可能である。また、
配線基板２、半導体３で発熱した熱は、放熱板１に伝達
して放熱板１を介して外部部材６に伝達除去されると共
に、外部部材６にまで配設される広面積の放熱板１から
有効に空気で冷却されることになる。さらに、種々の要
因により生ずる熱的、機械的な膨張、変形応力は、放熱
板１の取付は部の湾曲で吸収解消されることになる。
配設面積を拡大した構造であるため、配線基板２、半導
体３の実装配置等に大巾な設計仕様の変更を伴なうこと
もなく、小型、簡素に製造、実装が可能である。また、
配線基板２、半導体３で発熱した熱は、放熱板１に伝達
して放熱板１を介して外部部材６に伝達除去されると共
に、外部部材６にまで配設される広面積の放熱板１から
有効に空気で冷却されることになる。さらに、種々の要
因により生ずる熱的、機械的な膨張、変形応力は、放熱
板１の取付は部の湾曲で吸収解消されることになる。
第４図は、本発明に係る半導体装置の第２実施例を示す
もので、請求項２に対応するものである。
もので、請求項２に対応するものである。
この実施例では、前述の第１実施例の放熱板１を配線基
板２内に埋込み、配線基板２の片面に一部を除去して放
熱板１が露出されたキャビティ部２８に半導体３が取付
けられている。なお、配線基板２のスルーホール２３は
、放熱板１に穿孔したスルーホール２３よりも大径の逃
孔１６で短絡が防止されている。
板２内に埋込み、配線基板２の片面に一部を除去して放
熱板１が露出されたキャビティ部２８に半導体３が取付
けられている。なお、配線基板２のスルーホール２３は
、放熱板１に穿孔したスルーホール２３よりも大径の逃
孔１６で短絡が防止されている。
このような実施例によると、第１実施例と同様の作用効
果を奏する外に、放熱板１、配線基板２間の接着材４が
不要になり応力不整合の要因が削減されること、配線基
板２の外部接続部２７の内部にまで放熱板１を配設する
ことができて放熱性能がさらに向上すること、放熱板１
を配線基板２が挾んでいるため応力不整合による反り変
形が防止されることの利点がある。
果を奏する外に、放熱板１、配線基板２間の接着材４が
不要になり応力不整合の要因が削減されること、配線基
板２の外部接続部２７の内部にまで放熱板１を配設する
ことができて放熱性能がさらに向上すること、放熱板１
を配線基板２が挾んでいるため応力不整合による反り変
形が防止されることの利点がある。
なお、配線基板２の他面側にも半導体３を取付けること
も可能である。
も可能である。
以上、図示した実施例の外に、半導体３を裸チップ等他
の半導体素子、半導体部品である実施例とすることも可
能である。
の半導体素子、半導体部品である実施例とすることも可
能である。
［発明の効果コ
以上のように本発明に係る半導体装置は、単に放熱板の
配設面積を拡大した小型、簡素な構造であり、その放熱
板によって熱が外部部材に伝達除去されたり有効に空気
で冷却されることから、小型、低コストに製造、実装可
能で冷却性能の良好である効果がある。また、この効果
により、配線基板２、半導体３の実装配置等に大巾な設
計仕様の変更を伴なうことな〈実施することができる効
果が生ずる。
配設面積を拡大した小型、簡素な構造であり、その放熱
板によって熱が外部部材に伝達除去されたり有効に空気
で冷却されることから、小型、低コストに製造、実装可
能で冷却性能の良好である効果がある。また、この効果
により、配線基板２、半導体３の実装配置等に大巾な設
計仕様の変更を伴なうことな〈実施することができる効
果が生ずる。
第１−図（ａ）は本発明に係る半導体装置の第１実施例
を示す正面断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ、 ）の
接続取付は状態図、第２図は第１図の要部拡大断面図、
第３図は第１図（ａ）の平面図、第４図は本発明に係る
半導体装置の第２実施例を示す正面断面図である。 １・・・放熱板 ２・・・配線基板３・・・
半導体 １３・・・孔１５・・・取付は部
２７・・・外部接続部２８・・・キャビティ部 第 １ 図 第 図 第 図 笛 図
を示す正面断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ、 ）の
接続取付は状態図、第２図は第１図の要部拡大断面図、
第３図は第１図（ａ）の平面図、第４図は本発明に係る
半導体装置の第２実施例を示す正面断面図である。 １・・・放熱板 ２・・・配線基板３・・・
半導体 １３・・・孔１５・・・取付は部
２７・・・外部接続部２８・・・キャビティ部 第 １ 図 第 図 第 図 笛 図
Claims (2)
- １．熱伝導性の良好な金属材で形成された放熱板の片面
に配線基板が取付けられ他面に半導体が取付けられ、放
熱板は配線基板、半導体の導通のために穿孔された孔と
配線基板の外部接続部以外の外側に延長され外部部材に
当接取付けされる取付け部とを有してなる半導体装置。 - ２．配線基板内に熱伝導性の良好な金属材で形成された
放熱板が埋込まれ、半導体は配線基板の少なくとも片面
に一部を除去して放熱板が露出されたキャビティ部に取
付けられ、放熱板は配線基板の外部接続部以外の外側に
延長され外部部材に当接取付けされる取付け部を有して
なる半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048430A JPH03250794A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048430A JPH03250794A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250794A true JPH03250794A (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=12803134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048430A Pending JPH03250794A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03250794A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999051073A1 (fr) * | 1998-04-01 | 1999-10-07 | Omron Corporation | Dispositif electronique, dispositif panneau et rail de support |
| JP2008053708A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Dongbu Hitek Co Ltd | 半導体素子及びその製造方法 |
| WO2019117107A1 (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| DE112018002707B4 (de) | 2017-05-26 | 2022-05-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleiterbauelement |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048430A patent/JPH03250794A/ja active Pending
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| CN111433909A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-07-17 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置 |
| US11658089B2 (en) | 2017-12-14 | 2023-05-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
| CN111433909B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-08-11 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置 |
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