JPH04122053A - 半導体チップの実装方法 - Google Patents

半導体チップの実装方法

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JPH04122053A
JPH04122053A JP2243512A JP24351290A JPH04122053A JP H04122053 A JPH04122053 A JP H04122053A JP 2243512 A JP2243512 A JP 2243512A JP 24351290 A JP24351290 A JP 24351290A JP H04122053 A JPH04122053 A JP H04122053A
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JP
Japan
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chip
circuit board
heat
semiconductor chip
lead
Prior art date
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Pending
Application number
JP2243512A
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English (en)
Inventor
Masaru Matsumoto
優 松本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 各種電子機器の構成に広く使用されるプリント回路基板
の半導体チップ実装方法に関し、ペアチップの冷却性能
が確保されて回路基板への高密度実装を可能とするとと
もに、冷却時に半導体チップの回路部分および回路基板
との接合部を腐食しないように保護することを目的とし
、回路基板と接合するリードを形成した半導体チップの
放熱面に放熱フィン或いは熱伝導用の個片を接合し、当
該半導体チップの各該リードと上記回路基板の電源・信
号配線と接続して、シール手段により上記半導体チップ
の回路部分および前記接合部を覆い、該放熱フィン或い
は前記熱伝導個片を露出させる。
〔産業上の利用分野] 本発明は、各種電子機器の構成に広く使用されるプリン
ト板の半導体チ・ノブ実装方法に関する。
最近、特に大型電算機等のプリント板に実装される半導
体素子は更に高集積化されて発熱量が増大しており、そ
の半導体素子の冷却性能に対する要求も大変厳しいもの
となるとともに、プリント回路基板(以下回路基板と略
称する)への高密度実装に伴ってパッケージ型からチッ
プ本体(以下ヘアチップと略称する)に変化している。
そのため、ペアチップの冷却性能が確保されて回路基板
への高密度実装が可能となるとともに、冷却時にペアチ
ップおよび回路基板との接合部を腐食しないように保護
する新しい半導体チップの実装方法が必要とされている
〔従来の技術〕
従来広く使用されている半導体チップの実装構造は、第
5図(a)に示すようにパッケージ内にヘアチップを内
設して1例えばリード2−1を各側面より突出させたフ
ラットリード型半導体装置2の放熱面2aに、複数枚の
フィンを立設した放熱フィン3を熱伝導の優れた接着剤
42例えばサーマルコンパウンドで接合するとともに、
その半導体装置2を回路基板1に搭載して図示していな
い電源・信号用の回路パターンと上記各リード2−1を
接合している。そして、例えば強制空冷の冷却風を一定
方向に流すこと乙こより発熱した半導体装置2と回路基
板Iを冷却するように構成されている。
また、第5図(b)に示すようCコ実装面側に複数個の
半田ハンプ2゛−1を形成した半導体装置2゛を回路基
板1に実装して、冷却液を一定方向に循環させる冷却モ
ジュール6′の下面より突出させて弾力を有する冷却構
体6゛−1を、実装した前記半導体装置2°の放熱面2
1aに圧接させて冷却するように構成している。
更に、第5図(C)に示すように接続端子面側にTA 
B (Tape Autmated Bonding)
法でリード2−1を形成したヘアチップ2”を回路基板
1に搭載して、その各リード2−1と回路基板1の図示
していない電源・信号用パターンと接合し、一定方向へ
冷却液を循環させるコールドプレート6″に設けた冷却
片6−1をヘアチップ2″の上面に圧接させて冷却する
ように構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明した従来の実装構造で問題となるのは、第5図
(alに示すパッケージ内にペアチップを内設した半導
体装置2に放熱フィン3を接合してその半導体装置2を
回路基板1に実装しているので、半導体装置2自体がパ
ッケージ分だけ実装面積が大きくなって回路基板1への
高密度実装ができない。
また、第5図(blに示す複数個の半田バンブ2’−1
により回路基板1と接合した半導体装置2゛の上面に冷
却モジュール6゛の冷却構体6′−1を圧接させて冷却
しているので、冷却モジュール6゛の構造が複雑となっ
てコストが高騰するとともに回路基板1への高密度実装
ができないという問題が生じている。
更に、第5図(Clに示すように回路基板1に実装され
たヘアチップ2”の上面ムこコールドプレート6”の冷
却片6”〜1を圧接させる構造においては高密度実装が
可能になるが、冷却時においてその湿度によりヘアチッ
プ2”の回路部分および微細なり一ド2−1と回路基板
1との接合部が腐食して接続の信φn性を低下させると
いう問題が生じている。
本発明は上記のような問題点に鑑み、ヘアチップの冷却
性能が確保されて回路基板−・の高密度実装を可能とす
るとともに、冷却時にベアチ・ノブの回路部分および回
路基板との接合部を腐食しないように保護することがで
きる新しい半導体チップの実装方法の提供を目的とする
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、第1図に示すように回路基板1と接合するり
−ド12−1を形成したペアチップ12の放熱面12a
に放熱フィン3或いは熱伝導用の個片を接合し、当該ペ
アチップ12の各該リート’124と上記回路基板1の
電源・信号配線と接続して、シール手段15により上記
ベアチップ12の回路部分および前記接合部を覆って該
放熱フィン3或いは前記熱伝導個片を露出させる。
[作 用〕 本発明では、接合面側に複数本のり一ド12−1を形成
して放熱面12aに放熱フィン3或いは熱伝導用の個片
を接合したベアチップ12を上記回路基板1に実装し、
そのベアチップ12を各該リード12−1部をシール手
段15により覆って上記放熱フィン3或いは前記熱伝導
個片を露出させているから、ヘアチップの冷却性能が確
保されて回路基板への高密度実装が可能となるとともに
、冷却時に回路基板との接合部を腐食しないように保護
することが可能となる。
〔実 施 例] 以下第1図乃至第4図について本発明の詳細な説明する
第1図は本発明の第一実施例による半導体チップの実装
方法を示す工程順模式的断面図、第2図は第二実施例の
実装方法を示す模式的断面図、第3図は半導体チップの
実装構造を示す模式的断面図、第4図は他の実装構造の
模式的断面図を示す。
図中において、第5図と同一部材には同一記号が付しで
あるが、その他の12は高密度実装を行うヘアチップ、
15はベアチップの各リード部を封止するコーティング
剤、25は同じくベアチップをリード部に冠着するキャ
ップである。
本発明の第一実施例による半導体チップの実装方法は、
第1図の工程順模式的断面図に示すように、 (a)は、ベアチップ12の接続端♀面に従来と同様T
AB法で回路基板と接合するり一ド12−1を形成した
状態、 (′b)は、上記ヘアチップ12の放熱面12aに複数
枚のフィンを立設した放熱フィン3を熱伝導の優れた接
着剤41例えばサーマルコンパウンドで接合するか、或
いは前記ベアチップ12の放熱面12aに金メツキを施
してロー付けにより接合した状態、(C)は、放熱フィ
ン3を接合したベアチップ12を回路基板1に搭載して
、当該回路基板1の図示していない電源・信号用の回路
パターンとベアチップ12の上記各リード12−1とを
接合した状態、(d)は、接着性を有する溶剤で電気的
な絶縁性の優れた合成樹脂の粉末をペースト状にしたコ
ーティング剤15により、回路基板1と接合した上記各
リード12−1を封止するようにベアチップ12の周囲
に塗布して、当該コーティング剤15よりそのベアチッ
プ12と接合した放熱フィン3のみを突出させた状態、 のlI[[序により半導体チップを実装する。
また、第二実施例の半導体チップ実装方法としては、第
2図に示すように回路基板1と接合したベアチップ12
の各リード12−1部を覆うことができる形状に9例え
ば金属薄板より成形して、その上面中央部に挿通孔25
−1を設けたキャップ25を回路基板1に実装したヘア
チップ12に冠着して、そのベアチップ12の放熱フィ
ン3をキャップ25の上面より突出させる。そして、こ
の冠着したキャップ25の端縁と回路基板1および、放
熱フィン3と上記挿通孔25−1の端縁を上記回路基板
lと各リード12−1との接合温度より低温のロー付け
、或いは半田付けで密封して回路基板lと接合したり一
ド12−1部を外部と遮蔽する。
上記第一実施例による半導体チップ実装構造は、第3図
(a)に示すように回路基板1に実装した複数個の各ベ
アチップ12の周囲にそれぞれコーティング剤15を塗
布し、高発熱のベアチップ12は接合した放熱フィン3
をコーティング剤15の上面より突出させるとともに、
低発熱のベアチップ12は放熱面に固着した伝熱板12
−2をコーティング剤15より露出させて回路基板1と
接合したり一ド12−1部を外部と遮蔽するように構成
している。
また、第二実施例による半導体チップの実装構造は、第
3図(b)に示すように複数個の挿通孔25−1を設け
たキャップ25を回路基板1に実装した複数個のベアチ
ップ12に冠着して、高発熱のベアチップ12に対して
は接合した放熱フィン3をキャップ25の上面より突出
させ、低発熱のベアチップ12においては放熱面に固着
した伝熱板12−2を挿通孔25−1より露出させる。
そして、この冠着したキヤ、7プ25の端縁と回路基板
1を密封するとともに、高発熱のペアチップ12ではそ
の放熱フィン3と上記挿通孔25−1の端縁を、また低
発熱のヘアチップ12は固着した伝熱板12−2と上記
挿通孔25−1の端縁を同じくロー付は或いは半田付け
により密封している。
更に第4図に示すように一方の面に複数本の接続ビン3
1−1を立設したパッケージ基板31の他方の面に、複
数枚のフィンを有する放熱フィン3を接合したヘアチッ
プ12を搭載して、コーティング剤15によりその各リ
ード12−1を封止するとともに放熱フィン3のみが露
出した安価なパンケージを形成しても良い。
その結果、ヘアチップの高密度実装が可能となって当該
ペアチップの冷却効果が確保できるとともに、回路基板
との接合部が容易に密封されてその腐食を防止すること
ができる。
〔発明の効果] 以上の説明から明らかなように本発明によれば極めて簡
単な方法で、ヘアチップの高密度実装が可能になるとと
もに当該ペアチップの回路部分および回路基板との接合
部が容易に密封されて腐食を防止することができる等の
利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期
待できる半導体チップの実装方法を折倒することができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第一実施例による半導体チップの実装
方法を示す模式的断面図、 第2図は第二実施例の実装方法を示す模式的断面図、 第3図は本実施例による半導体チップの実装構造を示す
模式的断面図、 第4図は他の実装構造を示す模式的断面図、第5図は従
来の半導体チップ実装構造を示す模式的断面図である。 図において、 1は回路基板、 3は放熱フィン、 4は接着剤、 12はヘアチップ、 12aは放熱面、 12−1はリード、 12°−1は半田バンプ、 12−2は伝熱板、 15はコーティング剤、 25はキャップ、 25−1は挿通孔、 31はパッケージ基板、 31−1は接続ビン、 を示す。 第 図 ¥二突X!−伊jt+’!jJt15五をホT撲式′9
り1frt釦■第2図 (b+ **kfPl:z 3+−44千、77− q 5(g
、1ira会末を所式的析面閲 第3図 3〕軛ン1−シyフブ〕・ ン イ色の プざ1に〕武崎IJLを2片°7ノJヒーze
aブytり]第4図 (Q) 従束−瞥導体千77・電装購造羨不7稽式θり斯す磨第
5図(ン偽1)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回路基板(1)と接合するリード(12−1)を
    形成した半導体チップ(12)の放熱面(12a)に放
    熱フイン(3)或いは熱伝導用の個片を接合し、当該半
    導体チップ(12)の各該リード(12−1)と上記回
    路基板(1)の電源・信号配線と接続して、シール手段
    (15)により上記半導体チップ(12)の回路部分お
    よび前記接合部を覆い、該放熱フイン(3)或いは前記
    熱伝導個片を露出させたことを特徴とする半導体チップ
    の実装方法。
  2. (2)上記シール手段に、樹脂粉末と溶剤を混練して形
    成したコーティング剤(15)を使用したことを特徴と
    する請求項1記載の半導体チップの実装方法。
  3. (3)上記シール手段に、上記放熱フイン(3)或いは
    前記熱伝導個片を露出させる孔(25−1)を有するキ
    ャップ(25)を使用したことを特徴とする請求項1記
    載の半導体チップの実装方法。
JP2243512A 1990-09-12 1990-09-12 半導体チップの実装方法 Pending JPH04122053A (ja)

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