JPH0412556A - 半導体装置の放熱構造 - Google Patents
半導体装置の放熱構造Info
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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、半導体装置の放熱構造に係り、特に高速、高
周波半導体装置の放熱性を向上させる技術に関する。
周波半導体装置の放熱性を向上させる技術に関する。
(従来の技術)
従来、このような分野の技術としては、例えば特開昭6
1−29162号、実開平1−73996号に示すよう
なものがあった。
1−29162号、実開平1−73996号に示すよう
なものがあった。
第2図はかかる従来の半導体装置の断面図である。
この図に示すように、基板lがエポキシ樹脂等の樹脂で
形成されている、所謂ビングリッドアレイ型であって、
該基板lの上面周囲にはアルミニウム製の枠体であるダ
ム2がシリコーン系接着剤3で取り付けられ、該ダム2
の上面にはアルミニウム製のキャンプ4がシリコーン系
接着剤3aで取り付けられ、パッケージ内部を封止する
ようにしている。
形成されている、所謂ビングリッドアレイ型であって、
該基板lの上面周囲にはアルミニウム製の枠体であるダ
ム2がシリコーン系接着剤3で取り付けられ、該ダム2
の上面にはアルミニウム製のキャンプ4がシリコーン系
接着剤3aで取り付けられ、パッケージ内部を封止する
ようにしている。
また、前記基板1上面のほぼ中央部にシリコンからなる
ペレット5が銀ペースト6に接合され、該ペレット5は
その電極部と該基板1上面に形成されているメタライズ
7とを金等のワイヤ8で電気的に接続され、ピン9を介
して外部へ導出されている。また、基板1上に取り付け
られているペレット5の全体を熱伝導性の材料であるシ
リコ−ンゲルlOで覆うと同時に、該ペレット5の上面
とキャップ4裏面との間にシリコーンゲル10を充填せ
しめ、該シリコーンゲル10が基板1上面とキャップ4
裏面との両者に接触する状態で成形されている。
ペレット5が銀ペースト6に接合され、該ペレット5は
その電極部と該基板1上面に形成されているメタライズ
7とを金等のワイヤ8で電気的に接続され、ピン9を介
して外部へ導出されている。また、基板1上に取り付け
られているペレット5の全体を熱伝導性の材料であるシ
リコ−ンゲルlOで覆うと同時に、該ペレット5の上面
とキャップ4裏面との間にシリコーンゲル10を充填せ
しめ、該シリコーンゲル10が基板1上面とキャップ4
裏面との両者に接触する状態で成形されている。
第3図は従来の他の半導体装置の断面図である。
この図に示すように、シリコルからなるマザーチップ1
1が銀ペースト6で基板lの上面に取り付けられ、該マ
ザ−チップ11上面には、ペレット5がバンプ電極12
を介してフェースダウンボンディングされ、かつ、該マ
ザ−チップ11上面周囲に形成されている電極とメタラ
イズ7とがワイヤ8で電気的に接続されている。更に、
前記従来例と同様にペレット5上面とキャップ4裏面と
の間にシリコーンゲル10を充填せしめると共にペレッ
ト裏面と取付基板であるマザ−チップ11上面との間隙
にもシリコーンゲル10を充填せしめたものである。
1が銀ペースト6で基板lの上面に取り付けられ、該マ
ザ−チップ11上面には、ペレット5がバンプ電極12
を介してフェースダウンボンディングされ、かつ、該マ
ザ−チップ11上面周囲に形成されている電極とメタラ
イズ7とがワイヤ8で電気的に接続されている。更に、
前記従来例と同様にペレット5上面とキャップ4裏面と
の間にシリコーンゲル10を充填せしめると共にペレッ
ト裏面と取付基板であるマザ−チップ11上面との間隙
にもシリコーンゲル10を充填せしめたものである。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、熱伝導性材料としてシリコーンゲルを半
導体素子表面上に充填、コーティングし、封止部材と前
記シリコーンゲルとを接触させて、半導体素子から発熱
する熱を伝導し、封止部材から外気にて放熱冷却してい
たが、シリコーンゲルを介しての熱伝導では、放熱性に
おいて半導体素子に直接金属を接触させた場合に比較し
て不満足な伝導、放熱であった。ところが、半導体素子
に直接、金属を接触させるには実装上の問題があるため
、不満足ではあるが、シリコーンゲルを介しての伝導、
冷却技術を採用していた。また、シリコーンにフィラー
としてアルミナ、シリコンカーバイト等を含有させて放
熱を行うことも考えられるが、個々の粒子間にはシリコ
ーンが介在するので、やはり、大幅な放熱性の向上は期
待できなかった。
導体素子表面上に充填、コーティングし、封止部材と前
記シリコーンゲルとを接触させて、半導体素子から発熱
する熱を伝導し、封止部材から外気にて放熱冷却してい
たが、シリコーンゲルを介しての熱伝導では、放熱性に
おいて半導体素子に直接金属を接触させた場合に比較し
て不満足な伝導、放熱であった。ところが、半導体素子
に直接、金属を接触させるには実装上の問題があるため
、不満足ではあるが、シリコーンゲルを介しての伝導、
冷却技術を採用していた。また、シリコーンにフィラー
としてアルミナ、シリコンカーバイト等を含有させて放
熱を行うことも考えられるが、個々の粒子間にはシリコ
ーンが介在するので、やはり、大幅な放熱性の向上は期
待できなかった。
本発明は、上記問題点を除去し、より効果的な放熱を行
うために、パッケージの機能部品の存在しない半導体素
子周囲部に金属突起を突出させた封止構成となし、外部
へ効率よく放熱し得る半導体装置の放熱構造を提供する
ことを目的とする。
うために、パッケージの機能部品の存在しない半導体素
子周囲部に金属突起を突出させた封止構成となし、外部
へ効率よく放熱し得る半導体装置の放熱構造を提供する
ことを目的とする。
(UINを解決するための手段)
本発明は、上記目的を達成するために、半導体素子を搭
載したパッケージの放熱構造において、キャンプに設け
られる金属突起をパッケージの機能部品の存在しない半
導体素子周辺に突出させ、封止するようにしたものであ
る。
載したパッケージの放熱構造において、キャンプに設け
られる金属突起をパッケージの機能部品の存在しない半
導体素子周辺に突出させ、封止するようにしたものであ
る。
(作用)
本発明によれば、上記したように、キャップに設けられ
る金属突起をパッケージの機能部品の存在しない半導体
素子周辺に突出させた状態で封止するようにしたので、
半導体素子から発生する熱は金属突起を介して、外部に
効率よく伝導されて、放熱される。
る金属突起をパッケージの機能部品の存在しない半導体
素子周辺に突出させた状態で封止するようにしたので、
半導体素子から発生する熱は金属突起を介して、外部に
効率よく伝導されて、放熱される。
(実施例)
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明の実施例を示す半導体装置の放熱構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
この図において、21は基板、22は樹脂ペースト、2
3は半導体素子、24は金属細線、25はシール枠、2
6は封止樹脂、27は封止キャップ、2日はシール、2
9は放熱フィン、30はリードである。
3は半導体素子、24は金属細線、25はシール枠、2
6は封止樹脂、27は封止キャップ、2日はシール、2
9は放熱フィン、30はリードである。
この図に示すパッケージ(PGA)は、ブラスチンク又
はセラミック等の種々の材質からなる基板21の主表面
にプリント配線技術、又はセラミック焼成技術等によっ
て配線が形成される。また、図示していないが、半導体
素子搭載部に樹脂ペースト22又は、Au−5i、 A
u−5n等の金属によって半導体素子23を固着搭載し
、金属細線24にて、電気的に配線接続する。その後、
シール枠25を取り付けて、封止樹脂26を充填シール
する。封止樹脂は一般的に熱的、化学的、価格的、信転
性において安定なシリコーン樹脂(ゲル)が−船釣に用
いられるが、シリコーン樹脂にかえて、エポキシ樹脂を
用いるようにしてもよい。
はセラミック等の種々の材質からなる基板21の主表面
にプリント配線技術、又はセラミック焼成技術等によっ
て配線が形成される。また、図示していないが、半導体
素子搭載部に樹脂ペースト22又は、Au−5i、 A
u−5n等の金属によって半導体素子23を固着搭載し
、金属細線24にて、電気的に配線接続する。その後、
シール枠25を取り付けて、封止樹脂26を充填シール
する。封止樹脂は一般的に熱的、化学的、価格的、信転
性において安定なシリコーン樹脂(ゲル)が−船釣に用
いられるが、シリコーン樹脂にかえて、エポキシ樹脂を
用いるようにしてもよい。
半導体素子23を外部雰囲気及び機械的外力から保護す
る封止キャンプ27は、金属性、又は樹脂性、又その他
の材料によって表面処理を施しておいてもよい、封止キ
ャップ27の取付は、樹脂、金属の溶融、溶着等により
行い、シール28を行う。
る封止キャンプ27は、金属性、又は樹脂性、又その他
の材料によって表面処理を施しておいてもよい、封止キ
ャップ27の取付は、樹脂、金属の溶融、溶着等により
行い、シール28を行う。
次に、本発明の主要部の構成について説明をすここで、
封止キャップ27には予め、複数本の放熱フィン29を
取り付け、それらの放熱フィン29を半導体素子23の
周辺に突出させ、半導体素子23から生じる熱をこの放
熱フィン29を介して放熱する。
封止キャップ27には予め、複数本の放熱フィン29を
取り付け、それらの放熱フィン29を半導体素子23の
周辺に突出させ、半導体素子23から生じる熱をこの放
熱フィン29を介して放熱する。
第4図は本発明の第2実施例を示す半導体装置の放熱構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
この実施例においては、放熱フィン31の先端が放物線
を描くように配列している。その他の点は従来と同様の
構成である。
を描くように配列している。その他の点は従来と同様の
構成である。
このように構成することにより、半導体素子23の中央
の加熱され易い箇所には、より接近して放熱フィン31
が配置されるため、効率的な放熱を行うことができる。
の加熱され易い箇所には、より接近して放熱フィン31
が配置されるため、効率的な放熱を行うことができる。
第5図は本発明の第3実施例を示す半導体装置の放熱構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
この実施例においては、半導体素子23の上部に位置す
るように、封止キャップ32の中央には1個の突起状の
太い放熱フィン33を配置するようにしている。
るように、封止キャップ32の中央には1個の突起状の
太い放熱フィン33を配置するようにしている。
第6図は本発明の第4実施例を示す半導体装置の放熱構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
この実施例においては、基板40上に樹脂ペースト41
により半導体素子42を実装し、金属細線43により配
線後、封止キャップ44によりシールする。
により半導体素子42を実装し、金属細線43により配
線後、封止キャップ44によりシールする。
この封止キャップ44の下方には複数本の放熱フィン4
5を植設し、封止キャップ44の上方には大形放熱フィ
ン46を設ける。
5を植設し、封止キャップ44の上方には大形放熱フィ
ン46を設ける。
第7図は本発明の第5実施例を示す半導体装置の放熱構
造の部分断面図である。
造の部分断面図である。
この実施例においては、封止キャップ50に小径孔52
が形成され、そこに放熱フィン51を装着する。
が形成され、そこに放熱フィン51を装着する。
上記したように、放熱フィンは種々の変形を行うことが
でき、放熱の度合いにより適宜選択することができる。
でき、放熱の度合いにより適宜選択することができる。
また、各放熱フィン表面上は絶縁処理を行ってお(と、
放熱フィンが半導体素子や金属細線等に接触した場合に
も絶縁を保つことができ、好適である。
放熱フィンが半導体素子や金属細線等に接触した場合に
も絶縁を保つことができ、好適である。
更に、アルミニュームの放熱フィンヲ用いた場合には、
マルマイト処理等を行ってもよいし、塗膜を形成しても
よいことは言うまでもない。
マルマイト処理等を行ってもよいし、塗膜を形成しても
よいことは言うまでもない。
このようにして、封止キャンプから放熱フィンを半導体
素子の周辺にまで位置させることにより、半導体素子か
らの熱を効率的に放熱フィンに伝導させ、外部に放熱す
ることができるので、放熱性の向上を図ることができる
。
素子の周辺にまで位置させることにより、半導体素子か
らの熱を効率的に放熱フィンに伝導させ、外部に放熱す
ることができるので、放熱性の向上を図ることができる
。
また、放熱フィンの存在により、封止樹脂がゲル状の場
合、耐振性、対円心加速試験性等の向上を図ることがで
きる。更に、ゲルを放熱フィンによって固定する効果が
ある。また、封止樹脂の流動を阻止することができ、金
属細線の断線を防止することができる利点がある。
合、耐振性、対円心加速試験性等の向上を図ることがで
きる。更に、ゲルを放熱フィンによって固定する効果が
ある。また、封止樹脂の流動を阻止することができ、金
属細線の断線を防止することができる利点がある。
なお、第6図に示すように、半導体素子の周囲は必ずし
も封止樹脂で封止しないようにしてもよい。
も封止樹脂で封止しないようにしてもよい。
また、放熱フィンは、丸柱、四角柱、長方形、円錐、角
錐等積々の形状にすることができる。
錐等積々の形状にすることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、半導体
素子搭載周辺に近接して放熱フィンを配置するようにし
たので、放熱効果の向上を図ることができる。また、封
止樹脂がゲル状のシリコーン樹脂の場合、金属細線の断
線の防止を図ることができる。
素子搭載周辺に近接して放熱フィンを配置するようにし
たので、放熱効果の向上を図ることができる。また、封
止樹脂がゲル状のシリコーン樹脂の場合、金属細線の断
線の防止を図ることができる。
第1図は本発明の実施例を示す半導体装置の放熱構造を
示す断面図、第2図は従来の半導体装置の断面図、第3
図は従来の他の半導体装置の断面図、第4図は本発明の
第2実施例を示す半導体装置の放熱構造を示す断面図、
第5図は本発明の第3実施例を示す半導体装置の放熱構
造を示す断面図、第6図は本発明の第4実施例を示す半
導体装置の放熱構造を示す断面図、第7図は本発明の第
5実施例を示す半導体装置の放熱構造の部分断面図であ
る。 21、40・・・基板、22.41・・・樹脂ペースト
、23.42・・・半導体素子、24.43・・・金属
細線、25・・・シール枠、26・・・封止樹脂、27
.32.44.50・・・封止キャップ、28・・・シ
ール、29.31.33.45.46.51・・・放熱
フィン、30・・・リード、52・・・小径孔。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)寿Q+膚イ
本装置−/l正午面図 第2図 第 3図 本ハの手専柔咬良Sの方1較4h表や元す迷が鉛η第1
図 ネzg8θ第2丈兇例の〃」1舞破をホす鱈1図第4図 第5図 第
示す断面図、第2図は従来の半導体装置の断面図、第3
図は従来の他の半導体装置の断面図、第4図は本発明の
第2実施例を示す半導体装置の放熱構造を示す断面図、
第5図は本発明の第3実施例を示す半導体装置の放熱構
造を示す断面図、第6図は本発明の第4実施例を示す半
導体装置の放熱構造を示す断面図、第7図は本発明の第
5実施例を示す半導体装置の放熱構造の部分断面図であ
る。 21、40・・・基板、22.41・・・樹脂ペースト
、23.42・・・半導体素子、24.43・・・金属
細線、25・・・シール枠、26・・・封止樹脂、27
.32.44.50・・・封止キャップ、28・・・シ
ール、29.31.33.45.46.51・・・放熱
フィン、30・・・リード、52・・・小径孔。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)寿Q+膚イ
本装置−/l正午面図 第2図 第 3図 本ハの手専柔咬良Sの方1較4h表や元す迷が鉛η第1
図 ネzg8θ第2丈兇例の〃」1舞破をホす鱈1図第4図 第5図 第
Claims (3)
- (1)半導体素子を搭載したパッケージの放熱構造にお
いて、 キャップに設けられる金属突起をパッケージの機能部品
の存在しない半導体素子周辺に突出させた封止構造を有
する半導体装置の放熱構造。 - (2)前記半導体素子周辺にはゲルを充填してなる請求
項1記載の半導体装置の放熱構造。 - (3)前記金属突起は複数個配置してなる請求項1記載
の半導体装置の放熱構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11512490A JPH0412556A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 半導体装置の放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11512490A JPH0412556A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 半導体装置の放熱構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0412556A true JPH0412556A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14654861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11512490A Pending JPH0412556A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 半導体装置の放熱構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0412556A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003015164A3 (en) * | 2001-05-30 | 2003-12-04 | Ericsson Inc | Damping of high frequency bond wire vibration |
CN102414815A (zh) * | 2009-03-16 | 2012-04-11 | Ati技术无限责任公司 | 具有散热器的多管芯半导体封装 |
US8319108B2 (en) | 2008-08-08 | 2012-11-27 | Panasonic Corporation | Mounting structure and electronic equipment |
JP2017117554A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社小糸製作所 | 光源モジュール、及び、それを用いた灯具 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP11512490A patent/JPH0412556A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003015164A3 (en) * | 2001-05-30 | 2003-12-04 | Ericsson Inc | Damping of high frequency bond wire vibration |
JP2004538640A (ja) * | 2001-05-30 | 2004-12-24 | エリクソン インコーポレイテッド | 高周波ボンドワイヤ振動の減衰 |
US8319108B2 (en) | 2008-08-08 | 2012-11-27 | Panasonic Corporation | Mounting structure and electronic equipment |
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EP2409328A4 (en) * | 2009-03-16 | 2014-01-15 | Ati Technologies Ulc | THERMAL DIFFUSER MULTI-CHIP SEMICONDUCTOR HOUSING |
JP2017117554A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社小糸製作所 | 光源モジュール、及び、それを用いた灯具 |
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