JPH04257248A - 混成集積回路装置 - Google Patents
混成集積回路装置Info
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- JPH04257248A JPH04257248A JP3038901A JP3890191A JPH04257248A JP H04257248 A JPH04257248 A JP H04257248A JP 3038901 A JP3038901 A JP 3038901A JP 3890191 A JP3890191 A JP 3890191A JP H04257248 A JPH04257248 A JP H04257248A
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- Japan
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- aln
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- heat sink
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- Pending
Links
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 4
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
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- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 3
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- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 15
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、混成集積回路装置、
特に、放熱を必要とするパワートランジスタチップを備
えた混成集積回路装置の放熱構造に関するものである。
特に、放熱を必要とするパワートランジスタチップを備
えた混成集積回路装置の放熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の混成集積回路装置を示す
断面図である。図において、パワートランジスタチップ
（１）は、銅ヒートシンク（３）上に半田層（２）によ
り搭載されており、銅ヒートシンク（３）は、両面をメ
タライズされたアルミナ絶縁基板（５）上に半田層（４
）によって載置されている。このアルミナ絶縁基板（５
）は、表面をメッキ層（７Ａ）が形成されたＡｌ（アル
ミニウム）ヒートシンク（７）上に半田層（６）により
載置されている。
断面図である。図において、パワートランジスタチップ
（１）は、銅ヒートシンク（３）上に半田層（２）によ
り搭載されており、銅ヒートシンク（３）は、両面をメ
タライズされたアルミナ絶縁基板（５）上に半田層（４
）によって載置されている。このアルミナ絶縁基板（５
）は、表面をメッキ層（７Ａ）が形成されたＡｌ（アル
ミニウム）ヒートシンク（７）上に半田層（６）により
載置されている。
【０００３】従来の混成集積回路装置は上述したように
構成され、パワートランジスタチップ（１）を動作させ
た時に発生する熱は、直下方向に放熱される。１次ヒー
トシンクに当たる銅ヒートシンク（３）は過渡熱による
急激な発熱を押さえる働きをし、アルミナ絶縁基板（５
）は銅ヒートシンク（３）とＡｌヒートシンク（７）と
を電気的に絶縁するためのもので、その板厚は機械的強
度を満足する範囲内で放熱を妨げないようにできるだけ
薄くしている。そして、Ａｌヒートシンク（７）は、定
常的な放熱性を高めるための２次ヒートシンクであり、
アルミナ絶縁基板（５）と半田付を可能とするために、
Ａｌヒートシンク（７）の表面にはメッキが施されメッ
キ層（７Ａ）が形成されている。
構成され、パワートランジスタチップ（１）を動作させ
た時に発生する熱は、直下方向に放熱される。１次ヒー
トシンクに当たる銅ヒートシンク（３）は過渡熱による
急激な発熱を押さえる働きをし、アルミナ絶縁基板（５
）は銅ヒートシンク（３）とＡｌヒートシンク（７）と
を電気的に絶縁するためのもので、その板厚は機械的強
度を満足する範囲内で放熱を妨げないようにできるだけ
薄くしている。そして、Ａｌヒートシンク（７）は、定
常的な放熱性を高めるための２次ヒートシンクであり、
アルミナ絶縁基板（５）と半田付を可能とするために、
Ａｌヒートシンク（７）の表面にはメッキが施されメッ
キ層（７Ａ）が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような混成集
積回路装置では、パワートランジスタチップ（１）がス
イッチング動作をする時に発生する断続的な熱は、パワ
ートランジスタチップ（１）の直下に放出されるが、各
構成部材間には温度差が生じてしまう。この部材間での
温度差及び線膨張係数の差によって生じる熱応力が最も
大きいのは半田層（６）であり、この半田層（６）より
クラックが生じ始める。このクラックによって放熱性が
悪くなるにつれて、半田層（２）へもクラックが進行し
て行く。最終的には、パワートランジスタチップ（１）
が半田層（６）から剥離してしまい、又はパワートラン
ジスタチップ（１）が熱的に破壊されてしまうという問
題点があった。 この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、半田層（６）のクラックを防止し、パワート
ランジスタ部の耐久性を向上させた混成集積回路装置を
得ることを目的とする。
積回路装置では、パワートランジスタチップ（１）がス
イッチング動作をする時に発生する断続的な熱は、パワ
ートランジスタチップ（１）の直下に放出されるが、各
構成部材間には温度差が生じてしまう。この部材間での
温度差及び線膨張係数の差によって生じる熱応力が最も
大きいのは半田層（６）であり、この半田層（６）より
クラックが生じ始める。このクラックによって放熱性が
悪くなるにつれて、半田層（２）へもクラックが進行し
て行く。最終的には、パワートランジスタチップ（１）
が半田層（６）から剥離してしまい、又はパワートラン
ジスタチップ（１）が熱的に破壊されてしまうという問
題点があった。 この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、半田層（６）のクラックを防止し、パワート
ランジスタ部の耐久性を向上させた混成集積回路装置を
得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る混成集積
回路装置は、熱伝導性が良好で絶縁性を有し熱膨張係数
がシリコンに近いという特徴をもつＡｌＮメタライズ基
板で銅ヒートシンク及びアルミナ絶縁基板を置き換え、
さらに、ＡｌヒートシンクとＡｌＮメタライズ基板との
間を樹脂接着したものである。
回路装置は、熱伝導性が良好で絶縁性を有し熱膨張係数
がシリコンに近いという特徴をもつＡｌＮメタライズ基
板で銅ヒートシンク及びアルミナ絶縁基板を置き換え、
さらに、ＡｌヒートシンクとＡｌＮメタライズ基板との
間を樹脂接着したものである。
【０００６】
【作用】この発明においては、ＡｌＮメタライズ基板は
銅ヒートシンクよりもシリコンに熱膨張係数が近くかつ
パワートランジスタチップとも熱膨張係数が近いので、
パワートランジスタチップ下の半田層のクラックは低減
される。また、ＡｌＮメタライズ基板とＡｌヒートシン
ク間は樹脂接着するため、熱応力による剥離を防止でき
る。
銅ヒートシンクよりもシリコンに熱膨張係数が近くかつ
パワートランジスタチップとも熱膨張係数が近いので、
パワートランジスタチップ下の半田層のクラックは低減
される。また、ＡｌＮメタライズ基板とＡｌヒートシン
ク間は樹脂接着するため、熱応力による剥離を防止でき
る。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の一実施例による混成集積
回路装置を示す断面図である。なお、各図中、同一符号
は同一又は相当部分を示している。パワートランジスタ
チップ（１）は、半田層（２）によりＡｌＮ（窒化アル
ミニウム）メタライズ基板（８）に搭載されている。こ
のＡｌＮメタライズ基板（８）は、表面に図示しないメ
タライズを施したＡｌＮ基板である。また、このＡｌＮ
メタライズ基板（８）は、シリコン接着剤（９）により
放熱体であるＡｌヒートシンク（１０）に接着されてい
る。
回路装置を示す断面図である。なお、各図中、同一符号
は同一又は相当部分を示している。パワートランジスタ
チップ（１）は、半田層（２）によりＡｌＮ（窒化アル
ミニウム）メタライズ基板（８）に搭載されている。こ
のＡｌＮメタライズ基板（８）は、表面に図示しないメ
タライズを施したＡｌＮ基板である。また、このＡｌＮ
メタライズ基板（８）は、シリコン接着剤（９）により
放熱体であるＡｌヒートシンク（１０）に接着されてい
る。
【０００８】上述したように構成された混成集積回路装
置においては、ＡｌＮメタライズ基板（８）とＡｌヒー
トシンク（１０）間をシリコン接着剤（９）で接着して
いるため、この間の放熱性が悪くなる。それを補うため
に、パワートランジスタチップ（１）の動作中、ジャン
クション温度を上回らないようにＡｌＮメタライズ基板
（８）の体積を大きくしてその熱容量を大きくし、過渡
熱時間の領域を長く取ることが望ましい。ＡｌＮメタラ
イズ基板（８）は、従来の銅ヒートシンク（３）よりシ
リコンに近い線膨張係数を有しており、かつパワートラ
ンジスタチップ（１）のそれとも近いため、半田層（２
）の熱応力は低減され、クラックの発生もなくなる。さ
らに、ＡｌＮメタライズ基板（８）とＡｌヒートシンク
（１０）とは、シリコン接着剤（９）で貼り付けられて
いるので、熱応力により劣化するといった問題はなくな
る。そして、Ａｌヒートシンク（１０）の表面のメッキ
層が必要なくなるので、Ａｌヒートシンク（１０）のコ
ストダウンになる。
置においては、ＡｌＮメタライズ基板（８）とＡｌヒー
トシンク（１０）間をシリコン接着剤（９）で接着して
いるため、この間の放熱性が悪くなる。それを補うため
に、パワートランジスタチップ（１）の動作中、ジャン
クション温度を上回らないようにＡｌＮメタライズ基板
（８）の体積を大きくしてその熱容量を大きくし、過渡
熱時間の領域を長く取ることが望ましい。ＡｌＮメタラ
イズ基板（８）は、従来の銅ヒートシンク（３）よりシ
リコンに近い線膨張係数を有しており、かつパワートラ
ンジスタチップ（１）のそれとも近いため、半田層（２
）の熱応力は低減され、クラックの発生もなくなる。さ
らに、ＡｌＮメタライズ基板（８）とＡｌヒートシンク
（１０）とは、シリコン接着剤（９）で貼り付けられて
いるので、熱応力により劣化するといった問題はなくな
る。そして、Ａｌヒートシンク（１０）の表面のメッキ
層が必要なくなるので、Ａｌヒートシンク（１０）のコ
ストダウンになる。
【０００９】なお、上述した実施例では、ヒートシンク
としてアルミニウム製のものを使用したが、鉄製のヒー
トシンクであってもよい。
としてアルミニウム製のものを使用したが、鉄製のヒー
トシンクであってもよい。
【００１０】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、パワー
トランジスタチップと、このパワートランジスタチップ
を半田によりその上部に搭載するＡｌＮメタライズ基板
と、放熱体と、この放熱体と上記ＡｌＮメタライズ基板
とを接着する樹脂接着剤とを備えたので、パワートラン
ジスタチップ下の半田層にクラックが発生するのを防止
でき、ＡｌＮメタライズ基板と放熱体との剥離も防止さ
れ、パワートランジスタ部の耐久性が向上し、安価な混
成集積回路装置が得られるという効果を奏する。
トランジスタチップと、このパワートランジスタチップ
を半田によりその上部に搭載するＡｌＮメタライズ基板
と、放熱体と、この放熱体と上記ＡｌＮメタライズ基板
とを接着する樹脂接着剤とを備えたので、パワートラン
ジスタチップ下の半田層にクラックが発生するのを防止
でき、ＡｌＮメタライズ基板と放熱体との剥離も防止さ
れ、パワートランジスタ部の耐久性が向上し、安価な混
成集積回路装置が得られるという効果を奏する。
【図１】この発明の一実施例による混成集積回路装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】従来の混成集積回路装置を示す断面図である。
（１） パワートランジスタチップ（２）
半田層 （８） ＡｌＮメタライズ基板 （９） シリコン接着剤 （１０） Ａｌヒートシンク
半田層 （８） ＡｌＮメタライズ基板 （９） シリコン接着剤 （１０） Ａｌヒートシンク
Claims (1)
- 【請求項１】 パワートランジスタチップと、このパ
ワートランジスタチップを半田によりその上部に搭載す
るＡｌＮメタライズ基板と、放熱体と、この放熱体と上
記ＡｌＮメタライズ基板とを接着する樹脂接着剤とを備
えたことを特徴とする混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038901A JPH04257248A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 混成集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038901A JPH04257248A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 混成集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257248A true JPH04257248A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=12538098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3038901A Pending JPH04257248A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 混成集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04257248A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817253A3 (en) * | 1996-06-28 | 1998-12-23 | International Business Machines Corporation | Attaching heat sinks directly to flip chips and ceramic chip carriers |
| JP2017152630A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 株式会社島津製作所 | レーザ装置 |
| US10746944B2 (en) | 2018-08-24 | 2020-08-18 | Shimadzu Corporation | Laser device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240942A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-02-09 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 電子パツケージ |
| JPH04162756A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3038901A patent/JPH04257248A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240942A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-02-09 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 電子パツケージ |
| JPH04162756A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817253A3 (en) * | 1996-06-28 | 1998-12-23 | International Business Machines Corporation | Attaching heat sinks directly to flip chips and ceramic chip carriers |
| US6069023A (en) * | 1996-06-28 | 2000-05-30 | International Business Machines Corporation | Attaching heat sinks directly to flip chips and ceramic chip carriers |
| KR100268205B1 (ko) * | 1996-06-28 | 2000-10-16 | 포만 제프리 엘 | 칩캐리어모듈및그의제조방법 |
| US6251707B1 (en) | 1996-06-28 | 2001-06-26 | International Business Machines Corporation | Attaching heat sinks directly to flip chips and ceramic chip carriers |
| JP2017152630A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 株式会社島津製作所 | レーザ装置 |
| US10746944B2 (en) | 2018-08-24 | 2020-08-18 | Shimadzu Corporation | Laser device |
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