JPH05160329A - 半導体素子と電極リードの接続構造 - Google Patents
半導体素子と電極リードの接続構造Info
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- JPH05160329A JPH05160329A JP34886291A JP34886291A JPH05160329A JP H05160329 A JPH05160329 A JP H05160329A JP 34886291 A JP34886291 A JP 34886291A JP 34886291 A JP34886291 A JP 34886291A JP H05160329 A JPH05160329 A JP H05160329A
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- JP
- Japan
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- semiconductor element
- electrode lead
- heat sink
- solder
- gold bump
- Prior art date
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
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- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒートシンク１に密着した半導体素子２上に
金バンプ３を形成し、電極リード４に形成される半田メ
ッキ部５と金バンプ３を接続させることにより、電極リ
ード４のインダクタンスを小さくし、半導体素子２の発
熱をヒートシンク１に伝えやすくすることを目的とす
る。 【構成】 ヒートシンク１に密着した半導体素子２上に
形成された金バンプ３と、電極リード４に形成された半
田メッキ部５とを接続する。
金バンプ３を形成し、電極リード４に形成される半田メ
ッキ部５と金バンプ３を接続させることにより、電極リ
ード４のインダクタンスを小さくし、半導体素子２の発
熱をヒートシンク１に伝えやすくすることを目的とす
る。 【構成】 ヒートシンク１に密着した半導体素子２上に
形成された金バンプ３と、電極リード４に形成された半
田メッキ部５とを接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ヒートシンクに接続
される半導体素子を高周波でも使用できるようにする半
導体素子と電極リードの接続構造についてのものであ
る。
される半導体素子を高周波でも使用できるようにする半
導体素子と電極リードの接続構造についてのものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子と電極リードの接続構造につ
いては、ワイヤボンディング法または半田バンプによる
フェイスダウンボンディング法が知られている。
いては、ワイヤボンディング法または半田バンプによる
フェイスダウンボンディング法が知られている。
【０００３】次に、ワイヤボンディング法による半導体
素子の実装構造を図２により説明する。図２の１はヒー
トシンク、２は半導体素子、６はボンディングワイヤで
ある。ヒートシンク１に密着するように半導体素子２を
接続後、半導体素子２の上部にボンディングワイヤ６を
熱圧着で接続する。ボンディングワイヤ６の一端は外部
電極に接続され、ボンディングワイヤ６を通して高周波
電流が半導体素子２に供給される。
素子の実装構造を図２により説明する。図２の１はヒー
トシンク、２は半導体素子、６はボンディングワイヤで
ある。ヒートシンク１に密着するように半導体素子２を
接続後、半導体素子２の上部にボンディングワイヤ６を
熱圧着で接続する。ボンディングワイヤ６の一端は外部
電極に接続され、ボンディングワイヤ６を通して高周波
電流が半導体素子２に供給される。
【０００４】次に、フェイスダウンボンディング法によ
る半導体素子の実装構造を図３により説明する。図３の
７Ａと７Ｂは半田バンプ、８Ａと８Ｂはヒートシンク１
の上に形成される電極パターンであり、その他は図２と
同じものである。電極パターン８Ａ・８Ｂの上に半田バ
ンプ７Ａ・７Ｂを形成し、半導体素子２を載せた後、全
体を半田の融点以上の温度に加熱することによって、半
導体素子２をヒートシンク１に接続する。
る半導体素子の実装構造を図３により説明する。図３の
７Ａと７Ｂは半田バンプ、８Ａと８Ｂはヒートシンク１
の上に形成される電極パターンであり、その他は図２と
同じものである。電極パターン８Ａ・８Ｂの上に半田バ
ンプ７Ａ・７Ｂを形成し、半導体素子２を載せた後、全
体を半田の融点以上の温度に加熱することによって、半
導体素子２をヒートシンク１に接続する。
【０００５】図３では、絶縁性のヒートシンク１上の電
極パターン８Ａから半田バンプ７Ａ、半導体素子２、半
田バンプ７Ｂ、電極パターン８Ｂの経路で高周波電流が
供給される。
極パターン８Ａから半田バンプ７Ａ、半導体素子２、半
田バンプ７Ｂ、電極パターン８Ｂの経路で高周波電流が
供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２のボンディングワ
イヤ６の直径は25μｍ程度であり、長さ１ｍｍ当たりの
インダクタンスが約１ｎＨなので、高周波電流を効率よ
く半導体素子２に流すことができない。インダクタンス
を小さくするためには、ボンディングワイヤ６を短くす
るか太くすればよいが、半導体素子２の構造上長さ0.5m
m 以下は困難であり、直径50μｍ以上のボンディングワ
イヤ６の熱圧着は過剰な応力が半導体素子２に加わり、
半導体素子２を破壊することがある。
イヤ６の直径は25μｍ程度であり、長さ１ｍｍ当たりの
インダクタンスが約１ｎＨなので、高周波電流を効率よ
く半導体素子２に流すことができない。インダクタンス
を小さくするためには、ボンディングワイヤ６を短くす
るか太くすればよいが、半導体素子２の構造上長さ0.5m
m 以下は困難であり、直径50μｍ以上のボンディングワ
イヤ６の熱圧着は過剰な応力が半導体素子２に加わり、
半導体素子２を破壊することがある。
【０００７】図３では、電流経路が短く、インダクタン
スが小さいので、高周波電流が効率よく流れるが、半導
体素子２とヒートシンク１の間に隙間ができるので、半
導体素子２の発熱がヒートシンク１に伝わりにくくな
り、半導体素子２の温度が高くなる。この発明は、ヒー
トシンク１に密着した半導体素子２上に金バンプを形成
し、電極リードに形成される半田メッキ部と金バンプを
接続させることにより、電極リードのインダクタンスを
小さくし、半導体素子２の発熱をヒートシンク１に伝え
やすくすることを目的とする。
スが小さいので、高周波電流が効率よく流れるが、半導
体素子２とヒートシンク１の間に隙間ができるので、半
導体素子２の発熱がヒートシンク１に伝わりにくくな
り、半導体素子２の温度が高くなる。この発明は、ヒー
トシンク１に密着した半導体素子２上に金バンプを形成
し、電極リードに形成される半田メッキ部と金バンプを
接続させることにより、電極リードのインダクタンスを
小さくし、半導体素子２の発熱をヒートシンク１に伝え
やすくすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、ヒートシンク１に密着した半導体素
子２上に形成された金バンプ３と、電極リード４に形成
された半田メッキ部５とを接続する。
め、この発明では、ヒートシンク１に密着した半導体素
子２上に形成された金バンプ３と、電極リード４に形成
された半田メッキ部５とを接続する。
【０００９】
【作用】次に、この発明による半導体素子と電極リード
の接続構造を図１により説明する。図１の３は金バン
プ、４は電極リード、５は電極リード４に部分的に形成
された半田メッキ部であり、その他は図２と同じもので
ある。最初にヒートシンク１の上に金錫、錫鉛等の半田
を用いて半導体素子２を固定する。次に半導体素子２の
上に金バンプ３を形成するが、通常のボールワイヤボン
ディングでワイヤを張った後、金バンプ３の直上で引き
ちぎることで簡単に形成することができる。
の接続構造を図１により説明する。図１の３は金バン
プ、４は電極リード、５は電極リード４に部分的に形成
された半田メッキ部であり、その他は図２と同じもので
ある。最初にヒートシンク１の上に金錫、錫鉛等の半田
を用いて半導体素子２を固定する。次に半導体素子２の
上に金バンプ３を形成するが、通常のボールワイヤボン
ディングでワイヤを張った後、金バンプ３の直上で引き
ちぎることで簡単に形成することができる。
【００１０】直径25μｍのワイヤを用いた場合は直径50
から 100μｍ、高さ80μｍ程度となる。電極リード４は
厚さ25μｍ、幅 250μｍ程度のもので、一部に低融点の
半田メッキ部５を形成し、この部分を金バンプ３に接触
させた状態で半田メッキ部５が融点に達する温度まで加
熱、冷却することで実装が完了する。
から 100μｍ、高さ80μｍ程度となる。電極リード４は
厚さ25μｍ、幅 250μｍ程度のもので、一部に低融点の
半田メッキ部５を形成し、この部分を金バンプ３に接触
させた状態で半田メッキ部５が融点に達する温度まで加
熱、冷却することで実装が完了する。
【００１１】図２のボンディングワイヤ６が直径25μｍ
程度であるのに比べ、図１の電極リード４は断面積が約
10倍になるので、インダクタンスは約１／１０になり、
半導体素子２に効率よく高周波電流を流すことができ
る。電極リード４と半導体素子２は金バンプ３で接続さ
れるので、熱圧着で接続した場合に比べ、半導体素子２
が破壊しにくくなる。
程度であるのに比べ、図１の電極リード４は断面積が約
10倍になるので、インダクタンスは約１／１０になり、
半導体素子２に効率よく高周波電流を流すことができ
る。電極リード４と半導体素子２は金バンプ３で接続さ
れるので、熱圧着で接続した場合に比べ、半導体素子２
が破壊しにくくなる。
【００１２】半導体素子２はヒートシンク１に密着して
いるので、半導体素子２による発熱は効率よくヒートシ
ンク１に伝わり、半導体素子２の温度上昇を抑えること
ができる。
いるので、半導体素子２による発熱は効率よくヒートシ
ンク１に伝わり、半導体素子２の温度上昇を抑えること
ができる。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、断面積の大きな電極
リードを使用することができるので、インダクタンスを
小さくすることができ、熱圧着ではなく半田を用いて接
合するので、半導体素子の劣化が少なくなる。また、半
導体素子とヒートシンクを密着させることができるの
で、半導体素子の温度上昇を抑えることができる。
リードを使用することができるので、インダクタンスを
小さくすることができ、熱圧着ではなく半田を用いて接
合するので、半導体素子の劣化が少なくなる。また、半
導体素子とヒートシンクを密着させることができるの
で、半導体素子の温度上昇を抑えることができる。
【図１】この発明による半導体素子と電極リードの接続
構造の構成図である。
構造の構成図である。
【図２】ワイヤボンディング法による半導体素子の実装
構造の構成図である。
構造の構成図である。
【図３】フェイスダウンボンディング法による半導体素
子の実装構造の構成図である。
子の実装構造の構成図である。
１ ヒートシンク ２ 半導体素子 ３ 金バンプ ４ 電極リード ５ 半田メッキ部
Claims (1)
- 【請求項１】 ヒートシンク(1) に密着した半導体素子
(2) 上に形成される金バンプ(3) と、電極リード(4) に
形成される半田メッキ部(5) とを接続することを特徴と
する半導体素子と電極リードの接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34886291A JPH05160329A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 半導体素子と電極リードの接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34886291A JPH05160329A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 半導体素子と電極リードの接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160329A true JPH05160329A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18399892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34886291A Pending JPH05160329A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 半導体素子と電極リードの接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160329A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333554B1 (en) | 1997-09-08 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| JP2014187117A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Toyota Motor Corp | 冷却器 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP34886291A patent/JPH05160329A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333554B1 (en) | 1997-09-08 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| US6344690B1 (en) | 1997-09-08 | 2002-02-05 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| US6495441B2 (en) | 1997-09-08 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| US6786385B1 (en) | 1997-09-08 | 2004-09-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| JP2014187117A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Toyota Motor Corp | 冷却器 |
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