JPH05206338A - ヒートシンクを備えた半導体装置アセンブリ - Google Patents
ヒートシンクを備えた半導体装置アセンブリInfo
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- H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体装置がプリンティド・ワイヤリング・
ボードの一面にマウントされ、ヒートシンク構造体がそ
の他面側にマウントされる。ボードには複数個の貫通孔
が穿設されると共に、ヒートシンク構造体には同数個の
突起が形成され、該貫通孔に圧力バメされてダイからの
熱を突起を介してヒートシンク構造体の放熱部に伝達す
る。 【効果】 熱伝達特性が向上すると共に、熱応力が最小
となる。
ボードの一面にマウントされ、ヒートシンク構造体がそ
の他面側にマウントされる。ボードには複数個の貫通孔
が穿設されると共に、ヒートシンク構造体には同数個の
突起が形成され、該貫通孔に圧力バメされてダイからの
熱を突起を介してヒートシンク構造体の放熱部に伝達す
る。 【効果】 熱伝達特性が向上すると共に、熱応力が最小
となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はヒートシンクを備えた
半導体装置アセンブリ、特にプリンティド・ワイヤリン
グ・ボードがマウントされた半導体装置アセンブリに関
する。
半導体装置アセンブリ、特にプリンティド・ワイヤリン
グ・ボードがマウントされた半導体装置アセンブリに関
する。
【0002】
【従来の技術】ここで、「半導体装置」は、回路素子群
を含むシリコン・チップ(ダイ)の意味で使用する。ま
た「半導体装置アセンブリ」は、パッケージ内に収容さ
れ、該パッケージの外方に延びる導線に(結線またはボ
ンドされて)接続されるシリコン・チップを意味する。
を含むシリコン・チップ(ダイ)の意味で使用する。ま
た「半導体装置アセンブリ」は、パッケージ内に収容さ
れ、該パッケージの外方に延びる導線に(結線またはボ
ンドされて)接続されるシリコン・チップを意味する。
【0003】半導体装置の動作時には熱が必然的に生
じ、放置しておくと装置を破壊することがある。従っ
て、半導体装置に何らかのヒートシンクを設けることは
良く知られている。一般に、ヒートシンクは2つの形態
に分類される。1つは装置パッケージ(アセンブリ)と
一体に構成されたものであり、もう1つは装置パッケー
ジとは別体に構成されたものである。この発明は、半導
体装置アセンブリと一体に形成されたヒートシンクの方
に関する。いずれの場合にせよ、ヒートシンクは、半導
体装置から伝えられる熱を放散する放熱プレートを少な
くとも備える。
じ、放置しておくと装置を破壊することがある。従っ
て、半導体装置に何らかのヒートシンクを設けることは
良く知られている。一般に、ヒートシンクは2つの形態
に分類される。1つは装置パッケージ(アセンブリ)と
一体に構成されたものであり、もう1つは装置パッケー
ジとは別体に構成されたものである。この発明は、半導
体装置アセンブリと一体に形成されたヒートシンクの方
に関する。いずれの場合にせよ、ヒートシンクは、半導
体装置から伝えられる熱を放散する放熱プレートを少な
くとも備える。
【0004】半導体装置は発熱の起因たるリード線の数
が多く、ないしは高速で動作し、それらは共に発熱の原
因となることから、放熱の問題は半導体装置にとって重
要である。
が多く、ないしは高速で動作し、それらは共に発熱の原
因となることから、放熱の問題は半導体装置にとって重
要である。
【0005】米国特許第4,803,546号は、フリ
ップ・チップ集積回路(ICs)用のヒートシンク・パ
ッケージを開示する。そこで、半導体素子(ダイ)11
は、基層12の上に面(回路面)を下方に向けてマウン
トされる。よって、ダイ上の回路素子は基層に面してお
り、その基層は、ダイに向いている面に結合部が設けら
れている。大略平坦なヒートシンク部材14が、該ダイ
の裏面(回路がない方)にハンダづけされている。
ップ・チップ集積回路(ICs)用のヒートシンク・パ
ッケージを開示する。そこで、半導体素子(ダイ)11
は、基層12の上に面(回路面)を下方に向けてマウン
トされる。よって、ダイ上の回路素子は基層に面してお
り、その基層は、ダイに向いている面に結合部が設けら
れている。大略平坦なヒートシンク部材14が、該ダイ
の裏面(回路がない方)にハンダづけされている。
【0006】米国特許第4,890,194号は、チッ
プ・キャリアとマウント構造を開示する。チップ・キャ
リア10は、接続片20を介してプリンティド・ワイヤ
リング・ボード(PWB)またはセラミック基層16に
マウントされる。
プ・キャリアとマウント構造を開示する。チップ・キャ
リア10は、接続片20を介してプリンティド・ワイヤ
リング・ボード(PWB)またはセラミック基層16に
マウントされる。
【0007】米国特許第4,340,902号は、プレ
ート110の上にマウントされたチップ102を開示す
る。該プレート110は別のプレート100にマウント
されており、それは更に樹脂やハンダ114で冷却手段
107,108にマウントされる。
ート110の上にマウントされたチップ102を開示す
る。該プレート110は別のプレート100にマウント
されており、それは更に樹脂やハンダ114で冷却手段
107,108にマウントされる。
【0008】日本特開昭59−117244号は、ヒー
トシンク27の露出面にボンドされたペレット(ダイ)
30を開示する。
トシンク27の露出面にボンドされたペレット(ダイ)
30を開示する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】これらの公報群は半導
体ダイのマウントの種々の技術を開示するが、かかるボ
ードをマウントした装置に関しては、効果的なヒートシ
ンク構造体を設ける技術が要求される。
体ダイのマウントの種々の技術を開示するが、かかるボ
ードをマウントした装置に関しては、効果的なヒートシ
ンク構造体を設ける技術が要求される。
【0010】従って、この発明の目的は、放熱効果を高
めた半導体装置アセンブリを提供することである。
めた半導体装置アセンブリを提供することである。
【0011】この発明の別の目的は、種々の異なるアセ
ンブリにも応用可能なヒートシンク構造体を備えた半導
体装置アセンブリを提供することである。
ンブリにも応用可能なヒートシンク構造体を備えた半導
体装置アセンブリを提供することである。
【0012】この発明の更に別の目的は、ボードがマウ
ントされた半導体装置アセンブリでヒートシンク構造体
を備えた半導体装置アセンブリを提供することである。
ントされた半導体装置アセンブリでヒートシンク構造体
を備えた半導体装置アセンブリを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、半導
体装置(ダイ)が、プリンティド・ワイヤリング・ボー
ドなどからなる基層の一面上にマウントされる。ヒート
シンクが該ボードの前記ダイとは反対側の面にマウント
される。そのヒートシンクは、ダイの領域で該ボードに
穿設された複数個の貫通孔と同様に複数個設けられた突
起(少なくとも4個)を備える。それにより、該突起が
ダイからボードを介してヒートシンクに熱を伝える。
体装置(ダイ)が、プリンティド・ワイヤリング・ボー
ドなどからなる基層の一面上にマウントされる。ヒート
シンクが該ボードの前記ダイとは反対側の面にマウント
される。そのヒートシンクは、ダイの領域で該ボードに
穿設された複数個の貫通孔と同様に複数個設けられた突
起(少なくとも4個)を備える。それにより、該突起が
ダイからボードを介してヒートシンクに熱を伝える。
【0014】この発明の1つの特徴において、該突起
は、該貫通孔に圧力バメされる。
は、該貫通孔に圧力バメされる。
【0015】ヒートシンクは望ましくは、アルミニム、
銅、および銅/タングステン合金の物質のグループから
選択された粉末金属により作られている。
銅、および銅/タングステン合金の物質のグループから
選択された粉末金属により作られている。
【0016】基層は、プリンティド・ワイヤリング・ボ
ード(PWB)かセラミック基層からなる。
ード(PWB)かセラミック基層からなる。
【0017】ダイは、エポキシ樹脂とワイヤボンディン
グ(回路面をPWBから離しての)か、テープ・オート
メーテッド・ボンディング(TAB法)(回路面をPW
Bに向けての)などの適宜な手段で、ボードに取り付け
られる。
グ(回路面をPWBから離しての)か、テープ・オート
メーテッド・ボンディング(TAB法)(回路面をPW
Bに向けての)などの適宜な手段で、ボードに取り付け
られる。
【0018】ヒートシンクがボード上にマウントされる
と、ダイは樹脂で封止される。
と、ダイは樹脂で封止される。
【0019】
【作用】上記構成により、熱応力を最小にしつつ、プリ
ンティド・ワイヤリング・ボードを通ってダイからヒー
トシンク構造体に熱を良く伝達することができる。
ンティド・ワイヤリング・ボードを通ってダイからヒー
トシンク構造体に熱を良く伝達することができる。
【0020】この発明のその他の目的、特徴および利点
は、実施例から明らかとなろう。
は、実施例から明らかとなろう。
【0021】
【実施例】図1は、従来技術にかかる半導体装置アセン
ブリ100を示す。ダイ102は、伝熱自在な接着材1
04を介してヒートシンク構造体106にマウントされ
る。ヒートシンク構造体106は階段状になっており、
比較的大きなプレート状の放熱部106aとそれより小
さいこぶ状部106bとからなる。ダイ102は、プリ
ンティド・ワイヤリング・ボード(PWB)108の一
面108a上に位置する如く、こぶ状部106bの上に
マウントされる。導電体110がPWBの同じ側108
a(ダイが設けられている側)に位置させられており、
ダイはボンドワイヤ112により導電体110に接続さ
れている。ダイとボンドワイヤはエポキシ樹脂114で
封止されており、その樹脂封止はPWBの前記一面10
8aのみに設けられている。
ブリ100を示す。ダイ102は、伝熱自在な接着材1
04を介してヒートシンク構造体106にマウントされ
る。ヒートシンク構造体106は階段状になっており、
比較的大きなプレート状の放熱部106aとそれより小
さいこぶ状部106bとからなる。ダイ102は、プリ
ンティド・ワイヤリング・ボード(PWB)108の一
面108a上に位置する如く、こぶ状部106bの上に
マウントされる。導電体110がPWBの同じ側108
a(ダイが設けられている側)に位置させられており、
ダイはボンドワイヤ112により導電体110に接続さ
れている。ダイとボンドワイヤはエポキシ樹脂114で
封止されており、その樹脂封止はPWBの前記一面10
8aのみに設けられている。
【0022】ヒートシンク構造体のこぶ状部106bは
PWBの切り欠きを延び、放熱部106aはPWBのダ
イ102と反対側の面108b側に位置する。
PWBの切り欠きを延び、放熱部106aはPWBのダ
イ102と反対側の面108b側に位置する。
【0023】かかる構造体の1つの問題は、ヒートシン
ク構造体の熱膨張率が通常、ボードかダイ、特にダイの
それと良く整合しないことである。その結果、使用時、
ダイが発熱して割れることがあり、アセンブリの全体
(一般に高価である)を駄目にする。
ク構造体の熱膨張率が通常、ボードかダイ、特にダイの
それと良く整合しないことである。その結果、使用時、
ダイが発熱して割れることがあり、アセンブリの全体
(一般に高価である)を駄目にする。
【0024】図2は、従来技術の別の半導体装置アセン
ブリ200を示す。ダイ202は、適宜な接着材204
を介してプリンティド・ワイヤリング・ボード(PW
B)206の一面206aにマウントされ、図1の場合
と同様に、ダイはボンドワイヤ210を介してPWB上
の導電体208に接続され、エポシキ樹脂で封止される
(簡略化のため図2で図示省略)。図1の106bで示
したPWBの1個の大きな切り欠きを延びる1個のこぶ
状部に代え、この例では複数個(2個を図示)の銅メッ
キされた通路212が、PWBのダイと反対側の面20
6bからダイ202に向けて延びる。プレート状のヒー
トシンク構造体214がPWBにダイと反対側で(図示
しないエポキシ樹脂などにより)マウントされ、通路の
メッキ部が、ダイからヒートシンク構造体へと熱を伝導
する。
ブリ200を示す。ダイ202は、適宜な接着材204
を介してプリンティド・ワイヤリング・ボード(PW
B)206の一面206aにマウントされ、図1の場合
と同様に、ダイはボンドワイヤ210を介してPWB上
の導電体208に接続され、エポシキ樹脂で封止される
(簡略化のため図2で図示省略)。図1の106bで示
したPWBの1個の大きな切り欠きを延びる1個のこぶ
状部に代え、この例では複数個(2個を図示)の銅メッ
キされた通路212が、PWBのダイと反対側の面20
6bからダイ202に向けて延びる。プレート状のヒー
トシンク構造体214がPWBにダイと反対側で(図示
しないエポキシ樹脂などにより)マウントされ、通路の
メッキ部が、ダイからヒートシンク構造体へと熱を伝導
する。
【0025】この例の場合、ダイからPWBを通って放
熱部に熱を伝えるのに、こぶ状部106bではなく、複
数個の通路212を使用しているので、1個のこぶ状部
を使用するのに比して熱応力は通路群の間に配分され
る。しかし、メッキされたその通路群212は大きな空
洞部であるので、こぶ状部106bほどは良く熱を伝導
しない。
熱部に熱を伝えるのに、こぶ状部106bではなく、複
数個の通路212を使用しているので、1個のこぶ状部
を使用するのに比して熱応力は通路群の間に配分され
る。しかし、メッキされたその通路群212は大きな空
洞部であるので、こぶ状部106bほどは良く熱を伝導
しない。
【0026】この発明の1つの目的は、ダイからPWB
の反対側にマウントされるヒートシンク構造体への効果
的な熱伝達を達成することである。
の反対側にマウントされるヒートシンク構造体への効果
的な熱伝達を達成することである。
【0027】図3と図4は、この発明にかかる半導体装
置アセンブリ300を示す。図4は図3の要部拡大図で
あると共に、図3の構成を若干変形した例を示す。図5
はヒートシンク構造体それ自体を示す。
置アセンブリ300を示す。図4は図3の要部拡大図で
あると共に、図3の構成を若干変形した例を示す。図5
はヒートシンク構造体それ自体を示す。
【0028】ダイ302は、適宜な接着材304を介し
てプリンティド・ワイヤリング・ボード(PWB)30
6の一面306aにマウントされる。図1と図2の場合
と同様に、ダイはボンドワイヤ310によりPWBの該
一面306a上の導電体308に接続される。図1の場
合と同様に、ダイとボンドワイヤを適宜なエポキシ樹脂
で封止する(簡略化のため、図3で図示省略)。
てプリンティド・ワイヤリング・ボード(PWB)30
6の一面306aにマウントされる。図1と図2の場合
と同様に、ダイはボンドワイヤ310によりPWBの該
一面306a上の導電体308に接続される。図1の場
合と同様に、ダイとボンドワイヤを適宜なエポキシ樹脂
で封止する(簡略化のため、図3で図示省略)。
【0029】PWB306には複数個の貫通孔312が
穿設され、貫通孔はPWBの面306aのダイ側領域か
ら対向面306bへと延びる。これは、図3に示す様に
貫通孔が必ずしもメッキされないことを除いて、図2の
構成と類似する。
穿設され、貫通孔はPWBの面306aのダイ側領域か
ら対向面306bへと延びる。これは、図3に示す様に
貫通孔が必ずしもメッキされないことを除いて、図2の
構成と類似する。
【0030】ヒートシンク構造体314がダイの反対側
に設けられ、それは2つの部分からなる。ヒートシンク
構造体の比較的大きなプレート状の放熱部314aはダ
イと反対側(PWBの対向面306b側)に配置され、
ダイより大きな領域に広がる。放熱部は大略、大きな平
坦なプレートからなる。複数個の突起314bがプレー
ト状部314aのボードに面する側から突出しており、
PWBの一面306bから他面306aに向けて貫通孔
312内を延びる。
に設けられ、それは2つの部分からなる。ヒートシンク
構造体の比較的大きなプレート状の放熱部314aはダ
イと反対側(PWBの対向面306b側)に配置され、
ダイより大きな領域に広がる。放熱部は大略、大きな平
坦なプレートからなる。複数個の突起314bがプレー
ト状部314aのボードに面する側から突出しており、
PWBの一面306bから他面306aに向けて貫通孔
312内を延びる。
【0031】PWBの貫通孔312の個数と、ヒートシ
ンク構造体の突起314bの個数は、同一にするのが望
ましい。
ンク構造体の突起314bの個数は、同一にするのが望
ましい。
【0032】突起の形状や寸法は、この発明の重要な特
徴である。
徴である。
【0033】図4は、PWB306の1個の貫通孔31
2を延びる1個の突起314bのみを示す。この図にお
いて、貫通孔312は、銅メッキ320でメッキされ
る。
2を延びる1個の突起314bのみを示す。この図にお
いて、貫通孔312は、銅メッキ320でメッキされ
る。
【0034】貫通孔312は円柱状であり、メッキ部3
20も同様に円柱状である。貫通孔は径dと深さt(P
WBを貫通する)を有する。突起314bも断面円形で
あり、円錐台の如くテーパ状とされる。突起の径は、ヒ
ートシンク構造体の放熱部314aから一体的に形成さ
れる辺りで最大とされ、ダイ(図4に図示せず)に接近
する辺りで最小とされる。
20も同様に円柱状である。貫通孔は径dと深さt(P
WBを貫通する)を有する。突起314bも断面円形で
あり、円錐台の如くテーパ状とされる。突起の径は、ヒ
ートシンク構造体の放熱部314aから一体的に形成さ
れる辺りで最大とされ、ダイ(図4に図示せず)に接近
する辺りで最小とされる。
【0035】より具体的には、突起のプレート状部と一
体化する辺りの基部の径aは、わずかに(0.001イ
ンチ程度)メッキされた貫通孔312の径dより大きく
形成され、頂部の径bに向けて徐々に減少すると共に、
その頂部の径は貫通孔の径dより小さく形成される。こ
れにより、突起の基部はメッキされた貫通孔312に領
域322において圧力バメされて熱伝導路を確保すると
共に、プレート状部314aの支持手段としても機能す
る。望ましくは、突起はPWBの対向面306b側で挿
入時にメッキ320を摩損するほどの寸法、形状に構成
され、ヒートシンク構造体314全体をPWBのダイ3
02と対向する側の面306bで所定位置に支持する。
体化する辺りの基部の径aは、わずかに(0.001イ
ンチ程度)メッキされた貫通孔312の径dより大きく
形成され、頂部の径bに向けて徐々に減少すると共に、
その頂部の径は貫通孔の径dより小さく形成される。こ
れにより、突起の基部はメッキされた貫通孔312に領
域322において圧力バメされて熱伝導路を確保すると
共に、プレート状部314aの支持手段としても機能す
る。望ましくは、突起はPWBの対向面306b側で挿
入時にメッキ320を摩損するほどの寸法、形状に構成
され、ヒートシンク構造体314全体をPWBのダイ3
02と対向する側の面306bで所定位置に支持する。
【0036】ヒートシンク構造体を更に支持するためと
半導体装置を封止するために、プレート状部314aと
PWBの下面306bの間にエポキシ樹脂324などの
接着材層を設けると良い。図4にそれを示す。
半導体装置を封止するために、プレート状部314aと
PWBの下面306bの間にエポキシ樹脂324などの
接着材層を設けると良い。図4にそれを示す。
【0037】突起314bの頂部の径は貫通孔312の
径よりも小さくされると共に、角部が丸められて貫通孔
への挿入が容易とされる。
径よりも小さくされると共に、角部が丸められて貫通孔
への挿入が容易とされる。
【0038】望ましくは、ヒートシンク構造体は、アル
ミニウム、銅、銅/タングステン合金などの物質から、
粉末冶金法により製造される。
ミニウム、銅、銅/タングステン合金などの物質から、
粉末冶金法により製造される。
【0039】図4に戻ると、突起314bがPWBの対
向面(裏面)から貫通孔312に挿入され、PWBの表
面側のダイがマウントされた領域に向けて延びているの
が、見てとれよう。PWBはメッキ部も含めて厚さtを
有する。突起314bは、t未満かそれと等しい高さh
を有する。望ましくは、突起の高さは少し(10から1
5ミル程度)PWBの厚さより小さくし、突起がダイを
押し上げることがなく、かつ接着材304の余りが貫通
孔312に進入できる間隙を確保する。
向面(裏面)から貫通孔312に挿入され、PWBの表
面側のダイがマウントされた領域に向けて延びているの
が、見てとれよう。PWBはメッキ部も含めて厚さtを
有する。突起314bは、t未満かそれと等しい高さh
を有する。望ましくは、突起の高さは少し(10から1
5ミル程度)PWBの厚さより小さくし、突起がダイを
押し上げることがなく、かつ接着材304の余りが貫通
孔312に進入できる間隙を確保する。
【0040】図5はヒートシンク構造体500(図3と
図4の314に相当)自体を示す。この図において、1
6個の突起314bが、PWBに面するプレート状部3
14aの領域502(破線で示す)から形成される。突
起の数と形状は応用例によって異なり、それに応じて選
択されるが、領域502はダイの寸法と完全にまたは大
略均等に形成される。例えば、ダイが矩形状であるとき
は、突起の群れも矩形状とする。この発明によれば、少
なくとも4個(2個×2個)の突起群の配列が提供され
る。図5には:16個(4個×4個の矩形状配列)の突
起群が示される。
図4の314に相当)自体を示す。この図において、1
6個の突起314bが、PWBに面するプレート状部3
14aの領域502(破線で示す)から形成される。突
起の数と形状は応用例によって異なり、それに応じて選
択されるが、領域502はダイの寸法と完全にまたは大
略均等に形成される。例えば、ダイが矩形状であるとき
は、突起の群れも矩形状とする。この発明によれば、少
なくとも4個(2個×2個)の突起群の配列が提供され
る。図5には:16個(4個×4個の矩形状配列)の突
起群が示される。
【0041】図1に106bで示した1個のこぶ状部や
図2に212で示した複数個のメッキ通路を使用する代
わりに、複数個の突起を使用することにより、この発明
によるヒートシンク構造体は、ボードの一面上のダイか
らボードの他面側の放熱部へ効果的に熱を伝達すると共
に、ヒートシンク構造体とダイやPWBの熱膨張率が本
質的に異なることによって生ずる熱応力を最小化する。
図2に212で示した複数個のメッキ通路を使用する代
わりに、複数個の突起を使用することにより、この発明
によるヒートシンク構造体は、ボードの一面上のダイか
らボードの他面側の放熱部へ効果的に熱を伝達すると共
に、ヒートシンク構造体とダイやPWBの熱膨張率が本
質的に異なることによって生ずる熱応力を最小化する。
【0042】この発明の特徴は、PWBを通ってダイの
下まで延びる突起を複数個備えたヒートシンク構造体を
使用することにある。貫通孔をメッキすることは任意で
あるが、そうする方が望ましい。ヒートシンク構造体の
プレート状部をPWBの下面に樹脂接着することも任意
ではあるが、そうする方が望ましい。
下まで延びる突起を複数個備えたヒートシンク構造体を
使用することにある。貫通孔をメッキすることは任意で
あるが、そうする方が望ましい。ヒートシンク構造体の
プレート状部をPWBの下面に樹脂接着することも任意
ではあるが、そうする方が望ましい。
【0043】図6は、この発明による多重ヒートシンク
構造体500(314)を備えたマルチ・チップ・モジ
ュール600を示す。モジュールはPWB602で、そ
の表面602aに導電体604(簡略化のため、僅かの
個数のみ示す)を有するものを含む。複数個のダイ60
6がPWBの表面にマウントされ、導電体と接続される
(接続は図示省略)。最後にダイ全体はエポキシ樹脂で
封止されることになる(図1と比較せよ)。
構造体500(314)を備えたマルチ・チップ・モジ
ュール600を示す。モジュールはPWB602で、そ
の表面602aに導電体604(簡略化のため、僅かの
個数のみ示す)を有するものを含む。複数個のダイ60
6がPWBの表面にマウントされ、導電体と接続される
(接続は図示省略)。最後にダイ全体はエポキシ樹脂で
封止されることになる(図1と比較せよ)。
【0044】ダイの個数(図示の場合3個)に対応する
個数のヒートシンク構造体500が、図3と図4に示し
た態様で、PWBの裏面602b側に配置される。
個数のヒートシンク構造体500が、図3と図4に示し
た態様で、PWBの裏面602b側に配置される。
【0045】
【発明の効果】請求項1項にあっては、熱応力を最小に
しつつ、突起を介してダイからヒートシンク構造体へ熱
を良く伝達することができる。また、突起がダイを押し
上げることがなく、かつ接着材の余りを貫通孔に収容す
ることもできる。
しつつ、突起を介してダイからヒートシンク構造体へ熱
を良く伝達することができる。また、突起がダイを押し
上げることがなく、かつ接着材の余りを貫通孔に収容す
ることもできる。
【0046】請求項2項ないし4項にあっても同様の効
果を奏する。
果を奏する。
【0047】請求項5項にあっては、前記した効果に加
えて、貫通孔のメッキ部と突起を介して熱を一層良く伝
達することができる。
えて、貫通孔のメッキ部と突起を介して熱を一層良く伝
達することができる。
【0048】請求項6項にあっては、前記した効果に加
えて、ヒートシンク構造体を良く所定位置に支持するこ
とができる。
えて、ヒートシンク構造体を良く所定位置に支持するこ
とができる。
【0049】請求項7項にあっては、前記した効果に加
えて、ヒートシンク構造体を一層良く所定位置に支持す
ることができる。
えて、ヒートシンク構造体を一層良く所定位置に支持す
ることができる。
【0050】請求項8項にあっては、前記した効果に加
えて、貫通孔への突起の挿入を容易にする。
えて、貫通孔への突起の挿入を容易にする。
【0051】請求項9項にあっては、マルチ・チップ・
モジュールにあっても、請求項1項と同様の効果を奏す
る。
モジュールにあっても、請求項1項と同様の効果を奏す
る。
【0052】請求項10項にあっては、前記した効果に
加えて、ヒートシンク構造体を一層良く所定位置に支持
することができる。
加えて、ヒートシンク構造体を一層良く所定位置に支持
することができる。
【図1】ヒートシンクを備えた半導体装置アセンブリの
従来技術例を示す説明断面図である。
従来技術例を示す説明断面図である。
【図2】ヒートシンクを備えた半導体装置アセンブリの
別の従来技術例を示す説明断面図である。
別の従来技術例を示す説明断面図である。
【図3】この発明に係るヒートシンクを備えた半導体装
置アセンブリの説明断面図である。
置アセンブリの説明断面図である。
【図4】図3の半導体装置アセンブリの拡大断面図であ
る。
る。
【図5】図3などの半導体装置アセンブリで用いたヒー
トシンク構造体の説明斜視図である。
トシンク構造体の説明斜視図である。
【図6】図3などに示したヒートシンクを備えた半導体
装置アセンブリを連結したマルチ・チップ・モジュール
の説明斜視図である。
装置アセンブリを連結したマルチ・チップ・モジュール
の説明斜視図である。
100,200,300 半導体装置アセンブ
リ 102,202,302,606 ダイ 104,204,304 接着材 106,214,314,500 ヒートシンク構造体 106a,314a プレート状放熱部 106b こぶ状部 212 通路 314b 突起 108,206,306 プリンティド・ワイ
ヤリング・ボード 110,208,308,604 導電体 312 貫通孔 320 メッキ部 600 マルチ・チップ・モ
ジュール
リ 102,202,302,606 ダイ 104,204,304 接着材 106,214,314,500 ヒートシンク構造体 106a,314a プレート状放熱部 106b こぶ状部 212 通路 314b 突起 108,206,306 プリンティド・ワイ
ヤリング・ボード 110,208,308,604 導電体 312 貫通孔 320 メッキ部 600 マルチ・チップ・モ
ジュール
Claims (10)
- 【請求項1】 接着材を介してその下面をプリンティド
・ワイヤリング・ボードの基層の一面上にマウントさせ
てなる半導体ダイと、該基層の該一面からその他面に該
ダイの占める領域において該基層を貫通するn個の貫通
孔と、および該基層の他面側に配されてなり、比較的大
きなプレート状の熱放散部と、該プレート状部から前記
貫通孔を通って前記ダイの下面に向けて延びるn個の突
起とを有したヒートシンク構造体と、を備えてなる半導
体装置アセンブリであって、前記基層が厚さtを有し、
前記突起が高さhを有し、およびそれぞれの突起の高さ
hを前記基層の厚さt未満とし、前記突起が前記貫通孔
に挿入されたとき、前記突起が前記ダイを押し上げるこ
とがなく、かつ前記突起とダイの間に接着材の余り用の
間隙を形成できる様に構成したことを特徴とする半導体
装置アセンブリ。 - 【請求項2】 前記基層が1個のプリンティド・ワイヤ
リング・ボードであることを特徴とする請求項1項記載
の半導体装置アセンブリ。 - 【請求項3】 ヒートシンク構造体が粉末金属で作られ
ていることを特徴とする請求項1項記載の半導体装置ア
センブリ。 - 【請求項4】 前記粉末金属が、アルミニウム、銅、お
よび銅/タングステン合金を含む物質のグループから選
択されることを特徴とする請求項3項記載の半導体装置
アセンブリ。 - 【請求項5】 前記貫通孔がメッキ材でメッキされてい
ることを特徴とする請求項1項記載の半導体装置アセン
ブリ。 - 【請求項6】 前記突起が前記メッキ貫通孔に圧力バメ
される如き寸法と形状であることを特徴とする請求項5
項記載の半導体装置アセンブリ。 - 【請求項7】 前記ヒートシンク構造体のプレート状部
と前記基層の前記他面との間に接着材が配されたことを
特徴とする請求項1項記載の半導体装置アセンブリ。 - 【請求項8】 前記突起がテーパ状であり、その基部の
径が前記貫通孔の径より大きいことを特徴とする請求項
1項記載の半導体装置アセンブリ。 - 【請求項9】 接着材を介してそれらの下面を1個のプ
リンティド・ワイヤリング・ボード(PWB)の一面上
にマウントしてなる複数個の半導体ダイと、該ダイのそ
れぞれにおいて、前記プリンティド・ワイヤリング・ボ
ードの前記一面から前記プリンティド・ワイヤリング・
ボードの他面へと延びるn個の貫通孔と、および該ダイ
のそれぞれにおいて、前記プリンティド・ワイヤリング
・ボードの前記他面側に配され、比較的大きなプレート
状の放熱部と、該プレート状部から前記貫通孔を通って
前記ダイの下面へと延びるn個の突起とからなるヒート
シンク構造体と、を備えてなるマルチ・チップ・モジュ
ールであって、前記プリンティド・ワイヤリング・ボー
ドが厚さtを有し、前記突起が高さhを有し、および、
各突起の高さhが前記プリンティド・ワイヤリング・ボ
ードの厚さt未満とし、前記突起が前記貫通孔に挿入さ
れたとき、前記突起が前記ダイを押し上げることがな
く、かつ前記突起とダイとの間に接着材の余りのための
間隙を形成できる様にしたことを特徴とするマルチ・チ
ップ・モジュール。 - 【請求項10】 前記突起のそれぞれが、前記プレート
状部の付近で第1の径を有する下部と、前記プレート状
部の上で第2の径を有する上部とを有し、前記貫通孔が
円柱状であって第3の径dを有し、前記突起の下部の第
1の径aは前記貫通孔の第3の径dより大きく、前記突
起の第2の径bは前記貫通孔の第3の径d未満であり、
かつ前記突起の下部が前記貫通孔に圧力バメされること
を特徴とする請求項5項記載の半導体装置アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/773,681 | 1991-10-08 | ||
US07/773,681 US5172301A (en) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Heatsink for board-mounted semiconductor devices and semiconductor device assembly employing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05206338A true JPH05206338A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=25098984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4296400A Withdrawn JPH05206338A (ja) | 1991-10-08 | 1992-10-08 | ヒートシンクを備えた半導体装置アセンブリ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5172301A (ja) |
JP (1) | JPH05206338A (ja) |
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CN100376127C (zh) * | 2004-05-14 | 2008-03-19 | 欧姆龙株式会社 | 发热部件的散热结构 |
JP2008517459A (ja) * | 2004-10-14 | 2008-05-22 | アギア システムズ インコーポレーテッド | 熱エネルギー放散を改善したプリント回路板組立体 |
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