JPH05343607A - 混成集積回路装置 - Google Patents
混成集積回路装置Info
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- JPH05343607A JPH05343607A JP15017692A JP15017692A JPH05343607A JP H05343607 A JPH05343607 A JP H05343607A JP 15017692 A JP15017692 A JP 15017692A JP 15017692 A JP15017692 A JP 15017692A JP H05343607 A JPH05343607 A JP H05343607A
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- hybrid integrated
- circuit device
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- 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
- H01L2224/42—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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ガラスエポキシ等、安価で加工性の良い材料を
配線基板として用いて、高パワーな半導体素子をも搭載
可能とした混成集積回路装置を提供する。 【構成】配線基板上に設けた貫通孔１１に、金属ケース
２を挿入して、その金属ケース２内に半導体素子８を搭
載し、半導体素子８と配線基板上の所定の導体配線パタ
ーン３部位とをボンディングワイヤ９で電気的に接続し
た構造となっている。混成集積回路装置の下面に金属ケ
ースが露出しているために、マザーボード上への搭載時
に、この露出面を放熱手段に接触させることにより、効
率の良い熱放散を可能とする。
配線基板として用いて、高パワーな半導体素子をも搭載
可能とした混成集積回路装置を提供する。 【構成】配線基板上に設けた貫通孔１１に、金属ケース
２を挿入して、その金属ケース２内に半導体素子８を搭
載し、半導体素子８と配線基板上の所定の導体配線パタ
ーン３部位とをボンディングワイヤ９で電気的に接続し
た構造となっている。混成集積回路装置の下面に金属ケ
ースが露出しているために、マザーボード上への搭載時
に、この露出面を放熱手段に接触させることにより、効
率の良い熱放散を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路装置に関
し、特に内部消費電力が大きく高発熱を伴う半導体素子
を搭載する場合の混成集積回路装置の構造に関する。
し、特に内部消費電力が大きく高発熱を伴う半導体素子
を搭載する場合の混成集積回路装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、混成集積回路装置においては、内
部消費電力の大きい、従って自己発熱量の高い半導体素
子を搭載する場合には、大きく分類して以下の２通りの
方法が用いられる。第１の方法は、基板材料として金属
材料を使用する方法で、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に
一例を示した。図３において、配線基板のベース材料と
してアルミニウム、銅、鉄等の熱伝導率の高い金属基板
２３が用いられ、金属基板表面に絶縁層２１を兼用する
例えばエポキシ系接着剤を塗布した後でその絶縁層２１
上に、銅の薄板及びアルミニウムの薄板を圧着した構造
となっている。ここで、アルミニウムの薄板はワイヤボ
ンディング接続の安定性のために必要である。次に不要
な銅及びアルミニウムの領域をエッチング処理により除
去して、導体配線パターン３を形成することにより配線
基板を作成している。従って、この配線基板上に半導体
素子等の部品を搭載することにより、熱放散性の高い混
成集積回路装置が実現されることになる。
部消費電力の大きい、従って自己発熱量の高い半導体素
子を搭載する場合には、大きく分類して以下の２通りの
方法が用いられる。第１の方法は、基板材料として金属
材料を使用する方法で、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に
一例を示した。図３において、配線基板のベース材料と
してアルミニウム、銅、鉄等の熱伝導率の高い金属基板
２３が用いられ、金属基板表面に絶縁層２１を兼用する
例えばエポキシ系接着剤を塗布した後でその絶縁層２１
上に、銅の薄板及びアルミニウムの薄板を圧着した構造
となっている。ここで、アルミニウムの薄板はワイヤボ
ンディング接続の安定性のために必要である。次に不要
な銅及びアルミニウムの領域をエッチング処理により除
去して、導体配線パターン３を形成することにより配線
基板を作成している。従って、この配線基板上に半導体
素子等の部品を搭載することにより、熱放散性の高い混
成集積回路装置が実現されることになる。
【０００３】しかしながら、この方法では放熱効果は高
いが、２層の金属薄板のエッチングにより導体配線パタ
ーン３を形成することからパターン精度が悪くなり、微
細な配線を得ることが困難なこと、また接着剤を絶縁層
とすることから多層化のための平坦性が得られにくいた
め、従って高密度化は不可能であった。
いが、２層の金属薄板のエッチングにより導体配線パタ
ーン３を形成することからパターン精度が悪くなり、微
細な配線を得ることが困難なこと、また接着剤を絶縁層
とすることから多層化のための平坦性が得られにくいた
め、従って高密度化は不可能であった。
【０００４】第２の方法は、図４（ａ），（ｂ）に示す
ように外部への熱放散を考慮した放熱フィン２５等の金
属加工物上に、自己発熱量の高い半導体素子８と、セラ
ミック基板２８上に導体配線パターン３を形成した配線
基板２６を別々に搭載した後で、ボンディングワイヤ９
等で相互に電気的接続を行い、混成集積回路装置を実現
する方法である。
ように外部への熱放散を考慮した放熱フィン２５等の金
属加工物上に、自己発熱量の高い半導体素子８と、セラ
ミック基板２８上に導体配線パターン３を形成した配線
基板２６を別々に搭載した後で、ボンディングワイヤ９
等で相互に電気的接続を行い、混成集積回路装置を実現
する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従
来の混成集積回路装置においては、どちらの方法につい
ても金属材料上に配線基板部を搭載していることには変
わらず、従って、金属材料を端面部に高精度に絶縁層及
び導体配線層を形成し、配線基板部と接続して外部リー
ド端子部とする加工が困難なため、高発熱を伴なうＬＣ
Ｃパッケージ等の表面実装形状の製品化が不可能という
問題があった。
来の混成集積回路装置においては、どちらの方法につい
ても金属材料上に配線基板部を搭載していることには変
わらず、従って、金属材料を端面部に高精度に絶縁層及
び導体配線層を形成し、配線基板部と接続して外部リー
ド端子部とする加工が困難なため、高発熱を伴なうＬＣ
Ｃパッケージ等の表面実装形状の製品化が不可能という
問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の混成集積回路装
置は、アルミニウム、銅、鉄等の熱伝導率の高い金属材
料を用いて形成した凹形状を有する金属ケースを配線基
板上の貫通孔に挿入して、この金属ケース内に自己発熱
量の高い半導体素子を搭載し、配線基板上の導体配線部
との間で電気的に接続を行った構造となっている。
置は、アルミニウム、銅、鉄等の熱伝導率の高い金属材
料を用いて形成した凹形状を有する金属ケースを配線基
板上の貫通孔に挿入して、この金属ケース内に自己発熱
量の高い半導体素子を搭載し、配線基板上の導体配線部
との間で電気的に接続を行った構造となっている。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）は、本発明の第１の実施例の混成集積回
路の外観図であり、（ｂ）は、本実施例に用いた金属ケ
ースの外観図、（ｃ）は、本実施例の縦断面図である。
本実施例においては、配線基板として、混成集積回路装
置の形状をＬＣＣパッケージ構造とするため、安価で加
工性の良いガラスエポキシ等の絶縁基板１を用いて、表
面上に導体配線パターン３及び基板の端面部にスルーホ
ール加工を行い、導体メッキ処理等を施して導体配線部
と接続を行い端面リード４とした構造となっている。
る。図１（ａ）は、本発明の第１の実施例の混成集積回
路の外観図であり、（ｂ）は、本実施例に用いた金属ケ
ースの外観図、（ｃ）は、本実施例の縦断面図である。
本実施例においては、配線基板として、混成集積回路装
置の形状をＬＣＣパッケージ構造とするため、安価で加
工性の良いガラスエポキシ等の絶縁基板１を用いて、表
面上に導体配線パターン３及び基板の端面部にスルーホ
ール加工を行い、導体メッキ処理等を施して導体配線部
と接続を行い端面リード４とした構造となっている。
【０００８】本実施例の製造方法としては、この配線基
板上、高発熱する半導体素子８の搭載位置に貫通孔１１
を設けておき、まず貫通孔１１に高さが配線基板厚み以
内の金属ケース２を嵌合し固定する。この場合金属ケー
ス２を凹形状とすることにより金属ケースのハンドリン
グが容易となり、かつ基板壁面との接触面積が大きくな
るため嵌合力が強くなり位置が安定する効果がある。次
に、他の半導体素子の配線基板への搭載と同様、同時工
程で半導体素子８を搭載する。次に、半導体素子８と配
線基板間とはボンディングワイヤ９により電気的接続が
行なわれ、ボンディングワイヤ９等の保護のために封止
樹脂６により封止する。
板上、高発熱する半導体素子８の搭載位置に貫通孔１１
を設けておき、まず貫通孔１１に高さが配線基板厚み以
内の金属ケース２を嵌合し固定する。この場合金属ケー
ス２を凹形状とすることにより金属ケースのハンドリン
グが容易となり、かつ基板壁面との接触面積が大きくな
るため嵌合力が強くなり位置が安定する効果がある。次
に、他の半導体素子の配線基板への搭載と同様、同時工
程で半導体素子８を搭載する。次に、半導体素子８と配
線基板間とはボンディングワイヤ９により電気的接続が
行なわれ、ボンディングワイヤ９等の保護のために封止
樹脂６により封止する。
【０００９】本実施例では、混成集積回路装置の上面部
には金属ケースの露出はないが、下面部には露出してい
る構造としている。つまり、例えば、配線基板として、
ガラスエポキシ材料を使用した場合には、熱伝導率が
０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ程度であるが、金属ケー
スとしてアルミニウム材料を用いると、部分的に１７０
ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ程度の熱伝導率とすることが可
能となり、配線基板や他の搭載部品にも損傷を与えるこ
となく、金属ケース露出部から半導体素子の自己発熱エ
ネルギーを外部に逃がすことができる。
には金属ケースの露出はないが、下面部には露出してい
る構造としている。つまり、例えば、配線基板として、
ガラスエポキシ材料を使用した場合には、熱伝導率が
０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ程度であるが、金属ケー
スとしてアルミニウム材料を用いると、部分的に１７０
ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ程度の熱伝導率とすることが可
能となり、配線基板や他の搭載部品にも損傷を与えるこ
となく、金属ケース露出部から半導体素子の自己発熱エ
ネルギーを外部に逃がすことができる。
【００１０】従って、本実施例を用いた混成集積回路装
置をマザーボード上に搭載使用する場合には、本装置下
面の金属ケース露出部位置に対応するマザーボード上
に、熱放散を行うための大面積導体パターン部あるいは
放熱板を設置しておくことにより、本装置で発生する熱
エネルギーを速やかに放散することが可能となる。
置をマザーボード上に搭載使用する場合には、本装置下
面の金属ケース露出部位置に対応するマザーボード上
に、熱放散を行うための大面積導体パターン部あるいは
放熱板を設置しておくことにより、本装置で発生する熱
エネルギーを速やかに放散することが可能となる。
【００１１】図２（ａ）は、本発明の第２の実施例に用
いた金属ケースの外観図、（ｂ）は、本実施例の縦断面
図である。本実施例は、金属ケース２として凹形状の突
出部を配線基板厚みより長くし、半導体素子８と導体配
線パターン３を接続するボンディングワイヤ９の障害と
ならないように形状を考慮したもので、凹形状の４隅の
突出部が封止樹脂６を突き抜ける構造をしている。これ
以外の部分の構造は第１の実施例と同じため説明は省略
する。
いた金属ケースの外観図、（ｂ）は、本実施例の縦断面
図である。本実施例は、金属ケース２として凹形状の突
出部を配線基板厚みより長くし、半導体素子８と導体配
線パターン３を接続するボンディングワイヤ９の障害と
ならないように形状を考慮したもので、凹形状の４隅の
突出部が封止樹脂６を突き抜ける構造をしている。これ
以外の部分の構造は第１の実施例と同じため説明は省略
する。
【００１２】本実施例では、混成集積回路装置の上面部
に、金属ケース２の露出部を設けた構造としているとこ
ろに特徴がある。つまり、マザーボード上への搭載にお
いて、マザーボード上での熱放散を行なうことが不可能
な場合に、図示したように金属ケースの突出部に放熱板
１０等を取り付けることにより本混成集積回路装置で発
生する自己発熱エネルギーを速やかに放散することが可
能となる。
に、金属ケース２の露出部を設けた構造としているとこ
ろに特徴がある。つまり、マザーボード上への搭載にお
いて、マザーボード上での熱放散を行なうことが不可能
な場合に、図示したように金属ケースの突出部に放熱板
１０等を取り付けることにより本混成集積回路装置で発
生する自己発熱エネルギーを速やかに放散することが可
能となる。
【００１３】なお、上記実施例では、金属ケース１つに
つき半導体素子１つを搭載という構成を説明したが、金
属ケース１つに複数個の半導体素子を搭載することも当
然可能であり、また、配線基板上に複数の金属ケースを
設置することも可能で同様の効果がある。
つき半導体素子１つを搭載という構成を説明したが、金
属ケース１つに複数個の半導体素子を搭載することも当
然可能であり、また、配線基板上に複数の金属ケースを
設置することも可能で同様の効果がある。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、局部的に
自己発熱量の高い半導体素子の搭載について、熱伝導率
の高い金属ケース内に搭載し装置外部に効率よく誘導す
る構造としたことにより、従来の配線基板の材質に変更
を加えることなく、熱放散性の高いかつ表面実装構造の
混成集積回路装置を製品化できるという効果がある。
自己発熱量の高い半導体素子の搭載について、熱伝導率
の高い金属ケース内に搭載し装置外部に効率よく誘導す
る構造としたことにより、従来の配線基板の材質に変更
を加えることなく、熱放散性の高いかつ表面実装構造の
混成集積回路装置を製品化できるという効果がある。
【００１５】また、凹形状の金属ケースを用いることに
より、配線基板壁面への嵌合性が高まると同時に放熱板
の取付が容易になること及び表面実装上問題となる底面
の平坦性に影響を与えない埋め込み深さ位置への調整が
容易となるという利点がある。
より、配線基板壁面への嵌合性が高まると同時に放熱板
の取付が容易になること及び表面実装上問題となる底面
の平坦性に影響を与えない埋め込み深さ位置への調整が
容易となるという利点がある。
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例の外観図であ
り、（ｂ）は、本実施例の金属ケースの外観図、（ｃ）
は、本実施例の縦断面図である。
り、（ｂ）は、本実施例の金属ケースの外観図、（ｃ）
は、本実施例の縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第２の実施例の金属ケース
の外観図であり、（ｂ）は、本実施例の断面図である。
の外観図であり、（ｂ）は、本実施例の断面図である。
【図３】（ａ）は、従来の混成集積回路装置の平面図、
（ｂ）は、（ａ）の断面図、（ｃ）は、Ａ部の拡大図で
ある。
（ｂ）は、（ａ）の断面図、（ｃ）は、Ａ部の拡大図で
ある。
【図４】（ａ）は、従来の混成集積回路装置の他の例の
平面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。
平面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。
１ 絶縁基板 ２ 金属ケース ３ 導体配線パターン ４ 端面リード ５ 枠 ６ 封止樹脂 ７ 接着剤 ８ 半導体素子 ９ ボンディングワイヤ １０ 放熱板 １１ 貫通孔 ２１ 絶縁層 ２２ 外部リード ２３ 金属基板 ２４ 接着剤 ２５ 放熱フィン ２６ 配線基板 ２７ 接着剤 ２８ セラミック基板
Claims (1)
- 【請求項１】 凹形状を有する金属ケースが、少なくと
も端面リード部及びこれに接続される導体配線部が形成
された絶縁基板の貫通孔に挿入され、かつこの金属ケー
ス内には半導体素子が搭載されて、前記絶縁基板上の導
体配線部と電気的に接続され樹脂封止されていることを
特徴とする混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15017692A JP2795063B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 混成集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15017692A JP2795063B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 混成集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343607A true JPH05343607A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2795063B2 JP2795063B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=15491167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15017692A Expired - Lifetime JP2795063B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 混成集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795063B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701033A (en) * | 1995-03-20 | 1997-12-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2007157801A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体モジュールとその製造方法 |
| JP2009076750A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Daikin Ind Ltd | モジュール |
| JP2013093620A (ja) * | 2013-02-06 | 2013-05-16 | Daikin Ind Ltd | モジュール |
| US9768124B2 (en) | 2007-02-21 | 2017-09-19 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor package in package |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP15017692A patent/JP2795063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701033A (en) * | 1995-03-20 | 1997-12-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2007157801A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体モジュールとその製造方法 |
| US9768124B2 (en) | 2007-02-21 | 2017-09-19 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor package in package |
| JP2009076750A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Daikin Ind Ltd | モジュール |
| JP2013093620A (ja) * | 2013-02-06 | 2013-05-16 | Daikin Ind Ltd | モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2795063B2 (ja) | 1998-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980526 |