JPH0661299A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH0661299A JPH0661299A JP20864292A JP20864292A JPH0661299A JP H0661299 A JPH0661299 A JP H0661299A JP 20864292 A JP20864292 A JP 20864292A JP 20864292 A JP20864292 A JP 20864292A JP H0661299 A JPH0661299 A JP H0661299A
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- heat dissipation
- semiconductor device
- dissipation plate
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高密度実装（多ピン）かつ低熱抵抗の半導体装
置を容易に製作可能な半導体装置の構造及び製造方法を
提供する。 【構成】半導体チップ１と基板４を接続するＴＡＢリー
ド５の外部端子列間距離よりも放熱板３の外径を小さく
とることにより、半導体チップ１と放熱板３を接着し、
放熱径路を確保したうえで、半導体チップと基板４とを
ＴＡＢ接続により行なうことが出来るため、高密度実装
かつ、低熱抵抗の半導体装置を容易に製作することがで
きる。
置を容易に製作可能な半導体装置の構造及び製造方法を
提供する。 【構成】半導体チップ１と基板４を接続するＴＡＢリー
ド５の外部端子列間距離よりも放熱板３の外径を小さく
とることにより、半導体チップ１と放熱板３を接着し、
放熱径路を確保したうえで、半導体チップと基板４とを
ＴＡＢ接続により行なうことが出来るため、高密度実装
かつ、低熱抵抗の半導体装置を容易に製作することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及びその製造
方法に関し、特に高密度実装かつ低熱抵抗の半導体装置
及びその製造方法に関する。
方法に関し、特に高密度実装かつ低熱抵抗の半導体装置
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の半導体装置を示す断面図で
あり、図４において半導体チップ１はＡｇペースト等の
接着剤２を介して放熱板兼キャップ１６に接合され、該
キャップと基板４はシーム溶接により気密封止してい
る。また、前記半導体チップ１と前記基板４とはシリコ
ンゴム１７により相対的位置決めを行ないＴＡＢ５によ
り電気的に接続している。
あり、図４において半導体チップ１はＡｇペースト等の
接着剤２を介して放熱板兼キャップ１６に接合され、該
キャップと基板４はシーム溶接により気密封止してい
る。また、前記半導体チップ１と前記基板４とはシリコ
ンゴム１７により相対的位置決めを行ないＴＡＢ５によ
り電気的に接続している。
【０００３】次にこの構造の半導体装置を製造する製造
方法について説明する。
方法について説明する。
【０００４】まず、半導体チップにＴＡＢ５を接続す
る。次にＴＡＢ５の外部リード部を適切な長さに切断
し、中央に半導体チップより小さいサイズのシリコンゴ
ム１７を接着した基板４の内部端子１１にＴＡＢ接続す
る。このときシリコンゴムの厚さにより半導体チップの
高さ方向の位置決めを行なう。
る。次にＴＡＢ５の外部リード部を適切な長さに切断
し、中央に半導体チップより小さいサイズのシリコンゴ
ム１７を接着した基板４の内部端子１１にＴＡＢ接続す
る。このときシリコンゴムの厚さにより半導体チップの
高さ方向の位置決めを行なう。
【０００５】次に、半導体チップ１の裏面にＡｇペース
トを塗布し、キャップ兼放熱板１６をかぶせ半導体チッ
プとキャップを接続する。Ａｇペーストが硬化した後、
キャップの外周と基板上のシーリング１５との間でシー
ム溶接にて封止して半導体装置を得ていた。
トを塗布し、キャップ兼放熱板１６をかぶせ半導体チッ
プとキャップを接続する。Ａｇペーストが硬化した後、
キャップの外周と基板上のシーリング１５との間でシー
ム溶接にて封止して半導体装置を得ていた。
【０００６】また、半導体装置内にチップコン等の機能
部品を搭載する場合は、基板４に機能部品塔載用凹部１
９を設け、機能部品１３を搭載していた。
部品を搭載する場合は、基板４に機能部品塔載用凹部１
９を設け、機能部品１３を搭載していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置にお
いて、半導体チップで裏面→Ａｇペースト→キャップと
いう経路で放熱している。従来の半導体装置ではＴＡＢ
リードとシリコンゴムで支持された半導体チップとキャ
ップ兼放熱板を接続することになるが、その際に、半導
体チップの傾きやシリコンゴムの厚さ及び基板への接着
状態による半導体チップ裏面高さのばらつきを生じるた
め、半導体チップとキャップ兼放熱板の接着剤であるＡ
ｇペーストの接着後の厚さにばらつきを生じる。また
は、ボイド、剥離を生じる等半導体チップとキャップ兼
放熱板との接着が不完全になるため熱抵抗が大きくな
り、動作時の半導体チップの温度が上昇し、半導体装置
が動作しなくなるとか、または半導体チップが破壊に至
るという不具合が有った。
いて、半導体チップで裏面→Ａｇペースト→キャップと
いう経路で放熱している。従来の半導体装置ではＴＡＢ
リードとシリコンゴムで支持された半導体チップとキャ
ップ兼放熱板を接続することになるが、その際に、半導
体チップの傾きやシリコンゴムの厚さ及び基板への接着
状態による半導体チップ裏面高さのばらつきを生じるた
め、半導体チップとキャップ兼放熱板の接着剤であるＡ
ｇペーストの接着後の厚さにばらつきを生じる。また
は、ボイド、剥離を生じる等半導体チップとキャップ兼
放熱板との接着が不完全になるため熱抵抗が大きくな
り、動作時の半導体チップの温度が上昇し、半導体装置
が動作しなくなるとか、または半導体チップが破壊に至
るという不具合が有った。
【０００８】本発明の目的は、高密度実装で、かつ低熱
抵抗の半導体装置およびその製造方法を提供することに
ある。
抵抗の半導体装置およびその製造方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明の半
導体装置は、従来の半導体装置におけるキャップ兼放熱
板を放熱板とリング状キャップに分割し半導体チップを
接着している放熱板の外径より半導体装置と基板の内部
端子とを電気的に接続するＴＡＢ電極の端子列間の利距
離が大きくかつ、封止用キャップがリング状であること
を特徴として構成される。
導体装置は、従来の半導体装置におけるキャップ兼放熱
板を放熱板とリング状キャップに分割し半導体チップを
接着している放熱板の外径より半導体装置と基板の内部
端子とを電気的に接続するＴＡＢ電極の端子列間の利距
離が大きくかつ、封止用キャップがリング状であること
を特徴として構成される。
【００１０】また、本発明の第２の発明の半導体装置の
製造方法は、半導体チップを放熱板に確実に接着した後
に、半導体チップと基板を電気的に接続し、その後リン
グ状キャップを被せ機密封止するということを特徴とし
て構成される。
製造方法は、半導体チップを放熱板に確実に接着した後
に、半導体チップと基板を電気的に接続し、その後リン
グ状キャップを被せ機密封止するということを特徴とし
て構成される。
【００１１】
【作用】基板と接続するための電極端子列間距離が放熱
板の外形よりも大きいために、半導体チップを放熱板に
確実に接着した後に半導体チップと基板の接続が可能に
なり、所望の電気特性及び熱抵抗が再現性良く得ること
ができる。
板の外形よりも大きいために、半導体チップを放熱板に
確実に接着した後に半導体チップと基板の接続が可能に
なり、所望の電気特性及び熱抵抗が再現性良く得ること
ができる。
【００１２】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の一実施例の半導体装置の断
面図である。
面図である。
【００１４】図において、半導体チップ１は熱伝導性の
良好な接着剤２を介して放熱板３に接合されている。こ
の放熱板３は例えばＡｌＮセラミックのような熱伝導の
良好な材料よりなり、半導体チップ搭載用凹部７及びシ
ーム溶接用のシールリング８及びその四隅に基板４への
取付け用脚部９を備える。該脚部の先端に高さ調節用ス
ペーサ１０を備える。
良好な接着剤２を介して放熱板３に接合されている。こ
の放熱板３は例えばＡｌＮセラミックのような熱伝導の
良好な材料よりなり、半導体チップ搭載用凹部７及びシ
ーム溶接用のシールリング８及びその四隅に基板４への
取付け用脚部９を備える。該脚部の先端に高さ調節用ス
ペーサ１０を備える。
【００１５】また半導体チップ１と基板４との電気的接
続はＴＡＢ５により行ない、該基板４は例えばＡｌ2 Ｏ
3 の積層セラミック多層配線基板により形成され内部端
子１１と外部端子１２の接続及びチップコンデンサ等機
能部品１３の搭載も部品搭載用凹部を形成する複雑な構
造にすることなしに可能である。
続はＴＡＢ５により行ない、該基板４は例えばＡｌ2 Ｏ
3 の積層セラミック多層配線基板により形成され内部端
子１１と外部端子１２の接続及びチップコンデンサ等機
能部品１３の搭載も部品搭載用凹部を形成する複雑な構
造にすることなしに可能である。
【００１６】さらに、本実施例の半導体装置はリング状
キャップ６を用い、内周、外周をシーム溶接により機密
封止する。
キャップ６を用い、内周、外周をシーム溶接により機密
封止する。
【００１７】上述のごとき構成の半導体装置の製造方法
を図２を用いて説明する。
を図２を用いて説明する。
【００１８】まず、半導体チップ１を放熱板３に接着剤
２を介してダイマウントする。ここで接着剤２はＡｇペ
ースト等の熱伝導の良い接着剤を使用すると良い。この
状態が図２（ａ）である。このダイマウント工程は従来
半導体装置におけるリードフレームまたはセラミックケ
ースへのダイマウント技術で実現可能なため確実な接着
と放熱経路の確保が可能である。従来の半導体装置では
接着剤の厚さは３０〜１００μｍとばらつきが大きいが
２０＋１５〜２０−５μｍを実現している。
２を介してダイマウントする。ここで接着剤２はＡｇペ
ースト等の熱伝導の良い接着剤を使用すると良い。この
状態が図２（ａ）である。このダイマウント工程は従来
半導体装置におけるリードフレームまたはセラミックケ
ースへのダイマウント技術で実現可能なため確実な接着
と放熱経路の確保が可能である。従来の半導体装置では
接着剤の厚さは３０〜１００μｍとばらつきが大きいが
２０＋１５〜２０−５μｍを実現している。
【００１９】次に、半導体チップ１のバンプ１８にＴＡ
Ｂ５の内部端子を接続し、ＴＡＢのサスペンダ部１４を
放熱板３へ接続した後にＴＡＢ５の外部端子形成を行な
う。この状態が図２（ｂ）である。放熱板３の半導体チ
ップ搭載用凹部７の堀込み量はＴＡＢ５のサスペンダ部
１４を放熱板３へ接着したときにバンプ１８からサスペ
ンダ部１４までのＴＡＢリードは半導体チップ１の表面
と水平となる様に設定する。例えば、半導体チップ厚Ｔ
ｃ＝４００μｍ、ＴＡＢ５のサスペンダ厚Ｔｓ＝２００
μｍとすと掘込量は接着剤２の厚さとバンプ１８の高さ
を合計１００μｍとすると掘り込み深さＨは、Ｈ＝Ｔｃ
−Ｔｓ＋１００＝３００（μｍ）程度が適当である。
Ｂ５の内部端子を接続し、ＴＡＢのサスペンダ部１４を
放熱板３へ接続した後にＴＡＢ５の外部端子形成を行な
う。この状態が図２（ｂ）である。放熱板３の半導体チ
ップ搭載用凹部７の堀込み量はＴＡＢ５のサスペンダ部
１４を放熱板３へ接着したときにバンプ１８からサスペ
ンダ部１４までのＴＡＢリードは半導体チップ１の表面
と水平となる様に設定する。例えば、半導体チップ厚Ｔ
ｃ＝４００μｍ、ＴＡＢ５のサスペンダ厚Ｔｓ＝２００
μｍとすと掘込量は接着剤２の厚さとバンプ１８の高さ
を合計１００μｍとすると掘り込み深さＨは、Ｈ＝Ｔｃ
−Ｔｓ＋１００＝３００（μｍ）程度が適当である。
【００２０】次に、放熱板３を支持し基板４の内部端子
１１とＴＡＢ５の外部端子とを位置合わせを行ない接続
し、放熱板の脚部９を基板４へ固定する。この状態が図
２（ｃ）である。ここでＴＡＢ５の外部端子列間距離
（ｅL ）が放熱板３の外形（ｅH ）よりも大きいため、
放熱板３を支持して従来のＴＡＢ実装の技術で基板４へ
の接続が可能である。またＴＡＢ５のサスペンダ部１４
を固定しているため、バンプ１８にかかる応力が緩和で
き、ＴＡＢ接続が不完全になることを防ぐ。
１１とＴＡＢ５の外部端子とを位置合わせを行ない接続
し、放熱板の脚部９を基板４へ固定する。この状態が図
２（ｃ）である。ここでＴＡＢ５の外部端子列間距離
（ｅL ）が放熱板３の外形（ｅH ）よりも大きいため、
放熱板３を支持して従来のＴＡＢ実装の技術で基板４へ
の接続が可能である。またＴＡＢ５のサスペンダ部１４
を固定しているため、バンプ１８にかかる応力が緩和で
き、ＴＡＢ接続が不完全になることを防ぐ。
【００２１】次にリング状キャップ６を被せシーリング
８とシーム溶接する。
８とシーム溶接する。
【００２２】次にリング状キャップ６とシーリング１５
をシーム溶接する。ここでリング状キャップ６とシーリ
ング１５の高さ方向の位置のばらつきを高さ調整用スペ
ーサ１０で吸収し封止することが可能である。例えば高
さ調整用スペーサ１０はシリコンゴム等の４００℃程度
の耐熱性と柔軟性を持った素材を使用する。
をシーム溶接する。ここでリング状キャップ６とシーリ
ング１５の高さ方向の位置のばらつきを高さ調整用スペ
ーサ１０で吸収し封止することが可能である。例えば高
さ調整用スペーサ１０はシリコンゴム等の４００℃程度
の耐熱性と柔軟性を持った素材を使用する。
【００２３】以上の製造工程により本実施例の半導体装
置を得る。
置を得る。
【００２４】図３は本発明の第２の実施例を示す断面図
である。
である。
【００２５】図において、半導体チップ１は熱伝導性の
良好な接着剤２を介して放熱板３に接合されている。こ
の放熱板３は例えばＡｌＮセラミックのような熱伝導の
良好な材料よりなり、半導体チップ搭載用凹部７及びロ
ー付け封着用のＡｕまたはＳｎまたは半田のメッキパタ
ーン２０及び基板４への取付け用脚部９を備える。
良好な接着剤２を介して放熱板３に接合されている。こ
の放熱板３は例えばＡｌＮセラミックのような熱伝導の
良好な材料よりなり、半導体チップ搭載用凹部７及びロ
ー付け封着用のＡｕまたはＳｎまたは半田のメッキパタ
ーン２０及び基板４への取付け用脚部９を備える。
【００２６】また、半導体チップ１と基板４との電気的
接続はＴＡＢ５により行ない、該基板４は例えばＡｌ2
Ｏ3 の積層セラミック多層配線基板により形成され内部
端子１１と外部端子１２の接続及びチップコンデンサ等
機能部品１３の搭載も可能であり、内部端子１１と同一
面の外周部にロー付け封着用のＡｕまたはＳｎまたは半
田のメッキパターン２１を備える。
接続はＴＡＢ５により行ない、該基板４は例えばＡｌ2
Ｏ3 の積層セラミック多層配線基板により形成され内部
端子１１と外部端子１２の接続及びチップコンデンサ等
機能部品１３の搭載も可能であり、内部端子１１と同一
面の外周部にロー付け封着用のＡｕまたはＳｎまたは半
田のメッキパターン２１を備える。
【００２７】さらに、本実施例の半導体装置はリング状
キャップ６を用い内周及び外周を半田等の低融点金属ロ
ー材２２，２３によりロー付け封着する。
キャップ６を用い内周及び外周を半田等の低融点金属ロ
ー材２２，２３によりロー付け封着する。
【００２８】上述のごとき構成の半導体装置の製造方法
を説明する。
を説明する。
【００２９】半導体チップ１のダイマウント工程から放
熱板３の基板４への取り付け及び、ＴＡＢ５の外部端子
を基板の内部端子１１へ接続するまでは第一の実施例と
同一の製造方法で製造する。
熱板３の基板４への取り付け及び、ＴＡＢ５の外部端子
を基板の内部端子１１へ接続するまでは第一の実施例と
同一の製造方法で製造する。
【００３０】次に、メッキパターン２０の上に低融点金
属２２を配しまたメッキパターン２１上に低融点金属２
３を配した後リング状キャップ６を被せ半導体装置全体
を加熱することによりロー付け封止する。このときリン
グ状キャップ６内周部とメッキパターン２０同様にリン
グ状キャップ６の外周部とメッキパターン２１の高さ方
向の位置のばらつきは、低融点金属の厚みにより吸収す
る。
属２２を配しまたメッキパターン２１上に低融点金属２
３を配した後リング状キャップ６を被せ半導体装置全体
を加熱することによりロー付け封止する。このときリン
グ状キャップ６内周部とメッキパターン２０同様にリン
グ状キャップ６の外周部とメッキパターン２１の高さ方
向の位置のばらつきは、低融点金属の厚みにより吸収す
る。
【００３１】以上の製造工程により本実施例の半導体装
置を得る。
置を得る。
【００３２】本実施例の半導体装置は第１の実施例に比
較し、高さ調整用スペーサが無いため構造が単純とな
る。さらにリング状キャップ６の封止は第１の実施例で
は内周、外周を別々にシーム溶接するため２工程必要と
なるが、本実施例では１工程で封止が完了するため本実
施例は工程の短縮が可能である。
較し、高さ調整用スペーサが無いため構造が単純とな
る。さらにリング状キャップ６の封止は第１の実施例で
は内周、外周を別々にシーム溶接するため２工程必要と
なるが、本実施例では１工程で封止が完了するため本実
施例は工程の短縮が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、半導体チッ
プと放熱板を従来技術により確実に接合し、前記半導体
チップで発する熱の放熱経路を安定的に確保した後前記
半導体チップと基板とを電気的に接続及び機密封止が可
能なため、放熱性能が高くしかも均一な半導体装置を容
易に実現できるという効果を有する。
プと放熱板を従来技術により確実に接合し、前記半導体
チップで発する熱の放熱経路を安定的に確保した後前記
半導体チップと基板とを電気的に接続及び機密封止が可
能なため、放熱性能が高くしかも均一な半導体装置を容
易に実現できるという効果を有する。
【００３４】また、半導体チップ位置決めのシリコンゴ
ムを使用しないことにより、その分空間ができその空間
を利用し、チップコンデンサ等の機能部品を搭載可能で
あるため機能部品搭載用凹部を持たない単純な構造の基
板を使用できるため部品コストが低減できかつ、半導体
装置全体が高密度化できるという効果を有する。
ムを使用しないことにより、その分空間ができその空間
を利用し、チップコンデンサ等の機能部品を搭載可能で
あるため機能部品搭載用凹部を持たない単純な構造の基
板を使用できるため部品コストが低減できかつ、半導体
装置全体が高密度化できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】本発明の一実施例の各組立工程における断面図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施例の断面図である。
【図４】従来の半導体装置の断面図である。
１ 半導体チップ ２ 接着剤 ３ 放熱板 ４ 基板 ５ ＴＡＢ ６ キャップ ７ 半導チップ搭載用凹部 ８ シールリング ９ 脚部 １０ 高さ調整用スペーサ １１ 内部端子 １２ 外部端子 １３ 機能部品 １４ ＴＡＢサスペンダ １５ シールリング １６ 放熱板兼キャップ １７ シリコンゴム １８ バンプ １９ 機能部品搭載用凹部 ２０ メッキパターン ２１ メッキパターン ２２ ロー材 ２３ ロー材 ｅL 外部端子列間距離 ｅH 放熱板の外形
Claims (4)
- 【請求項１】 基板と、前記基板とＴＡＢ接続された半
導体チップと、前記半導体チップの一方向に接合された
放熱板と、前記半導体チップを覆うように前記基板に取
り付けられたリング状キャップを備えた半導体装置につ
いて、前記放熱板の外形が前記ＴＡＢの外部端子列間距
離よりも小さく、かつ、前記放熱板として熱伝導性がア
ルミナセラミックスに比較し良好な金属またはセラミッ
クスを用い、かつ該放熱板の前記半導体チップの搭載面
の四隅に脚部を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記放熱板の半導体チップの搭載面に半
導体チップ搭載用凹部を有し、該放熱板の凹部に半導体
チップを搭載しかつ凸部にＴＡＢのサスペンダを接着す
ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記放熱板として熱伝導がアルミナセラ
ミックよりも良好な金属またはセラミックスを用い、か
つ該放熱板の半導体チップ搭載面の四隅に脚部を持ち、
該脚部に高さ調整用スペーサを有することを特徴とする
請求項１及び請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 基板と、前記基板とＴＡＢ接続された半
導体チップと、前記半導体チップの一方向に接合された
放熱板と、前記半導体チップを覆うように前記基板に取
り付けられたリング状キャップと備えた、半導体装置の
製造方法において、前記半導体チップを放熱板に接着す
る工程と、前記放熱板に接続された半導体チップと基板
をＴＡＢにより電気的に接続する工程と、前記リング状
キャップを前記放熱板上に被せ、前記リング状キャップ
の両端面をシールリングを介してシーム溶接し気密封止
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864292A JP2770664B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864292A JP2770664B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661299A true JPH0661299A (ja) | 1994-03-04 |
| JP2770664B2 JP2770664B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=16559627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20864292A Expired - Lifetime JP2770664B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770664B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356801B1 (ko) * | 2000-10-06 | 2002-10-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 적층형 칩 스케일 패키지 및 그 제조방법 |
| WO2018018937A1 (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电路板和具有其的移动终端 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20864292A patent/JP2770664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356801B1 (ko) * | 2000-10-06 | 2002-10-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 적층형 칩 스케일 패키지 및 그 제조방법 |
| WO2018018937A1 (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电路板和具有其的移动终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2770664B2 (ja) | 1998-07-02 |
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| 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: 19980317 |