JPH07106470A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH07106470A
JPH07106470A JP24288393A JP24288393A JPH07106470A JP H07106470 A JPH07106470 A JP H07106470A JP 24288393 A JP24288393 A JP 24288393A JP 24288393 A JP24288393 A JP 24288393A JP H07106470 A JPH07106470 A JP H07106470A
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JP
Japan
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aluminum cap
semiconductor device
semiconductor chip
bonded
ceiling
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Pending
Application number
JP24288393A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Kikuchi
正明 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Japan Semiconductor Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Iwate Toshiba Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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
    • H01L2224/48245Connecting 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 metallic
    • H01L2224/48247Connecting 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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱抵抗が低く、薄型化、小型化の制約を緩和し
得るアルミキャップ・パッケージ型の半導体装置を提供
する。 【構成】ほぼ正方形の平板状の天井部11aの周縁に脚
部11bを有するアルミキャップ11と、このアルミキ
ャップの内面側に接着された絶縁体12と、この絶縁体
の表面に接着され、アルミキャップ天井部からアルミキ
ャップ脚部先端付近まで複数本設けられ、アウターリー
ド部13bが実装対象となる印刷配線基板15上の印刷
配線に電気的に接続される配線パターン13と、表面側
にバンプ電極10aを有し、このバンプ電極が前記配線
パターンのインナーリード部13aにボンディング接合
された半導体チップ10と、この半導体チップのバンプ
電極形成面およびバンプ電極とインナーリード部とのボ
ンディング接合部を封止する封止剤14とを具備するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
に表面実装型のアルミキャップ・パッケージ型の半導体
装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の表面実装型パッケージに
は、プラスチック・パッケージとか、アルミキャップ・
パッケージなどがある。図5は、従来のプラスチック・
パッケージを有する半導体装置の断面構造の一例を示し
ている。
【0003】図5において、50は半導体チップ、51
は上記半導体チップ50が固定されたリードフレームの
アイランド部(ベッド部)、52はリードフレームのイ
ンナーリード部、53はリードフレームのアウターリー
ド部(外部ピン)、54は上記半導体チップ50上のパ
ッド(図示せず)と前記インナーリード部52とを電気
的に接続するボンディングワイヤーである。上記半導体
チップ50、アイランド部51、インナーリード部52
およびボンディングワイヤー54は、モールド成型され
た樹脂パッケージ55により封止されている。
【0004】上記半導体装置を印刷配線基板56上に実
装する際、前記樹脂パッケージ55の外部に突出したア
ウターリード部(外部ピン)53が前記印刷配線基板5
6上の印刷配線(図示せず)に例えば半田付けされる。
【0005】上記半導体装置は、その熱抵抗を低くする
ために、樹脂パッケージ55上面にフィン(図示せず)
を付けたり、リードフレームのアイランド部51にスタ
ッド(図示せず)を設けることが有効である。
【0006】しかし、これに伴い、半導体装置の薄型化
が制限される。また、ボンディングワイヤー54の側面
形状がループ状になっているので、そのループ高さが半
導体装置の薄型化を制限する要因になっている。
【0007】図6は、従来のアルミキャップ・パッケー
ジを有する半導体装置の断面構造の一例を示しており、
その上面図を図7に示している。図6、図7において、
60は半導体チップ、61はほぼ正方形の上面を有する
アルミキャップであり、その内面側に絶縁体62を介し
てリードフレームが形成されている。64はリードフレ
ームのインナーリード部、65はリードフレームのアウ
ターリード部(外部ピン)、66は前記半導体チップ6
0上のパッド(図示せず)と前記インナーリード部64
とを電気的に接続するボンディングワイヤーである。上
記半導体チップ60、アイランド部63、インナーリー
ド部64およびボンディングワイヤー66は、前記アル
ミキャップ61の裏面側の一部に注入された封止樹脂6
7により封止されている。
【0008】上記半導体装置を印刷配線基板68上に実
装する際、前記封止樹脂67の外部に突出したアウター
リード部65が前記印刷配線基板68上の印刷配線(図
示せず)に例えば半田付けされる。
【0009】上記アルミキャップ・パッケージ型の半導
体装置は、熱伝導性が高いアルミキャップ61の内面側
に絶縁体62を介してリードフレームが設けられてお
り、半導体チップ60からアルミキャップ61までの熱
抵抗が低く、半導体チップ60の発熱は、アルミキャッ
プ61を介して熱伝導により印刷配線基板68へ放熱さ
れる。
【0010】しかし、上記半導体装置は、ボンディング
ワイヤー66を用いているので、そのループ高さにより
薄型化が制限され、しかも、ボンディングワイヤー66
の接続先であるリードフレームのインナーリード部64
のリードの引き回しの都合上、小型化が制限される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
アルミキャップ・パッケージ型の半導体装置は、熱抵抗
は低いが、ボンディングワイヤーのループ高さにより薄
型化が制限され、ボンディングワイヤーの接続先である
リードフレームのインナーリード部のリードの引き回し
の都合上、小型化が制限されるという問題があった。
【0012】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、熱抵抗が低く、薄型化、小型化の制約を緩和
し得るアルミキャップ・パッケージ型の半導体装置を提
供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
ほぼ正方形の平板状の天井部の周縁に脚部を有するアル
ミキャップと、このアルミキャップの内面側に接着され
た絶縁体と、この絶縁体の表面に接着され、前記アルミ
キャップ天井部からアルミキャップ脚部裏面先端付近ま
で複数本設けられ、前記アルミキャップ脚部先端付近に
位置するアウターリード部が実装対象となる印刷配線実
装基板上の印刷配線に電気的に接続される配線パターン
と、表面側にバンプ電極を有し、このバンプ電極が前記
配線パターンのアルミキャップ天井部裏面に位置するイ
ンナーリード部にボンディング接合された半導体チップ
と、この半導体チップのバンプ電極形成面およびバンプ
電極とインナーリード部とのボンディング接合部を封止
する封止剤とを具備することを特徴とする。
【0014】
【作用】熱伝導性が高いアルミキャップの内面側に絶縁
体を介して設けられた配線パターンのインナーリード部
に半導体チップのバンプ電極がボンディング接合され、
半導体チップのバンプ電極形成面およびバンプ電極とイ
ンナーリード部とのボンディング接合部が封止されてい
る構造を有する。
【0015】この構造により、半導体チップからアルミ
キャップまでの熱抵抗が低いだけでなく、半導体チップ
の裏面(露出面)からの放熱が可能になっている。しか
も、インナーリード部と半導体チップのバンプ電極とが
ボンディング接合されている(ボンディングワイヤーを
用いていない)ので、半導体装置の薄型化、小型化の制
約が緩和される。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施例に係るアルミ
キャップ・パッケージ型の半導体装置の断面構造を概略
的に示している。
【0017】図2は、図1の半導体装置を上面から見た
状態の一例を示している。図1、図2において、アルミ
キャップ11は、ほぼ正方形の平板状の天井部11a
と、この天井部の周縁に一体的に形成された脚部11b
と、上記天井部の中心部に貫通穴11cを有し、例えば
1枚のアルミニウム板の周縁部を絞り込むことにより形
成される。
【0018】12は上記アルミキャップ11の内面(裏
面)側に接着された絶縁体である。配線パターン13
は、上記絶縁体12の表面に接着された状態で、アルミ
キャップ裏面の貫通穴周縁付近からアルミキャップ裏面
の脚部先端付近まで複数本が設けられている。この配線
パターン13は、前記絶縁体12上に接着された金属箔
がパターニングされて形成されている。
【0019】半導体チップ10は、表面側にバンプ電極
10aを有し、このバンプ電極10aが前記配線パター
ン13のアルミキャップ裏面の貫通穴周縁付近に位置す
るインナーリード部13aにボンディング接合されてい
る。この場合、半導体チップ10のバンプ電極が形成さ
れていない裏面が、前記配線パターン13のアウターリ
ード部13bと後述する印刷配線基板との接触部が存在
する水平面と同一面上あるいはそれよりアルミキャップ
天井部側に存在するように、前記アルミキャップ11の
脚部11bの高さが設定されている。
【0020】14は前記半導体チップ10のバンプ電極
形成面および前記バンプ電極10aと前記インナーリー
ド部13aとのボンディング接合部を封止している封止
剤である。この封止剤14は、例えば前記アルミキャッ
プ11の表面側から前記貫通穴11c内に液状樹脂が注
入されることにより形成されており、上記貫通穴11c
の内部の少なくとも一部に前記封止剤14の一部が存在
する。
【0021】なお、上記封止剤14は、アルミキャップ
裏面側から液状樹脂が注入されることによって形成され
てもよい。上記構成の半導体装置が印刷配線基板15上
に実装される際は、配線パターン13のアルミキャップ
裏面脚部先端付近に位置するアウターリード部13bが
配線基板15上の印刷配線(図示せず)に例えば半田付
けされる。
【0022】なお、上記実装に際して、半導体装置の位
置合わせを容易にするために、前記アルミキャップ11
の脚部11bの一部に位置決めのための目印(穴11d
など)を設けておくようにしてもよい。
【0023】上記第1実施例の半導体装置は、熱伝導性
が高いアルミキャップ11の内面側に絶縁体12を介し
て設けられた配線パターン13のインナーリード部13
aに半導体チップ10のバンプ電極10aがボンディン
グ接合され、半導体チップ10のバンプ電極形成面およ
びバンプ電極10aとインナーリード部13aとのボン
ディング接合部が封止されている構造を有する。
【0024】この構造により、半導体チップ10からア
ルミキャップ11までの熱抵抗が低いだけでなく、半導
体チップ10の露出した裏面からの放熱が可能になって
いる。この場合、熱伝導性が高い封止剤14を使用する
ことにより、上記熱抵抗を一層低下させることが可能に
なる。
【0025】しかも、インナーリード部13aと半導体
チップ10のバンプ電極10aとが直接にボンディング
接合されている(ボンディングワイヤーを用いていな
い)ので、半導体装置の薄型化、小型化の制約が緩和さ
れる。
【0026】この場合、半導体チップ10の裏面が、配
線パターン13のアウターリード部13bが存在する水
平面と同一面上あるいはそれよりアルミキャップ天井部
側に存在するようにアルミキャップ11の脚部11bの
高さを設定しておくことにより、一層の薄型化を図るこ
とが可能になる。
【0027】図3は、本発明の第2実施例に係るアルミ
キャップ・パッケージ型の半導体装置を上面から見た状
態の一例を示している。この半導体装置で使用されてい
るアルミキャップ31は、1枚のアルミニウム板の4隅
が切り欠かれ、天井部31aの4辺が折り曲げられて4
個の脚部31bが独立に形成されている。この構造によ
り、脚部裏面先端付近のアウターリード部と印刷配線基
板との接合性が向上する。
【0028】図4は、本発明の第3実施例に係るアルミ
キャップ・パッケージ型の半導体装置の断面構造を概略
的に示している。この半導体装置で使用されているアル
ミキャップ41は、図1に示した半導体装置で使用され
ているアルミキャップ11と比べて、アウターリード部
41bと印刷配線基板15との接合性を向上させるため
に脚部先端がJ型になるように成形されている点が異な
り、その他は同じであるので図1中と同一符号を付して
いる。
【0029】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、熱抵抗
が低く、薄型化、小型化の制約を緩和し得るアルミキャ
ップ・パッケージ型の半導体装置を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るアルミキャップ・パ
ッケージ型の半導体装置の構造を概略的に示す断面図。
【図2】図1の半導体装置を上面から見た状態の一例を
示す平面図。
【図3】本発明の第2実施例に係るアルミキャップ・パ
ッケージ型の半導体装置を上面から見た状態の一例を示
す平面図。
【図4】本発明の第3実施例に係るアルミキャップ・パ
ッケージ型の半導体装置の構造を概略的に示す断面図。
【図5】従来のプラスチック・パッケージを有する半導
体装置の断面構造の一例を概略的に示す断面図。
【図6】従来のアルミキャップ・パッケージ型の半導体
装置の構造を概略的に示す断面図。
【図7】図6の半導体装置を上面から見た平面図。
【符号の説明】
10…半導体チップ、10a…バンプ電極、11、3
1、41…アルミキャップ、11a、31a…天井部、
11b、31b、41b…脚部、11c…貫通穴、12
…絶縁体、13…配線パターン、13a…インナーリー
ド部、13b…アウターリード部、14…封止剤、15
…印刷配線基板。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ほぼ正方形の平板状の天井部の周縁に脚
    部を有するアルミキャップと、 このアルミキャップの内面側に接着された絶縁体と、 この絶縁体の表面に接着され、アルミキャップ天井部付
    近からアルミキャップ脚部先端付近まで複数本設けら
    れ、アルミキャップ脚部裏面先端付近に位置するアウタ
    ーリード部が実装対象となる印刷配線基板上の印刷配線
    に電気的に接続される配線パターンと、 表面側にバンプ電極を有し、このバンプ電極が前記配線
    パターンのアルミキャップ天井部裏面に位置するインナ
    ーリード部にボンディング接合された半導体チップと、 この半導体チップのバンプ電極形成面および前記バンプ
    電極と前記インナーリード部とのボンディング接合部を
    封止する封止剤とを具備することを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記アルミキャップは、前記半導体チップの裏面が前記
    配線パターンのアウターリード部と前記印刷配線基板と
    の接触部が存在する水平面と同一面上あるいはそれより
    アルミキャップ天井部側に存在するように、その脚部の
    高さが設定されていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体装置にお
    いて、 前記アルミキャップは、その天井部の中心部に貫通穴が
    形成されており、この貫通穴の内部の少なくとも一部に
    前記封止剤の一部が存在することを特徴とする半導体装
    置。
JP24288393A 1993-09-29 1993-09-29 半導体装置 Pending JPH07106470A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100256293B1 (ko) * 1995-11-07 2000-05-15 모기 쥰이찌 반도체장치 및 그 제조방법
CN100336217C (zh) * 2002-08-30 2007-09-05 松下电器产业株式会社 树脂密封型半导体器件及其制造方法
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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