JPH07107921B2 - プラスチツク・パツケ−ジ型半導体装置 - Google Patents

プラスチツク・パツケ−ジ型半導体装置

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JPH07107921B2
JPH07107921B2 JP60257317A JP25731785A JPH07107921B2 JP H07107921 B2 JPH07107921 B2 JP H07107921B2 JP 60257317 A JP60257317 A JP 60257317A JP 25731785 A JP25731785 A JP 25731785A JP H07107921 B2 JPH07107921 B2 JP H07107921B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プラスチック・パッケージ構造のICは通常、熱分散に対
してはリード材料として銅あるいは銅合金を用いる以
外、半導体チップの冷却については特別なる考慮が払わ
れていない。本発明では半導体チップに接して高熱伝導
性で且つ該半導体チップと熱膨張係数の近似せる熱伝導
板を用いて熱膨張の差による半導体チップの損傷をなく
し、放熱特性の改善を図った。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラスチック・パッケージ構造の半導体装置
の熱特性の改善方法に関する。
集積回路のパッケージの方法として多くの形状が用いら
れているが、その中でもDIP型プラスチック・パッケー
ジは量産に適していること、プリンド板での実装が簡単
であること等より最も多く生産されている。
然し、一方プラスチック材料は通常、熱伝導が低く、搭
載されている半導体チップを冷却するという観点から、
チップの冷却に適した構造ではない。
プラスチック・パッケージの基本的なる構造に変更を加
えることなく、熱放散の良好なるパッケージ構造が要望
されている。
〔従来の技術〕
通常、モールド材料としてエポキシ樹脂あるいはシリコ
ン樹脂系のモールド材料を用いてプラスチック・パッケ
ージに整形している。
従って半導体チップは周囲を全てこれらの材料によって
包囲され、チップよりの熱放散は全てモールド材料を通
しての熱伝導、及びチップを搭載せるリードフレームを
通しての熱伝導に頼っている。
上記に述べたモールド材料の熱伝導は極めて低く、その
熱伝導率はアルミナ・セラミックに比して約1/50と低
く、プラスチック・パッケージを通しての熱放散は多く
を期待出来ない。
一方、リードフレームは金属材料であり、ダイステージ
上に搭載された半導体チップは、ダイステージの内部リ
ードを通して熱伝導により冷却される。
リードフレームは通常42−Alloyが多く使用されている
が、更に熱伝導率が約30倍良好なるCuを主体とせるリー
ドフレーム材料を用いて熱放散の改善が行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記に述べた従来のプラスチック・パッケージ構造で
は、充分な半導体チップの放熱散機能を果たし得ないこ
とである。
リードフレームに熱伝導に極めて良好なる銅を用いたプ
ラスチック・パッケージの場合、銅系統の材料は熱膨張
係数が大きいためダイステージと半導体チップとの膨張
差に基づくチップ割れの問題が発生する。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、半導体チップの上面に絶縁物からなる熱
伝導板が絶緑性接着剤によって接合されてモールドさ
れ、該熱伝導板がプラスチックモールドの外部に露出
し、該熱伝導板が半導体チップと近似した熱膨張係数を
有し、該熱伝導板の寸法がほぼ半導体チップと等しいプ
ラスチック・パッケージ形半導体装置によって解決する
ことができる。
なお前記熱伝導板にSiC,AlN,BNもしくはBeOのいずれか
を使用すること、又、前記熱伝導板の外部に露出した表
面が耐水性樹脂により被覆されることによって上記問題
点の解決が改善可能である。
〔作用〕
高熱伝導性で且つ該半導体チップと熱膨張係数の近似せ
る材料として、SiC、AlN、BN、BeO等を用いた熱伝達板
を半導体チップに接合することにより、チップよりの発
熱は速やかに熱伝達板に伝達される。
熱伝達板に移された熱量は、プラスチック・モールドの
表面から直接放熱することも可能である。
従来問題であった半導体チップと膨張係数の差によるチ
ップ割れの問題も、上記の材料を用いることにより防止
される。
〔実施例〕
本発明による実施例を第１図の断面図により詳細説明す
る。
本発明で用いられる高熱伝導性で且つ熱膨張係数の近似
せる材料としては、次表にその他の関連するリードフレ
ーム材料、半導体チップ、プラスチック・モールド材料
と共に示す。
上記の表で明らかなごとく、高熱伝導性材料としてあげ
た４種類の材料は熱伝導率がプラスチック材料に比して
極めて大であり、且つ膨張係数はCuあるいはプラスチッ
ク材料に比し半導体チップに極めて近似している。
これらの材料は何れかを用いた熱伝達板を挿入せる第１
図の実施例を説明する。
第１図はDIP型プラスチック・パッケージの長軸、即ち
Ｘ軸垂直なる面での断面図で、リードフレーム１のダイ
ステージ２上には半導体チップ３が搭載されていること
は変わらない。
半導体チップ３上にシリコン系の接着剤５により熱伝達
板４が接合されて、トランスファ・モールドされてい
る。熱伝達板４の表面はモールド後露出するごとく寸法
が選ばれる。耐水性を向上するためシリコン樹脂６を塗
布することも可能である。
この構造により半導体チップよりの発熱は、低熱抵抗の
熱伝達板４により速やかにパッケージ表面に伝達されて
放散される。また半導体チップは熱伝達板と膨張係数も
近似しているのでストレスも小さい。
〔発明の効果〕
以上に説明せるごとく本発明のプラスチック・パッケー
ジ型半導体装置の構造により、半導体チップよりの熱放
散は著しく改善され、信頼性の向上に寄与する所大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかわるプラスチック・パッケージ型
半導体装置の断面図を示す。 図面において、 １はリードフレーム、 ２はダイステージ、 ３は半導体チップ、 ４は熱伝達板、 ５は接着剤、 ６はシリコン樹脂、 ７は内部リード、 ８はビームリード、 をそれぞれ示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体チップ（３）の上面に絶縁物からな
    る熱伝導板（４）が絶縁性接着剤によって接合されてモ
    ールドされ、該熱伝導板がプラスチックモールドの外部
    に露出し、該熱伝導板が半導体チップと近似した熱膨張
    係数を有し、該熱伝導板の寸法がほぼ半導体チップと等
    しいことを特徴とするプラスチック・パッケージ形半導
    体装置。
  2. 【請求項２】前記熱伝導板はSiC,AlN,BNもしくはBeOの
    いずれかを使用することを特徴とする特許請求の範囲第
    （１）項記載のプラスチック・パッケージ形半導体装
    置。
  3. 【請求項３】前記熱伝導板の外部に露出した表面が耐水
    性樹脂により被覆されたことを特徴とする特許請求の範
    囲第（１）項記載のプラスチック・パッケージ形半導体
    装置。
JP60257317A 1985-11-15 1985-11-15 プラスチツク・パツケ−ジ型半導体装置 Expired - Lifetime JPH07107921B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2222721B (en) * 1988-08-23 1993-07-28 Nobuo Mikoshiba Cooling semiconductor devices
JPH06132425A (ja) * 1992-10-22 1994-05-13 Kyocera Corp 半導体装置
US6570247B1 (en) * 1997-12-30 2003-05-27 Intel Corporation Integrated circuit device having an embedded heat slug

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896757A (ja) * 1981-12-04 1983-06-08 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS6057655A (ja) * 1983-09-08 1985-04-03 Matsushita Electronics Corp 半導体装置

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