JPH08222660A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH08222660A JPH08222660A JP7044888A JP4488895A JPH08222660A JP H08222660 A JPH08222660 A JP H08222660A JP 7044888 A JP7044888 A JP 7044888A JP 4488895 A JP4488895 A JP 4488895A JP H08222660 A JPH08222660 A JP H08222660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pellet
- heat dissipation
- dissipation plate
- semiconductor
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting 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
- H01L2224/48221—Connecting 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
- H01L2224/48245—Connecting 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
- H01L2224/48247—Connecting 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
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L2224/73—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
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱性能を高めつつ熱応力によるペレットの
クラックの発生を防止する。 【構成】 樹脂封止パッケージ内のペレット１１で発熱
した熱が放熱板１３を通じ外部に放出される構造のＱＦ
Ｐ・ＩＣ１０で、放熱板１３がＡｌ材料中にＳｉＣ材料
が分散されている複合材料から形成されている。 【効果】 放熱板１３の熱膨張係数をペレット１１のそ
れと同等に設定できるため、放熱板とペレットとの熱膨
張係数差による熱応力の発生を防ぎ、熱応力によるペレ
ットのクラックを防止できる。Ａｌ−ＳｉＣの複合材料
は熱伝導率が高いため、放熱性能を高めることができ
る。
クラックの発生を防止する。 【構成】 樹脂封止パッケージ内のペレット１１で発熱
した熱が放熱板１３を通じ外部に放出される構造のＱＦ
Ｐ・ＩＣ１０で、放熱板１３がＡｌ材料中にＳｉＣ材料
が分散されている複合材料から形成されている。 【効果】 放熱板１３の熱膨張係数をペレット１１のそ
れと同等に設定できるため、放熱板とペレットとの熱膨
張係数差による熱応力の発生を防ぎ、熱応力によるペレ
ットのクラックを防止できる。Ａｌ−ＳｉＣの複合材料
は熱伝導率が高いため、放熱性能を高めることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置、特に、樹
脂封止パッケージあるいは気密封止パッケージを備えて
いる半導体装置の放熱性能の向上技術に関し、例えば、
高い放熱性が要求される半導体集積回路装置（以下、Ｉ
Ｃという。）に利用して有効な技術に関する。
脂封止パッケージあるいは気密封止パッケージを備えて
いる半導体装置の放熱性能の向上技術に関し、例えば、
高い放熱性が要求される半導体集積回路装置（以下、Ｉ
Ｃという。）に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣの多機能化、高集積化、高速化が進
む最近、ピン数の多い表面実装形樹脂封止パッケージを
備えているＩＣにおいては、放熱性の良好なＩＣの開発
が要望されている。そこで、放熱性の良好な表面実装形
樹脂封止パッケージを備えている低熱抵抗形ＩＣとし
て、半導体ペレットで発熱した熱を外部へ放熱するため
の放熱板を備えているものがある。
む最近、ピン数の多い表面実装形樹脂封止パッケージを
備えているＩＣにおいては、放熱性の良好なＩＣの開発
が要望されている。そこで、放熱性の良好な表面実装形
樹脂封止パッケージを備えている低熱抵抗形ＩＣとし
て、半導体ペレットで発熱した熱を外部へ放熱するため
の放熱板を備えているものがある。
【０００３】例えば、特開平２−１８１９５６号には、
次のように構成されているものが提案されている。すな
わち、樹脂封止パッケージを備えている半導体装置にお
いて、半導体ペレットの回路形成面に放熱板が絶縁層を
介して接合されているとともに、前記放熱板がパッケー
ジにその一部を露出されて植設されている。
次のように構成されているものが提案されている。すな
わち、樹脂封止パッケージを備えている半導体装置にお
いて、半導体ペレットの回路形成面に放熱板が絶縁層を
介して接合されているとともに、前記放熱板がパッケー
ジにその一部を露出されて植設されている。
【０００４】このような放熱板を形成する材料として
は、熱伝導性が良好なＡｌ材料（アルミニウムまたはそ
の合金））やＣｕ材料（銅またはその合金）が一般的に
使用されている。
は、熱伝導性が良好なＡｌ材料（アルミニウムまたはそ
の合金））やＣｕ材料（銅またはその合金）が一般的に
使用されている。
【０００５】また、ベースとリッドとでキャビティーが
気密封止されて形成されており、このキャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、ベ
ースとリッドとを形成する材料として、熱伝導性が良好
なＡｌ材料が使用されているものがある。
気密封止されて形成されており、このキャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、ベ
ースとリッドとを形成する材料として、熱伝導性が良好
なＡｌ材料が使用されているものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放熱板
の材料であるＡｌやＣｕは、半導体ペレットの材料であ
るシリコンに比べて、熱膨張係数が高い。したがって、
前記樹脂封止パッケージを備えている低熱抵抗形ＩＣに
おいては、放熱板の材料であるＡｌやＣｕと、半導体ペ
レットの材料であるシリコンとの熱膨張係数の差が大き
いために、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発
生するおそれがある。
の材料であるＡｌやＣｕは、半導体ペレットの材料であ
るシリコンに比べて、熱膨張係数が高い。したがって、
前記樹脂封止パッケージを備えている低熱抵抗形ＩＣに
おいては、放熱板の材料であるＡｌやＣｕと、半導体ペ
レットの材料であるシリコンとの熱膨張係数の差が大き
いために、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発
生するおそれがある。
【０００７】また、放熱板の材料がＣｕである場合に
は、Ｃｕの比重が大きいために、軽量化を図れない問題
がある。
は、Ｃｕの比重が大きいために、軽量化を図れない問題
がある。
【０００８】前記したＡｌ材料製のベースやリッドによ
る気密封止パッケージを備えているＩＣにおいては、ベ
ースおよびリッドの材料であるＡｌと、半導体ペレット
の材料であるシリコンとの熱膨張係数の差が大きいため
に、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生する
おそれがある。
る気密封止パッケージを備えているＩＣにおいては、ベ
ースおよびリッドの材料であるＡｌと、半導体ペレット
の材料であるシリコンとの熱膨張係数の差が大きいため
に、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生する
おそれがある。
【０００９】本発明の目的は、放熱性能を高めつつ、半
導体ペレットに熱応力によるクラックが発生するのを低
減することができる半導体装置を提供することにある。
導体ペレットに熱応力によるクラックが発生するのを低
減することができる半導体装置を提供することにある。
【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
【００１２】すなわち、樹脂封止パッケージ内の半導体
ペレットで発熱した熱が放熱板を通じて外部へ放熱され
る構造の半導体装置において、前記放熱板が、Ａｌ材料
中にＳｉＣ材料が分散されている複合材料によって形成
されていることを特徴とする。
ペレットで発熱した熱が放熱板を通じて外部へ放熱され
る構造の半導体装置において、前記放熱板が、Ａｌ材料
中にＳｉＣ材料が分散されている複合材料によって形成
されていることを特徴とする。
【００１３】また、ベースとリッドとでキャビティーが
気密封止されて形成されており、前記キャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、前
記ベースとリッドとが、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散
されている複合材料から形成されていることを特徴とす
る。
気密封止されて形成されており、前記キャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、前
記ベースとリッドとが、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散
されている複合材料から形成されていることを特徴とす
る。
【００１４】
【作用】Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散されている複合
材料は、熱伝導率がＡｌと同程度に高いために、この複
合材料で形成されている放熱板は放熱性能が優れてお
り、放熱板にボンディングされている半導体ペレットを
きわめて効果的に冷却することができる。
材料は、熱伝導率がＡｌと同程度に高いために、この複
合材料で形成されている放熱板は放熱性能が優れてお
り、放熱板にボンディングされている半導体ペレットを
きわめて効果的に冷却することができる。
【００１５】また、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散され
ている複合材料は、ＡｌとＳｉＣとの成分比率を変える
ことによって、熱膨張係数の大きさを、半導体ペレット
の材料（例えばシリコン等）の熱膨張係数と同程度の値
に調整することができる。この場合、Ａｌ材料の含有量
が増加すると、熱膨張係数は大きくなり、ＳｉＣ材料の
含有量が増加すると、熱膨張係数は小さくなる。したが
って、放熱板と半導体ペレットとが互いにボンディング
されている半導体装置において、放熱板を形成している
複合材料の熱膨張係数を半導体ペレットの材料と同程度
の熱膨張係数にすることによって、半導体ペレットに熱
応力によるクラックが発生するのを防止することができ
る。
ている複合材料は、ＡｌとＳｉＣとの成分比率を変える
ことによって、熱膨張係数の大きさを、半導体ペレット
の材料（例えばシリコン等）の熱膨張係数と同程度の値
に調整することができる。この場合、Ａｌ材料の含有量
が増加すると、熱膨張係数は大きくなり、ＳｉＣ材料の
含有量が増加すると、熱膨張係数は小さくなる。したが
って、放熱板と半導体ペレットとが互いにボンディング
されている半導体装置において、放熱板を形成している
複合材料の熱膨張係数を半導体ペレットの材料と同程度
の熱膨張係数にすることによって、半導体ペレットに熱
応力によるクラックが発生するのを防止することができ
る。
【００１６】気密封止形の半導体装置においても、上記
と同様に、ベースにボンディングされている半導体ペレ
ットをきわめて効果的に冷却することができるととも
に、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生する
のを防止することができる。
と同様に、ベースにボンディングされている半導体ペレ
ットをきわめて効果的に冷却することができるととも
に、半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生する
のを防止することができる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の一実施例である放熱性の良好
な樹脂封止形クワッド・フラット・パッケージを備えて
いるＩＣ（以下、低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣという。）を
示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は一部切
断正面図である。
な樹脂封止形クワッド・フラット・パッケージを備えて
いるＩＣ（以下、低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣという。）を
示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は一部切
断正面図である。
【００１８】本実施例において、本発明に係る半導体装
置は、低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣとして構成されている。
この低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣ１０は図１に示されている
ように構成されている。すなわち、低熱抵抗形ＱＦＰ・
ＩＣ１０は、正方形の小板形状に形成されているシリコ
ン半導体ペレット（以下、ペレットという。）１１と、
ペレット１１が絶縁性の接着材料からなる接着剤層１２
を介してボンディングされている放熱板１３と、ペレッ
ト１１の四辺において放射状に配されており、放熱板１
３に絶縁性の接着材料からなる接着剤層１４を介してボ
ンディングされている複数本のインナリード１５と、ペ
レット１１の各電極パッド１１ａと各インナリード１５
との間にその両端部をそれぞれボンディングされて橋絡
されているワイヤ１６と、各インナリード１５にそれぞ
れ一体的に連結されているアウタリード１７と、ペレッ
ト１１、放熱板１３の一部、インナリード１５群および
ワイヤ１６群を樹脂封止している樹脂封止体１８とを備
えている。樹脂封止体１８は絶縁性を有する樹脂が使用
されてペレット１１よりも十分に大きい正方形の平盤形
状に樹脂成形されており、樹脂封止体１８の各側面から
アウタリード１７群が突出されてガル・ウイング形状に
屈曲成形されている。
置は、低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣとして構成されている。
この低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣ１０は図１に示されている
ように構成されている。すなわち、低熱抵抗形ＱＦＰ・
ＩＣ１０は、正方形の小板形状に形成されているシリコ
ン半導体ペレット（以下、ペレットという。）１１と、
ペレット１１が絶縁性の接着材料からなる接着剤層１２
を介してボンディングされている放熱板１３と、ペレッ
ト１１の四辺において放射状に配されており、放熱板１
３に絶縁性の接着材料からなる接着剤層１４を介してボ
ンディングされている複数本のインナリード１５と、ペ
レット１１の各電極パッド１１ａと各インナリード１５
との間にその両端部をそれぞれボンディングされて橋絡
されているワイヤ１６と、各インナリード１５にそれぞ
れ一体的に連結されているアウタリード１７と、ペレッ
ト１１、放熱板１３の一部、インナリード１５群および
ワイヤ１６群を樹脂封止している樹脂封止体１８とを備
えている。樹脂封止体１８は絶縁性を有する樹脂が使用
されてペレット１１よりも十分に大きい正方形の平盤形
状に樹脂成形されており、樹脂封止体１８の各側面から
アウタリード１７群が突出されてガル・ウイング形状に
屈曲成形されている。
【００１９】前記放熱板１３は熱伝導性の良好なＡｌ材
料（Ａｌまたはその合金）とＳｉＣ材料との複合材料が
使用されて、樹脂封止体１８よりも小さくペレット１１
よりも大きい正方形の平板形状に形成されており、放熱
板１３の底面は樹脂封止体１８の底面から露出され、他
の面は樹脂封止体１８の内部に植え込まれている。
料（Ａｌまたはその合金）とＳｉＣ材料との複合材料が
使用されて、樹脂封止体１８よりも小さくペレット１１
よりも大きい正方形の平板形状に形成されており、放熱
板１３の底面は樹脂封止体１８の底面から露出され、他
の面は樹脂封止体１８の内部に植え込まれている。
【００２０】放熱板１３を形成している複合材料はＡｌ
材料中にＳｉＣ材料が分散されており、成分比率を変更
調整することによって熱膨張係数や熱伝導率を所望に設
定されている。表１に複合材料の成分比率と、それに対
応する熱膨張係数や熱伝導率の大きさのいくつかの例を
示す。
材料中にＳｉＣ材料が分散されており、成分比率を変更
調整することによって熱膨張係数や熱伝導率を所望に設
定されている。表１に複合材料の成分比率と、それに対
応する熱膨張係数や熱伝導率の大きさのいくつかの例を
示す。
【００２１】
【００２２】また、比較例として、ＡｌやＳｉ等の熱膨
張係数や熱伝導率の大きさを表２に示す。
張係数や熱伝導率の大きさを表２に示す。
【００２３】
【００２４】放熱板１３は例えば次のような製造方法に
よって製造される。第１の製造方法は、ＳｉＣ材料の粉
末が使用されて比較的目の荒いセラミック基板が焼成さ
れ、このセラミック基板にＡｌ材料が溶融状態で含浸さ
れることにより、放熱板が製造される方法である。第２
の製造方法は、ＳｉＣ材料の粉末が成形型のキャビティ
ー内に予め封入され、このキャビティー内にＡｌ材料が
溶融状態で充填されることにより、放熱板が成形される
方法である。第３の製造方法は、ＳｉＣ材料の粒が成形
型のキャビティー内に予め封入され、このキャビティー
内にＡｌ材料が溶融状態で充填されることにより、放熱
板が成形される方法である。放熱板１３はこれら製造方
法のうち、放熱板１３のＡｌ材料とＳｉＣ材料との比率
等の構成条件によって最適な製造方法が選定されて製造
されている。
よって製造される。第１の製造方法は、ＳｉＣ材料の粉
末が使用されて比較的目の荒いセラミック基板が焼成さ
れ、このセラミック基板にＡｌ材料が溶融状態で含浸さ
れることにより、放熱板が製造される方法である。第２
の製造方法は、ＳｉＣ材料の粉末が成形型のキャビティ
ー内に予め封入され、このキャビティー内にＡｌ材料が
溶融状態で充填されることにより、放熱板が成形される
方法である。第３の製造方法は、ＳｉＣ材料の粒が成形
型のキャビティー内に予め封入され、このキャビティー
内にＡｌ材料が溶融状態で充填されることにより、放熱
板が成形される方法である。放熱板１３はこれら製造方
法のうち、放熱板１３のＡｌ材料とＳｉＣ材料との比率
等の構成条件によって最適な製造方法が選定されて製造
されている。
【００２５】上記低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣ１０はプリン
ト配線基板に表面実装されて使用される。この実装状態
での稼働中、ペレット１１が発熱すると、ペレット１１
は放熱板１３に直接ボンディングされているため、その
熱は放熱板１３に熱伝導によって伝達される。放熱板１
３はリードフレームの厚さに比較して遙に厚く、かつ、
面積が大きいため、熱容量がきわめて大きい。また、放
熱板１３を形成している複合材料の熱伝導率がＡｌ材料
と同程度に高いために、放熱板１３の放熱性がきわめて
優れている。したがって、ペレット１１の発熱はきわめ
て高い効率をもって放熱板１３に汲み上げられ、相対的
に、ペレット１１はきわめて効果的に冷却され、放熱板
１３に直接伝達された熱は、放熱板１３からプリント配
線基板や空気中に効率的に放熱される。
ト配線基板に表面実装されて使用される。この実装状態
での稼働中、ペレット１１が発熱すると、ペレット１１
は放熱板１３に直接ボンディングされているため、その
熱は放熱板１３に熱伝導によって伝達される。放熱板１
３はリードフレームの厚さに比較して遙に厚く、かつ、
面積が大きいため、熱容量がきわめて大きい。また、放
熱板１３を形成している複合材料の熱伝導率がＡｌ材料
と同程度に高いために、放熱板１３の放熱性がきわめて
優れている。したがって、ペレット１１の発熱はきわめ
て高い効率をもって放熱板１３に汲み上げられ、相対的
に、ペレット１１はきわめて効果的に冷却され、放熱板
１３に直接伝達された熱は、放熱板１３からプリント配
線基板や空気中に効率的に放熱される。
【００２６】そして、ペレット１１および放熱板１３は
ペレット１１の発熱により熱膨張し、冷却により収縮す
る。しかしながら、放熱板１３の構成材料である複合材
料の熱膨張率がペレット１１の構成材料であるシリコン
と同程度に設定されているため、ペレット１１に熱応力
によるクラックが発生するのが防止される。
ペレット１１の発熱により熱膨張し、冷却により収縮す
る。しかしながら、放熱板１３の構成材料である複合材
料の熱膨張率がペレット１１の構成材料であるシリコン
と同程度に設定されているため、ペレット１１に熱応力
によるクラックが発生するのが防止される。
【００２７】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） ペレット１１が放熱板１３に直接的にボンディ
ングされていることにより、ペレット１１の発熱は放熱
板１３に熱伝導によって伝達されるため、相対的にペレ
ット１１をきわめて効果的に冷却することができる。
ングされていることにより、ペレット１１の発熱は放熱
板１３に熱伝導によって伝達されるため、相対的にペレ
ット１１をきわめて効果的に冷却することができる。
【００２８】（２） 上記（１）において、放熱板１３
の構成材料である複合材料の熱伝導率がきめて高いため
に、放熱板１３は放熱性が優れており、ペレット１１を
きわめて効果的に冷却することができる。
の構成材料である複合材料の熱伝導率がきめて高いため
に、放熱板１３は放熱性が優れており、ペレット１１を
きわめて効果的に冷却することができる。
【００２９】（３） 上記（１）において、ペレット１
１と放熱板１３が熱膨張および収縮するが、放熱板１３
の構成材料である複合材料の熱膨張係数がペレット１１
の構成材料であるシリコンと同程度に設定されているた
め、ペレット１１に熱応力によるクラックが発生するの
を防止することができる。
１と放熱板１３が熱膨張および収縮するが、放熱板１３
の構成材料である複合材料の熱膨張係数がペレット１１
の構成材料であるシリコンと同程度に設定されているた
め、ペレット１１に熱応力によるクラックが発生するの
を防止することができる。
【００３０】図２は本発明の別の実施例である低熱抵抗
形ＱＦＰ・ＩＣを示しており、（ａ）は一部切断平面
図、（ｂ）は一部切断正面図である。
形ＱＦＰ・ＩＣを示しており、（ａ）は一部切断平面
図、（ｂ）は一部切断正面図である。
【００３１】本実施例２における低熱抵抗形ＱＦＰ・Ｉ
Ｃ１０Ａが上記実施例１における低熱抵抗形ＱＦＰ・Ｉ
Ｃ１０と相違する点は、放熱板１３におけるペレット１
１側の表面にアルマイト層１９が形成されており、イン
ナリード１５が放熱板１３のアルマイト層１９上に直接
配され、各インナリード１５の側面間の隙間に供給され
た絶縁性の接着材料からなる接着剤層１４によってイン
ナリード１５が放熱板１３にボンディングされている点
である。
Ｃ１０Ａが上記実施例１における低熱抵抗形ＱＦＰ・Ｉ
Ｃ１０と相違する点は、放熱板１３におけるペレット１
１側の表面にアルマイト層１９が形成されており、イン
ナリード１５が放熱板１３のアルマイト層１９上に直接
配され、各インナリード１５の側面間の隙間に供給され
た絶縁性の接着材料からなる接着剤層１４によってイン
ナリード１５が放熱板１３にボンディングされている点
である。
【００３２】本実施例２によれば、放熱板１３の表面に
アルマイト層１９が形成されているため、インナリード
１５やワイヤ１６およびペレット１１が放熱板１３に対
して電気的に絶縁されることになる。その結果、放熱板
１３にリードフレーム（図示せず）やペレット１１を組
み付ける作業を簡単化することができる。
アルマイト層１９が形成されているため、インナリード
１５やワイヤ１６およびペレット１１が放熱板１３に対
して電気的に絶縁されることになる。その結果、放熱板
１３にリードフレーム（図示せず）やペレット１１を組
み付ける作業を簡単化することができる。
【００３３】図３および図４は本発明のさらに別の実施
例である放熱性の良好な樹脂封止形スモール・アウトラ
イン・パッケージを備えているＩＣ（以下、ＳＯＰ・Ｉ
Ｃという。）を示しており、図３は平面図、図４は一部
切断正面図である。
例である放熱性の良好な樹脂封止形スモール・アウトラ
イン・パッケージを備えているＩＣ（以下、ＳＯＰ・Ｉ
Ｃという。）を示しており、図３は平面図、図４は一部
切断正面図である。
【００３４】本実施例３において、本発明に係る半導体
装置はＳＯＰ・ＩＣとして構成されている。この低熱抵
抗形ＳＯＰ・ＩＣ３０は図３および図４に示されている
ように構成されている。すなわち、低熱抵抗形ＳＯＰ・
ＩＣ３０は、正方形の小板形状に形成されておりタブ２
０上にボンディング層２１によって固着されているシリ
コン半導体ペレット（以下、ペレットという。）１１
と、ペレット１１の回路形成面に絶縁性の接着材料から
なる接着剤層１２を介してボンディングされている放熱
板１３と、ペレット１１の周囲に配されている複数本の
インナリード１５と、ペレット１１の各電極パッド１１
ａと各インナリード１５との間にその両端部をそれぞれ
ボンディングされて橋絡されているワイヤ１６と、各イ
ンナリード１５にそれぞれ一体的に連結されているアウ
タリード１７と、ペレット１１、放熱板１３の一部、イ
ンナリード１５群およびワイヤ１６群を樹脂封止してい
る樹脂封止体１８とを備えている。樹脂封止体１８は絶
縁性を有する樹脂が使用されてペレット１１よりも十分
に大きい長方形の平盤形状に樹脂成形されており、樹脂
封止体１８の２つの側面からアウタリード１７群が突出
されてガル・ウイング形状に屈曲成形されている。
装置はＳＯＰ・ＩＣとして構成されている。この低熱抵
抗形ＳＯＰ・ＩＣ３０は図３および図４に示されている
ように構成されている。すなわち、低熱抵抗形ＳＯＰ・
ＩＣ３０は、正方形の小板形状に形成されておりタブ２
０上にボンディング層２１によって固着されているシリ
コン半導体ペレット（以下、ペレットという。）１１
と、ペレット１１の回路形成面に絶縁性の接着材料から
なる接着剤層１２を介してボンディングされている放熱
板１３と、ペレット１１の周囲に配されている複数本の
インナリード１５と、ペレット１１の各電極パッド１１
ａと各インナリード１５との間にその両端部をそれぞれ
ボンディングされて橋絡されているワイヤ１６と、各イ
ンナリード１５にそれぞれ一体的に連結されているアウ
タリード１７と、ペレット１１、放熱板１３の一部、イ
ンナリード１５群およびワイヤ１６群を樹脂封止してい
る樹脂封止体１８とを備えている。樹脂封止体１８は絶
縁性を有する樹脂が使用されてペレット１１よりも十分
に大きい長方形の平盤形状に樹脂成形されており、樹脂
封止体１８の２つの側面からアウタリード１７群が突出
されてガル・ウイング形状に屈曲成形されている。
【００３５】放熱板１３は前記実施例１と同様に熱伝導
性の良好なＡｌ材料とＳｉＣ材料との複合材料によって
形成されている。放熱板１３は樹脂封止体１８よりも小
さくペレット１１よりも大きい長方形の平板形状に形成
されており、放熱板１３のペレット１１との接合面には
接合部１３ａが一体的に突設されている。この接合部１
３ａは、その平面形状がペレット１１の電極パッド１１
ａ群に取り囲まれた空スペースよりも小さめの大きさに
なるように、かつ、その高さがワイヤ１６との干渉を回
避し得るように形成されている。
性の良好なＡｌ材料とＳｉＣ材料との複合材料によって
形成されている。放熱板１３は樹脂封止体１８よりも小
さくペレット１１よりも大きい長方形の平板形状に形成
されており、放熱板１３のペレット１１との接合面には
接合部１３ａが一体的に突設されている。この接合部１
３ａは、その平面形状がペレット１１の電極パッド１１
ａ群に取り囲まれた空スペースよりも小さめの大きさに
なるように、かつ、その高さがワイヤ１６との干渉を回
避し得るように形成されている。
【００３６】このように構成された放熱板１３はその接
合部１３ａにおいてペレット１１に絶縁性の接着材料か
らなる接着剤層１２によって接合されており、かつ、放
熱板１３の上面は樹脂封止体１８の上面から露出され、
他の面は樹脂封止体１８の内部に植え込まれた状態にな
っている。
合部１３ａにおいてペレット１１に絶縁性の接着材料か
らなる接着剤層１２によって接合されており、かつ、放
熱板１３の上面は樹脂封止体１８の上面から露出され、
他の面は樹脂封止体１８の内部に植え込まれた状態にな
っている。
【００３７】放熱板１３は前記実施例１における放熱板
と同じ複合材料によって形成されているため、ペレット
１１のボンディングパッド側主面に放熱板１３がボンデ
ィングされている本実施例３の場合も、前記実施例１と
同様にペレット１１を効果的に冷却することができると
ともに、ペレット１１に熱応力によるクラックが発生す
るのを防止することができる。
と同じ複合材料によって形成されているため、ペレット
１１のボンディングパッド側主面に放熱板１３がボンデ
ィングされている本実施例３の場合も、前記実施例１と
同様にペレット１１を効果的に冷却することができると
ともに、ペレット１１に熱応力によるクラックが発生す
るのを防止することができる。
【００３８】図５は本発明のさらに別の実施例である気
密封止パッケージを備えているＩＣを示す縦断面図であ
る。
密封止パッケージを備えているＩＣを示す縦断面図であ
る。
【００３９】本実施例において、本発明に係る半導体装
置は、気密封止パッケージを備えているＩＣとして構成
されている。このＩＣ５０は図５に示されているように
構成されている。すなわち、このＩＣ５０は気密封止体
５１を備えており、気密封止体５１はベース５２および
リッド５３から形成されている。ベース５２とリッド５
３とは互いに最中合わせにされて、その合わせ面間に低
融点ガラスからなる封着部５４を形成されることによ
り、互いに固着されている。ベース５２とリッド５３と
の内部にはキャビティー５５が気密封止されて形成され
ており、キャビティー５５内のベース５２面には半導体
ペレット５６が絶縁性の接着材料からなる接着剤層５７
によってボンディングされている。また、キャビティー
５５の内外には複数本のリード５８が封着部５４を径方
向にそれぞれ貫通されて配されており、キャビティー５
５内に配されているインナリード５８ａとペレット５６
の各電極パッド５６ａとの間にはワイヤ５９がそれぞれ
ボンディングされて橋絡されている。そしてリード５８
におけるアウタリード５８ｂは気密封止体５１の外側に
突出されてガル・ウイング形状に屈曲成形されている。
置は、気密封止パッケージを備えているＩＣとして構成
されている。このＩＣ５０は図５に示されているように
構成されている。すなわち、このＩＣ５０は気密封止体
５１を備えており、気密封止体５１はベース５２および
リッド５３から形成されている。ベース５２とリッド５
３とは互いに最中合わせにされて、その合わせ面間に低
融点ガラスからなる封着部５４を形成されることによ
り、互いに固着されている。ベース５２とリッド５３と
の内部にはキャビティー５５が気密封止されて形成され
ており、キャビティー５５内のベース５２面には半導体
ペレット５６が絶縁性の接着材料からなる接着剤層５７
によってボンディングされている。また、キャビティー
５５の内外には複数本のリード５８が封着部５４を径方
向にそれぞれ貫通されて配されており、キャビティー５
５内に配されているインナリード５８ａとペレット５６
の各電極パッド５６ａとの間にはワイヤ５９がそれぞれ
ボンディングされて橋絡されている。そしてリード５８
におけるアウタリード５８ｂは気密封止体５１の外側に
突出されてガル・ウイング形状に屈曲成形されている。
【００４０】本実施例４においては、ベース５２とリッ
ド５３とが上記実施例１で説明したＡｌ材料とＳｉＣ材
料との複合材料を用いられて形成されている。したがっ
て、ベース５２にペレット５６がボンディングされてい
る本実施例４の場合も、ペレット５６で発熱した熱はベ
ース５２に効率的に伝熱されてベース５２から空気中に
効率的に放熱されるとともに、ペレット５６とベース５
２の熱膨張係数が同程度にされることによって、ペレッ
ト１１に熱応力によるクラックが発生するのを防止する
ことができる。
ド５３とが上記実施例１で説明したＡｌ材料とＳｉＣ材
料との複合材料を用いられて形成されている。したがっ
て、ベース５２にペレット５６がボンディングされてい
る本実施例４の場合も、ペレット５６で発熱した熱はベ
ース５２に効率的に伝熱されてベース５２から空気中に
効率的に放熱されるとともに、ペレット５６とベース５
２の熱膨張係数が同程度にされることによって、ペレッ
ト１１に熱応力によるクラックが発生するのを防止する
ことができる。
【００４１】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４２】例えば、前記実施例１および２において
は、インナリードと放熱板とのボンディングは接着剤に
よらずに、かしめ等の機械的結合手段を使用してもよ
い。
は、インナリードと放熱板とのボンディングは接着剤に
よらずに、かしめ等の機械的結合手段を使用してもよ
い。
【００４３】前記実施例３において、放熱板におけるペ
レット側の表面に絶縁性のあるアルマイト層を形成する
ようにしてもよく、また、実施例４において、ベースお
よびリッドの内表面に絶縁性のあるアルマイト層を形成
するようにしてもよい。
レット側の表面に絶縁性のあるアルマイト層を形成する
ようにしてもよく、また、実施例４において、ベースお
よびリッドの内表面に絶縁性のあるアルマイト層を形成
するようにしてもよい。
【００４４】また、上記実施例においてアルマイト層を
形成する部分は、絶縁層を被覆するようにしてもよい。
形成する部分は、絶縁層を被覆するようにしてもよい。
【００４５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＩＣに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、パワートランジスタや、その他の半導体装
置全般に適用することができる。特に、本発明は高い放
熱性が要求される半導体装置に適用して優れた効果が得
られる。
なされた発明をその背景となった利用分野であるＩＣに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、パワートランジスタや、その他の半導体装
置全般に適用することができる。特に、本発明は高い放
熱性が要求される半導体装置に適用して優れた効果が得
られる。
【００４６】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
【００４７】樹脂封止パッケージ内の半導体ペレットで
発熱した熱が放熱板を通じて外部へ放熱される構造の半
導体装置において、前記放熱板が、Ａｌ材料中にＳｉＣ
材料が分散されている複合材料から形成されていること
により、放熱板とボンディングされている半導体ペレッ
トをきわめて効果的に冷却することができるとともに、
半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生するのを
防止することができる。
発熱した熱が放熱板を通じて外部へ放熱される構造の半
導体装置において、前記放熱板が、Ａｌ材料中にＳｉＣ
材料が分散されている複合材料から形成されていること
により、放熱板とボンディングされている半導体ペレッ
トをきわめて効果的に冷却することができるとともに、
半導体ペレットに熱応力によるクラックが発生するのを
防止することができる。
【００４８】また、ベースとリッドとでキャビティーが
気密封止されて形成されており、前記キャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、前
記ベースとリッドとが、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散
されている複合材料から形成されていることにより、ベ
ースにボンディングされている半導体ペレットをきわめ
て効果的に冷却することができるとともに、半導体ペレ
ットに熱応力によるクラックが発生するのを防止するこ
とができる。
気密封止されて形成されており、前記キャビティー内の
ベース面に半導体ペレットがボンディングされている気
密封止パッケージを備えている半導体装置において、前
記ベースとリッドとが、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散
されている複合材料から形成されていることにより、ベ
ースにボンディングされている半導体ペレットをきわめ
て効果的に冷却することができるとともに、半導体ペレ
ットに熱応力によるクラックが発生するのを防止するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例である低熱抵抗形ＱＦＰ・Ｉ
Ｃを示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は一
部切断正面図である。
Ｃを示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は一
部切断正面図である。
【図２】本発明の別の実施例である低熱抵抗形ＱＦＰ・
ＩＣを示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は
一部切断正面図である。
ＩＣを示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は
一部切断正面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施例である低熱抵抗形Ｓ
ＯＰ・ＩＣを示す平面図である。
ＯＰ・ＩＣを示す平面図である。
【図４】その一部切断正面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例である気密封止パッ
ケージを備えているＩＣを示す縦断面図である。
ケージを備えているＩＣを示す縦断面図である。
１０、１０Ａ…低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣ、１１…半導体
ペレット、１１ａ…電極パッド、１２…接着剤層、１３
…放熱板、１３ａ…接合部、１４…接着剤層、１５…イ
ンナリード、１６…ワイヤ、１７…アウタリード、１８
…樹脂封止体、１９…アルマイト層、２０…タブ、２１
…ボンディング層、３０…低熱抵抗形ＳＯＰ・ＩＣ、５
０…気密封止形ＩＣ、５１…気密封止体、５２…ベー
ス、５３…リッド、５４…封着部、５５…キャビティ
ー、５６…半導体ペレット、５７…接着剤層、５８…リ
ード、５８ａ…インナリード、５８ｂ…アウタリード、
５９…ワイヤ。
ペレット、１１ａ…電極パッド、１２…接着剤層、１３
…放熱板、１３ａ…接合部、１４…接着剤層、１５…イ
ンナリード、１６…ワイヤ、１７…アウタリード、１８
…樹脂封止体、１９…アルマイト層、２０…タブ、２１
…ボンディング層、３０…低熱抵抗形ＳＯＰ・ＩＣ、５
０…気密封止形ＩＣ、５１…気密封止体、５２…ベー
ス、５３…リッド、５４…封着部、５５…キャビティ
ー、５６…半導体ペレット、５７…接着剤層、５８…リ
ード、５８ａ…インナリード、５８ｂ…アウタリード、
５９…ワイヤ。
Claims (5)
- 【請求項１】 樹脂封止パッケージ内の半導体ペレット
で発熱した熱が放熱板を通じて外部へ放熱される構造の
半導体装置において、 前記放熱板が、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分散されてい
る複合材料によって形成されていることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項２】 半導体ペレットの回路形成面と反対側の
面が放熱板にボンディングされてい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】 半導体ペレットの回路形成面に放熱板が
ボンディングされていることを特徴とする請求項１記載
の半導体装置。 - 【請求項４】 放熱板の半導体ペレットがボンディング
されている側の表面にアルマイト層または絶縁層が形成
されていることを特徴とする請求項２または３記載の半
導体装置。 - 【請求項５】 ベースとリッドとでキャビティーが気密
封止されて形成されており、前記キャビティー内のベー
ス面に半導体ペレットがボンディングされている気密封
止パッケージを備えている半導体装置において、 前記ベースとリッドとが、Ａｌ材料中にＳｉＣ材料が分
散されている複合材料によって形成されていることを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044888A JPH08222660A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044888A JPH08222660A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222660A true JPH08222660A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12704031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7044888A Pending JPH08222660A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737168B1 (en) | 1999-06-14 | 2004-05-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composite material and semiconductor device using the same |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP7044888A patent/JPH08222660A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737168B1 (en) | 1999-06-14 | 2004-05-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composite material and semiconductor device using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7319051B2 (en) | Thermally enhanced metal capped BGA package | |
| US7061080B2 (en) | Power module package having improved heat dissipating capability | |
| US6853070B2 (en) | Die-down ball grid array package with die-attached heat spreader and method for making the same | |
| US5650662A (en) | Direct bonded heat spreader | |
| US7482204B2 (en) | Chip packaging process | |
| US7323769B2 (en) | High performance chip scale leadframe package with thermal dissipating structure and annular element and method of manufacturing package | |
| US6081037A (en) | Semiconductor component having a semiconductor chip mounted to a chip mount | |
| JPH0677357A (ja) | 改良された半導体パッケージ、集積回路デバイスをパッケージする改良された方法、および半導体デバイスを冷却する方法 | |
| JPH08213536A (ja) | パッケージの一面に露出した半導体ダイ取付けパッドを有するダウンセットされたリードフレームおよびその製造方法 | |
| JPH04291948A (ja) | 半導体装置及びその製造方法及び放熱フィン | |
| JPH0621276A (ja) | 熱強化型半導体素子およびその製造方法 | |
| JP2982126B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| US20110092027A1 (en) | Integrated circuit package having a castellated heatspreader | |
| US20020135076A1 (en) | Heat sink with collapse structure and semiconductor package with heat sink | |
| US6876067B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPS6149446A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| US20010040300A1 (en) | Semiconductor package with heat dissipation opening | |
| JP2001118961A (ja) | 樹脂封止型電力用半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH06232294A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH08222660A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH08264688A (ja) | 半導体用セラミックパッケージ | |
| JPS62150837A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06125024A (ja) | 半導体装置及びその冷却方法 | |
| JP3552623B2 (ja) | 複合材料及びそれを用いた半導体装置用放熱板 | |
| JP2003258163A (ja) | 半導体装置 |