JPH09148499A - 半導体気密封止型パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
半導体気密封止型パッケージ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップで発生した熱を、半導体チップ
の上面と下面の両面から熱伝導によって、それぞれ金属
キャップへまたはリードを介して実装基板へ有効的に放
熱させ、パッケージの放熱特性の向上を図る。 【解決手段】 半導体気密封止型パッケージにおいて、
半導体チップ１２のボンディングパッド１７とセラミッ
クヘッダー１３間を接続するボンディングワイヤ１６及
び前記ボンディングパッド１７を除き、ゲル状樹脂１９
により、半導体チップ１２とキャップ１８と接合させる
ようにしたものである。
の上面と下面の両面から熱伝導によって、それぞれ金属
キャップへまたはリードを介して実装基板へ有効的に放
熱させ、パッケージの放熱特性の向上を図る。 【解決手段】 半導体気密封止型パッケージにおいて、
半導体チップ１２のボンディングパッド１７とセラミッ
クヘッダー１３間を接続するボンディングワイヤ１６及
び前記ボンディングパッド１７を除き、ゲル状樹脂１９
により、半導体チップ１２とキャップ１８と接合させる
ようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体気密封止型
パッケージ及びその製造方法に関するものである。
パッケージ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来の半導体気密封止型パッケ
ージは、図３及び図４に示すように、半導体チップ２の
素子面上は中空構造となっていた。すなわち、図３に示
すように、実装基板１に、半導体チップ２を実装したセ
ラミックヘッダー３のリード４で固定したパッケージ５
を設け、その半導体チップ２の素子面上は中空６であ
り、キャップ７で封止するようにしていた。
ージは、図３及び図４に示すように、半導体チップ２の
素子面上は中空構造となっていた。すなわち、図３に示
すように、実装基板１に、半導体チップ２を実装したセ
ラミックヘッダー３のリード４で固定したパッケージ５
を設け、その半導体チップ２の素子面上は中空６であ
り、キャップ７で封止するようにしていた。
【０００３】また、図４に示すように、セラミックヘッ
ダー３を逆にして、実装基板１に、実装するようにして
いた。
ダー３を逆にして、実装基板１に、実装するようにして
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の半導体気密封止型パッケージでは、半導体チッ
プ２はパッケージ５にその片面で接触しているだけであ
り、半導体チップ２で発生した熱を、実装基板１へリー
ド４を介して熱伝導し、放熱するだけであり、有効的な
放熱ができず、高消費電力型の半導体チップを搭載する
場合には、図５に示すように、ファンによる強制空冷や
放熱フィン８の併用が必要であった。
た従来の半導体気密封止型パッケージでは、半導体チッ
プ２はパッケージ５にその片面で接触しているだけであ
り、半導体チップ２で発生した熱を、実装基板１へリー
ド４を介して熱伝導し、放熱するだけであり、有効的な
放熱ができず、高消費電力型の半導体チップを搭載する
場合には、図５に示すように、ファンによる強制空冷や
放熱フィン８の併用が必要であった。
【０００５】本発明は、上記問題点を除去し、半導体チ
ップで発生した熱を、半導体チップの上面と下面の両面
から熱伝導によって、それぞれ金属キャップへ、または
リードを介して実装基板へ有効的に放熱させ、パッケー
ジの放熱特性の向上を図ることができる半導体気密封止
型パッケージ及びその製造方法を提供することを目的と
する。
ップで発生した熱を、半導体チップの上面と下面の両面
から熱伝導によって、それぞれ金属キャップへ、または
リードを介して実装基板へ有効的に放熱させ、パッケー
ジの放熱特性の向上を図ることができる半導体気密封止
型パッケージ及びその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）半導体気密封止型パッケージにおいて、半導体チ
ップのボンディングパッドとセラミックヘッダー間を接
続するボンディングワイヤ及び前記ボンディングパッド
を除き、ゲル状樹脂により、半導体チップとキャップと
を接合させるようにしたものである。
成するために、 （１）半導体気密封止型パッケージにおいて、半導体チ
ップのボンディングパッドとセラミックヘッダー間を接
続するボンディングワイヤ及び前記ボンディングパッド
を除き、ゲル状樹脂により、半導体チップとキャップと
を接合させるようにしたものである。
【０００７】このように、ゲル状樹脂を半導体チップ
と、金属キャップの間に設けるようにしたので、半導体
チップで発生した熱を、半導体チップの上面と下面の両
面から熱伝導によって、それぞれ金属キャップへ、また
はリードを介して実装基板へ有効的に放熱することがで
きる。したがって、パッケージの放熱特性の向上を図る
ことができる。
と、金属キャップの間に設けるようにしたので、半導体
チップで発生した熱を、半導体チップの上面と下面の両
面から熱伝導によって、それぞれ金属キャップへ、また
はリードを介して実装基板へ有効的に放熱することがで
きる。したがって、パッケージの放熱特性の向上を図る
ことができる。
【０００８】更に、ゲル状樹脂は半導体チップのボンデ
ィングパッド及びボンディングワイヤに接触していない
ため、ゲル状樹脂の熱応力によるボンディングワイヤの
断線や、ゲル状樹脂に含まれる不純物による配線の腐食
の問題はない。 （２）上記（１）記載の半導体気密封止型パッケージに
おいて、前記ゲル状樹脂は、高純度のシリコン樹脂であ
る。
ィングパッド及びボンディングワイヤに接触していない
ため、ゲル状樹脂の熱応力によるボンディングワイヤの
断線や、ゲル状樹脂に含まれる不純物による配線の腐食
の問題はない。 （２）上記（１）記載の半導体気密封止型パッケージに
おいて、前記ゲル状樹脂は、高純度のシリコン樹脂であ
る。
【０００９】このように、ゲル状樹脂として高純度のシ
リコン樹脂を使用するようにしたので、半導体チップの
α線によるソフトエラーの防止効果も期待できる。 （３）半導体気密封止型パッケージの製造方法におい
て、半導体チップのボンディングパッドとセラミックヘ
ッダー間を接続するボンディングワイヤ及び前記ボンデ
ィングパッドを除き、前記半導体チップの上面にゲル状
樹脂を塗布し、このゲル状樹脂の上方にキャップを接合
させるようにしたものである。
リコン樹脂を使用するようにしたので、半導体チップの
α線によるソフトエラーの防止効果も期待できる。 （３）半導体気密封止型パッケージの製造方法におい
て、半導体チップのボンディングパッドとセラミックヘ
ッダー間を接続するボンディングワイヤ及び前記ボンデ
ィングパッドを除き、前記半導体チップの上面にゲル状
樹脂を塗布し、このゲル状樹脂の上方にキャップを接合
させるようにしたものである。
【００１０】このように、半導体チップの上面の中央部
にゲル状樹脂を塗布し、金属キャップを被せるだけの簡
単な工程で済むため、製造が容易であり、かつコストの
アップを抑えることができる。 （４）半導体気密封止型パッケージの製造方法におい
て、キャップの裏面に液状樹脂を塗布し、この液状樹脂
を加熱してゲル化し、半導体チップのボンディングパッ
ドとセラミックヘッダー間を接続するボンディングワイ
ヤを除いた半導体チップの表面に、前記ゲル化した樹脂
の下方を接合させ、前記キャップにて封止を行うように
したものである。
にゲル状樹脂を塗布し、金属キャップを被せるだけの簡
単な工程で済むため、製造が容易であり、かつコストの
アップを抑えることができる。 （４）半導体気密封止型パッケージの製造方法におい
て、キャップの裏面に液状樹脂を塗布し、この液状樹脂
を加熱してゲル化し、半導体チップのボンディングパッ
ドとセラミックヘッダー間を接続するボンディングワイ
ヤを除いた半導体チップの表面に、前記ゲル化した樹脂
の下方を接合させ、前記キャップにて封止を行うように
したものである。
【００１１】このように、予め金属キャップの裏面に液
状樹脂を塗布し、加熱してゲル化させるようにしている
ため、金属キャップとゲル状樹脂の接触面積が半導体チ
ップとゲル状樹脂の接触面積よりも大きくできる。その
ため、ゲル状樹脂と金属キャップ間の熱伝導性が向上
し、パッケージの放熱特性の更なる向上を図ることがで
きる。
状樹脂を塗布し、加熱してゲル化させるようにしている
ため、金属キャップとゲル状樹脂の接触面積が半導体チ
ップとゲル状樹脂の接触面積よりも大きくできる。その
ため、ゲル状樹脂と金属キャップ間の熱伝導性が向上
し、パッケージの放熱特性の更なる向上を図ることがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体気密封止型パッケージの断面図
である。この図に示すように、実装基板１１にはリード
１４によりセラミックヘッダー１３が支持され、そのセ
ラミックヘッダー１３には半導体チップ１２が固定さ
れ、それぞれはＡｕ線等のボンディングワイヤ１６にて
電気的に接続されている。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体気密封止型パッケージの断面図
である。この図に示すように、実装基板１１にはリード
１４によりセラミックヘッダー１３が支持され、そのセ
ラミックヘッダー１３には半導体チップ１２が固定さ
れ、それぞれはＡｕ線等のボンディングワイヤ１６にて
電気的に接続されている。
【００１３】更に、半導体チップ１２は、ボンディング
パッド１７及びボンディングワイヤ１６を除き、その半
導体チップ１２上にゲル状樹脂１９が塗布されており、
ゲル状樹脂１９の上部は金属キャップ１８に接合（接
触）している。その製造方法は、半導体チップ１２のボ
ンディングパッド１７とセラミックヘッダー１３間を接
続するボンディングワイヤ１６及び前記ボンディングパ
ッド１７を除き、前記半導体チップ１２の上面にゲル状
樹脂１９を塗布し、このゲル状樹脂１９の上方に金属キ
ャップ１８を接合させる。
パッド１７及びボンディングワイヤ１６を除き、その半
導体チップ１２上にゲル状樹脂１９が塗布されており、
ゲル状樹脂１９の上部は金属キャップ１８に接合（接
触）している。その製造方法は、半導体チップ１２のボ
ンディングパッド１７とセラミックヘッダー１３間を接
続するボンディングワイヤ１６及び前記ボンディングパ
ッド１７を除き、前記半導体チップ１２の上面にゲル状
樹脂１９を塗布し、このゲル状樹脂１９の上方に金属キ
ャップ１８を接合させる。
【００１４】そこで、ＩＣを動作させると、半導体チッ
プ１２で発生した熱は、ゲル状樹脂１９へ伝導し、さら
に金属キャップ１８へ伝導される。つまり、ゲル状樹脂
１９により新たな熱伝導による放熱経路が形成される。
上記したように、本発明の第１実施例によれば、ゲル状
樹脂１９を半導体チップ１２と、金属キャップ１８の間
に設けるようにしたので、半導体チップ１２で発生した
熱は、半導体チップ１２の上面と下面の両面から熱伝導
によってそれぞれ金属キャップ１８へ、またはリード１
４を介して実装基板１１へ有効的に放熱される。
プ１２で発生した熱は、ゲル状樹脂１９へ伝導し、さら
に金属キャップ１８へ伝導される。つまり、ゲル状樹脂
１９により新たな熱伝導による放熱経路が形成される。
上記したように、本発明の第１実施例によれば、ゲル状
樹脂１９を半導体チップ１２と、金属キャップ１８の間
に設けるようにしたので、半導体チップ１２で発生した
熱は、半導体チップ１２の上面と下面の両面から熱伝導
によってそれぞれ金属キャップ１８へ、またはリード１
４を介して実装基板１１へ有効的に放熱される。
【００１５】したがって、パッケージ１５の放熱特性の
向上が期待できる。また、ゲル状樹脂１９は半導体チッ
プ１２のボンディングパッド１７及びボンディングワイ
ヤ１６に接触していないため、ゲル状樹脂１９の熱応力
によるボンディングワイヤ１６の断線や、ゲル状樹脂１
９に含まれる不純物による配線の腐食の問題はない。
向上が期待できる。また、ゲル状樹脂１９は半導体チッ
プ１２のボンディングパッド１７及びボンディングワイ
ヤ１６に接触していないため、ゲル状樹脂１９の熱応力
によるボンディングワイヤ１６の断線や、ゲル状樹脂１
９に含まれる不純物による配線の腐食の問題はない。
【００１６】更に、ゲル状樹脂１９として高純度のシリ
コン樹脂を使用することにより、半導体チップ１２のα
線によるソフトエラーの防止効果も期待できる。また、
半導体チップ１２の上面の中央部にゲル状樹脂１９を塗
布し、金属キャップ１８を被せるだけの簡単な工程で済
むため、製造が容易であり、かつコストのアップを抑え
ることができる。
コン樹脂を使用することにより、半導体チップ１２のα
線によるソフトエラーの防止効果も期待できる。また、
半導体チップ１２の上面の中央部にゲル状樹脂１９を塗
布し、金属キャップ１８を被せるだけの簡単な工程で済
むため、製造が容易であり、かつコストのアップを抑え
ることができる。
【００１７】図２は本発明の第２実施例を示す半導体気
密封止型パッケージの断面図である。なお、第１実施例
と同じ部分には同じ番号を付してその説明は省略する。
この半導体気密封止型パッケージの製造方法について説
明する。まず、金属キャップ１８の裏面で封止を行った
際に半導体チップ１２の真上に位置する位置に、予め封
止を行った際にゲル状樹脂２１がボンディングワイヤ１
６及びボンディングパッド１７に接触せず、かつ半導体
チップ１２との接触面積が最大になるように計算された
量の液状樹脂を塗布し、加熱によりゲル化させる。
密封止型パッケージの断面図である。なお、第１実施例
と同じ部分には同じ番号を付してその説明は省略する。
この半導体気密封止型パッケージの製造方法について説
明する。まず、金属キャップ１８の裏面で封止を行った
際に半導体チップ１２の真上に位置する位置に、予め封
止を行った際にゲル状樹脂２１がボンディングワイヤ１
６及びボンディングパッド１７に接触せず、かつ半導体
チップ１２との接触面積が最大になるように計算された
量の液状樹脂を塗布し、加熱によりゲル化させる。
【００１８】この金属キャップ１８を使用し、シームウ
ェルド法にてセラミックヘッダ１３を封止する。まず、
金属キャップ１８裏面に形成されたゲル状樹脂２１は、
その中央部分ほど高く、山型の形状となる。この金属キ
ャップ１８にて封止を行うことにより、半導体チップ１
２に押しつけられたゲル状樹脂２１は変形して、半導体
チップ１２の周辺方向に広がると共に半導体チップ１２
に密着する。
ェルド法にてセラミックヘッダ１３を封止する。まず、
金属キャップ１８裏面に形成されたゲル状樹脂２１は、
その中央部分ほど高く、山型の形状となる。この金属キ
ャップ１８にて封止を行うことにより、半導体チップ１
２に押しつけられたゲル状樹脂２１は変形して、半導体
チップ１２の周辺方向に広がると共に半導体チップ１２
に密着する。
【００１９】上記したように、本発明の第２の実施例に
よれば、予め、金属キャップ１８の裏面に液状樹脂を塗
布し、加熱して、ゲル化させているため、金属キャップ
１８とゲル状樹脂２１の接触面積が、半導体チップ１２
とゲル状樹脂２１の接触面積よりも大きくできる。その
ため、ゲル状樹脂２１と金属キャップ１８間の熱伝導性
が向上することになり、パッケージ１５の放熱特性の向
上が期待できる。
よれば、予め、金属キャップ１８の裏面に液状樹脂を塗
布し、加熱して、ゲル化させているため、金属キャップ
１８とゲル状樹脂２１の接触面積が、半導体チップ１２
とゲル状樹脂２１の接触面積よりも大きくできる。その
ため、ゲル状樹脂２１と金属キャップ１８間の熱伝導性
が向上することになり、パッケージ１５の放熱特性の向
上が期待できる。
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、 （１）請求項１記載の発明によれば、ゲル状樹脂を半導
体チップと、金属キャップの間に設けるようにしたの
で、半導体チップで発生した熱は、半導体チップの上面
と下面の両面から熱伝導によって、それぞれ金属キャッ
プへまたはリードを介して実装基板へ有効的に放熱され
る。
体チップと、金属キャップの間に設けるようにしたの
で、半導体チップで発生した熱は、半導体チップの上面
と下面の両面から熱伝導によって、それぞれ金属キャッ
プへまたはリードを介して実装基板へ有効的に放熱され
る。
【００２２】したがって、パッケージの放熱特性の向上
を図ることができる。更に、ゲル状樹脂は半導体チップ
のボンディングパッド及びボンディングワイヤに接触し
ていないため、ゲル状樹脂の熱応力によるボンディング
ワイヤの断線や、ゲル状樹脂に含まれる不純物による配
線の腐食の問題はない。 （２）請求項２記載の発明によれば、ゲル状樹脂として
高純度のシリコン樹脂を使用するようにしたので、半導
体チップのα線によるソフトエラーの防止効果も期待で
きる。
を図ることができる。更に、ゲル状樹脂は半導体チップ
のボンディングパッド及びボンディングワイヤに接触し
ていないため、ゲル状樹脂の熱応力によるボンディング
ワイヤの断線や、ゲル状樹脂に含まれる不純物による配
線の腐食の問題はない。 （２）請求項２記載の発明によれば、ゲル状樹脂として
高純度のシリコン樹脂を使用するようにしたので、半導
体チップのα線によるソフトエラーの防止効果も期待で
きる。
【００２３】（３）請求項３記載の発明によれば、半導
体チップの上面の中央部にゲル状樹脂を塗布し、金属キ
ャップを被せるだけの簡単な工程で済むため、製造が容
易であり、かつコストのアップを抑えることができる。 （４）請求項４記載の発明によれば、予め金属キャップ
の裏面に液状樹脂を塗布し、加熱してゲル化させるよう
にしているため、金属キャップとゲル状樹脂の接触面積
を、半導体チップとゲル状樹脂の接触面積よりも大きく
できる。
体チップの上面の中央部にゲル状樹脂を塗布し、金属キ
ャップを被せるだけの簡単な工程で済むため、製造が容
易であり、かつコストのアップを抑えることができる。 （４）請求項４記載の発明によれば、予め金属キャップ
の裏面に液状樹脂を塗布し、加熱してゲル化させるよう
にしているため、金属キャップとゲル状樹脂の接触面積
を、半導体チップとゲル状樹脂の接触面積よりも大きく
できる。
【００２４】そのため、ゲル状樹脂と金属キャップ間の
熱伝導性が向上することになり、パッケージの放熱特性
の更なる向上を図ることができる。
熱伝導性が向上することになり、パッケージの放熱特性
の更なる向上を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す半導体気密封止型パ
ッケージの断面図である。
ッケージの断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す半導体気密封止型パ
ッケージの断面図である。
ッケージの断面図である。
【図３】従来の第１の半導体気密封止型パッケージの断
面図である。
面図である。
【図４】従来の第２の半導体気密封止型パッケージの断
面図である。
面図である。
【図５】従来の第３の半導体気密封止型パッケージの断
面図である。
面図である。
１１ 実装基板 １２ 半導体チップ １３ セラミックヘッダー １４ リード １５ パッケージ １６ ボンディングワイヤ １７ ボンディングパッド １８ 金属キャップ １９，２１ ゲル状樹脂
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体気密封止型パッケージにおいて、 半導体チップのボンディングパッドとセラミックヘッダ
ー間を接続するボンディングワイヤ及び前記ボンディン
グパッドを除き、ゲル状樹脂により、半導体チップとキ
ャップとを接合させるようにしたことを特徴とする半導
体気密封止型パッケージ。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体気密封止型パッケ
ージにおいて、前記ゲル状樹脂は、高純度のシリコン樹
脂であることを特徴とする半導体気密封止型パッケー
ジ。 - 【請求項３】 半導体気密封止型パッケージの製造方法
において、（ａ）半導体チップのボンディングパッドと
セラミックヘッダー間を接続するボンディングワイヤ及
び前記ボンディングパッドを除き、前記半導体チップの
上面にゲル状樹脂を塗布し、（ｂ）該ゲル状樹脂の上方
にキャップを接合させることを特徴とする半導体気密封
止型パッケージの製造方法。 - 【請求項４】 半導体気密封止型パッケージの製造方法
において、（ａ）キャップの裏面に液状樹脂を塗布し、
（ｂ）該液状樹脂を加熱してゲル化し、（ｃ）半導体チ
ップのボンディングパッドとセラミックヘッダー間を接
続するボンディングワイヤを除いた半導体チップの表面
に、前記ゲル化した樹脂の下方を接合させ、前記キャッ
プにて封止を行うことを特徴とする半導体気密封止型パ
ッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310210A JPH09148499A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 半導体気密封止型パッケージ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310210A JPH09148499A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 半導体気密封止型パッケージ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148499A true JPH09148499A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18002526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7310210A Withdrawn JPH09148499A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 半導体気密封止型パッケージ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100188729A1 (en) * | 2006-10-25 | 2010-07-29 | Texas Instruments Incorporated | Ceramic Header Method and System |
| JP2013080923A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | General Electric Co <Ge> | 向上した熱散逸能力を有する３ｄ集積電子デバイス構造 |
| EP2873960A1 (en) | 2013-11-15 | 2015-05-20 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Physical quantity measurement sensor |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP7310210A patent/JPH09148499A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100188729A1 (en) * | 2006-10-25 | 2010-07-29 | Texas Instruments Incorporated | Ceramic Header Method and System |
| US8627566B2 (en) * | 2006-10-25 | 2014-01-14 | Texas Instruments Incorporated | Method for packaging a microelectromechanical system (MEMS) device |
| JP2013080923A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | General Electric Co <Ge> | 向上した熱散逸能力を有する３ｄ集積電子デバイス構造 |
| EP2873960A1 (en) | 2013-11-15 | 2015-05-20 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Physical quantity measurement sensor |
| KR20150056482A (ko) | 2013-11-15 | 2015-05-26 | 나가노 게이키 가부시키가이샤 | 물리량 측정 센서 |
| US9352958B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-05-31 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Physical quantity measurement sensor |
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