JPH0936276A - 半導体パッケージ用基板 - Google Patents

半導体パッケージ用基板

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JPH0936276A
JPH0936276A JP20387895A JP20387895A JPH0936276A JP H0936276 A JPH0936276 A JP H0936276A JP 20387895 A JP20387895 A JP 20387895A JP 20387895 A JP20387895 A JP 20387895A JP H0936276 A JPH0936276 A JP H0936276A
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JP
Japan
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substrate
heat dissipation
semiconductor package
outer peripheral
semiconductor chip
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JP20387895A
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Kazuhito Yamada
和仁 山田
Terutomi Hasegawa
照富 長谷川
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • HELECTRICITY
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第1多層基板と第2多層基板との間に介在さ
れる放熱コアの外周部を外部に露出させるとともに、放
熱コアの外周部にリッド、放熱フィン等の放熱部材を取
付可能とすることにより、半導体チップから発生される
熱の放散効率を格段に向上することができる半導体パッ
ケージ用基板を提供する。 【解決手段】 第2多層基板7を放熱コア4の凹部3内
に配置し、第2多層基板7のサイズを第1多層基板2の
サイズよりも小さくすることにより、放熱コア4の外周
部9を外部に露出させるとともに、外周部9の上面に放
熱効果の優れたリッド14を取り付けるように構成す
る。これにより、半導体チップCが駆動された際に発生
する熱を、導電性接着剤10、凹部3の底板3A、外周
部9、接着剤13を経てリッド14に伝達し、更にリッ
ド14の全体から外部に放散することが可能となり、半
導体チップCから発生される熱の放散効率は格段に向上
され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップを搭載
する半導体パッケージ用基板に関し、特に、半導体チッ
プの駆動時に半導体チップから発生する熱を効率良く半
導体パッケージの外部に放散することが可能な半導体パ
ッケージ用基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体パッケージにおいては、半
導体チップの多ピン化に伴って半導体チップの消費電力
が高くなる傾向がある。かかる半導体チップの高消費電
力化が進むにつれて、半導体チップの加熱も激しくなる
ことから、半導体チップの放熱を如何に効率良く行うか
が現今の課題となってきている。一般に、半導体チップ
は、パッケージ用基板上に搭載されるものであるが、半
導体チップの放熱性を向上するためには、パッケージ用
基板との関係を考慮する必要があり、従来より、半導体
パッケージにおける半導体チップの放熱性を勘案したパ
ッケージ用基板の各種の構造が提案されている。
【0003】例えば、平面状の両面基板や多層基板で
は、半導体チップの搭載時にその各端子と基板上の各ボ
ンディングパッドとを同一平面上でワイヤボンディング
しなければならず、半導体チップの多ピン化に起因して
高度なボンディング技術が必要となることから、図11
に示すように、パッケージ用基板100の中央部にチッ
プ穴101を形成するとともに、チップ穴101の周囲
を階段状に形成してボンディングパッドを設け、チップ
穴101を閉塞するようにパッケージ用基板100の上
面に積層した放熱板102に下向きに半導体チップ10
3を接着した後、半導体チップ103の各端子と各ボン
ディングパッドとをワイヤ104によりワイヤボンディ
ングする半導体パッケージが提案されている。尚、パッ
ケージ用基板100の外周下面にはハンダバンプ105
が形成されている。
【0004】しかしながら、図11に示すパッケージ用
基板100では、その中央部にチップ穴101を形成し
た開口面に放熱板102を接着する必要があり、放熱板
102により被覆される部分には配線パターンを形成す
ることができない。従って、パッケージ用基板100に
おける配線パターンの引き回しが困難となる。また、パ
ッケージ用基板100の階段状部から下方に開口する部
分(通常、この部分は半導体チップ103を保護するた
めのキャップにより封着されている)には、ハンダバン
プ105を形成することができず、ハンダバンプ105
を形成できるのはパッケージ基板100の外周下面のみ
となる。
【0005】かかる場合、近年におけるパッケージの高
機能化に対応する半導体チップ103の大型化の結果と
してのワイヤ104数の増加、マルチチップモジュレー
ション(MCM)化に伴なう複数チップの搭載化等に起
因するパッケージ用基板100における配線パターンの
高密度化、半導体チップ103の接続端子数の増加等の
課題が表面化している現在、前記従来のパッケージ基板
100では、その外形寸法を大きくすることにより、対
応せざるを得ないものである。
【0006】このような問題を解消するには、パッケー
ジ基板を図12に示すような構造にすればよい。即ち、
図12に示すパッケージ用基板110においては、下面
にハンダバンプ111が形成された下側基板112上に
放熱コア113を積層するとともに、チップ穴114の
周囲を階段状に形成してボンディングパッドを設けた上
側基板115を放熱コア113上に積層し、半導体チッ
プ116を放熱コア113に接着した後、半導体チップ
116の各端子と各ボンディングパッドとをワイヤ11
7によりワイヤボンディングすることにより半導体パッ
ケージが構成されている。
【0007】かかる構成によれば、上側基板115の上
面には放熱コア113が存在しないことから、自在に配
線パターンを形成することができ、配線パターンの引き
回しが困難になることはなく、また、ハンダバンプ11
1を下側基板112の下面全体に渡って形成することが
できる。従って、パッケージ基板110の外形寸法を大
型化することなく、前記ワイヤ117数の増加、マルチ
チップモジュレーション(MCM)化に伴なう複数チッ
プの搭載化等に起因するパッケージ用基板110におけ
る配線パターンの高密度化、半導体チップ116の接続
端子数の増加等に対処することが可能となるものであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
12に示されているパッケージ用基板110によれば、
下側基板112と上側基板115との間に放熱コア11
3を介在させているので、半導体チップ116の駆動時
に発生する熱は放熱コア113を介してある程度は半導
体パッケージの外部に放熱されるものではあるが、放熱
コア113は、半導体パッケージの側部において、その
厚さ分に相当する部分のみが外部に露出されているに過
ぎない。従って、放熱コア113を介して行われる熱の
放散効果は、まだまだ十分なものとはいえないものであ
る。
【0009】また、半導体チップから発生される熱を更
に効率的に放散するため、アルミ製のリッドや放熱フィ
ンが半導体パッケージに取り付けられることが多いが、
前記図12に示す半導体パッケージ用基板110では、
放熱コア113の全体面が下側基板112と上側基板1
15との間で被覆されているので、リッドや放熱フィン
を放熱コア113に接触させて取り付けることができな
い。
【0010】本発明は前記従来の問題点を解消するため
になされたものであり、第1多層基板と第2多層基板と
の間に介在される放熱コアの外周部を外部に露出させる
とともに、放熱コアの外周部にリッド、放熱フィン等の
放熱部材を取付可能とすることにより、半導体チップか
ら発生される熱の放散効率を格段に向上することができ
る半導体パッケージ用基板を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1に係る半導体パッケージ用基板は、第1多層基
板と、第1多層基板の上面に積層された放熱コアと、半
導体チップを配置するチップ穴が形成されるとともにチ
ップ穴周辺にボンディングパッドが形成され、放熱コア
上に積層される第2多層基板とを有する半導体パッケー
ジ用基板において、前記第2多層基板のサイズを第1多
層基板のサイズよりも小さくすることにより、前記放熱
コアの外周部が外部に露出された構成を有する。
【0012】請求項1の半導体パッケージ用基板では、
放熱コアの外周部が外部に露出されているので、第2多
層基板のチップ穴に配置された半導体チップの駆動時に
発生する熱は、放熱コアの内部を通ってその外周部から
外部に効率良く放散される。また、請求項2に係る半導
体パッケージ用基板は、請求項1の半導体パッケージ用
基板において、前記放熱コアの外周部に放熱部材が取り
付けられた構成を有する。
【0013】請求項2の半導体パッケージ用基板では、
放熱コアの外周部に放熱部材が取り付けられているの
で、半導体チップから発生する熱は、放熱コアの内部を
通ってその外周部から放熱部材を介して、外部に更に効
率良く放散される。更に、請求項3に係る半導体パッケ
ージ基板は、第1多層基板と、第1多層基板の上面に積
層された放熱コアと、半導体チップを配置するチップ穴
が形成されるとともにチップ穴周辺にボンディングパッ
ドが形成され、放熱コア上に積層される第2多層基板と
を有する半導体パッケージ用基板において、前記放熱コ
アのサイズを前記各第1多層基板及び第2多層基板のサ
イズよりも大きくすることにより、放熱コアの外周部が
各第1多層基板及び第2多層基板の外部に露出された構
成を有する。
【0014】請求項3の半導体パッケージ用基板では、
請求項1の場合と同様、放熱コアの外周部が外部に露出
されているので、第2多層基板のチップ穴に配置された
半導体チップの駆動時に発生する熱は、放熱コアの内部
を通ってその外周部から外部に効率良く放散される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体パッケ
ージ用基板について、本発明を具体化した実施例に基づ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第1実施
例に係る半導体パッケージ用基板について図1及び図2
に基づき説明する。図1は第1実施例の半導体パッケー
ジ用基板に半導体チップを搭載した状態を模式的に示す
断面図、図2は半導体パッケージ用基板の平面図であ
る。
【0016】図1、図2において、半導体パッケージ用
基板1は、基本的に、所定の回路パターンが多層に渡っ
て形成された第1多層基板2、中央位置に凹部3が形成
され第1多層基板2の上面に積層された放熱コア4、及
び、中央位置に半導体チップCを配置するためのチップ
穴5が形成されるとともにチップ穴5の周辺にてボンデ
ィングパッド6が2段に形成され、放熱コア4の凹部3
内で放熱コア4上に積層された第2多層基板7から構成
されている。
【0017】第1多層基板2の下面にはハンダバンプ8
が形成されており、各ハンダバンプ8は、半導体パッケ
ージ用基板1に半導体チップCを搭載することにより得
られた半導体パッケージをマザーボード(図示せず)上
に接続する際に使用される。また、放熱コア4は、銅、
アルミ等の金属薄板から形成されており、エッチング加
工等を施すことにより凹部3と、凹部3の外周に形成さ
れた外周部9とからなる。外周部9の厚さ(1mm〜2
mmの範囲にあり、最適厚は1.5mm)は凹部3の底
板3Aの厚さ(100μm〜500μmの範囲にあり、
最適厚は200μmである)よりも大きくされている。
底板3Aの中央位置には、チップ穴5内に配置されるよ
うに、導電性ペースト10を介して半導体チップCが接
着されている。
【0018】更に、第2多層基板7は、放熱コア4の凹
部3内に形成されており、従って、第2多層基板7のサ
イズは、前記第1多層基板2のサイズよりも小さく形成
されている。これにより、放熱コア4の外周部9の上面
は、第2多層基板7に被覆されることなく、半導体パッ
ケージ用基板1の外部に露出されることとなる。また、
前記のように放熱コア4における凹部3の底板3A上に
接着された半導体チップCに形成された各接続端子(図
示せず)は、第2多層基板7の各ボンディングパッド6
とワイヤ11によりボンディングされている。更に、各
ワイヤ11と各接続端子との接続部には、ポッティング
法等によりシリコンゲルの被覆層12が形成されてい
る。かかる被覆層12は、接続部を保護するためのもの
である
【0019】前記放熱コア4の外周部9の上面には、シ
リコン樹脂、エポキシ樹脂等の熱伝導性に優れた接着剤
13を介して、放熱効果の高いアルミ製のリッド(保護
蓋)14が接着されている。このリッド14は、半導体
チップCが駆動された際に発生する熱を半導体パッケー
ジの外部に放散する作用を行う。
【0020】前記のように半導体チップCが搭載された
半導体パッケージ用基板1において、半導体チップCが
駆動されると半導体チップCから発熱されるが、その発
生した熱は、導電性ペースト10から放熱コア4の凹部
3における底板3Aを経て外周部9に伝達され、更に、
外周部9まで伝達された熱は接着剤13からリッド14
に伝達される。そして、熱はリッド14の全体から外部
に放散されるものである。
【0021】次に、前記半導体パッケージ用基板1の製
造方法について、図3に基づき説明する。図3は半導体
パッケージ用基板1の製造方法を連続的に示す説明図で
ある。半導体パッケージ用基板1を製造するには、先
ず、図3(A)に示すように、下から順に、第1多層基
板2(その下面には、各層のパターンと必要な導通がと
られたバンプパッド2Aが予め形成されている)、プリ
プレグ15、放熱コア4(予め凹部3が形成されてい
る)、凹部3内に配置されチップ穴5を設けるべく枠状
に形成された多層基板7A(第2多層基板7の一部とな
る)、チップ穴5に対応する部分を削除して放熱コア4
の外周部9及び多層基板7Aの上面のみを被覆するプリ
プレグ16、プリプレグ16に対応する形状に形成され
た多層基板7B(第2多層基板7の一部となる)を配置
し、各プリプレグ15、16を介して積層して一体化す
る。この状態が図3(B)に示されている。
【0022】この後、公知の方法により、第2多層基板
7となる多層基板7B、7A、放熱コア4の底板3A、
第1多層基板2に適宜スルーホールを形成し、第2多層
基板7と第1多層基板2とを必要に応じて導通させる。
尚、放熱コアと導通させたくないスルーホールの形成方
法は、そのスルーホールより大径の貫通孔を予め放熱コ
アに設けておけばよい。
【0023】更に、放熱コア4の外周部7に対応する多
層基板7Bの部分にザグリ加工を施し、該当する多層基
板7Bの部分を削除する。また、第1多層基板2の下面
に形成されている各バンプパッド2Aに公知の方法を使
用してハンダバンプ8を形成する。これにより、本実施
例の半導体パッケージ用基板1が製造される。この状態
が図3(C)に示されている。このとき、第2多層基板
7(多層基板7Aと7Bから構成される)は、放熱コア
4の凹部3内に配置されており、そのサイズは、第1多
層基板2のサイズよりも小さく形成されていることか
ら、放熱コア4の外周部9は外部に露出されている。
【0024】この後、第2多層基板7のチップ穴5内
で、放熱コア4の凹部3における底板3A上に半導体チ
ップCが導電性接着剤10を介して接着されるととも
に、半導体チップCの各接続端子と第2多層基板7の各
ボンディングパッド6とがワイヤ11によりボンディン
グされる。この状態が図3(D)に示されている。そし
て更に、前記各ワイヤ11と各接続端子との接続部に、
ポッティング法等によりシリコンゲルの被覆層12を形
成した後、放熱コア4の外周部9の上面に、シリコン樹
脂、エポキシ樹脂等の接着剤13を介して、アルミ製の
リッド14を接着すれば、図1、図2に示す半導体パッ
ケージが得られるものである。
【0025】以上詳細に説明した通り本第1実施例の半
導体パッケージ用基板1では、第2多層基板7を放熱コ
ア4の凹部3内に配置し、第2多層基板7のサイズを第
1多層基板2のサイズよりも小さくすることにより、放
熱コア4の外周部9を外部に露出させるとともに、外周
部9の上面に放熱効果の優れたリッド14を取り付ける
ように構成したので、半導体チップCが駆動された際に
発生する熱を、導電性接着剤10、凹部3の底板3A、
外周部9、接着剤13を経てリッド14に伝達し、更に
リッド14の全体から外部に放散することができる。こ
れにより、半導体チップCから発生される熱の放散効率
を格段に向上することができる。
【0026】尚、前記第1実施例では、放熱コア4の外
周部9の上面にリッド14を取り付ける構成としたが、
リッド14を取り付けない場合においても、半導体チッ
プCから発生される熱は、外周部9が外部に露出されて
いることから、熱の放散効率については同程度に向上す
ることができるものである。
【0027】また、前記実施例では、放熱コア4の外周
部9の上面にリッド14を取り付けるようにしたが、リ
ッド14に代えて、アルミ等の熱伝導性に優れた材質か
ら形成された放熱フィンを外周部9に取り付けるように
してもよい。更に、前記実施例では、シリコンゲルから
なる被覆層12とリッド14とにより半導体チップCの
各接続端子と各ワイヤ11との接続部を保護するように
構成したが、かかる接続部は、一般に行われているよう
に、トランスファーモールド法等によりエポキシ樹脂に
より封止するようにしてもよい。
【0028】更に、第2多層基板7を放熱コア4の凹部
3内に形成するについては、エッチング法、アディティ
ブ法のいずれの方法でも形成することが可能である。次
に、第2実施例に係る半導体パッケージ用基板について
図4乃至図6に基づき説明する。ここに、図4は第2実
施例の半導体パッケージ用基板に半導体チップを搭載し
た状態を模式的に示す断面図、図5は第2多層基板の高
さと同一高さとなるように図4の半導体パッケージ用基
板における放熱コアの外周部に放熱板を取り付けた状態
を模式的に示す断面図、図6は第2多層基板の高さより
も高くなるように図4の半導体パッケージ用基板におけ
る放熱コアの外周部に放熱板を取り付けた状態を模式的
に示す断面図である。
【0029】尚、第2実施例に係る半導体パッケージ用
基板は、前記第1実施例の半導体パッケージ用基板1と
基本的に同一の構成を有するので、以下の説明において
は第1実施例の半導体パッケージ用基板1におけると同
一の要素等については同一番号を付して説明することと
する。
【0030】図4において、半導体パッケージ用基板1
は、基本的に、所定の回路パターンが多層に渡って形成
された第1多層基板2、第1多層基板2の上面全体に渡
って積層された平板状の放熱コア4、及び、中央位置に
半導体チップCを配置するためのチップ穴5が形成され
るとともにチップ穴5の周辺にてボンディングパッド
(図4には図示せず)が2段に形成され、放熱コア4上
に積層された第1多層基板2よりも小さいサイズを有す
る第2多層基板7から構成されている。
【0031】第1多層基板2の下面にはハンダバンプ8
が形成されており、各ハンダバンプ8は、半導体パッケ
ージ用基板1に半導体チップCを搭載することにより得
られた半導体パッケージをマザーボード(図示せず)上
に接続する際に使用される。
【0032】また、放熱コア4は、銅、アルミ等からな
る平板状の金属薄板から形成されており、その厚さは全
体に渡って0.2mm程度(望ましくは、0.1〜0.
5mm)にされている。かかる放熱コア4の中央位置に
は、チップ穴5内に配置されるように、導電性ペースト
10を介して半導体チップCが接着されている。
【0033】更に、第2多層基板7は、そのサイズが、
第1多層基板2のサイズよりも小さくされており、これ
により放熱コア4の外周部9の上面は、第2多層基板7
に被覆されることなく、半導体パッケージ用基板1の外
部に露出されている。また、前記のように放熱コア4の
中央位置に接着された半導体チップCに形成された各接
続端子(図示せず)は、第2多層基板7の各ボンディン
グパッドとワイヤ11によりボンディングされている。
更に、各ワイヤ11と各接続端子との接続部を含む第2
多層基板7の内部全体に渡って、ポッティング法等によ
りシリコンゲルの被覆層12が形成されている。かかる
被覆層12は、接続部と共に半導体チップCの全体を保
護するためのものである
【0034】また、第2多層基板7の上面に渡って、エ
ポキシ樹脂等の接着剤により樹脂製のリッド20が接着
されており、これにより半導体チップC等を内包する第
2多層基板7の内部全体は、リッド20を介して被覆保
護される。
【0035】前記のように半導体チップCが搭載された
半導体パッケージ用基板1において、半導体チップCが
駆動されると半導体チップCから発熱されるが、その発
生した熱は、導電性ペースト10から放熱コア4を経て
その外周部9に伝達され、更に、外周部9まで伝達され
た熱は、外周部9から半導体パッケージ用基板1の外部
に放散されるものである。
【0036】尚、前記のように構成された第2実施例の
半導体パッケージ用基板1の製造方法は、前記した第1
実施例の半導体パッケージ用基板1の製造方法と同一で
あるので、その製造方法については前記第1実施例の製
造方法を参照することとして、ここではその説明を省略
する。
【0037】以上説明した通り第2実施例に係る半導体
パッケージ用基板1では、前記第1実施例の場合と同様
にして、第2多層基板7のサイズを第1多層基板2のサ
イズよりも小さくすることにより、放熱コア4の外周部
9を外部に露出させるように構成したので、半導体チッ
プCが駆動された際に発生する熱を、導電性接着剤1
0、放熱コア4を経てその外周部9から外部に放散する
ことができる。これにより、半導体チップCから発生さ
れる熱の放散効率を格段に向上することができる。
【0038】尚、前記第2実施例では、半導体チップC
から発生される熱を放熱コア4の外周部9から直接外部
に放散するように構成したが、図5に示すように、外周
部9に対して導電性接着剤(又はハンダ)21により第
2多層基板7の上面と同一高さとなるように放熱板22
を取り付け、半導体チップCから発生された熱を外周部
9から導電性接着剤21を経て放熱板22の全体から外
部に放散するようにしてもよい。また、図6に示すよう
に、外周部9に対して導電性接着剤(又はハンダ)21
を介して第2多層基板7の上面よりも高くなように放熱
板22を取り付け、半導体チップCから発生された熱を
外周部9から導電性接着剤21を経て放熱板22の全体
から外部に放散するようにしてもよい。
【0039】ここに、図5、図6において、放熱板22
の高さを第2多層基板7の上面と同一か、又は、第2多
層基板7の上面よりも高くするのは、第1実施例におけ
るようなリッド(図1参照)や放熱フィンの取付を容易
にするためである。また、外周部9に直接放熱フィンを
取り付けて、放熱フィンの全体から熱を放散するように
してもよい。続いて、第3実施例に係る半導体パッケー
ジ用基板について図7に基づき説明する。ここに、図7
は第3実施例の半導体パッケージ用基板の製造方法を連
続的に示す説明図である。
【0040】尚、第3実施例に係る半導体パッケージ用
基板は、前記第1実施例の半導体パッケージ用基板1と
基本的に同一の構成を有するので、以下の説明において
は第1実施例の半導体パッケージ用基板1におけると同
一の要素等については同一番号を付して説明することと
する。また、第3実施例の半導体パッケージ用基板は、
基本的に、第1実施例の場合と同様の方法により製造さ
れ、従って、その詳細な説明について第1実施例の説明
を参照することとし、ここでは第3実施例に特徴的な方
法についてのみ説明する。
【0041】第3実施例の半導体パッケージ用基板1を
製造するには、先ず、放熱コア4の下面及び上面に、そ
れぞれ第1多層基板2と第2多層基板7を積層する。こ
のとき、放熱コア4のサイズは、各第1多層基板2及び
第2多層基板7のサイズ(共に同一のサイズを有する)
よりも大きくされている。従って、放熱コア4の外周部
9は、各第1及び第2多層基板2、7の外部に露出され
ている。この状態が図7(A)に示されている。
【0042】次に、放熱コア4の外周部9を上方に折曲
して第2多層基板7の側端縁に当接させるとともに、第
1多層基板2の下面にハンダバンプ8を形成する。この
状態が図7(B)に示されている。続いて、第2多層基
板7のチップ穴5内で、放熱コア4上に半導体チップC
が導電性接着剤10を介して接着されるとともに、半導
体チップCの各接続端子と第2多層基板7の各ボンディ
ングパッド(図7中には図示せず)とがワイヤ11によ
りボンディングされる。そして更に、前記各ワイヤ11
と各接続端子との接続部に、ポッティング法等によりシ
リコンゲルの被覆層12を形成した後、前記のように折
曲された放熱コア4の外周部9の外面に対して、導電性
接着剤(又はハンダ)13を介して、アルミ製のリッド
14を接着すれば、図7(C)に示す半導体パッケージ
が得られるものである。
【0043】前記した第3実施例の半導体パッケージ用
基板1において、半導体チップCが駆動されると半導体
チップCから発熱されるが、その発生した熱は、導電性
ペースト10から放熱コア4を経てその外周部9に伝達
され、更に、外周部9まで伝達された熱は、外周部9か
ら導電性接着剤13を経てリッド14の全体から外部に
放散されるものである。
【0044】前記したように、第3実施例の半導体パッ
ケージ用基板1では、前記第1実施例等の場合と同様に
して、放熱コア4のサイズを各第1多層基板2、第2多
層基板7のサイズよりも大きくすることにより、放熱コ
ア4の外周部9を外部に露出させるともに外周部9を折
曲し、外周部9に対して導電性接着剤13を介してリッ
ド14を取り付けるように構成したので、半導体チップ
Cが駆動された際に発生する熱を、導電性接着剤10、
放熱コア4、その外周部9から導電性接着剤13を経
て、リッド14の全体から外部に放散することができ
る。これにより、半導体チップCから発生される熱の放
散効率を格段に向上することができる。
【0045】尚、前記第3実施例では、放熱コア4の外
周部9とリッド14とを導電性接着剤14を介して接着
しているが、リッド14は必ずしも必要ではない。この
場合には、半導体チップCから発生された熱は、導電性
接着剤10、放熱コア4を経て外周部9から直接外部に
放散されることとなる。
【0046】次に、第4実施例に係る半導体パッケージ
用基板について図8に基づき説明する。ここに、図8は
第4実施例の半導体パッケージ用基板の製造方法を連続
的に示す説明図である。尚、第4実施例に係る半導体パ
ッケージ用基板は、前記第1実施例の半導体パッケージ
用基板1と基本的に同一の構成を有するので、以下の説
明においては第1実施例の半導体パッケージ用基板1に
おけると同一の要素等については同一番号を付して説明
することとする。また、第4実施例の半導体パッケージ
用基板は、基本的に、第1実施例の場合と同様の方法に
より製造され、従って、その詳細な説明について第1実
施例の説明を参照することとし、ここでは第4実施例に
特徴的な方法についてのみ説明する。
【0047】第4実施例の半導体パッケージ用基板1を
製造するには、先ず、リードフレーム30(前記各実施
例における放熱コア4を兼ねる)の上面に第2多層基板
7を積層し、かかる積層物の側部に対して公知の方法に
よりスルーホールを形成してサーマルビア31を形成す
る。ここに、リードフレーム30の厚さは150μm程
度とし、その材質は銅又は42アロイである。この後、
前記のように積層されたリードフレーム30と第2多層
基板7とをプリプレグ15を介して第1多層基板2の上
面に積層する。この状態が図8(A)に示されている。
更に、第2多層基板7の内層パターンと第1多層基板2
の内層パターンとの間で、公知の方法により適宜接続を
行うことにより半導体パッケージ用基板1が製造され
る。この状態が図8(B)に示されている。この後、前
記各実施例と同様にして、第2多層基板7のチップ穴5
内でリードフレーム30上に半導体チップが導電性接着
剤を介して接着され、半導体チップの各接続端子とボン
ディングパッドとがワイヤによりボンディングされるも
のである。
【0048】このとき、前記半導体パッケージ用基板1
において、リードフレーム30は放熱コアの作用を行
い、その外周部は、各サーマルビア31を介して外部に
露出されていることとなる。従って、半導体チップ駆動
時に発生する熱は、リードフレーム30から各サーマル
ビア31を介して外部に放散される。
【0049】前記したように、第4実施例の半導体パッ
ケージ用基板1では、前記第1実施例等の場合と同様に
して、放熱コアとして作用するリードフレーム30と第
2多層基板7とに渡ってサーマルビア31を形成し、リ
ードフレーム30の外周部を各サーマルビア31を介し
て外部に露出するように構成したので、半導体チップが
駆動された際に発生する熱を、導電性接着剤、リードフ
レーム30を経て各サーマルビア31から外部に放散す
ることができる。これにより、半導体チップCから発生
される熱の放散効率を格段に向上することができる。
尚、サーマルビア31には、導電性樹脂、ハンダ等が充
填されていてもよい。
【0050】次に、第5実施例及び第6実施例に係る半
導体パッケージ用基板について図9、図10に基づき説
明する。ここに、図9はピングリッドアレイ(PGA)
タイプの半導体パッケージに適用可能な第5実施例の半
導体パッケージ用基板の断面図、図10はリードレスチ
ップキャリア(LCC)タイプの半導体パッケージに適
用可能な第6実施例の半導体パッケージ用基板の断面図
である。
【0051】尚、第5実施例及び第6実施例に係る半導
体パッケージ用基板は、基本的に、前記第1実施例の半
導体パッケージ用基板1と同一の構成を有するので、以
下の説明においては第1実施例の半導体パッケージ用基
板1におけると同一の要素等については同一番号を付し
て説明することとする。また、第5実施例及び第6実施
例の半導体パッケージ用基板は、基本的に、第1実施例
の場合と同様の方法により製造される。
【0052】先ず、第5実施例に係る半導体パッケージ
用基板について説明すると、図9において、半導体パッ
ケージ用基板1は、基本的に、ハンダバンプが形成され
るべき位置に対応してスルーホール40が形成された第
1多層基板2、中央位置に凹部3が形成され第1多層基
板2の上面にプリプレグ15を介して積層された放熱コ
ア4、及び、中央位置に半導体チップCを配置するため
のチップ穴5が形成されるとともにチップ穴5の周辺に
てボンディングパッド(図9中には図示せず)が2段に
形成され、放熱コア4の凹部3内で放熱コア4上に積層
された第2多層基板7から構成されている。
【0053】第1多層基板1に形成された各スルーホー
ル40内にはピン41が挿入されてハンダ付されてお
り、各ピン41は半導体パッケージ用基板1に半導体チ
ップCを搭載することにより得られた半導体パッケージ
をマザーボード(図示せず)上に接続する際に使用され
る。
【0054】また、放熱コア4は、前記第1実施例に使
用されたものと同一の構成を有しており、エッチング加
工等を施すことにより凹部3と、凹部3の外周に形成さ
れた外周部9とからなる。底板3Aの中央位置には、チ
ップ穴5内に配置されるように、導電性ペースト10を
介して半導体チップCが接着されている。
【0055】更に、第2多層基板7は、第1実施例に使
用されたものと同一の構成を有しており、そのサイズは
第1多層基板2のサイズよりも小さく形成されている。
これにより、放熱コア4の外周部9の上面は、第2多層
基板7に被覆されることなく、半導体パッケージ用基板
1の外部に露出されることとなる。また、前記のように
放熱コア4における凹部3の底板3A上に接着された半
導体チップCに形成された各接続端子(図示せず)は、
第2多層基板7の各ボンディングパッドとワイヤ11に
よりボンディングされている。
【0056】尚、半導体チップCの保護は、前記と同様
にして、ポッティング法等によりシリコンゲルの被覆層
(図示せず)を形成した後、リッド(図示せず)にて封
止する方法、半導体チップCの全体をエポキシ樹脂によ
りポッティングやトランスファーモールドを介して樹脂
封止する方法のいずれで行ってもよい。また、リッドに
代えて放熱フィンを取り付けてもよく、更に、各第1多
層基板2、第2多層基板7は、公知の方法(エッチング
法、アディティブ法)により形成した後、メッキ、スル
ーホール形成、ソルダーレジストの塗布形成等を経て作
成される。
【0057】前記のように半導体チップCが搭載された
半導体パッケージ用基板1において、半導体チップCが
駆動されると半導体チップCから発熱されるが、その発
生した熱は、導電性ペースト10から放熱コア4の凹部
3における底板3Aを経て外周部9に伝達され、更に、
外周部9まで伝達された熱は直接外部に放散される。
【0058】前記第5実施例の前記半導体パッケージ用
基板1を製造するには、先ず、第1多層基板2に対して
公知の方法によりスルーホール40を形成し、この後、
プリプレグ15を介して第1多層基板2の上面に放熱コ
ア4を積層するとともに、第1実施例の場合と同様にし
て、第2多層基板7の積層、導電性接着剤10による半
導体チップCの接着、半導体チップの各接続端子と各ボ
ンディングパッドとのワイヤ11によるボンディング等
を行う。この後、各スルーホール40内にピン41を挿
入してハンダ付することにより、半導体パッケージ用基
板1に半導体チップCを搭載したパッケージが得られ
る。
【0059】前記したように、第5実施例に係る半導体
パッケージ用基板1は、PGAタイプのパッケージにお
いても適用することができ、かかる半導体パッケージ用
基板1では、前記と同様、第2多層基板7を放熱コア4
の凹部3内に配置し、第2多層基板7のサイズを第1多
層基板2のサイズよりも小さくすることにより、放熱コ
ア4の外周部9を外部に露出させるように構成したの
で、半導体チップCが駆動された際に発生する熱を、導
電性接着剤10、凹部3の底板3A、外周部9から外部
に放散することができる。これにより、半導体チップC
から発生される熱の放散効率を格段に向上することがで
きる。
【0060】尚、前記第5実施例では、第1多層基板2
にスルーホール40を形成し、そのスルーホール40内
にピン41を挿入してハンダ付する構成としたが、第1
実施例等におけるハンダバンプに代えて、第1多層基板
2のバンプパッドに直接表面実装型のピンをハンダ付す
るようにしてもよい。
【0061】次に、図10に基づき第6実施例について
説明すると、この第6実施例に係る半導体パッケージ用
基板1では、第1多層基板2を放熱コア4よりも大きく
形成するとともに、第1多層基板2の周縁でLCCに特
徴的な断面スルーホール42を形成した構成に特徴を有
している。残余の構成については、前記第5実施例と基
本的に同一であるので、ここではその説明を省略する。
【0062】このように、第6実施例に係る半導体パッ
ケージ用基板1は、LCCタイプのパッケージにおいて
も適用することができ、かかる半導体パッケージ用基板
1では、前記と同様、第2多層基板7を放熱コア4の凹
部3内に配置し、第2多層基板7のサイズを第1多層基
板2のサイズよりも小さくすることにより、放熱コア4
の外周部9を外部に露出させるように構成したので、半
導体チップCが駆動された際に発生する熱を、導電性接
着剤10、凹部3の底板3A、外周部9から外部に放散
することができる。これにより、半導体チップCから発
生される熱の放散効率を格段に向上することができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明した通り本発明は、第1多層基
板と第2多層基板との間に介在される放熱コアの外周部
を外部に露出させるとともに、放熱コアの外周部にリッ
ド、放熱フィン等の放熱部材を取付可能とすることによ
り、半導体チップから発生さる熱の放散効率を格段に向
上することができる半導体パッケージ用基板を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の半導体パッケージ用基板に半導体
チップを搭載した状態を模式的に示す断面図である。
【図2】半導体パッケージ用基板の平面図である。
【図3】半導体パッケージ用基板の製造方法を連続的に
示す説明図である。
【図4】第2実施例の半導体パッケージ用基板に半導体
チップを搭載した状態を模式的に示す断面図である。
【図5】第2多層基板の高さと同一高さとなるように図
4の半導体パッケージ用基板における放熱コアの外周部
に放熱板を取り付けた状態を模式的に示す断面図であ
る。
【図6】第2多層基板の高さよりも高くなるように図4
の半導体パッケージ用基板における放熱コアの外周部に
放熱板を取り付けた状態を模式的に示す断面図である。
【図7】第3実施例の半導体パッケージ用基板の製造方
法を連続的に示す説明図である。
【図8】第4実施例の半導体パッケージ用基板の製造方
法を連続的に示す説明図である。
【図9】ピングリッドアレイタイプの半導体パッケージ
に適用可能な第5実施例の半導体パッケージ用基板の断
面図である。
【図10】リードレスチップキャリアタイプの半導体パ
ッケージに適用可能な第6実施例の半導体パッケージ用
基板の断面図である。
【図11】従来の半導体パッケージ用基板の一例を示す
断面図である。
【図12】従来の半導体パッケージ用基板の他の例を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体パッケージ用基板 2 第1多層基板 3 凹部 3A 底板 4 放熱コア 5 チップ穴 6 ボンディングパッド 7 第2多層基板 8 ハンダバンプ 9 外周部 10 導電性接着剤 11 ワイヤ 12 被覆層 13 接着剤 14 リッド 15、16 プリプレグ 22 放熱板 30 リードフレーム 31 サーマルビア

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1多層基板と、第1多層基板の上面
    に積層された放熱コアと、半導体チップを配置するチッ
    プ穴が形成されるとともにチップ穴周辺にボンディング
    パッドが形成され、放熱コア上に積層される第2多層基
    板とを有する半導体パッケージ用基板において、 前記第2多層基板のサイズを第1多層基板のサイズより
    も小さくすることにより、前記放熱コアの外周部が外部
    に露出されたことを特徴とする半導体パッケージ用基
    板。
  2. 【請求項2】 前記放熱コアの外周部に放熱部材が取
    り付けられたことを特徴とする請求項1記載の半導体パ
    ッケージ用基板。
  3. 【請求項3】 第1多層基板と、第1多層基板の上面
    に積層された放熱コアと、半導体チップを配置するチッ
    プ穴が形成されるとともにチップ穴周辺にボンディング
    パッドが形成され、放熱コア上に積層される第2多層基
    板とを有する半導体パッケージ用基板において、 前記放熱コアのサイズを前記各第1多層基板及び第2多
    層基板のサイズよりも大きくすることにより、放熱コア
    の外周部が各第1多層基板及び第2多層基板の外部に露
    出されたことを特徴とする半導体パッケージ用基板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107833866A (zh) * 2017-11-29 2018-03-23 华天科技(西安)有限公司 一次封装成型的增强散热的封装结构及制造方法
CN110246823A (zh) * 2018-03-09 2019-09-17 英飞凌科技股份有限公司 包含结合垫和结合导线或夹子的半导体器件

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