JPH10261742A - 半導体素子の実装構造 - Google Patents

半導体素子の実装構造

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JPH10261742A
JPH10261742A JP6353897A JP6353897A JPH10261742A JP H10261742 A JPH10261742 A JP H10261742A JP 6353897 A JP6353897 A JP 6353897A JP 6353897 A JP6353897 A JP 6353897A JP H10261742 A JPH10261742 A JP H10261742A
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JP
Japan
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semiconductor element
heat
sealing resin
mounting structure
sealed
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JP6353897A
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English (en)
Inventor
Yuji Uno
雄二 鵜野
Takafumi Yasuhara
孝文 安原
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】効率的且つ簡単で安価な半導体素子の放熱構造
を実現する。 【解決手段】半導体素子3が封止樹脂5で封止され、基
板1上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於い
て、前記半導体素子3の発熱面31に放熱ブロック6の
一端を圧着し、前記半導体素子3を封止する封止樹脂5
で放熱ブロック6と共に封着し、前記放熱ブロック6の
他端が封止樹脂5から露出させてなることを特徴とす
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、半導体素子の実装
構造に関り、詳細には半導体素子に対して有効な放熱構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体や集積回路は高集積度化、
高パワー化が進んでおり、それに含まれる素子が発熱す
るようになっている。その対策として、ワイヤボンディ
ング法で実装された半導体や半導体集積回路の放熱構造
として、例えば図11に示すような構造が挙げられる。
20はプリント基板で絶縁板(エポキシ板など)の表面
に導体層で回路の配線パターンをエッチング等の方法に
より形成したものである。21はプリント基板20にエ
ッチングされた導体層の回路配線パターンで、その端子
部には半導体素子22のリード線24が超音波振動等に
より接続されている。22は半導体素子本体で通常プリ
ント基板20に接する面とは反対面にチップパターン2
3が加工され、此の部分から発熱する。
【0003】25は半導体素子22を装着した後、外部
の環境(湿度、外圧等)から保護するために半導体素子
22を被装するエポキシ樹脂等による封止樹脂で、粘着
状の液体で時間が経過すると凝結する。26はヒートシ
ンクで放熱のためにプリント基板20のパターン21と
は反対側に密着している筐体や放熱板である。このよう
に従来の半導体素子の放熱構造は発熱源から熱伝導の悪
い材質を介して放熱されたり、或いは絶縁されているが
熱伝導のよい材質、つまり高価な材質(特殊なセラミッ
クや金属基板等)を使用するなどしており、放熱効果や
コスト面で問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高発熱の素子
を内蔵する半導体素子の放熱方法は放熱板や放熱フィン
等の部材が高価であったり、表面積を大きくしなければ
ならない問題がある。そこで、本発明は安価で簡単且つ
効率的に放熱できる半導体素子の実装構造を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、前
記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着し、
前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブロッ
クの他端を前記封止樹脂から露出させてなることを特徴
とする。
【0006】又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基
板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、
前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、更に該放熱
ブロックの他端を前記基板の筐体に密着させてなること
を特徴とする。
【0007】又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基
板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、
前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、更に露出し
た該放熱ブロック内部を貫通する通水パイプを設けてな
ることを特徴とする。
【0008】又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基
板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、
前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、該露出した
放熱ブロックにフィンを設けてなることを特徴とする。
又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基板上に実装さ
れてなる半導体素子の実装構造に於いて、前記半導体素
子の発熱面と対向する封止樹脂の表面に放熱板を張りつ
けてなることを特徴とする。
【0009】又、前記放熱板の、前記半導体素子と対向
する側に凹凸部を設け、前記放熱板の凹凸部の設けられ
た面を前記封止樹脂に埋め込み成形し、凹凸部の無い面
を前記封止樹脂から露出させてなることを特徴とする。
又、前記凹凸部の無い面を封止樹脂から露出させ、更に
前記基板の筐体に密着させてなることを特徴とする。
【0010】又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基
板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、
前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂の表面を凹
凸にして放熱フィンを形成してなることを特徴とする。
又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基板上に実装さ
れてなる半導体素子の実装構造に於いて、前記半導体素
子の発熱面と対向する封止樹脂の表面に沿って複数個の
放熱ブロックが張りつけられ、該複数個の放熱ブロック
で放熱フィンを形成してなることを特徴とする。
【0011】又、半導体素子が封止樹脂で封止され、基
板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、
前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂の表面に複
数個の放熱ブロックが途中まで埋め込まれ、該複数個の
放熱ブロックで放熱フィンを形成してなることを特徴と
する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図1は本発明の第1実施例を示す構成図であ
り、1はプリント基板で絶縁板(エポキシ板など)の表
面に導体層で回路の配線パターンをエッチング等の方法
により形成したものである。2はプリント基板1にエッ
チングされた導体層の回路配線パターンで、その端子部
には半導体素子の回路と接続されるリード線が接続され
る。3は半導体素子や集積回路の本体であり、プリント
基板1側と反対面、つまり半導体素子の表面31には半
導体素子パターンが設けられており、この部分から発熱
する。従って、本例では前記表面が発熱面となる。4は
半導体素子や集積回路3の端子からプリント基板1の回
路配線パターン2に接続するためのリード線(ボンディ
ングワイヤ)で、超音波振動等によって接続されてい
る。
【0013】5は封止用の樹脂で、プリント基板上に装
着された半導体素子3を固定すると共に防湿等のために
用いられる絶縁及び接着性を持った粘液で時間の経過と
ともに凝固する。6は熱伝導のよい金属などによって加
工された放熱ブロックで、その一端は半導体素子3の表
面に絶縁された形で圧着され、他端は封止用樹脂5の中
を貫通して封止樹脂5の外に突き出され、露出した構造
とすることによって半導体素子3から発熱する熱を放熱
ブロック6によって伝導し、封止用樹脂5の中を貫通し
て封止樹脂5の外に放熱ブロック6の突き出し部分によ
って放熱することができる。
【0014】このように第1の実施例においては半導体
素子3の発熱部から直接放熱ブロックを介して外部に放
熱されるので従来のようにプリント基板を介して放熱す
るものよりも、放熱効果が良く更に放熱ブロック6をコ
の字状とすることで圧着面積を大きくすることができる
と共に圧着度も大きくすることができる。次に第2の実
施例について図2を用いて説明する。尚、第1の実施例
と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略す
る。7はプリント基板1を収納する筐体や或いは放熱の
ために設けられたヒートシンクであり、放熱ブロック6
はヒートシンク7に圧着されており、第1実施例の放熱
面積を拡大して放熱効果の向上を図っている。
【0015】次に第3の実施例について図3を用いて説
明する。尚、第1実施例と同じ構成については、同じ符
号を付して説明を省略する。6はその一端が半導体素子
3の表面(発熱面)31に圧着され、他端が封止用樹脂
5から露出した放熱ブロックであり、8は露出した放熱
ブロック6の中を貫通する形で設けられた冷却用の液体
(例えば水)を流すためのパイプである。半導体素子3
から発生する熱は放熱ブロック6により吸収され、冷却
用パイプの中を流れる冷却水によって水冷される。この
ように第3の実施例は比較的発熱の高い時に用いられる
水冷方式の放熱構造である。
【0016】次に第4の実施例について図4を用いて説
明する。尚、第3実施例と同じ構成については、同じ符
号を付して説明を省略する。9は放熱ブロックで、一端
は半導体素子3の発熱部31に圧着され、他端は放熱を
良好にするために凹凸部(放熱フィン)91を作った表
面積の大きい部分になっている。この放熱のための凹凸
部91を封止用樹脂5の外に突出させて固定する構造
で、第4の実施例では空冷効果を向上させる形状の放熱
ブロックが用いられている。
【0017】次に第5の実施例について図5を用いて説
明する。尚、第1の実施例と同じ構成については、同じ
符号を付して説明を省略する。10は放熱用の金属板で
あり、封止樹脂5の凝固するまえに半導体素子3の発熱
面31に対向した封止樹脂5の表面に張りつける。少な
くとも封止樹脂5の表面に金属板10の1面が露出する
ように埋め込まれている。このように第5の実施例につ
いては半導体素子3からの発熱が比較的小さい場合に用
いるもので、封止樹脂5を介して放熱用金属板10から
放熱される。
【0018】次に第6の実施例について図6を用いて説
明する。尚、第5実施例と同じ構成については、同じ符
号を付して説明を省略する。11は放熱用の金属板で封
止樹脂5に埋め込まれる側、つまり半導体素子3の発熱
面31と直接対向する側に凹凸部111を設けて封止樹
脂5からの熱の吸収効率を向上した構造であり第5実施
例の他の例として半導体素子からの発熱が比較的小さい
場合に用られる。
【0019】次に第7の実施例について図7を用いて説
明する。尚、第6実施例と同じ構成については、同じ符
号を付して説明を省略する。12はプリント基板1を収
納する筐体や或いは放熱のために設けられたヒートシン
クであり、放熱板11に圧着されており、第6実施例の
放熱面積を拡大して放熱効果の向上を図っている。次に
第8の実施例について図8を用いて説明する。尚、第1
実施例と同じ構成については、同じ符号を付して説明を
省略する。第8の実施例は封止樹脂5の上部より半導体
素子3の発熱面31と対向した封止樹脂5の表面が凹凸
の形(放熱フィンの形状)になるように金型等により凹
凸部51を成型して封止樹脂5を凝固させ、表面積を多
くして放熱効果を向上させる方法で比較的発熱量の少な
い時に用いられる。
【0020】次に第9の実施例について図9を用いて説
明する。尚、第1実施例と同じ構成については、同じ符
号を付して説明を省略する。13は金属製であって封止
樹脂5と接する面とは反対側に設けられた複数の放熱ブ
ロックで、封止樹脂5の表面に張り付け、又は溶着させ
て(この場合、熱収集用のフィンでリード線4等に接触
しないような注意が必要)、これらの放熱ブロック13
で放熱フィンを形成することにより半導体素子3からの
熱を封止樹脂5を介して放熱用ブロック13より放熱さ
せるものである。
【0021】次に第10の実施例について図10を用い
て説明する。尚、第9実施例と同じ構成については、同
じ符号を付して説明を省略する。14はその両面に熱収
集と放熱のための複数の放熱ブロック141が設けられ
た熱伝導度のよい金属等で形成された放熱板で、半導体
素子3を封止する封止樹脂5の表面形状に沿った形状に
作られている。封止樹脂5によって半導体素子3を封止
し、樹脂が凝固するまでに放熱ブロック141の内側
(熱収集用のフィン側)を封止樹脂5に埋め込む形に張
りつけて封止樹脂5の凝固により固定し(この場合、熱
収集用のフィンがリード線4等に接触しないような注意
が必要)、半導体素子3からの熱を封止樹脂5を介して
放熱用ブロック141より放熱させるものである。
【0022】本例では第9実施例の構造をより効果的に
熱収集を行い放熱させるものである。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、プリント基板に装着された半導体等からの発熱を安
価で簡単且つ効率的に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を示す構成図
【図2】第2の実施例を示す構成図
【図3】第3の実施例を示す構成図
【図4】第4の実施例を示す構成図
【図5】第5の実施例を示す構成図
【図6】第6の実施例を示す構成図
【図7】第7の実施例を示す構成図
【図8】第8の実施例を示す構成図
【図9】第9の実施例を示す構成図
【図10】第10の実施例を示す構成図
【図11】従来の取付構造の1例を示す図
【符号の説明】
1・・・・・・・プリント基板 2・・・・・・・プリントパターン 3・・・・・・・半導体素子 4・・・・・・・リード線 5・・・・・・・封止樹脂 6・・・・・・・放熱ブロック

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
    し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
    ロックの他端を前記封止樹脂から露出させてなることを
    特徴とする半導体素子の実装構造。
  2. 【請求項2】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
    し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
    ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、更に該放熱
    ブロックの他端を前記基板の筐体に密着させてなること
    を特徴とする半導体素子の実装構造。
  3. 【請求項3】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
    し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
    ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、更に露出し
    た該放熱ブロック内部を貫通する通水パイプを設けてな
    ることを特徴とする半導体素子の実装構造。
  4. 【請求項4】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面に放熱ブロックの一端を圧着
    し、前記封止樹脂で該放熱ブロックを封着し、該放熱ブ
    ロックの他端を前記封止樹脂から露出させ、該露出した
    放熱ブロックにフィンを設けてなることを特徴とする半
    導体素子の実装構造。
  5. 【請求項5】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂の表面に放
    熱板を張りつけてなることを特徴とする半導体素子の実
    装構造。
  6. 【請求項6】 前記放熱板の、前記半導体素子と対向す
    る側に凹凸部を設け、前記放熱板の凹凸部の設けられた
    面を前記封止樹脂に埋め込み成形し、凹凸部の無い面を
    前記封止樹脂から露出させてなることを特徴とする請求
    項5記載の半導体素子の実装構造。
  7. 【請求項7】 前記凹凸部の無い面を封止樹脂から露出
    させ、更に前記基板の筐体に密着させてなることを特徴
    とする請求項6記載の半導体素子の実装構造。
  8. 【請求項8】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂の表面を凹
    凸にして放熱フィンを形成してなることを特徴とする半
    導体素子の実装構造。
  9. 【請求項9】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基板
    上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂の表面に沿
    って複数個の放熱ブロックが張りつけられ、該複数個の
    放熱ブロックで放熱フィンを形成してなることを特徴と
    する半導体素子の実装構造。
  10. 【請求項10】 半導体素子が封止樹脂で封止され、基
    板上に実装されてなる半導体素子の実装構造に於いて、 前記半導体素子の発熱面と対向する封止樹脂に複数個の
    放熱ブロックが途中まで埋め込まれ、該複数個の放熱ブ
    ロックで放熱フィンを形成してなることを特徴とする半
    導体素子の実装構造。
JP6353897A 1997-03-17 1997-03-17 半導体素子の実装構造 Pending JPH10261742A (ja)

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