JPH11150228A - Icベアチップ実装構造 - Google Patents

Icベアチップ実装構造

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JPH11150228A
JPH11150228A JP31682897A JP31682897A JPH11150228A JP H11150228 A JPH11150228 A JP H11150228A JP 31682897 A JP31682897 A JP 31682897A JP 31682897 A JP31682897 A JP 31682897A JP H11150228 A JPH11150228 A JP H11150228A
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JP
Japan
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substrate
chip
heat
back plate
signal transmission
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JP31682897A
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Kazumi Sekiguchi
和美 関口
Yoshiaki Fujita
義昭 藤田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • 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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    • H01L2224/4809Loop shape
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/49109Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICベアチップの放熱を妨げることなく、ワ
イヤの長さを短くし、信号の高周波特性の向上を図り得
るICベアチップ実装構造を提供する。 【解決手段】 ICベアチップ実装構造において、基板
21と、この基板21に形成される穴21A,21B
と、グランドに接続され、前記基板21の裏面に設けら
れる導電性裏板24と、前記基板21の表面に形成され
る高周波信号用配線の電極パッド33と、前記穴21
A,21Bの導電性裏板24上に設けられる放熱板2
7,28と、該放熱板27,28上に設けられるFET
チップ22,23と、このFETチップ22,23と高
周波信号用配線の電極パッド33と接続するボンディン
グワイヤ31,32とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高放熱ICベアチ
ップの実装構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の送信電力用増幅器(PA)
に搭載されるパワーFETの実装構造を示す斜視図、図
3はその実装構造を示す断面図である。なお、ここで
は、携帯電話、自動車電話等に使用する送信電力用増幅
器パワーFETの実装例を説明する。
【0003】これらの図に示すように、PA基板1は、
23×11.8×1.0mm(両面基板)サイズであ
り、FET(Q1)2,FET(Q2)3は、Q1,Q
2の2石を、PA基板1上に穴4,5をあけて実装する
ようにしていた。また、FET2,3の実装は、PA基
板1の裏面GNDに半田付けにて放熱経路を形成し、マ
ザーボード側へ熱を逃がす構造としていた。FET2,
3は信号用配線6の電極パッド6Aとワイヤ7によるワ
イヤボンディングにより、電源供給、信号伝送を行い、
樹脂封止して、これらを保護するようにしていた。な
お、図3において、8,9は半田、10は裏板(Cu
板)、11は封止樹脂、12はシールドケースである。
【0004】因みに、ここでは、FETチップ22はド
ライバFETチップであり、チップサイズは、0.76
×0.47×0.22(単位mm)、FETチップ23
はパワーFETチップであり、チップサイズは、1.7
5×0.70×0.22(単位mm)であり、PA基板
1の厚さを1とすると、裏板(Cu板)の厚さは、0.
13である。
【0005】
【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FETの実装構造では、1W以上の出力電力を
有する近年のハイパワーなPAモジュールにおいては、
FETチップの小型化に伴い、チップサイズに対する発
熱量が膨大に大きく、放熱が追いつかず、熱がチップに
溜まり、熱によりPAモジュールの特性が著しく劣化し
たり、最悪の場合は、チップが熱で破壊されてしまうと
いう大きな問題があった。
【0006】そこで、ベアチップの放熱のためには、ベ
アチップは裏板(Cu板)に接していることが必要とな
る。しかしながら、基板の裏板(Cu板)はグランド接
続となっており、基板の表面にはマイクロストリップ配
線が形成されているため、伝送特性がグラウンドとの距
離で定められているので、基板の厚さは不用意に薄くす
ることはできない。つまり、かなりの深さの穴の下方に
実装されるFETチップに対してワイヤボンディングを
施す必要があるため、ワイヤが長くなり、信号の高周波
伝送特性に影響を及ぼしてしまう。
【0007】本発明は、上記問題点を除去し、ICベア
チップの放熱を妨げることなく、ワイヤの長さを短く
し、信号の高周波特性の向上を図り得るICベアチップ
実装構造を提供することを目的とする。
【0008】
【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〕ICベアチップ実装構造におい
て、基板と、この基板に形成される穴と、グランドに接
続され、前記基板の裏面に設けられる導電性裏板と、前
記基板の表面に形成される信号伝送用配線と、前記穴の
導電性裏板上に設けられる放熱板と、この放熱板上に設
けられるICベアチップと、このICベアチップと前記
信号伝送用配線とを接続するボンディングワイヤとを設
けるようにしたものである。
【0009】〔2〕ICベアチップ実装構造において、
基板と、この基板に形成される穴と、グランドに接続さ
れ、前記基板の裏面に設けられるとともに、前記穴の部
分のみを高く形成した放熱凸部を有する導電性裏板と、
前記基板の表面に形成される信号伝送用配線と、前記穴
の放熱凸部上に設けられるICベアチップと、このIC
ベアチップと前記信号伝送用配線とを接続するボンディ
ングワイヤとを設けるようにしたものである。
【0010】〔3〕ICベアチップ実装構造において、
基板と、この基板に形成される穴と、グランドに接続さ
れ、前記基板の裏面に設けられるとともに、前記穴の部
分のみを高く形成した放熱突出部を有する導電性裏板
と、前記基板の表面に形成される信号伝送用配線と、前
記穴の放熱突出部上に設けられるICベアチップと、こ
のICベアチップと前記信号伝送用配線とを接続するボ
ンディングワイヤとを設けるようにしたものである。
【0011】
【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実施例の高放熱ICベアチップの実装構造を示す断
面図であり、ここではFETチップの実装構造を示して
いる。この図に示すように、PA基板21には穴21
A,21Bが形成されており、PA基板21の底面の裏
板(Cu板)24に、半田25,26を介して、放熱板
(熱伝導の良い金属、例えば銅)27,28を設け、そ
れらの放熱板27,28上に熱伝導の良い、例えば、A
uSn(金錫)29,30を介してFETチップ22,
23を接着する。つまり、FETチップ22,23を放
熱板27,28の上に、熱伝導の良い、例えば、AuS
n(金錫)等で接着し、この放熱板27,28をPA基
板21裏面のGNDパターンに半田付けする。
【0012】その後、従来と同様に、PA基板21の表
面に形成される高周波信号用配線の電極パッド33とワ
イヤ31,32によるワイヤボンディングを行った後、
エポキシ樹脂34,35により、樹脂封止を行い、FE
Tを実装する。なお、36はシールドケースである。因
みに、PA基板21の厚さを1とすると、裏板(Cu
板)24の厚さは0.13である。また、FETチップ
22のチップサイズは、0.76×0.47×0.22
(単位mm)、FETチップ23のチップサイズは、
1.75×0.70×0.22(単位mm)、放熱板2
7の寸法は、2.3×1.6×0.5(単位mm)、放
熱板28の寸法は、4.2×1.6×0.5(単位m
m)である。
【0013】このように、第1実施例によれば、FET
チップ22,23の放熱効率を向上させるように、放熱
板27,28をFETチップ22,23の下方に敷設す
るとともに、FETチップ22,23とPA基板21の
表面に形成される高周波信号用配線のパッド33とFE
Tチップ22,23間のワイヤ31,32の長さを短く
することにより、信号の高周波特性の向上を図ることが
できる。
【0014】図4は本発明の第2実施例の高放熱ICベ
アチップの実装構造を示す断面図であり、ここではFE
Tチップの実装構造を示している。なお、上記第1実施
例と同じ部分については、同じ番号を付してそれらの説
明は省略する。この実施例では、放熱板として、導電性
裏板と別体のものを用いるのではなく、裏板自体の厚さ
を加工して放熱部を形成するようにしている。
【0015】図4において、裏板(Cu板)41には、
PA基板21の穴21A,21Bに対応する位置に放熱
凸部41A,41Bを形成するようにしている。つま
り、裏板(Cu板)41の所望位置が厚くなるように、
エッチング、電解メッキ、機械的研磨加工等により放熱
凸部41A,41Bを形成する。このように第2実施例
によれば、裏板(Cu板)41自体を用いて、放熱凸部
41A,41Bを形成することができ、別部分としての
放熱板を要することもなく、また半田付け工程などを省
略することができる。
【0016】図5は本発明の第3実施例の高放熱ICベ
アチップの実装構造を示す断面図であり、ここではFE
Tチップの実装構造を示している。なお、上記第1実施
例と同じ部分については、同じ番号を付してそれらの説
明は省略する。この実施例では、放熱板として、導電性
裏板と別体のものを用いるのではなく、裏板自体をプレ
ス加工等により放熱部のみを突出させた放熱突出部を形
成するようにしている。
【0017】図5において、裏板(Cu板)51には、
PA基板21の穴21A,21Bに対応する位置に放熱
突出部51A,51Bを形成するようにしている。つま
り、裏板(Cu板)51の所望位置が突出するように、
プレス等によりに加工する。このように第3実施例によ
れば、裏板(Cu板)51をプレス加工するのみで、よ
り容易に放熱突出部51A,51Bを形成することがで
きる。
【0018】上記実施例では、パワーFETでの例を示
したが、他のICベアチップの実装にも適用可能であ
る。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、
それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0019】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (1)請求項1記載の発明によれば、AuSnの熱伝導
は非常に良いため、チップから発熱した熱は放熱板に伝
導するので、チップに熱が溜まることがなくなり、PA
モジュール特性の劣化を防ぐことができる。
【0020】また、放熱板をPAモジュールの外部に搭
載する方法もあるが、本構造では放熱板を基板に内蔵す
る構造とすることにより、小型化の面でも有利となる。
更に、基板表面からFETチップまでの距離が短くなる
ため、ベアチップと基板とのワイヤを短くすることがで
き、信号の高周波特性も有利となる。 (2)請求項2記載の発明によれば、放熱板として、裏
板(Cu板)自体を用いて、放熱凸部を形成することが
でき、別部分としての放熱板を要することもなく、また
半田付け工程などを省略することができる。
【0021】(3)請求項3記載の発明によれば、放熱
板として、導電性裏板と別体のものを用いるのではな
く、裏板自体をプレス加工等により、放熱部のみを突出
させた放熱突出部を形成するようにしたので、より容易
に放熱突出部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の高放熱ICベアチップの実装
構造を示す断面図である。
【図2】従来の送信電力用増幅器(PA)に搭載される
パワーFETの実装構造を示す斜視図である。
【図3】従来の送信電力用増幅器(PA)に搭載される
パワーFETの実装構造を示す断面図である。
【図4】本発明の第2実施例の高放熱ICベアチップの
実装構造を示す断面図である。
【図5】本発明の第3実施例の高放熱ICベアチップの
実装構造を示す断面図である。
【符号の説明】 21 PA基板 21A,21B 穴 22,23 FETチップ(ICベアチップ) 24,41,51 裏板(Cu板) 25,26 半田 27,28 放熱板 29,30 AuSn(金錫) 31,32 ワイヤ 33 高周波信号用配線の電極パッド 34,35 樹脂 36 蓋 41A,41B 放熱凸部 51A,51B 放熱突出部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)基板と、(b)該基板に形成される
    穴と、(c)グランドに接続され、前記基板の裏面に設
    けられる導電性裏板と、(d)前記基板の表面に形成さ
    れる信号伝送用配線と、(e)前記穴の導電性裏板上に
    設けられる放熱板と、(f)該放熱板上に設けられるI
    Cベアチップと、(g)該ICベアチップと前記信号伝
    送用配線とを接続するボンディングワイヤとを具備する
    ことを特徴とするICベアチップ実装構造。
  2. 【請求項2】(a)基板と、(b)該基板に形成される
    穴と、(c)グランドに接続され、前記基板の裏面に設
    けられるとともに、前記穴の部分のみを高く形成した放
    熱凸部を有する導電性裏板と、(d)前記基板の表面に
    形成される信号伝送用配線と、(e)前記穴の放熱凸部
    上に設けられるICベアチップと、(g)該ICベアチ
    ップと前記信号伝送用配線とを接続するボンディングワ
    イヤとを具備することを特徴とするICベアチップ実装
    構造。
  3. 【請求項3】(a)基板と、(b)該基板に形成される
    穴と、(c)グランドに接続され、前記基板の裏面に設
    けられるとともに、前記穴の部分のみを高く形成した放
    熱突出部を有する導電性裏板と、(d)前記基板の表面
    に形成される信号伝送用配線と、(e)前記穴の放熱突
    出部上に設けられるICベアチップと、(g)該ICベ
    アチップと前記信号伝送用配線とを接続するボンディン
    グワイヤとを具備することを特徴とするICベアチップ
    実装構造。
JP31682897A 1997-11-18 1997-11-18 Icベアチップ実装構造 Withdrawn JPH11150228A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016171193A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 株式会社東芝 高周波半導体装置
WO2017200561A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. High-power amplifier package
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Effective date: 20050201