JPS62122248A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS62122248A JPS62122248A JP26115085A JP26115085A JPS62122248A JP S62122248 A JPS62122248 A JP S62122248A JP 26115085 A JP26115085 A JP 26115085A JP 26115085 A JP26115085 A JP 26115085A JP S62122248 A JPS62122248 A JP S62122248A
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- Japan
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- pellet
- pellets
- package substrate
- semiconductor device
- metal plate
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- Pending
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
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- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- 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
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、半導体装置、特にペレットが面付は実装され
た半導体装置の冷却構造に適用して有効な技術に関する
。
た半導体装置の冷却構造に適用して有効な技術に関する
。
［背景技術］
ペレットがパッケージ基板に対して面付は実装、すなわ
ちフェイスダウンボンディングされてなる半導体装置で
は、回路作動時にペレットが発する熱を如何に効率良く
外部に放出するかが作動信頼性の上で大きな問題となる
。
ちフェイスダウンボンディングされてなる半導体装置で
は、回路作動時にペレットが発する熱を如何に効率良く
外部に放出するかが作動信頼性の上で大きな問題となる
。
すなわち、前記フェイスダウンボンディング構造では、
ペレットとパッケージ基板とが複数の小径のバンプ電極
のみで接続されているため、ペレットで発生した熱が効
率良くパッケージ基板側に伝達されず、このためペレッ
トが過熱状態となり、誤動作さらにはペレットの損傷を
来す恐れがある。
ペレットとパッケージ基板とが複数の小径のバンプ電極
のみで接続されているため、ペレットで発生した熱が効
率良くパッケージ基板側に伝達されず、このためペレッ
トが過熱状態となり、誤動作さらにはペレットの損傷を
来す恐れがある。
さらに、このことは複数のペレットが搭載される、いわ
ゆるマルチチップモジュールにおいては、発熱量も相乗
的に増大するため大きな問題となることが本発明者によ
って見い出された。
ゆるマルチチップモジュールにおいては、発熱量も相乗
的に増大するため大きな問題となることが本発明者によ
って見い出された。
この点について、前、記フェイスダウンボンディングさ
れたペレットの背面側に金属蓋からばねによって付勢さ
れる金属ピンを押し当てて、前記金属蓋の上方に冷却水
を循環させる冷却域を設けることが考えられる。
れたペレットの背面側に金属蓋からばねによって付勢さ
れる金属ピンを押し当てて、前記金属蓋の上方に冷却水
を循環させる冷却域を設けることが考えられる。
しかし、上記技術は構造が複雑であり、しかも冷却域ま
での放熱経路が長いためにペレットの過熱を十分に抑制
できないことが本発明者によって明らかにされた。
での放熱経路が長いためにペレットの過熱を十分に抑制
できないことが本発明者によって明らかにされた。
なお、前述のフェイスダウンボンディングされたペレッ
トの放熱技術として詳しく述べである例としては、株式
会社サイエンスフォーラム社、昭和５８年１１月２８日
発行、「超ＬＳＩデバイスハンドブックＪＰ２４７〜Ｐ
２５１がある。
トの放熱技術として詳しく述べである例としては、株式
会社サイエンスフォーラム社、昭和５８年１１月２８日
発行、「超ＬＳＩデバイスハンドブックＪＰ２４７〜Ｐ
２５１がある。
［発明の目的］
本発明の目的は、ペレットの過熱を防止して作動信顛性
の良好な半導体装置を提供することにある。
の良好な半導体装置を提供することにある。
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
。
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
。
［発明の概要］
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
を節単に説明すれば、次の通りである。
を節単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、フェイスダウンボンディング状態でパッケー
ジ基板に取付けられたペレットの背面側に冷却域を隔成
する板状部材をベレット方向に付勢された状態で取付け
ることによって、簡易な構造で放熱効率の良好な半導体
装置を得ることができる。
ジ基板に取付けられたペレットの背面側に冷却域を隔成
する板状部材をベレット方向に付勢された状態で取付け
ることによって、簡易な構造で放熱効率の良好な半導体
装置を得ることができる。
［実施例］
第１図は、本発明の一実施例である半導体装置を示す断
面図である。
面図である。
本実施例の半導体装ｆｌは、単一のパッケージに複数の
ペレット２が搭載されてなる、いわゆるマルチチップモ
ジュールであり、メタライズにより所定の配線層３が形
成されたパッケージ基板４を有している。
ペレット２が搭載されてなる、いわゆるマルチチップモ
ジュールであり、メタライズにより所定の配線層３が形
成されたパッケージ基板４を有している。
前記パッケージ基板４の所定位置には複数のペレット２
が、その回路形成面が前記パッケージ基板４と対面され
た状態でバンプ５を介して前記パッケージ基板４に固定
されている。
が、その回路形成面が前記パッケージ基板４と対面され
た状態でバンプ５を介して前記パッケージ基板４に固定
されている。
上記バンプ５は、例えば半田等の導電性金属がらなり、
前記配線層３とペレット２とを電気的に接続するための
電極であるとともに、ペレット２をパッケージ基板４に
固定する接合材として機能するものである。
前記配線層３とペレット２とを電気的に接続するための
電極であるとともに、ペレット２をパッケージ基板４に
固定する接合材として機能するものである。
一方、前記パッケージ基板４の端部は、それにおける配
線層３が外部に露出されており、外部電極６として形成
されている。なお、この外部電極６には図示しないソケ
ットが着脱自在に取付けられ、外部との電気的導通が達
成される構造となっている。
線層３が外部に露出されており、外部電極６として形成
されている。なお、この外部電極６には図示しないソケ
ットが着脱自在に取付けられ、外部との電気的導通が達
成される構造となっている。
前記パッケージ基板４上のペレット２の装着面はたとえ
ばボルト７によって取付けられたキャップ８により覆わ
れている。このキャップ８はたとえ、ばアルミダイキャ
スト等からなり、その内側面側には冷却域としての上部
空間９を隔成する薄板状の金属板ｌＯが張設されている
。この金属板１０は前記上部空間９に収容されたばね１
１により下部のペレット２の方向に付勢された状態とな
っている。このように金属板１０をばね１１で付勢する
理由は、各ペレット２の実装高さにばらつきがある場合
でも、金属板１０が常にペレット２の背面に接触状態と
なるようにして、ペレット２の熱放出面積が十分に確保
されるようにするためである。
ばボルト７によって取付けられたキャップ８により覆わ
れている。このキャップ８はたとえ、ばアルミダイキャ
スト等からなり、その内側面側には冷却域としての上部
空間９を隔成する薄板状の金属板ｌＯが張設されている
。この金属板１０は前記上部空間９に収容されたばね１
１により下部のペレット２の方向に付勢された状態とな
っている。このように金属板１０をばね１１で付勢する
理由は、各ペレット２の実装高さにばらつきがある場合
でも、金属板１０が常にペレット２の背面に接触状態と
なるようにして、ペレット２の熱放出面積が十分に確保
されるようにするためである。
なお、前記金属板１０はたとえばステンレス等からなる
耐蝕性の良好な材料からなり、その板厚はたとえば０．
１ ｗｅ程度の薄い厚さとされる。
耐蝕性の良好な材料からなり、その板厚はたとえば０．
１ ｗｅ程度の薄い厚さとされる。
一方、前記キャップ８の上部空間９には冷却水１２の流
入口１３ａおよび流出口１３ｂが開設されており、空間
９の内部を冷却水１２が流通する構造となっている。
入口１３ａおよび流出口１３ｂが開設されており、空間
９の内部を冷却水１２が流通する構造となっている。
以上のように、本実施例によればペレット２の上方に薄
い金属板１０を隔てた状態で冷却水１２の流通される冷
却域としての上部空間９が形成されており、しかも前記
金属板１０がペレット２の背面に対して付勢状態で接触
されているため、ペレット２で発生した熱がペレット２
の背面側より冷却域に高効率で放出される。このように
、簡易な構造でしかもペレット２の過熱防止を良好に行
うことができるため、作動信頼性の高い半導体装置を提
供することができる。
い金属板１０を隔てた状態で冷却水１２の流通される冷
却域としての上部空間９が形成されており、しかも前記
金属板１０がペレット２の背面に対して付勢状態で接触
されているため、ペレット２で発生した熱がペレット２
の背面側より冷却域に高効率で放出される。このように
、簡易な構造でしかもペレット２の過熱防止を良好に行
うことができるため、作動信頼性の高い半導体装置を提
供することができる。
［効果］
（１）１面付は実装されたペレットの背面側に、冷却域
を隔成する板状部材がペレット方向に付勢された状態で
取付けられた半導体装置構造とすることにより、簡易な
構造でペレットの放熱効率を高めることができ、ペレッ
トの過熱を防止して作動信鯨性の良好な半導体装置を提
供することができる。
を隔成する板状部材がペレット方向に付勢された状態で
取付けられた半導体装置構造とすることにより、簡易な
構造でペレットの放熱効率を高めることができ、ペレッ
トの過熱を防止して作動信鯨性の良好な半導体装置を提
供することができる。
（２）、前記［１１により、単一のパッケージ基板に多
数のペレットが搭載された高集積型半導体装置を実現す
ることができる。
数のペレットが搭載された高集積型半導体装置を実現す
ることができる。
（３）、前記＋１１により、信頼性の高い半導体装置を
低コストで提供することができる。
低コストで提供することができる。
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。
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。
たとえば、パッケージ基板について、実施例では単層構
造のものについて説明したが、これに限らずセラミック
基板を複数枚焼成した多層構造のものであってもよい。
造のものについて説明したが、これに限らずセラミック
基板を複数枚焼成した多層構造のものであってもよい。
また、外部電極構造についても、パッケージ基板の端部
に配線層を露出したものに限られず、たとえばパフケー
ジ基板の下面から多数のリードビンが突出されたもので
あってもよい。
に配線層を露出したものに限られず、たとえばパフケー
ジ基板の下面から多数のリードビンが突出されたもので
あってもよい。
また金属板の付勢手段についても、図示した形状のばね
に限られず、たとえば板ばね等であってもよい。
に限られず、たとえば板ばね等であってもよい。
第１図は、本発明の一実施例である半導体装置を示す断
面図である。 １・・・半導体装置、２・・・ペレット、３・・・配線
層、４・・・パッケージ基板、５・・・バンブ、６・・
・外部電極、７・・・ボルト、８・・・キャンプ、９・
・・上部空間、１０・・・金属板、１１・・・ばね、１
２・・・冷却水、１３ａ・・・流入口、１３ｂ・・・流
出口。
面図である。 １・・・半導体装置、２・・・ペレット、３・・・配線
層、４・・・パッケージ基板、５・・・バンブ、６・・
・外部電極、７・・・ボルト、８・・・キャンプ、９・
・・上部空間、１０・・・金属板、１１・・・ばね、１
２・・・冷却水、１３ａ・・・流入口、１３ｂ・・・流
出口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、パッケージ基板と、かかるパッケージ基板に対しそ
の回路形成面が対面された状態で取付けられた半導体ペ
レットとを備えてなる半導体装置であって、前記ペレッ
トの背面側に冷却域を隔成する板状部材が前記ペレット
の方向に付勢された状態で接触されてなることを特徴と
する半導体装置。 ２、前記板状部材がばね構造によりペレットの方向に付
勢されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の半導体装置。 ３、前記冷却域が冷却水の流通路として形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置。 ４、パッケージ基板に対して半導体ペレットが２以上取
付けられてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26115085A JPS62122248A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26115085A JPS62122248A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62122248A true JPS62122248A (ja) | 1987-06-03 |
Family
ID=17357798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26115085A Pending JPS62122248A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62122248A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089936A (en) * | 1988-09-09 | 1992-02-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor module |
| JP2013045930A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Meidensha Corp | 半導体モジュール |
| US11011442B2 (en) | 2015-03-27 | 2021-05-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP26115085A patent/JPS62122248A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089936A (en) * | 1988-09-09 | 1992-02-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor module |
| JP2013045930A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Meidensha Corp | 半導体モジュール |
| US11011442B2 (en) | 2015-03-27 | 2021-05-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module |
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