JPS62274755A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPS62274755A JPS62274755A JP61117371A JP11737186A JPS62274755A JP S62274755 A JPS62274755 A JP S62274755A JP 61117371 A JP61117371 A JP 61117371A JP 11737186 A JP11737186 A JP 11737186A JP S62274755 A JPS62274755 A JP S62274755A
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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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に、ガラスエポキシ基板
を使用して成るプラスチック製ピングリントアレイパッ
ケージにおける熱抵抗の低減技術に関する。
を使用して成るプラスチック製ピングリントアレイパッ
ケージにおける熱抵抗の低減技術に関する。
ピングリッドアレイのパッケージの当該パッケージペー
スとしてセラミック製のものを使用したものは高価にな
るので、ガラスエポキシ基板を使用したプラスチック製
ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）パッケージが提案されて
いる。しかし、このガラスエポキシ基板では熱抵抗が奄
ラミックベースに比べ犬となる。さらに、当該パッケー
ジにおいて、ガラスエポキシ基板上に半導体素子を搭載
し、該素子をシリコーンゲル封止材により封止する場合
、当該ゲルの熱抵抗が比較的大きいため、該素子からの
熱が放散しにくいという問題がある。
スとしてセラミック製のものを使用したものは高価にな
るので、ガラスエポキシ基板を使用したプラスチック製
ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）パッケージが提案されて
いる。しかし、このガラスエポキシ基板では熱抵抗が奄
ラミックベースに比べ犬となる。さらに、当該パッケー
ジにおいて、ガラスエポキシ基板上に半導体素子を搭載
し、該素子をシリコーンゲル封止材により封止する場合
、当該ゲルの熱抵抗が比較的大きいため、該素子からの
熱が放散しにくいという問題がある。
なお、ガラスエポキシ基板を用いたプラスチックＰＧＡ
やこれに関連した熱抵抗の問題について述べた文献の例
として、工業調査会発行「電子材料Ｊ１９８４年８月号
第８月号８８頁がある。
やこれに関連した熱抵抗の問題について述べた文献の例
として、工業調査会発行「電子材料Ｊ１９８４年８月号
第８月号８８頁がある。
本発明はプラスチック製ＰＧＡにおいて、樹脂基板の平
面に半導体素子を直接的に固着し、さらに、少なくとも
半導体素子の部分をシリコーンゲル封止材により封止し
て成る場合の熱抵抗を低減させることのできる技術を提
供することを目的とする。
面に半導体素子を直接的に固着し、さらに、少なくとも
半導体素子の部分をシリコーンゲル封止材により封止し
て成る場合の熱抵抗を低減させることのできる技術を提
供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほか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あきらかＫなるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかＫなるであ
ろう。
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
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明においては、半導体素子直下のガラス
エポキシ基板中に半田のような熱伝導性の良い材料を埋
め込むようにして成る。
エポキシ基板中に半田のような熱伝導性の良い材料を埋
め込むようにして成る。
これにより、半導体素子の発熱が当該半田を通して外部
に効率的に放熱することができる。
に効率的に放熱することができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明によるプラスチックＰＧＡパッケージの
実施例を示す断面図、第２図は同底面図、第３図は本発
明によるプラスチックＰＧＡパッケージの他の実施例を
示す断面図である。
実施例を示す断面図、第２図は同底面図、第３図は本発
明によるプラスチックＰＧＡパッケージの他の実施例を
示す断面図である。
第１図に示すように、ガラスエポキシ基板１の上面に、
半導体素子（チップ）２を固着する。
半導体素子（チップ）２を固着する。
ガラスエポキシ基板ｌは、例えば、基材にガラス繊維、
結合材にエポキシ樹脂を用いて積層したもので、具体例
としてガラス繊維を布状に編んだものを用い、これにエ
ポキシ樹脂を含浸せしめた後、乾燥し、これらを所要厚
さになるよう複数積ね合せ、表面に銅箔をも同時に積ね
合せた後に加熱圧着して製造されたものが例示され、例
えば当該銅箔のエツチングによる導体パターン３がその
表面に形成されている。
結合材にエポキシ樹脂を用いて積層したもので、具体例
としてガラス繊維を布状に編んだものを用い、これにエ
ポキシ樹脂を含浸せしめた後、乾燥し、これらを所要厚
さになるよう複数積ね合せ、表面に銅箔をも同時に積ね
合せた後に加熱圧着して製造されたものが例示され、例
えば当該銅箔のエツチングによる導体パターン３がその
表面に形成されている。
半導体素子（チップ）２は、例えばシリコン単結晶基板
からなり、周知の技術によってこのチップ内には多数の
回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられている
。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳ）ランジスタから
成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている・ 該チップ２のガラスエポキシ基板１への固着は、Ａｕ−
５ｉ共晶合金法による接合方式や各種接合材料（接着剤
）による接合方式などが適用される。
からなり、周知の技術によってこのチップ内には多数の
回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられている
。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳ）ランジスタから
成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている・ 該チップ２のガラスエポキシ基板１への固着は、Ａｕ−
５ｉ共晶合金法による接合方式や各種接合材料（接着剤
）による接合方式などが適用される。
Ｍｆツブ２のボンディングパクドと当該基板ｌ上の導体
パターン３とは、周知のワイヤボンディング技術忙より
、例えばＡＰ線よりなるコネクタワイヤ４を用いて、ワ
イヤボンディングする。
パターン３とは、周知のワイヤボンディング技術忙より
、例えばＡＰ線よりなるコネクタワイヤ４を用いて、ワ
イヤボンディングする。
導体パターン３は、ガラスエポキシ基板１に立設された
リードピン５と導通がとられる。リードピン５は、例え
ば、金属製で、棒状形態に構成されている。リードピン
５は、ガラスエポキシ基板１の裏面から垂直方向に出て
おり、ビングリッドアレイ（ＰＧＡ）の形態に構成され
、プリント基板などの実装基板にプラグイン実装可能な
よ５に構成されている。
リードピン５と導通がとられる。リードピン５は、例え
ば、金属製で、棒状形態に構成されている。リードピン
５は、ガラスエポキシ基板１の裏面から垂直方向に出て
おり、ビングリッドアレイ（ＰＧＡ）の形態に構成され
、プリント基板などの実装基板にプラグイン実装可能な
よ５に構成されている。
リードピン５のヘッド部６は、ガラスエポキシ基板１の
表面より突出されている。
表面より突出されている。
リードピン５のガラスエポキシ基板１中の部分では、第
１図などに示すように、凹部が形成され、該凹部と当該
基板１に穿設されたスルーホールとの間隙には半田７が
充填されている。すなわち、リードピン５が当該ガラス
エポキシ基板１から容易に抜は出ししないようＫ、当該
ピン５に凹凸をつけ、かつ、ビン５を挿通するためのス
ルーホールとの間隙に半田７を充填するようにしている
。
１図などに示すように、凹部が形成され、該凹部と当該
基板１に穿設されたスルーホールとの間隙には半田７が
充填されている。すなわち、リードピン５が当該ガラス
エポキシ基板１から容易に抜は出ししないようＫ、当該
ピン５に凹凸をつけ、かつ、ビン５を挿通するためのス
ルーホールとの間隙に半田７を充填するようにしている
。
リードピン５は、基板１の裏面において、さらＫ、半田
８によりロウ付されている、 かかるガラスエポキシ基板１において、その厚さ方向で
あって、半導体素子２を搭載している下部Ｋ、スルーホ
ールを穿設し、該スルーホールに、第１図に示すように
、半田９を埋め込みする。
８によりロウ付されている、 かかるガラスエポキシ基板１において、その厚さ方向で
あって、半導体素子２を搭載している下部Ｋ、スルーホ
ールを穿設し、該スルーホールに、第１図に示すように
、半田９を埋め込みする。
半田９は、第１図に示すように複数箇所において埋め込
みする。
みする。
第２図は、当該ＰＧＡパッケージの底面図で、ガラスエ
ポキシ基板１の中央部には、半導体素子２が位置し、該
素子２の周囲Ｋ、リードピン５が基盤目様に複数配設さ
れている。素子２の直下にはリードピン５は一般に配設
されていないので、上記のように、半田９を複数理め込
みする。
ポキシ基板１の中央部には、半導体素子２が位置し、該
素子２の周囲Ｋ、リードピン５が基盤目様に複数配設さ
れている。素子２の直下にはリードピン５は一般に配設
されていないので、上記のように、半田９を複数理め込
みする。
半田９の埋め込みに際してのスルーホールの形成を、前
記したリードビン５の挿通のためのスルーホールの形成
と同時に行ない、かつ、半田７の充填と同時に半田９を
埋め込みすることを本発明の一つの特徴とする。
記したリードビン５の挿通のためのスルーホールの形成
と同時に行ない、かつ、半田７の充填と同時に半田９を
埋め込みすることを本発明の一つの特徴とする。
このようにすることにより、製造上有利となるばかりで
なく、リードピン５の抜は防止とともにガラスエポキシ
基板１を使用することによる放熱性を解決できる。
なく、リードピン５の抜は防止とともにガラスエポキシ
基板１を使用することによる放熱性を解決できる。
ガラスエポキシ基板１上には、接合材料例えばシリコー
ンゴム系接着剤１０を用いてボッティング枠１１を接合
する。該ボッティング枠１１内に、第１図に示すようＫ
、シリコーン系ゲル１２を、ボッティング技術により流
し込み、形成する。
ンゴム系接着剤１０を用いてボッティング枠１１を接合
する。該ボッティング枠１１内に、第１図に示すようＫ
、シリコーン系ゲル１２を、ボッティング技術により流
し込み、形成する。
本発明に使用されるシリコーン系ゲル１２としては、従
来エレクトロニクスあるいはオプティカルファイバー用
シリコーンコーディング剤として市販されていたものを
使用でき、例えばシリコーンゲルはＩＣメモリのソフト
エラ一対策用として用いられていた。
来エレクトロニクスあるいはオプティカルファイバー用
シリコーンコーディング剤として市販されていたものを
使用でき、例えばシリコーンゲルはＩＣメモリのソフト
エラ一対策用として用いられていた。
本発明はこれを封止材料として使用せんとするものであ
る。
る。
ゲル１２は、その加熱硬化前ねリキッド状態であり、１
液タイプ、２液タイプがあり、例えば主剤と硬化剤とか
らなる２液タイプの場合、これらを混合すると反応硬化
（架橋反応）し、硬化物を得る。
液タイプ、２液タイプがあり、例えば主剤と硬化剤とか
らなる２液タイプの場合、これらを混合すると反応硬化
（架橋反応）し、硬化物を得る。
硬化システムとしては次の反応式で示す様ｋ、縮合型、
付加型、紫外線硬化型がある。
付加型、紫外線硬化型がある。
縮合型
ｃａｔ ：５ｎ−Ｔｉ系触媒
Ｒ：例えばアルキル基（以下同じ）
付加型
紫外線硬化型
Ｓ １ＣＨ−ＣＨ２＋ ＣＨｓ Ｓ ｉ ＋−・Ｏ
Ｒ硬化物を得るに、面熱（ベーク）するとゴム化が進む
。
Ｒ硬化物を得るに、面熱（ベーク）するとゴム化が進む
。
本発明に使用されるシリコーン系ゲル１２はシリコーン
ゴムやシリコーンオイルと異なり架橋密度の低いもので
ある。
ゴムやシリコーンオイルと異なり架橋密度の低いもので
ある。
例えば架橋密度の大小からみるとゴムが架橋密度が一番
大で、その下がゲル、さらに、その下がオイルというこ
とＫなる。
大で、その下がゲル、さらに、その下がオイルというこ
とＫなる。
架橋密度は一般に針入度計を用いて測定され、針入度計
についてはＪ Ｉ ＳＫ２８０８に規定され、それに使
用される針についてはＡＳＴＭＤ１３２１に規格がある
。
についてはＪ Ｉ ＳＫ２８０８に規定され、それに使
用される針についてはＡＳＴＭＤ１３２１に規格がある
。
針入度からみて、一般に、ゲルは４０〜２００ａＸの範
囲、オイルは４０ｎｘ以下であり、ゲルの硬化反応の促
進によりゴム化が起こり、ゴムと称されているものは一
般に針入度２００．、以上である。
囲、オイルは４０ｎｘ以下であり、ゲルの硬化反応の促
進によりゴム化が起こり、ゴムと称されているものは一
般に針入度２００．、以上である。
不発明に使用されるシリコーン系ゲル１２には前記の如
く、市販のものが使用され、例えば信越化学工業社製Ｋ
ＪＲ９０１０、Ｘ−３５−１００゜東しシリコーン社製
ＪＣＲ６１１０などが使用できる。
く、市販のものが使用され、例えば信越化学工業社製Ｋ
ＪＲ９０１０、Ｘ−３５−１００゜東しシリコーン社製
ＪＣＲ６１１０などが使用できる。
上記Ｘ−３５−１００［”Ａ（主剤）、Ｂ（硬化剤）２
液タイプ、針入度１００〕の硬化反応機構は白金付加型
で、２液低温高温用ゲルで一７５〜２５０Ｃの温度範囲
で使用できる。
液タイプ、針入度１００〕の硬化反応機構は白金付加型
で、２液低温高温用ゲルで一７５〜２５０Ｃの温度範囲
で使用できる。
ボッティング枠（ダム）１１は、前記の如くリキッド状
の加熱硬化前ゲル１２の流れ止め用として使用される。
の加熱硬化前ゲル１２の流れ止め用として使用される。
かくして、形成されたシリコーン系ゲル１２は、水分を
水分子として透過するが、水膜を形成せず、したがって
、耐湿性に優れている。それ故、本発明では、耐湿性に
優れたプラスチック製ＰＧＡが得られ、また、上記のご
とくガラスエポキシ基板ＩＫ半田９を埋め込むことＫよ
り、当該基板１の放熱性を改善することができるととも
に、当該シリコーン系ゲル１２を使用することによる放
熱性をも改善することができろ。
水分子として透過するが、水膜を形成せず、したがって
、耐湿性に優れている。それ故、本発明では、耐湿性に
優れたプラスチック製ＰＧＡが得られ、また、上記のご
とくガラスエポキシ基板ＩＫ半田９を埋め込むことＫよ
り、当該基板１の放熱性を改善することができるととも
に、当該シリコーン系ゲル１２を使用することによる放
熱性をも改善することができろ。
当該シリコーン系ゲル１２は柔軟である、その為、半導
体素子２を外部環境から機械的に保題するためにキャッ
プ１３を、前記と同様の接合材料１４により、ダム１１
上に取付けする。
体素子２を外部環境から機械的に保題するためにキャッ
プ１３を、前記と同様の接合材料１４により、ダム１１
上に取付けする。
これらダム１１やキャップ１３は、例えば金属により構
成され、その具体例としてＡＡにより構成されているも
のが例示される。
成され、その具体例としてＡＡにより構成されているも
のが例示される。
第３図に示す実施例は第１図に示すものと同様の部材が
使用され、これら図において共通する符号は同一の機能
を示すのでその説明を省略する。
使用され、これら図において共通する符号は同一の機能
を示すのでその説明を省略する。
ただ、この第３図に示す実施例では、半導体素子２など
をガラスエポキシ基板１の下面側忙固着し、一方、当該
基板１の反対側に放熱フィン１５を取付けて成る。
をガラスエポキシ基板１の下面側忙固着し、一方、当該
基板１の反対側に放熱フィン１５を取付けて成る。
このような放熱フィン１５を取付げることＫより、半導
体素子２からの発熱は、ガラスエポキシ基板１中の半田
９を経て良好く放熱されるとともに当該放熱フィン１５
の設置により放熱効率がより一層高められる。
体素子２からの発熱は、ガラスエポキシ基板１中の半田
９を経て良好く放熱されるとともに当該放熱フィン１５
の設置により放熱効率がより一層高められる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上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。
具体的に説明したが、本発明は上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。
例えば、前記実施例では半田９を埋め込みする例を示し
たが、他の金属または合金でもよく、また、半田デイツ
プ法により埋め込みする他、半田棒を差し込む、半田を
流し込むなど各種の方法が可能であり、さらに、チップ
２の直下全体に半田などの金属（合金）を埋設してもよ
い。
たが、他の金属または合金でもよく、また、半田デイツ
プ法により埋め込みする他、半田棒を差し込む、半田を
流し込むなど各種の方法が可能であり、さらに、チップ
２の直下全体に半田などの金属（合金）を埋設してもよ
い。
本発明はガラスエポキシ基板などの樹脂基板を使用する
場合の放熱性を改良するための技術として各種半導体装
置に応用することができる。
場合の放熱性を改良するための技術として各種半導体装
置に応用することができる。
本願において開示される発明のうち代表的なものＫよっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。
本発明によれば、ガラスエポキシ基板の放熱性が良くな
るので、かかる基板を使用する場合の放熱性の改善に役
立ち、また、シリコーンゲルにより封止してなる装置の
放熱性をも改良でき、したがって、半導体装置の信頼性
を向上できるばかりでな（、発熱量の大なるバイポーラ
ＬＳＩのごときものを、コストの安いプラスチックＰＧ
Ａパッケージに組込むことを可能とする点その工業的な
意義は犬なるものがある。
るので、かかる基板を使用する場合の放熱性の改善に役
立ち、また、シリコーンゲルにより封止してなる装置の
放熱性をも改良でき、したがって、半導体装置の信頼性
を向上できるばかりでな（、発熱量の大なるバイポーラ
ＬＳＩのごときものを、コストの安いプラスチックＰＧ
Ａパッケージに組込むことを可能とする点その工業的な
意義は犬なるものがある。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は同底面
図、 第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・ガラスエポキシ基板（ＭＢ脂基板）、２・・・
半導体素子、３・・・導体パターン、４・・・コネクタ
ワイヤ、５・・・リードビン、６・・・ヘッド部、７・
・・半田、８・・・半田、９・・・半田、１０・・・接
合材料、１１・・・ポンチインク枠（ダム）、１２・・
・シリコーンゲル、１３・・・キャップ、１４・・・接
合材料、１５・・・放熱フィ４代理人 弁理士 小
川 勝 男、〜第 ３ 図
図、 第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・ガラスエポキシ基板（ＭＢ脂基板）、２・・・
半導体素子、３・・・導体パターン、４・・・コネクタ
ワイヤ、５・・・リードビン、６・・・ヘッド部、７・
・・半田、８・・・半田、９・・・半田、１０・・・接
合材料、１１・・・ポンチインク枠（ダム）、１２・・
・シリコーンゲル、１３・・・キャップ、１４・・・接
合材料、１５・・・放熱フィ４代理人 弁理士 小
川 勝 男、〜第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、樹脂基板に半導体素子が固着され、該半導体素子の
直下前記樹脂基板中に金属が埋め込まれてなり、当該樹
脂基板にリードが取りつけられてなり、少なくとも、半
導体素子がシリコーンゲルにより封止されて成ることを
特徴とする半導体装置。 ２、上記樹脂基板が、ガラスエポキシ基板より成り、上
記金属が上記樹脂基板の厚さ方向に穿設された複数のス
ルーホールに充填された半田からなる特許請求の範囲第
１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117371A JPS62274755A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117371A JPS62274755A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62274755A true JPS62274755A (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14710001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117371A Pending JPS62274755A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62274755A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01204453A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Citizen Watch Co Ltd | 樹脂基板を用いたピングリッドアレイ構造 |
| US7199465B2 (en) * | 2004-04-26 | 2007-04-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wire bonding system and method of use |
| EP1729341A3 (en) * | 2005-06-01 | 2014-03-26 | TDK Corporation | Semiconductor IC and its manufacturing method, and module with embedded semiconductor IC and its manufacturing method |
| JP2014107568A (ja) * | 2012-11-23 | 2014-06-09 | Schott Ag | 特に電子ケーシング用のケーシング構成部品 |
| CN109265919A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-25 | 北京航空航天大学 | 一种3d导热复合材料及其制备方法 |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP61117371A patent/JPS62274755A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01204453A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Citizen Watch Co Ltd | 樹脂基板を用いたピングリッドアレイ構造 |
| US7199465B2 (en) * | 2004-04-26 | 2007-04-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wire bonding system and method of use |
| US7425466B2 (en) | 2004-04-26 | 2008-09-16 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wire bonding system and method of use |
| EP1729341A3 (en) * | 2005-06-01 | 2014-03-26 | TDK Corporation | Semiconductor IC and its manufacturing method, and module with embedded semiconductor IC and its manufacturing method |
| JP2014107568A (ja) * | 2012-11-23 | 2014-06-09 | Schott Ag | 特に電子ケーシング用のケーシング構成部品 |
| US9585268B2 (en) | 2012-11-23 | 2017-02-28 | Schott Ag | Housing component |
| CN109265919A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-25 | 北京航空航天大学 | 一种3d导热复合材料及其制备方法 |
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