JPS63182844A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS63182844A JPS63182844A JP62014861A JP1486187A JPS63182844A JP S63182844 A JPS63182844 A JP S63182844A JP 62014861 A JP62014861 A JP 62014861A JP 1486187 A JP1486187 A JP 1486187A JP S63182844 A JPS63182844 A JP S63182844A
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
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Classifications
-
- 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
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
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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
- H01L2224/73—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
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、消費電力が大きい半導体素子を特に搭載可能
とした容器に搭載してなる半導体装置に関する。
とした容器に搭載してなる半導体装置に関する。
半導体装置用容器において、特に最近の様圧バイポーラ
やＭＯＳ ｌＣｒ１高速で動作させる為に消費電力が
大きくなり、従って発生する熱も多くなる。特にここで
問題となることは、パターンのファイン化で素子寸法が
小さくなり、集積度が向上し、消費電力が増加すると共
に発熱密度（・１力／体積）が飛躍的に増大しているこ
とである。この様な状況の中で、従来の半導体装置は、
第３図の断面図に示すように、セラミックの枠体１の一
方の開口をＭｏ、厚板１６とコバー板１７とを接合した
ダイボンド基板で寒いで容器を形成し、この答器内のＭ
Ｏ厚板１６に半導体素子Ｇを固着し、セフイック枠体１
の他方の開口をセラミックまたは金属のキャップ１０で
１をし、さらに、コバー板１７の外面には、アルばの放
熱板１８と銅ブロック１９とからなるヒートシンクの銅
ブロック１９を半田付けなどで取付は構成されていた。
やＭＯＳ ｌＣｒ１高速で動作させる為に消費電力が
大きくなり、従って発生する熱も多くなる。特にここで
問題となることは、パターンのファイン化で素子寸法が
小さくなり、集積度が向上し、消費電力が増加すると共
に発熱密度（・１力／体積）が飛躍的に増大しているこ
とである。この様な状況の中で、従来の半導体装置は、
第３図の断面図に示すように、セラミックの枠体１の一
方の開口をＭｏ、厚板１６とコバー板１７とを接合した
ダイボンド基板で寒いで容器を形成し、この答器内のＭ
Ｏ厚板１６に半導体素子Ｇを固着し、セフイック枠体１
の他方の開口をセラミックまたは金属のキャップ１０で
１をし、さらに、コバー板１７の外面には、アルばの放
熱板１８と銅ブロック１９とからなるヒートシンクの銅
ブロック１９を半田付けなどで取付は構成されていた。
このような従来の半導体装置では、半導体装置７の動作
による発熱は、熱伝導によりＭ６’厚板１６：コバー板
１７．銅ブロック１９．放熱器１８と伝わり、外面−１
が凹凸構造で表面積の大きな放熱部１８から対流または
輻射によって空気中に放熱される。
による発熱は、熱伝導によりＭ６’厚板１６：コバー板
１７．銅ブロック１９．放熱器１８と伝わり、外面−１
が凹凸構造で表面積の大きな放熱部１８から対流または
輻射によって空気中に放熱される。
上記のようにヒートシンク外付は構造の容器を用いた従
来の半導体装置では、半導体素子６からヒートシンクま
での距離が長いことと、銅ブロック１９から放熱板１８
への熱伝達の効率が悪い為に、放熱板１８における放熱
性が不充分となり、その結果半導体素子６の温度が上昇
し、その信頼性を低下させるという欠点があった。
来の半導体装置では、半導体素子６からヒートシンクま
での距離が長いことと、銅ブロック１９から放熱板１８
への熱伝達の効率が悪い為に、放熱板１８における放熱
性が不充分となり、その結果半導体素子６の温度が上昇
し、その信頼性を低下させるという欠点があった。
上記問題点に対し本発明では、枠体の一方の開口を放熱
体で直接ふさいで容器を構成している。
体で直接ふさいで容器を構成している。
そして、前記放熱体は金属板によシ中空構造とし、この
中空部に蒸発し易い溶液と共に、この溶液の蒸発面積の
増大と毛細管現象を保進させるため、ガラス繊維、メ雫
シ、状金網、繊維状金属を封じ込んでおき、容器の底部
を構成するこの放熱体に直接半導体素子を取付けて放熱
効果の増大を得ている。
中空部に蒸発し易い溶液と共に、この溶液の蒸発面積の
増大と毛細管現象を保進させるため、ガラス繊維、メ雫
シ、状金網、繊維状金属を封じ込んでおき、容器の底部
を構成するこの放熱体に直接半導体素子を取付けて放熱
効果の増大を得ている。
つぎに本発明を実施例によシ説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。第１図にお
いて、セラミックの枠体ｌの一方の開口を、放熱体２で
塞いで容器を構成している。放熱体２は、金属板で作ら
れた、外面側を放熱用の凸凹構造とし、内面側は枠体ｌ
に嵌合するダイボンド突起３となっている中空体であっ
て、この中空部にはガラス繊維、またはメツシュ状金網
、繊維状金属４などが、少量の溶液５と共に封入されて
いる。溶液５としては、ジエチルエーテル（Ｓ点３４．
６℃、気化熱８４ ｃａｌ／ｇ）、アセトン（沸点５６
．５℃、気化熱１２５０ａｌ／ｇ）、メチルアルコール
（沸点６４．７℃、気化熱２６３ ｃａｌ／ｇ ）など
を用いることができる。容器の底面となっている放熱体
２には半導体素子６をＡｕ−８ｉろう材を用いて接着す
る。また、素子６の電極から外部に信号を取出すための
端子７がセラばツク枠体１に取付けられておシ、セラミ
ック枠体１のボンゲインゲスチッチ８と素子電極をワイ
ヤ９で接続する。この後に、キャップ１０を低融点硝子
又は低融点ロウ材によって封止する。このようにして本
発明の半導体装置が完成する。
いて、セラミックの枠体ｌの一方の開口を、放熱体２で
塞いで容器を構成している。放熱体２は、金属板で作ら
れた、外面側を放熱用の凸凹構造とし、内面側は枠体ｌ
に嵌合するダイボンド突起３となっている中空体であっ
て、この中空部にはガラス繊維、またはメツシュ状金網
、繊維状金属４などが、少量の溶液５と共に封入されて
いる。溶液５としては、ジエチルエーテル（Ｓ点３４．
６℃、気化熱８４ ｃａｌ／ｇ）、アセトン（沸点５６
．５℃、気化熱１２５０ａｌ／ｇ）、メチルアルコール
（沸点６４．７℃、気化熱２６３ ｃａｌ／ｇ ）など
を用いることができる。容器の底面となっている放熱体
２には半導体素子６をＡｕ−８ｉろう材を用いて接着す
る。また、素子６の電極から外部に信号を取出すための
端子７がセラばツク枠体１に取付けられておシ、セラミ
ック枠体１のボンゲインゲスチッチ８と素子電極をワイ
ヤ９で接続する。この後に、キャップ１０を低融点硝子
又は低融点ロウ材によって封止する。このようにして本
発明の半導体装置が完成する。
この様に構成された本発明の第１実施例においては、半
導体装置を駆動したとき、素子６から発生する熱は、ダ
イボンド突起部３を通して速かに放熱体２内部の溶液５
に伝わる。放熱体内部は、ガラス繊維やメック、の細か
い金網ある％Ａｒｔ、繊維状金属４を充填し溶液５が蒸
発するときに気化しやすいように表面積を増してやり、
又、放熱部で放熱し、溶液５が凝縮してダイボンド突起
３内に還流しやすいように毛細管現象を利用した構造で
ある。このように素子６からの発生熱が瞬時に伝わり蒸
発しやすめ溶液が大きな表面積から気化し大量の熱を奪
い金属の熱伝導よシも数百倍早−伝達スピードで放熱部
から外部に熱を放出する。
導体装置を駆動したとき、素子６から発生する熱は、ダ
イボンド突起部３を通して速かに放熱体２内部の溶液５
に伝わる。放熱体内部は、ガラス繊維やメック、の細か
い金網ある％Ａｒｔ、繊維状金属４を充填し溶液５が蒸
発するときに気化しやすいように表面積を増してやり、
又、放熱部で放熱し、溶液５が凝縮してダイボンド突起
３内に還流しやすいように毛細管現象を利用した構造で
ある。このように素子６からの発生熱が瞬時に伝わり蒸
発しやすめ溶液が大きな表面積から気化し大量の熱を奪
い金属の熱伝導よシも数百倍早−伝達スピードで放熱部
から外部に熱を放出する。
従って、ダイボンド突起３の温度上昇がメー見られるの
で半導体素子６の温度上昇は小さくなり信頼性が改善さ
れる。
で半導体素子６の温度上昇は小さくなり信頼性が改善さ
れる。
第２図は本発明の第２の実施例ｏａｒ面図であり第１図
と主に異なる所は、放熱体１２ｒｉ、枠体ｌの内部に嵌
入され、半導体素子Ｇが直接固着されている蒸発部１３
と放熱部１４との間に境界を設け、蒸発部１３に接続さ
れたパイプ１５から放熱部１４へ蒸発を導く構造である
。この理由は、溶液が還流しやすいように蒸発部と放熱
部（凝縮部）を分離し、気化熱がセラミック枠体ｌに伝
わらないようにする効果もある。
と主に異なる所は、放熱体１２ｒｉ、枠体ｌの内部に嵌
入され、半導体素子Ｇが直接固着されている蒸発部１３
と放熱部１４との間に境界を設け、蒸発部１３に接続さ
れたパイプ１５から放熱部１４へ蒸発を導く構造である
。この理由は、溶液が還流しやすいように蒸発部と放熱
部（凝縮部）を分離し、気化熱がセラミック枠体ｌに伝
わらないようにする効果もある。
以上に述べたダイボンド突起と放熱部の金属材料は、銅
、アルミニウム、コバール等各種材料ヲ選択することが
可能である。
、アルミニウム、コバール等各種材料ヲ選択することが
可能である。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、溶液の気
化熱を効果的に利用し、半導体素子を効率よく冷却する
ことのできる半導体装置であるので、消費電力の大きな
半導体素子の長寿命化と信頼性向上に大きな効果がある
。
化熱を効果的に利用し、半導体素子を効率よく冷却する
ことのできる半導体装置であるので、消費電力の大きな
半導体素子の長寿命化と信頼性向上に大きな効果がある
。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は本発
明の第２の実施例の断面図、第３図は従来のヒートシン
クを取付けた半導体装置を示す断面図である。 １・・・・・・セラミック枠体、２．１２・・・・・・
放熱体、３・・・・・・ダイボンド突起、４・・・・・
・繊維状金属、５・・・・・・溶液、６・・・・・・半
導体素子、７・・・・・・端子、８・・・・・・ボンデ
ィングステッチ、９・・・・・・ワイヤ、１０・・・・
・・キャップ、１３・・・・・・蒸発部、１４・・・・
・・放熱部、１５・・・・・・パイプ。 第２図 ８３図
明の第２の実施例の断面図、第３図は従来のヒートシン
クを取付けた半導体装置を示す断面図である。 １・・・・・・セラミック枠体、２．１２・・・・・・
放熱体、３・・・・・・ダイボンド突起、４・・・・・
・繊維状金属、５・・・・・・溶液、６・・・・・・半
導体素子、７・・・・・・端子、８・・・・・・ボンデ
ィングステッチ、９・・・・・・ワイヤ、１０・・・・
・・キャップ、１３・・・・・・蒸発部、１４・・・・
・・放熱部、１５・・・・・・パイプ。 第２図 ８３図
Claims (1)
- セラミック枠体と、この枠体の一方の開口をふさぐよう
に取付られた放熱器と、前記放熱器を底面とし前記枠体
に囲まれた空間内の前記放熱器に固着された半導体素子
とを有し、さらに、前記放熱器は前記枠体と反対側の面
には放熱用の凹凸構造とされた中空体であって、この中
空部にはガラス繊維、メツシユ状金網、繊維状の金属な
どの少くとも一種類と少量の低沸点溶液が封じ込められ
ていることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014861A JPS63182844A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014861A JPS63182844A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182844A true JPS63182844A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11872807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62014861A Pending JPS63182844A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182844A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917920A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Riyoosan:Kk | 半導体素子冷却用ヒートシンク |
| US5972736A (en) * | 1994-12-21 | 1999-10-26 | Sun Microsystems, Inc. | Integrated circuit package and method |
| CN102012175A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-13 | 苏州昆拓热控系统股份有限公司 | 新型气液换热装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49103244A (ja) * | 1973-02-01 | 1974-09-30 | ||
| JPS55156397A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Fujitsu Ltd | Cooler |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP62014861A patent/JPS63182844A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49103244A (ja) * | 1973-02-01 | 1974-09-30 | ||
| JPS55156397A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Fujitsu Ltd | Cooler |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| US5972736A (en) * | 1994-12-21 | 1999-10-26 | Sun Microsystems, Inc. | Integrated circuit package and method |
| JPH0917920A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Riyoosan:Kk | 半導体素子冷却用ヒートシンク |
| CN102012175A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-13 | 苏州昆拓热控系统股份有限公司 | 新型气液换热装置 |
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