KR20010015387A - Bga type semiconductor device package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, BGA 형 반도체 장치 패키지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 반도체 소자에서 발생하는 열을 방열시키는 히트싱크 부재를 설치한 콤팩트한 구조체인 BGA 형 반도체 장치 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a BGA type semiconductor device package, and more particularly, to a BGA type semiconductor device package which is a compact structure provided with a heat sink member for dissipating heat generated in a semiconductor element.
종래부터 반도체 IC 등을 1 개 또는 복수개를 내장하는 QFP, PGA, BGA 등의 싱글칩 패키지, 또는 하이브리드 IC, MCM 등의 멀티칩의 IC 부품을 실장하는 반도체 패키지에 있어서, 이들 IC 부품을 프린터 기판 상에 실장함과 동시에, 프린터 기판과 반대면에 방열용의 히트싱크를 설치하는 것이 일반적이다.Conventionally, in a single-chip package such as QFP, PGA, BGA, etc. in which one or a plurality of semiconductor ICs are embedded, or a semiconductor package in which multi-chip IC components such as hybrid ICs and MCMs are mounted, these IC components are used as printer substrates. It is common to mount a heat sink and to provide a heat sink for heat dissipation on a surface opposite to the printer substrate.
이와 같이, 방열용의 히트싱크를 반도체 IC 등의 패키지에 설치함으로써, 이들 반도체 칩에 발생ㆍ축열되는 열을 효율적으로 방열시키고, 반도체 IC 등의 발열에 의한 오작동을 방지함과 동시에, 반도체의 열화를 억제시켜 수명이 길어질 수 있도록 한다.In this way, by providing a heat sink for heat dissipation in a package such as a semiconductor IC, heat dissipation generated and stored in these semiconductor chips can be efficiently dissipated, preventing malfunction due to heat generation of the semiconductor IC, etc., and deteriorating the semiconductor. To reduce the lifespan.
여기서, 특개평 10-247702 호 공보에는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 히트싱크 (27) 를 장착한 BGA 형 반도체 패키지에 있어서, 수지 기판 (13) 상에 배치하는 반도체 소자 (14) 부위에 상당하는 수지 기판 (13) 하면에, 구리, 알루미늄,구리 텅스텐, 코발트 등의 양열(良熱) 전도 금속재를 방열판 (21) 으로서 접합하고, 또한, 수지 몰드 (15) 상에 강제 방열시키는 핀형의 방열 블록 (히트싱크) (27) 을, 고열전도성 수지 시트를 매개로 하여 장착시키고, 수지 몰드 (15) 내에 축열하는 반도체 소자 등으로부터의 열의 방열을 촉진시키는 BGA 형 반도체 패키지가 기재되어 있다.Here, Japanese Patent Laid-Open No. 10-247702 discloses a semiconductor device 14 disposed on a resin substrate 13 in a BGA type semiconductor package equipped with a heat sink 27, as shown in FIG. On the lower surface of the corresponding resin substrate 13, a heat-conductive metal material such as copper, aluminum, copper tungsten, cobalt, etc. is bonded as the heat sink 21, and a fin-type forcibly radiating heat on the resin mold 15. The BGA type semiconductor package which mounts the heat dissipation block (heat sink) 27 via the high thermal conductivity resin sheet, and promotes heat dissipation from the semiconductor element etc. which accumulate in the resin mold 15 is described.
또한, 특개평 11-87510 호 공보에는, 히트싱크를 장착한 별도의 BGA 형 반도체 패키지로서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 프린터 배선 기판 (23) 상에, 반도체 소자 (14) 와 전기적으로 접합하고 있는 볼 단자 (11) 가 프린터 배선 기판 (23) 과 접합되어 있고, 또한 반도체 소자 (14) 를 둘러싸도록 형성되어 있는 보호기판 상에 접착되어 있는 구리에 니켈을 도금한 커버플레이트 (21) 가 전체를 둘러싸도록 설치되어 있다. 이 커버플레이트의 양끝이 그라운드 단자 (24) 로서 프린터 배선 기판 (23) 에 접합하고, 또한, 이 커버플레이트 (21) 상면에, 핀형의 방열 블록 (히트싱크) (27) 을 접착ㆍ장착시키고, 그 양끝을 커버플레이트 (21) 의 양끝 그라운드 단자 (24) 에 대향하는 부위로, 나사 (29) 로 고정된 BGA 형 반도체 패키지가 기재되어 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 11-87510 discloses a separate BGA type semiconductor package equipped with a heat sink, which is electrically bonded to the semiconductor element 14 on the printer wiring board 23 as shown in FIG. The cover plate 21 in which nickel is plated with copper bonded to the protective wiring board which the ball terminal 11 is joined to the printer wiring board 23 and is formed to surround the semiconductor element 14 is provided. It is installed to surround the whole. Both ends of the cover plate are joined to the printer wiring board 23 as the ground terminal 24, and a fin-shaped heat dissipation block (heat sink) 27 is adhered to and attached to the upper surface of the cover plate 21, The BGA type semiconductor package fixed with the screw 29 is described as the site | part which opposes the both ends to the ground terminal 24 of both ends of the cover plate 21. As shown in FIG.
이상과 같이, 이미 상술한 것처럼, 종래부터, 예컨대 BGA (Ball Grid Array) 형 반도체 패키지 등에서, 이러한 반도체 소자를 실장하는 구조체에서는, 반도체 소자 및 그 근방주변에 열을 축적하는 것은, 특히 LSI 칩 등의 반도체 소자의 오작동의 큰 원인이 되며, 실장 반도체 패키지에 있어서는, 극히 방지하지 않으면 안 될 중요 과제이다.As described above, as described above, in the structure in which such a semiconductor element is mounted, for example, in a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor package or the like, it is particularly preferable to accumulate heat around the semiconductor element and its vicinity. This is a major cause of malfunction of semiconductor elements, and is an important problem that must be extremely prevented in a packaged semiconductor package.
따라서, 이미 상술한 공보에 기재된 제안에서도 밝혀진 바와 같이, 기판에 설치되어 있는 반도체 소자의 하부, 상부 또는 그 근방주변을 포함하여, 금속방열판, 열전도성 수지 시트 또는 그 근방주변에 사용되는 부재를, 열양 도체재를 사용하거나, 특히, 예컨대 핀형의 히트싱크한 방열 블록체를 단독 또는 상술한 부재에 조합하여 설치하고, 가능한 효율적으로 방열시키는 여러가지 대책이 세워지고 있다.Therefore, as has already been found in the above-described proposal, the metal heat sink, the thermally conductive resin sheet, or the member used in the vicinity thereof, including the lower part, the upper part, or the vicinity of the semiconductor element provided in the substrate, Various measures have been taken to use a thermally conductive material, or in particular, to install, for example, a fin-type heat sink heat dissipation block body alone or in combination with the above-described members, and to dissipate as efficiently as possible.
그러나, 상술한 공보 제안의 도 3 및 도 4 에서 알 수 있는 바와 같이, 히트싱크 부재로는, 콤팩트 대응의 구조체를 이루는 것이기는 하지만, 종래부터 실장시켜 효과적으로 방열을 가능하게 하기 위한 것으로써, 발열ㆍ축열부위의 근방주변에 열을 도전시키는 면을 많이 설치하거나, 단위면적당의 방열면을 많이 취할 수 있는 구조체 등을 설치하는 것이 필수적이다.However, as can be seen from Figs. 3 and 4 of the above-mentioned publication, although the heat sink member constitutes a compact-compatible structure, it is conventionally mounted to enable effective heat dissipation. ㆍ It is essential to install many surfaces that conduct heat around the heat storage area, or to provide a structure that can take a large amount of heat dissipating surface per unit area.
따라서, 이미 상술한 도 3 및 도 4 에 도시된 히트싱크 부재 (27) 와 같이, 히트싱크 부재로서, 핀형의 다엽(多葉)구조를 가진 방열 블록체를 장착시키는 것이 일반적이다. 또한, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 패키지를 소형화시키는 것은 곤란하다.Therefore, as in the heat sink member 27 shown in FIGS. 3 and 4 described above, it is common to mount a heat dissipation block body having a fin-shaped multi-leaf structure as the heat sink member. In addition, as can be seen from the figure, it is difficult to miniaturize a package.
여기서, 도 3 에 도시된 예에서, 그 방열의 주 대응이 히트싱크 부재 (27) 로 된다. 그러나, 이 히트싱크 부재 (27) 는, 통상, 절연성이며, 열전도성이 비교적 낮고, 수지 몰드 (15) 상에 설치되어 있다. 따라서, 이러한 패키지에서는, 방열시키기 위해 이 몰드의 열전도 부재가 율속(律速)이 되며, 히트싱크 부재 (27) 의 단위 시간당 방열효과를 현저히 저하시키므로 아직 만족할 만한 것이 아니다.Here, in the example shown in FIG. 3, the main correspondence of the heat radiation is the heat sink member 27. However, this heat sink member 27 is usually insulating, has a relatively low thermal conductivity, and is provided on the resin mold 15. Therefore, in such a package, heat dissipation member of this mold becomes a rate velocity in order to dissipate heat, and since the heat dissipation effect per unit time of the heat sink member 27 falls remarkably, it is not satisfying yet.
또한, 도 4 에 도시된 예에서도, 그 방열의 주대응이, 히트싱크 부재 (27) 로 된다. 이 구조체에서는, 보호 기판내에 매입되어 있는 반도체 소자 (14) 로부터의 열전도 경로로서, 보호기판의 상부면의 절연성 접착층을 매개로 열양도체인 구리 금속계의 커버플레이트 (21) 에 열전도되고, 그 위에 접착층을 매개로 하여 동일하게 동 금속계의 핀형의 히트싱크 부재 (27) 에 전달되어 방열된다.In addition, even in the example shown in FIG. 4, the main response of the heat radiation is the heat sink member 27. In this structure, as a heat conduction path from the semiconductor element 14 embedded in the protective substrate, the heat conduction is performed on the cover plate 21 of the copper metal-based cover plate, which is a thermal conductor, via an insulating adhesive layer on the upper surface of the protective substrate, and an adhesive layer thereon. The heat transfer member 27 is similarly transmitted to the fin-type heat sink member 27 of the same metal type through heat transfer.
따라서, 이 히트싱크 부재 (27) 를 설치하는 것으로, 그 그라운드 단자 (24) 가 프린터 기판 (23) 에 접합하고, 또한 히트싱크 부재 (27) 와 나사 (29) 로 상호 접합하게 됨으로써, 커버플레이트 (21) 로부터의 열전도 경로가 히트싱크 부재 (27) 에 통하게 된다.Therefore, by providing the heat sink member 27, the ground terminal 24 is bonded to the printer substrate 23, and the heat sink member 27 and the screw 29 are mutually bonded to each other, thereby providing a cover plate. The heat conduction path from 21 passes through the heat sink member 27.
이로 인해, 확실히 접착층을 매개로 하고 있으나, 커버플레이트 (21) 는, 그 상면에서 히트싱크 부재 (27) 에 통함으로써, 그 방열 효과를 다소이지만 향상시키는 것이 기대된다고 말할 수 있다.For this reason, although it is reliably made through the contact bonding layer, it can be said that the cover plate 21 is expected to improve the heat dissipation effect to some extent by passing through the heat sink member 27 in the upper surface.
그러나, 상술한 공보예에도 또한, 종래부터 알려져 있는 히트싱크 부재를 설치하는 반도체 패키지에서도, 그 방열부재로서 설치하는 히트싱크 부재와 BGA 형 기판 상의 반도체 소자의 발열 및 축열부위와의 열전도 경로, 접촉면이 히트싱크 부재를 효과적으로 활용할 수 있는 구조체로서 아직 충분히 만족시키는 패키지가 아닌 것이 실상이다.However, in the above-described publication and also in the semiconductor package in which the heat sink member is known in the related art, the heat conduction path and the contact surface between the heat sink member provided as the heat dissipation member and the semiconductor element on the BGA type substrate and the heat storage region. As a structure which can utilize this heat sink member effectively, it is a fact that it is not a package which fully satisfies.
따라서, 본 발명의 목적은, 히트싱크 부재를 설치하는 BGA 형 반도체 장치 패키지이며, 또한 장착한 히트싱크 부재로서 특히 종래부터 통상 사용되고 있는, 예컨대, 다수의 핀 (다엽상 날개) 을 가지는 방열 블록형을 사용하지 않고, 패키지의 콤팩트화를 가능하게 하는, 구조가 단순하며, 또한 실장시의 프린터 배선 기판 (머더보드) 에의 방열을 효과적으로 가능하게 하는 BGA 형 반도체 장치 패키지를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is a BGA type semiconductor device package in which a heat sink member is provided, and a heat dissipation block type having, for example, a plurality of fins (multi-lobed wings), which are commonly used in the related art, in particular, as a heat sink member mounted thereon. The present invention provides a BGA type semiconductor device package that enables a compact package and enables heat dissipation to a printer wiring board (motherboard) effectively during mounting.
도 1 은 본 발명에 따른 단순한 평판상의 히트싱크재를 설치한 BGA 형 반도체 패키지의 사시도.1 is a perspective view of a BGA type semiconductor package provided with a simple flat plate heat sink according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 히트싱크재를 설치한 BGA 형 반도체 패키지의 개념단면도.2 is a conceptual cross-sectional view of a BGA type semiconductor package provided with a heat sink material according to the present invention;
도 3 은 히트싱크를 장착한 종래예의 반도체 장치 패키지의 단면도.3 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device package equipped with a heat sink;
도 4 는 히트싱크를 장착한 다른 종래예의 반도체 장치 패키지의 단면도.4 is a cross-sectional view of another conventional semiconductor device package equipped with a heat sink;
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1 : BGA 기판 2, 27 : 히트싱크1: BGA substrate 2, 27: heat sink
3, 12 : 솔더볼 4 : LSI 반도체 칩3, 12: solder ball 4: LSI semiconductor chip
5a : 스루홀 5b : 핀5a: through hole 5b: pin
11 : 볼 단자 13 : 수지기판11: ball terminal 13: resin board
14 : 반도체 소자 15 : 수지 몰드14 semiconductor device 15 resin mold
20 : 방열판 21 : 커버플레이트20: heat sink 21: cover plate
23, 41 : 프린터 배선 기판 24 : 그라운드 단자23, 41: printer wiring board 24: ground terminal
29 : 나사29: screw
이상으로, 본 발명자는 상술한 과제를 감안하여 예의 검토를 행한 결과, 열양도체재로 이루어지는 단순한 평판상의 히트싱크 부재를 사용하고, 특히 열전도의 열경로에 착한하여, 직접적으로, 더욱 효과적으로, 실장시에 있어서, 하부의 프린터 배선 기판에, 효과적으로 열전도시켜서 열제거 효율을 높이는 것이 가능한 방법을 찾아 내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As described above, the present inventors have made a thorough examination in view of the above-described problems, and as a result, use a simple flat plate heat sink member made of a heat transfer material, particularly in the heat path of the heat conduction, and more directly and effectively WHEREIN: The present invention has been completed by finding a method that can effectively heat conduction to a lower printer wiring board to increase heat removal efficiency.
즉, 본 발명은, 반도체 칩 상에 히트싱크 부재를 설치한 BGA 형 반도체 패키지로서, 상술한 과제를 달성하기 위하여,That is, this invention is a BGA type semiconductor package which provided the heat sink member on the semiconductor chip, In order to achieve the subject mentioned above,
(1) 평탄화된 BGA 기판 상에, 반도체 칩이 매입되어 있고, 이 평탄화 BGA 기판 상에, 예컨대 단순구조의 평판상의 히트싱크 부재를 밀착하도록 설치하는 것,(1) A semiconductor chip is embedded on the flattened BGA substrate, and provided on the flattened BGA substrate so as to be in close contact with, for example, a flat heat sink member having a simple structure,
(2) 상기 평탄화 BGA 기판에는, 다수개소에 스루홀을 배치하고, 또한 이들 스루홀에는 상기 히트싱크 부재와 적어도 일체이며, 적어도 이 히트싱크 부재와 같은 부재로 구성된 핀이 매입되며, 이 히트싱크 부재를 BGA 기판에 밀착고정시키는 것,(2) Through holes are arranged in a plurality of places on the flattened BGA substrate, and at least one of the heat sink members is embedded in at least one of the heat sink members. Fastening the member to the BGA substrate,
(3) 이들 상기 스루홀에 매입되는 상기 핀은 상기 BGA 기판에서 두출하도록 매입되어 있는 것,(3) the pins embedded in these through holes are embedded so as to be projected out of the BGA substrate,
등을 특징으로하는 부재 등을 가지는 BGA 형 반도체 장치 패키지를 제공한다.Provided is a BGA type semiconductor device package having a member and the like characterized by the above.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 BGA 형 반도체 장치 패키지는, BGA 기판으로부터 두출되어 있는 핀을 매개로 하여, 프린터 배선 기판에 용이하게 위치를 맞추어 실장된다. 또한, 히트싱크가 방열적으로 단순한 구조 부재로 되어도, 발열ㆍ축열 개소에 밀착되어 있으므로, 방열면으로서 열전도 효율을 종래에 비해 현저히 높게 함과 동시에, 이 발열ㆍ축열 개소에 설치하는 다수개의 스루홀에 매입되는 핀이, 히트싱크 부재와 결합하고 있기 때문에, 열전도 경로가 되어, 실장시에는 프린터 배선기판에 반도체 소자로부터의 열을, 효과적으로 열전도하여 방열효과를 높일 수 있게 된다.As described above, the BGA type semiconductor device package according to the present invention is easily mounted and mounted on a printer wiring board via pins protruding from the BGA substrate. In addition, even when the heat sink is a heat dissipating simple structural member, the heat sink is in close contact with the heat generating / heat storage part, and thus, as the heat dissipation surface, the heat conduction efficiency is significantly higher than in the related art, and a number of through holes provided at this heat generating / heat storage part Since the fins embedded in the coupler are coupled to the heat sink member, they become a heat conduction path, and when mounted, the heat from the semiconductor element can be effectively conducted to the printer wiring board to enhance the heat dissipation effect.
이하, 도 1 ∼ 도 4 를 참조하여, 본 발명에 의한 히트싱크 부재를 설치한 BGA 형 반도체 장치 패키지의 실시 형태에 대해 더욱 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1-4, embodiment of the BGA type semiconductor device package which provided the heat sink member by this invention is further described.
여기서, 도 2 를 참조하면, 본 발명에서 이미 상술한 바와 같이, 핀 (5b) 은 히트싱크 부재 (2) 에, 바람직하게는 일체로 결합하고 있는 것이 적합하다. 이로 인해, 이 핀 (5b) 이 히트싱크 부재 (2) 로부터의 BGA 기판의 하방향으로의 열전도 경로가 된다. 또한, 스루홀 (5a) 에 매입됨으로써, 히트싱크 부재 (2) 와 BGA 기판 (1) 을 밀착시키는 지지구가 된다. 또한, 이들 스루홀 (5a) 등은, BGA 기판 (1) 중에 매입되어 있는 발열원인 반도체 칩 (4) 의 주변근방에 설치된다.Here, referring to FIG. 2, as described above in the present invention, it is preferable that the fins 5b are preferably integrally coupled to the heat sink member 2. For this reason, this fin 5b becomes a heat conduction path from the heat sink member 2 to the downward direction of the BGA substrate. In addition, by embedding in the through hole 5a, the heat sink member 2 and the BGA substrate 1 are brought into close contact with each other. In addition, these through holes 5a and the like are provided in the vicinity of the periphery of the semiconductor chip 4 which is a heat generating source embedded in the BGA substrate 1.
이로 인해, 반도체 칩 (4) 으로부터 발생하는 열은, 히트싱크 부재 (2) 의 표면에서의 방열 제거와 동시에, 본 발명에서는 이들 다수개의 핀 (5b) 으로 되어 있는 열전도 경로에 의해 열전도되고, 예컨대 바닥부의 머더보드로의 전도 제거가 효과적으로 일어나게 되는 것이다.For this reason, the heat generated from the semiconductor chip 4 is heat-conducted by the heat conduction path which consists of these many fins 5b at the same time as the heat radiation removal on the surface of the heat sink member 2, for example, The conduction removal to the motherboard at the bottom is effective.
또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서 이 핀 (5b) 은, BGA 기판 (1) 으로부터 두출되고, 바람직하게는 이 두출된 끝의 길이가 BGA 기판의 하부면에 실시된 솔더볼 (3) 의 두께보다 짧아지도록 매입되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in Fig. 2, in the present invention, the pin 5b is projected from the BGA substrate 1, and preferably, the solder ball (the length of the projected tip is applied to the lower surface of the BGA substrate). It is preferable to embed it so as to become shorter than the thickness of 3).
또한, 본 발명에 의한 BGA 형 반도체 장치 패키지를, 예컨대 프린터 배선 기판 (이하, 단순히 머더보드로 기재하는 경우도 있음) 에 실장할 때에는, 리플로솔더링으로 상술한 솔더볼 (3) 이, 이 머더보드에 용접 접속됨과 동시에, 이 핀 선단도 솔더에 의해 접착 고정된다.When the BGA type semiconductor device package according to the present invention is mounted on, for example, a printer wiring board (hereinafter, sometimes referred to simply as a motherboard), the solder ball 3 described above by reflow soldering is used for this motherboard. The tip of the pin is also adhesively fixed by soldering, while being connected to the joint by welding.
또한, 이 핀 (5b) 의 두출에 의해, 이 실장할 때의 솔더링시에 이 솔더볼 (3) 이, 종래 발생하기 쉬웠던, 이 솔더볼 (3) 의 찌그러짐을 효과적으로 방지할수 있게 되고, 이 리플로 솔더링시의 솔더볼 (3) 의 찌그러짐에 의한 제품불량화를 현저히 저감시키는 것이 가능해진다.In addition, by hitting the pins 5b, the solder balls 3 can be effectively prevented from being crushed in the solder balls 3, which have been easily generated in the past when soldering at the time of mounting. It is possible to remarkably reduce product defects due to crushing of the solder balls 3 during soldering.
또한, 본 발명에 있어서 BGA 기판에 실시하는 스루홀 (5a) (도 1 참조) 은, 바람직하게는 다수개인 것이 적절하다. 또한, 이 스루홀 (5a) 의 개수는 바람직하게는 반도체 칩 (4) 의 주변부위를 평균하여 둘러쌀 수 있는 개수로 되고, 또한, 반도체 칩 (4) 에 지장을 주지 않는 조건하에서, 적어도 4 개 이상, 더 바람직하게는 6 개 이상을 설치하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the number of through holes 5a (see FIG. 1) applied to the BGA substrate is preferably a plurality. In addition, the number of the through holes 5a is preferably a number that can surround the semiconductor chip 4 on average, and at least 4 under conditions that do not interfere with the semiconductor chip 4. It is preferable to provide at least six, more preferably at least six.
이 스루홀 (5a) 에는 이미 상술한 바와 같이, 핀 (5b) 이 매입된다. 이 핀에 의해 BGA 기판에 히트싱크 부재를 밀착시키는 데에 적어도 2 개로서 그 목적을 달성할 수 있지만, 본 발명에서 바람직하게는 적어도 4 개로서 더욱 안정시켜 밀착시키게 된다.As described above, the pin 5b is embedded in the through hole 5a. This fin can achieve the object as at least two in bringing the heat sink member into close contact with the BGA substrate. However, in the present invention, at least four of the heat sink members are preferably further stabilized and brought into close contact with each other.
그러나, 이 스루홀 (5a) 을 다수개로 하는 목적은, 여기에 매입되는 핀 (5b)이 이미 상술한 열전도 제거의 열경로로 되기 때문이다.However, the purpose of having a plurality of through holes 5a is that the fins 5b embedded therein become the heat paths for heat conduction removal already described above.
따라서, 본 발명에서는 바람직하게는 반도체 칩 (4) 의 주변부위를 평균하여 둘러쌀 수 있는 개수이며, 또한 반도체 칩 (4) 에 지장을 주지 않는 조건하에서, 적어도 4 개 이상을 설치하는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, it is preferable that at least four or more be provided under the condition that the surrounding area of the semiconductor chip 4 is averagely surrounded and that the semiconductor chip 4 is not disturbed. .
또한, 본 발명에서 사용하는 히트싱크 부재로는, 이미 상술한 바와 같이, 단순구조인 평판상으로 된 히트싱크 부재를 적절히 사용할 수 있다.As the heat sink member used in the present invention, as described above, a flat heat sink member having a simple structure can be appropriately used.
여기서, 본 발명에서 단순구조라는 것은, 도 3 및 도 4 에서 도시된 바와 같이, 다엽 핀형의 히트싱크 부재 (27) 와 같은, 특히 열적으로 높은 방열성을 고려하는 구조를 가진 것을 반드시 사용할 필요는 없다는 것이다. 따라서, 예컨대 단위면적당 방열면을 더 크게 하기위해 낭판상(浪板狀)이어도 된다.Here, the simple structure in the present invention, as shown in Figs. 3 and 4, it is not necessary to use a thing having a structure that considers thermally high heat dissipation, in particular, such as the multi-leaf fin heat sink member 27 will be. Thus, for example, in order to increase the heat dissipation surface per unit area, a cyst may be formed.
그것은, 이미 상술한 바와 같이, 도 3 및 도 4 에 나타낸 종래의 히트싱크 부재의 장착과, 도 1 및 도 2 에 도시된 본 발명의 히트싱크 부재의 장착을 비교하면, 본 발명에서는 도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 열발생원의 반도체 칩 (4) 을 매입한 기판에, 직접적으로 히트싱크 부재 2 가 밀착되어 있는 것에 비해, 종 래와 같은 히트싱크 부재 (27) 에서는, 도 3 및 도 4 에서 알 수 있는 바와 같이, 어느 것도 발열원에 직접적으로 장착되는 것 보다는, 확실히, 통상, 부가되는 개재물을 매개로 간접적으로 장착하는 것이 일반적이다.As described above, the comparison of the conventional heat sink member shown in Figs. 3 and 4 with the heat sink member of the present invention shown in Figs. As can be seen, in the conventional heat sink member 27, FIGS. 3 and 4, as compared with the heat sink member 2 being directly in close contact with the substrate into which the semiconductor chip 4 of the heat generating source is embedded. As can be seen, it is generally common to indirectly mount an additional inclusion, rather than anything that is directly mounted to the heating source.
또한, 반도체 소자가 매입되어 있는 기판의 하방향에의 방열을 목적으로 하는 열전도 수단의 관점에서는, 본 발명은 이 기판중에 발열원의 반도체 칩 주변에 설치한 다수개의 스루홀에 매입하는 핀이, 특히 이 바닥부 방향에 있는 대방열면이기도 한, 예컨대 머더보드에의 열경로로서 설치하는 것이 특징이다. 이들의 상이점에 기초하여, 방열을 목적으로 하는 열적 구조 특성에 의한 효과는 이미 상술한 바와 같다.Moreover, from the viewpoint of the heat conduction means for the heat dissipation to the downward direction of the board | substrate in which the semiconductor element is embedded, in this invention, the fin which embeds in the many through-holes provided in the periphery of the semiconductor chip of a heat generating source in this board | board especially It is characterized in that it is provided as a heat path to the motherboard, which is also a large heat dissipating surface in the bottom direction. Based on these differences, the effect by the thermal structural characteristic for heat dissipation is as mentioned above.
이상으로, 본 발명에 따르면, 히트싱크재가 종래의 다엽 핀형의 방열 블록에 비해 현저히 단순 형상이며, 또한, 저방열 면적이지만 이 히트싱크재를 반도체 칩을 매입하는 BGA 형 기판 상의 발열ㆍ축열 개소에 밀착되어 설치되어 있다. 이로 인해, 히트싱크재의 방열면을 효과적으로 방열제거에 사용하게 된다.As described above, according to the present invention, the heat sink material has a remarkably simple shape compared to the conventional multi-leaf fin type heat dissipation block, and has a low heat dissipation area, but the heat sink material is used to generate heat and heat storage on the BGA substrate in which the semiconductor chip is embedded. It is installed in close contact. For this reason, the heat dissipation surface of the heat sink material is effectively used for heat dissipation removal.
또한, 이 기판의 발열ㆍ축열 개소에 설치하는 다수개의 스루홀에 매입되는 다수개의 핀이, 히트싱크 부재와 결합하고, 또한 열전도 경로가 되어 이 핀 선단은 실장시에는 대방열면이기도 한 패키지 바닥부의 프린터 배선 기판에 접합하여 반도체 칩에서의 열을 효과적으로 열전도 제거하는 것이다.In addition, a plurality of fins embedded in a plurality of through-holes provided in the heat generating and heat storage portions of the substrate are combined with a heat sink member and become a heat conduction path, so that the tip of the pin is a large heat dissipation surface at the time of mounting. Bonding to a printer wiring board effectively removes heat conduction from a semiconductor chip.
또한, 이 핀이 BGA 형 반도체 장치 패키지의 BGA 기판으로부터 두출되어 설치되고, 이로 인해 실장시에는 프린터 배선 기판에 용이하게 위치를 맞출 수 있고, 또한, 이 두출부분이 받침이 되어, 종래와 같은 솔더볼을 눌러 부서뜨리는 것에 의한 제품 불량을 현저히 저감, 또한 그 제조 불안을 제거할 수 있는 BGA 형 반도체 장치 패키지를 제공할 수 있다.In addition, the pin is protruded from the BGA board of the BGA type semiconductor device package, whereby the pin can be easily positioned on the printer wiring board at the time of mounting, and the protruding portion is supported by the solder ball. It is possible to provide a BGA type semiconductor device package capable of significantly reducing product defects caused by pressing and breaking, and also eliminating manufacturing anxiety.
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