JPH0287655A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0287655A JPH0287655A JP24148088A JP24148088A JPH0287655A JP H0287655 A JPH0287655 A JP H0287655A JP 24148088 A JP24148088 A JP 24148088A JP 24148088 A JP24148088 A JP 24148088A JP H0287655 A JPH0287655 A JP H0287655A
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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
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- 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
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- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に、ヒートシンクを搭載
した半導体装置構造に関する。
した半導体装置構造に関する。
従来、ヒートシンク搭載型半導体装置は、第３図に示す
ように、半導体素子４は所謂フェイス・ダウン方式で搭
載され、ヒートシンク２は半導体素子搭載用金属板１０
上に接着剤８を介して設けられるのが通常である。従っ
て、外部端子３は半導体素子４の気密封止用キャップ６
の周辺に配列される。この場合、ヒートシンク２の搭載
方法には金属ロウ材や樹脂系接着剤を用いる方法または
ネジ止め等で機械的に接続するなどの手段が用いられる
。金属ロウ材を用いる場合は、第３図に示すように半導
体素子搭載面に金属板１０を用い、その金属板裏面に、
ヒートシンクを接着することが多い。この金属板１０に
は、放熱効果を重視する場合は銅、タングステンを用い
、また、コスＩ・を重視する場合はモリブデンやコバー
ルが用いられる。ヒートシンクの素材には、アルミニウ
ム銅が多く用いられ、アルミニウム製のヒートシンクを
金属ロウ材で接着する場合は、ヒートシンクの接合部に
鋼材等が用いられている。
ように、半導体素子４は所謂フェイス・ダウン方式で搭
載され、ヒートシンク２は半導体素子搭載用金属板１０
上に接着剤８を介して設けられるのが通常である。従っ
て、外部端子３は半導体素子４の気密封止用キャップ６
の周辺に配列される。この場合、ヒートシンク２の搭載
方法には金属ロウ材や樹脂系接着剤を用いる方法または
ネジ止め等で機械的に接続するなどの手段が用いられる
。金属ロウ材を用いる場合は、第３図に示すように半導
体素子搭載面に金属板１０を用い、その金属板裏面に、
ヒートシンクを接着することが多い。この金属板１０に
は、放熱効果を重視する場合は銅、タングステンを用い
、また、コスＩ・を重視する場合はモリブデンやコバー
ルが用いられる。ヒートシンクの素材には、アルミニウ
ム銅が多く用いられ、アルミニウム製のヒートシンクを
金属ロウ材で接着する場合は、ヒートシンクの接合部に
鋼材等が用いられている。
樹脂系の接着材を用いる場合は、金属ロウ材を用いる場
合のように半導体素子搭載面に金属板を用いる必要も、
また、アルミニウム製ヒートシンクの接合部に鋼材等を
用いる必要もなく構造が簡単になる。この場合の接着材
には、一般にエポキシ系或いはシリコーン系のものが用
いられている。
合のように半導体素子搭載面に金属板を用いる必要も、
また、アルミニウム製ヒートシンクの接合部に鋼材等を
用いる必要もなく構造が簡単になる。この場合の接着材
には、一般にエポキシ系或いはシリコーン系のものが用
いられている。
このように、上述した従来のし−１−シンク搭載型半導
体装置は、半導体素子がフェイス・ダウン方式で搭載さ
れ半導体素子搭載面と同一方向に外部端子が設けられて
いるので、半導体素子が外部端子に囲まれた構造となる
。そのため、半導体素子搭載面と反対方向に外部端子を
設ける場合、すなわち、半導体素子をフェイス・アップ
方式で搭載する場合に比べて搭載できる半導体素子の大
きさに制限が加わる９特に、最近は実装密度向上のため
半導体装置の小型化が強く要求されるようになり、ピン
・グリッド型半導体装置の出現を見るに至っているので
半導体素子の大きさに制限を受けるフェイス・タウン構
造の不利は免かれない。
体装置は、半導体素子がフェイス・ダウン方式で搭載さ
れ半導体素子搭載面と同一方向に外部端子が設けられて
いるので、半導体素子が外部端子に囲まれた構造となる
。そのため、半導体素子搭載面と反対方向に外部端子を
設ける場合、すなわち、半導体素子をフェイス・アップ
方式で搭載する場合に比べて搭載できる半導体素子の大
きさに制限が加わる９特に、最近は実装密度向上のため
半導体装置の小型化が強く要求されるようになり、ピン
・グリッド型半導体装置の出現を見るに至っているので
半導体素子の大きさに制限を受けるフェイス・タウン構
造の不利は免かれない。
本発明の目的は、上記の状況に鑑み、多数ピン構造の高
集積度半導体素子を搭載し得るヒートシンク搭載型半導
体装置を提供することである。
集積度半導体素子を搭載し得るヒートシンク搭載型半導
体装置を提供することである。
本発明によれば、半導体装置は、電気絶縁基板と、前記
絶縁基板の凹部底面にフェース・アップ方式でマウント
される半導体素子と、前記半導体素子のフェースと反対
側の絶縁基板面から引出される複数個の外部端子と、前
記半導体素子を気密封止する気密封止用キャップと、前
記気密封止用キャップを含んで構成される。
絶縁基板の凹部底面にフェース・アップ方式でマウント
される半導体素子と、前記半導体素子のフェースと反対
側の絶縁基板面から引出される複数個の外部端子と、前
記半導体素子を気密封止する気密封止用キャップと、前
記気密封止用キャップを含んで構成される。
すなわち、本発明によれば、半導体素子は電気絶縁基板
上にフェイス・アップ方式で搭載され素子サイズ上の制
限が取払われると共に、ヒートシンクは半導体素子搭載
面と同方向に搭載され、半導体素子の気密封止用キャッ
プの周辺部、または、キャップ上面を含む広い面積上に
接着されることとなるので、十分な放熱効果を得ること
かできる。
上にフェイス・アップ方式で搭載され素子サイズ上の制
限が取払われると共に、ヒートシンクは半導体素子搭載
面と同方向に搭載され、半導体素子の気密封止用キャッ
プの周辺部、または、キャップ上面を含む広い面積上に
接着されることとなるので、十分な放熱効果を得ること
かできる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置の断面図で
ある。本実施例によれば、電気絶縁基板１には一般に多
く使われるアルミナ・セラミック材が用いられ、また、
半導体素子４には外形が約４３ｍｍＸ４３ｍ＋ｎ、外部
端子３の総数２０８本のピン・グリッド・アレイ形素子
が搭載される。この際、気密封止は金属製のシール・リ
ング７と金属製のキャップ６とを抵抗溶接により接着す
るシーム・ウェルド法で行われる。シール・リング７に
はコバールにニッケルめっきまたは金めつきを施し、ま
た、キャップ６にはニッケル・クラッド・コバール材を
用いる。一般にシーム・ウェルド法によると、キャップ
６の板厚が厚い場合接着が難かしくなり、比較的弱い外
力で変形する可能性がある。従って、本実施例ではヒー
トシンク２を接着したときの圧力でキャップ６が変形し
、ボンデインク・ワイヤー５と電気的短絡をおこす可能
性を避けるため、ヒートシンク２側に凹部が設けられる
。ヒートシンク２にはアルミニウムが用いられ表面はア
ルマイト加工される。また、放熱面積を広げるためその
表面には放熱フィンが設けられる。接着材８には、市販
の熱硬化性エポキシ樹脂が用いられる。この際、接着剤
８はヒートシンク２のアルミニウム材、電気絶縁基板１
−のアルミナ・セラミック材に比べて熱抵抗か高いので
、極力薄くする必要がある。本実施例では加熱硬化時に
加圧することにより接着剤８の厚みを約５０〜１００μ
ｍとした。
ある。本実施例によれば、電気絶縁基板１には一般に多
く使われるアルミナ・セラミック材が用いられ、また、
半導体素子４には外形が約４３ｍｍＸ４３ｍ＋ｎ、外部
端子３の総数２０８本のピン・グリッド・アレイ形素子
が搭載される。この際、気密封止は金属製のシール・リ
ング７と金属製のキャップ６とを抵抗溶接により接着す
るシーム・ウェルド法で行われる。シール・リング７に
はコバールにニッケルめっきまたは金めつきを施し、ま
た、キャップ６にはニッケル・クラッド・コバール材を
用いる。一般にシーム・ウェルド法によると、キャップ
６の板厚が厚い場合接着が難かしくなり、比較的弱い外
力で変形する可能性がある。従って、本実施例ではヒー
トシンク２を接着したときの圧力でキャップ６が変形し
、ボンデインク・ワイヤー５と電気的短絡をおこす可能
性を避けるため、ヒートシンク２側に凹部が設けられる
。ヒートシンク２にはアルミニウムが用いられ表面はア
ルマイト加工される。また、放熱面積を広げるためその
表面には放熱フィンが設けられる。接着材８には、市販
の熱硬化性エポキシ樹脂が用いられる。この際、接着剤
８はヒートシンク２のアルミニウム材、電気絶縁基板１
−のアルミナ・セラミック材に比べて熱抵抗か高いので
、極力薄くする必要がある。本実施例では加熱硬化時に
加圧することにより接着剤８の厚みを約５０〜１００μ
ｍとした。
第２図は本発明の他の実施例を示す半導体装置の断面図
である。本実施例は、金属ロー材、フリッパガラス樹脂
系接着材等から成る接着剤９を用いて気密封止した場合
を示す。また、キャップ６は電気絶縁基板１内に落し込
まれた構造となっており、ヒートシンク２との接着面が
平坦化される。この構造にすると、キャップ６の厚みを
厚くでき、十分な強度を持たせられるので、ヒートシン
ク２をキャップ６上にも延在するように接着することが
できる。
である。本実施例は、金属ロー材、フリッパガラス樹脂
系接着材等から成る接着剤９を用いて気密封止した場合
を示す。また、キャップ６は電気絶縁基板１内に落し込
まれた構造となっており、ヒートシンク２との接着面が
平坦化される。この構造にすると、キャップ６の厚みを
厚くでき、十分な強度を持たせられるので、ヒートシン
ク２をキャップ６上にも延在するように接着することが
できる。
以上詳細に説明したように、本発明を実施することによ
って得られる効果は、サイズの大きな半導体素子を搭載
したヒートシンク搭載型半導体装置が得られることであ
り、例えば、外部端子２０８本のピン・グリッド・アレ
イ型半導体装置に実施した場合は、従来に比べ約２．５
倍の面積比をもつ半導体素子の搭載を可能としたことで
ある。
って得られる効果は、サイズの大きな半導体素子を搭載
したヒートシンク搭載型半導体装置が得られることであ
り、例えば、外部端子２０８本のピン・グリッド・アレ
イ型半導体装置に実施した場合は、従来に比べ約２．５
倍の面積比をもつ半導体素子の搭載を可能としたことで
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置の断面図、
第２図は本発明の他の実施例を示す半導体装置の断面図
、第３図は従来のヒートシンク搭載型半導体装置の断面
図である。 １・・・電気絶縁基板、２・・・ヒートシンク、３・・
・外部端子、４・・・半導体素子、５・・・ボンデイン
ク・ワイヤー、６・・・気密封止用キャップ、７・・・
シールリング、８，９・・・接着剤。
第２図は本発明の他の実施例を示す半導体装置の断面図
、第３図は従来のヒートシンク搭載型半導体装置の断面
図である。 １・・・電気絶縁基板、２・・・ヒートシンク、３・・
・外部端子、４・・・半導体素子、５・・・ボンデイン
ク・ワイヤー、６・・・気密封止用キャップ、７・・・
シールリング、８，９・・・接着剤。
Claims (1)
- 電気絶縁基板と、前記絶縁基板の凹部底面にフェース・
アップ方式でマウントされる半導体素子と、前記半導体
素子のフェースと反対側の絶縁基板面から引出される複
数個の外部端子と、前記半導体素子を気密封止する気密
封止用キャップと、前記気密封止用キャップを含む電気
絶縁基板全面に接着されるヒートシンクとを含むことを
特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24148088A JPH0287655A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24148088A JPH0287655A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287655A true JPH0287655A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17074940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24148088A Pending JPH0287655A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287655A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047175U (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-22 | ||
| JPH0722657A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Nippon Buroaa Kk | サーモモジュール |
| EP0797253A2 (en) * | 1996-03-19 | 1997-09-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Chip carrier and semiconductor device using the same |
| KR100479913B1 (ko) * | 1997-09-10 | 2005-06-16 | 삼성테크윈 주식회사 | 피지에이패키지 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593554B2 (ja) * | 1977-04-27 | 1984-01-24 | サンリツ工業株式会社 | 電気カミソリ用外刃とその製造方法 |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24148088A patent/JPH0287655A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593554B2 (ja) * | 1977-04-27 | 1984-01-24 | サンリツ工業株式会社 | 電気カミソリ用外刃とその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047175U (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-22 | ||
| JPH0722657A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Nippon Buroaa Kk | サーモモジュール |
| EP0797253A2 (en) * | 1996-03-19 | 1997-09-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Chip carrier and semiconductor device using the same |
| EP0797253A3 (en) * | 1996-03-19 | 1999-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Chip carrier and semiconductor device using the same |
| KR100479913B1 (ko) * | 1997-09-10 | 2005-06-16 | 삼성테크윈 주식회사 | 피지에이패키지 |
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