JPH0766332A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0766332A JPH0766332A JP21069493A JP21069493A JPH0766332A JP H0766332 A JPH0766332 A JP H0766332A JP 21069493 A JP21069493 A JP 21069493A JP 21069493 A JP21069493 A JP 21069493A JP H0766332 A JPH0766332 A JP H0766332A
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- JP
- Japan
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- chip
- metallic
- semiconductor device
- protective film
- covered
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- 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
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-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—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
- H01L2224/48221—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
- H01L2224/48245—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 metallic
- H01L2224/48247—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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体チップ５と半導体装置のＩＣチップの周
囲に配されたインナーリード３と、半導体チップ５とイ
ンナーリード３とをワイヤ２によりボンディングしてい
る、樹脂封止された半導体装置において、保護膜で覆わ
れたＩＣチップ上に複数の金属性突起部（金属バンプ）
８が設けられそれぞれに金属部材（金属棒）６が載置さ
れていることを特徴とする半導体装置。また、前記金属
部材がパッケージ表面から外部へ露出している。金属部
材と金属性突起部とが非導電性の接着剤等で固定されて
いる。金属部材と金属性突起部とが、ダイパッド裏面に
も載置されていること等を特徴とする。 【効果】ＩＣチップ５上で発生した熱が保護膜上に載置
された金属バンプ８上に延びた金属棒６を伝導して外部
へ放出され、従来ＰＫＧでは達成されなかった高放熱性
を具備させることができる。
囲に配されたインナーリード３と、半導体チップ５とイ
ンナーリード３とをワイヤ２によりボンディングしてい
る、樹脂封止された半導体装置において、保護膜で覆わ
れたＩＣチップ上に複数の金属性突起部（金属バンプ）
８が設けられそれぞれに金属部材（金属棒）６が載置さ
れていることを特徴とする半導体装置。また、前記金属
部材がパッケージ表面から外部へ露出している。金属部
材と金属性突起部とが非導電性の接着剤等で固定されて
いる。金属部材と金属性突起部とが、ダイパッド裏面に
も載置されていること等を特徴とする。 【効果】ＩＣチップ５上で発生した熱が保護膜上に載置
された金属バンプ８上に延びた金属棒６を伝導して外部
へ放出され、従来ＰＫＧでは達成されなかった高放熱性
を具備させることができる。
Description
【産業上の利用分野】本発明はＩＣパッケージの構造に
関する。
関する。
【従来の技術】従来の半導体装置は図２に示すように表
面に保護膜７が載置されたＩＣチップ５がリードフレー
ムのダイパッド部４上に載置され、ＩＣチップ上からイ
ンナーリード３へ導電性細線２を用いて接続されたもの
が樹脂１で覆われている構造を取っていた。
面に保護膜７が載置されたＩＣチップ５がリードフレー
ムのダイパッド部４上に載置され、ＩＣチップ上からイ
ンナーリード３へ導電性細線２を用いて接続されたもの
が樹脂１で覆われている構造を取っていた。
【発明が解決しようとする課題】電流Ｉが固有抵抗Ｒを
持つ配線上を流れるとそこにジュール熱Ｑが発生し、Ｑ
＝ＲＩ2（Ｊ）で与えられる熱量が発生する。近年、Ｉ
Ｃチップは製造工程でのサブミクロン加工技術の進歩に
よりその集積度が増し、またその処理スピードが非常に
速いものになっている。ＩＣチップの集積度が増し且つ
処理スピードも増せばその分単位時間当たりのＩＣ単位
表面積上を通過する電流量が増加するから、上記で説明
したジュール熱Ｑ＝ＲＩ2の電流Ｉが△Ｉ増加すれば発
熱量Ｑも△Ｑ＝Ｒ△Ｉ2増加する。ＩＣチップのｐｎ接
合部で発生した熱量△Ｑが寄与する接合部温度上昇△Ｔ
により接合部温度Ｔがその定格を越えると、リーク電流
の増大、長期信頼性の低下、等を引き起こす。また、Ｉ
Ｃチップ並びに封止樹脂等の膨張に伴い、それぞれ異な
った熱膨張率を有するパッケージ内部の各要素は、半田
による基盤接合の際の熱履歴の際の冷却時に収縮し、そ
の熱膨張率の差から各要素間に間隙が発生し、外部から
水分等異物が侵入する。この状態でパッケージに熱をか
ければ内部に侵入した水分等の異物が膨張してパッケー
ジを破壊してしまう、という問題が生じる。
持つ配線上を流れるとそこにジュール熱Ｑが発生し、Ｑ
＝ＲＩ2（Ｊ）で与えられる熱量が発生する。近年、Ｉ
Ｃチップは製造工程でのサブミクロン加工技術の進歩に
よりその集積度が増し、またその処理スピードが非常に
速いものになっている。ＩＣチップの集積度が増し且つ
処理スピードも増せばその分単位時間当たりのＩＣ単位
表面積上を通過する電流量が増加するから、上記で説明
したジュール熱Ｑ＝ＲＩ2の電流Ｉが△Ｉ増加すれば発
熱量Ｑも△Ｑ＝Ｒ△Ｉ2増加する。ＩＣチップのｐｎ接
合部で発生した熱量△Ｑが寄与する接合部温度上昇△Ｔ
により接合部温度Ｔがその定格を越えると、リーク電流
の増大、長期信頼性の低下、等を引き起こす。また、Ｉ
Ｃチップ並びに封止樹脂等の膨張に伴い、それぞれ異な
った熱膨張率を有するパッケージ内部の各要素は、半田
による基盤接合の際の熱履歴の際の冷却時に収縮し、そ
の熱膨張率の差から各要素間に間隙が発生し、外部から
水分等異物が侵入する。この状態でパッケージに熱をか
ければ内部に侵入した水分等の異物が膨張してパッケー
ジを破壊してしまう、という問題が生じる。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の半導体装置は、保護膜で覆われたＩＣチップ表
面に複数の金属性突起部が設けられそれぞれに金属部材
が載置されていることを特徴とする。
本発明の半導体装置は、保護膜で覆われたＩＣチップ表
面に複数の金属性突起部が設けられそれぞれに金属部材
が載置されていることを特徴とする。
【実施例】図１は本発明の実施例を説明した要部の図で
ある。リードフレームのダイパッド４上に載置されたＩ
Ｃチップ５上の出力パッドから金属性の細線２がリード
フレームのインナーリード３に接続されその周りを非導
電性の樹脂材（モールド材）１で覆っている。チップ表
面は配線保護のための保護膜（例えばポリイミド膜）７
で覆われており、その上面に金属部材８、例えば銅材質
のもの、がメッキ或いは蒸着などで載置されており、そ
の上面には金属性棒６、例えば銅材質のもの、が載置さ
れている。熱の流れを考えれば、ＩＣチップで発生した
熱量は封止樹脂あるいはＩＣチップ上に載置された金属
部材、金属性棒に移動し、そこに停留するか外気に移動
するかするが、金属性棒の方が封止樹脂よりも熱伝導率
が良いため、金属性棒へ移動する熱量の方が多くなり、
ＩＣ自体またはＰＫＧ自体に熱を拘留させにくくなる。
そのためｐｎ接合部での接合部温度を定格以下に抑え込
む事が可能になるため、ＩＣの誤動作を防ぐ事ができ
る。又パッケージまたはパッケージ構成各要素に熱膨張
或いは冷却による収縮が起きにくくなるため、各要素間
に発生すると考えられる間隙が発生しにくくなり異物の
侵入の危険性が少なくなる。図３にこの方式で構成した
パッケージの上方向からみた平面図を示す。モールド樹
脂１で覆われたリードフレーム３で外部回路とＩＣチッ
プが接続されモールド樹脂表面には放熱用の金属性棒が
頭を覗かせている。さらに放熱効果を高めるためには図
４のようにＩＣチップ５上に保護膜７を介して載置され
た金属部材８上にある金属性棒６が封止樹脂１表面より
突き出ておりその突き出た部分に金属片９、例えば銅材
質のもの、をポリイミドテープ等で接着する。金属片は
その外気との接触面積が大きければ大きいほど放熱効果
は上がるため、なるべく大きな面積を持つ金属片が望ま
しい。また図５のように金属片９表面に凹凸を持たせれ
ば凹凸分だけの高さ方向の表面積が増加する。この放熱
用の金属棒６はチップ表面側に載置するだけでなく、図
６のようにチップ裏面側のダイパッド４の裏面にも金属
部材８を設け、そこから金属棒６をＰＫＧ外部にまで延
長させ露出させることで片側よりも大きな放熱効果が達
成される。またこのような構造をとる事でモールド時に
発生するダイパッドのパッケージ構造に対する上下方向
の絶対位置を固定させる事が出来る。
ある。リードフレームのダイパッド４上に載置されたＩ
Ｃチップ５上の出力パッドから金属性の細線２がリード
フレームのインナーリード３に接続されその周りを非導
電性の樹脂材（モールド材）１で覆っている。チップ表
面は配線保護のための保護膜（例えばポリイミド膜）７
で覆われており、その上面に金属部材８、例えば銅材質
のもの、がメッキ或いは蒸着などで載置されており、そ
の上面には金属性棒６、例えば銅材質のもの、が載置さ
れている。熱の流れを考えれば、ＩＣチップで発生した
熱量は封止樹脂あるいはＩＣチップ上に載置された金属
部材、金属性棒に移動し、そこに停留するか外気に移動
するかするが、金属性棒の方が封止樹脂よりも熱伝導率
が良いため、金属性棒へ移動する熱量の方が多くなり、
ＩＣ自体またはＰＫＧ自体に熱を拘留させにくくなる。
そのためｐｎ接合部での接合部温度を定格以下に抑え込
む事が可能になるため、ＩＣの誤動作を防ぐ事ができ
る。又パッケージまたはパッケージ構成各要素に熱膨張
或いは冷却による収縮が起きにくくなるため、各要素間
に発生すると考えられる間隙が発生しにくくなり異物の
侵入の危険性が少なくなる。図３にこの方式で構成した
パッケージの上方向からみた平面図を示す。モールド樹
脂１で覆われたリードフレーム３で外部回路とＩＣチッ
プが接続されモールド樹脂表面には放熱用の金属性棒が
頭を覗かせている。さらに放熱効果を高めるためには図
４のようにＩＣチップ５上に保護膜７を介して載置され
た金属部材８上にある金属性棒６が封止樹脂１表面より
突き出ておりその突き出た部分に金属片９、例えば銅材
質のもの、をポリイミドテープ等で接着する。金属片は
その外気との接触面積が大きければ大きいほど放熱効果
は上がるため、なるべく大きな面積を持つ金属片が望ま
しい。また図５のように金属片９表面に凹凸を持たせれ
ば凹凸分だけの高さ方向の表面積が増加する。この放熱
用の金属棒６はチップ表面側に載置するだけでなく、図
６のようにチップ裏面側のダイパッド４の裏面にも金属
部材８を設け、そこから金属棒６をＰＫＧ外部にまで延
長させ露出させることで片側よりも大きな放熱効果が達
成される。またこのような構造をとる事でモールド時に
発生するダイパッドのパッケージ構造に対する上下方向
の絶対位置を固定させる事が出来る。
【発明の効果】本発明の半導体装置を用いることによ
り、従来のパッケージ構造では達成できなかった高放熱
性をパッケージに備えさせることができるため、半導体
装置の信頼性を向上させる事ができ、またモールド時の
ダイパッドの上下方向の移動も抑える事ができる。
り、従来のパッケージ構造では達成できなかった高放熱
性をパッケージに備えさせることができるため、半導体
装置の信頼性を向上させる事ができ、またモールド時の
ダイパッドの上下方向の移動も抑える事ができる。
【図１】本発明の一実施例を説明した要部の断面図。
【図２】従来のパッケージ断面図。
【図３】本発明のパッケージを上部から見た図。
【図４】本発明のパッケージに放熱板を付随させた図。
【図５】本発明のパッケージに凹凸を持つ放熱板を付随
させた図。
させた図。
【図６】本発明のパッケージの上下に放熱用の金属性棒
を載置した図。
を載置した図。
１ 樹脂 ２ 金属細線 ３ インナーリード ４ ダイパッド ５ ＩＣチップ ６ 金属性棒 ７ 保護膜 ８ 金属性突起部 ９ 金属片
Claims (4)
- 【請求項１】 ＩＣチップとその周囲に配されたインナ
ーリードと、半導体チップとインナーリードとを結線し
ている導電性細線とを樹脂封止している半導体装置にお
いて、保護膜で覆われたＩＣチップ上に複数の金属性突
起部が設けられそれぞれに金属部材を載置していること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の金属部材がパッケージ表
面から外部へ露出している事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の金属部材と金属性突起部
とが非導電性の接着剤等で固定されている事を特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の金属部材と金属性突起部
とが、ダイパッド裏面にも載置さ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 |
|---|---|---|---|
| JP21069493A JPH0766332A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21069493A JPH0766332A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766332A true JPH0766332A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16593559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21069493A Pending JPH0766332A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766332A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386870C (zh) * | 2003-08-06 | 2008-05-07 | 罗姆股份有限公司 | 半导体装置 |
| US20120032350A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Conexant Systems, Inc. | Systems and Methods for Heat Dissipation Using Thermal Conduits |
| 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 |
| KR20190136852A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 한국전력공사 | 지중 케이블용 파형관 |
| CN112074934A (zh) * | 2018-06-14 | 2020-12-11 | 德州仪器公司 | 嵌入式封装中的应力缓冲层 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP21069493A patent/JPH0766332A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386870C (zh) * | 2003-08-06 | 2008-05-07 | 罗姆股份有限公司 | 半导体装置 |
| 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 |
| US20120032350A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Conexant Systems, Inc. | Systems and Methods for Heat Dissipation Using Thermal Conduits |
| WO2012019173A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Conexant Systems, Inc. | Systems and methods for heat dissipation using thermal conduits |
| KR20190136852A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 한국전력공사 | 지중 케이블용 파형관 |
| CN112074934A (zh) * | 2018-06-14 | 2020-12-11 | 德州仪器公司 | 嵌入式封装中的应力缓冲层 |
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