JPH021960A - 半導体装置および電子回路装置 - Google Patents
半導体装置および電子回路装置Info
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- JPH021960A JPH021960A JP14222788A JP14222788A JPH021960A JP H021960 A JPH021960 A JP H021960A JP 14222788 A JP14222788 A JP 14222788A JP 14222788 A JP14222788 A JP 14222788A JP H021960 A JPH021960 A JP H021960A
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- JP
- Japan
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- tube
- semiconductor device
- tube body
- electronic circuit
- circuit board
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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、発熱素子を冷却する機能を備えた半導体装置
および電子回路装置に関する。
および電子回路装置に関する。
一般に、樹脂封止型の半導体装置は、モールド樹脂によ
って封止された半導体素子と、この半導体素子に接続さ
れた外部接続用のリードとを備えたものが知られている
。
って封止された半導体素子と、この半導体素子に接続さ
れた外部接続用のリードとを備えたものが知られている
。
そして、このような半導体装置は回路基板上に多数実装
され、例えば電子計算機等の電子回路装置として広く使
用されている。
され、例えば電子計算機等の電子回路装置として広く使
用されている。
近年、この種の半導体装置においては、動作上の信頼性
を高めることから発熱素子を冷却する必要が生じてきて
おり、従来より第8図(alおよび(b)に示すような
ものが採用されている。これを同図および第9図(al
、 fblに基づいて説明すると、同図において、符号
1で示すものは半導体素子(図示せず)を封止するモー
ルド樹脂、2はこのモールド樹脂l内の半導体素子(図
示せず)に接続された外部接続用のリード、3は前記モ
ールド樹脂lの上面に接着剤4を介して接着され前記半
導体素子(図示せず)からの発熱を外部に放散するアル
ミニラム製の放熱フィンである。なお、この放熱フィン
3は、厚さl amをもつ10個のフィン3aからなり
、全体の外形寸法が長さ23.5mm、幅7.5 ms
高さ5龍の寸法に設定されている。
を高めることから発熱素子を冷却する必要が生じてきて
おり、従来より第8図(alおよび(b)に示すような
ものが採用されている。これを同図および第9図(al
、 fblに基づいて説明すると、同図において、符号
1で示すものは半導体素子(図示せず)を封止するモー
ルド樹脂、2はこのモールド樹脂l内の半導体素子(図
示せず)に接続された外部接続用のリード、3は前記モ
ールド樹脂lの上面に接着剤4を介して接着され前記半
導体素子(図示せず)からの発熱を外部に放散するアル
ミニラム製の放熱フィンである。なお、この放熱フィン
3は、厚さl amをもつ10個のフィン3aからなり
、全体の外形寸法が長さ23.5mm、幅7.5 ms
高さ5龍の寸法に設定されている。
ところで、この種半導体装置の放熱フィンにおいては、
放熱効果を高めるためにできるだけフィン表面積を広く
設定する必要がある。
放熱効果を高めるためにできるだけフィン表面積を広く
設定する必要がある。
因に、第9図(alおよび(blに示す放熱フィンの表
面積は約865 am”となり、フィン効率は95〜9
8%である。
面積は約865 am”となり、フィン効率は95〜9
8%である。
一方、電子回路装置においては、ケース(図示せず)内
に収納される放熱ファン(図示せず)によって半導体装
置(図示せず)を冷却することが行われている。
に収納される放熱ファン(図示せず)によって半導体装
置(図示せず)を冷却することが行われている。
ところが、従来の半導体装置においては、放熱フィン3
が押し出し成形法によって形成されており、このため放
熱フィン3の製作にあたりフィン3aの厚さやフィン間
の寸法が制約を受け、半導体装置の集積度に応じて放熱
フィン3の表面積を広く設定することができなかった。
が押し出し成形法によって形成されており、このため放
熱フィン3の製作にあたりフィン3aの厚さやフィン間
の寸法が制約を受け、半導体装置の集積度に応じて放熱
フィン3の表面積を広く設定することができなかった。
この結果、冷却能力を十分に保証することができず、近
年における半導体素子の高集積度化に応じることができ
ないという問題があった。
年における半導体素子の高集積度化に応じることができ
ないという問題があった。
また、電子回路装置においては、所定の冷却能力を維持
するために多数の放熱ファン(図示せず)を必要とする
ことから、装置全体が大型化し、近年における半導体装
置の高密度実装化に応しることができないという不都合
があった。
するために多数の放熱ファン(図示せず)を必要とする
ことから、装置全体が大型化し、近年における半導体装
置の高密度実装化に応しることができないという不都合
があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、冷却
能力を十分に保証することができ、もって近年における
半導体素子の高集積度化に応じることができる半導体装
置を提供するものである。
能力を十分に保証することができ、もって近年における
半導体素子の高集積度化に応じることができる半導体装
置を提供するものである。
また、この発明の別の発明は、装置全体の小型化を図る
ことができ、もって近年における半導体装置の高密度実
装化に応じることができる電子回路装置を提供するもの
である。
ことができ、もって近年における半導体装置の高密度実
装化に応じることができる電子回路装置を提供するもの
である。
本発明に係る半導体装置は、半導体素子を封止するモー
ルド樹脂内に冷却媒体が通過する管体を埋設し、この管
体の両端部に延設された外部露呈端部をリード曲げ方向
に折曲形成したものである。
ルド樹脂内に冷却媒体が通過する管体を埋設し、この管
体の両端部に延設された外部露呈端部をリード曲げ方向
に折曲形成したものである。
また、本発明の別の発明に係る電子回路装置は、冷却媒
体が通過する管体の各外部露呈端部を回路基板に挿通さ
せ、この挿通端部に前記管体と共に冷却媒体の循環回路
を形成する管体を接続したものである。
体が通過する管体の各外部露呈端部を回路基板に挿通さ
せ、この挿通端部に前記管体と共に冷却媒体の循環回路
を形成する管体を接続したものである。
本発明においては、管体に冷却媒体を供給することによ
り半導体素子を直接冷却することができる。
り半導体素子を直接冷却することができる。
また、本発明の別の発明においては、循環回路に冷却媒
体を循環させることにより半導体装置を直接冷却するこ
とができる。
体を循環させることにより半導体装置を直接冷却するこ
とができる。
以下、本発明の構成等を図に示す実施例によって詳細に
説明する。
説明する。
第1図は本発明に係る半導体装置を示す斜視図、第2図
18)および(blは同じく本発明における半導体装置
の正面図と側面図、第3図は管体の一実施例を示す斜視
図で、同図以下において第8図(a)、 (blおよび
第9図tag、 (blと同一の部材については同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。同図において、符
号11および12は冷却媒体としての冷却水が通過する
2つの管体で、前記モールド樹脂l内に各々が互いに並
列するように埋設されている。
18)および(blは同じく本発明における半導体装置
の正面図と側面図、第3図は管体の一実施例を示す斜視
図で、同図以下において第8図(a)、 (blおよび
第9図tag、 (blと同一の部材については同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。同図において、符
号11および12は冷却媒体としての冷却水が通過する
2つの管体で、前記モールド樹脂l内に各々が互いに並
列するように埋設されている。
この管体11,12の両端部に延設された外部露呈端部
は、前記リード2の曲げ方向に折曲形成されている。そ
して、これら両管体11,12の樹脂埋設部は軸線方向
に延在する直管によって構成されており、各外周面には
軸線方向に所定の間隔をもって3つのフランジ13.1
4が設けられている。これによって、前記管体11.1
2の前記モールド樹脂1からの抜けを防止し、かつ放熱
性を高めるように構成されている。
は、前記リード2の曲げ方向に折曲形成されている。そ
して、これら両管体11,12の樹脂埋設部は軸線方向
に延在する直管によって構成されており、各外周面には
軸線方向に所定の間隔をもって3つのフランジ13.1
4が設けられている。これによって、前記管体11.1
2の前記モールド樹脂1からの抜けを防止し、かつ放熱
性を高めるように構成されている。
このように構成された半導体装置においては、管体11
,12に冷却水を供給することにより半導体素子(図示
せず)が直接冷却されることになり、冷却能力を十分に
保証することができる。
,12に冷却水を供給することにより半導体素子(図示
せず)が直接冷却されることになり、冷却能力を十分に
保証することができる。
また、本発明においては、管体11,12によって例え
ば回路基板(図示せず)上に半導体装置を保持すること
ができる。
ば回路基板(図示せず)上に半導体装置を保持すること
ができる。
なお、本実施例においては、管体11,12の樹脂埋設
部が直管である場合を示したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、第4図に示すように管体15の全体
が波形状の曲管であっても実施例と同様の効果を奏する
。
部が直管である場合を示したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、第4図に示すように管体15の全体
が波形状の曲管であっても実施例と同様の効果を奏する
。
また、本実施例においては、管体11,12の外周面に
フランジ13.14からなる凸部を設けた例を示したが
、本発明は管体1112に凹凸部(図示せず)を設けて
も、管体11.12のモールド樹脂lからの抜けを防止
することができる。
フランジ13.14からなる凸部を設けた例を示したが
、本発明は管体1112に凹凸部(図示せず)を設けて
も、管体11.12のモールド樹脂lからの抜けを防止
することができる。
さらに、本発明におけるフランジ13.14の個数は前
述した実施例に限定されず、第5図に示すように管体1
6のフランジ17が4個以上であってもよく、その個数
は適宜変更することが自由である。
述した実施例に限定されず、第5図に示すように管体1
6のフランジ17が4個以上であってもよく、その個数
は適宜変更することが自由である。
さらにまた、本発明における管体11.12の個数も前
述した実施例に限定されるものでないことは勿論である
。
述した実施例に限定されるものでないことは勿論である
。
この他、本実施例においては、冷却媒体とじて冷却水を
使用する例を示したが、本発明は例えば冷却空気からな
る冷却媒体を使用しても何等差し支えない。
使用する例を示したが、本発明は例えば冷却空気からな
る冷却媒体を使用しても何等差し支えない。
因に、本発明における樹脂モールド型の半導体装置を製
造するには、リードフレーム上に半導体素子を接合し、
次に半導体素子の電極とリードフレームのインナーリー
ドを例えば銅等のワイヤによって接続した後、例えばエ
ポキシ樹脂等のモールド樹脂1によって半導体素子およ
び管体11,12を金型内で封止してから外部接続用の
り−ド2を折り曲げることにより行う。この場合、管体
11゜12の両外部露呈端部はモールド成形前後の何れ
の工程で折り曲げ形成してもよく、また管体11.12
の成形時に同時形成することもできる。さらに、管体1
1,12はモールド樹脂lの熱膨張係数と略等しい熱膨
張係数をもつ材料(例えば樹脂系パイプ)によって形成
されていることが望ましい。すなわち、モールド樹脂封
止時には、管体11.12が通常180℃に加熱された
後自然冷却されることから、両部材(管体11,12と
モールド樹脂1)の熱膨張係数が大きく異なると熱歪に
よって両部材が破損してしまうからである。
造するには、リードフレーム上に半導体素子を接合し、
次に半導体素子の電極とリードフレームのインナーリー
ドを例えば銅等のワイヤによって接続した後、例えばエ
ポキシ樹脂等のモールド樹脂1によって半導体素子およ
び管体11,12を金型内で封止してから外部接続用の
り−ド2を折り曲げることにより行う。この場合、管体
11゜12の両外部露呈端部はモールド成形前後の何れ
の工程で折り曲げ形成してもよく、また管体11.12
の成形時に同時形成することもできる。さらに、管体1
1,12はモールド樹脂lの熱膨張係数と略等しい熱膨
張係数をもつ材料(例えば樹脂系パイプ)によって形成
されていることが望ましい。すなわち、モールド樹脂封
止時には、管体11.12が通常180℃に加熱された
後自然冷却されることから、両部材(管体11,12と
モールド樹脂1)の熱膨張係数が大きく異なると熱歪に
よって両部材が破損してしまうからである。
次に、本発明の別の発明に係る電子回路装置について説
明する。
明する。
第6図(al、 fb)および(C)は電子回路装置を
示す平面図、側面図、下面図である。同図において、符
号21で示すものはガラスエポキシ系樹脂からなる回路
基板で、表面上には多数組の半導体装置A。
示す平面図、側面図、下面図である。同図において、符
号21で示すものはガラスエポキシ系樹脂からなる回路
基板で、表面上には多数組の半導体装置A。
抵抗器(図示せず)およびコンデンサ等の電子部品が実
装されている。この回路基板21には前記管体11.1
2が挿通されており、この挿通端部には前記管体11.
12と共に冷却水の循環回路を形成する管体Bが接続さ
れている。この管体Bは、前記半導体装置Aのうち各々
が互いに隣り合う2つの半導体装置A+、Azの管体1
1の一側外部露呈端部11aを接続する配管22と、こ
の配管22の側方に配設され前記半導体装置A、^2の
管体12の一側外部露呈端部12aを接続する配管23
と、前記半導体装置A2の管体11.12の他側外部露
呈端部11b、 12bを接続する配管24と、前記半
導体装置A、の管体11.12の他側外部露呈端部11
b、12bに各々接続する排出配管25.供給配管26
とによって構成されている。
装されている。この回路基板21には前記管体11.1
2が挿通されており、この挿通端部には前記管体11.
12と共に冷却水の循環回路を形成する管体Bが接続さ
れている。この管体Bは、前記半導体装置Aのうち各々
が互いに隣り合う2つの半導体装置A+、Azの管体1
1の一側外部露呈端部11aを接続する配管22と、こ
の配管22の側方に配設され前記半導体装置A、^2の
管体12の一側外部露呈端部12aを接続する配管23
と、前記半導体装置A2の管体11.12の他側外部露
呈端部11b、 12bを接続する配管24と、前記半
導体装置A、の管体11.12の他側外部露呈端部11
b、12bに各々接続する排出配管25.供給配管26
とによって構成されている。
このように構成された電子回路装置においては、管体1
1,12と配管22〜24と排出配管25.供給配管2
6からなる循環回路に冷却水を循環させることにより半
導体装置Aを直接冷却することができる。
1,12と配管22〜24と排出配管25.供給配管2
6からなる循環回路に冷却水を循環させることにより半
導体装置Aを直接冷却することができる。
したがって、本発明の別の発明においては、所定の冷却
能力を維持するために従来必要とした放熱ファン(図示
せず)が不要になるから、装置全体の小型化を図ること
ができる。
能力を維持するために従来必要とした放熱ファン(図示
せず)が不要になるから、装置全体の小型化を図ること
ができる。
因に、前記した構成による電子回路装置を製造するには
、回路基板21に半導体装置A等の電子部品を実装する
と共に管体IL 12を挿通させ、次に配管22によっ
て半導体装置AI+A2の管体11の一端部11aを接
続すると共に、配管23によって半導体装置A、、 A
mの管体12の一側外部露呈端部12aを接続した後、
配管24によって半導体装置A2の管体11゜12の他
側外部露呈端部11b、12bを接続してから供給配管
25および排出配管26によって半導体装置A1の管体
11.12の他側外部露呈端部11b、 12bに各々
接続することにより行う。
、回路基板21に半導体装置A等の電子部品を実装する
と共に管体IL 12を挿通させ、次に配管22によっ
て半導体装置AI+A2の管体11の一端部11aを接
続すると共に、配管23によって半導体装置A、、 A
mの管体12の一側外部露呈端部12aを接続した後、
配管24によって半導体装置A2の管体11゜12の他
側外部露呈端部11b、12bを接続してから供給配管
25および排出配管26によって半導体装置A1の管体
11.12の他側外部露呈端部11b、 12bに各々
接続することにより行う。
なお、本実施例においては、1枚の回路基板21からな
るものに適用する場合を示したが、本発明の別の発明は
第7図に示すようにケー人31内に収納された多数の回
路基板21を積層してなる電子回路装置にも実施例と同
様に通用可能である。
るものに適用する場合を示したが、本発明の別の発明は
第7図に示すようにケー人31内に収納された多数の回
路基板21を積層してなる電子回路装置にも実施例と同
様に通用可能である。
以上説明したように本発明によれば、半導体素子を封止
するモールド樹脂内に冷却媒体が通過する管体を埋設し
たので、管体に冷却媒体を供給することにより半導体素
子を直接冷却することができる。したがって、冷却能力
を十分に保証することができるから、近年における半導
体素子の高集積度化に応じることができる。また、管体
の両端部に延設された外部露呈端部をリード曲げ方向に
折曲形成したので、管体によって例えば回路基板等に半
導体装置を保持することができ、その保持能力を十分に
保証することができる。
するモールド樹脂内に冷却媒体が通過する管体を埋設し
たので、管体に冷却媒体を供給することにより半導体素
子を直接冷却することができる。したがって、冷却能力
を十分に保証することができるから、近年における半導
体素子の高集積度化に応じることができる。また、管体
の両端部に延設された外部露呈端部をリード曲げ方向に
折曲形成したので、管体によって例えば回路基板等に半
導体装置を保持することができ、その保持能力を十分に
保証することができる。
一方、この発明の別の発明は、冷却媒体が通過する管体
の外部露呈端部を回路基板に挿通させ、この神道端部に
前記管体と共に冷却媒体の循環回路を形成する管体を接
続したので、循環回路に冷却媒体を循環させることによ
り半導体装置を直接冷却することができる。したがって
、所定の冷却能力を維持するために従来必要とした放熱
ファンが不要になるから、装置全体の小型化を図ること
ができ、近年における半導体装置の高密度実装化に応じ
ることができる。
の外部露呈端部を回路基板に挿通させ、この神道端部に
前記管体と共に冷却媒体の循環回路を形成する管体を接
続したので、循環回路に冷却媒体を循環させることによ
り半導体装置を直接冷却することができる。したがって
、所定の冷却能力を維持するために従来必要とした放熱
ファンが不要になるから、装置全体の小型化を図ること
ができ、近年における半導体装置の高密度実装化に応じ
ることができる。
第1図は本発明に係る半導体装置を示す斜視図、第2図
(alおよび(b)は同じく本発明における半導体装置
の正面図と側面図、第3図は管体の一実施例を示す斜視
図、第4図および第5図は他の実施例における管体を示
す斜視図、第6図+al、 (b)および(C1は本発
明の別の発明に係る電子回路装置を示す平面図、側面図
、下面図、第7図はその使用例を示す斜視図、第8図(
alおよび(b)は従来の半導体装置を示す正面図と側
面図、第9図(alおよび(b)はその放熱板を示す正
面図と側面図である。 1・・・・モールド樹脂、2・・・・リード、11.1
2 ・・・・管体、21・・・・回路基板、22〜2
4・・・・配管、25・・・・排出配管、26・・・・
供給配管、A・・・・半導体装置、B・・・・管体。 代 理 人 大岩増雄 囚 (自発) 26発明の名称 半導体装置および電子回路装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号。 名 称 (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 46代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号三
菱電機株式会社内 氏名 (7375)弁理士大岩増雄 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書7頁17行〜19行の「本発明における管体毛 比12の個数〆・・・勿論である。」を[本発明におけ
る管体11.12の個数およびリード2とモールド樹脂
1に対する位置関係も前述した実施例に限定されるもの
でないことは勿論である。すなわち、管体11.12の
個数は例えば3個、4個、・・・とじてもよく、モール
ド樹脂1内の管体11.12をリード2の下方に位置付
けるもの、あるいはこの管体11.12をモールド樹脂
1の幅方向に延在させて位置付けるものであってもよい
のである。」と補正する。 以 上
(alおよび(b)は同じく本発明における半導体装置
の正面図と側面図、第3図は管体の一実施例を示す斜視
図、第4図および第5図は他の実施例における管体を示
す斜視図、第6図+al、 (b)および(C1は本発
明の別の発明に係る電子回路装置を示す平面図、側面図
、下面図、第7図はその使用例を示す斜視図、第8図(
alおよび(b)は従来の半導体装置を示す正面図と側
面図、第9図(alおよび(b)はその放熱板を示す正
面図と側面図である。 1・・・・モールド樹脂、2・・・・リード、11.1
2 ・・・・管体、21・・・・回路基板、22〜2
4・・・・配管、25・・・・排出配管、26・・・・
供給配管、A・・・・半導体装置、B・・・・管体。 代 理 人 大岩増雄 囚 (自発) 26発明の名称 半導体装置および電子回路装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号。 名 称 (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 46代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号三
菱電機株式会社内 氏名 (7375)弁理士大岩増雄 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書7頁17行〜19行の「本発明における管体毛 比12の個数〆・・・勿論である。」を[本発明におけ
る管体11.12の個数およびリード2とモールド樹脂
1に対する位置関係も前述した実施例に限定されるもの
でないことは勿論である。すなわち、管体11.12の
個数は例えば3個、4個、・・・とじてもよく、モール
ド樹脂1内の管体11.12をリード2の下方に位置付
けるもの、あるいはこの管体11.12をモールド樹脂
1の幅方向に延在させて位置付けるものであってもよい
のである。」と補正する。 以 上
Claims (2)
- (1)モールド樹脂によって封止された半導体素子と、
この半導体素子に接続された外部接続用のリードとを備
えた半導体装置において、前記モールド樹脂内に冷却媒
体が通過する管体を埋設し、この管体の両端部に延設さ
れた外部露呈端部をリード曲げ方向に折曲形成したこと
を特徴とする半導体装置。 - (2)請求項1記載の半導体装置を回路基板上に実装し
てなる電子回路装置において、前記管体の各外部露呈端
部を前記回路基板に挿通させ、この挿通端部に前記管体
と共に冷却媒体の循環回路を形成する管体を接続したこ
とを特徴とする電子回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14222788A JPH021960A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 半導体装置および電子回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14222788A JPH021960A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 半導体装置および電子回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021960A true JPH021960A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15310372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14222788A Pending JPH021960A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 半導体装置および電子回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768711A3 (en) * | 1995-10-13 | 1998-07-08 | AT&T Corp. | Microelectronic package with device cooling |
| WO2013140503A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、半導体システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151861A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Hitachi Ltd | 半導体素子パツケ−ジ |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP14222788A patent/JPH021960A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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