JPH0314261A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、ＩＣチップを搭載し、［も・１脂封止された
［Ｃパソリーシにより＋１４成された１′　導体装置に
関し、 耐湿性と放熱性とを合わせ持ったＩＣのパンケージを提
供することを目的とし、 ピン８を設けた基板１と、 該基板ｌの面上であって、該リートピン８を設けた面上
ル：１、反対の面上に設ｉ）たチップ２と、該チップ２
の表面に設りた保護Ｉり３と、該基板Ｉの該チップ２側
の面トてあって、該チップ２の周りに設りられた壁１１
と、 第１の面か該保護膜３と接し、第２の面が該壁１１と接
しているように設りられた第１の金属ギ中ノブ４と、 該第１の金属−１−トップ４に接し、該４％ｌ）反１を
包めこむ第２の金属キャップ５とを有し、該金属＝１−
千ップ４と壁１１との間を樹脂４：・１止した第１の樹
脂封止領域と、該Ｗ１反２と該ダム４１との間を樹脂封
止した第２の樹脂目止領域とをイするように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＩＣチップを搭載し、樹脂封止されたＩＣパ
ッケージにより構成された半導体装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のプラスチックピングリフｌアレイ　（
ＰＣＡ）型パッケージの構成を示す断面図である。

図のように、ピン２５か下向きに形成されたカラスエポ
キシ基板２１上に、チップ２２を搭載して樹脂２４によ
って封止し、金属キャップ２３を被せたものである。Ｉ
ＭＩ　Ｉｌｒ　２　／ｌ　Ｌ；ｌ、予めチップ２２０）
周りに形成されたダｉ−２Ｅｉの内側に流し込んで固め
て形成する。

ところが、第２図のような＋７４成のパンケージでは、
図示したように金属キャップ２３と基板２１との隙間へ
から外界の水分が浸入し、樹脂２４を伝って千ノブ２２
に到達し７、Ｉｃの篩１湿性を、７ｔｊ化させてしまう
。これは、樹脂用＋１−領域か金属キャップ２３内たＬ
Ｊで、チップ２２と外界との距離か短いため、比較的容
易に千ノブ２２まで水分が到達してし月；うたぬである
。

また、チップ２２と金１１１；キャップ２３との間にあ
るのは樹脂２４なので、チップ２２で発生した熱が金属
−１−中ノブ２３まで伝導しにくく、放熱性が悪かった
。

そごで、耐湿性を向干させたパンケージとして、第Ｎ３
図に示されるようなパッケージがある。

これ心：１、第２図′ζホしたパッケージの周りを、さ
らにもう−１ｌｒＣ４ろ・ｊ脂２７て覆って、金属−１
−ヤング２８を被−１たものである。樹脂をニー屯にす
ることにより、樹脂封止領域が広くなって、水分の浸入
経路が第２図に示したパンケージに比べて長くなり、ま
た２重に封止され′ζいるので、耐湿性が向上する。

また、放熱性を向トさせたパッケージとしで、第４図に
示されるようなパッケージがある。

これは、ピン２５か形成されている側の基板２１の下側
に千ツブ２２を形成し、基板２１に埋めこまれた金属キ
ャップ２９を介して放熱フィン３０に熱を逃がすもので
ある。

このように、チップ２２を基板２１の下側に形成するの
ば、ヂンブ２２の表面に直接金属ギャップ２９が接触す
ると、チップ２２が金属ギャップ２９から直接機械的シ
ョック等を受け、チップ２２の表面に形成された素子が
破損してしまうからである。

（発明が解決しようとする課題〕 ところか、第３図のような構成では、２重の樹脂の中に
チップ２２か埋込まれた形になるので、第２し１に示し
たバノノノーシに比べ、放熱性が悪くス（っでしまう問
題かあ、、た。

また、第４図の、Ｊ、うな１１１４成では、チップ２１
がピン２５と同し基板２１の下側に形成されているため
、ピン２５か邪＋ｒｔになって、樹脂」′・１止領域を
第３図で示したパ、ノノ−−ジのように広く形成するこ
とか−（さｌ（かった。（ｊｆｇ　、っ′（、耐湿性に
おいて第２図で示した４’ｆ７ｉ成のパッケージとほと
んど変わらないものとなってし、まう問題かあ、った。

この３１、うに、第３し１のような構成のパンゲージに
して、耐湿性を向−にさ・ｌようとすると放熱性が悪く
なり、第４図のような構成のパッケージにし−（、放熱
性を向−にさ−ｌようとすると耐湿性が悪くなるといっ
た、お互い相いれない問題があった。

従って本発明は、耐湿性と放熱性とを合わせ持ったＩＣ
のパッケージを提供することを目的とする。

〔詞！題を解決するための手段］ （ｊ 上記「１的を達成するために本発明シ；１、ピン８を設
ｉｔ　；７．：、！吉１反１と、該基板１の面上であっ
て、該リートピン８を設りた面とは反対の面−ｌ−に設
りたチップ２と、該チップ２の表面に設ＬＪた保護１１
り３と、該基板１の該チップ２側の面上であって、該千
ノブ２の周りに設けられた壁１１と、 第１の面が該保護膜３と接し、第２の面か該壁１１と接
しているように設りられた第１の金属−１−ヤソブ４と
、 該第１の金属キャップ４に接し、該基板１を包みこむ第
２の金属キャップ５とを有し、該金属キャップ４と壁１
１との間を樹脂封止した第１の樹脂封止領域と、該基板
２と該ダム１■との間を樹脂封止した第２の樹脂：ｌ）
Ｊ正領域とを有ずろように半導体装置のパッケージを構
成する。

〔作用〕

本発明では第１図に示すように、放熱フィン９に接続さ
れた金属キャップ５を保護膜３を介して基板１０）−１
−側のチップ２と接ずろようにし”（いるので、放熱性
を向にさ一口ることができる。金属キャップ５υ、ｌ、
保；（（膜３を介してチップ２と接しているので、千ノ
ブ２の表面の素子に加わる（；（械的ソＥｌンクＩ３１
和らげられ、素子が破損することはない また、’ｆ−ツブ２が、ピン８か形成されたのとは反対
側の千ツブ２の−１−側に形成されているので、第３図
に示した＋１へ成のパッケージと同様に、樹脂↑、ｊ市
領域を広くとることができ、耐湿性を向」二さ−Ｕるこ
とかできろ。

従って、第１図のような構成のＩＣパ、ケージは、放熱
性と耐湿性とが両方とも優れている。

（実施例〕 第１図（ａ）、（ｂ）に、本発明の一実施例のＩＣパッ
ケージの断面図を示す。（ａ）は、ＩＣパッケージの断
面図を示し、（）））は、ＩＣパッケージの」二面図を
示す。

同に示したように本発明では、カラスエポキシ基板１の
下側にピン８を設ＤＪ、その反対側の基板１の」−例に
チップ２を搭載する。千ツブ２の表面には、厚さ５μｍ
のポリイミドの保護膜３か形成され、ごの保護膜３に接
して企１ｉ１キートンプ４がチップ２」二に設けられて
いる。

金属キャップ４の下面は、ワイヤ１０かチップ２に接続
された領域以外で、なるべく広い■１１積てチップ２と
接するようする。また、その−１−面は、チップ２の周
囲を囲むように基板１に接着されたガラスエポキシ製の
ダム１１に接するようにずろ。

そして、ダム１１と金属キャップ４との間に形成された
樹脂６て、第１の樹脂封止１ｉＪ（域を形成する。

ダム１１が金属キャップ４を支える形になるので、チッ
プ２の表面に過大な応力が加わることかなく、水分の浸
入も防くことができる。なお、ダム１１の形状は、千ツ
ブ２の周囲を囲む環状の他に、支柱状にしてもよい。

さらに、この第１の樹脂封止領域の外側で、金属キャッ
プ４に接する金属キャップ５．ダＪ、１１及び基板１の
間に樹脂７を形成し、第２の樹脂］：・１１Ｆ領域を形
成ずろ。

ごのように、２重の楯・１脂月十領域によって、外Ｗか
らの水分の浸入を防いでいる。

また、金属キャップ５の七には放熱フィンが設ＧＪられ
、チップ２で発生した熱を２つの金属キャップを介して
伝導さ１！放熱し７ていイ）。チップ２と金属キャップ
４との間に＆Ｊ：、　ＩＩｓ！厚５１ｔｍのポリイミド
のイ呆護１１％％　３かあるか、月當Ｑこン）すいもの
なので熱伝導にはほとんど影口し７ない。しかし、金属
キャップ４からの機械的ショックを和らげるのにば１−
分な厚さである。な、幻、圓示しなかったが、放熱フィ
ンにＧ、１送風手段等により風を送り、効率良く放熱フ
ィンの熱を逃がし２やる。

次に以」二のようなパッケージを形成する方法を説明す
る。

まず、ピン８を下側に形成した基板１の上側の面に、保
護膜３を形成したチップ２をダイ心］りする。そして、
このチップ２を囲むように、チップ２の周囲の基板２十
に、ガラスエ、１沁１−シによリタムとよばれる壁を形
成する。ダム］］とチンプ２との間は樹脂６で充１眞さ
れるのだが、樹脂６は、予めこの空間にはまる形に仮硬
化させたものを埋込む。

次に、樹脂６で挟まれるテンプ２上に金属キャップ４を
載置し、加熱して樹脂を本硬化させろ。

加熱により樹脂は、まんべんなく隙間に広がり、ダム１
１と金属キャップ４とチップ２と基板１とで形成されろ
空間を封止し、第１の樹脂１．・１止領域が形成される
。

この後、同様にして金属キャップ５とダム１１と基板１
とで形成される領域に、仮硬化させた樹脂７を充填した
後、金属キャップ５をかふ・Ｕて加熱して樹脂７．を硬
化させ、第２の樹脂封止領域を形成する。なお、放熱フ
ィンは、金属キャップ５に予め付しｊておく。

以上のように形成したパッケージは、樹脂封止領域が２
重になっているため、外界から水分が浸入しにくく、か
つチップが２つの金属キャップを介して放熱フィンに接
しているので放熱性が良い。

〔効果〕

以上説明した。１、うに本発明によれば、樹脂封止領域
を２重に形成しているので、耐湿性に優れ、かつチップ
で発生した熱を金属ギャップを介して逃がしてやるので
、放熱性がよく、耐湿性と放熱性の両方で優れた効果を
奏する。

従って、本発明は耐湿性と放熱性に優れたＩＣを提供す
ることができ、ＩＣの信頼性を向上させるのに寄与する
とごろが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例のパンケー
ジの断面図及び」−面ばてあり、第２図〜第４図は、従
来のパッケージの断面図である。 １・・・基板　　　　　２・・・チップ３・・・保護膜
　　　　４・・・金属キャップ５・・金属キャップ　６
・・・樹脂 ７・・・樹脂　　　　　８・・ピン ９・・・放熱フィン　　１０・・・ワイヤ１ ２ １１・・・ダム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ピン（８）を設けた基板（１）と、 該基板（１）の面上であって、該リードピン（８）を設
   けた面とは反対の面上に設けたチップ（２）と、 該チップ（２）の表面に設けた保護膜（３）と、該基板
   （１）の該チップ（２）側の面上であって、該チップ（
   ２）の周りに設けられた壁（１１）と、 第１の面が該保護膜（３）と接し、第２の面が該壁（１
   １）と接しているように設けられた第１の金属キャップ
   （４）と、 該第１の金属キャップ（４）に接し、該基板（１）を包
   みこむ第２の金属キャップ（５）とを有し、 該金属キャップ（４）と壁（１１）との間を樹脂封止し
   た第１の樹脂封止領域と、該基板（２）と該ダム（１１
   ）との間を樹脂封止した第２の樹脂封止領域とを有する
   ことを特徴とする半導体装置。