JPH04254360A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04254360A JPH04254360A JP3015266A JP1526691A JPH04254360A JP H04254360 A JPH04254360 A JP H04254360A JP 3015266 A JP3015266 A JP 3015266A JP 1526691 A JP1526691 A JP 1526691A JP H04254360 A JPH04254360 A JP H04254360A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bottom plate
- metal bottom
- semiconductor device
- cooling
- package base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関する。詳
しくは、内蔵した大消費電力の半導体素子を効率良く冷
却できるようにした半導体装置に関する。
しくは、内蔵した大消費電力の半導体素子を効率良く冷
却できるようにした半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に現在使われている空冷用フィンが
取り付けられた半導体装置を示す。これはセラミックの
パッケージ基体１の中央に上下に貫通した穴２が形成さ
れ、その一方を塞ぐようにしてＣｕ −Ｗ、又はＣｕ
−Ｍｏ−Ｃｕ 複合材等の金属板３とＭｏ 等の金属ブ
ロック４とからなる金属製底板５がパッケージ基体１に
接合されている。そして該金属製底板５の一方の面には
半導体素子６が搭載され、ワイヤボンディング後、キャ
ップ７で封止されている。また金属製底板５の他方の面
にはＡｌ 製の冷却フィン８が樹脂接着剤９で接着固定
されている。
取り付けられた半導体装置を示す。これはセラミックの
パッケージ基体１の中央に上下に貫通した穴２が形成さ
れ、その一方を塞ぐようにしてＣｕ −Ｗ、又はＣｕ
−Ｍｏ−Ｃｕ 複合材等の金属板３とＭｏ 等の金属ブ
ロック４とからなる金属製底板５がパッケージ基体１に
接合されている。そして該金属製底板５の一方の面には
半導体素子６が搭載され、ワイヤボンディング後、キャ
ップ７で封止されている。また金属製底板５の他方の面
にはＡｌ 製の冷却フィン８が樹脂接着剤９で接着固定
されている。
【０００３】またパーソナル機器などの場合は、空冷用
ファンの騒音発生等の理由で強制空冷がむずかしい場合
が多い。そこでフィンを使わずパッケージを直接筐体又
は装置内部構造体に取り付け、これらを冷却媒体にして
使用できるように図６に示すようにパッケージ上部にね
じ１０が取り付けられたものがある。
ファンの騒音発生等の理由で強制空冷がむずかしい場合
が多い。そこでフィンを使わずパッケージを直接筐体又
は装置内部構造体に取り付け、これらを冷却媒体にして
使用できるように図６に示すようにパッケージ上部にね
じ１０が取り付けられたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
において、図５に示したものは、Ｃｕ −Ｍｏ −Ｃｕ
複合材又はＣｕ −Ｗ材等を用いた金属製底板５と、
放熱用構造体であるＡｌ フィン８との熱膨張率に差が
あるため、温度変化により金属製底板５に応力が発生し
、変形を生ずる。このため半導体素子６にクラックを発
生させることがある。
において、図５に示したものは、Ｃｕ −Ｍｏ −Ｃｕ
複合材又はＣｕ −Ｗ材等を用いた金属製底板５と、
放熱用構造体であるＡｌ フィン８との熱膨張率に差が
あるため、温度変化により金属製底板５に応力が発生し
、変形を生ずる。このため半導体素子６にクラックを発
生させることがある。
【０００５】また図６に示した半導体装置では、筐体等
に取り付ける場合は良いが、別の放熱構造体、例えばヒ
ートパイプや熱電素子（ペルチェ素子）などにより放熱
を行なわせようとする場合には、パッケージ中央部に取
り付けられたねじ１０を挿入する穴をヒートパイプや熱
電素子に設ける必要があるが、ヒートパイプや熱電素子
に穴を設けることは困難である。またこのねじ１０の部
分が熱伝導面積の減少につながり、効率的な放熱の妨げ
となる。
に取り付ける場合は良いが、別の放熱構造体、例えばヒ
ートパイプや熱電素子（ペルチェ素子）などにより放熱
を行なわせようとする場合には、パッケージ中央部に取
り付けられたねじ１０を挿入する穴をヒートパイプや熱
電素子に設ける必要があるが、ヒートパイプや熱電素子
に穴を設けることは困難である。またこのねじ１０の部
分が熱伝導面積の減少につながり、効率的な放熱の妨げ
となる。
【０００６】本発明は、パッケージ及び放熱構造体が広
い面積で両方ともフラットな形で接合できる半導体装置
を実現しようとする。
い面積で両方ともフラットな形で接合できる半導体装置
を実現しようとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置に於
いては、パッケージ基体に金属製底板が貫通している金
属貫通型の半導体装置において、上記金属製底板のパッ
ケージ基体から出している部分の外周にねじ切り加工が
施されていることを特徴とする。また、それに加えて、
上記金属製底板のねじ加工された部分を利用してフィン
又は電子冷却装置等の冷却部材を取着したことを特徴と
する。この構成を採ることにより、放熱効率の良い半導
体装置が実現できる。
いては、パッケージ基体に金属製底板が貫通している金
属貫通型の半導体装置において、上記金属製底板のパッ
ケージ基体から出している部分の外周にねじ切り加工が
施されていることを特徴とする。また、それに加えて、
上記金属製底板のねじ加工された部分を利用してフィン
又は電子冷却装置等の冷却部材を取着したことを特徴と
する。この構成を採ることにより、放熱効率の良い半導
体装置が実現できる。
【０００８】
【作用】金属貫通型の半導体装置において、その金属製
底板の外周にねじ加工を施したことにより、該ねじを利
用してフィン又は電子冷却装置等の冷却部材を取り付け
ることができ、その際、金属製底板の全面に冷却部材を
接触させることができるため、放熱効率の向上が可能と
なる。
底板の外周にねじ加工を施したことにより、該ねじを利
用してフィン又は電子冷却装置等の冷却部材を取り付け
ることができ、その際、金属製底板の全面に冷却部材を
接触させることができるため、放熱効率の向上が可能と
なる。
【０００９】また金属製底板と冷却部材とは接着剤によ
る接合ではないため、熱膨張率に差があっても、金属製
底板への応力は軽微である。従って半導体素子にクラッ
クが発生する危険性は大巾に減少する。
る接合ではないため、熱膨張率に差があっても、金属製
底板への応力は軽微である。従って半導体素子にクラッ
クが発生する危険性は大巾に減少する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す図であり
、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立断面図である。 同図はキャビティダウン型のピングリッドアレイ（ＰＧ
Ａ）半導体装置であり、（ａ）図において、１１はパッ
ケージ基体、１２はフィン１２ａを有する放熱用部材、
１３は接続リングである。そして、パッケージ基体１１
には、その上面にＣｕ −Ｍｏ −Ｃｕ 複合材又はＣ
ｕ −Ｗ材等を用いた金属製底板１４が接合されており
、その外周にねじ１５が形成されている。
、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立断面図である。 同図はキャビティダウン型のピングリッドアレイ（ＰＧ
Ａ）半導体装置であり、（ａ）図において、１１はパッ
ケージ基体、１２はフィン１２ａを有する放熱用部材、
１３は接続リングである。そして、パッケージ基体１１
には、その上面にＣｕ −Ｍｏ −Ｃｕ 複合材又はＣ
ｕ −Ｗ材等を用いた金属製底板１４が接合されており
、その外周にねじ１５が形成されている。
【００１１】また放熱用部材１２には、そのステム１２
ｂの端部にねじ１６が形成されている。該ねじ１６は金
属製底板１４に形成されたねじ１５と同径、同ピッチで
あるが、ねじれ方向は逆となっている。また接続リング
１３には、その内側の下半分に金属製底板１４のねじ１
５に螺合するねじ１７ａが、上半分には放熱用部材１２
のねじ１６に螺合するねじ１７ｂが形成されている。
ｂの端部にねじ１６が形成されている。該ねじ１６は金
属製底板１４に形成されたねじ１５と同径、同ピッチで
あるが、ねじれ方向は逆となっている。また接続リング
１３には、その内側の下半分に金属製底板１４のねじ１
５に螺合するねじ１７ａが、上半分には放熱用部材１２
のねじ１６に螺合するねじ１７ｂが形成されている。
【００１２】このように形成された各部材は図１（ｂ）
の如くに組立てられる。即ち接続リング１３のねじ１７
ａを金属製底板１４のねじ１５に螺合し、ねじ１７ｂを
放熱用部材１２のねじ１６に螺合してねじ込むことによ
り金属製底板１４と放熱用部材１２とを接続し、両者を
面接触させることができる。本実施例によれば、金属製
底板１４と放熱用部材１２とを広い面積で直接面接触さ
せることができるため放熱効率の向上ができる。また接
着剤を用いずに金属製底板１４と放熱用部材１２とを接
続しているため、金属製底板１４と放熱用部材１２との
熱膨張率が異なっていても、金属製底板１４には接着剤
を用いたときのような応力は生じない。このため金属製
底板１４に取付けられた半導体素子１８にクラックを生
じさせるようなことは防止される。
の如くに組立てられる。即ち接続リング１３のねじ１７
ａを金属製底板１４のねじ１５に螺合し、ねじ１７ｂを
放熱用部材１２のねじ１６に螺合してねじ込むことによ
り金属製底板１４と放熱用部材１２とを接続し、両者を
面接触させることができる。本実施例によれば、金属製
底板１４と放熱用部材１２とを広い面積で直接面接触さ
せることができるため放熱効率の向上ができる。また接
着剤を用いずに金属製底板１４と放熱用部材１２とを接
続しているため、金属製底板１４と放熱用部材１２との
熱膨張率が異なっていても、金属製底板１４には接着剤
を用いたときのような応力は生じない。このため金属製
底板１４に取付けられた半導体素子１８にクラックを生
じさせるようなことは防止される。
【００１３】図２は本発明の第２の実施例を示す分解図
である。同図において図１と同一部分は同一符号を付し
て示した。なお１９は電子冷却装置である。本実施例は
、基本的には第１の実施例と同様であり、異なるところ
は、第１の実施例の放熱用部材１２を電子冷却装置１９
に換えたことである。従って、接続リング１３をパッケ
ージ基体１１の金属製底板１４のねじ１５と、電子冷却
装置１９に設けられたねじ１６に螺合してねじ込むこと
で組立てられることは前実施例と同様であり、またその
効果も同様である。
である。同図において図１と同一部分は同一符号を付し
て示した。なお１９は電子冷却装置である。本実施例は
、基本的には第１の実施例と同様であり、異なるところ
は、第１の実施例の放熱用部材１２を電子冷却装置１９
に換えたことである。従って、接続リング１３をパッケ
ージ基体１１の金属製底板１４のねじ１５と、電子冷却
装置１９に設けられたねじ１６に螺合してねじ込むこと
で組立てられることは前実施例と同様であり、またその
効果も同様である。
【００１４】図３は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。同図において図１と同一部分は同一符号を付して示
した。本実施例が第１の実施例と異なるところは接続リ
ングを廃し、ねじ１６を直接放熱用部材１２に設けたこ
とである。本実施例も第１の実施例と同様な効果が得ら
れる。但し、第１の実施例では、パッケージ基体１１と
冷却用部材１２のねじ１５， １６を互いに逆（右ねじ
と左ねじ）にしているため、パッケージ基体１１とフィ
ン１２ａの相対位置を自由に調整できるが、本実施例で
はできない。なおフィン１２ａが円板状であれば問題は
ない。
る。同図において図１と同一部分は同一符号を付して示
した。本実施例が第１の実施例と異なるところは接続リ
ングを廃し、ねじ１６を直接放熱用部材１２に設けたこ
とである。本実施例も第１の実施例と同様な効果が得ら
れる。但し、第１の実施例では、パッケージ基体１１と
冷却用部材１２のねじ１５， １６を互いに逆（右ねじ
と左ねじ）にしているため、パッケージ基体１１とフィ
ン１２ａの相対位置を自由に調整できるが、本実施例で
はできない。なおフィン１２ａが円板状であれば問題は
ない。
【００１５】図４は本発明の第４の実施例を示す図であ
る。本実施例はフラットパッケージの場合である。同図
において、１１はパッケージ基体、１４はパッケージ基
体に接合された金属製底板、２０はパッケージ基体をリ
ード２１を介して搭載しているプリント板、２２は冷却
用アルミブロックである。そして金属製底板１４の外周
にはねじ１５が形成され、ナット２３により冷却用アル
ミブロック２２に固定されている。
る。本実施例はフラットパッケージの場合である。同図
において、１１はパッケージ基体、１４はパッケージ基
体に接合された金属製底板、２０はパッケージ基体をリ
ード２１を介して搭載しているプリント板、２２は冷却
用アルミブロックである。そして金属製底板１４の外周
にはねじ１５が形成され、ナット２３により冷却用アル
ミブロック２２に固定されている。
【００１６】本実施例によれば金属製底板１４と冷却用
アルミブロック２２との熱膨張率が異なっても、金属製
底板１４には応力が発生せず、該金属製底板１４に搭載
されている半導体素子にクラックを発生させるようなこ
とはない。
アルミブロック２２との熱膨張率が異なっても、金属製
底板１４には応力が発生せず、該金属製底板１４に搭載
されている半導体素子にクラックを発生させるようなこ
とはない。
【００１７】
【発明の効果】本発明に依れば、金属製底板の外周にね
じを形成することにより、樹脂系接着剤を用いずに直接
放熱構造体と接続でき、従来より熱抵抗が少なくなり、
また金属製底板と放熱構造体との熱膨張係数の違いによ
る半導体素子のクラックを防止することが可能となる。
じを形成することにより、樹脂系接着剤を用いずに直接
放熱構造体と接続でき、従来より熱抵抗が少なくなり、
また金属製底板と放熱構造体との熱膨張係数の違いによ
る半導体素子のクラックを防止することが可能となる。
【図１】本発明は第１の実施例を示す図で、（ａ）は分
解斜視図、（ｂ）は組立断面図である。
解斜視図、（ｂ）は組立断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す分解図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す分解図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図５】従来の空冷式半導体装置を示す断面図である。
【図６】ねじが取り付けられた従来の半導体装置を示す
斜視図である。
斜視図である。
１１…パッケージ基体
１２…放熱用部材
１３…接続リング
１４…金属製底板
１５， １６， １７ａ， １７ｂ…ねじ１８…半導体
素子 １９…電子冷却装置
素子 １９…電子冷却装置
Claims (2)
- 【請求項１】 パッケージ基体（１１）に金属製底板
（１４） が貫通している金属貫通型の半導体装置にお
いて、上記金属製底板（１４）のパッケージ基体（１１
）から出ている部分の外周にねじ切り加工が施されてい
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 上記金属製底板（１４）のねじ加工さ
れた部分を利用してフィン（１２ａ）又は電子冷却装置
（１９）等の冷却部材を取着したことを特徴とする請求
項１の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015266A JPH04254360A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015266A JPH04254360A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254360A true JPH04254360A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=11884058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015266A Withdrawn JPH04254360A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04254360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5579827A (en) * | 1995-11-13 | 1996-12-03 | Us Micro Lab, Inc. | Heat sink arrangement for central processing unit |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015266A patent/JPH04254360A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5579827A (en) * | 1995-11-13 | 1996-12-03 | Us Micro Lab, Inc. | Heat sink arrangement for central processing unit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |