JPH06268122A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH06268122A JPH06268122A JP5051683A JP5168393A JPH06268122A JP H06268122 A JPH06268122 A JP H06268122A JP 5051683 A JP5051683 A JP 5051683A JP 5168393 A JP5168393 A JP 5168393A JP H06268122 A JPH06268122 A JP H06268122A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- heat dissipation
- cooling device
- dissipation fin
- heat
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】外部接続端子を有する配線基板に半導体素子を
含むチップを固着し、該チップの周辺を封止剤で囲包
し、該チップの前記固着側とは反対側の面を外部に露出
し、当該露出面に、取脱可能な冷却装置を直接圧接して
成る半導体装置。 【効果】ハーメチックシールパッケージに劣らない高レ
ベルの信頼性（耐湿性）が保証され、チップから直接放
熱フインなどの冷却装置を介して良好に放熱させること
ができ、放熱フインはその接触圧如何かにより上下方向
の熱応力が圧縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加わ
る熱歪みが小さくなり、寿命が長くなり、放熱フインは
チップの位置の変化に追従してその最適の位置関係を保
てるため、放熱フインとチップの間の隙間において熱伝
導効率を低下させることがないなどＣＣＢ接続における
高信頼性と低熱抵抗を両立させることができる。
含むチップを固着し、該チップの周辺を封止剤で囲包
し、該チップの前記固着側とは反対側の面を外部に露出
し、当該露出面に、取脱可能な冷却装置を直接圧接して
成る半導体装置。 【効果】ハーメチックシールパッケージに劣らない高レ
ベルの信頼性（耐湿性）が保証され、チップから直接放
熱フインなどの冷却装置を介して良好に放熱させること
ができ、放熱フインはその接触圧如何かにより上下方向
の熱応力が圧縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加わ
る熱歪みが小さくなり、寿命が長くなり、放熱フインは
チップの位置の変化に追従してその最適の位置関係を保
てるため、放熱フインとチップの間の隙間において熱伝
導効率を低下させることがないなどＣＣＢ接続における
高信頼性と低熱抵抗を両立させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に、低熱抵抗の半導体パッケージ構造に関する。
に、低熱抵抗の半導体パッケージ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロチップキャリア（ＭＣ
Ｃ）構造の超小型パッケージにおいて、外部接続端子
（リードピン）が垂設されたピングリットアレイ（ＰＧ
Ａ）タイプの配線基板（ベース）に、半導体素子を含む
チップを、その突起電極を介して、いわゆるＣＣＢ（Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｏｌｌａｐｓｅ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）接続によりフリップチップ実装し、セラミクス製の
キャップ付けを行ない、該キャップに放熱フインを取り
付けてなる構造のものがある。この構造のものでは、半
導体パッケージの熱抵抗について考えたとき、キャップ
についての熱伝導を考慮しなければならず、低熱抵抗の
確保にはセラミクス製の配線基板などとの線膨張係数の
マッチング等の高度の技術を必要とするし、また、キャ
ップを取付けた場合、キャップに傾きを生じたりあるい
はキャップと配線基板とのハーメチツクシール部にすき
まを生じたりする等諸種の問題がある。
Ｃ）構造の超小型パッケージにおいて、外部接続端子
（リードピン）が垂設されたピングリットアレイ（ＰＧ
Ａ）タイプの配線基板（ベース）に、半導体素子を含む
チップを、その突起電極を介して、いわゆるＣＣＢ（Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｏｌｌａｐｓｅ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）接続によりフリップチップ実装し、セラミクス製の
キャップ付けを行ない、該キャップに放熱フインを取り
付けてなる構造のものがある。この構造のものでは、半
導体パッケージの熱抵抗について考えたとき、キャップ
についての熱伝導を考慮しなければならず、低熱抵抗の
確保にはセラミクス製の配線基板などとの線膨張係数の
マッチング等の高度の技術を必要とするし、また、キャ
ップを取付けた場合、キャップに傾きを生じたりあるい
はキャップと配線基板とのハーメチツクシール部にすき
まを生じたりする等諸種の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の有する欠点を解消するとともに、ＣＣＢ接続におけ
る高信頼性と低熱抵抗を両立させ、さらに、各種利点を
有することのできる技術を提供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
術の有する欠点を解消するとともに、ＣＣＢ接続におけ
る高信頼性と低熱抵抗を両立させ、さらに、各種利点を
有することのできる技術を提供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明では、キャップを取り付け
ず、シリコーンゲル等の封止剤でその周囲を封止したチ
ップの裏面を当該封止部分から露出させて、それに直接
放熱フインなどの冷却装置を接触させ、チップから直接
放熱フインなどの冷却装置を介して放熱させるように
し、一方、当該放熱フインなどの冷却装置は取外し可能
とするとともに、その接触圧を可変自在としておく。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明では、キャップを取り付け
ず、シリコーンゲル等の封止剤でその周囲を封止したチ
ップの裏面を当該封止部分から露出させて、それに直接
放熱フインなどの冷却装置を接触させ、チップから直接
放熱フインなどの冷却装置を介して放熱させるように
し、一方、当該放熱フインなどの冷却装置は取外し可能
とするとともに、その接触圧を可変自在としておく。
【０００５】
【作用】これにより、半導体パッケージの熱抵抗におい
て、キャップについての熱伝導を考慮しなくても済み、
低熱抵抗の確保の為のセラミクス製キャップとセラミク
ス製の配線基板などとの線膨張係数のマッチング等の高
度の技術を必要とせず、キャップに傾きを生じたりある
いはキャップと配線基板とのハーメチツクシール部にす
きまを生じたりする等諸種の問題を解決でき、従来技術
の有する欠点を解消するとともに、チップはシリコーン
ゲルなどの封止剤でその周囲を保護されているので、ハ
ーメチックシールパッケージに劣らない高いレベルの信
頼性（耐湿性）が保証され、放熱の経路となるチップ背
面を開放状態として、これに直接放熱フインなどの冷却
装置を接触させ、チップから直接放熱フインなどの冷却
装置を介して良好に放熱させることができ、当該放熱フ
インはその接触圧如何かにより、上下方向の熱応力が圧
縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加わる熱歪みが小
さくなり、接続部の寿命が長くなり、また、放熱フイン
はチップの位置の変化に追従してその最適の位置関係を
保てるため、放熱フインとチップの間の隙間において熱
伝導効率を低下させることがないなど、ＣＣＢ接続にお
ける高信頼性と低熱抵抗を両立させるとともに、各種利
点を有することのできる技術を提供することができる。
て、キャップについての熱伝導を考慮しなくても済み、
低熱抵抗の確保の為のセラミクス製キャップとセラミク
ス製の配線基板などとの線膨張係数のマッチング等の高
度の技術を必要とせず、キャップに傾きを生じたりある
いはキャップと配線基板とのハーメチツクシール部にす
きまを生じたりする等諸種の問題を解決でき、従来技術
の有する欠点を解消するとともに、チップはシリコーン
ゲルなどの封止剤でその周囲を保護されているので、ハ
ーメチックシールパッケージに劣らない高いレベルの信
頼性（耐湿性）が保証され、放熱の経路となるチップ背
面を開放状態として、これに直接放熱フインなどの冷却
装置を接触させ、チップから直接放熱フインなどの冷却
装置を介して良好に放熱させることができ、当該放熱フ
インはその接触圧如何かにより、上下方向の熱応力が圧
縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加わる熱歪みが小
さくなり、接続部の寿命が長くなり、また、放熱フイン
はチップの位置の変化に追従してその最適の位置関係を
保てるため、放熱フインとチップの間の隙間において熱
伝導効率を低下させることがないなど、ＣＣＢ接続にお
ける高信頼性と低熱抵抗を両立させるとともに、各種利
点を有することのできる技術を提供することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例を示す半導体装置の断面図
で、図２は同装置の外観斜視図である。ムライトセラミ
クスよりなるＰＧＡベース（配線基板）１内には厚膜多
層配線（図示省略）が内蔵されており、その上面には薄
膜多層配線２が施されている。当該ＰＧＡベース１に
は、外部接続端子としてのリードピン３が立設されてい
る。当該ＰＧＡベース１の上面にＰｂ９８／Ｓｎ２の比
率のはんだボール４を介して、チップ５がフリップチッ
プ実装されている。当該チップ５の実装エリアの周囲に
は、キュア前のシリコーンゲルの流出を押さえるダム６
が配されていて、該ダム６で囲包されたその内部にはキ
ュアされたシリコーンゲル７がチップ５のアクテイブエ
リアおよびはんだボール４の全てを覆い隠すように充填
されている。チップ５の裏面側は外部に露出させる。Ｐ
ＧＡベース１の周端部と金属銅よりなる放熱フイン８の
周端部には、それぞれ貫通孔を孔設し、当該貫通孔にガ
イド棒９を挿通する。金属銅よりなる放熱フイン８は、
当該ガイド棒９により位置決めがなされ、スプリング１
０を介して、ネジ（ナット）１１によりネジ止めされ、
ＰＧＡベース１に取り付けられる。チップ５の裏面側の
外部に露出した面に、直接放熱フイン８の裏面が接触す
る。ネジ止めのナット１１の調節及びスプリング１０の
付勢により、放熱フイン８は所望の圧力でチップ５の裏
面に圧着される。放熱フイン８を単にチップ５に押しつ
けているだけとすることもでき、上下方向の熱応力が圧
縮力のみとすることができ、総体的に、はんだボール４
接続部に加わる熱歪みを低減し、当該接続部の寿命を長
くすることができる。その上、放熱フイン８は、チップ
５の位置の変化に追従して、当該チップ５との最適の位
置関係を保てるため、放熱フイン８とチップ５との間の
隙間における熱伝導効率を低下させることがない。一
方、ネジ止めのナット１１を取外すことにより、放熱フ
イン８は取脱可能となり、別の形態の放熱フインなどの
冷却装置を取付け可能となる。放熱フイン８は、放熱機
能目的の他に、チップ５の機械的プロテクションも兼ね
させることができる。チップ５は、例えばシリコン単結
晶基板から成り、周知の技術によってその内部には多数
の回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられてい
る。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳトランジスタか
ら成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路お
よびメモリの回路機能が形成されている。尚、放熱フイ
ン８とチップ５との間には熱伝導を良くする目的で熱伝
導コンバウンド等を充填してもよい。以上本発明者によ
ってなされた発明を実施例にもとずき具体的に説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはい
うまでもない。以上の説明では主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるＰＧ
Ａタイプの半導体装置に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではない。
する。図１は本発明の実施例を示す半導体装置の断面図
で、図２は同装置の外観斜視図である。ムライトセラミ
クスよりなるＰＧＡベース（配線基板）１内には厚膜多
層配線（図示省略）が内蔵されており、その上面には薄
膜多層配線２が施されている。当該ＰＧＡベース１に
は、外部接続端子としてのリードピン３が立設されてい
る。当該ＰＧＡベース１の上面にＰｂ９８／Ｓｎ２の比
率のはんだボール４を介して、チップ５がフリップチッ
プ実装されている。当該チップ５の実装エリアの周囲に
は、キュア前のシリコーンゲルの流出を押さえるダム６
が配されていて、該ダム６で囲包されたその内部にはキ
ュアされたシリコーンゲル７がチップ５のアクテイブエ
リアおよびはんだボール４の全てを覆い隠すように充填
されている。チップ５の裏面側は外部に露出させる。Ｐ
ＧＡベース１の周端部と金属銅よりなる放熱フイン８の
周端部には、それぞれ貫通孔を孔設し、当該貫通孔にガ
イド棒９を挿通する。金属銅よりなる放熱フイン８は、
当該ガイド棒９により位置決めがなされ、スプリング１
０を介して、ネジ（ナット）１１によりネジ止めされ、
ＰＧＡベース１に取り付けられる。チップ５の裏面側の
外部に露出した面に、直接放熱フイン８の裏面が接触す
る。ネジ止めのナット１１の調節及びスプリング１０の
付勢により、放熱フイン８は所望の圧力でチップ５の裏
面に圧着される。放熱フイン８を単にチップ５に押しつ
けているだけとすることもでき、上下方向の熱応力が圧
縮力のみとすることができ、総体的に、はんだボール４
接続部に加わる熱歪みを低減し、当該接続部の寿命を長
くすることができる。その上、放熱フイン８は、チップ
５の位置の変化に追従して、当該チップ５との最適の位
置関係を保てるため、放熱フイン８とチップ５との間の
隙間における熱伝導効率を低下させることがない。一
方、ネジ止めのナット１１を取外すことにより、放熱フ
イン８は取脱可能となり、別の形態の放熱フインなどの
冷却装置を取付け可能となる。放熱フイン８は、放熱機
能目的の他に、チップ５の機械的プロテクションも兼ね
させることができる。チップ５は、例えばシリコン単結
晶基板から成り、周知の技術によってその内部には多数
の回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられてい
る。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳトランジスタか
ら成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路お
よびメモリの回路機能が形成されている。尚、放熱フイ
ン８とチップ５との間には熱伝導を良くする目的で熱伝
導コンバウンド等を充填してもよい。以上本発明者によ
ってなされた発明を実施例にもとずき具体的に説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはい
うまでもない。以上の説明では主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるＰＧ
Ａタイプの半導体装置に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明によれば、半導体パッケージ
の熱抵抗において、キャップについての熱伝導を考慮し
なくても済み、低熱抵抗の確保の為のセラミクス製キャ
ップとセラミクス製の配線基板などとの線膨張係数のマ
ッチング等の高度の技術を必要とせず、キャップに傾き
を生じたりあるいはキャップと配線基板とのハーメチツ
クシール部にすきまを生じたりする等諸種の問題を解決
でき、従来技術の有する欠点を解消するとともに、チッ
プはシリコーンゲルなどの封止剤でその周囲を保護され
ているので、ハーメチックシールパッケージに劣らない
高いレベルの信頼性（耐湿性）が保証され、放熱の経路
となるチップ背面を開放状態として、これに直接放熱フ
インなどの冷却装置を接触させ、チップから直接放熱フ
インなどの冷却装置を介して良好に放熱させることがで
き、当該放熱フインはその接触圧如何かにより、上下方
向の熱応力が圧縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加
わる熱歪みが小さくなり、接続部の寿命が長くなり、ま
た、放熱フインはチップの位置の変化に追従してその最
適の位置関係を保てるため、放熱フインとチップの間の
隙間において熱伝導効率を低下させることがないなど、
ＣＣＢ接続における高信頼性と低熱抵抗を両立させると
ともに、各種利点を有することのできる技術を提供する
ことができる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明によれば、半導体パッケージ
の熱抵抗において、キャップについての熱伝導を考慮し
なくても済み、低熱抵抗の確保の為のセラミクス製キャ
ップとセラミクス製の配線基板などとの線膨張係数のマ
ッチング等の高度の技術を必要とせず、キャップに傾き
を生じたりあるいはキャップと配線基板とのハーメチツ
クシール部にすきまを生じたりする等諸種の問題を解決
でき、従来技術の有する欠点を解消するとともに、チッ
プはシリコーンゲルなどの封止剤でその周囲を保護され
ているので、ハーメチックシールパッケージに劣らない
高いレベルの信頼性（耐湿性）が保証され、放熱の経路
となるチップ背面を開放状態として、これに直接放熱フ
インなどの冷却装置を接触させ、チップから直接放熱フ
インなどの冷却装置を介して良好に放熱させることがで
き、当該放熱フインはその接触圧如何かにより、上下方
向の熱応力が圧縮力のみとなるので、ＣＣＢ接続部に加
わる熱歪みが小さくなり、接続部の寿命が長くなり、ま
た、放熱フインはチップの位置の変化に追従してその最
適の位置関係を保てるため、放熱フインとチップの間の
隙間において熱伝導効率を低下させることがないなど、
ＣＣＢ接続における高信頼性と低熱抵抗を両立させると
ともに、各種利点を有することのできる技術を提供する
ことができる。
【図１】本発明の実施例を示す半導体装置の断面図
【図２】本発明の実施例を示す半導体装置の外観斜視図
１・・・ＰＧＡベース、 ２・・・薄膜多層配線、 ３・・・リードピン、 ４・・・はんだボール、 ５・・・ＬＳＩチップ、 ６・・・ダム、 ７・・・シリコーンゲル（封止剤）、 ８・・・放熱フイン、 ９・・・ガイド棒、 １０・・・スプリング、 １１・・・ナット、
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
Claims (2)
- 【請求項１】外部接続端子を有する配線基板に半導体素
子を含むチップを固着し、該チップの周辺を封止剤で囲
包し、該チップの前記固着側とは反対側の面を外部に露
出し、当該露出面に、取脱可能な冷却装置を直接圧接し
て成ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】冷却装置が放熱フインよりなり、配線基板
の端部と該放熱フインの端部にそれぞれ貫通孔を孔設
し、当該貫通孔にガイド棒を挿通し、スプリングを介し
てネジ止めして、取脱可能な前記放熱フインをチップに
圧接してなる、請求項１に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051683A JPH06268122A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051683A JPH06268122A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268122A true JPH06268122A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12893692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5051683A Pending JPH06268122A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268122A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0750341A1 (en) * | 1995-06-19 | 1996-12-27 | BULL HN INFORMATION SYSTEMS ITALIA S.p.A. | A releasable mount heat-sink for a very large scale integrated circuit |
| KR100304085B1 (ko) * | 1996-12-16 | 2001-11-07 | 포만 제프리 엘 | 열전도성 구조체의 제조 방법 |
| KR20020001492A (ko) * | 2000-06-24 | 2002-01-09 | 이형도 | 히트싱크 |
| JP2002093960A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Nec Corp | マルチチップモジュールの冷却構造およびその製造方法 |
| KR100362570B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2002-11-29 | 삼성전자 주식회사 | 기밀처리된 광 파장 분할/결합기 팩키지 |
| KR20030043172A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 오리엔트 세미컨덕터 일렉트로닉스 리미티드 | 방열판 및 그를 구비한 반도체 칩 패키지 |
| KR100565962B1 (ko) * | 2000-01-06 | 2006-03-30 | 삼성전자주식회사 | 플립 칩 기술을 이용한 피지에이 패키지 |
| WO2006122505A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Jen-Shyan Chen | Integrated circuit packaging and method of making the same |
| CN100356508C (zh) * | 2003-08-19 | 2007-12-19 | 株式会社东芝 | Lsi封装、散热器和安装散热器的接口模块 |
| CN100446242C (zh) * | 2004-08-17 | 2008-12-24 | 株式会社东芝 | 带有接口模块的lsi封装 |
| US7948767B2 (en) | 2005-05-06 | 2011-05-24 | Neobulb Technologies, LLP. | Integrated circuit packaging structure and method of making the same |
| CN112133677A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-25 | 王恩才 | 一种具有防水稳压密封的半导体三极管 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5051683A patent/JPH06268122A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112133677A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-25 | 王恩才 | 一种具有防水稳压密封的半导体三极管 |
| CN112133677B (zh) * | 2020-10-20 | 2023-01-17 | 深圳市昌豪微电子有限公司 | 一种具有防水稳压密封的半导体三极管 |
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