JPH11186436A - プラスチック回路基板 - Google Patents
プラスチック回路基板Info
- Publication number
- JPH11186436A JPH11186436A JP9350729A JP35072997A JPH11186436A JP H11186436 A JPH11186436 A JP H11186436A JP 9350729 A JP9350729 A JP 9350729A JP 35072997 A JP35072997 A JP 35072997A JP H11186436 A JPH11186436 A JP H11186436A
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- JP
- Japan
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- circuit board
- plastic circuit
- conductor patterns
- plastic
- conductor pattern
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-
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- 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
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチック回路基板の放熱性を向上させ
る。 【解決手段】 プラスチック回路基板11上にICチッ
プ12を搭載して封止樹脂14でモールドすると共に、
プラスチック回路基板11の下面に多数の半田ボール1
5を接合してPBGAパッケージ10を構成する。プラ
スチック回路基板11の両面には導体パターンが銅箔等
により形成されている。基板面積に対する導体パターン
16の面積比率は60%以上、好ましくは80%以上で
ある。これを実現するには、隣接する導体パターン間の
境界部分が全て例えば線幅80μmの細線(つまり導体
パターン間の絶縁に必要最少限の線幅)となるように導
体パターンを形成すれば良い。これにより、プラスチッ
ク回路基板11全体としての熱抵抗が小さくなり、IC
チップ12の発熱がプラスチック回路基板11→プリン
ト配線基板19の経路で効率良く放熱される。
る。 【解決手段】 プラスチック回路基板11上にICチッ
プ12を搭載して封止樹脂14でモールドすると共に、
プラスチック回路基板11の下面に多数の半田ボール1
5を接合してPBGAパッケージ10を構成する。プラ
スチック回路基板11の両面には導体パターンが銅箔等
により形成されている。基板面積に対する導体パターン
16の面積比率は60%以上、好ましくは80%以上で
ある。これを実現するには、隣接する導体パターン間の
境界部分が全て例えば線幅80μmの細線(つまり導体
パターン間の絶縁に必要最少限の線幅)となるように導
体パターンを形成すれば良い。これにより、プラスチッ
ク回路基板11全体としての熱抵抗が小さくなり、IC
チップ12の発熱がプラスチック回路基板11→プリン
ト配線基板19の経路で効率良く放熱される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板両面に導体パ
ターンを形成したプラスチック回路基板に関するもので
ある。
ターンを形成したプラスチック回路基板に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体パッケージに対する高密度
化、高速化、多ピン化、低価格化の要求は益々強くなっ
ており、その要求を満たすために、プラスチック回路基
板を用いたPBGA(Plastic Ball Grid Array )パッ
ケージの需要が急増している。このPBGAパッケージ
は、プラスチック回路基板上にICチップを搭載して封
止樹脂でモールドすると共に、パッケージの下面となる
プラスチック回路基板の下面に、接続電極として多数の
半田ボールを配列した表面実装型のパッケージである。
化、高速化、多ピン化、低価格化の要求は益々強くなっ
ており、その要求を満たすために、プラスチック回路基
板を用いたPBGA(Plastic Ball Grid Array )パッ
ケージの需要が急増している。このPBGAパッケージ
は、プラスチック回路基板上にICチップを搭載して封
止樹脂でモールドすると共に、パッケージの下面となる
プラスチック回路基板の下面に、接続電極として多数の
半田ボールを配列した表面実装型のパッケージである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近のICの高性能化
に伴い、PBGAパッケージの発熱量が益々増大する傾
向にあり、パッケージの信頼性確保(パッケージの温度
上昇抑制)の観点から、パッケージの放熱性を一層高め
る必要がある。PBGAパッケージの発熱は、主として
ICチップの発熱であり、このICチップの発熱をプラ
スチック回路基板を通して外部のプリント配線基板等に
放熱させることが好ましいが、実際には、プラスチック
回路基板が大きな熱抵抗となってしまい、プラスチック
回路基板を介した放熱が少なく、放熱性が悪いという欠
点がある。
に伴い、PBGAパッケージの発熱量が益々増大する傾
向にあり、パッケージの信頼性確保(パッケージの温度
上昇抑制)の観点から、パッケージの放熱性を一層高め
る必要がある。PBGAパッケージの発熱は、主として
ICチップの発熱であり、このICチップの発熱をプラ
スチック回路基板を通して外部のプリント配線基板等に
放熱させることが好ましいが、実際には、プラスチック
回路基板が大きな熱抵抗となってしまい、プラスチック
回路基板を介した放熱が少なく、放熱性が悪いという欠
点がある。
【0004】このため、近年では、放熱対策として、P
BGAパッケージの上面側に放熱板を組み込み、この放
熱板の放熱効果によってパッケージの温度上昇を抑制す
るようにしたものがある。しかし、この方法では、最近
の益々の発熱量増大に伴い、益々大型の放熱板を必要と
して、パッケージが大型化してしまい、近年の重要な技
術的課題である小型化の要求を満たすことができない。
BGAパッケージの上面側に放熱板を組み込み、この放
熱板の放熱効果によってパッケージの温度上昇を抑制す
るようにしたものがある。しかし、この方法では、最近
の益々の発熱量増大に伴い、益々大型の放熱板を必要と
して、パッケージが大型化してしまい、近年の重要な技
術的課題である小型化の要求を満たすことができない。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、放熱性を高めたプラ
スチック回路基板を提供することにある。
たものであり、従ってその目的は、放熱性を高めたプラ
スチック回路基板を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラスチック回路基板は、基板面積に対す
る導体パターンの面積の比率を60%以上とするように
導体パターンを形成したものである(請求項1)。この
ように、プラスチック回路基板の両面の導体パターンの
面積比率を従来(約50%)より高めると、基板両面の
熱伝導性・放熱性が高くなり、プラスチック回路基板上
に搭載したICチップの発熱が、基板上面の導体パター
ンを伝導して基板面方向に広がりやすくなると共に、基
板のほぼ全面を有効に使って基板両面間の熱伝達が行わ
れるようになり、基板両面間の熱伝達も従来より効率良
く行われるようになる。更に、プラスチック回路基板の
下面から外部のプリント配線基板等への放熱も、基板下
面の導体パターンの面積比率が高いため、効率良く行わ
れるようになる。
に、本発明のプラスチック回路基板は、基板面積に対す
る導体パターンの面積の比率を60%以上とするように
導体パターンを形成したものである(請求項1)。この
ように、プラスチック回路基板の両面の導体パターンの
面積比率を従来(約50%)より高めると、基板両面の
熱伝導性・放熱性が高くなり、プラスチック回路基板上
に搭載したICチップの発熱が、基板上面の導体パター
ンを伝導して基板面方向に広がりやすくなると共に、基
板のほぼ全面を有効に使って基板両面間の熱伝達が行わ
れるようになり、基板両面間の熱伝達も従来より効率良
く行われるようになる。更に、プラスチック回路基板の
下面から外部のプリント配線基板等への放熱も、基板下
面の導体パターンの面積比率が高いため、効率良く行わ
れるようになる。
【0007】この場合、隣接する導体パターン間の境界
部分が細線となるように導体パターンを形成しても良い
(請求項2)。このようにすれば、隣接する導体パター
ン間の境界部分の面積を導体パターン間の絶縁に必要最
少限の面積まで減少させることが可能となり、それによ
って導体パターンの面積比率を80%以上とすることが
可能となる。導体パターンの面積比率が高くなるほど、
プラスチック回路基板全体としての熱抵抗が減少して、
放熱性が向上する。
部分が細線となるように導体パターンを形成しても良い
(請求項2)。このようにすれば、隣接する導体パター
ン間の境界部分の面積を導体パターン間の絶縁に必要最
少限の面積まで減少させることが可能となり、それによ
って導体パターンの面積比率を80%以上とすることが
可能となる。導体パターンの面積比率が高くなるほど、
プラスチック回路基板全体としての熱抵抗が減少して、
放熱性が向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明をPBGAパッケー
ジに適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。プ
ラスチック回路基板11は、例えばBT(ビスマレイミ
ド・トリアジン)エポキシ樹脂等の高耐熱性、誘電特
性、絶縁特性、加工性に優れた樹脂を基材とする単層又
は多層のプリント基板であり、その両面には後述する導
体パターン16[図2(a)参照]やパッド(図示せ
ず)が銅箔及び/又はめっきにより形成されている。
ジに適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。プ
ラスチック回路基板11は、例えばBT(ビスマレイミ
ド・トリアジン)エポキシ樹脂等の高耐熱性、誘電特
性、絶縁特性、加工性に優れた樹脂を基材とする単層又
は多層のプリント基板であり、その両面には後述する導
体パターン16[図2(a)参照]やパッド(図示せ
ず)が銅箔及び/又はめっきにより形成されている。
【0009】このプラスチック回路基板11の上面に
は、ICチップ12がAgペースト等の接着剤によりダ
イボンディングされ、ICチップ12の電極とプラスチ
ック回路基板11上面のパッドとの間が金線やアルミ線
等のボンディングワイヤ13により電気的に接続されて
いる。これらICチップ12やボンディングワイヤ13
は、エポキシ樹脂等の封止樹脂14のトランスファー成
形によりモールドされている。一方、プラスチック回路
基板11の下面には、接続電極として多数の半田ボール
15が接合されている。
は、ICチップ12がAgペースト等の接着剤によりダ
イボンディングされ、ICチップ12の電極とプラスチ
ック回路基板11上面のパッドとの間が金線やアルミ線
等のボンディングワイヤ13により電気的に接続されて
いる。これらICチップ12やボンディングワイヤ13
は、エポキシ樹脂等の封止樹脂14のトランスファー成
形によりモールドされている。一方、プラスチック回路
基板11の下面には、接続電極として多数の半田ボール
15が接合されている。
【0010】次に、このプラスチック回路基板11の両
面に形成する導体パターン16のパターン形状を図2
(a)に基づいて説明する。基板面積に対する導体パタ
ーン16の面積の比率を60%以上、好ましくは80%
以上とするように導体パターン16を形成する。導体パ
ターン16の面積比率を80%以上とする条件は、図
2(a)に示すように、隣接する導体パターン16間の
境界部分17が全て例えば線幅80μmの細線(つまり
導体パターン16間の絶縁に必要最少限の線幅)となる
ように導体パターン16を形成し、ICチップ搭載部
18の全面を導体パターンで形成する。
面に形成する導体パターン16のパターン形状を図2
(a)に基づいて説明する。基板面積に対する導体パタ
ーン16の面積の比率を60%以上、好ましくは80%
以上とするように導体パターン16を形成する。導体パ
ターン16の面積比率を80%以上とする条件は、図
2(a)に示すように、隣接する導体パターン16間の
境界部分17が全て例えば線幅80μmの細線(つまり
導体パターン16間の絶縁に必要最少限の線幅)となる
ように導体パターン16を形成し、ICチップ搭載部
18の全面を導体パターンで形成する。
【0011】以上のように構成したPBGAパッケージ
10は、図1に示すように、プリント配線基板19に実
装する時に、リフロー半田付け法により半田ボール15
がプリント配線基板19のパッドに接合される。この実
装形態では、PBGAパッケージ10内部のICチップ
12の発熱がプラスチック回路基板11を介してプリン
ト配線基板19に伝達され、PBGAパッケージ10の
放熱が行われる。
10は、図1に示すように、プリント配線基板19に実
装する時に、リフロー半田付け法により半田ボール15
がプリント配線基板19のパッドに接合される。この実
装形態では、PBGAパッケージ10内部のICチップ
12の発熱がプラスチック回路基板11を介してプリン
ト配線基板19に伝達され、PBGAパッケージ10の
放熱が行われる。
【0012】次に、プラスチック回路基板11の基板面
積に対する導体パターン16の面積比率がプラスチック
回路基板11の放熱性(熱抵抗)に及ぼす影響を考察す
る。プラスチック回路基板11の基材となるプラスチッ
ク(BTエポキシ樹脂)は、導体パターン16(金属)
と比較して熱伝導率が著しく小さい。このため、プラス
チックのみでは熱抵抗が大きく、ICチップ12→プラ
スチック回路基板11→プリント配線基板19の経路で
の放熱量が少なく、放熱性が非常に悪い。
積に対する導体パターン16の面積比率がプラスチック
回路基板11の放熱性(熱抵抗)に及ぼす影響を考察す
る。プラスチック回路基板11の基材となるプラスチッ
ク(BTエポキシ樹脂)は、導体パターン16(金属)
と比較して熱伝導率が著しく小さい。このため、プラス
チックのみでは熱抵抗が大きく、ICチップ12→プラ
スチック回路基板11→プリント配線基板19の経路で
の放熱量が少なく、放熱性が非常に悪い。
【0013】実際には、プラスチック回路基板11の両
面に、熱伝導性に優れた導体パターン16が形成されて
いるので、この導体パターン16がプラスチック回路基
板11の熱伝導性・放熱性を高める役割を果たす。一般
に、基板両面の導体パターン16の面積比率が高くなる
ほど、基板両面の熱伝導性・放熱性が高くなり、ICチ
ップ12の発熱が基板上面の導体パターン16を伝導し
て基板面方向に広がりやすくなると共に、基板のより多
くの面積を有効に使って基板両面間の熱伝達が行われる
ようになり、プラスチック回路基板11全体としての熱
抵抗が小さくなって、基板両面間の熱伝達が行われやす
くなる。更に、プラスチック回路基板11の下面から外
部のプリント配線基板19への放熱も、基板下面の導体
パターン16の面積比率が高くなるほど、効率良く行わ
れるようになる。
面に、熱伝導性に優れた導体パターン16が形成されて
いるので、この導体パターン16がプラスチック回路基
板11の熱伝導性・放熱性を高める役割を果たす。一般
に、基板両面の導体パターン16の面積比率が高くなる
ほど、基板両面の熱伝導性・放熱性が高くなり、ICチ
ップ12の発熱が基板上面の導体パターン16を伝導し
て基板面方向に広がりやすくなると共に、基板のより多
くの面積を有効に使って基板両面間の熱伝達が行われる
ようになり、プラスチック回路基板11全体としての熱
抵抗が小さくなって、基板両面間の熱伝達が行われやす
くなる。更に、プラスチック回路基板11の下面から外
部のプリント配線基板19への放熱も、基板下面の導体
パターン16の面積比率が高くなるほど、効率良く行わ
れるようになる。
【0014】本発明者は、導体パターン16の面積比率
とプラスチック回路基板11全体としての熱抵抗との関
係をシミュレーションしたので、そのシミュレーション
結果を図3に示す。図2(b)に示すように、従来の導
体パターン16は一定幅の細い線状に形成され、且つ、
ICチップ搭載部18も部分的に導体パターンが形成さ
れているだけであるから、従来の導体パターン16の面
積比率は、せいぜい約50%程度である。
とプラスチック回路基板11全体としての熱抵抗との関
係をシミュレーションしたので、そのシミュレーション
結果を図3に示す。図2(b)に示すように、従来の導
体パターン16は一定幅の細い線状に形成され、且つ、
ICチップ搭載部18も部分的に導体パターンが形成さ
れているだけであるから、従来の導体パターン16の面
積比率は、せいぜい約50%程度である。
【0015】これに対し、本実施形態では、導体パター
ン16の面積比率が60%以上であるので、プラスチッ
ク回路基板11全体としての熱抵抗を従来より低減する
ことができ、プラスチック回路基板11を介した放熱を
多くすることができる。
ン16の面積比率が60%以上であるので、プラスチッ
ク回路基板11全体としての熱抵抗を従来より低減する
ことができ、プラスチック回路基板11を介した放熱を
多くすることができる。
【0016】特に、本実施形態では、隣接する導体パタ
ーン16間の境界部分17を全て線幅80μmの細線状
に形成し、且つ、ICチップ搭載部18の全面を導体パ
ターンで形成することで、導体パターン16の面積比率
80%以上を実現している。これにより、プラスチック
回路基板11全体としての熱抵抗を従来より10%程度
低減することができて、従来より高発熱量のICチップ
12を搭載することができ、最近のICの高性能化に伴
う発熱量増大にも対応できる。
ーン16間の境界部分17を全て線幅80μmの細線状
に形成し、且つ、ICチップ搭載部18の全面を導体パ
ターンで形成することで、導体パターン16の面積比率
80%以上を実現している。これにより、プラスチック
回路基板11全体としての熱抵抗を従来より10%程度
低減することができて、従来より高発熱量のICチップ
12を搭載することができ、最近のICの高性能化に伴
う発熱量増大にも対応できる。
【0017】しかも、導体パターン16を銅箔のエッチ
ングで形成する場合、エッチング部分の面積を従来より
少なくすることができるため、エッチング液の劣化を低
減でき、その分、エッチング工程のコストを低減でき
る。
ングで形成する場合、エッチング部分の面積を従来より
少なくすることができるため、エッチング液の劣化を低
減でき、その分、エッチング工程のコストを低減でき
る。
【0018】尚、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、隣接する導体パターン16間の境界部分17の一部
が他の部分よりも幅広になっていても良く、また、IC
チップ搭載部18に部分的に導体パターンが存在しない
部分があっても良く、要は、導体パターン16の面積比
率が60%以上(好ましくは80%以上)となるように
パターニングすれば良い。
ず、隣接する導体パターン16間の境界部分17の一部
が他の部分よりも幅広になっていても良く、また、IC
チップ搭載部18に部分的に導体パターンが存在しない
部分があっても良く、要は、導体パターン16の面積比
率が60%以上(好ましくは80%以上)となるように
パターニングすれば良い。
【0019】また、隣接する導体パターン16間の境界
部分17の線幅は80μmに限定されず、要は、導体パ
ターン16間の絶縁に必要最少限の線幅を確保すれば良
い。また、PBGAパッケージ10の内部に放熱部材を
設けて、放熱性を更に向上させるようにしても良い。
部分17の線幅は80μmに限定されず、要は、導体パ
ターン16間の絶縁に必要最少限の線幅を確保すれば良
い。また、PBGAパッケージ10の内部に放熱部材を
設けて、放熱性を更に向上させるようにしても良い。
【0020】その他、本発明のプラスチック回路基板
は、PBGAパッケージ以外のプラスチックパッケージ
にも適用可能である等、要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更して実施できる。
は、PBGAパッケージ以外のプラスチックパッケージ
にも適用可能である等、要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更して実施できる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプラスチック回路基板によれば、基板面積に対する導
体パターンの面積の比率を60%以上としたので、プラ
スチック回路基板全体としての熱抵抗を従来より低減す
ることができて、放熱性向上の要求を満たすことができ
る(請求項1)。
のプラスチック回路基板によれば、基板面積に対する導
体パターンの面積の比率を60%以上としたので、プラ
スチック回路基板全体としての熱抵抗を従来より低減す
ることができて、放熱性向上の要求を満たすことができ
る(請求項1)。
【0022】しかも、隣接する導体パターン間の境界部
分が細線となるようにパターニングしたので、導体パタ
ーンの面積比率80%以上を実現することができ、放熱
性向上の効果を大きくすることができる(請求項2)。
分が細線となるようにパターニングしたので、導体パタ
ーンの面積比率80%以上を実現することができ、放熱
性向上の効果を大きくすることができる(請求項2)。
【図1】本発明の一実施形態のPBGAパッケージの実
装形態を示す断面図
装形態を示す断面図
【図2】(a)は本発明の一実施形態の導体パターンの
形状を示す拡大図、(a)は従来の導体パターンの形状
を示す拡大図
形状を示す拡大図、(a)は従来の導体パターンの形状
を示す拡大図
【図3】導体パターンの面積比率とプラスチック回路基
板全体としての熱抵抗との関係を示す図
板全体としての熱抵抗との関係を示す図
10…PBGAパッケージ、11…プラスチック回路基
板、12…ICチップ、13…ボンディングワイヤ、1
4…封止樹脂、15…半田ボール、16…導体パター
ン、17…導体パターン間の境界部分、18…ICチッ
プ搭載部、19…プリント配線基板。
板、12…ICチップ、13…ボンディングワイヤ、1
4…封止樹脂、15…半田ボール、16…導体パター
ン、17…導体パターン間の境界部分、18…ICチッ
プ搭載部、19…プリント配線基板。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板両面に導体パターンを形成したプラ
スチック回路基板において、 基板面積に対する前記導体パターンの面積の比率を60
%以上とするように導体パターンを形成したことを特徴
とするプラスチック回路基板。 - 【請求項2】 隣接する導体パターン間の境界部分が細
線となるように導体パターンを形成したことを特徴とす
る請求項1に記載のプラスチック回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350729A JPH11186436A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | プラスチック回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350729A JPH11186436A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | プラスチック回路基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186436A true JPH11186436A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18412464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350729A Pending JPH11186436A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | プラスチック回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186436A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7913146B2 (en) | 2005-01-31 | 2011-03-22 | Sony Corporation | Optical disk manufacturing method and device, optical disk, and reproduction method thereof |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP9350729A patent/JPH11186436A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7913146B2 (en) | 2005-01-31 | 2011-03-22 | Sony Corporation | Optical disk manufacturing method and device, optical disk, and reproduction method thereof |
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