JPS5931046A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS5931046A JPS5931046A JP57141406A JP14140682A JPS5931046A JP S5931046 A JPS5931046 A JP S5931046A JP 57141406 A JP57141406 A JP 57141406A JP 14140682 A JP14140682 A JP 14140682A JP S5931046 A JPS5931046 A JP S5931046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat radiating
- integrated circuit
- bonded
- heat
- cap
- 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.)
- Pending
Links
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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/20—Arrangements for cooling
- H10W40/22—Arrangements for cooling characterised by their shape, e.g. having conical or cylindrical projections
-
- 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
- Wire Bonding (AREA)
- 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】
この発明は、集積回路チップを絶縁基板にフリップテン
プボンディングし、上部に放熱体を取付けた半導体装置
に関する。
プボンディングし、上部に放熱体を取付けた半導体装置
に関する。
従来のこの棟の半導体装置は、第１図に縦断面図で示す
ようになっていた。（１）は集積回路チップで、絶縁基
板（２）上にはんだバンプ（３） Ｋよりフリップテッ
プボンディングされている。（４）は下方に引出された
外部リード、（５）は絶縁基板（２）上に固着され、集
積回路チップ（１）部を気密封止するキャップで、セラ
ミックからなっている。（６）は金属材からなりキャン
プ（５）上に固着された放熱体である。
ようになっていた。（１）は集積回路チップで、絶縁基
板（２）上にはんだバンプ（３） Ｋよりフリップテッ
プボンディングされている。（４）は下方に引出された
外部リード、（５）は絶縁基板（２）上に固着され、集
積回路チップ（１）部を気密封止するキャップで、セラ
ミックからなっている。（６）は金属材からなりキャン
プ（５）上に固着された放熱体である。
上記従来の装置において、集積回路チップ（１）ははん
だバンプ（３）の部分でのみ絶縁基板（２）と接続きれ
ている。集積回路チップ（１）で発生した熱の大部分は
、はんだバンプ（３）から絶縁基板（２）、キャンプ（
５）を経て放熱体（６）へ伝達される。しかし、この伝
熱経路は距離が長いため、熱抵抗が大きく、消費電力の
増大に対し、応じることができないようになってきた。
だバンプ（３）の部分でのみ絶縁基板（２）と接続きれ
ている。集積回路チップ（１）で発生した熱の大部分は
、はんだバンプ（３）から絶縁基板（２）、キャンプ（
５）を経て放熱体（６）へ伝達される。しかし、この伝
熱経路は距離が長いため、熱抵抗が大きく、消費電力の
増大に対し、応じることができないようになってきた。
これに対処し、従来、他の半導体装置として第２図に縦
断面図で示すものがある。絶縁基板（２）上に固着した
キャップ（７）の支持式（’７ａ）に圧縮はね（９）を
介しピストン（８）を装着し、このピストン（８）で集
積回路チップ（１）の層面を押圧している。こうして、
集積回路チップ（１）と放熱体（６）との間に最短の伝
熱経路を形成することにより、良好な放熱が得られるよ
うにしている。
断面図で示すものがある。絶縁基板（２）上に固着した
キャップ（７）の支持式（’７ａ）に圧縮はね（９）を
介しピストン（８）を装着し、このピストン（８）で集
積回路チップ（１）の層面を押圧している。こうして、
集積回路チップ（１）と放熱体（６）との間に最短の伝
熱経路を形成することにより、良好な放熱が得られるよ
うにしている。
しかしながら、この装置では、集積回路チップ（１）と
ピストン（８）との接触は、見掛けの接触に比べ真の接
触面積が小さく単なる金属対金属接触となる。その結果
、接触熱抵抗が大きく、がっ、不安定になる。また、各
集積回路テップ（１）のボンディング高さのばらつきや
、キャップ（７）と絶縁基板（２）の熱膨張率の差によ
る応力を吸収し、がっ、すべての集積回路チップ（１）
を一定の力で押え付けるような調整を、各圧縮ばね（９
）で行う必要がある。このような調整を、キャップ（７
）による気密封止と同時に行うことは非常に困難である
。
ピストン（８）との接触は、見掛けの接触に比べ真の接
触面積が小さく単なる金属対金属接触となる。その結果
、接触熱抵抗が大きく、がっ、不安定になる。また、各
集積回路テップ（１）のボンディング高さのばらつきや
、キャップ（７）と絶縁基板（２）の熱膨張率の差によ
る応力を吸収し、がっ、すべての集積回路チップ（１）
を一定の力で押え付けるような調整を、各圧縮ばね（９
）で行う必要がある。このような調整を、キャップ（７
）による気密封止と同時に行うことは非常に困難である
。
この発明は、集積回路チップをフリップテップボンディ
ングにより上面に装着した絶縁基板上に、キャップを固
着して集積回路チップ部を気密封止し、上記絶縁基板を
放熱ブロック内の底面上に固着し、この放熱ブロック上
に放熱体を固着し、安定した良好な放熱効果をもつ半導
体装置を提供することを目的としている。
ングにより上面に装着した絶縁基板上に、キャップを固
着して集積回路チップ部を気密封止し、上記絶縁基板を
放熱ブロック内の底面上に固着し、この放熱ブロック上
に放熱体を固着し、安定した良好な放熱効果をもつ半導
体装置を提供することを目的としている。
第３図はこの発明の一実施例による半導体装置を印刷配
線板に実装した状態を示す縦断面図で、第４図は第３図
の半導体装置の分Ｎ斜視図である。
線板に実装した状態を示す縦断面図で、第４図は第３図
の半導体装置の分Ｎ斜視図である。
集＆（ロ）路テップ（１）がはんだバンプ（３）により
絶縁基板（２）上に７リツプテツプボンデイングされて
おり、絶縁基板（２）上にキャップＯ（Ｊが固着され、
内部を気密封止している。キャップθりはセラミック又
は金属材からなる。この組立体を上部が開口した放熱ブ
ロック（１１）の底面上忙同者している。この放熱ブロ
ック（＋ｌは高熱伝導性の金属材から々す、表面は陽極
酸化又は塗装により電気的絶縁されており、複数のリー
ド用穴（１１ａ）が設けられ、絶縁基板（２）側からの
各リード（４）が引出されている。（国は金属材からな
る放熱体で、放熱ブロック（１り上にねじ止め又はろう
付けにより取付けられている。このように楢成された半
導体装ｌ＆は、印刷配線板（１４上に取付けられ、各リ
ード（４）を印刷配線板−の配線にはんだ付けしている
。
絶縁基板（２）上に７リツプテツプボンデイングされて
おり、絶縁基板（２）上にキャップＯ（Ｊが固着され、
内部を気密封止している。キャップθりはセラミック又
は金属材からなる。この組立体を上部が開口した放熱ブ
ロック（１１）の底面上忙同者している。この放熱ブロ
ック（＋ｌは高熱伝導性の金属材から々す、表面は陽極
酸化又は塗装により電気的絶縁されており、複数のリー
ド用穴（１１ａ）が設けられ、絶縁基板（２）側からの
各リード（４）が引出されている。（国は金属材からな
る放熱体で、放熱ブロック（１り上にねじ止め又はろう
付けにより取付けられている。このように楢成された半
導体装ｌ＆は、印刷配線板（１４上に取付けられ、各リ
ード（４）を印刷配線板−の配線にはんだ付けしている
。
上記一実施例の半導体装置において、集積回路チップ（
１）の発生熱は、はんだバンプ（３）、絶縁基板（２）
を経て放熱ブロック（ｌりに伝わる。この場合の伝熱距
離はバンプ（３）高さと絶縁基板（２）厚きたけであり
、非常に距離が短く熱抵抗は小さい。放熱ブロック（ｌ
りは金属材であり、内部を熱伝導する際の熱抵抗は非常
に小さい。したがって、集積回路チップ（１）から放熱
体（１匂までの熱抵抗は、従来のものに比べ非常に小さ
くなる。また、集積回路チップ（１）ははんだバンプ（
３）で絶縁基板（２）にはんだ付けしであるので、双方
間の熱抵抗は安定している。気密封止はキャンプαＧを
絶縁基板（２）にろう付けするだけであり、従来例のよ
うにピストン（８）などを取付ける必要がなく、安価に
なる。
１）の発生熱は、はんだバンプ（３）、絶縁基板（２）
を経て放熱ブロック（ｌりに伝わる。この場合の伝熱距
離はバンプ（３）高さと絶縁基板（２）厚きたけであり
、非常に距離が短く熱抵抗は小さい。放熱ブロック（ｌ
りは金属材であり、内部を熱伝導する際の熱抵抗は非常
に小さい。したがって、集積回路チップ（１）から放熱
体（１匂までの熱抵抗は、従来のものに比べ非常に小さ
くなる。また、集積回路チップ（１）ははんだバンプ（
３）で絶縁基板（２）にはんだ付けしであるので、双方
間の熱抵抗は安定している。気密封止はキャンプαＧを
絶縁基板（２）にろう付けするだけであり、従来例のよ
うにピストン（８）などを取付ける必要がなく、安価に
なる。
上記一実施例の半導体装置で、絶縁基板（２）と放熱ブ
ロック（川、放熱ブロック（ｌすと印刷配線板−の間に
それぞれ高熱伝導性シートを挾み込むことにより、熱抵
抗はきらに小さくできる。
ロック（川、放熱ブロック（ｌすと印刷配線板−の間に
それぞれ高熱伝導性シートを挾み込むことにより、熱抵
抗はきらに小さくできる。
第５図はこの発明の他の実施例による半導体装置の縦断
面図である。集積回路チップ（１）をはんだバンプ（３
）で絶縁基板（２）上にフリップテンプボンディングし
てあり、この絶縁基板（２）にキャップ（１０を固着し
気密封止する際、キャップα１内ＫｊＬ伝熱係数のガス
体−を封入している。このガス体−には例えば水素、ヘ
リウムなどを使用しており、キャンプ顛への熱抵抗を下
げる。金属材からなる放熱体（１荀の下面とキャンプ（
１０の上面間に高熱伝導性シートなどの伝熱シートθ６
）を挿入しており、双方間の熱抵抗を下げるようにして
いる。これにより、集積回路チップ（１）の裏面側から
放熱体（１４）への熱抵抗が下げられ、線熱抵抗をいっ
そう小さくすることができる。また、放熱体（１４）を
放熱ブロック（Ｉｔ） Ｋねじ締め、又はろう付けする
ことにより、放熱体（１４）から伝熱シート０Ｉ１９を
介してキャップ００下面と、放熱ブロック（ｌり底部上
面とで、絶縁基板（２）を上。
面図である。集積回路チップ（１）をはんだバンプ（３
）で絶縁基板（２）上にフリップテンプボンディングし
てあり、この絶縁基板（２）にキャップ（１０を固着し
気密封止する際、キャップα１内ＫｊＬ伝熱係数のガス
体−を封入している。このガス体−には例えば水素、ヘ
リウムなどを使用しており、キャンプ顛への熱抵抗を下
げる。金属材からなる放熱体（１荀の下面とキャンプ（
１０の上面間に高熱伝導性シートなどの伝熱シートθ６
）を挿入しており、双方間の熱抵抗を下げるようにして
いる。これにより、集積回路チップ（１）の裏面側から
放熱体（１４）への熱抵抗が下げられ、線熱抵抗をいっ
そう小さくすることができる。また、放熱体（１４）を
放熱ブロック（Ｉｔ） Ｋねじ締め、又はろう付けする
ことにより、放熱体（１４）から伝熱シート０Ｉ１９を
介してキャップ００下面と、放熱ブロック（ｌり底部上
面とで、絶縁基板（２）を上。
下面から締付けることになるので、各接触面間の接触熱
抵抗が下がり、放熱特性をさらに高めることができる。
抵抗が下がり、放熱特性をさらに高めることができる。
なお、上記実施例では空冷の場合を示したが、他の冷却
方法の場合にも適用できるものである。
方法の場合にも適用できるものである。
また、この発明において、放熱ブロック及び放熱体は、
熱伝導が良好な材質であれば棟々の材質のものを用いる
ことができ、形状及び双方間の固着方法も上記実施例の
外、適当な形状及び固着方法にしてもよい。
熱伝導が良好な材質であれば棟々の材質のものを用いる
ことができ、形状及び双方間の固着方法も上記実施例の
外、適当な形状及び固着方法にしてもよい。
をらに、キャップは絶縁基板上に固着され気密封止する
ものであれば、上記実施例の外、適当な材質、形状、固
着方法にすることができる。
ものであれば、上記実施例の外、適当な材質、形状、固
着方法にすることができる。
以上のように、この発明によれば、集積回路チップをフ
リップテップボンデインクにより上面に装着した絶縁基
板上に、キャップを固着してナンプ部を封止し、この絶
縁基板を上部が開口した放熱ブロック内の底面上に固着
し、この放熱ブロック上に放熱体を固着したので、集積
回路チップから放熱体に至る熱伝導経路の熱抵抗が大幅
に低下され、安定した良好な放熱効果が得られる０
リップテップボンデインクにより上面に装着した絶縁基
板上に、キャップを固着してナンプ部を封止し、この絶
縁基板を上部が開口した放熱ブロック内の底面上に固着
し、この放熱ブロック上に放熱体を固着したので、集積
回路チップから放熱体に至る熱伝導経路の熱抵抗が大幅
に低下され、安定した良好な放熱効果が得られる０
第１図は従来の半導体装置を示す縦断面図、第２図は従
来の他の例による半導体装置の縦断面図、第３図はこの
発明の一実施例による半導体装置を印刷配線基板に実装
した状態を示す縦断面図、第（７） ４図は第３図の半導体装置の分解斜視図、第５図はこの
発明の他の実施例による半導体装置を印刷配線基板に実
装した状態を示す縦断面図である０１・・・集積回路チ
ップ、２・・・絶縁基板、３・・・はんだバンブ、ｌＯ
・・・キャップ、１１・・・放熱ブロック、１２・・・
放熱体、１４・・・放熱体、１５・・伝熱シートなお、
図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−（外１名） （８） 第１図 第２図 第３図 ｎｒ＋ｎｎＦｌｏロイ 第５図
来の他の例による半導体装置の縦断面図、第３図はこの
発明の一実施例による半導体装置を印刷配線基板に実装
した状態を示す縦断面図、第（７） ４図は第３図の半導体装置の分解斜視図、第５図はこの
発明の他の実施例による半導体装置を印刷配線基板に実
装した状態を示す縦断面図である０１・・・集積回路チ
ップ、２・・・絶縁基板、３・・・はんだバンブ、ｌＯ
・・・キャップ、１１・・・放熱ブロック、１２・・・
放熱体、１４・・・放熱体、１５・・伝熱シートなお、
図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−（外１名） （８） 第１図 第２図 第３図 ｎｒ＋ｎｎＦｌｏロイ 第５図
Claims (2)
- （１）集積回路チップを７リツプテツプボンデイングに
より上面に装着した絶縁基板、この絶縁基板上に固着さ
れ上記集積回路チップ部を囲い気密封止するキャップ、
高熱伝導性材からなり上部が開口してお夛、上記キャッ
プを固着した絶縁基板を底面上に固着した放熱ブロック
、及びこの放熱ブロック上に固着された放熱体を備えた
半導体装置。 - （２） キャップ上面と放熱体下面との間に高熱伝導
性の伝熱シートを挿入したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141406A JPS5931046A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141406A JPS5931046A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931046A true JPS5931046A (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=15291260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141406A Pending JPS5931046A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931046A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4825284A (en) * | 1985-12-11 | 1989-04-25 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor resin package structure |
| US4943844A (en) * | 1985-11-22 | 1990-07-24 | Texas Instruments Incorporated | High-density package |
| CN100361294C (zh) * | 2003-09-16 | 2008-01-09 | 现代自动车株式会社 | 电子元件冷却装置 |
-
1982
- 1982-08-13 JP JP57141406A patent/JPS5931046A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4943844A (en) * | 1985-11-22 | 1990-07-24 | Texas Instruments Incorporated | High-density package |
| US4825284A (en) * | 1985-12-11 | 1989-04-25 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor resin package structure |
| CN100361294C (zh) * | 2003-09-16 | 2008-01-09 | 现代自动车株式会社 | 电子元件冷却装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7635916B2 (en) | Integrated circuit package with top-side conduction cooling | |
| US6882041B1 (en) | Thermally enhanced metal capped BGA package | |
| US4670771A (en) | Rectifier module | |
| US6404048B2 (en) | Heat dissipating microelectronic package | |
| JPS61187351A (ja) | ヒートパイプを統合した電力用半導体モジユール | |
| JPS59130449A (ja) | 絶縁型半導体素子用リードフレーム | |
| JPH06196598A (ja) | 半導体チップの実装構造 | |
| US5200640A (en) | Hermetic package having covers and a base providing for direct electrical connection | |
| US3337781A (en) | Encapsulation means for a semiconductor device | |
| JPS5931046A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2993286B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5965457A (ja) | 半導体装置 | |
| US20060220188A1 (en) | Package structure having mixed circuit and composite substrate | |
| JPH0382060A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH08264688A (ja) | 半導体用セラミックパッケージ | |
| JP2006013420A (ja) | 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 | |
| JPS627145A (ja) | 電力半導体装置 | |
| JPS5892241A (ja) | 半導体装置用容器 | |
| JPS63136655A (ja) | チツプキヤリア | |
| JP2907187B2 (ja) | ベアチップ実装方法および半導体集積回路装置 | |
| JPS6144450Y2 (ja) | ||
| JP2002076220A (ja) | 電子部品の放熱構造 | |
| JPS6311737Y2 (ja) | ||
| JPS5965458A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2005277382A (ja) | 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 |