JPS6032977B2 - 半導体外囲器 - Google Patents
半導体外囲器Info
- Publication number
- JPS6032977B2 JPS6032977B2 JP8716976A JP8716976A JPS6032977B2 JP S6032977 B2 JPS6032977 B2 JP S6032977B2 JP 8716976 A JP8716976 A JP 8716976A JP 8716976 A JP8716976 A JP 8716976A JP S6032977 B2 JPS6032977 B2 JP S6032977B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- semiconductor chip
- insulating plate
- insulating
- envelope
- 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.)
- Expired
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体チップを電気絶縁性、熱良導性の薄板を
介して放熱預金属体に支持させるようにする半導体外囲
器の改良に係わり、特に熱伝導性の比較的低い絶縁薄板
の使用も可能にして低価格化をはかろうとするものであ
る。
介して放熱預金属体に支持させるようにする半導体外囲
器の改良に係わり、特に熱伝導性の比較的低い絶縁薄板
の使用も可能にして低価格化をはかろうとするものであ
る。
半導体装置、例えば高周波トランジス外こおいては、そ
のチップの底面を構成している電極、例えばプレーナ形
トランジスタにおけるコレクタを放熱用金属体より電気
的に絶縁することが有利であり、これが各種の容量分、
前記のように底面電極がコレクタの場合には出力容量を
増加させないためであることはよく知られている。
のチップの底面を構成している電極、例えばプレーナ形
トランジスタにおけるコレクタを放熱用金属体より電気
的に絶縁することが有利であり、これが各種の容量分、
前記のように底面電極がコレクタの場合には出力容量を
増加させないためであることはよく知られている。
一方高出力トランジスタでは、チップ内で発生する熱を
チップ底面より外囲器放熱体を経て放散させることが必
要である。これら２つの理由のために従来高周波高出力
トランジスタではパイポーラ形およびュニポーラ形を含
めてその外囲器は熱伝導性がよく、かつ電気絶縁性のよ
い薄板を介して半導体チップを放熱用金属体に支持させ
るように構成されている。
チップ底面より外囲器放熱体を経て放散させることが必
要である。これら２つの理由のために従来高周波高出力
トランジスタではパイポーラ形およびュニポーラ形を含
めてその外囲器は熱伝導性がよく、かつ電気絶縁性のよ
い薄板を介して半導体チップを放熱用金属体に支持させ
るように構成されている。
第１図および第２図はこのように構成された従来の外囲
器を示すのであって、放熱体に結合支持される放熱用金
属体がスタツド１、止めねじ用孔のあいた平板１１で構
成され、これらに電気絶縁性で熱良導体の例えば円板２
，１２の一面が接着され、他面に入力端子となる金属帯
３，１３、出力端子と金属帯４，１４、接地端子となる
金属帯５，５′（第１図の場合のみ）が接着されている
。接地端子は第２図に示すように円板１２に形成した金
属膜１５，１５′で構成し、これを放熱用平板１１に接
続してもよい。第１図に示すようにトランジスタ構造を
なす半導体チップ７は入力、出力または接地用金属帯中
の例えば出力用金属帯４上に接着され、他の金属帯３，
５，５′とチップ内の電極とは細線８，９，９′で接続
されている。このような半導体チップ７を外雰囲気から
防護するためには、例えば第１図に示すように円板２と
ほぼ同径のセラミック製のキャップ状蓋体６を円板に接
着して半導体チップを含むキャップ内部を外雰囲気と遮
断するか、また第２図に示すように合成樹脂材１６でモ
ールド封止する。上記の電気絶縁性でかつ熱良導体とし
ては、通常酸化ベリリウムセラミックから成るべリリア
が用いられているが、本物質の粉末は皮ふ毒として知ら
れており、製造的に不利で高価となる欠点がある。使用
するべリリアの量を少なくする工夫をした構造としては
第３図に示すようなものがある。
器を示すのであって、放熱体に結合支持される放熱用金
属体がスタツド１、止めねじ用孔のあいた平板１１で構
成され、これらに電気絶縁性で熱良導体の例えば円板２
，１２の一面が接着され、他面に入力端子となる金属帯
３，１３、出力端子と金属帯４，１４、接地端子となる
金属帯５，５′（第１図の場合のみ）が接着されている
。接地端子は第２図に示すように円板１２に形成した金
属膜１５，１５′で構成し、これを放熱用平板１１に接
続してもよい。第１図に示すようにトランジスタ構造を
なす半導体チップ７は入力、出力または接地用金属帯中
の例えば出力用金属帯４上に接着され、他の金属帯３，
５，５′とチップ内の電極とは細線８，９，９′で接続
されている。このような半導体チップ７を外雰囲気から
防護するためには、例えば第１図に示すように円板２と
ほぼ同径のセラミック製のキャップ状蓋体６を円板に接
着して半導体チップを含むキャップ内部を外雰囲気と遮
断するか、また第２図に示すように合成樹脂材１６でモ
ールド封止する。上記の電気絶縁性でかつ熱良導体とし
ては、通常酸化ベリリウムセラミックから成るべリリア
が用いられているが、本物質の粉末は皮ふ毒として知ら
れており、製造的に不利で高価となる欠点がある。使用
するべリリアの量を少なくする工夫をした構造としては
第３図に示すようなものがある。
すなわち放熱用スタッド２１の上面周囲に電気絶縁性電
極支持環２７を暖着し、この上面に入力金属帯２３、出
力金属帯２４、接地金属帯２５，２５′を接着する。環
２７の内部には電気絶縁性、熱良導性円板２２を配置し
、放熱用スタッド２１の上面に接着する。円板２２の上
面は半導体チップを接着するために金属膜２８を形成し
ておくことが必要であり、この金属膜は何れかの金属帯
例えば出力金属帯２４と紬線２９にて接続される。円板
２２上の金属膜２８上に接着された半導体チップ内の電
極は適当な上記金属帯と細線で接続される。半導体チッ
プの外雰囲気との遮断は、例えばセラミック製のキャッ
プ状蓋体２６を環２７の金属帯接着面に接着することに
より達成できる。電気絶縁性で熱良導体となる物質とし
てのべリリアは大きな熱伝導率（〜０．４ｃａｌ／ｃｍ
ｓ℃）と過大でない比誘電率（〜７）とを有して好まし
いものであるが、上記のようにその粉末が皮ふ奏である
ため、加工性に問題があり、ベリリアを用いた外囲器は
高価なものとなる欠点を有する。本発明はかかる事情に
鑑みてなされ、比較的熱伝導率の低い物質を用いて、放
熱用効果がよく構成も容易で価格の低廉な半導体外囲器
を提供しようとするものである。
極支持環２７を暖着し、この上面に入力金属帯２３、出
力金属帯２４、接地金属帯２５，２５′を接着する。環
２７の内部には電気絶縁性、熱良導性円板２２を配置し
、放熱用スタッド２１の上面に接着する。円板２２の上
面は半導体チップを接着するために金属膜２８を形成し
ておくことが必要であり、この金属膜は何れかの金属帯
例えば出力金属帯２４と紬線２９にて接続される。円板
２２上の金属膜２８上に接着された半導体チップ内の電
極は適当な上記金属帯と細線で接続される。半導体チッ
プの外雰囲気との遮断は、例えばセラミック製のキャッ
プ状蓋体２６を環２７の金属帯接着面に接着することに
より達成できる。電気絶縁性で熱良導体となる物質とし
てのべリリアは大きな熱伝導率（〜０．４ｃａｌ／ｃｍ
ｓ℃）と過大でない比誘電率（〜７）とを有して好まし
いものであるが、上記のようにその粉末が皮ふ奏である
ため、加工性に問題があり、ベリリアを用いた外囲器は
高価なものとなる欠点を有する。本発明はかかる事情に
鑑みてなされ、比較的熱伝導率の低い物質を用いて、放
熱用効果がよく構成も容易で価格の低廉な半導体外囲器
を提供しようとするものである。
以下本発明の詳細をその一実施例を示す第４図によって
説明する。すなわち半導体チップを載置させるに足りる
程度の幅で比較的薄い厚さを有する放熱用絶縁板３２が
放熱用金属板３１上に接着され、この絶縁板３２より厚
く、これを挟むようにその側面に接して絶縁物片３６，
３６′を放熱用金属板３１上に接着し、入出力金属帯３
３，３４を絶縁物片の上面に接着する。接地は例えば放
熱用絶縁板の両端部に金属化により形成した金属膜３５
，３５′と接続して達成される。半導体チップの接着個
所は放熱用絶縁板３２の上面のほぼ中央に選び、ここま
で入出力金属帯または接地金属膜の何れかを延長する。
図示の例では出力金属帯３４を延長している。この延長
部分と放熱用絶縁板３２とは熱的に良好に接着すること
を要する。半導体チップの外雰囲気との遮断は、絶縁板
３２と絶縁物片３６，３６′とで形成された凹部３７の
両端部に嫁合する凸部３９，３９′を有する絶縁物の蓋
体３８を絶縁物片の外面に沿って接着して行なう。他の
実施例としては第５図に示すように、放熱用金属体にス
タッド３１を用い、接地を金属帯３５，３５′にて行っ
ている。
説明する。すなわち半導体チップを載置させるに足りる
程度の幅で比較的薄い厚さを有する放熱用絶縁板３２が
放熱用金属板３１上に接着され、この絶縁板３２より厚
く、これを挟むようにその側面に接して絶縁物片３６，
３６′を放熱用金属板３１上に接着し、入出力金属帯３
３，３４を絶縁物片の上面に接着する。接地は例えば放
熱用絶縁板の両端部に金属化により形成した金属膜３５
，３５′と接続して達成される。半導体チップの接着個
所は放熱用絶縁板３２の上面のほぼ中央に選び、ここま
で入出力金属帯または接地金属膜の何れかを延長する。
図示の例では出力金属帯３４を延長している。この延長
部分と放熱用絶縁板３２とは熱的に良好に接着すること
を要する。半導体チップの外雰囲気との遮断は、絶縁板
３２と絶縁物片３６，３６′とで形成された凹部３７の
両端部に嫁合する凸部３９，３９′を有する絶縁物の蓋
体３８を絶縁物片の外面に沿って接着して行なう。他の
実施例としては第５図に示すように、放熱用金属体にス
タッド３１を用い、接地を金属帯３５，３５′にて行っ
ている。
上記のように構成した第４図、第５図の実施例において
は、放熱用絶縁板はその両側面にて絶縁物片に接してい
るので、半導体チップからの熱は絶縁板の底面だけでな
く、その側面からも補助的に放散されその放熱効果は極
めて大である。
は、放熱用絶縁板はその両側面にて絶縁物片に接してい
るので、半導体チップからの熱は絶縁板の底面だけでな
く、その側面からも補助的に放散されその放熱効果は極
めて大である。
一例として放熱用絶縁板として厚さ０．２柳のＥＦＧ法
によって作ったサファイア板を、両側の厚い絶縁物片と
して厚さ１．５側のアルミナセラミック片を用いたもの
で、厚さ１．４脚のべリリアセラミック板を用いた第１
図の構成の従来例と比して熱的および高周波的にほぼ同
等の性能を示すことが認められた。本発明の外囲器の変
形例として第６図に示すように一方、例えば入力金属帯
３３を載せる絶縁物片３６に凹所３６Ａを形成し、ここ
に沿って金属帯３３を曲折し、この部分に紬線を接続し
てその長さを短かくすることができる。
によって作ったサファイア板を、両側の厚い絶縁物片と
して厚さ１．５側のアルミナセラミック片を用いたもの
で、厚さ１．４脚のべリリアセラミック板を用いた第１
図の構成の従来例と比して熱的および高周波的にほぼ同
等の性能を示すことが認められた。本発明の外囲器の変
形例として第６図に示すように一方、例えば入力金属帯
３３を載せる絶縁物片３６に凹所３６Ａを形成し、ここ
に沿って金属帯３３を曲折し、この部分に紬線を接続し
てその長さを短かくすることができる。
また第７図に示すように放熱用絶縁板３２をその両側の
絶縁物片３６，３６′より短か〈することもできる。
絶縁物片３６，３６′より短か〈することもできる。
さらに半導体チップをまたいで橋状に接地用金属片を配
置し、これに接地用紬線を接続するようにしてもよい。
なお外囲器の製作を容易にするために、例えば放熱用金
属体に上記の絶縁板、絶縁物片、接地用金属片の鉄合す
るような凹部を形成して粗立てることもできる。
置し、これに接地用紬線を接続するようにしてもよい。
なお外囲器の製作を容易にするために、例えば放熱用金
属体に上記の絶縁板、絶縁物片、接地用金属片の鉄合す
るような凹部を形成して粗立てることもできる。
上言己より明らかなように本発明の半導体外囲器では、
半導体チップを戴置する放熱用絶縁薄板はその側面がア
ルミナ等のセラミック絶縁片と接し、この絶縁片を通じ
ても熱放散が行なわれるので、半導体チップで発生した
熱の迅速な放熱を行なうことができる。
半導体チップを戴置する放熱用絶縁薄板はその側面がア
ルミナ等のセラミック絶縁片と接し、この絶縁片を通じ
ても熱放散が行なわれるので、半導体チップで発生した
熱の迅速な放熱を行なうことができる。
従って放熱用絶縁板として熱伝導性の比較的低い例えば
サファイア薄板も使用することができるので、その加工
性および量産性の優れている点で外囲器の低価格化を可
能にするものである。
サファイア薄板も使用することができるので、その加工
性および量産性の優れている点で外囲器の低価格化を可
能にするものである。
０ 第１図ないし第３図は従来の半導体外囲器の斜視図
、第４図ないし第７図は本発明の半導体外園器の斜視図
である。 １，１１，２１，３１・・・放熱用金属体、２，１２，
２２，３２・・・放熱用絶縁板、３，１３，２３，３３
・・・入力金属帯、４，１４，２４，３４・・・出力金
属帯、５，５′，１５，１５′２５，２５′，３５，３
５′…接地用金属、６，２６，３８…蓋体、１６…封止
モールド、７…半導体チップ、８，９，９′，２９・・
・接続用細線、２７・・・電極支持用絶縁物環、３６，
３６′・・・電極支持用絶縁物片、３６Ａ・・・凹所、
３７・・・凹部、３９，３９′・・・凸部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
、第４図ないし第７図は本発明の半導体外園器の斜視図
である。 １，１１，２１，３１・・・放熱用金属体、２，１２，
２２，３２・・・放熱用絶縁板、３，１３，２３，３３
・・・入力金属帯、４，１４，２４，３４・・・出力金
属帯、５，５′，１５，１５′２５，２５′，３５，３
５′…接地用金属、６，２６，３８…蓋体、１６…封止
モールド、７…半導体チップ、８，９，９′，２９・・
・接続用細線、２７・・・電極支持用絶縁物環、３６，
３６′・・・電極支持用絶縁物片、３６Ａ・・・凹所、
３７・・・凹部、３９，３９′・・・凸部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- １ 放熱用金属体と、これに接着されて半導体チツプを
載置させるための放熱用絶縁板と、この絶縁板よりも厚
く、その側面に接して上記金属体に接着された絶縁性電
極支持片とから成る半導体チツプ支持部と、上記半導体
チツプを外雰囲気から隔離するように上記支持部に接着
される蓋体とから構成される半導体外囲器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8716976A JPS6032977B2 (ja) | 1976-07-23 | 1976-07-23 | 半導体外囲器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8716976A JPS6032977B2 (ja) | 1976-07-23 | 1976-07-23 | 半導体外囲器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5313360A JPS5313360A (en) | 1978-02-06 |
| JPS6032977B2 true JPS6032977B2 (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=13907475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8716976A Expired JPS6032977B2 (ja) | 1976-07-23 | 1976-07-23 | 半導体外囲器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032977B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105240A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体素子用パツケ−ジ |
-
1976
- 1976-07-23 JP JP8716976A patent/JPS6032977B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5313360A (en) | 1978-02-06 |
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