JPS63300519A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS63300519A JPS63300519A JP62136691A JP13669187A JPS63300519A JP S63300519 A JPS63300519 A JP S63300519A JP 62136691 A JP62136691 A JP 62136691A JP 13669187 A JP13669187 A JP 13669187A JP S63300519 A JPS63300519 A JP S63300519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder material
- die bonding
- heat sink
- bonding surface
- semiconductor chip
- 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
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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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
-
- 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
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/681—Shapes or dispositions thereof comprising holes not having chips therein, e.g. for outgassing, underfilling or bond wire passage
-
- 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
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
Landscapes
- Die Bonding (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、主としてパワートランジスタなどのパワー
用半導体チップをヒートシンクにダイボンディングして
なる半導体装置に係り、特に、そのダイボンディング構
造に関する。
用半導体チップをヒートシンクにダイボンディングして
なる半導体装置に係り、特に、そのダイボンディング構
造に関する。
従来、この種の半導体装置として、第２図に示すような
断面構造のものが知られている。この半導体装置ｌＯは
半導体チップ１）とヒートシンク１２とからなるもので
あって、半導体チップ１）は半田付けによってヒートシ
ンク１２に形成された平坦なダイボンディング面１３に
ダイボンディングされている。なお、図における符号１
４は、半導体チップ１）とヒートシンク１２との間に、
均一な厚みで介装された半田材を示している。
断面構造のものが知られている。この半導体装置ｌＯは
半導体チップ１）とヒートシンク１２とからなるもので
あって、半導体チップ１）は半田付けによってヒートシ
ンク１２に形成された平坦なダイボンディング面１３に
ダイボンディングされている。なお、図における符号１
４は、半導体チップ１）とヒートシンク１２との間に、
均一な厚みで介装された半田材を示している。
そして、このようなダイポンディング構造は、還元雰囲
気中でヒートシンク１２側から加熱することにより、半
田材１４を溶融させて形成するのが一般的である。すな
わち、ダイボンディング時には、溶融した半田材１４に
よって半導体チップ１）のほぼ全面が同時にヒートシン
ク１２のダイボンディング面１３に半田付けされるよう
になっている。
気中でヒートシンク１２側から加熱することにより、半
田材１４を溶融させて形成するのが一般的である。すな
わち、ダイボンディング時には、溶融した半田材１４に
よって半導体チップ１）のほぼ全面が同時にヒートシン
ク１２のダイボンディング面１３に半田付けされるよう
になっている。
ところで、前記構造の半導体装ｉ１Ｑにおけるダイボン
ディング実施前には、その半導体チップ１）およびヒー
トシンク１２と半田材１４との間に多数の隙間（図示し
ていない）が介在し、これらの隙間には空気が存在して
いる。そのため、この半導体装１ｆｆｌｏにおけるダイ
ポンディング構造には、つぎのような問題点があった。
ディング実施前には、その半導体チップ１）およびヒー
トシンク１２と半田材１４との間に多数の隙間（図示し
ていない）が介在し、これらの隙間には空気が存在して
いる。そのため、この半導体装１ｆｆｌｏにおけるダイ
ポンディング構造には、つぎのような問題点があった。
すなわち、この半導体装置１０の半田材１４はダイボン
ディング時の加熱によって溶融するが、この半田材１４
は均一な厚みとされており、しかも、この半田材１４が
加熱によってほぼ全面的に急速、かつ同時に溶融するた
め、前述した空気がダイボンディング面１３から押し出
されて放出される余裕がないばかりか、この空気が冷却
によって再び固化した半田材１４中に取り込まれ、いわ
ゆるボイドとして残留してしまう、そして、このような
ボイドが半田材１４中に数多（残留していると、半田材
１４の有する良好な熱伝導性が大きく阻害されてしまい
、半導体装置１０の使用時にヒートシンク１２を通じて
外部に放散されるべき半導体チップ１）の発熱がヒート
シンク１２に伝わりにく（なってしまう。
ディング時の加熱によって溶融するが、この半田材１４
は均一な厚みとされており、しかも、この半田材１４が
加熱によってほぼ全面的に急速、かつ同時に溶融するた
め、前述した空気がダイボンディング面１３から押し出
されて放出される余裕がないばかりか、この空気が冷却
によって再び固化した半田材１４中に取り込まれ、いわ
ゆるボイドとして残留してしまう、そして、このような
ボイドが半田材１４中に数多（残留していると、半田材
１４の有する良好な熱伝導性が大きく阻害されてしまい
、半導体装置１０の使用時にヒートシンク１２を通じて
外部に放散されるべき半導体チップ１）の発熱がヒート
シンク１２に伝わりにく（なってしまう。
その結果、半導体チップ１）が局部的な過熱によって劣
化し、信頼性が低下してしまうことになっていた。
化し、信頼性が低下してしまうことになっていた。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたものであって、半導体チップの劣化を防止し、信
頼性の向上を図ることができる半導体装置の堤供を目的
としている。
されたものであって、半導体チップの劣化を防止し、信
頼性の向上を図ることができる半導体装置の堤供を目的
としている。
この発明は、このような目的を達成するために、ヒート
シンクのダイボンディング面をその縁部より中央部ほど
隆起した傾斜面として形成したことを特徴とする。
シンクのダイボンディング面をその縁部より中央部ほど
隆起した傾斜面として形成したことを特徴とする。
この発明においては、ヒートシンクのダイボンディング
面を凸状の傾斜面として形成したので、このダイボンデ
ィング面とこれの上に載置された半導体チップとの間に
介装された半田材の厚みは、ダイボンディング面の中央
部より縁部側へい（ほど厚（なる、したがって、ダイボ
ンディング作業時における半田材の溶融および固化は、
まず、ヒートシンクのダイボンディング面中央部付近か
ら始まり、その縁部側へと徐々に進んでいくことになる
。そのため、半導体チップおよびヒートシンクと半田材
との間に介在していた空気は順次押し出されて外部に放
出されることになる。
面を凸状の傾斜面として形成したので、このダイボンデ
ィング面とこれの上に載置された半導体チップとの間に
介装された半田材の厚みは、ダイボンディング面の中央
部より縁部側へい（ほど厚（なる、したがって、ダイボ
ンディング作業時における半田材の溶融および固化は、
まず、ヒートシンクのダイボンディング面中央部付近か
ら始まり、その縁部側へと徐々に進んでいくことになる
。そのため、半導体チップおよびヒートシンクと半田材
との間に介在していた空気は順次押し出されて外部に放
出されることになる。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明にかかる半導体装置の構成を示す概
略断面図である。なお、この実施例においては、そのヒ
ートシンクのダイボンディング面形状以外、第２図の従
来例と異なるところはないので、第１図において第２図
と互いに対応する部分には同一符号を付し、ここでの説
明は省略する。
略断面図である。なお、この実施例においては、そのヒ
ートシンクのダイボンディング面形状以外、第２図の従
来例と異なるところはないので、第１図において第２図
と互いに対応する部分には同一符号を付し、ここでの説
明は省略する。
第１図における符号１０は半導体装置であり、この半導
体装置ｌＯは使用時における発熱の大きなパワー用半導
体チンプ１）と、その放熱板としての銅系金属などから
なるヒートシンク１２とを備えている。そして、このヒ
ートシンク１２のダイボンディング面１３は、その縁部
よりも中央部ほどなだらかに隆起した、例えば、円錐形
に形成され、その頂点１３ａに当接して半導体チップ１
）が載置されるようになっている。なお、この隆起形状
は円錐形に限定されるものではな（、角錐形などであっ
てもよい。あるいは、前記頂点１３ａを一方向（図では
、紙面の垂直方向）に沿う稜線としたうえで、その両側
がなだらかにｆ１）斜した裾部となった「山」形などの
形状であってもよい。
体装置ｌＯは使用時における発熱の大きなパワー用半導
体チンプ１）と、その放熱板としての銅系金属などから
なるヒートシンク１２とを備えている。そして、このヒ
ートシンク１２のダイボンディング面１３は、その縁部
よりも中央部ほどなだらかに隆起した、例えば、円錐形
に形成され、その頂点１３ａに当接して半導体チップ１
）が載置されるようになっている。なお、この隆起形状
は円錐形に限定されるものではな（、角錐形などであっ
てもよい。あるいは、前記頂点１３ａを一方向（図では
、紙面の垂直方向）に沿う稜線としたうえで、その両側
がなだらかにｆ１）斜した裾部となった「山」形などの
形状であってもよい。
そして、このヒートシンク１２のダイボンディング面１
３と半導体チップ１）との間には、これらの両者を接合
すべき半田材１４が介装され、この半田材１４の厚みは
ダイボンディング面１３の形状に対応して中央部よりも
縁部側へいくほど厚くなっている。
３と半導体チップ１）との間には、これらの両者を接合
すべき半田材１４が介装され、この半田材１４の厚みは
ダイボンディング面１３の形状に対応して中央部よりも
縁部側へいくほど厚くなっている。
つぎに、この実施例におけるダイボンディングについて
説明する。
説明する。
この半導体装置１０の半田材１４は、従来例と同様に、
そのヒートシンク１２側からの加熱によって溶融させら
れ、半導体チップ１）とヒートシンク１２とを接合する
ことになる。ところが、この半田材１４の厚みは、前述
したように、凸状に形成されたヒートシンク１２のダイ
ボンディング面１３の形状に対応し、その中央部から縁
部側へい（ほど厚くなっている。したがって、この半田
材１４は、その厚みの薄いダイボンディング面１３の頂
点１３ａ１すなわち、中央部付近から溶融し始めること
になる。そして、半田材１４の溶融範囲は、その厚みが
厚いダイボンディング面１３の縁部側へと徐々に進んで
いくことになる。そのため、ダイボンディング実施前に
半導体チップ１）およびヒートシンク１２と半田材１４
との間に介在していた隙間中の空気は、半田材１４の溶
融に伴ってダイボンディング面１３の中央部から縁部側
へと徐々に押し出され、その外部へ放出される。
そのヒートシンク１２側からの加熱によって溶融させら
れ、半導体チップ１）とヒートシンク１２とを接合する
ことになる。ところが、この半田材１４の厚みは、前述
したように、凸状に形成されたヒートシンク１２のダイ
ボンディング面１３の形状に対応し、その中央部から縁
部側へい（ほど厚くなっている。したがって、この半田
材１４は、その厚みの薄いダイボンディング面１３の頂
点１３ａ１すなわち、中央部付近から溶融し始めること
になる。そして、半田材１４の溶融範囲は、その厚みが
厚いダイボンディング面１３の縁部側へと徐々に進んで
いくことになる。そのため、ダイボンディング実施前に
半導体チップ１）およびヒートシンク１２と半田材１４
との間に介在していた隙間中の空気は、半田材１４の溶
融に伴ってダイボンディング面１３の中央部から縁部側
へと徐々に押し出され、その外部へ放出される。
一方、半田材１４の冷却による固化についても、その溶
融と同様に、厚みの薄い中央部から厚みの厚い縁部へと
徐々に進行していくので、この半田材１４中に空気が侵
入することはない。
融と同様に、厚みの薄い中央部から厚みの厚い縁部へと
徐々に進行していくので、この半田材１４中に空気が侵
入することはない。
以上説明したように、この発明によれば、半導体チップ
がダイボンディングされるヒートシンクのダイボンディ
ング面を縁部よりも中央部ほど隆起した傾斜面として形
成したので、これらの間に介装される半田材の厚みはダ
イボンディング面の形状に対応して中央部より縁部の方
が厚くなる。
がダイボンディングされるヒートシンクのダイボンディ
ング面を縁部よりも中央部ほど隆起した傾斜面として形
成したので、これらの間に介装される半田材の厚みはダ
イボンディング面の形状に対応して中央部より縁部の方
が厚くなる。
したがって、ダイボンディング作業時における半田材の
溶融および固化は、その厚みの相違により、ヒートシン
クのダイポンディング面中央部付近から始まって縁部側
へと徐々に進行することになる。
溶融および固化は、その厚みの相違により、ヒートシン
クのダイポンディング面中央部付近から始まって縁部側
へと徐々に進行することになる。
そして、このことにより、半導体チップおよびヒートシ
ンクと半田材との間に介在していた空気は、溶融した半
田材によって順次外方へ押し出され、その外部へ放出さ
れることになる。その結果、本発明の半導体装置の半田
材中に残留するボイドは、従来例に比べて大幅に低減す
ることになる。
ンクと半田材との間に介在していた空気は、溶融した半
田材によって順次外方へ押し出され、その外部へ放出さ
れることになる。その結果、本発明の半導体装置の半田
材中に残留するボイドは、従来例に比べて大幅に低減す
ることになる。
そのため、半導体チップおよびヒートシンク間の熱伝導
性が大幅に改善されることになり、半導体チップの局部
的な過熱による劣化を防止するとともに、信鯨性の向上
を図ることができる。
性が大幅に改善されることになり、半導体チップの局部
的な過熱による劣化を防止するとともに、信鯨性の向上
を図ることができる。
第１図は本考案の一実施例にかかる半導体装置の概略断
面図、第２図は従来例にかかる半導体装置の概略断面図
である。 図において、符号１つは半導体装置、１）は半導体チッ
プ、１２はヒートシンク、１３はそのダイボンディング
面、１４は半田材である。 なお、図中の同一符号は、同一または相当部分を示して
いる。
面図、第２図は従来例にかかる半導体装置の概略断面図
である。 図において、符号１つは半導体装置、１）は半導体チッ
プ、１２はヒートシンク、１３はそのダイボンディング
面、１４は半田材である。 なお、図中の同一符号は、同一または相当部分を示して
いる。
Claims (1)
- （１）半導体チップをヒートシンクにダイボンディング
してなる半導体装置において、 前記ヒートシンクのダイボンディング面を、その縁部よ
りも中央部ほど隆起した傾斜面として形成したことを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136691A JPS63300519A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136691A JPS63300519A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63300519A true JPS63300519A (ja) | 1988-12-07 |
Family
ID=15181215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62136691A Pending JPS63300519A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63300519A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5187123A (en) * | 1988-04-30 | 1993-02-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for bonding a semiconductor device to a lead frame die pad using plural adhesive spots |
| US6333551B1 (en) | 2000-09-07 | 2001-12-25 | International Business Machines Corporation | Surface profiling in electronic packages for reducing thermally induced interfacial stresses |
| CN1323471C (zh) * | 2004-05-20 | 2007-06-27 | 中国科学院半导体研究所 | 具有倾斜波导结构的半导体光放大器封装用的热沉 |
| JP2009054893A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| WO2011010450A1 (ja) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | パナソニック株式会社 | 半導体部品、半導体ウェハ部品、半導体部品の製造方法、及び、接合構造体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62136691A patent/JPS63300519A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5187123A (en) * | 1988-04-30 | 1993-02-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for bonding a semiconductor device to a lead frame die pad using plural adhesive spots |
| US6333551B1 (en) | 2000-09-07 | 2001-12-25 | International Business Machines Corporation | Surface profiling in electronic packages for reducing thermally induced interfacial stresses |
| CN1323471C (zh) * | 2004-05-20 | 2007-06-27 | 中国科学院半导体研究所 | 具有倾斜波导结构的半导体光放大器封装用的热沉 |
| JP2009054893A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| WO2011010450A1 (ja) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | パナソニック株式会社 | 半導体部品、半導体ウェハ部品、半導体部品の製造方法、及び、接合構造体の製造方法 |
| CN102422403A (zh) * | 2009-07-24 | 2012-04-18 | 松下电器产业株式会社 | 半导体元器件、半导体晶片元器件、半导体元器件的制造方法、及接合结构体的制造方法 |
| JP5351267B2 (ja) * | 2009-07-24 | 2013-11-27 | パナソニック株式会社 | 半導体部品、半導体ウェハ部品、半導体部品の製造方法、及び、接合構造体の製造方法 |
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