JPH06103725B2 - Semiconductor chip carrier - Google Patents
Semiconductor chip carrierInfo
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- JPH06103725B2 JPH06103725B2 JP2326755A JP32675590A JPH06103725B2 JP H06103725 B2 JPH06103725 B2 JP H06103725B2 JP 2326755 A JP2326755 A JP 2326755A JP 32675590 A JP32675590 A JP 32675590A JP H06103725 B2 JPH06103725 B2 JP H06103725B2
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- heat
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
本発明は、熱放散型の半導体チップキャリアに関するも
のである。The present invention relates to a heat dissipation type semiconductor chip carrier.
半導体の高密度化や高出力化などに伴って、半導体チッ
プからの発熱が高くなっており、半導体チップを実装す
る半導体チップキャリアとして、半導体チップの発熱を
放熱することができるものが要求されている。 第5図はその一例を示すものであり、プリント配線板な
どで形成される絶縁基板1内に金属板2を埋設し、絶縁
基板1の一方の面(下面)に金属板2が底面となるキャ
ビティ凹所3を設けてこのキャビティ凹所3に半導体チ
ップ4が実装してある。絶縁基板1の表面に回路(図示
省略)が形成してあり、この回路の一端に半導体チップ
4をワイヤー11等を介して接続すると共に絶縁基板1に
基部を埋入した端子12に回路の他端を接続するようにし
てある。また絶縁基板1の他方の面(上面)に金属板2
が底面となる放熱凹所5を設け、放熱凹所5内において
金属板2にヒートシンク7が接合して取り付けてある。 第6図は他の例を示すものであり、このものでは金属板
2として厚みの厚いものを用い、金属板2をその一部が
絶縁基板1の上面から突出するように絶縁基板1に埋設
したものであり、ヒートシンク7は金属板2の突出面に
接合するようにしてある。 上記第5図及び第6図のものにあってはいずれも、半導
体チップ4から発熱される熱は、金属板2に伝えられる
と共に金属板2からヒートシンク7に伝えられて放熱さ
れる。With the increase in density and output of semiconductors, the heat generated from semiconductor chips is becoming higher, and semiconductor chip carriers that mount semiconductor chips are required to be able to dissipate the heat generated by the semiconductor chips. There is. FIG. 5 shows an example thereof, in which a metal plate 2 is embedded in an insulating substrate 1 formed of a printed wiring board or the like, and the metal plate 2 serves as a bottom surface on one surface (lower surface) of the insulating substrate 1. The cavity recess 3 is provided, and the semiconductor chip 4 is mounted in the cavity recess 3. A circuit (not shown) is formed on the surface of the insulating substrate 1. The semiconductor chip 4 is connected to one end of this circuit via a wire 11 or the like, and the terminal 12 having the base embedded in the insulating substrate 1 is used for other circuits. The ends are connected. In addition, the metal plate 2 is formed on the other surface (upper surface) of the insulating substrate 1.
A heat sink recess 5 having a bottom surface is provided, and a heat sink 7 is attached to the metal plate 2 in the heat sink recess 5 by being joined thereto. FIG. 6 shows another example. In this example, a thick metal plate 2 is used, and the metal plate 2 is embedded in the insulating substrate 1 so that a part thereof projects from the upper surface of the insulating substrate 1. The heat sink 7 is bonded to the protruding surface of the metal plate 2. In both of FIGS. 5 and 6, the heat generated from the semiconductor chip 4 is transferred to the metal plate 2 and also transferred from the metal plate 2 to the heat sink 7 to be radiated.
しかし上記第5図のものにあって、金属板2は放熱凹所
3の底に存在するために、ヒートシンク7に突部7aを設
けてこの突部7aを放熱凹所3内に差し込んで金属板2に
接合する必要があり、ヒートシンク7の重量が突部7aの
重量分重くなるという問題があった。また第6図のもの
にあって、金属板2は絶縁基板1の表面から突出してい
るために、成形時などに金属板2の突出表面が傷付いて
凹凸になり、金属板2のこの表面にヒートシンク7を接
合するにあたって金属板2とヒートシンク7とを密着さ
せることができず、金属板2からヒートシンク7への熱
の伝達効率が悪くなるという問題があった。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、ヒート
シンクの重量が重くなることがないと共に、ヒートシン
クへの熱の伝達効率が悪くなることを防ぐことができる
半導体チップキャリアを提供することを目的とするもの
である。However, in the case of FIG. 5 described above, since the metal plate 2 exists at the bottom of the heat dissipation recess 3, the heat sink 7 is provided with a protrusion 7a, and the protrusion 7a is inserted into the heat dissipation recess 3 so that the metal plate Since it is necessary to join the plate 2, the weight of the heat sink 7 is increased by the weight of the protrusion 7a. Further, in the case of FIG. 6, since the metal plate 2 projects from the surface of the insulating substrate 1, the projecting surface of the metal plate 2 is scratched and becomes uneven when molding, and this surface of the metal plate 2 is damaged. When the heat sink 7 is joined to the metal plate 2, the metal plate 2 and the heat sink 7 cannot be brought into close contact with each other, and there is a problem that the efficiency of heat transfer from the metal plate 2 to the heat sink 7 is deteriorated. The present invention has been made in view of the above points, and provides a semiconductor chip carrier capable of preventing the heat sink from being heavy in weight and preventing heat transfer efficiency to the heat sink from being deteriorated. The purpose is.
本発明に係る半導体チップキャリアは、絶縁基板1内に
金属板2を埋設し、絶縁基板1の一方の面に金属板2が
底面となるキャビティ凹所3を設けてこのキャビティ凹
所3に半導体チップ4を実装し、絶縁基板1の他方の面
に金属板2が底面となる放熱凹所5を設け、絶縁基板1
より突出する伝熱金属体6を放熱凹所5内において金属
板2に接合し、伝熱金属体6の突出面にヒートシンク7
を接合して成ることを特徴とするものである。In the semiconductor chip carrier according to the present invention, a metal plate 2 is embedded in an insulating substrate 1, a cavity recess 3 whose bottom surface is the metal plate 2 is provided on one surface of the insulating substrate 1, and a semiconductor is provided in the cavity recess 3. The chip 4 is mounted, and the heat dissipation recess 5 whose bottom surface is the metal plate 2 is provided on the other surface of the insulating substrate 1.
The more protruding heat transfer metal body 6 is joined to the metal plate 2 in the heat dissipation recess 5, and the heat sink 7 is attached to the protruding surface of the heat transfer metal body 6.
It is characterized by being formed by joining.
本発明にあっては、絶縁基板1より突出する伝熱金属体
6を放熱凹所5内において金属板2に接合し、伝熱金属
体6の突出面にヒートシンク7を接合するようにしてい
るために、ヒートシンク7に突出部7aを設ける必要なく
ヒートシンク7の接合をおこなうことができ、また金属
板2は放熱凹所5の底に位置していて成形時などに表面
に傷が付いたりするおそれがない。In the present invention, the heat transfer metal body 6 protruding from the insulating substrate 1 is bonded to the metal plate 2 in the heat dissipation recess 5, and the heat sink 7 is bonded to the protruding surface of the heat transfer metal body 6. Therefore, it is possible to join the heat sink 7 without providing the heat sink 7 with the protruding portion 7a, and the metal plate 2 is located at the bottom of the heat dissipation recess 5 and the surface is scratched during molding or the like. There is no fear.
以下本発明を実施例によって詳述する。 絶縁基板1は、銅箔を積層したエポキシ樹脂積層板など
の銅張り積層板を加工して得られるプリント配線板等に
よって作成されるものであり、絶縁基板1内にはアルミ
ニウムや銅など熱伝導性の良好な金属板2が埋設してあ
る。この金属板2は絶縁基板1を構成する積層板を成形
する際に同時に埋入させることができる。この絶縁基板
1の一方の面(下面)と他方の面(上面)にはそれぞれ
金属板2の面積よりも小さい面積でキャビティ凹所3と
放熱凹所5とが設けてあり、キャビティ凹所3の底面と
放熱凹所5の底面はいずれも金属板2の表面によって形
成されるようにしてある。また絶縁基板1の下面にはキ
ャビティ凹所3を中心に放射状に複数本の回路(図示省
略)が銅箔のエッチング加工などで作成してある。ICチ
ップなど半導体チップ4はキャビティ凹所3内において
金属板2の表面に実装されるものであり、半導体チップ
4の外部接続端子部と回路の一端部との間に金線などの
ワイヤー11をボンディングして半導体チップ4を回路に
接続してある。絶縁基板1にはさらに複数本の端子12,1
2…がその下面から突出するように基部を絶縁基板1に
埋入して取り付けてあって、各端子12は回路の他端部に
接続してあり、半導体チップ4は回路を介して端子12に
接続されるようにしてある。 一方、ヒートシンク7は放熱フィン17を設けて銅やアル
ミニウム、黄銅などで作成されるものであり、このヒー
トシンク7を金属板2に取り付けるにあたっては、まず
伝熱金属体6を放熱凹所5内において金属板2の表面に
接合する。伝熱金属体6はアルミニウムなど熱伝導性が
良好であると共に軽量で且つ傷つきにくい金属で作成さ
れるものであって、放熱凹所5の深さよりやや厚い寸法
に形成されるものであり、溶接金属や金属粉入り接着剤
など熱伝導性の良好な接合材13を用いて伝熱金属体6を
金属板2に接合するようにしてある。このように伝熱金
属体6を金属板2に接合した後に、第1図に示すよう
に、絶縁基板1の上面から突出する伝熱金属体6の表面
にヒートシンク7を接合するものである。ヒートシンク
7の接合は上記と同様な接合材を用いておこなうことが
できる。このものにあって、金属板2の表面は放熱凹所
5の底に位置していて絶縁基板1の表面より突出しない
ために、絶縁基板1を成形する際などに金属板2の表面
に傷が付くようなおそれはない。ここで、伝熱金属体6
をアルミニウムで形成する場合、表面をアルマイト処理
して表面硬度を高め、伝熱金属体6の表面を傷付け難く
しておくのが好ましい。またヒートシンク7は伝熱金属
体6を介して金属板2に接合されるために、ヒートシン
ク7に接合用の突部を設ける必要がなく、ヒートシンク
7の重量を重く形成する必要がなくなる。 第1図の実施例における半導体チップキャリアはPGAタ
イプであるが、第2図の実施例のようにQFPタイプに形
成することもできる。 また第1図や第2図の実施例では伝熱金属体6を直方体
に形成したが、第3図(a)のように伝熱金属体6の上
端縁にアール部14を設けたり、第3図(b)のように伝
熱金属体6の上端縁に面取り部15を設けたり、第3図
(c)のように伝熱金属体6の上端縁に凹段部16を設け
たりしておいてもよい。絶縁基板1の上面や下面には樹
脂18による封止(モールド封止)がおこなわれるが、第
4図(a)のように樹脂18がアール部14に食い込んだ
り、第4図(b)のように樹脂18が面取り部15に食い込
んだり、第4図(c)のように樹脂18が凹段部16の部分
に食い込んだりすることになり、封止用の樹脂18で伝熱
金属体6を保持して金属板2への伝熱金属体6の接合強
度を高めることができるものである。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The insulating substrate 1 is made of a printed wiring board or the like obtained by processing a copper-clad laminate such as an epoxy resin laminate in which copper foil is laminated. A metal plate 2 having good properties is embedded. This metal plate 2 can be embedded at the same time when the laminated plate constituting the insulating substrate 1 is formed. A cavity recess 3 and a heat dissipation recess 5 are provided on one surface (lower surface) and the other surface (upper surface) of the insulating substrate 1 with an area smaller than the area of the metal plate 2, respectively. The bottom surface of the metal plate 2 and the bottom surface of the heat dissipation recess 5 are both formed by the surface of the metal plate 2. On the lower surface of the insulating substrate 1, a plurality of circuits (not shown) are formed radially around the cavity recess 3 by etching a copper foil or the like. The semiconductor chip 4 such as an IC chip is mounted on the surface of the metal plate 2 in the cavity recess 3, and a wire 11 such as a gold wire is provided between the external connection terminal of the semiconductor chip 4 and one end of the circuit. The semiconductor chip 4 is bonded to the circuit by bonding. The insulating substrate 1 has a plurality of terminals 12,1
The base parts are embedded and attached to the insulating substrate 1 so that 2 ... Project from the lower surface thereof, each terminal 12 is connected to the other end part of the circuit, and the semiconductor chip 4 is connected to the terminal 12 via the circuit. It is connected to. On the other hand, the heat sink 7 is made of copper, aluminum, brass or the like by providing the heat radiation fins 17. When mounting the heat sink 7 on the metal plate 2, first, the heat transfer metal body 6 is placed in the heat radiation recess 5. It is bonded to the surface of the metal plate 2. The heat transfer metal body 6 is made of a metal such as aluminum that has good heat conductivity, is lightweight, and is not easily scratched, and is formed in a dimension slightly thicker than the depth of the heat dissipation recess 5, and is welded. The heat transfer metal body 6 is bonded to the metal plate 2 by using a bonding material 13 having a good thermal conductivity such as an adhesive containing metal or metal powder. After the heat transfer metal body 6 is bonded to the metal plate 2 as described above, the heat sink 7 is bonded to the surface of the heat transfer metal body 6 protruding from the upper surface of the insulating substrate 1, as shown in FIG. The heat sink 7 can be joined using a joining material similar to the above. In this case, since the surface of the metal plate 2 is located at the bottom of the heat dissipation recess 5 and does not protrude from the surface of the insulating substrate 1, the surface of the metal plate 2 is damaged when the insulating substrate 1 is molded. There is no risk of sticking. Here, the heat transfer metal body 6
In the case of forming aluminum with aluminium, it is preferable to subject the surface to alumite treatment to increase the surface hardness so that the surface of the heat transfer metal body 6 is not easily scratched. Further, since the heat sink 7 is joined to the metal plate 2 via the heat transfer metal body 6, it is not necessary to provide a protrusion for joining to the heat sink 7, and it is not necessary to form the heat sink 7 with a heavy weight. Although the semiconductor chip carrier in the embodiment of FIG. 1 is of PGA type, it may be formed of QFP type as in the embodiment of FIG. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the heat transfer metal body 6 is formed in a rectangular parallelepiped, but as shown in FIG. 3 (a), the rounded portion 14 is provided on the upper edge of the heat transfer metal body 6, or As shown in FIG. 3B, a chamfered portion 15 is provided on the upper end edge of the heat transfer metal body 6, or a concave step portion 16 is provided on the upper end edge of the heat transfer metal body 6 as shown in FIG. 3C. You may keep it. The upper surface and the lower surface of the insulating substrate 1 are sealed with resin 18 (mold sealing). The resin 18 digs into the rounded portion 14 as shown in FIG. As shown in FIG. 4 (c), the resin 18 bites into the chamfered portion 15, and the resin 18 bites into the concave stepped portion 16 as shown in FIG. By holding the above, the bonding strength of the heat transfer metal body 6 to the metal plate 2 can be increased.
上述のように本発明にあっては、放熱凹所よりも突出す
る伝熱金属体を放熱凹所内において金属板に接合し、伝
熱金属体の突出面にヒートシンクを接合するようにした
ので、ヒートシンクに突出部を設ける必要なく伝熱金属
体を介してヒートシンクの接合をおこなうことができ、
ヒートシンクを軽量に形成することができるものであ
り、また金属板は放熱凹所の底に位置していて成形時な
どに表面に傷が付いたりするおそれがなく、金属板から
の伝熱効率が低下することを防止できるものである。As described above, in the present invention, the heat transfer metal body protruding from the heat release recess is joined to the metal plate in the heat release recess, and the heat sink is connected to the protruding surface of the heat transfer metal body. It is possible to join the heat sink via the heat transfer metal body without providing a protrusion on the heat sink,
The heatsink can be made lightweight, and the metal plate is located at the bottom of the heat dissipation recess, so there is no risk of scratches on the surface during molding, etc., and the heat transfer efficiency from the metal plate is reduced. Can be prevented.
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は同上の他
の実施例の断面図、第3図(a)(b)(c)は同上の
さらに他の実施例の断面図、第4図(a)(b)(c)
は同上の実施例の樹脂封止をした状態を示す断面図、第
5図及び第6図はそれぞれ従来例の断面図である。 1は絶縁基板、2は金属板、3はキャビティ凹所、4は
半導体チップ、5は放熱凹部、6は伝熱金属体、7はヒ
ートシンクである。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the above, and FIGS. 3 (a), (b) and (c) are sectional views of yet another embodiment of the same. Figure, Figure 4 (a) (b) (c)
Is a cross-sectional view showing a resin-encapsulated state of the above embodiment, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of a conventional example. 1 is an insulating substrate, 2 is a metal plate, 3 is a cavity recess, 4 is a semiconductor chip, 5 is a heat dissipation recess, 6 is a heat transfer metal body, and 7 is a heat sink.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加納 武司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 樋口 徹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takeshi Kano 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Toru Higuchi, 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd.
Claims (1)
一方の面に金属板が底面となるキャビティ凹所を設けて
このキャビティ凹所に半導体チップを実装し、絶縁基板
の他方の面に金属板が底面となる放熱凹所を設け、絶縁
基板の表面より突出する伝熱金属体を放熱凹所内におい
て金属板に接合し、伝熱金属体の突出面にヒートシンク
を接合して成ることを特徴とする半導体チップキャリ
ア。1. A metal plate is embedded in an insulating substrate, a cavity recess whose bottom surface is the metal plate is provided on one surface of the insulating substrate, and a semiconductor chip is mounted in this cavity recess. A heat dissipation recess whose bottom surface is a metal plate is provided on the surface, a heat transfer metal body protruding from the surface of the insulating substrate is joined to the metal plate in the heat dissipation recess, and a heat sink is joined to the protruding surface of the heat transfer metal body. A semiconductor chip carrier characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2326755A JPH06103725B2 (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Semiconductor chip carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2326755A JPH06103725B2 (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Semiconductor chip carrier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04196256A JPH04196256A (en) | 1992-07-16 |
JPH06103725B2 true JPH06103725B2 (en) | 1994-12-14 |
Family
ID=18191323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2326755A Expired - Lifetime JPH06103725B2 (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Semiconductor chip carrier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06103725B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
WO2012066925A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | Electronic device |
WO2017098741A1 (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | Microwave module |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5649550A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-06 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
JP2775809B2 (en) * | 1989-02-10 | 1998-07-16 | 松下電工株式会社 | Semiconductor chip carrier |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2326755A patent/JPH06103725B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04196256A (en) | 1992-07-16 |
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