JPH1056110A - 半導体用プラスチックパッケージと半導体装置 - Google Patents
半導体用プラスチックパッケージと半導体装置Info
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- JPH1056110A JPH1056110A JP21098596A JP21098596A JPH1056110A JP H1056110 A JPH1056110 A JP H1056110A JP 21098596 A JP21098596 A JP 21098596A JP 21098596 A JP21098596 A JP 21098596A JP H1056110 A JPH1056110 A JP H1056110A
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- semiconductor
- plastic package
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量化、薄型化を達成しつつ、温度変化によ
る反りが少ない半導体用プラスチックパッケージを提供
する。 【解決手段】 一方の面にダイアタッチ部５２が形成さ
れた方形のヒートスプレッダ５４と、一方の面に接着さ
れ、ダイアタッチ部５２を露出させる透孔５６が形成さ
れた合成樹脂製の回路基板５８とを有する。そしてヒー
トスプレッダ５４の他方の面には、合成樹脂製の補強枠
体１２が接着されて半導体用プラスチックパッケージ１
０の反りを防止している。
る反りが少ない半導体用プラスチックパッケージを提供
する。 【解決手段】 一方の面にダイアタッチ部５２が形成さ
れた方形のヒートスプレッダ５４と、一方の面に接着さ
れ、ダイアタッチ部５２を露出させる透孔５６が形成さ
れた合成樹脂製の回路基板５８とを有する。そしてヒー
トスプレッダ５４の他方の面には、合成樹脂製の補強枠
体１２が接着されて半導体用プラスチックパッケージ１
０の反りを防止している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体用プラスチッ
クパッケージおよび半導体装置に関する。
クパッケージおよび半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体用プラスチックパッケージ、特に
ＰＧＡ型やＢＧＡ型プラスチックパッケージでは、合成
樹脂材料自体の熱伝導性が低いため、従来から当該パッ
ケージに搭載される半導体素子から発生する熱の放散性
を良くするように、半導体用プラスチックパッケージ５
０を図１３に示すごとく、一方の面（図１３中の下面）
の中央にダイアタッチ部５２が形成された方形のヒート
スプレッダ５４と、中央部分にダイアタッチ部５２を露
出させる透孔５６が形成された合成樹脂製の回路基板５
８とで構成し、ヒートスプレッダ５４に回路基板５８を
接着し、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭載す
るようにして半導体素子６０から発生する熱の放散性を
良好にする構造が採用されている。また、回路基板５８
には外部端子６６が装着されるが、ＰＧＡ型プラスチッ
クパッケージでは金属製のピンが外部端子６６として装
着され、ＢＧＡ型プラスチックパッケージでははんだボ
ールが外部端子６６として装着される。図１３では一例
としてＢＧＡ型プラスチックパッケージに形成されてい
る。そしてこの半導体用プラスチックパッケージ５０を
用い、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭載し、
搭載した半導体素子６０を金線等のワイヤ６２で回路基
板５８の配線と接続した後に、回路基板５８の透孔５６
内に熱硬化性の封止樹脂６４を充填して封止することで
半導体装置６８が製造される。
ＰＧＡ型やＢＧＡ型プラスチックパッケージでは、合成
樹脂材料自体の熱伝導性が低いため、従来から当該パッ
ケージに搭載される半導体素子から発生する熱の放散性
を良くするように、半導体用プラスチックパッケージ５
０を図１３に示すごとく、一方の面（図１３中の下面）
の中央にダイアタッチ部５２が形成された方形のヒート
スプレッダ５４と、中央部分にダイアタッチ部５２を露
出させる透孔５６が形成された合成樹脂製の回路基板５
８とで構成し、ヒートスプレッダ５４に回路基板５８を
接着し、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭載す
るようにして半導体素子６０から発生する熱の放散性を
良好にする構造が採用されている。また、回路基板５８
には外部端子６６が装着されるが、ＰＧＡ型プラスチッ
クパッケージでは金属製のピンが外部端子６６として装
着され、ＢＧＡ型プラスチックパッケージでははんだボ
ールが外部端子６６として装着される。図１３では一例
としてＢＧＡ型プラスチックパッケージに形成されてい
る。そしてこの半導体用プラスチックパッケージ５０を
用い、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭載し、
搭載した半導体素子６０を金線等のワイヤ６２で回路基
板５８の配線と接続した後に、回路基板５８の透孔５６
内に熱硬化性の封止樹脂６４を充填して封止することで
半導体装置６８が製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の半導体用プラスチックパッケージには次の様な課
題が有る。ヒートスプレッダ５４の材料には、材料費の
安さ、良好な熱伝導性を併せ持った銅（熱膨張率：約17
×10-6／℃）やアルミニウム（熱膨張率：約24×10-6／
℃）が使用されている。一方、ヒートスプレッダ５４の
ダイアタッチ部５２に接着される半導体素子６０にはシ
リコン（熱膨張率：約 3.5×10-6／℃）が使用され、ま
た半導体素子６０を取り囲むようにヒートスプレッダ５
４に接着される回路基板５８は通常、ＢＴレジンやＦＲ
４等のガラス繊維で強化された合成樹脂材料（熱膨張
率：約 13〜 15 ×10-6／℃）で形成されている。
従来の半導体用プラスチックパッケージには次の様な課
題が有る。ヒートスプレッダ５４の材料には、材料費の
安さ、良好な熱伝導性を併せ持った銅（熱膨張率：約17
×10-6／℃）やアルミニウム（熱膨張率：約24×10-6／
℃）が使用されている。一方、ヒートスプレッダ５４の
ダイアタッチ部５２に接着される半導体素子６０にはシ
リコン（熱膨張率：約 3.5×10-6／℃）が使用され、ま
た半導体素子６０を取り囲むようにヒートスプレッダ５
４に接着される回路基板５８は通常、ＢＴレジンやＦＲ
４等のガラス繊維で強化された合成樹脂材料（熱膨張
率：約 13〜 15 ×10-6／℃）で形成されている。
【０００４】このように、ヒートスプレッダ５４の熱膨
張率は半導体素子６０や回路基板５８の熱膨張率よりも
大きいため、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭
載した後に樹脂封止する際や、半導体素子６０が通電さ
れて発熱し半導体装置６８の温度が上昇した場合などに
はヒートスプレッダ５４の延び量の方が大きいために半
導体用プラスチックパッケージ５０が図１４に示すよう
に回路基板５８側に反り易いという課題があった。そこ
で従来は、ヒートスプレッダ５４自体を厚くして剛性を
持たせ、温度が上昇して延びた場合でも延び量の少ない
回路基板５８や半導体素子６０により引っ張られて回路
基板５８側に反ることを防止していた。
張率は半導体素子６０や回路基板５８の熱膨張率よりも
大きいため、半導体素子６０をダイアタッチ部５２に搭
載した後に樹脂封止する際や、半導体素子６０が通電さ
れて発熱し半導体装置６８の温度が上昇した場合などに
はヒートスプレッダ５４の延び量の方が大きいために半
導体用プラスチックパッケージ５０が図１４に示すよう
に回路基板５８側に反り易いという課題があった。そこ
で従来は、ヒートスプレッダ５４自体を厚くして剛性を
持たせ、温度が上昇して延びた場合でも延び量の少ない
回路基板５８や半導体素子６０により引っ張られて回路
基板５８側に反ることを防止していた。
【０００５】しかしながら、近年では半導体装置が内蔵
されるコンピュータ等の電子機器の軽薄短小化が進み、
それに伴って半導体装置および半導体用プラスチックパ
ッケージ自体の軽量化、薄型化が要求されるようになっ
てきいる。このため、ヒートスプレッダ５４を厚くして
剛性を高めて反りを防止するという従来の構造は半導体
装置および半導体用プラスチックパッケージ自体の軽量
化、薄型化に反し、採用できないという課題が生じてい
る。
されるコンピュータ等の電子機器の軽薄短小化が進み、
それに伴って半導体装置および半導体用プラスチックパ
ッケージ自体の軽量化、薄型化が要求されるようになっ
てきいる。このため、ヒートスプレッダ５４を厚くして
剛性を高めて反りを防止するという従来の構造は半導体
装置および半導体用プラスチックパッケージ自体の軽量
化、薄型化に反し、採用できないという課題が生じてい
る。
【０００６】従って、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、軽量化、薄型化を達成
しつつ、温度変化による反りが少ない半導体用プラスチ
ックパッケージと半導体装置を提供することにある。
され、その目的とするところは、軽量化、薄型化を達成
しつつ、温度変化による反りが少ない半導体用プラスチ
ックパッケージと半導体装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１記載の半導体用プラスチックパッ
ケージは、一方の面にダイアタッチ部が形成された方形
のヒートスプレッダと、前記一方の面に接着され、前記
ダイアタッチ部を露出させる透孔が形成された合成樹脂
製の回路基板とを有する半導体用プラスチックパッケー
ジにおいて、前記ヒートスプレッダの他方の面には、合
成樹脂製の補強枠体が接着されていることを特徴とす
る。これにより、補強枠体がヒートスプレッダの反りを
抑制するため、ヒートスプレッダを薄くすることができ
る。また、補強枠体はヒートスプレッダの全面を覆う形
状ではないため、補強枠体を取り付けることによるヒー
トスプレッダの熱放散性の低下も少なくできる。
するために、請求項１記載の半導体用プラスチックパッ
ケージは、一方の面にダイアタッチ部が形成された方形
のヒートスプレッダと、前記一方の面に接着され、前記
ダイアタッチ部を露出させる透孔が形成された合成樹脂
製の回路基板とを有する半導体用プラスチックパッケー
ジにおいて、前記ヒートスプレッダの他方の面には、合
成樹脂製の補強枠体が接着されていることを特徴とす
る。これにより、補強枠体がヒートスプレッダの反りを
抑制するため、ヒートスプレッダを薄くすることができ
る。また、補強枠体はヒートスプレッダの全面を覆う形
状ではないため、補強枠体を取り付けることによるヒー
トスプレッダの熱放散性の低下も少なくできる。
【０００８】前記補強枠体は具体的には、前記ヒートス
プレッダの四隅若しくは四辺を連絡し、点対称となる形
状とするとよい。これにより、ヒートスプレッダ全域に
亘る反りを有効に防止することが可能となる。また、前
記補強枠体は、少なくとも一部が前記ヒートスプレッダ
の四隅若しくは四辺から対向する他の四隅若しくは四辺
に交差して連絡する十文字状に形成しても同様の効果が
ある。
プレッダの四隅若しくは四辺を連絡し、点対称となる形
状とするとよい。これにより、ヒートスプレッダ全域に
亘る反りを有効に防止することが可能となる。また、前
記補強枠体は、少なくとも一部が前記ヒートスプレッダ
の四隅若しくは四辺から対向する他の四隅若しくは四辺
に交差して連絡する十文字状に形成しても同様の効果が
ある。
【０００９】また、前記補強枠体の一部が、ダイアタッ
チ部の背面を囲む方形若しくは円形に形成するようにし
てもよい。これによれば、ダイアタッチ部に搭載された
半導体素子を樹脂封止した際に、封止樹脂の硬化による
収縮のためにヒートスプレッダに生ずる反り力を局部的
に抑えることができ、この反り力によってヒートスプレ
ッダ全体が反ることを有効に防止できる。また、ヒート
スプレッダのダイアタッチ部領域の裏面側に補強枠体が
位置しないため、この部分に放熱フィンを取り付けるこ
とも可能となる。
チ部の背面を囲む方形若しくは円形に形成するようにし
てもよい。これによれば、ダイアタッチ部に搭載された
半導体素子を樹脂封止した際に、封止樹脂の硬化による
収縮のためにヒートスプレッダに生ずる反り力を局部的
に抑えることができ、この反り力によってヒートスプレ
ッダ全体が反ることを有効に防止できる。また、ヒート
スプレッダのダイアタッチ部領域の裏面側に補強枠体が
位置しないため、この部分に放熱フィンを取り付けるこ
とも可能となる。
【００１０】また、前記補強枠体を、前記ヒートスプレ
ッダの他方の面の縁部に沿った方形に形成するようにし
てもよい。
ッダの他方の面の縁部に沿った方形に形成するようにし
てもよい。
【００１１】また、請求項６記載の半導体用プラスチッ
クパッケージは、一方の面の中央にダイアタッチ部が形
成された方形のヒートスプレッダと、前記一方の面に接
着され、中央部分に前記ダイアタッチ部を露出させる透
孔が形成された合成樹脂製の回路基板とを有する半導体
用プラスチックパッケージにおいて、前記ヒートスプレ
ッダの他方の面には、前記ダイアタッチ部を中心とし、
周縁方向に向かうに従って次第に浅くなる円形の凹部が
形成されていることを特徴とする。プレス加工や切削加
工等により、ヒートスプレッダに凹部を形成すると、ヒ
ートスプレッダは凹部加工の際に凹部側に反りが生じ
る。本発明はこの反りを利用し、回路基板を接着した際
に回路基板の剛性によりヒートスプレッダが平坦となる
ように形成することにより、回路基板には常にヒートス
プレッダの凹部側に反ろうとする力が作用しているの
で、熱膨張率の差により生じる反り力が打ち消され、半
導体装置の反り発生が防止できる。
クパッケージは、一方の面の中央にダイアタッチ部が形
成された方形のヒートスプレッダと、前記一方の面に接
着され、中央部分に前記ダイアタッチ部を露出させる透
孔が形成された合成樹脂製の回路基板とを有する半導体
用プラスチックパッケージにおいて、前記ヒートスプレ
ッダの他方の面には、前記ダイアタッチ部を中心とし、
周縁方向に向かうに従って次第に浅くなる円形の凹部が
形成されていることを特徴とする。プレス加工や切削加
工等により、ヒートスプレッダに凹部を形成すると、ヒ
ートスプレッダは凹部加工の際に凹部側に反りが生じ
る。本発明はこの反りを利用し、回路基板を接着した際
に回路基板の剛性によりヒートスプレッダが平坦となる
ように形成することにより、回路基板には常にヒートス
プレッダの凹部側に反ろうとする力が作用しているの
で、熱膨張率の差により生じる反り力が打ち消され、半
導体装置の反り発生が防止できる。
【００１２】また、請求項７記載の半導体装置は、上記
の請求項１、２、３、４、５または６記載の半導体用プ
ラスチックパッケージと、該半導体用プラスチックパッ
ケージの前記ダイアタッチ部に搭載されて封止された半
導体素子と、該半導体用プラスチックパッケージの前記
回路基板に取り付けられた複数の外部端子とを具備する
ことを特徴とする。この半導体装置は、上述したような
薄型化しても反りにくい半導体用プラスチックパッケー
ジを使用しているため、半導体素子を封止する樹脂材料
の硬化時の収縮によりヒートスプレッダに作用する反り
力を局部的に抑えることができ、装置全体としても薄
く、かつ軽量であって反りのないものとすることが可能
となる。
の請求項１、２、３、４、５または６記載の半導体用プ
ラスチックパッケージと、該半導体用プラスチックパッ
ケージの前記ダイアタッチ部に搭載されて封止された半
導体素子と、該半導体用プラスチックパッケージの前記
回路基板に取り付けられた複数の外部端子とを具備する
ことを特徴とする。この半導体装置は、上述したような
薄型化しても反りにくい半導体用プラスチックパッケー
ジを使用しているため、半導体素子を封止する樹脂材料
の硬化時の収縮によりヒートスプレッダに作用する反り
力を局部的に抑えることができ、装置全体としても薄
く、かつ軽量であって反りのないものとすることが可能
となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に半導体用プラスチ
ックパッケージと半導体装置の好適な実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。 （第１の実施の形態）まず、半導体用プラスチックパッ
ケージ１０の基本的な構成とその効果について図１と図
２を用いて説明する。なお、従来例と同じ構成について
は同じ符号を付す。半導体用プラスチックパッケージ１
０の特徴部分は図２に示すように、従来の半導体用プラ
スチックパッケージ５０（図１３参照）の構成、つまり
一方の面（図２における下面）の中央にダイアタッチ部
５２が形成された方形（本実施の形態では平面形状がほ
ぼ正方形）のヒートスプレッダ５４と、ヒートスプレッ
ダ５４の一方の面に接着され、中央部分にダイアタッチ
部５２を露出させる透孔５６が形成された合成樹脂製の
回路基板５８とを有する構成に加えて、ヒートスプレッ
ダ５４の他方の面（ダイアタッチ部５２の形成面の裏
面、図２における上面）に剛性を有する合成樹脂製の補
強枠体１２が接着されている点である。この合成樹脂材
料の一例としては回路基板５８と同様のＢＴレジンやＦ
Ｒ４等のガラス繊維で強化された合成樹脂材料を採用し
得る。
ックパッケージと半導体装置の好適な実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。 （第１の実施の形態）まず、半導体用プラスチックパッ
ケージ１０の基本的な構成とその効果について図１と図
２を用いて説明する。なお、従来例と同じ構成について
は同じ符号を付す。半導体用プラスチックパッケージ１
０の特徴部分は図２に示すように、従来の半導体用プラ
スチックパッケージ５０（図１３参照）の構成、つまり
一方の面（図２における下面）の中央にダイアタッチ部
５２が形成された方形（本実施の形態では平面形状がほ
ぼ正方形）のヒートスプレッダ５４と、ヒートスプレッ
ダ５４の一方の面に接着され、中央部分にダイアタッチ
部５２を露出させる透孔５６が形成された合成樹脂製の
回路基板５８とを有する構成に加えて、ヒートスプレッ
ダ５４の他方の面（ダイアタッチ部５２の形成面の裏
面、図２における上面）に剛性を有する合成樹脂製の補
強枠体１２が接着されている点である。この合成樹脂材
料の一例としては回路基板５８と同様のＢＴレジンやＦ
Ｒ４等のガラス繊維で強化された合成樹脂材料を採用し
得る。
【００１４】この構造によって、ヒートスプレッダ５４
を薄くしても、半導体用プラスチックパッケージ１０に
図１４に示すように半導体素子６０を搭載して樹脂封止
する際に、硬化に伴って収縮する樹脂６４からヒートス
プレッダ５４が受ける反り力を補強枠体１２が抑制し、
平面形状を維持できる。また、図１１のように半導体装
置１８とした後でも、温度変化に伴ってヒートスプレッ
ダ５４と回路基板５８、およびヒートスプレッダ５４と
半導体素子６０の熱膨張率の差によりヒートスプレッダ
５４に作用する反り力を抑制できる。また、補強枠体１
２は、いわゆる枠体であるからその形状はヒートスプレ
ッダ５４の他方の面の全域を覆う面状ではない。よっ
て、補強枠体１２を取り付けることによるヒートスプレ
ッダ５４の熱放散性の低下も極力少なくできる。
を薄くしても、半導体用プラスチックパッケージ１０に
図１４に示すように半導体素子６０を搭載して樹脂封止
する際に、硬化に伴って収縮する樹脂６４からヒートス
プレッダ５４が受ける反り力を補強枠体１２が抑制し、
平面形状を維持できる。また、図１１のように半導体装
置１８とした後でも、温度変化に伴ってヒートスプレッ
ダ５４と回路基板５８、およびヒートスプレッダ５４と
半導体素子６０の熱膨張率の差によりヒートスプレッダ
５４に作用する反り力を抑制できる。また、補強枠体１
２は、いわゆる枠体であるからその形状はヒートスプレ
ッダ５４の他方の面の全域を覆う面状ではない。よっ
て、補強枠体１２を取り付けることによるヒートスプレ
ッダ５４の熱放散性の低下も極力少なくできる。
【００１５】次に、補強枠体１２の具体的な形状につい
て説明する。半導体用プラスチックパッケージ１０に生
ずる反りはヒートスプレッダ５４の全域に亘る。このた
め、本実施の形態における補強枠体１２はヒートスプレ
ッダ５４の他方の面の四隅若しくは四辺を連絡し、当該
面の中心を基準として点対称となる形状となっている。
さらに詳細には、補強枠体１２の中心がヒートスプレッ
ダ５４の他方の面の中心に位置し、当該中心から延びる
先端がヒートスプレッダ５４の周縁（四つの各辺）に、
当該周縁と直角に当接するように至る形状、つまり十文
字状に形成されている。なお、同じ十文字状でも図３に
示すように、ヒートスプレッダ５４の他方の面の中心か
ら、先端が当該他方の面の四隅に至るように延びる形
状、すなわち四隅若しくは四辺から対向する他の四隅若
しくは四辺に交差して連絡する十文字状としてもよい。
上記の形状に補強枠体１２を形成し、ヒートスプレッダ
５４の他方の面に接着することにより、ヒートスプレッ
ダ５４の縦方向および横方向に沿って生ずる反りや対角
線に沿って生ずる反りを有効に防止することが可能とな
る。また、図１と図３を組み合わせて、ヒートスプレッ
ダ５４の他方の面の中心からヒートスプレッダ５４の四
辺および四隅に放射状にその先端が延びる形状としても
よい。
て説明する。半導体用プラスチックパッケージ１０に生
ずる反りはヒートスプレッダ５４の全域に亘る。このた
め、本実施の形態における補強枠体１２はヒートスプレ
ッダ５４の他方の面の四隅若しくは四辺を連絡し、当該
面の中心を基準として点対称となる形状となっている。
さらに詳細には、補強枠体１２の中心がヒートスプレッ
ダ５４の他方の面の中心に位置し、当該中心から延びる
先端がヒートスプレッダ５４の周縁（四つの各辺）に、
当該周縁と直角に当接するように至る形状、つまり十文
字状に形成されている。なお、同じ十文字状でも図３に
示すように、ヒートスプレッダ５４の他方の面の中心か
ら、先端が当該他方の面の四隅に至るように延びる形
状、すなわち四隅若しくは四辺から対向する他の四隅若
しくは四辺に交差して連絡する十文字状としてもよい。
上記の形状に補強枠体１２を形成し、ヒートスプレッダ
５４の他方の面に接着することにより、ヒートスプレッ
ダ５４の縦方向および横方向に沿って生ずる反りや対角
線に沿って生ずる反りを有効に防止することが可能とな
る。また、図１と図３を組み合わせて、ヒートスプレッ
ダ５４の他方の面の中心からヒートスプレッダ５４の四
辺および四隅に放射状にその先端が延びる形状としても
よい。
【００１６】（第２の実施の形態）半導体用プラスチッ
クパッケージ１０の基本的な構成とその効果について
は、第１の実施の形態と同様であり、具体的な補強枠体
１２の形状において相違している。その補強枠体１２の
形状は、第１の実施の形態で説明した十文字状の部分１
２ａに、ヒートスプレッダ５４の他方の面の縁部に沿っ
た方形部分１２ｂをさらに加えて、図４や図５に示すよ
うに形成されている。このようにヒートスプレッダ５４
の他方の面の縁部に沿うような部分１２ｂを補強枠体１
２の一部に設けることによって、周縁部分に沿った反り
や歪みも効果的に補強することが可能となる。なお、ヒ
ートスプレッダ５４に生ずる温度上昇による反り量が少
ない場合には、上記十文字状の形状を組み合わせずに、
図６に示すようなヒートスプレッダ５４の他方の面の縁
部に沿った方形部分１２ｂだけで補強枠体１２を構成す
るようにしてもよい。
クパッケージ１０の基本的な構成とその効果について
は、第１の実施の形態と同様であり、具体的な補強枠体
１２の形状において相違している。その補強枠体１２の
形状は、第１の実施の形態で説明した十文字状の部分１
２ａに、ヒートスプレッダ５４の他方の面の縁部に沿っ
た方形部分１２ｂをさらに加えて、図４や図５に示すよ
うに形成されている。このようにヒートスプレッダ５４
の他方の面の縁部に沿うような部分１２ｂを補強枠体１
２の一部に設けることによって、周縁部分に沿った反り
や歪みも効果的に補強することが可能となる。なお、ヒ
ートスプレッダ５４に生ずる温度上昇による反り量が少
ない場合には、上記十文字状の形状を組み合わせずに、
図６に示すようなヒートスプレッダ５４の他方の面の縁
部に沿った方形部分１２ｂだけで補強枠体１２を構成す
るようにしてもよい。
【００１７】（第３の実施の形態）半導体用プラスチッ
クパッケージ１０の基本的な構成とその効果について
は、第１の実施の形態と同様であり、具体的な補強枠体
１２の形状において相違している。その補強枠体１２は
図７や図８に示すように、少なくとも一部にダイアタッ
チ部５２の背面（ヒートスプレッダ５４のダイアタッチ
部５２領域の裏面側領域）を囲む方形（若しくは円形）
部分１２ｃを有している点にある。また、本実施の形態
では、第１の実施の形態および第２の実施の形態で説明
した補強枠体の形状も併せて有している。つまり、ダイ
アタッチ部５２を囲む方形部分１２ｃを中心としてヒー
トスプレッダ５４の他方の面の四隅若しくは四辺に至る
部分１２ａと、当該面の縁部に沿った方形部分１２ｂを
有しており、全体としても当該面の中心を基準として点
対称となる形状となっている。
クパッケージ１０の基本的な構成とその効果について
は、第１の実施の形態と同様であり、具体的な補強枠体
１２の形状において相違している。その補強枠体１２は
図７や図８に示すように、少なくとも一部にダイアタッ
チ部５２の背面（ヒートスプレッダ５４のダイアタッチ
部５２領域の裏面側領域）を囲む方形（若しくは円形）
部分１２ｃを有している点にある。また、本実施の形態
では、第１の実施の形態および第２の実施の形態で説明
した補強枠体の形状も併せて有している。つまり、ダイ
アタッチ部５２を囲む方形部分１２ｃを中心としてヒー
トスプレッダ５４の他方の面の四隅若しくは四辺に至る
部分１２ａと、当該面の縁部に沿った方形部分１２ｂを
有しており、全体としても当該面の中心を基準として点
対称となる形状となっている。
【００１８】これによれば、ダイアタッチ部５２に搭載
された半導体素子６０を樹脂封止した際に、封止樹脂の
硬化による収縮のためにヒートスプレッダ５４に生ずる
応力（この応力が反り力となる）を局部的に抑えること
ができ、この反り力によってヒートスプレッダ５４全体
が反ること有効に防止できる。また、ヒートスプレッダ
５４のダイアタッチ部５２の裏面側領域に補強枠体１２
が位置しないため、この部分に放熱フィン（不図示）を
取り付けることも可能となる。なお、本実施の形態で
は、補強枠体１２はその一部にヒートスプレッダ５４の
縁部に沿った方形部分１２ｂを有しているが、ヒートス
プレッダ５４の反りの量が少ない場合には、この方形部
分１２ｂを取り除くと共に、ヒートスプレッダ５４の中
心部分から四辺若しくは四隅に向けて延びる部分１２ａ
の先端が各辺若しくは各隅に達するようにさらに延ばし
た形状とするだけでもよい。
された半導体素子６０を樹脂封止した際に、封止樹脂の
硬化による収縮のためにヒートスプレッダ５４に生ずる
応力（この応力が反り力となる）を局部的に抑えること
ができ、この反り力によってヒートスプレッダ５４全体
が反ること有効に防止できる。また、ヒートスプレッダ
５４のダイアタッチ部５２の裏面側領域に補強枠体１２
が位置しないため、この部分に放熱フィン（不図示）を
取り付けることも可能となる。なお、本実施の形態で
は、補強枠体１２はその一部にヒートスプレッダ５４の
縁部に沿った方形部分１２ｂを有しているが、ヒートス
プレッダ５４の反りの量が少ない場合には、この方形部
分１２ｂを取り除くと共に、ヒートスプレッダ５４の中
心部分から四辺若しくは四隅に向けて延びる部分１２ａ
の先端が各辺若しくは各隅に達するようにさらに延ばし
た形状とするだけでもよい。
【００１９】（第４の実施の形態）まず、半導体用プラ
スチックパッケージ１０の基本的な構成とその効果につ
いて図９と図１０を用いて説明する。半導体用プラスチ
ックパッケージ１４の特徴部分は図１０に示すように、
従来の半導体用プラスチックパッケージ５０（図１３参
照）の構成、つまり一方の面（図１０における下面）の
中央にダイアタッチ部５２が形成された方形（本実施の
形態では平面形状がほぼ正方形）のヒートスプレッダ５
４と、ヒートスプレッダ５４の一方の面に接着され、中
央部分にダイアタッチ部５２を露出させる透孔５６が形
成された合成樹脂製の回路基板５８とを有する構成に加
えて、ヒートスプレッダ５４の他方の面（図１０におけ
る上面）には、図９と図１０に示すようにダイアタッチ
部５２の背面を中心とし、ヒートスプレッダ５４の周縁
方向に向かうに従って次第にその深さが浅くなる、つま
り断面形状が図１０に示すように弧状になる円形の凹部
１６が形成されている点である。
スチックパッケージ１０の基本的な構成とその効果につ
いて図９と図１０を用いて説明する。半導体用プラスチ
ックパッケージ１４の特徴部分は図１０に示すように、
従来の半導体用プラスチックパッケージ５０（図１３参
照）の構成、つまり一方の面（図１０における下面）の
中央にダイアタッチ部５２が形成された方形（本実施の
形態では平面形状がほぼ正方形）のヒートスプレッダ５
４と、ヒートスプレッダ５４の一方の面に接着され、中
央部分にダイアタッチ部５２を露出させる透孔５６が形
成された合成樹脂製の回路基板５８とを有する構成に加
えて、ヒートスプレッダ５４の他方の面（図１０におけ
る上面）には、図９と図１０に示すようにダイアタッチ
部５２の背面を中心とし、ヒートスプレッダ５４の周縁
方向に向かうに従って次第にその深さが浅くなる、つま
り断面形状が図１０に示すように弧状になる円形の凹部
１６が形成されている点である。
【００２０】プレス加工や切削加工等により、ヒートス
プレッダ５４に凹部１６を形成すると、ヒートスプレッ
ダ５４は通常凹部加工の際に凹部１６側に反る。よっ
て、回路基板５８を接着した際に回路基板５８の剛性に
よりヒートスプレッダ５４が平坦となるように形成する
ことにより、回路基板５８には常にヒートスプレッダ５
４の凹部１６側に反ろうとする力が作用しているので、
温度が上昇した際にヒートスプレッダ５４と回路基板５
８、およびヒートスプレッダ５４とダイアタッチ部５２
に接着される半導体素子６０の熱膨張率の差により生ず
る反り力、また半導体素子６０を樹脂封止した際に、封
止樹脂６４の硬化による収縮のためにヒートスプレッダ
５４に生ずる反り力を打ち消し、半導体装置２０全体と
しての反りを防止できる。なお、凹部１６の大きさや深
さを変えることにより、ヒートスプレッダ５４に生ずる
反り量を調整でき、半導体素子６０を搭載し、かつ樹脂
封止して半導体装置とした場合にヒートスプレッダ５
４、回路基板５８、ひいては外部接続端子６６が平面状
になるように設定することが可能である。
プレッダ５４に凹部１６を形成すると、ヒートスプレッ
ダ５４は通常凹部加工の際に凹部１６側に反る。よっ
て、回路基板５８を接着した際に回路基板５８の剛性に
よりヒートスプレッダ５４が平坦となるように形成する
ことにより、回路基板５８には常にヒートスプレッダ５
４の凹部１６側に反ろうとする力が作用しているので、
温度が上昇した際にヒートスプレッダ５４と回路基板５
８、およびヒートスプレッダ５４とダイアタッチ部５２
に接着される半導体素子６０の熱膨張率の差により生ず
る反り力、また半導体素子６０を樹脂封止した際に、封
止樹脂６４の硬化による収縮のためにヒートスプレッダ
５４に生ずる反り力を打ち消し、半導体装置２０全体と
しての反りを防止できる。なお、凹部１６の大きさや深
さを変えることにより、ヒートスプレッダ５４に生ずる
反り量を調整でき、半導体素子６０を搭載し、かつ樹脂
封止して半導体装置とした場合にヒートスプレッダ５
４、回路基板５８、ひいては外部接続端子６６が平面状
になるように設定することが可能である。
【００２１】また、上述した第１〜第４の実施の形態の
半導体用プラスチックパッケージ１０を用い、ダイアタ
ッチ部５２に半導体素子６０を接着して搭載して図１１
や図１２のように半導体装置１８，２０を構成すると、
ダイアタッチ部５２に搭載された半導体素子６０を樹脂
封止した際に封止樹脂６４の硬化による収縮によりヒー
トスプレッダ５４に生ずる反り力を抑えることができ
る。また、併せて半導体装置の温度上昇に伴ってヒード
スプレッダ５４と回路基板５８との間に、またヒートス
プレッダ５４と半導体素子６０との間に生ずる熱膨張率
の差による反りも効果的に抑えることが可能となり、特
に外部端子６６がはんだボールで構成されるＢＧＡ型プ
ラスチックパッケージにおいて反りから来る各外部端子
６６の接続不良を解消することが可能となる。
半導体用プラスチックパッケージ１０を用い、ダイアタ
ッチ部５２に半導体素子６０を接着して搭載して図１１
や図１２のように半導体装置１８，２０を構成すると、
ダイアタッチ部５２に搭載された半導体素子６０を樹脂
封止した際に封止樹脂６４の硬化による収縮によりヒー
トスプレッダ５４に生ずる反り力を抑えることができ
る。また、併せて半導体装置の温度上昇に伴ってヒード
スプレッダ５４と回路基板５８との間に、またヒートス
プレッダ５４と半導体素子６０との間に生ずる熱膨張率
の差による反りも効果的に抑えることが可能となり、特
に外部端子６６がはんだボールで構成されるＢＧＡ型プ
ラスチックパッケージにおいて反りから来る各外部端子
６６の接続不良を解消することが可能となる。
【００２２】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定
されるものではなく、マルチチップモジュールのように
回路基板およびヒートスプレッダが長方形に形成される
場合や、多角形に形成される場合にも応用が可能であ
る。また、補強枠体の形状は上述したような点対称とな
る形状のみならず、ハニカム形状等の多角形や円形で構
成されるメッシュ状の形状も採用し得る等、発明の精神
を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろん
である。
種々述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定
されるものではなく、マルチチップモジュールのように
回路基板およびヒートスプレッダが長方形に形成される
場合や、多角形に形成される場合にも応用が可能であ
る。また、補強枠体の形状は上述したような点対称とな
る形状のみならず、ハニカム形状等の多角形や円形で構
成されるメッシュ状の形状も採用し得る等、発明の精神
を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろん
である。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る半導体用プラスチックパッ
ケージを用いると、ダイアタッチ部に接着した半導体素
子を樹脂封止する際に封止樹脂の硬化による収縮によっ
て半導体装置に生ずる反り力を補強枠体で抑えて反りを
防止できる。また、この半導体用プラスチックパッケー
ジを用いた半導体装置では、温度が上昇した場合にヒー
トスプレッダと回路基板、およびヒートスプレッダと半
導体素子の熱膨張率の差により生ずる反り力をも補強枠
体によって有効に抑えることができるという効果を有す
る。
ケージを用いると、ダイアタッチ部に接着した半導体素
子を樹脂封止する際に封止樹脂の硬化による収縮によっ
て半導体装置に生ずる反り力を補強枠体で抑えて反りを
防止できる。また、この半導体用プラスチックパッケー
ジを用いた半導体装置では、温度が上昇した場合にヒー
トスプレッダと回路基板、およびヒートスプレッダと半
導体素子の熱膨張率の差により生ずる反り力をも補強枠
体によって有効に抑えることができるという効果を有す
る。
【図１】本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ
の第１の実施の形態の平面図
の第１の実施の形態の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】第１の実施の形態に於ける他の例を示す平面図
【図４】本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ
の第２の実施の形態の平面図
の第２の実施の形態の平面図
【図５】第２の実施の形態における他の例を示す平面図
【図６】第２の実施の形態における他の例を示す平面図
【図７】本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ
の第３の実施の形態の平面図
の第３の実施の形態の平面図
【図８】第３の実施の形態における他の例を示す平面図
【図９】本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ
の第４の実施の形態の平面図
の第４の実施の形態の平面図
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図
【図１１】第１〜第３の実施の形態の半導体用プラスチ
ックパッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図
ックパッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図
【図１２】第４の実施の形態の半導体用プラスチックパ
ッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図
ッケージを用いた半導体装置の構成を示す断面図
【図１３】従来の半導体用プラスチックパッケージの一
例を示す断面図
例を示す断面図
【図１４】半導体用プラスチックパッケージを用いた半
導体装置の一般的な構成を示す断面図
導体装置の一般的な構成を示す断面図
１０ 半導体用プラスチックパッケージ １２ 補強枠体 ５２ ダイアタッチ部 ５４ ヒートスプレッダ ５６ 透孔 ５８ 回路基板
Claims (7)
- 【請求項１】 一方の面にダイアタッチ部が形成された
方形のヒートスプレッダと、前記一方の面に接着され、
前記ダイアタッチ部を露出させる透孔が形成された合成
樹脂製の回路基板とを有する半導体用プラスチックパッ
ケージにおいて、 前記ヒートスプレッダの他方の面には、合成樹脂製の補
強枠体が接着されていることを特徴とする半導体用プラ
スチックパッケージ。 - 【請求項２】 前記補強枠体は、前記ヒートスプレッダ
の四隅若しくは四辺を連絡し、点対称となる形状を有す
ることを特徴とする請求項１記載の半導体用プラスチッ
クパッケージ。 - 【請求項３】 前記補強枠体は、少なくとも一部が前記
ヒートスプレッダの四隅若しくは四辺から対向する他の
四隅若しくは四辺に交差して連絡する十文字状に形成さ
れていることを特徴とする請求項２記載の半導体用プラ
スチックパッケージ。 - 【請求項４】 前記補強枠体の一部が、ダイアタッチ部
の背面を囲む方形若しくは円形に形成されていることを
特徴とする請求項２または３記載の半導体用プラスチッ
クパッケージ。 - 【請求項５】 前記補強枠体は、少なくとも一部が前記
ヒートスプレッダの周縁部に沿った方形に形成されてい
ることを特徴とする請求項２、３または４記載の半導体
用プラスチックパッケージ。 - 【請求項６】 一方の面にダイアタッチ部が形成された
方形のヒートスプレッダと、前記一方の面に接着され、
前記ダイアタッチ部を露出させる透孔が形成された合成
樹脂製の回路基板とを有する半導体用プラスチックパッ
ケージにおいて、 前記ヒートスプレッダの他方の面に、前記ダイアタッチ
部の背面を中心とし、ヒートスプレッダの周縁方向に向
かうに従って次第に浅くなる円形の凹部が形成されてい
ることを特徴とする半導体用プラスチックパッケージ。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５または６記載
の半導体用プラスチックパッケージと、 該半導体用プラスチックパッケージの前記ダイアタッチ
部に搭載されて封止された半導体素子と、 該半導体用プラスチックパッケージの前記回路基板に取
り付けられた複数の外部端子とを具備することを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21098596A JPH1056110A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 半導体用プラスチックパッケージと半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21098596A JPH1056110A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 半導体用プラスチックパッケージと半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056110A true JPH1056110A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16598411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21098596A Pending JPH1056110A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 半導体用プラスチックパッケージと半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1056110A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7102228B2 (en) | 2003-03-26 | 2006-09-05 | Fujitsu Limited | Semiconductor device |
| JP2010182855A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nec Corp | 半導体の冷却構造及びその製造方法 |
| EP2395820A1 (en) | 2010-06-10 | 2011-12-14 | Fujitsu Limited | Board reinforcing structure, board assembly, and electronic device |
| WO2014017119A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Circuit board, electronic device, and method of manufacturing circuit board |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21098596A patent/JPH1056110A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7102228B2 (en) | 2003-03-26 | 2006-09-05 | Fujitsu Limited | Semiconductor device |
| JP2010182855A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nec Corp | 半導体の冷却構造及びその製造方法 |
| EP2395820A1 (en) | 2010-06-10 | 2011-12-14 | Fujitsu Limited | Board reinforcing structure, board assembly, and electronic device |
| US8604347B2 (en) | 2010-06-10 | 2013-12-10 | Fujitsu Limited | Board reinforcing structure, board assembly, and electronic device |
| WO2014017119A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Circuit board, electronic device, and method of manufacturing circuit board |
| US9451699B2 (en) | 2012-07-24 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Circuit board, electronic device, and method of manufacturing circuit board |
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