(57)【要約】【課題】放熱性能及び電磁環境適合性を向上させたパッケージデバイスを提供する。【解決手段】本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスは、第１の基板１０と、第１の基板１０の下面に設置されるシールド構造１２とを備えており、第１の基板１０の上面には、リードフレーム２０と、第２の基板２６と、電子デバイス２４・２８とが設置されている。第１の基板１０とシールド構造１２は、第１の基板１０の内部又は側面に形成された電気的接続構造（スルーホール１６又は側面接続構造１８）によって、電気的に接続されている。両電子デバイス２４・２８から発生した電磁波／無線周波は、リードフレーム２０、電気的接続構造（１６・１８）及びシールド構造１２から構成される経路を介して、パッケージデバイスの外部（アース）に放出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージデバイスであって、
絶縁体から成る第１の基板と、
前記第１の基板の下面に設けられアースされている、導電体から成るシールド構造と、
前記第１の基板の上面に設けられる、ピンを有する複数のリードフレームと、
前記第１の基板を貫通して形成され、前記リードフレームと前記シールド構造とを電気的に接続するスルーホールと、
複数の第１の電子デバイスと、
複数の第２の電子デバイスと、
前記第１の基板と前記複数の第１の電子デバイスの各々、前記複数のリードフレームと前記複数の第１の電子デバイス、前記複数の第１の電子デバイスの各々、前記複数の第１の電子デバイスと前記第２の基板、前記第２の基板と前記複数の第２の電子デバイス、前記複数の第２の電子デバイスと前記複数のリードフレーム、及び、前記複数の第２の電子デバイスと前記第１の基板をそれぞれ接続する複数の導線と、
前記シールド構造の下面に設けられる絶縁層と、
前記絶縁層の下面に設けられる放熱装置とを備えており、
前記第１の基板、前記シールド構造、前記複数のリードフレーム、前記第１の電子デバイス及び前記第２の電子デバイスは、前記ピンを露出させた状態で成形材料によって覆われていることを特徴とする半導体パッケージデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体パッケージデバイスであって、
前記第１の基板には配線がされておらず、
前記第１の電子デバイスは前記リードフレーム上に設置され、前記第２の電子デバイスは前記第１の基板上に設置されることを特徴とする半導体パッケージデバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体パッケージデバイスであって、
前記第１の基板には配線がされており、
前記第１及び第２の電子デバイスは、前記第１の基板上に直接的に設置されることを特徴とする半導体パッケージデバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体パッケージデバイスであって、
前記第２の基板は、複数のリードフレームに跨って設置されており、
前記第２の電子デバイスは、前記第２の基板上に設置されることを特徴とする半導体パッケージデバイス。
【請求項５】
半導体パッケージデバイスであって、
絶縁体から成る第１の基板と、
前記第１の基板の下面に設けられアースされている、導電体から成るシールド構造と、
前記第１の基板の上面に設けられる、ピンを有する複数のリードフレームと、
前記第１の基板の側部に形成され、前記リードフレームと前記シールド構造とを電気的に接続する薄い導電層と、
複数の第１の電子デバイスと、
複数の第２の電子デバイスと、
前記第１の基板と前記複数の第１の電子デバイスの各々、前記複数のリードフレームと前記複数の第１の電子デバイス、前記複数の第１の電子デバイスの各々、前記複数の第１の電子デバイスと前記第２の基板、前記第２の基板と前記複数の第２の電子デバイス、前記複数の第２の電子デバイスと前記複数のリードフレーム、及び、前記複数の第２の電子デバイスと前記第１の基板をそれぞれ接続する複数の導線と、
前記シールド構造の下面に設けられる絶縁層と、
前記絶縁層の下面に設けられる放熱装置とを備えており、
前記第１の基板、前記シールド構造、前記複数のリードフレーム、前記第１の電子デバイス及び前記第２の電子デバイスは、前記ピンを露出させた状態で成形材料によって覆われていることを特徴とする半導体パッケージデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に半導体のパッケージデバイスに関し、特に電磁波シールドを有するパッケージデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子技術の急速な発展に伴って、電子機器は様々な用途に使用されている。しかし、電子機器から発生する電磁妨害波は、電子機器自身又は他の電子機器に影響を与えるため、電子機器の電磁環境適合性は重要な問題となっている。そのため、電磁妨害波によって電子機器の動作が阻害されるのを防止すべく、電子機器にはシールド構造が設けられる。
【０００３】
一般に、パッケージデバイス内で発生した電磁波／無線周波妨害は、そのパッケージデバイス内にある全ての電子デバイスに影響を与える。例えば、導電性配線に動作電気が流れたとき、アース線に信号が流れたとき、又は導電性配線間に相互インダクタンスが発生したときは、ノイズ・キャパシタンス及びインダクタンスに影響を及ぼす。
【０００４】
図１は従来のパッケージデバイスを示している。この従来のパッケージデバイスでは、電磁波／無線周波妨害を低減させるためのシールド構造として金属板を使用している。このパッケージデバイスは、絶縁層１１０／金属板１１２／絶縁層１１４から成る基板と、電源デバイス１１６と、放熱装置１１８とを備えている。電源デバイス１１６は、ピン１２０を介してプリント基板１２２に電気的に接続されている。このような構造では、電源デバイス１１６から発生した電磁波／無線周波を、プリント基板１２２を介して図示しないアースに放出することによって、電磁波／無線周波妨害を防止している。また、電源デバイス１１６から発生した熱は、放熱装置１１８を介して放出される。しかしながら、このように構成すると、熱が基板を介して放熱装置１１８へ伝達されることによって、パッケージデバイスの安定性に影響を与えるという問題がある。
【０００５】
図２は、他の従来のパッケージデバイスを示している。この従来のパッケージデバイスでは、プリント基板１２２は、導体１２４を介して、金属層１２６及びプリント基板１２８から成るシールド構造と電気的に接続されている。つまり、このパッケージデバイスでは、プリント基板１２２、導体１２４、金属層１２６及びプリント基板１２８によって、電磁波／無線周波を放出する経路を形成している。しかしながら、このように構成すると、構造が複雑になるため、製造が困難になる及びコストが高くなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記問題を解決するため、本発明は、構造が複雑化することなく、放熱性能を向上させた、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、電磁環境適合性を向上させたパッケージデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスは、配線されている又は配線されていない基板（第１の基板）と、基板の下面に設置される金属板（シールド構造）と、金属板の下面に設置される絶縁層と、絶縁層の下面に設置される放熱装置とを備えている。基板と金属板は、基板の内部又は側面に形成された電気的接続構造によって、電気的に接続される。前記電気的接続構造は、基板を貫通して形成されたスルーホール、又は基板の側面に形成された導電層（側面接続構造）である。
【０００９】
基板上には、複数のリードフレームが設置され、複数のリードフレーム上には複数の第１の電子デバイスが設置される。また、２つのリードフレームに跨ってプリント基板（第２の基板）が設置され、プリント基板上には複数の第２の電子デバイスが設置される。第１の電子デバイスはリードフレーム及び第１の電子デバイスと電気的に接続されており、第２の電子デバイスは、プリント基板及びリードフレームと電気的に接続されている。そして、第１の基板、金属板、リードフレーム、複数の第１の電子デバイス、第２の基板、及び複数の第２の電子デバイスは、リードフレームのリードを露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。
【００１０】
このように構成されたパッケージデバイスは、両電子デバイスから発生する電磁波／無線周波を、リードフレーム、電気的接続構造（スルーホール又は側面接続構造）、及び金属板（シールド構造）から構成される経路を介して、パッケージデバイスの外部（アース）に放出することができる。
【００１１】
また、パッケージデバイス内で発生した熱を、前記経路を介して放熱装置に伝達させた後、放熱装置によってパッケージデバイスの外部に放出することができる。さらに、パッケージデバイス内で発生した熱を、リードフレームのリードから、パッケージデバイスの外部に放出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスによれば、電子デバイスから発生した電磁波／無線周波は、前記経路を介して外部に放出されるので、パッケージデバイス内での電磁波／無線周波妨害を低減させることができる。
【００１３】
また、パッケージデバイス内で発生した熱は、放熱装置又はリードフレームのリードを介して外部に放出されるので、パッケージデバイス内での熱による影響を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図３は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの好適な実施形態を示している。このパッケージデバイスは、その表面又は内部に配線されていない第１の基板１０と、第１の基板１０の下面に設けられるシールド構造１２と、シールド構造１２の下面に設けられる絶縁層１４と、絶縁層１４の下面に設けられる放熱装置３４とを備えており、第１の基板１０の上面には、複数のリードフレーム２０と、複数の第１の電子デバイス２４と、第２の基板２６と、複数の第２の電子デバイス２８とが設置されている。
【００１６】
第１の電子デバイス２４は、リードフレーム２０上に設置されている。第２の基板２６は、２つのリードフレーム２０に跨って設置されている。第２の電子デバイス２８は、第２の基板２６上に設置されている。両電子デバイス２６・２８は、図示しないダイ接着剤を使用して設置される。
【００１７】
リードフレーム２０と第１の電子デバイス２４との間、第１の電子デバイス２４と第２の基板２６との間、第２の基板２６と第２の電子デバイス２８との間、及び、第２の基板２６とリードフレーム２０との間は、それぞれ、複数の導線３０によって電気的に接続されている。リードフレーム２０は、外部の他の電子デバイスと電気的に接続するためのリード２２を有している。
【００１８】
第１の基板１０はセラミックなどの絶縁体から成り、シールド構造１２は、電気伝導率が高い金属板や金属層などの導電体から成る。また、図３では図示していないが、シールド構造１２は、アースされている。
【００１９】
第１の基板１０とシールド構造１２は、第１の基板１０の内部又は側面に形成された電気的接続構造によって、電気的に接続される。電気的接続構造としては、第１の基板１０を貫通して形成されたスルーホール１６や、第１の基板１０の側面に形成された導電層から成る側面接続構造１８がある。なお、スルーホール１６の内部には、公知の電気メッキ法（又は他の方法）によって、導体が形成されている。スルーホール１６及び側面接続構造１８は、どちらか一方だけを形成してもよいし、両方とも形成してもよい。この実施形態では、両方とも形成している。
【００２０】
そして、第１の基板１０、シールド構造１２、絶縁層１４、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の基板２６、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２及び絶縁層１４の底面を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。
【００２１】
このように構成することにより、両電子デバイス２４・２８から発生する電磁波／無線周波を、リードフレーム２０、電気的接続構造（スルーホール１６又は側面接続構造１８）、及びシールド構造１２から構成される経路を介して、パッケージデバイスの外部（アース）に放出することができる。
【００２２】
また、パッケージデバイス内で発生した熱を、前記経路を介して放熱装置３４に伝達させた後、放熱装置３４によってパッケージデバイスの外部に放出することができる。さらに、パッケージデバイス内で発生した熱を、リードフレーム２０のリード２２から、パッケージデバイスの外部に放出することができる。
【００２３】
図４は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の好適な実施形態を示している。このパッケージデバイスは、絶縁層１４及び放熱装置３４を備えていない点が図３のパッケージデバイスと異なり、第１の基板１０、シールド構造１２、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の基板２６、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。このパッケージデバイスは、絶縁層１４及び放熱装置３４を備えていないため、図３のパッケージデバイスよりも製造コストが低くなる。
【００２４】
図５は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の好適な実施形態を示している。このパッケージデバイスは、その表面又は内部に配線されている第１の基板１１と、シールド構造１２と、絶縁層１４と、放熱装置３４とを備えており、第１の基板１１の上面には、複数のリードフレーム２０と、複数の第１の電子デバイス２４と、複数の第２の電子デバイス２８とが設置されている。第１の基板１１には、スルーホール１６又は側面接続構造１８が形成されている。
【００２５】
第１の電子デバイス２４はリードフレーム２０上に設置されており、第２の電子デバイス２８は第１の基板１１上に設置されている。両電子デバイス２４・２８は、図示しないダイ接着剤を使用して設置される。
【００２６】
リードフレーム２０と第１の電子デバイス２４との間、第１の電子デバイス２４と第１の基板１１との間、第１の基板１１と第２の電子デバイス２８との間、及び、第１の基板１１とリードフレーム２０との間は、それぞれ、複数の導線３０によって電気的に接続されている。
【００２７】
そして、第１の基板１０、シールド構造１２、絶縁層１４、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２及び絶縁層１４の底面を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。
【００２８】
このパッケージデバイスは、第１の基板１１の表面又は内部に配線されている点、第２の基板２６が設置されていない点、及び、第２の電子デバイス２８が第１の基板１１上に設置されている点が、図３のパッケージデバイスと異なる。
【００２９】
図６は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の実施形態を示している。このパッケージデバイスは、絶縁層１４及び放熱装置３４を備えていない点が図５のパッケージデバイスと異なり、第１の基板１１、シールド構造１２、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。このパッケージデバイスは、絶縁層１４及び放熱装置３４を備えていないため、図５のパッケージデバイスよりもサイズが小型化する。
【００３０】
図７は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の実施形態を示している。このパッケージデバイスは、その表面又は内部に配線されている第１の基板１１と、シールド構造１２と、絶縁層１４と、絶縁層１４の下面に設けられる放熱装置３４とを備えており、第１の基板１１の上面には、複数のリードフレーム２０と、複数の第１の電子デバイス２４と、複数の第２の電子デバイス２８とが設置されている。第１の基板１１には、スルーホール１６又は側面接続構造１８が形成されている。
【００３１】
第１の電子デバイス２４及び第２の電子デバイス２８は、第１の基板１１上に設置されている。両電子デバイス２４・２８は、図示しないダイ接着剤を使用して設置される。
【００３２】
リードフレーム２０と第１の電子デバイス２４との間、第１の電子デバイス２４と第１の基板１１との間、第１の基板１１と第２の電子デバイス２８との間、及び、第１の基板１１とリードフレーム２０との間は、それぞれ、複数の導線３０によって電気的に接続されている。
【００３３】
そして、第１の基板１１、シールド構造１２、絶縁層１４、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２及び絶縁層１４の底面を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。
【００３４】
このパッケージデバイスは、第１の電子デバイス２４が第１の基板１１上に設置されている点が、図５のパッケージデバイスと異なる。
【００３５】
図８は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の実施形態を示している。このパッケージデバイスは、絶縁層１４及び放熱装置３４を備えていない点が図７のパッケージデバイスと異なり、第１の基板１１、シールド構造１２、リードフレーム２０、第１の電子デバイス２４、第２の電子デバイス２８及び導線３０は、リードフレーム２０のリード２２を露出させた状態で成形材料３２によって覆われている。
【００３６】
図９は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の実施形態を示している。このパッケージデバイスは、その表面又は内部に配線されている第１の基板１１と、シールド構造１２と、絶縁層１４と、放熱装置３４と、第１の基板１１の上面に設けられる導電層３６と、導電層３６の上面に設けられる複数のリードフレーム２０と、リードフレーム２０の上面を覆うハウジング４０とを備えている。リードフレーム２０の上面には、複数の第１の電子デバイス２４と、第２の基板２６と、複数の第２の電子デバイス２８とが設置されている。第１の基板１１には、スルーホール１６又は側面接続構造１８が形成されている。
【００３７】
第１の電子デバイス２４は、リードフレーム２０上に設置されている。第２の基板２６は、２つのリードフレーム２０に跨って設置されている。第２の電子デバイス２８は、第２の基板２６上に設置されている。両電子デバイス２４・２８は、図示しないダイ接着剤を使用して設置される。
【００３８】
リードフレーム２０と第１の電子デバイス２４との間、第１の電子デバイス２４と第２の基板２６との間、第２の基板２６と第２の電子デバイス２８との間、及び、第２の基板２６とリードフレーム２０との間は、それぞれ、複数の導線３０によって電気的に接続されている。
【００３９】
そして、リードフレーム２０の上面は、リードフレーム２０のリード２２を露出させた状態で、ハウジング４０によって覆われている。このハウジング４０は金属製であり、良好な導電性を有する。このハウジング４０によって、外部で発生した電磁波／無線周波妨害からパッケージデバイス内部の電気デバイス２４、２６を保護することができる。
【００４０】
図１０は、本発明に係る電磁波シールドを有するパッケージデバイスの、他の実施形態を示している。このパッケージデバイスは、第２の基板２６が設置されていない点と、両電子デバイス２４・２８が導電層３６上に設置されている点が、図９のパッケージデバイスと異なる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のパッケージデバイスを示す断面図である。
【図２】他の従来のパッケージデバイスを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、絶縁層及び放熱装置を備えていない点が、図３のパッケージデバイスと異なる。
【図５】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、第２の電子デバイス２８が、第１の基板１１上に直接設置されている。
【図６】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、絶縁層及び放熱装置を備えていない点が、図５のパッケージデバイスと異なる。
【図７】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、第１の電子デバイス２４が、第１の基板１１上に直接設置されている。
【図８】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、絶縁層及び放熱装置を備えていない点が、図７のパッケージデバイスと異なる。
【図９】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、導電層３６とハウジング４０を備えている。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る、電磁波シールドを有するパッケージデバイスを示す断面図である。このパッケージデバイスは、両電子デバイス２４・２８が導電層３６上に直接設置されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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