(57)【要約】【課題】作業者の技量にかかわらず、半導体チップとベースプレートとの間の半田層の厚さを薄くできる半導体パッケージを提供する。【解決手段】半導体パッケージは、半導体チップにより一部が被覆され、他の部分が露出する溝部を有し、金属により形成されるベースプレートと、ベースプレートに設けられるマイクロストリップラインと、ベースプレートに設けられ、半導体チップを収納する側壁と、を備える。半導体チップをベースプレートに固定するのに余分な半田は溝部に流れ込み、毛細管現象によって溝部内部に吸引される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップにより一部が被覆され、他の部分が露出する溝部を有し、金属により形成されるベースプレートと、
前記ベースプレートに設けられるマイクロストリップラインと、
前記ベースプレートに設けられ、前記半導体チップを収納する側壁と、
を備える半導体パッケージ。
【請求項２】
前記溝部は、
露出部分の深さが前記半導体チップの直下の深さ以上に深い請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記溝部は、
信号導通方向に対して垂直方向に設けられる請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記溝部は、
半田を溜める半田だまり部を露出部分に有する請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記溝部は、
前記半導体チップの縁を周回するように設けられる請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
前記溝部は、
前記ベースプレートに複数設けられる請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージは半導体チップを収納する。この半導体チップは半導体パッケージのベースプレートに半田により固定される。
【０００３】
従来の半導体パッケージは、ベースプレートが平面上に形成されている。半導体チップを手作業にてベースプレートに固定する場合は、作業者の技量により半導体チップとベースプレートの間の半田層の厚さにばらつきが出る。
【０００４】
半田層が厚い場合、半田の放熱抵抗により半導体によって生じた熱の放熱効率が下がる。放熱効率が下がると半導体チップのチャネル温度が上昇し、悪影響が生じる場合がある。
【０００５】
この点に関し、ベースプレートにヒートシンクを設ける技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−３７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、半導体からベースプレートに熱が効率よく伝わらない場合、このヒートシンクの効果は限定的なものとなる。
【０００８】
従って、作業者の技量にかかわらず、半導体チップとベースプレートとの間の半田層の厚さを薄くできる半導体パッケージが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、半導体チップにより一部が被覆され、他の部分が露出する溝部を有し、金属により形成されるベースプレートと、ベースプレートに設けられるマイクロストリップラインと、ベースプレートに設けられ、半導体チップを収納する側壁と、を備える半導体パッケージを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】半導体パッケージの平面図である。
【図２】半導体パッケージの図１ＡＡ線による断面側面図である。
【図３】半導体パッケージの図１ＢＢ線による断面側面図である。
【図４】半導体パッケージの第２の応用例を示す平面図である。
【図５】半導体パッケージの第３の応用例を示す平面図である。
【図６】半導体パッケージの図５ＣＣ線による断面側面図である。
【図７】半導体パッケージの図５ＤＤ線による断面側面図である。
【図８】半導体パッケージの第４の応用例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、半導体パッケージの一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態の半導体パッケージは、半導体チップにより一部が被覆され、他の部分が露出する溝部を有し、金属により形成されるベースプレートと、ベースプレートに設けられるマイクロストリップラインと、ベースプレートに設けられ、半導体チップを収納する側壁と、を備える。
【００１３】
図１は、本実施形態の半導体パッケージ１の平面図である。図２は、半導体パッケージ１の図１ＡＡ線による断面側面図である。図３は、半導体パッケージ１の図１ＢＢ線による断面側面図である。
【００１４】
図１乃至図３に示すように、半導体パッケージ１は、半導体チップ１７により一部が被覆され、他の部分が露出する溝部１１を有し、金属により形成されるベースプレート１２と、ベースプレート１２に設けられるマイクロストリップライン１４と、ベースプレート１２に設けられ、半導体チップ１７を収納する側壁１３と、を備える。
【００１５】
マイクロストリップライン１４は、ベースプレート１２に設けられる誘電体層１４Ｂと、誘電体層１４Ｂに設けられる導体パターン１４Ａと、導体パターン１４Ａに設けられるリード１６と、を備える。
【００１６】
図１乃至図３においては、側壁１３に載置され、半導体チップ１７を封止する蓋部は図示を省略してある。
【００１７】
半導体パッケージ１は、マイクロストリップライン１４を対向する辺に一対有する。半導体パッケージ１はこの一対のマイクロストリップライン１４の間に半導体チップ１７を備える。
【００１８】
ベースプレート１２は銅などの熱伝導の良い金属によって形成される。ベースプレート１２はビス穴１８を有していてもよい。
【００１９】
半導体チップ１７は、半田２０によってベースプレート１２に固定される。本実施形態の半導体パッケージ１は、発熱する半導体チップ１７、例えば、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素素子）、ＧａＮｉ（ガリウムナイトライド素子）などのチップに好適である。
【００２０】
溝部１１は毛細管現象により溶融した余分な半田を吸い取る。従って、溝部１１は幅Ｗが狭いほどよい。溝部１１の幅Ｗは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が望ましい。
【００２１】
溝部１１は半田を吸い取り、内部に収納する。半田２０は比較的に熱抵抗が大きいため、効率よく放熱するという点から、半導体チップ１７の直下の深さｈ１は浅いほどよい。深さｈ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が望ましい。
【００２２】
一方、溝部１１の露出部分の深さｈ２は半田を収納する容積をできるだけ多くするために、ベースプレート１２を貫通しない範囲で深いほどよい。深さｈ２は、例えば０．１ｍｍ以上８ｍｍ以下が望ましい。すなわち、溝部１１の露出部分の深さｈ２は半導体チップ１７の直下の深さｈ１以上に深い。
【００２３】
溝部１１の長さＬは、半田を収納する容積をできるだけ多くするために、ベースプレート１２に搭載する部品と干渉しない範囲で長いほどよい。長さＬは、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が望ましい。
【００２４】
溝部１１の配置は、半田２０は熱抵抗が大きいため、効率よく放熱するという点から、半導体チップ１７に被覆される範囲が少ないほどよい。溝部１１は、例えば信号導通方向に対して垂直方向に設けることができる。
【００２５】
半導体チップ１７をベースプレート１２に固定する場合は、溝部１１の両側に溶融した半田２０を載置し、この半田２０の上に半導体チップ１７を載置して押圧する。この際、半導体チップ１７をベースプレート１２に固定するのに余分な半田２０は溝部１１に流れ込み、毛細管現象によって溝部１１内部に吸引される。
【００２６】
従って、半導体チップ１７とベースプレート１２との間の半田２０の厚さを薄くできる。
【００２７】
図４は、半導体パッケージ１の第２の応用例を示す平面図である。図４に示すように、半導体パッケージ１は、溝部１１に代えて、ベースプレート１２に一端を半導体チップ１７に被覆され、他端が露出する複数の溝部１１Ｂを複数備えていてもよい。
【００２８】
この場合、溝部１１Ｂは半田２０を溜める半田だまり部１１Ｂ１を溝部１１Ｂの露出部分１１Ｂ２の先端に備えていていてもよい。半田だまり部１１Ｂ１の直径は露出部分１１Ｂ２の溝幅より大きいことが望ましい。
【００２９】
第２の応用例の半導体パッケージ１は、半導体チップ１７の直下の半田が少ないため、放熱効率が良いという効果がある。
【００３０】
図５は、半導体パッケージ１の第３の応用例を示す平面図である。図６は、半導体パッケージ１の図５ＣＣ線による断面側面図である。図７は、半導体パッケージ１の図５ＤＤ線による断面側面図である。
【００３１】
図５乃至図７に示すように、半導体パッケージ１は、溝部１１に代えて、半導体チップ１７の縁を周回し、一部が半導体チップ１７に被覆され、他の部分が露出する溝部１１Ｃを備える。
【００３２】
半導体チップ１７をベースプレート１２に固定するのに余分な半田２０は溝部１１Ｃに流れ込む。
【００３３】
従って、半導体チップ１７とベースプレート１２との間の半田２０の厚さを均一に薄くできるという効果がある。
【００３４】
図８は、半導体パッケージ１の第４の応用例を示す平面図である。図８に示すように、半導体パッケージ１はベースプレート１２に複数の溝部１１を備える。
【００３５】
従って、半導体チップ１７とベースプレート１２との間の半田２０の厚さを迅速に薄くできるという効果がある。
【００３６】
以上述べたように、本実施形態の半導体パッケージ１は、半導体チップ１７により一部が被覆され、他の部分が露出する溝部１１を有し、金属により形成されるベースプレート１２と、ベースプレート１２に設けられるマイクロストリップライン１４と、ベースプレート１２に設けられ、半導体チップ１７を収納する側壁１３と、を備える。
【００３７】
従って、作業者の技量にかかわらず、半導体チップとベースプレートとの間の半田層の厚さを薄くできるという効果がある。
【００３８】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ：溝部
１２：ベースプレート
１３：側壁
１４：マイクロストリップライン
１７：半導体チップ
【図１】
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【図２】
2012235039.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012235039.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012235039.tif 000008
【図７】
2012235039.tif 000009
【図８】
2012235039.tif 000010