(57)【要約】【課題】半導体チップの特性を十分に発揮させることのできる電子部品を提供すること。【解決手段】パッケージ１と、このパッケージ１の内部空間に収容された半導体チップ４と、を備えた電子部品Ａであって、上記内部空間には、沸点温度が半導体チップ４の作動時の温度よりも高く、かつ、絶縁性を有する流体Ｒが封入されている。【選択図】  図１
2009253178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージと、
このパッケージの内部空間に収容された半導体チップと、
を備えた電子部品であって、
上記内部空間には、沸点温度が上記半導体チップの作動時の温度よりも高く、かつ、絶縁性を有する流体が封入されていることを特徴とする、電子部品。
【請求項２】
上記パッケージは、開口部を有するケースと、上記半導体チップを支持している熱伝導性基板と、を備え、
上記内部空間は、上記開口部を上記熱伝導性基板が塞ぐことにより形成され、
上記半導体チップと上記熱伝導性基板との間に存在する絶縁性基板をさらに有し、
上記熱伝導性基板の上記流体に接する部分が、凹凸形状とされている、
請求項１に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体が収容された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に、従来の電子部品９Ａを示している。電子部品９Ａは、パッケージ９１、絶縁基板９２、金属基板９３、半導体チップ９４を備えている。
【０００３】
パッケージ９１は、絶縁基板９２、金属基板９３および半導体チップ９４を収容している。パッケージ９１は、銅基板９１１およびケース９１２から構成されている。ケース９１２は、孔９１２ａを有する。
【０００４】
絶縁基板９２は、銅基板９１１の上に設けられている。絶縁基板９２の上には、金属基板９３が設けられている。金属基板９３は、絶縁基板９２により、銅基板９１１と絶縁されている。半導体チップ９４は、金属基板９３の上に設けられている。
【０００５】
半導体チップ９４は、ワイヤＷの一端が接合されている。ワイヤＷの他端には、接続端子Ｔが接合されている。接続端子Ｔは、孔９１２ａを貫通し、パッケージ９１の外部に延出している。パッケージ９１の内部には、シリコンゲルＧが封入されている。シリコンゲルＧは、半導体チップ９４やワイヤＷを覆っている。これにより、半導体チップ９４は保護されている。
【０００６】
従来、半導体チップ９４として、Ｓｉにより作製されたものが用いられていた。この半導体チップ９４の作動温度は１５０度以下である。近年、電力の損失がより少ない、より高温での作動が可能である、といった理由から、半導体チップ９４としてＳｉＣにより作製されたものを用いることが考えられている。ＳｉＣにより作製された半導体チップ９４を作動させた場合、半導体チップ９４の温度は約２５０度に達する。これは、Ｓｉにより作製された半導体チップ９４を作動させた場合と比較して、高温である。このとき、半導体チップ９４の周囲におけるシリコンゲルＧの温度が、その耐熱温度である１５０度を上回ることとなる。この状態で半導体チップ９４を作動し続けると、シリコンゲルＧは劣化してゆき、好ましくない。かかる事態を避けるべく、半導体チップ９４が高温とならないように半導体チップ９４を作動させたならば、半導体チップ９４の特性を十分発揮できないこととなる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７９４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体チップの特性を十分に発揮させることのできる電子部品を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によって提供される電子部品は、パッケージと、このパッケージの内部空間に収容された半導体チップと、を備えた電子部品であって、上記内部空間には、沸点温度が上記半導体チップの作動時の温度よりも高く、かつ、絶縁性を有する流体が封入されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記半導体チップの温度が上昇しても、上記流体は液体から気体に変化することはない。また、上記半導体チップの温度が上昇すると、上記半導体チップの熱が上記流体に伝導される。そして、上記流体が対流することで、熱が上記パッケージに伝導され、外部環境へと発散される。これにより、上記半導体チップの放熱が促進される。その結果、半導体チップの特性を十分に発揮させることが可能となる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記パッケージは、開口部を有するケースと、上記半導体チップを支持している熱伝導性基板と、を備え、上記内部空間は、上記開口部を上記熱伝導性基板が塞ぐことにより形成され、上記半導体チップと上記熱伝導性基板との間に存在する絶縁性基板をさらに有し、上記熱伝導性基板の上記流体に接する部分が、凹凸形状とされている。
【００１２】
このような構成によれば、上記半導体チップの熱が上記流体に伝導され、上記流体が対流する。また、上記凹凸形状の存在により、上記流体と接する、上記熱伝導性基板の表面積が増加する。そのため、熱が上記熱伝導性基板に伝導されやすくなる。その結果、上記半導体チップの放熱がさらに促進される。
【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１に、本実施形態にかかる電子部品Ａを示している。電子部品Ａは、パッケージ１、絶縁基板２ａ，２ｂ、金属基板３ａ，３ｂ、半導体チップ４、ワイヤＷおよび接続端子Ｔを備えている。
【００１６】
パッケージ１は、その内部空間に、絶縁基板２ａ，２ｂ、金属基板３ａ，３ｂおよび半導体チップ４を収容している。パッケージ１は、銅基板１１およびケース１２から構成されている。銅基板１１は、絶縁基板２ａ，２ｂと接合している。銅基板１１表面の、パッケージ１の内部空間方向における、絶縁基板２ａ，２ｂが接合されていない部分の一部には、凹凸形状１１１が形成されている。ケース１２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）から構成されている。ケース１２の断面形状は、たとえば、図１に表されているようにコの字状である。そのため、ケース１２は開口部を有する。ケース１２の開口部は、銅基板１１によって塞がれている。ケース１２と銅基板１１とに囲まれた部分が、パッケージ１の内部空間となっている。なお、ケース１２と銅基板１１とは、シリコン系接着剤により接合されている。
【００１７】
絶縁基板２ａ，２ｂは、セラミックにより構成されている。絶縁基板２ａ，２ｂは、銅基板１１の上に設けられている。絶縁基板２ａ，２ｂの上には、金属基板３ａ，３ｂがそれぞれ設けられている。金属基板３ａ，３ｂは、たとえば銅により構成されている。金属基板３ａ，３ｂは、絶縁基板２ａ，２ｂにより、銅基板１１と絶縁されている。
【００１８】
半導体チップ４は、金属基板３ａの上に設けられている。半導体チップ４は、ＳｉやＳｉＣを用いて製造されている。また、半導体チップ４は、金属基板３ｂと、ワイヤＷにより電気的に接続されている。金属基板３ｂには、接続端子Ｔが接続されている。接続端子Ｔは、ケース１２に設けられた孔１２ａを貫通し、パッケージ１の外部に延出している。孔１２ａ近傍における接続端子Ｔの周囲には、シリコンゴム６が形成されている。これにより、孔１２ａが封止されている。その結果、下で述べる絶縁オイルＲが、パッケージ１の外部に漏れることが防止される。なお、図１には記載されていないが、ワイヤＷ、接続端子Ｔは、それぞれ複数存在する。
【００１９】
パッケージ１の内部空間には、絶縁オイルＲが封入されている。絶縁オイルＲは、半導体チップ４、金属基板３ａ，３ｂ、ワイヤＷや接続端子Ｔなどと反応しないものである必要がある。また、絶縁オイルＲは、沸点２５０度以上であるものが好ましく、沸点３００度以上であればより好ましい。絶縁オイルＲとして、たとえば、信越シリコーン社製の型番ＫＳ−６２Ｍや型番Ｇ−４２０が用いられる。本実施形態では、図２に表されているように、ワイヤＷが浸る程度の絶縁オイルＲが封入されている。
【００２０】
次に、本発明にかかる電子部品Ａの作用について説明する。
【００２１】
本実施形態によれば、半導体チップ４の温度が上昇しても、絶縁オイルＲの沸点が高いことから、絶縁オイルＲは液体から気体に変化することはない。また、本実施形態によれば、パッケージ１の内部空間にゲルを封入していた場合と比較して、半導体チップ４の放熱が促進される。すなわち、半導体チップ４の温度が上昇すると、半導体チップ４で発生した熱が絶縁オイルＲに伝導され、絶縁オイルＲが対流する。そして、半導体チップ４で発生した熱は、絶縁オイルＲを伝導し、銅基板１１に伝わる。これにより、半導体チップ４の放熱が促進される。また、凹凸形状１１１の存在により、絶縁オイルＲに接する、銅基板１１の表面積が増加する。これにより、絶縁オイルＲから銅基板１１に熱が伝導しやすくなる。以上の結果、半導体チップ４の特性を十分に発揮させることが可能となる。
【００２２】
本発明に係る電子部品は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電子部品の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる電子部品の実施形態の一例を示す要部断面図である。
【図２】従来の電子部品の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ          電子部品
１          パッケージ
１１        銅基板
１１１      凹凸形状
１２        ケース
１２ａ      孔
２ａ，２ｂ  絶縁基板
３ａ，３ｂ  金属基板
４          半導体チップ
６          シリコンゴム
Ｗ          ワイヤ
Ｔ          接続端子
Ｒ          絶縁オイル
【図１】
2009253178.tif 000003
【図２】
2009253178.tif 000004