[發明專利]半導體封裝的安裝裝置

無效

• 申請號: 200780001467.6
• 申請日: 2007-03-08
• 公開（公告）號: CN101361185A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 高木一考
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L23/427
• 分類號: H01L23/427;H01L23/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳萍

技術領域

本發明涉及一種半導體封裝的安裝裝置，特別是關于向微波帶的高頻用放大裝置安裝功率放大用半導體元件用的封裝的裝置。

背景技術

隨著近年在衛星通信領域等中的通信的大容量化，對功率放大用半導體元件的高輸出化的要求提高。目前，在Ku帶(12～15GHz)應用中其輸出超過100W、在C帶(4～8GHz)中其輸出超過500W。但是，在此以上的高輸出化中，重要的是如何高效地對功率放大用半導體元件產生的熱量進行散熱。該高輸出化具有今后進一步增大的趨勢，因此半導體裝置的散熱成為課題。

如圖1所示，現有的安裝裝置為，功率放大用半導體元件封裝41與其他的電子部件43一起安裝在組裝有水冷或空冷裝置的系統筐體42的基座基板上，并一體地散熱。如上所述，由于從功率放大用半導體元件的發熱增大，因此周圍的電子部件也暴露在高溫中，對安裝在周圍的電子部件的特性產生不良影響。在目前的安裝方法中，由于功率放大用半導體元件封裝的散熱面與系統筐體成為一體，所以沒有對散熱的設計自由度成為問題。因此，需要采用能夠與系統筐體獨立地冷卻功率半導體的安裝裝置。

作為單獨、且不通過筐體面冷卻半導體芯片的結構，例如存在一種安裝裝置，直接通過彈簧力，使冷卻翅片與半導體芯片或焊接有半導體芯片的金屬基座，隔著熱傳導彈性體或熱傳導潤滑脂機械接觸，而使其散熱。該安裝裝置可在CPU芯片的散熱結構或專利文獻中看到(參照日本公開專利公報H7-94912號)。

但是，使用這些安裝技術的對象半導體裝置是不能從柵極陣列面進行冷卻的反轉芯片針腳柵格陣列(FC-PGA：Flip?Chip?Pin?Grid?Array)或球柵格陣列(BGA：Ball?Grid?Array)型封裝，關于對高輸出的高頻功率放大用半導體元件的安裝還是未解決。

發明內容

因此，本發明是鑒于上述問題而進行的，其目的在于提供一種半導體封裝的安裝裝置，通過與組裝在系統筐體中的冷卻系統相獨立的散熱結構，可防止對其他電子部件裝置的熱影響，并且可大幅度提高冷卻系統的設計自由度。

為了解決上述課題，根據本發明的一個方式，可得到一種半導體封裝的安裝裝置，其特征在于，具有：凹部，形成在具有高頻接地功能和散熱功能的筐體上；半導體封裝，收容在該凹部內；以及冷卻機構，設置在上述封裝上；上述半導體封裝設置有：具有高頻接地功能的散熱基座面；安裝在該散熱基座面上的半導體元件；包圍該半導體元件周圍的框架；以及氣密地覆蓋該框架所包圍的空間的蓋體；上述散熱基座面以設置在上述蓋體的上方的方式收容在形成于上述筐體上的凹部內，并且上述冷卻機構設置在配置于上述凹部外側的散熱基座面上。

根據本發明的半導體封裝的安裝裝置，通過使功率半導體的發熱面與系統筐體相獨立，可設計具有自由度的獨立的散熱系統。由此，可容易地設計具有不損害高頻的電氣特性、散熱特性良好的安裝裝置的系統。而且，通過使發熱面與系統筐體相獨立，由此可抑制熱向周圍電子部件傳導，而且，在使用熱管作為冷卻機構時，發熱面為筐體上表面，因此可將熱管的散熱面配置在上方、受熱面配置在下方，因此可有效地發揮其效果。

附圖說明

圖1是表示現有半導體裝置的安裝裝置的剖面圖。

圖2是表示本發明一個實施方式的半導體封裝的安裝裝置的剖面圖。

圖3是表示本發明一個實施方式使用的半導體封裝的結構的立體圖。

圖4A是表示圖2所示的半導體裝置的安裝裝置的、封裝的高頻接地和筐體接地的連接狀態的側視圖。

圖4B是表示圖2所示的半導體器件的安裝裝置的、封裝的高頻接地和筐體接地的連接狀態的俯視圖。

具體實施方式

以下對本發明的實施方式進行詳細說明。圖2是表示本發明一個實施方式的半導體封裝的安裝裝置的剖面圖。

系統筐體11是由兼作形成高頻接地的導體和形成散熱面的散熱體的塊體構成的系統筐體，使用熱傳導率好的Cu、Al等便宜材料。在該系統筐體11的一部分形成有凹部12，并使收容了功率放大用半導體元件的封裝13上下反轉而倒裝安裝在其內部。即，在封裝13上，在兼作高頻接地導體的散熱用金屬基座面上安裝功率放大用半導體元件，但在系統筐體11的凹部12中被安裝為，封裝13的散熱用金屬基座20的底面朝上、其主體位于凹部12內。在封裝13的散熱用金屬基座20的底面上設置與系統筐體11熱獨立的冷卻機構14。冷卻機構14包括散熱片15、熱管16以及該熱管16所埋入的銅塊16’。而且，在該系統筐體11上同時安裝有其他電子部件17。