FR2630859A1 - Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre - Google Patents
Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre Download PDFInfo
- Publication number
- FR2630859A1 FR2630859A1 FR8805590A FR8805590A FR2630859A1 FR 2630859 A1 FR2630859 A1 FR 2630859A1 FR 8805590 A FR8805590 A FR 8805590A FR 8805590 A FR8805590 A FR 8805590A FR 2630859 A1 FR2630859 A1 FR 2630859A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- cavities
- housing
- multilayer ceramic
- microchips
- situated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49822—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/60—Protection against electrostatic charges or discharges, e.g. Faraday shields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L25/0652—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
L'invention concerne les boîtiers d'encapsulation de circuits-intégrés. Pour améliorer les caractéristiques de dissipation thermique des boîtiers céramique multicouches contenant plusieurs puces de circuit-intégré (par exemple un microprocesseur, plusieurs puces de mémoire et des circuits périphériques d'accès série ou parallèle), l'invention propose que les puces soient logées dans des cavités situées sur les deux faces du boîtier, les cavités 14, 16 situées sur une face n'étant pas en regard des cavités 18 situées sur l'autre face (disposition en quinconce).
Description
BOTTIE# CERAMIQUE MULTICOUCHES
A PLUSIEURS PUCES DE CIRCUIT-INTEGRE
L'invention concerne les boîtiers dtencapsulation de circuitsintégrés, et plus précisément les boîtiers céramiques multicouches, c'est-A-dire des boîtiers comportant plusieurs couches conductrices métalliques séparées par des couches diélectriques en matériau résistant à des températures élevées.
A PLUSIEURS PUCES DE CIRCUIT-INTEGRE
L'invention concerne les boîtiers dtencapsulation de circuitsintégrés, et plus précisément les boîtiers céramiques multicouches, c'est-A-dire des boîtiers comportant plusieurs couches conductrices métalliques séparées par des couches diélectriques en matériau résistant à des températures élevées.
Ces boîtiers sont utilisés pour des composants complexes devant résister å des conditions d'environnement sévères.
Les circuits électroniques qu'on cherche å intégrer dans un composant unique sont aujourd'hui de pulls en plus complexes. On essaye d'intégrer, dans un boîtier unique de quelques centimètres de côté des systèmes très complexes de traitement de données, par exemple un microordinateur remplissant toutes les fonctions habituelles des microordinateurs, et comprenant donc par exemple un microprocesseur, une mémoire morte de programmes, des mémoires vives de travail, et des interfRees d'entrée/sortie pour la connexion avec des périphériques.
Plutôt que d'intégrer sur une seule puce de circuit-intégré ces différents circults, ce qui aboutirait A une . puce de très grande dimension donc A des rendements de fabrication très faibles et A un coût global élevé, on a dejå proposé de réaliser une puce pour chacun des composants principaux, et un boîtier céramique multicouche A plusieurs cavités pour loger l'ensemble de ces puces.
Par exemple, le brevet GB 2 083 285 décrit un boîtier céramique multicouche A quatre cavités, destine A loger quatre puces de mémoire vive pour former un composant unique ayant une capacité de mémoire quatre fois superiell re A ce que donnerait un.
boîtier ne comprenant que l'une des puces de ménioire.
L'avantage de l'utilisation d'un boîtier unique réside dans la diminution du poids et du volume des composants, ce qui est particulièrement appréciable pour des équipements embarqués (aéronautiques ou spatiaux) et plus généralement chaque fois que l'on cherche une miniaturisation (équipements portables, etc.).
D'autre part, avec un boîtier unique on augmente les vitesses de transfert de données entre les différents éléments de circuit puisque les éléments sont plus proches les uns des autres et que les inductances et capacités de connexions sont donc réduites; on augmente donc la vitesse de traitement global des infor.ma- tions, ce qui est souvent recherché.
Mais, lorsqu'on cherche å réduire l'encombrement des circuits, on se heurte au problème de 1R dissipation thermique car la chaleur engendrée par les courants électriques circulant dans les circuits est concentrée dans un tres petit volume et tend A faire monter la température des composants d'une manière inacceptable.
Selon l'invention, on propose de monter plusieurs puces de cfrcuit-intégré dans un boîtier comprenant un groupe de cavités formées dans la surface supérieure du boîtier et un groupe de cavités formées dans la surface inferiellre du boîtier, avec une puce dans chaque cavité, les cavités de la surface supérieure étant espacées les unes des autres et~ placées en quinconce par rapport aux cavités de la surface inférieure, c'est-A-dire que les cavités de la surface supérieure sont espacées les unes des autres, de même que les cavités de la surface inférieure, et les cavités situées d'un côté sont en vis-fr-vis d'intervalles entre des cavités situées de l'autre côté.
Dans l'exemple qui sera en décrit en détail, -le boîtier est carré; il y a une cavité centrale et des cavités aux quatre coins d'un côté du boîtier; et il y a quatre cavités situées approximativement chacune au milieu d'un côté du carré de l'autre côté.
Grâce à cette disposition, on évite une accumulation de chaleur trop jnportante qui se produit par exemple dans des boîtiers tels que celui du brevet anglais précité où les cavités du dessus sont exactement en regard des cavités du dessous.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente, en perspective vue de dessus et en perspective vue de dessous, un boîtier selon l'invention;
- la figure 2 représente une vue de dessus plane du boîtier;
- la figure 3 représente une coupe transversale du boîtier monté sur une carte de circuit imprimé pourvue de moyens pour améliorer la dissipation thermique.
- la figure 1 représente, en perspective vue de dessus et en perspective vue de dessous, un boîtier selon l'invention;
- la figure 2 représente une vue de dessus plane du boîtier;
- la figure 3 représente une coupe transversale du boîtier monté sur une carte de circuit imprimé pourvue de moyens pour améliorer la dissipation thermique.
Le boîtier de la figure 1 est vu en perspective, en vue de dessus sur la partie supérieure de la figure, et en vue de dessous sur la partie inférieure.
Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un boîtier carré 10 destiné au montage en surface sur une plaque de. circuit imprimé, les connexions extérieures 12 du boîtier présentant une partie verticale le long de la hauteur du boîtier, et, à chaque extrémité une partie horizontale repliée perpendiculairement à la partie verticale, l'une des extrémités étant soudée à la surface supérieure du boîtier et l'autre étant repliée dans le plan de la face inférieure du boîtier et étant destinée à être soudée au circuit imprimé.
Le boîtier est un boîtier de céramique multicouche, réalisé par un empilement de couches isolantes portant des conducteurs imprimés par sérigraphie ou photogravure. Par exemple, le boîtier est réalisé par un empilement de feuilles d'alumine crue portant des conducteurs de tungstène sérigraphiés, ces feuilles étant ensuite cuites ensemble à haute température (cdcuisson).
Le choix de la matière constitutive du boîtier est dicté par les caractéristiques de conduction thermique de cette ma tière; l'alumine est un bon conducteur thermique, isolant électrique.
Les conducteurs imprimés d'une couche peuvent être reliés électriquement aux conducteurs imprimés des autres couches par des passages ou vias conducteurs traversant localement les cou ches isolantes. Tous ces conducteurs servent d'interconnexion pour relier les différentes puces entre elles et pour les relier aux connexions extérieures 12.
Les conducteurs de connexion internes sérigraphiés ne sont pas visibles sur la figure 1.
A. la surface supérieure du boitier on a prévu des cavités destinées à contenir en principe chacune une puce de circuit-intégré. Dans l'exemple décrit, il y a cinq cavités : une cavité centrale 14 destinée a contenir par exemple un microprocesseur et une cavité 16 à chacun des quatre coins du boîtier qui a une forme carrée. Les cavités 16 peuvent contenir chacune par exemple une mémoire.
Les cavités sont réalisées lors de l'empilement des couches
Isolantes imprimées : les feuilles d'alumine sont percées d'ouvertures dont l'empilement définit la forme et la position des cavités. Les cavités ont une forme cIassiq#ie de cuvette à gradins, les gradins correspondant aux différentes couches isolantes et portant des extrémités de conducteurs imprimés qui sont reliées (par exemple par des fils d'or ou d'aluminium) aux puces de circuit-intégré (non représentées) qui seront logées dans ces cavités.
Isolantes imprimées : les feuilles d'alumine sont percées d'ouvertures dont l'empilement définit la forme et la position des cavités. Les cavités ont une forme cIassiq#ie de cuvette à gradins, les gradins correspondant aux différentes couches isolantes et portant des extrémités de conducteurs imprimés qui sont reliées (par exemple par des fils d'or ou d'aluminium) aux puces de circuit-intégré (non représentées) qui seront logées dans ces cavités.
De la même façon, des cavités 18 sont formées à la surface inférieure du boîtier. Ces cavités sont situées, dans l'exemple représenté, le long des bords du boîtier, chacune au milieu d'un bord respectif. Les cavités 18 peuvent contenir chacune un circuit périphérique de microprocesseur, par exemple un circuit d'interface série ou parallèle.
Par conséquent, conformément à la présente invention, les cavités de la face supérieure sont espacées les unes des autres et les cavités de la face inférieure sont situées en quinconce par rapport å celles de la face supérieure: les cavités 18 situées au milieu des bords du boîtier ne sont pas situées au dessous des cavités 16 qui sont dans les coins, et ne sont pas non plus situées au dessous de-la cavité centrale 14.
Sur la figure 2, on volt clairement cette disposition en quinconce: les cavités 14 et 16 de la face supérieure sont dessi nées en traits pleins, et les cavités de la face inférieure sont dessinées en traits pointillés.
On peut prévoir que la face supérieure comporte un nombre de cavités différent de cinq et que la face inférieure comporte un nombre de cavités différent de quatre. On peut prévoir aussi que seules les puces consommant le plus de puissance sont agencées selon l'invention en quinconce entre la face supérieure et la face inférieure, et que d'autres puces. consommant moins de puissance et ne posant pas de problème crucial de dissipation thermique, sont disposées -en regard les unes des autres comme dans le brevet anglais précité.
Enfin, lorsqu'on dit que les cavités ne sont pas en regard les unes des autres, cela veut dire qu'eUes sont centrées à des endroits qui sont décalés les uns par rapport aux autres, mais cela ne veut pas dire qu'il n'y ait obligatoirement aucun recouvre ment entre les cavités; l'essentiel est que les puces de circuit-inté gré. placées en principe au centre de leur cavité respective ne soient pas en regard d'une puce placée de l'autre côté.
A la figure 3, on voit le boîtier selon l'invention, en coupe
transversale, monté sur une plaque de circuit imprimé 20 en verre époxy percé de trous 22 au dessous du boîtier; ces trous sont remplis d'une substance conductrice de la chaleur et ils constituent donc des puits thermiques par lesquels la chaleur engendrée par les puces peut être mieux évacuée à travers la carte imprimée.
transversale, monté sur une plaque de circuit imprimé 20 en verre époxy percé de trous 22 au dessous du boîtier; ces trous sont remplis d'une substance conductrice de la chaleur et ils constituent donc des puits thermiques par lesquels la chaleur engendrée par les puces peut être mieux évacuée à travers la carte imprimée.
Des puces semiconductrices 26, 28 ont été représentées dans les cavités du boîtier.
On peut remarquer sur la figure 1 que les cavités sont fermées par un capot de protection électrostatique 24.
Un dissipateur thermique convectif 30, å ailettes, est fixé sur la surface supérieure du boîtier pour améliorer la dissipation
thermique par le haut.
thermique par le haut.
On aboutit ainsi à un montage de composant particulièrement efficace du point de vue de la complexité des circuits qu'on peut intégrer dans un seul boîtier, du point de vue de l'optimisation des coûts de fabrication, et du point de vue de la dissipation thermique donc de la fiabilité du composant.
Claims (3)
1. Boîtier d'encapsulation pour circuits-intégrés, compre nant un groupe de cavités (14, 16) formées dans la surface supérieure du boîtier et un groupe de cavités (18) formées dans la surface inférieure du boîtier, avec une puce dans chaque cavité, les cavités de la surface supérieure étant espacées les unes des autres et placées en quinconce par rapport aux cavités de la surface inférieure.
2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend d'un côté une cavité centrale (14) et des cavités (16) aux quatre coins du boîtier, et, de l'autre côté, quatre cavités situées approximativement chacune au milieu d'un côté du boîtier.
3. Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce qu'il est réalisé sous forme de boîtier céramique multicouche.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8805590A FR2630859B1 (fr) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8805590A FR2630859B1 (fr) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2630859A1 true FR2630859A1 (fr) | 1989-11-03 |
FR2630859B1 FR2630859B1 (fr) | 1990-07-13 |
Family
ID=9365731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8805590A Expired - Lifetime FR2630859B1 (fr) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2630859B1 (fr) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0528367A1 (fr) * | 1991-08-13 | 1993-02-24 | Fujitsu Limited | Module tridimensionnel à plusieurs puces |
US5285107A (en) * | 1989-04-20 | 1994-02-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit device |
EP0661747A1 (fr) * | 1993-12-29 | 1995-07-05 | Nec Corporation | Boîtier pour semi-conducteurs |
US5642262A (en) * | 1995-02-23 | 1997-06-24 | Altera Corporation | High-density programmable logic device in a multi-chip module package with improved interconnect scheme |
US5744862A (en) * | 1996-03-29 | 1998-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reduced thickness semiconductor device with IC packages mounted in openings on substrate |
EP1187137A1 (fr) * | 2000-09-12 | 2002-03-13 | Infineon Technologies AG | Dispositif MRAM modulaire |
-
1988
- 1988-04-27 FR FR8805590A patent/FR2630859B1/fr not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 21, no. 10, mars 1979, pages 4023-4024, New York, US; B.MARTIN et al.: "Hermetic hybrid module" * |
IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 21, no. 10, mars 1979, pages 4026-4027, New York, US; C.G.METREAUD et al.: "Ceramic CAP and I/O pin retainer for multichip module packages" * |
NAVY TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 12, no. 4, juin 1986, pages 85-89, Navy Tech. Cat. No. 5260, Arlington, Va., US; G.D.KASSOTAKIS: "High power VLSI packaging technique" * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285107A (en) * | 1989-04-20 | 1994-02-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit device |
EP0528367A1 (fr) * | 1991-08-13 | 1993-02-24 | Fujitsu Limited | Module tridimensionnel à plusieurs puces |
US5297006A (en) * | 1991-08-13 | 1994-03-22 | Fujitsu Limited | Three-dimensional multi-chip module |
EP0661747A1 (fr) * | 1993-12-29 | 1995-07-05 | Nec Corporation | Boîtier pour semi-conducteurs |
US5589711A (en) * | 1993-12-29 | 1996-12-31 | Nec Corporation | Semiconductor package |
US5642262A (en) * | 1995-02-23 | 1997-06-24 | Altera Corporation | High-density programmable logic device in a multi-chip module package with improved interconnect scheme |
US6642064B1 (en) | 1995-02-23 | 2003-11-04 | Altera Corporation | Method of making a high density programmable logic device in a multichip module package |
US5744862A (en) * | 1996-03-29 | 1998-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reduced thickness semiconductor device with IC packages mounted in openings on substrate |
EP1187137A1 (fr) * | 2000-09-12 | 2002-03-13 | Infineon Technologies AG | Dispositif MRAM modulaire |
US6545900B2 (en) | 2000-09-12 | 2003-04-08 | Infineon Technologies, Ag | MRAM module configuration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2630859B1 (fr) | 1990-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5943213A (en) | Three-dimensional electronic module | |
US5869896A (en) | Packaged electronic module and integral sensor array | |
CN103620773B (zh) | 两个或多个晶元的多晶元背面堆叠 | |
CN103370784B (zh) | 同时的晶圆结合及互连接合 | |
FR2809231A1 (fr) | Module de dispositif a semi-conducteur | |
EP0565391A1 (fr) | Procédé et dispositif d'encapsulation en trois dimensions de pastilles semi-conductrices | |
FR2596607A1 (fr) | Procede de montage d'un circuit integre sur une carte de circuits imprimes, boitier de circuit integre en resultant et ruban porteur de circuits integres pour la mise en oeuvre du procede | |
FR2694840A1 (fr) | Module multi-puces à trois dimensions. | |
FR2629666A1 (fr) | Carte a circuit integre comportant des modules de circuit destines au montage de composants electroniques | |
EP0424262B1 (fr) | Electronique portable connectable à puces | |
CN103329264A (zh) | 带有复数个具有分段式贯通硅通路的堆叠有源芯片的微电子组件 | |
KR102037114B1 (ko) | Tsv 없는 저 cte 인터포저 구조물 및 방법 | |
US5432681A (en) | Density improvement for planar hybrid wafer scale integration | |
FR2688630A1 (fr) | Procede et dispositif d'interconnexion en trois dimensions de boitiers de composants electroniques. | |
EP0593330A1 (fr) | Procédé d'interconnexion 3D de boîtiers de composants électroniques, et composant 3D en résultant | |
EP0226480B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un microboîtier, microboîtier à contacts effleurants, et application aux cartes contenant des composants | |
FR2812453A1 (fr) | Procede de blindage et/ou de decouplage repartis pour un dispositif electronique a interconnexion en trois dimensions , dispositif ainsi obtenu et procede d'obtention de celui- ci | |
FR2630859A1 (fr) | Boitier ceramique multicouches a plusieurs puces de circuit-integre | |
EP0233674A1 (fr) | Connecteur pour bus informatique | |
CA2287095A1 (fr) | Module de composants superposes dans un meme boitier | |
FR2476389A1 (fr) | Boitier de circuits electroniques a pastilles semi-conductrices alignees et superposees | |
FR3060847A1 (fr) | Module electronique de puissance comprenant une face d'echange thermique | |
FR2511544A1 (fr) | Module electronique pour carte de transactions automatiques et carte equipee d'un tel module | |
US10178786B2 (en) | Circuit packages including modules that include at least one integrated circuit | |
FR2518813A1 (fr) | Support d'interconnexion d'un boitier de circuit integre sur un circuit imprime et systeme d'interconnexion utilisant un tel support |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CL | Concession to grant licences |