JP2831864B2 - 半導体パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
半導体パッケージ及びその製造方法Info
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Description
のチップを搭載することにより実張密度を高め主にスー
パコンピューター又は大型コンピューター等のような高
性能システムに使用される半導体パッケージに関する。
ることによってコンピューターの大きさも大型化され、
これを解決するために高集積チップ及び高集積半導体パ
ッケージが開発されてコンピューターの大きさを小型化
するに到った。従って従来には図4に示すごとき、多数
の高集積チップを搭載することのできる半導体パッケー
ジが開発されたもので、集積回路を形成した半導体チッ
プ31を数個以上配線基板上に搭載して、上記配線基板
32上面には配線及び電極が形成されて配線基板32を
貫通して形成されたリード33に回路的に連結させてな
ったものであり、かつ、配線基板32上に搭載された半
導体チップ31の上へ防熱のためのヒートシンク34
(Heat Sink)が設け、このヒートシンク34には流体流
れ孔34aが形成されたものであった。
0は多数個の半導体チップ31の配線基板33上に単層
だけで設けたものであるので半導体パッケージの実張密
度を高められる範囲が限定され半導体パッケージ30を
もっと小型化しようとする欲求を充足させることができ
なかったものである。
な問題点を解決するためのもので、この発明の目的は半
導体パッケージ内に高集積半導体チップを持つ基板(Su
bstrate)を多層で搭載して半導体パッケージの実張密度
を増大させることにより大型コンピューター等の製品を
小型化することのできる半導体パッケージを提供するこ
とにある。
に高集積半導体チップを持つ基板を多層で搭載しこれら
を回路的に連結可能にして半導体チップの多層化を実現
することのできる多層マルチチップモジュール(Multic
hip Module) 半導体パッケージの製造方法を提供するこ
とにある。
めこの発明の特徴は、中央部にパッド結合されて積層構
造で設けた上、下側メンバと上面に多数の高集積チップ
が搭載されその表面が回路パターンとワイヤでボンディ
ングされ上記上、下側メンバの内面に各々付着される基
板と上記上、下側の基板に搭載されたチップを電気的に
連結するための接続手段と、上記接続手段の一端と連結
された外部リードと、上記上、下側メンバの外側表面に
設けたヒートシンクとからなった半導体パッケージにあ
る。
嵌入設けた上、下側メンバを備え、多数のチップが付着
された基板を上、下側メンバの内面に各々付着する段階
と、上記上、下側の基板に付着されたチップを接続手段
として上、下側メンバ内で回路的に相互連結するための
段階と、上記上、下側メンバが積層された構造として上
側メンバのチップと下側メンバのチップを電気的に連結
すると共に上、下側メンバを密封する段階と、上、下側
メンバの外部へ熱放出のためのヒートシンクを設ける段
階とから成る半導体パッケージの製造方法にある。
って詳細に説明する。図1及び図2はこの発明による半
導体パッケージを示したもので、絶縁材の上、下側メン
バ1,2が多層構造で形成され、上記上、下側メンバ
1,2の中央部に結合部位がCu−Ag材で硬ろう付け
(Brazing)されたパッド3が設け、上記上、下側メンバ
1,2及びパッド3の上に基板4が接着剤5で付着され
る。
ク(Ceramic)で製造することが望ましくて、パッド3は
熱伝導及び熱膨張を考えてCu−W又はCu−Moを使
用し、接着剤5はAu−2%Siを使用した。また、上
記基板4上には回路パターンが形成された薄膜6が設
け、この薄膜6上に多数のチップ7が設けるもので、基
板4を付着させた接着剤5より高い融点を持つ物質、例
えばAu合金になった接着剤8でチップ7が基板4に接
着され、上記チップ7は薄膜6の回路パターンとワイヤ
9でボンディングされる。
IN,BN,SiN,グラスセラミック(Grass-Cerami
c)等のセラミックやポリイミド(Polyimide),テフロン
(Teflon) ,フォート感度性ポリイミド(Photosensitiv
e Polyimide)等の重合体(Polymer)中のどの一つを選択
して使用し、回路パターンを形成する導体はCu,A
u,Al中のどの一つを選択して使用する。そしてWS
I(Wafer Scale Inteyration)使用時Si基板の使用も
可能である。
はメタルライン10が形成されており、このメタルライ
ン10の終端にタップ11が形成されており薄膜6の回
路パターンとワイヤ12とで各々ボンディングされ、
上、下側のメタルライン10は上、下側メンバ1,2に
挿入して形成した導体13を通って電気的な信号が連結
される。また、上記下側メンバ2のメタルライン10は
下側メンバ2の外部まで延伸形成され外側パッド14と
連結され、この外側パッド14に外部リード15が硬ろ
う付け物質により固定されて連結される。ここでメタル
ライン10と導体13は上、下側メンバ1,2がセラミ
ックになった点を勘案して工程上W又はMo−Mnを使
用することが望ましい。
けたパッド3の外側上部にヒートシンク16が設け、こ
のヒートシンク16は熱放出のために放出能力が良いA
l又はMgとして鰭ピンタイプで形成し、上記ヒートシ
ンク16は熱伝導が高い接着剤17として接着され、上
記接着剤17は軟ろう(Soft Solder)が望ましい。か
つ、上記のように完成された上、下側メンバ1,2は多
層構造で積層され上、下側メンバ1,2の導体13の間
に相互電気的に連結されるように連結パッド18が介さ
れ、最終的に上、下側メンバ1,2は密封材19として
密封されて半導体パッケージ20が構成され、上記連結
パッド18と密封材19とは導体であるシーリング物質
(Sealing Material) が使用される。
は、中央部にCu−W又はCu−Moを精密加工したパ
ッド3が嵌入されて結合部位が硬ろう付けされた上、下
側メンバ1,2を備え、多数のチップ7が搭載された基
板4を上、下側メンバ1,2の内側に付着させる段階
と、上記上、下側の基板4に搭載されたチップ7を上、
下側メンバ1,2内で回路的に相互連結するための段階
と、上記上、下側メンバ1,2が積層された構造として
上側メンバ1と下側メンバを連結パッド18を通って電
気的に導通可能にすると共に上、下側メンバ1,2を密
封する段階と、上、下側メンバ1,2の外部へ熱放出の
ためのヒートシンク16を設ける段階で分けられ、これ
を段階別でもっと詳細に説明すると、上記上、下側メン
バ1,2に基板4を付着する段階は、上、下側メンバ
1,2の中央部にパッド3を精密加工して嵌合した後熱
伝導が高い硬ろう付け物質で接着させる段階と、一側面
に薄膜6が形成された基板4上にチップ7を接着剤8で
付着する段階と、上記基板4を上、下側メンバ1,2に
接着剤5で付着し、薄膜6の回路パターンとワイヤ9で
ボンディングする段階と成る。
上、下側メンバ1,2内の一側面から内部へ埋没させて
形成したメタルライン10の角部にタップ11を形成
し、基板4の回路パターンとワイヤ12とでボンディン
グする段階と、上記メタルライン10を上、下側メンバ
1,2の相接する部位へ誘導するために導体13を上記
メタルライン10に接地させる段階と、上記下側のメタ
ルライン10と連結された外側パッド14に外部リード
15を連結する段階となる。
放出するためのヒートシンク16の設置段階では、鰭ピ
ンタイプのヒートシンク16を提供する段階と、このヒ
ートシンク16を熱伝導率が良い接着剤17で上、下側
パッド3上に付着させる段階と成る。
1,2内に付着された基板4にチップが各々付着され基
板4上に形成された回路パターンとチップ7のパッドが
ワイヤ9でボンディングされるものであり、上記基板4
の回路パターンはメタルライン10の一側に形成された
タップ11とワイヤ12とでボンディングされるもので
あり、上、下のメタルライン10は導体13及び連結パ
ッド18により相互連結され、下側のメタルライン10
は外部リード15と連結されることにより半導体パッケ
ージ20の電気的連結が成ることである。
気密維持のために、縁部が密封材19で密封されるもの
である。従って半導体パッケージ20内に半導体チップ
7を多層で設け、これらを電気的に連結することが可能
になることにより半導体パッケージの実張密度が増加す
ることになるものであり、これによって図3に示すごと
くPCB基板21上に設ける半導体パッケージ20の空
間が減ることになるので高性能コンピューターなどに適
用する場合コンピューターの小型化が可能になる。か
つ、上、下側メンバ1,2の中央部に設けたパッド3は
熱伝導及び熱膨張を考えてCu−W又はCu−Moとし
て製造されたものであるので、半導体パッケージ20の
内部から発生される熱をヒートシンク16へ伝達する効
果が大きくなることであり、ヒートシンク16が鰭ピン
形態で形成されたことであるので熱放出能力がもっと大
きくなる。
ージによれば、上、下側メンバの機械的連結と電気的連
結が実質的に同時に行えるので、製造に際して工程数を
減らすことができる。
切欠した状態の平面図である。
設けた状態の斜視図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 積層構造に形成され、且つ、中央部にパ
ッド(3)が結合された上、下側メンバ(1、2)と、 前記上、下側メンバ(1、2)及びパッド(3)の内面
に各々取り付けられ、且つ、複数の回路パターンとワイ
ヤボンディングされる複数の高集積チップ(7)を搭載
する基板(4)と、 前記上、下側の基板(4)に搭載されたチップ(7)を
電気的に接続するための接続手段(12、10、13、
18)と、 前記接続手段(12、10、13、18)の一端と連結
されて外部へ設けた外部リード(15)と、 前記上、下側メンバ(1、2)の外側表面に設けたヒー
トシンク(16)とを備えてなる半導体パッケージにし
て、 前記接続手段(12、10、13、18)は、 基板(4)上の回路パターンと、 前記上・下側メンバ(1、2)の内面に形成され、か
つ、前記回路パターンとワイアボンディングされたメタ
ルライン(10)と、 前記上・下側メンバ(1、2)の壁内部に設けられ、か
つ、前記メタルライン(10)と電気的に接続される導
体(13)と、 前記上・下側メンバ(1、2)が積層される際に、前記
導体の間に介在され前記導体を電気的に接続する連結パ
ッド(18)と、 を備えていることを特徴とする半導体パッケージ。 - 【請求項2】 前記ヒートンシクが鰭ピンタイプで形成
される請求項1記載の半導体パッケージ。 - 【請求項3】 Cu−W又はCu−Moから成るパッド
(3)を硬ろう付けで結合した上、下側メンバ(1、
2)を形成する段階と、 複数のチップ(7)を搭載した基板(4)を上、下側メ
ンバ(1、2)の内側に取り付ける段階と、 前記上、下側の基板(4)に搭載されたチップ(7)
を、上、下側メンバ内で回路パターンにより相互連結す
る接続段階と、 前記上、下側メンバ(1、2)を積層構造としつつ上側
メンバ(1)のチップ(7)と下側メンバ(2)のチッ
プ(7)を電気的に連結する段階と、 上、下側メンバ(1、2)を密封する段階と、 半導体パッケージの外部へ熱放出するためのヒートシン
ク(16)を設ける段階とから成る半導体パッケージの
製造方法にして、 前記接続段階は、基板(4)の回路パターンと上、下側
メンバ(1、2)の内面に形成されたメタルライン(1
0)をワイヤボンディングして電気的に連結する段階
と、 上、下側メンバ(1、2)が相接する部位で露出される
導体(13)の一側を前記メタルライン(10)に接地
させる段階と、 下側メンバ(2)の外部へ延伸形成されたメタルライン
(10)の一側と外部リード(15)を連結させる段階
とから成り、 前記密封段階は、 上、下側の導体(13)の間に連結パッド(18)を介
させて接続させる段階と、 上、下側メンバ(1、2)の間を密封材(19)で密封
させる段階とから成ることを特徴とする半導体パッケー
ジの製造方法。 - 【請求項4】 基板上にチップを搭載する段階が基板を
上、下側メンバに付着する段階を先行し、前記基板上に
チップを搭載する段階は、基板上に回路パターンが形成
された薄膜を形成する段階と、前記薄膜上にチップを接
着剤で付着する段階と、薄膜の回路パターンとチップの
電極をワイヤボンディングする段階とから成る請求項5
記載の半導体パッケージの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1991-5087 | 1991-03-30 | ||
KR1019910005087A KR920018913A (ko) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04324670A JPH04324670A (ja) | 1992-11-13 |
JP2831864B2 true JP2831864B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=19312691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3159964A Expired - Lifetime JP2831864B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-06-05 | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2831864B2 (ja) |
KR (1) | KR920018913A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101754031B1 (ko) | 2016-06-14 | 2017-07-07 | 제엠제코(주) | 양면 기판 노출형 반도체 패키지 |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP2642548B2 (ja) * | 1991-09-26 | 1997-08-20 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6232552U (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-26 | ||
JPH02105561A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-03-30 KR KR1019910005087A patent/KR920018913A/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-06-05 JP JP3159964A patent/JP2831864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101754031B1 (ko) | 2016-06-14 | 2017-07-07 | 제엠제코(주) | 양면 기판 노출형 반도체 패키지 |
Also Published As
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KR920018913A (ko) | 1992-10-22 |
JPH04324670A (ja) | 1992-11-13 |
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