JP3032124U - High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer - Google Patents

High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer

Info

Publication number
JP3032124U
JP3032124U JP1996005217U JP521796U JP3032124U JP 3032124 U JP3032124 U JP 3032124U JP 1996005217 U JP1996005217 U JP 1996005217U JP 521796 U JP521796 U JP 521796U JP 3032124 U JP3032124 U JP 3032124U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
conduction path
mounting layer
integrated circuit
mounting
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1996005217U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
信 助 ▲頼▼
文 ▲彦▼ 陳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority to JP1996005217U priority Critical patent/JP3032124U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3032124U publication Critical patent/JP3032124U/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械強度及び熱伝導特性を低下させることな
くより高密度化を図りうる集積回路パッケージを提供す
る。 【解決手段】 集積回路パッケージは三層の積層を有
し、集積回路は第一層の搭載層の第一面に取付けられ
る。この第一層の搭載層には第一面から相対する第二面
までの第一段の電気伝導経路が含まれている。第一層搭
載層の第二面は中介層に重なり、この中介層には中介層
を通過する第二段の電気伝導経路が含まれている。この
内には少なくとも一本の第二段の電気伝導経路が含まれ
ている。第二段の電気伝導経路は第一層搭載層の第二面
の垂直方向に通電するだけである。中介層は第二搭載層
の第一面上に重なり、何個かのハンダ・ボールが第二層
搭載層の相対する第二面上に取付けられている。この第
二搭載層には第三段の電気伝導経路が含まれている。こ
の内には少なくとも一本の第三段の電気伝導経路が含ま
れており、ハンダ・ボールと電気的に接続し、第二層の
搭載層を経由して対応する第二段の電気伝導経路に至っ
ている。
(57) An object of the present invention is to provide an integrated circuit package capable of achieving higher density without lowering mechanical strength and heat conduction characteristics. An integrated circuit package has a three-layer stack, and the integrated circuit is mounted on a first side of a first mounting layer. The first mounting layer includes a first-stage electrical conduction path from the first surface to the opposing second surface. The second surface of the first layer mounting layer overlaps the intermediate layer, and the intermediate layer includes a second-stage electrical conduction path passing through the intermediate layer. At least one second stage electrical conduction path is included therein. The second-stage electric conduction path only energizes in the direction perpendicular to the second surface of the first mounting layer. The middle layer overlies the first side of the second mounting layer and some solder balls are mounted on opposite second sides of the second mounting layer. The second mounting layer includes a third-stage electric conduction path. At least one third-stage electrical conduction path is included in this, and it is electrically connected to the solder ball and the corresponding second-stage electrical conduction path via the mounting layer of the second layer. Has reached.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the device belongs]

本考案は集積回路のパッケージに関するものであり、特にハンダ・ボールの格 子状配列パッケージに関するものである。 The present invention relates to an integrated circuit package, and more particularly to a solder ball packaged package.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

集積回路の複雑さが増してくるのに伴い、電子の入力・出力接点数も増加する 。従来、大部分の集積回路はパッケージの形態をとり、入力・出力リード端子を 形成していたが、この集積回路ではパッケージを直接プリント配線回路上にハン ダ付けするか、またはプリント配線回路上の対応する集積回路用ソケットに差込 み、ハンダ付けする。そして電気、熱伝導特性を増進するため、パッケージのリ ード端子数、密度を増加させ、パッケージ自体の体積は縮小させ、ハンダ・ボー ルの格子状配列パッケージを発展させている。関連特許についてはアメリカ特許 番号5,045,921 、5,216,278 及び5,241,133 を参照のこと。 As the complexity of integrated circuits increases, so does the number of electronic input and output contacts. Traditionally, most integrated circuits have been in the form of a package, forming the input and output lead terminals, but this integrated circuit either solders the package directly onto the printed wiring circuit, or Insert into the corresponding integrated circuit socket and solder. In order to improve the electrical and thermal conductivity characteristics, the number of lead terminals and density of the package are increased, the volume of the package itself is reduced, and the solder ball grid array package is developed. See US Pat. Nos. 5,045,921, 5,216,278 and 5,241,133 for related patents.

【0003】 図1の掲載例はアメリカの特許番号5,216,278 で開示されているハンダ・ボー ルの格子状配列パッケージ10である。集積回路18は接着剤20により搭載基板の第 一層12に固定されている。ボンディング用の配線22は集積回路18のボンディング ・パッドに接続され、搭載基板の第一層12上の特定の導線48に至っている。導線 48は搭載基板第一層12の上表面と平行な伝導経路を提供している。搭載基板の第 一層12は電気導通孔50を形成している。導通孔50は導線48から搭載基板第一層12 の下表面に至り、搭載基板第一層の上表面と垂直な伝導経路を提供している。The example shown in FIG. 1 is a solder ball grid array package 10 disclosed in US Pat. No. 5,216,278. The integrated circuit 18 is fixed to the first layer 12 of the mounting substrate with an adhesive 20. Bonding wiring 22 is connected to the bonding pads of integrated circuit 18 and leads to a particular conductor 48 on first layer 12 of the mounting substrate. Conductors 48 provide a conductive path parallel to the upper surface of mounting substrate first layer 12. The first layer 12 of the mounting substrate has an electrical conduction hole 50 formed therein. The conduction hole 50 extends from the conductor 48 to the lower surface of the mounting substrate first layer 12 and provides a conduction path perpendicular to the upper surface of the mounting substrate first layer 12.

【0004】 搭載基板第一層12の下表面は搭載基板第二層の上表面上に重なっている。導線 46は導通孔50に接続している。導線46は導通孔50から伸びて、搭載基板第二層44 の上表面と平行な伝導経路を提供している。搭載基板第二層44は導通孔52を形成 している。導通孔52は導線46から搭載基板第二層の下表面に至り、上表面と垂直 な伝導経路を提供している。搭載基板第二層44の下表面には多くの伝導ボンディ ング・パッド33があり、導通孔52から搭載基板第二層44の下表面と平行に、ハン ダ・ボール47に至る伝導経路を提供している。ハンダ・ボール47はボンディング ・パッド33上に植え込まれている。使用時には、パッケージ10をプリント配線回 路上の特定の位置に設置し、各ハンダ・ボール47とプリント配線回路上の相対す る通電接点を対応させた上で加熱して、パッケージ10をハンダ・ボール47により プリント配線回路にハンダ付けし、電気的に接続する。そして集積回路18のボン ディング・パッドから、ボンディング用の配線22、導線48、導通孔50、導線46、 導通孔52、伝導ボンディング・パッド33及びハンダ・ボール47(ハンダ付け後の ハンダ・ボール47は形状が変化している)を通じ、プリント配線回路上の相対す る導通接点に至る伝導経路が形成される。The lower surface of the mounting substrate first layer 12 overlies the upper surface of the mounting substrate second layer. The conductor 46 is connected to the through hole 50. Leads 46 extend from the through holes 50 to provide a conductive path parallel to the upper surface of the mounting substrate second layer 44. The second layer 44 of the mounting substrate has a conduction hole 52 formed therein. The conduction hole 52 extends from the conductive wire 46 to the lower surface of the second layer of the mounting substrate, and provides a conduction path perpendicular to the upper surface. There are many conductive bonding pads 33 on the bottom surface of the second mounting board layer 44 that provide a conductive path from the through holes 52 to the solder balls 47 parallel to the bottom surface of the second mounting board layer 44. are doing. Solder balls 47 are implanted on the bonding pads 33. At the time of use, the package 10 is installed at a specific position on the printed wiring circuit, and the solder balls 47 and the corresponding current-carrying contacts on the printed wiring circuit are made to correspond to each other and heated to make the package 10 the solder ball. Solder to the printed wiring circuit with 47 and connect electrically. Then, from the bonding pad of the integrated circuit 18, the wiring 22 for bonding, the conducting wire 48, the conducting hole 50, the conducting wire 46, the conducting hole 52, the conducting bonding pad 33 and the solder ball 47 (the solder ball 47 after soldering). Form a conductive path to the opposite conductive contact on the printed wiring circuit.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

実用上、搭載基板12,44 を形成する材料は十分な機械強度を持ち、集積回路18 及び基板10全体をハンダ・ボール47により、プリント配線回路上にハンダ付けし なければならない。また搭載基板12,44 にはプリント配線回路と類似した機械及 び熱膨脹特性をもつものを選択し、応力破壊の発生を防止しなければならない。 以上の理由により、従来は搭載基板12,44 には、プリント配線回路と類似した材 質、例えばガラス繊維強化基板“BT”または“FR-4”を選択していた。プリント 配線回路の製造工程の制約により、搭載基板12,44 に上記材質を使用し製造する 際には、導線の幅が0.004 インチを下回り、導通孔の直径が0.010 インチを下回 ると、ボトルネックに直面していた。従って、パッケージの入出力リード端子の 数量、密度を増加または体積を縮小させようとしても、搭載基板12,44 上の導線 及び導通孔のレイアウト密度をこれ以上高めることができないため、より高密度 、小体積のパッケージの製造はボトルネックに直面していたのである。 In practice, the material forming the mounting substrates 12,44 has sufficient mechanical strength that the integrated circuit 18 and the entire substrate 10 must be soldered onto the printed wiring circuit with solder balls 47. In addition, the mounting boards 12 and 44 must have a mechanical and thermal expansion characteristic similar to that of the printed wiring circuit to prevent the occurrence of stress fracture. For the above reasons, conventionally, a material similar to a printed wiring circuit, for example, a glass fiber reinforced substrate "BT" or "FR-4" has been selected for the mounting substrates 12 and 44. Due to the manufacturing process limitation of the printed wiring circuit, when using the above materials for the mounting boards 12 and 44 when the width of the conductor wire is less than 0.004 inch and the diameter of the through hole is less than 0.010 inch, the bottle Faced the neck. Therefore, even if the number and density of the input / output lead terminals of the package are increased or the volume thereof is reduced, the layout density of the conductive wires and the conductive holes on the mounting substrates 12 and 44 cannot be further increased. The manufacture of small volume packages faced a bottleneck.

【0006】 アメリカの特許番号5,045,921 が開示しているのは、厚さが0.5mm を下回る可 撓性の搭載基板を使用したハンダ・ボールの格子状配列パッケージである。この 構造では、集積回路を下向き取付けとし、背面を支持構造で補強しなければなら ず、またハンダ・ボールは集積回路の取付け区域外を取り囲む形としなければな らないため、パッケージの体積は集積回路より大きくなり、これ以上縮小する方 法はなかった。US Pat. No. 5,045,921 discloses a solder ball grid array package using a flexible mounting substrate having a thickness of less than 0.5 mm. With this structure, the integrated circuit must be mounted face down, the back must be reinforced by a support structure, and the solder balls must be surrounded outside the mounting area of the integrated circuit, thus reducing the package volume. It was larger than the circuit and there was no way to reduce it further.

【0007】 本考案は上記の欠点を解決するものである。The present invention solves the above drawbacks.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案による一つの形態は、集積回路のパッケージを三層の積層構造とする点 である。集積回路は第一搭載層の第一面に取付けられ、第一段の電気伝導経路が 第一面から第二面に伸びている。第一搭載層の第二面は中介層上に重なり、中介 層上の第二段の電気伝導経路には一本の相対する第二段の伝導経路が含まれてお り、中介層を経由して、第一搭載層の第一段の電気伝導経路に電気的に接続して いる。中介層上の電気伝導経路は第一搭載層の第二面と垂直方向に伸びて、伝導 しているだけである。中介層は第二搭載層の第一面上に重なっている。第二搭載 層の第二面にはハンダ・ボールが取付けられている。第二搭載層上の第三段の電 気伝導経路には、少なくとも一本の第三段の電気伝導経路が含まれており、電気 伝導する各ハンダ・ボールに接続し、第二搭載層を経由して、対応する第二段の 電気伝導経路に至っている。 One aspect of the present invention is that the integrated circuit package has a three-layer laminated structure. The integrated circuit is attached to the first surface of the first mounting layer, and the first-stage electrical conduction path extends from the first surface to the second surface. The second surface of the first mounting layer overlaps with the middle layer, and the second-stage electrical conduction path on the middle layer includes one opposing second-stage conduction path, which passes through the middle layer. Then, it is electrically connected to the first-stage electric conduction path of the first mounting layer. The electric conduction path on the intermediate layer extends only in the direction perpendicular to the second surface of the first mounting layer and conducts electricity. The middle layer overlies the first surface of the second mounting layer. Solder balls are attached to the second side of the second mounting layer. The third-stage electrical conduction path on the second mounting layer includes at least one third-stage electrical conduction path, which is connected to each electrically conducting solder ball to connect the second mounting layer. It leads to the corresponding second-stage electrical conduction path via.

【0009】 第一搭載層は投影露光誘電材質または可撓性プリント配線回路により形成する ことができる。導通孔の直径及び導線の幅は、従来のガラス繊維強化基板、例え ばBT,FR-4 を使用する場合の数字よりも小さくなっている。導通孔の直径は0.00 2 〜0.006 インチとすることができ、導線の幅も0.002 インチとすることが可能 である。第二層の搭載基板は強化型の有機基板またはセラミック基板とすること ができる。The first mounting layer can be formed of a projection exposed dielectric material or a flexible printed wiring circuit. The diameter of the through hole and the width of the conducting wire are smaller than the numbers when using the conventional glass fiber reinforced substrate, for example, BT and FR-4. The diameter of the through holes can be 0.002 to 0.006 inches and the width of the conductors can be 0.002 inches. The mounting substrate of the second layer can be a reinforced organic substrate or a ceramic substrate.

【0010】 少なくとも第二搭載層は十分な機械強度及び熱伝導特性を持ってパッケージを 支持し、本パッケージをプリント配線回路上にハンダ付けするものでなければな らない。中介層は投影露光誘電材質または異方性導電物質により形成することが できる。At least the second mounting layer must support the package with sufficient mechanical strength and thermal conductivity and solder the package onto the printed wiring circuit. The intermediate layer can be formed of a projection exposure dielectric material or an anisotropic conductive material.

【0011】[0011]

【考案の実施の形態】[Embodiment of device]

図2に示したのは、本考案の第一形態のハンダ・ボールを格子状に配列した集 積回路パッケージ100 の断面図である。図に示した通り、本パッケージには第一 層の搭載基板102 、中介層104 及び第二層の搭載基板106 が含まれており、ある 一層が別の層の上に重なっている。集積回路120 は、例えばダイ・ボンディング 150 により第一層の搭載基板102 の上表面に取付けられる。集積回路120 及び第 一層搭載基板の上表面は樹脂モールドまたはカプセル140 により封止される。集 積回路上には多くのボンディング・パッドが付いている。金またはアルミニウム のボンディング用の配線130 は集積回路上の各ボンディング・パッドと電気的に 接続し、特定の導線160 に繋がっている。第一の搭載層102 を貫通している導通 孔170 は導線160 と電気的に接続しており、また第一の搭載層102 の下表面の導 線165 とも電気的に接続している。 FIG. 2 is a sectional view of the integrated circuit package 100 in which the solder balls according to the first embodiment of the present invention are arranged in a grid pattern. As shown, the package includes a first layer mounting substrate 102, a middle layer 104 and a second layer mounting substrate 106, with one layer overlying another layer. The integrated circuit 120 is attached to the upper surface of the mounting substrate 102 of the first layer by, for example, die bonding 150. The upper surfaces of the integrated circuit 120 and the first-layer mounting board are sealed with a resin mold or capsule 140. There are many bonding pads on the integrated circuit. Gold or aluminum bonding wire 130 electrically connects to each bond pad on the integrated circuit and connects to a particular conductor 160. A conduction hole 170 penetrating the first mounting layer 102 is electrically connected to the conductive wire 160, and is also electrically connected to a conductive wire 165 on the lower surface of the first mounting layer 102.

【0012】 中介層104 には1個または複数個の導通接点180 が含まれている。各導通接点 180 はすべて垂直方向に電気を導通している。つまり第一の搭載層102 の下表面 とは垂直にである。導通接点180 は導線165 と電気的に接続しており、同時に中 介層104 を通過する垂直方向の電気伝導経路を提供している。 第二層の搭載基板106 の上表面の導線195 は導通接点180 に電気的に接続して いる。また1本または複数本の導線195 は第二層の搭載層106 を貫通する導通孔 190 と電気的に接続している。各導通孔190 は第二層の搭載基板106 の下表面上 のボンディング・パッド105 と電気的に接続している。ハンダ・ボール110 は各 ボンディング・パッド105 上に植え込まれている。The middle layer 104 includes one or more conductive contacts 180. Each conducting contact 180 is electrically conducting in the vertical direction. That is, it is perpendicular to the lower surface of the first mounting layer 102. Conductive contact 180 is in electrical contact with conductor 165 and at the same time provides a vertical electrical conduction path through intermediate layer 104. The conducting wire 195 on the upper surface of the mounting substrate 106 of the second layer is electrically connected to the conducting contact 180. Further, the one or more conducting wires 195 are electrically connected to the conducting holes 190 penetrating the second mounting layer 106. Each through hole 190 is electrically connected to the bonding pad 105 on the lower surface of the mounting substrate 106 of the second layer. Solder balls 110 are implanted on each bond pad 105.

【0013】 従って、集積回路のボンディング・パッドからプリント配線回路へ至る電気伝 導経路が提供されているのであり、これにはボンディング用の配線130 、導線16 0 、導通孔170 、導線165 、接点180 、導線195 、導通孔190 、ボンディング・ パッド105 及びハンダ・ボール110 が含まれている。導通孔170 、導通孔190 、 接点180 及びハンダ・ボール110 は、搭載基板102 、106 及び中介層104 の上・ 下表面と垂直な伝導経路を提供している。導線160 、165 、195 及び105 は搭載 基板102 、106 及び中介層104 の上・下表面と平行な伝導経路を提供している。Accordingly, an electrical conduction path is provided from the bonding pad of the integrated circuit to the printed wiring circuit, which includes the wiring 130 for bonding, the conductive wire 16 0, the conductive hole 170, the conductive wire 165, and the contact. 180, conducting wire 195, through hole 190, bonding pad 105 and solder ball 110 are included. The through holes 170 1, the through holes 190, the contacts 180 and the solder balls 110 provide a conductive path perpendicular to the upper and lower surfaces of the mounting substrates 102 and 106 and the intermediate layer 104. Conductors 160, 165, 195 and 105 provide a conductive path parallel to the upper and lower surfaces of mounting substrates 102, 106 and intermediate layer 104.

【0014】 集積回路のパッケージ100 の各種材質の選択に際し、類似した機械特性及び熱 膨脹係数を持つ材質を選んだ場合には、その信頼性を向上させることができる。 第一層搭載基板102 は投影露光誘電材質または可撓性プリント配線回路とする ことができる。第二層の搭載基板106 は一般の強化型有機基板、例えばFR-4、BT またはセラミック基板とすることができる。中介層104 は投影露光誘電材質また は異方性導電物質で形成することができる。When selecting various materials for the package 100 of the integrated circuit, the reliability can be improved by selecting materials having similar mechanical properties and thermal expansion coefficients. The first layer mounting substrate 102 can be a projection exposed dielectric material or a flexible printed wiring circuit. The second-layer mounting substrate 106 can be a general reinforced organic substrate such as FR-4, BT or a ceramic substrate. The intermediate layer 104 can be formed of a projection exposure dielectric material or an anisotropic conductive material.

【0015】 導線160 、165 及び195 は既存の投影露光技術により第一及び第二層の搭載基 板102 及び106 上に形成することができる。導通孔170 、190 は第一及び第二層 の搭載基板102 及び106 上の任意の位置に設置することができる。導線160 、16 5 及び配線も集積回路120 及びパッケージのアプリケーションの必要性に応じ、 適宜配置することができるため、電気特性の品質向上を図ることができる。例え ば漏話及び反射ノイズなどを減少させると、作動周波数及び信頼性を高めること ができる。The leads 160, 165 and 195 can be formed on the first and second layer mounting substrates 102 and 106 by existing projection exposure techniques. The through holes 170 and 190 can be installed at arbitrary positions on the mounting substrates 102 and 106 of the first and second layers. Since the conductors 160 and 165 and the wiring can be appropriately arranged according to the application needs of the integrated circuit 120 and the package, the quality of electric characteristics can be improved. For example, reducing crosstalk and reflected noise can increase operating frequency and reliability.

【0016】 ボンディング・パッド105 及びハンダ・ボール110 の数量及び配列は、実際の 必要性及びアプリケーションの選択に基づいて、中空配列、中実方陣配列または その他の任意の形式として、配列することができる。 図3に示したのは、本考案の第二形態200 の断面図である。このうち第一層の 搭載基板102 は多層構造である。集積回路120 の入出力接点数の増加、搭載基板 の配線密度の上昇または必要電源及び接地平面によりノイズ問題を改善しようと する場合には、多層構造の基板を使用することができる。第一層の搭載基板102 上の電気伝導経路は、搭載基板102 の上表面の導線160 、部分的に搭載基板102 を貫通しているめくら孔270 、内部導線260 、めくら孔370 、及び搭載基板102 の下表面上の導線165 により形成されている。また第一層の搭載基板102 は一層 以上の内部導線を含むことができる。内部導線間も埋め孔(図には表示していな い)により電気的に接続することができる。The number and arrangement of bonding pads 105 and solder balls 110 can be arranged as a hollow arrangement, a solid square arrangement or any other form, depending on the actual needs and choice of application. . FIG. 3 is a cross-sectional view of the second embodiment 200 of the present invention. Of these, the first-layer mounting substrate 102 has a multilayer structure. When the number of input / output contacts of the integrated circuit 120 is increased, the wiring density of the mounting substrate is increased, or the noise problem is solved by the required power source and ground plane, a multilayer substrate can be used. The electric conduction path on the mounting board 102 of the first layer is the conductive wire 160 on the upper surface of the mounting board 102, the blind hole 270 partially penetrating the mounting board 102, the internal conductive wire 260, the blind hole 370, and the mounting board. It is formed by a conductor 165 on the lower surface of 102. Also, the first-layer mounting substrate 102 may include one or more internal conductors. The internal conductors can also be electrically connected by filling holes (not shown in the figure).

【0017】 図4に示したのは、本考案の第三形態300 の断面図である。このパッケージ30 0 には熱導通孔370 、390 及び熱伝導ハンダ・ボール310 が含まれている。集積 回路120 が発生する熱量は、第一層搭載基板102 の熱導通孔370 、中介層104 の 熱伝導接点380 、第二層搭載基板106 の熱導通孔390 及び熱伝導ハンダ・ボール 310 が形成する熱伝導経路を通じ、ユーザのプリント配線回路(図には表示して いない)に放散される。熱導通孔370 、390 には適当な熱伝導物質、例えば金属 粉末または誘電物質を埋め込むことができる。また熱伝導ハンダ・ボール310 は 電気信号接続のハンダ・ボール110 よりも大きくすることができるため、熱伝導 効果を高めることが可能である。熱伝導接点380 は電気伝導接点180 と類似した 形式で形成することができる。FIG. 4 is a cross-sectional view of the third mode 300 of the present invention. The package 300 includes heat conducting holes 370 and 390 and heat conducting solder balls 310. The amount of heat generated by the integrated circuit 120 is formed by the heat conduction hole 370 of the first layer mounting substrate 102, the heat conduction contact 380 of the intermediate layer 104, the heat conduction hole 390 of the second layer mounting substrate 106, and the heat conduction solder ball 310. It is dissipated to the user's printed wiring circuit (not shown) through the heat conduction path. The heat-conducting holes 370, 390 can be filled with a suitable heat-conducting material, for example, a metal powder or a dielectric material. Further, since the heat conduction solder ball 310 can be made larger than the solder ball 110 for electrical signal connection, the heat conduction effect can be enhanced. The thermal conductive contact 380 can be formed in a similar manner to the electrical conductive contact 180.

【0018】 図5に示したのは、本考案の第四形態400 の断面図の一種である。熱拡散ボー ド355 が樹脂モールド成形140 及び集積回路120 上に取付けられている。熱導通 接着層375 及び熱拡散ボード355 は集積回路120 からパッケージ400 外への熱伝 導経路を提供している。 図6に示したのは、本考案の第五形態500 の断面図である。熱導通孔370 は集 積回路120 から、第一層搭載基板102 を通過し、熱伝導面365 に至る熱伝導経路 を提供している。熱拡散ボード455 は中介層104 及び第二層搭載基板106 の中空 開口部を通して熱伝導面365 に密着し、熱をパッケージ500 の外またはユーザの プリント配線回路(図には表示していない)に散逸させる。FIG. 5 is a cross-sectional view of the fourth embodiment 400 of the present invention. A thermal diffusion board 355 is mounted on the resin mold 140 and the integrated circuit 120. The heat conductive adhesive layer 375 and the heat spreading board 355 provide a heat transfer path from the integrated circuit 120 to the outside of the package 400. FIG. 6 is a sectional view of the fifth embodiment 500 of the present invention. The heat conduction hole 370 provides a heat conduction path from the integrated circuit 120 to the heat conduction surface 365 through the first layer mounting substrate 102. The heat diffusion board 455 adheres to the heat conducting surface 365 through the hollow openings of the intermediate layer 104 and the second layer mounting substrate 106, and transfers heat to the outside of the package 500 or the user's printed wiring circuit (not shown). Dissipate.

【0019】 以上、何種類かの異なった形態で、本考案の典型的な実施例について説明した 。但し、本考案は以上の記述の制限を制約を受けるものではない。本考案の精神 及び以下の特許申請範囲に基づいて行った種々の改変及び修正は依然として本考 案の範囲内である。例えばボンディング用の配線130 及びダイ・ボンディング15 0 以外に、集積回路120 を既存のタブ方式または直接ダイ・ボンディング方式、 例えばFlip-Chip 技術によりパッケージ100 〜500 上に取付けることも可能であ る。また第一層搭載基板102 に一個以上の集積回路120 を搭載し、マルチチップ ・モジュールとすることも可能であり、図4〜6に示した各種の熱伝導構造を必 要に応じて相互に組合わせて使用することも可能である。Above, typical embodiments of the present invention have been described in several different forms. However, the present invention is not restricted by the restrictions described above. Various alterations and modifications made based on the spirit of the present invention and the scope of the following patent application are still within the scope of the present invention. For example, in addition to the wiring 130 for bonding and the die bonding 150, the integrated circuit 120 can be mounted on the packages 100 to 500 by the existing tab method or direct die bonding method, for example, Flip-Chip technology. It is also possible to mount one or more integrated circuits 120 on the first-layer mounting board 102 to form a multi-chip module, and the various heat conduction structures shown in FIGS. It is also possible to use it in combination.

【0020】[0020]

【考案の効果】[Effect of device]

導通孔の直径及び導線の幅の制約が緩和されたため、より多くの入出力リード 端子数で、より高密度、より小さな体積またはチップの寸法に近付いたパッケー ジが達成可能となった。パッケージの機械強度及び熱伝導特性は低下されない。 As the restrictions on the diameter of the through hole and the width of the conductive wire are relaxed, it is possible to achieve a higher density, a smaller volume or a package closer to the chip size with a larger number of input / output lead terminals. The mechanical strength and heat transfer properties of the package are not degraded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来技術による伝統的なハンダ・ボールの格子
状配列パッケージの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a traditional solder ball grid array package according to the prior art.

【図2】本考案の第一形態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment of the present invention.

【図3】本考案の第二形態の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図4】本考案の第三形態の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図5】本考案の第四形態の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a fourth mode of the present invention.

【図6】本考案の第五形態の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a fifth mode of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 集積回路パッケージ 102 第一層の搭載基板 104 中介層 105 ボンディング・パッド 106 第二層の搭載基板 110 ハンダ・ボール 120 集積回路 130 ボンディング用の配線 140 カプセル 150 ダイ・ボンディング 160,165,195 導線 170,190 導通孔 180 導通接点 200 第二形態 260 内部導線 270,370 めくら孔 300 第三形態 310 熱伝導ハンダ・ボール 355 熱拡散ボード 370,390 熱導通孔 375 熱導通接着層 380 熱伝導接点 400 第四形態 365 熱伝導面 455 熱拡散ボード 500 第五形態 100 Integrated Circuit Package 102 First Layer Mounting Substrate 104 Middle Layer 105 Bonding Pad 106 Second Layer Mounting Substrate 110 Solder Ball 120 Integrated Circuit 130 Bonding Wiring 140 Capsule 150 Die Bonding 160, 165, 195 Conductor 170 , 190 Conductive hole 180 Conductive contact 200 Second form 260 Internal conducting wire 270, 370 Blind hole 300 Third form 310 Thermal conductive solder ball 355 Thermal diffusion board 370, 390 Thermal conductive hole 375 Thermal conductive adhesive layer 380 Thermal conductive contact 400th Four forms 365 Heat conduction surface 455 Heat diffusion board 500 Fifth form

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 第一搭載層を含み、集積回路はその第一
面上に取付けられ、この第一搭載層には第一面から相対
する第二面に至る第一段の電気伝導経路が含まれてお
り、 第一搭載層の第二面は中介層上に重なり、この中介層に
は中介層を通過する第二段の電気伝導経路が含まれ、そ
の内には少なくとも一本の第二段の電気伝導経路が含ま
れており、対応する第一段の各電気伝導経路と電気的に
接続して、第二段の電気伝導経路は第一搭載層の第二面
とは垂直な方向に電気を導通させ、 中介層は第二搭載層の第一面上に重なっており、何個か
のハンダ・ボールが第二搭載層の相対する第二面上に取
付けられており、この第二搭載層には第三段の電気伝導
経路が含まれており、その内には少なくとも一本の第三
段の電気伝導経路が含まれており、ハンダ・ボールと電
気的に接続し、第二搭載層を通過して対応する第二段の
電気伝導経路に至る構成としてなる集積回路パッケー
ジ。
1. A first mounting layer, the integrated circuit being mounted on a first side thereof, the first mounting layer having a first-stage electrical conduction path from the first side to an opposing second side. And the second side of the first mounting layer overlies the intermediate layer, which includes a second-stage electrical conduction path through the intermediate layer, of which at least one first A two-stage electric conduction path is included and electrically connected to each corresponding first-stage electric conduction path, and the second-stage electric conduction path is perpendicular to the second surface of the first mounting layer. Conducting electricity in the direction, the middle layer overlies the first side of the second mounting layer, and some solder balls are mounted on the opposite second side of the second mounting layer. The second mounting layer includes a third-stage electrical conduction path, and at least one third-stage electrical conduction path is included therein. Sunda ball electrically connected to the integrated circuit package comprising a structure that leads to electric conduction path of the second stage corresponding through the second mounting layer.
【請求項2】 第二搭載層が十分な機械強度及び熱伝導
特性を有しており、パッケージをハンダ・ボールによ
り、ユーザのプリント配線回路にハンダ付けしてなる請
求項1に記載のパッケージ。
2. The package according to claim 1, wherein the second mounting layer has sufficient mechanical strength and heat conduction characteristics, and the package is soldered to a user's printed wiring circuit with solder balls.
【請求項3】 第一及び第二搭載層上には熱導通孔が付
いており、 中介層には熱伝導接点があり、 熱導通孔及び熱伝導接点を適宜配置し、第一搭載層の第
一面から第二搭載層の第二面上の熱伝導ハンダ・ボール
に至る熱伝導経路を供する請求項1に記載のパッケー
ジ。
3. A heat conduction hole is provided on the first and second mounting layers, and a heat conduction contact is provided on the intermediate layer. The heat conduction hole and the heat conduction contact are appropriately arranged, and The package of claim 1 providing a heat transfer path from the first surface to the heat transfer solder balls on the second surface of the second mounting layer.
【請求項4】 熱拡散ボードを有し、集積回路からパッ
ケージ外への熱伝導経路を供する請求項1に記載のパッ
ケージ。
4. The package of claim 1 including a heat spreader board to provide a heat transfer path from the integrated circuit to the outside of the package.
【請求項5】 少なくとも一個の第一搭載層上の熱導通
孔を持ち、集積回路が発生する熱量を伝導しており、 また少なくとも一個の熱伝導孔と熱伝導している熱拡散
ボードがあり、集積回路が発生する熱量をパッケージの
外に逃がす構成としてなる請求項1に記載のパッケー
ジ。
5. There is a heat diffusion board having at least one heat conduction hole on the first mounting layer for conducting the amount of heat generated by the integrated circuit, and at least one heat conduction hole for heat conduction. The package according to claim 1, wherein the heat generated by the integrated circuit is released to the outside of the package.
【請求項6】 第一搭載層を含み、集積回路が第一面に
取付けられており、この第一搭載層には第一面から相対
する第二面に至る第一段の電気伝導経路が含まれている
集積回路から成り、 第一搭載層の第二面は中介層に重なり、この中介層には
中介層を通過する第二段の電気伝導経路が含まれ、この
内には少なくとも一本の第二段の電気伝導経路が含まれ
ており、対応する第一段の各電気伝導経路と電気的に接
続し、また第二段の電気伝導経路は第一搭載層の第二面
と垂直方向に電気を導通させ、 中介層は第二搭載層の第一面上に重なっており、何個か
のハンダ・ボールが第二搭載層の相対する第二面上に取
付けられており、この第二搭載層には第三段の電気伝導
経路が含まれており、この内には少なくとも一本の第三
段の電気伝導経路が含まれており、ハンダ・ボールと電
気的に接続し、第二搭載層を通過して対応する第二段の
電気伝導経路に至る構成としてなる集積回路のパッケー
ジ。
6. An integrated circuit is mounted on a first surface, the integrated circuit including a first mounting layer, the first mounting layer having a first-stage electrical conduction path from the first surface to an opposing second surface. The first mounting layer has a second surface overlying the intermediate layer, the intermediate layer including a second-stage electrical conduction path through the intermediate layer, at least one of which is comprised of The second-stage electric conduction path of the book is included and electrically connected to the corresponding first-stage electric conduction path, and the second-stage electric conduction path is the second surface of the first mounting layer. Conducting electricity in the vertical direction, the middle layer overlies the first surface of the second mounting layer, and some solder balls are mounted on the opposite second surface of the second mounting layer, The second mounting layer includes a third-stage electric conduction path, and at least one third-stage electric conduction path is included therein. Is and, connected to solder balls and electrical, integrated circuit package comprising a structure that leads to electric conduction path of the second stage corresponding through the second mounting layer.
JP1996005217U 1996-06-07 1996-06-07 High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer Expired - Lifetime JP3032124U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1996005217U JP3032124U (en) 1996-06-07 1996-06-07 High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1996005217U JP3032124U (en) 1996-06-07 1996-06-07 High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3032124U true JP3032124U (en) 1996-12-17

Family

ID=43167048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1996005217U Expired - Lifetime JP3032124U (en) 1996-06-07 1996-06-07 High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3032124U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6528882B2 (en) Thermal enhanced ball grid array package
US5598031A (en) Electrically and thermally enhanced package using a separate silicon substrate
JP3176307B2 (en) Mounting structure of integrated circuit device and method of manufacturing the same
JPH07169872A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US6857470B2 (en) Stacked chip package with heat transfer wires
JPH09321073A (en) Package for semiconductor device, and semiconductor device
JPH0917919A (en) Semiconductor device
TWI220782B (en) Cavity-down ball grid array package with heat spreader
JP2620611B2 (en) Substrate for mounting electronic components
JPH09199526A (en) Semiconductor device
JP3450477B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5982026A (en) Inexpensive resin molded semiconductor device
JP3032124U (en) High density bonding pad array integrated circuit package with middle layer
JPH05211256A (en) Semiconductor device
JP3024596B2 (en) BGA type semiconductor device using film carrier tape
JPH1084011A (en) Semiconductor device, manufacture thereof and semiconductor device mounting method
JPH10256428A (en) Semiconductor package
JPH10256413A (en) Semiconductor package
JPH0897336A (en) Semiconductor device
JPH0358455A (en) Semiconductor package
JPH04144162A (en) Semiconductor device
JP2001267460A (en) Semiconductor device
KR20040075683A (en) Power semiconductor mudule package and method for fabricating the same
JP3092676B2 (en) Semiconductor device
JPS645893Y2 (en)