JPH01302845A - 集積回路パッケージ - Google Patents
集積回路パッケージInfo
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- JPH01302845A JPH01302845A JP63132947A JP13294788A JPH01302845A JP H01302845 A JPH01302845 A JP H01302845A JP 63132947 A JP63132947 A JP 63132947A JP 13294788 A JP13294788 A JP 13294788A JP H01302845 A JPH01302845 A JP H01302845A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、集積回路パッケージに関する。より詳細には
、本発明は、超電導材料による配線手段を具備すること
によって高密度化並びに高機能化に有効に対応した新規
な集積回路パッケージの特性を有する新規な集積回路パ
ッケージの構成に関する。
、本発明は、超電導材料による配線手段を具備すること
によって高密度化並びに高機能化に有効に対応した新規
な集積回路パッケージの特性を有する新規な集積回路パ
ッケージの構成に関する。
従来の技術
近年の電子回路技術ならびにその製造技術の進歩につれ
て、集積回路の高機能化およびそれに伴う集積回路の大
規模化が急速に進行している。ここで特に問題となるの
は、集積回路の高密度化によるパッケージの配線幅並び
に配線間隔の減少により配線抵抗等の特性が劣化するこ
とである。
て、集積回路の高機能化およびそれに伴う集積回路の大
規模化が急速に進行している。ここで特に問題となるの
は、集積回路の高密度化によるパッケージの配線幅並び
に配線間隔の減少により配線抵抗等の特性が劣化するこ
とである。
即ち、集積回路の高密度化並びに高機能化により、集積
回路から取り出す配線数が増大し、パッケージ側におい
てもこれに対応して配線手段を増加するために配線幅並
びに配線間隔を減少せざるを得ない。ところが、配線幅
の減少は配線抵抗の増大等を招き、集積回路設計上の各
種の制約が生じている。
回路から取り出す配線数が増大し、パッケージ側におい
てもこれに対応して配線手段を増加するために配線幅並
びに配線間隔を減少せざるを得ない。ところが、配線幅
の減少は配線抵抗の増大等を招き、集積回路設計上の各
種の制約が生じている。
このような事態に対して、超電導材料は電気抵抗がない
ことから、配線手段を超電導化することによって優れた
特性を有する集積回路パッケージが得られると期待され
ている。また、近年発見あるいは開発された複合酸化物
系超電導材料は臨界温度が高いこと等から、従来の超電
導材料よりも上述のような用途には有利に利用できるも
のと見られている。
ことから、配線手段を超電導化することによって優れた
特性を有する集積回路パッケージが得られると期待され
ている。また、近年発見あるいは開発された複合酸化物
系超電導材料は臨界温度が高いこと等から、従来の超電
導材料よりも上述のような用途には有利に利用できるも
のと見られている。
発明が解決しようとする課題
ところが、実際に上述のような材料で作製した集積回路
パッケージでは、薄膜あるいは厚膜として形成された配
線手段が有効な超電導特性を発揮しない場合が多く、こ
のため超電導配線手段を具備した実用的な集積回路パッ
ケージはまだ実現されていない。
パッケージでは、薄膜あるいは厚膜として形成された配
線手段が有効な超電導特性を発揮しない場合が多く、こ
のため超電導配線手段を具備した実用的な集積回路パッ
ケージはまだ実現されていない。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し
、超電導材料により形成された配線手段の優れた特性を
有効に発揮することのできる新規な集積回路パッケージ
を提供することにある。
、超電導材料により形成された配線手段の優れた特性を
有効に発揮することのできる新規な集積回路パッケージ
を提供することにある。
課題を解決するための手段
即ち、本発明に従い、所定の機能回路を搭載したチップ
の電極パッドと外部端子とを結合する配線手段を具備し
、該チップを収容するキャビティを備えた集積回路パッ
ケージにおいて、該パッケージに設けられた配線手段が
、表面あらさ０．１μｍＲａ以下の平滑な該パッケージ
表面上に形成され、以下の一般式； ％式％ 一２≦Ｙ≦２を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ０．５μｍ以上の複合酸化
物系超電導材料層であることを特徴とする集積回路パッ
ケージが提供される。
の電極パッドと外部端子とを結合する配線手段を具備し
、該チップを収容するキャビティを備えた集積回路パッ
ケージにおいて、該パッケージに設けられた配線手段が
、表面あらさ０．１μｍＲａ以下の平滑な該パッケージ
表面上に形成され、以下の一般式； ％式％ 一２≦Ｙ≦２を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ０．５μｍ以上の複合酸化
物系超電導材料層であることを特徴とする集積回路パッ
ケージが提供される。
ここで、配線手段を形成するパッケージ表面の粗さは、
実用性を考えると０６０１μｍ以下であることが好まし
く、更に、特に高い臨界温度を実現するには０．００５
μｍ以下であることが有利である。
実用性を考えると０６０１μｍ以下であることが好まし
く、更に、特に高い臨界温度を実現するには０．００５
μｍ以下であることが有利である。
尚、有利なパッケージ材料として、アルミナ、サファイ
ア、石英、ジルコニア等を例示することができる。
ア、石英、ジルコニア等を例示することができる。
また、上記配線手段は、厚膜あるいは薄膜として得られ
、スパッタリング法等の公知の成膜技術を利用すること
ができる。
、スパッタリング法等の公知の成膜技術を利用すること
ができる。
作用
本発明に係る集積回路パッケージは、複合酸化物系超電
導材料により形成されたその配線手段の厚さを０．５μ
ｍ以上としたことをその主要な特徴としている。
導材料により形成されたその配線手段の厚さを０．５μ
ｍ以上としたことをその主要な特徴としている。
即ち、本発明者等の研究によれば、セラミックスパッケ
ージ上に形成された複合酸化物系超電導材料による配線
手段は、特にそのパッケージ表面との界面近傍において
、パッケージを構成する物質からの影響を受けて変質す
る場合があることが判明した。これは、配線手段を形成
する工程で不可避に実施する各種熱処理時に、パッケー
ジ表面と配線手段の材料とが相互に影響し合うためであ
ると考えられる。
ージ上に形成された複合酸化物系超電導材料による配線
手段は、特にそのパッケージ表面との界面近傍において
、パッケージを構成する物質からの影響を受けて変質す
る場合があることが判明した。これは、配線手段を形成
する工程で不可避に実施する各種熱処理時に、パッケー
ジ表面と配線手段の材料とが相互に影響し合うためであ
ると考えられる。
しかしながら、本発明者等の更なる研究によれば、配線
手段が受けるパッケージ側からの影響は、材料に応じて
限定的な範囲である。即ち、超電導材料としてＢ１４Ｃ
ａ４Ｓｒ４ＣｕｓＯ□ｏを使用した場合、パッケージ表
面から０．５μｍ未満の範囲の領域がパッケージと配線
手段との反応によって超電導特性を喪失していることが
判明した。
手段が受けるパッケージ側からの影響は、材料に応じて
限定的な範囲である。即ち、超電導材料としてＢ１４Ｃ
ａ４Ｓｒ４ＣｕｓＯ□ｏを使用した場合、パッケージ表
面から０．５μｍ未満の範囲の領域がパッケージと配線
手段との反応によって超電導特性を喪失していることが
判明した。
換言すれば、このことは、配線手段の厚さが０．５μｍ
以上あれば、０．５ μｍを越える厚さの領域はパッケ
ージの影響を受けないことになる。そこで、配線手段の
形成方法を問わず、配線手段の厚さを０．５μｍ以上と
することによって、有効な超電導特性を有する超電導材
料層が得られる。
以上あれば、０．５ μｍを越える厚さの領域はパッケ
ージの影響を受けないことになる。そこで、配線手段の
形成方法を問わず、配線手段の厚さを０．５μｍ以上と
することによって、有効な超電導特性を有する超電導材
料層が得られる。
尚、パッケージを形成する基板の表面が荒れていると、
膜厚にむらが生じて配線中に非超電導領域が形成される
。従って、配線手段を形成するパッケージの表面は十分
に平滑であることが有利であり、配線が有効な超電導体
となるにはパッケージ表面が０．１ μｍＲａ以下であ
ることが好ましい。
膜厚にむらが生じて配線中に非超電導領域が形成される
。従って、配線手段を形成するパッケージの表面は十分
に平滑であることが有利であり、配線が有効な超電導体
となるにはパッケージ表面が０．１ μｍＲａ以下であ
ることが好ましい。
また、十分な歩留りを見込むには０．０１μｍＲａ以下
あることが好ましく、特に液体窒素の使用等を意図した
高臨界温度を実現するには０．００５μｍＲａ以下とす
ることが好ましい。尚、ここで表面粗さは、中心線平均
粗さＲａによって表示しており、ＪＩＳＢＯ６０１に従
って測定並びに表示されている。
あることが好ましく、特に液体窒素の使用等を意図した
高臨界温度を実現するには０．００５μｍＲａ以下とす
ることが好ましい。尚、ここで表面粗さは、中心線平均
粗さＲａによって表示しており、ＪＩＳＢＯ６０１に従
って測定並びに表示されている。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に詳述するが
、以下の記述は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。
、以下の記述は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。
実施例
第１図は、本発明の一実施態様に従う集積回路パッケー
ジの構成を示す図である。
ジの構成を示す図である。
第１図に示すように、この集積回路パッケージは、中央
に集積回路チップ１を収容するキャビティ２ａを備えた
パッケージ本体２に、後述するような超電導配線３が形
成されている。即ち、超電導配線３は、チップ１の底面
に形成されたパッドと外部端子となるリードフレーム４
とを接続するように、キャビティ２ａを中心として放射
状に形成されている。また、この超電導配線３は、パッ
ケージ本体２０表面に、第１図に示すような所定のパタ
ーンに形成された薄膜として作製されている。
に集積回路チップ１を収容するキャビティ２ａを備えた
パッケージ本体２に、後述するような超電導配線３が形
成されている。即ち、超電導配線３は、チップ１の底面
に形成されたパッドと外部端子となるリードフレーム４
とを接続するように、キャビティ２ａを中心として放射
状に形成されている。また、この超電導配線３は、パッ
ケージ本体２０表面に、第１図に示すような所定のパタ
ーンに形成された薄膜として作製されている。
以下に、上述のような超電導配線となる超電導薄膜の作
製例について具体的に説明する。
製例について具体的に説明する。
作製例１
まず、マグネトロンスパッタリング装置を使用してＡｌ
２Ｏ３基板上に複合酸化物系超電導材料による薄膜を形
成した。
２Ｏ３基板上に複合酸化物系超電導材料による薄膜を形
成した。
ターゲットとしては、以下のような条件で作製した焼結
体ブロックを用いた。即ち、Ｂｉ２Ｏ，，５ｒＣＯ，、
ＣａｂＳＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ ：Ｓｒ ：Ｃａ ：
Ｃｕの原子比が１． ａ：ｉ、 Ｏ：１． Ｏｗｌ、
５となるように混合して焼成−粉砕を３回繰り返した後
に８５０℃で焼結した。
体ブロックを用いた。即ち、Ｂｉ２Ｏ，，５ｒＣＯ，、
ＣａｂＳＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ ：Ｓｒ ：Ｃａ ：
Ｃｕの原子比が１． ａ：ｉ、 Ｏ：１． Ｏｗｌ、
５となるように混合して焼成−粉砕を３回繰り返した後
に８５０℃で焼結した。
一方、基板はＡｌ２Ｏ３単結晶のＲ面を成膜面として使
用し、成膜条件は以下の通りであった。
用し、成膜条件は以下の通りであった。
上記のような成膜条件で、膜厚０．３μｍ、０．６μｍ
、１．３μｍ、１．９μｍの試料を各々作製した。
、１．３μｍ、１．９μｍの試料を各々作製した。
尚、各試料は、成膜後に、分圧１気圧の０□雰囲気下で
６５０℃に１時間保持した後、３℃／分の冷却速度で冷
却する熱処理を実施している。
６５０℃に１時間保持した後、３℃／分の冷却速度で冷
却する熱処理を実施している。
以上のようにして得られた各試料に、真空蒸着によりＡ
１電極を設けて超電導特性を測定した。測定は、液体ヘ
リウムで一旦８Ｋまで冷却し、各試料の電気抵抗が零と
なることを確認した後に、ヒータで試料の温度を徐々に
昇温し、試料に電気抵抗が発生する温度Ｔｃｉを測定し
た。測定結果を第１表に示す。
１電極を設けて超電導特性を測定した。測定は、液体ヘ
リウムで一旦８Ｋまで冷却し、各試料の電気抵抗が零と
なることを確認した後に、ヒータで試料の温度を徐々に
昇温し、試料に電気抵抗が発生する温度Ｔｃｉを測定し
た。測定結果を第１表に示す。
第１表
〔試料１は超電導特性を示さなかった〕実施例２
実施例１と同じターゲットと同じ成膜条件で、Ａｌ２Ｏ
３焼結体多結晶基板上に、第２表に示すような各種の膜
厚の薄膜を形成した。但し、基板表面をラッピング及び
ポリッシングによって粗さ０．０３μｍＲａとした基板
を使用した。作製例１と同様な測定方法で評価した各試
料の特性を第２表に示す。
３焼結体多結晶基板上に、第２表に示すような各種の膜
厚の薄膜を形成した。但し、基板表面をラッピング及び
ポリッシングによって粗さ０．０３μｍＲａとした基板
を使用した。作製例１と同様な測定方法で評価した各試
料の特性を第２表に示す。
第２表
作製例３
作製例２と同じ材料、方法、条件で、基板表面粗さを０
．００３μｍＲａとして試料を作製した。作製例１並び
に２と同じ測定方法による評価結果を第３表に示す。
．００３μｍＲａとして試料を作製した。作製例１並び
に２と同じ測定方法による評価結果を第３表に示す。
第２表
作製例４
ターゲットとして、Ｔｌ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、Ｃａｂ。
ＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ ：Ｃａ ：Ｂａ ：Ｃｕの原
子比が１：２：２：３となるように混合し、これに対し
て焼成−粉砕を３回繰り返した後に８５０℃で焼結して
得た焼結体を使用した。
子比が１：２：２：３となるように混合し、これに対し
て焼成−粉砕を３回繰り返した後に８５０℃で焼結して
得た焼結体を使用した。
基板はＡｌ２Ｏ３焼結体多結晶基板の表面を処理して０
．００３μｍＲａとしたものを使用した。尚、成膜条件
は以下の通りである。
．００３μｍＲａとしたものを使用した。尚、成膜条件
は以下の通りである。
上記のような成膜条件で、膜＊Ｏ，３μｍ、０．６μｍ
、１．３μｍ、１．９μｍの試料を各々作製した。
、１．３μｍ、１．９μｍの試料を各々作製した。
尚、各試料は、成膜後に、分圧１気圧の０□雰囲気下で
９００℃に１時間保持した後、３℃／分の冷却速度で冷
却する熱処理を実施している。
９００℃に１時間保持した後、３℃／分の冷却速度で冷
却する熱処理を実施している。
以上のようにして得られた各試料に対して、他の作製例
と同じ測定方法で評価結果を行った。結果を第４表に示
す。
と同じ測定方法で評価結果を行った。結果を第４表に示
す。
第４表
発明の効果
以上詳述の如く、本発明によれば、一般的なパッケージ
材料を使用したパッケージに有効な超電導特性を発揮す
る配線手段を具備した集積回路パッケージが提供される
。
材料を使用したパッケージに有効な超電導特性を発揮す
る配線手段を具備した集積回路パッケージが提供される
。
第１図は、本発明の一実施態様に従う集積回路パッケー
ジの構成を説明する図である。 〔主な参照番号〕 １ ・・・・・・集積回路チップ、 ２ ・・・・・・ パ ッ ケ − ジ、２ａ・・・・
キャビティ、 ３・・・・・・超電導配線、 ４ ・・・・・・ リードフレーム 特許出願人 住友電気工業株式会社
ジの構成を説明する図である。 〔主な参照番号〕 １ ・・・・・・集積回路チップ、 ２ ・・・・・・ パ ッ ケ − ジ、２ａ・・・・
キャビティ、 ３・・・・・・超電導配線、 ４ ・・・・・・ リードフレーム 特許出願人 住友電気工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定の機能回路を搭載したチップの電極パッドと外部
端子とを結合する配線手段を具備し、該チップを収容す
るキャビティを備えた集積回路パッケージにおいて、 該パッケージに設けられた配線手段が、表面あらさ０．
１μｍＲａ以下の平滑な該パッケージ表面上に形成され
、以下の一般式； Ｂｉ＿Ａ（Ｓｒ＿１＿−＿ＸＣａ＿ｘ）＿ＢＣｕ＿ｃＯ
＿Ｄ＿＋＿Ｙあるいは、 Ｔｌ＿Ａ（Ｂａ＿１＿−＿ＸＣａ＿ｘ）＿ＢＣｕ＿ｃＯ
＿Ｄ＿＋＿Ｙ〔但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＸおよびＹは、
それぞれ、Ａ＝４、 ６≦Ｂ≦１０ ４≦Ｃ≦８ Ｄ＝１／２（３Ａ＋２Ｂ＋２Ｃ） ０＜Ｘ＜１ −２≦Ｙ≦２を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ０．５μｍ以上の複合酸化
物系超電導材料層であることを特徴とする集積回路パッ
ケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132947A JPH01302845A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 集積回路パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132947A JPH01302845A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 集積回路パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302845A true JPH01302845A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15093215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132947A Pending JPH01302845A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 集積回路パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01302845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05148066A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 成膜用基板の成膜面の仕上げ方法 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63132947A patent/JPH01302845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05148066A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 成膜用基板の成膜面の仕上げ方法 |
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