JPH0325023B2 - - Google Patents
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- JPH0325023B2 JPH0325023B2 JP59043026A JP4302684A JPH0325023B2 JP H0325023 B2 JPH0325023 B2 JP H0325023B2 JP 59043026 A JP59043026 A JP 59043026A JP 4302684 A JP4302684 A JP 4302684A JP H0325023 B2 JPH0325023 B2 JP H0325023B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体チツプのパツケージに関するも
のであつて、更に詳細には、１個又はそれ以上の
チツプを担持する担体であつて、担持されている
チツプから熱を散逸させる上で良好な熱特性を有
する担体及びその製造方法に関するものである。
のであつて、更に詳細には、１個又はそれ以上の
チツプを担持する担体であつて、担持されている
チツプから熱を散逸させる上で良好な熱特性を有
する担体及びその製造方法に関するものである。
従来、種々のチツプ担体が提案されており、セ
ラミツク基板を有しており且つチツプ乃至はダイ
を挿入するダイ空間を有するものが構成されてい
る。ダイ乃至はチツプは、典型的には、半導体デ
バイス乃至は大規模集積回路である。この様なチ
ツプはセラミツクで非導電性の基板表面上のメタ
リゼーシヨンパターンに相互接続されており、格
子アレイ上のピンが前記パターンに電気的に接続
されており、これらのピンは別の集積回路チツプ
の担体のソケツト又は母体としてのプリント回路
基板へ挿入すべく構成されている。チツプを動作
させることによつて発生される熱がチツプそれ自
身にとつて害を及ぼすだけでなくそれと隣接する
その他の電子部品及び全体的なパツケージの一体
性に対しても害があるということが認識されてい
る。従来、この様な熱を取去る為に、ピン及びセ
ラミツク基板を介しての熱伝導径路を使用してい
た。しかしながら、これは熱を取去る上で効果的
な方法とは言い難く、集積回路及びパツケージの
設計に当たり、特定のアレイに於けるピン数及び
集積回路の効率及び全体的な性能を制限する様な
条件を課すものであつた。チツプ及びチツプのパ
ツケージが更に一層小型化されると、熱発生の問
題及び放熱の必要性の問題が一層重要となる。
ラミツク基板を有しており且つチツプ乃至はダイ
を挿入するダイ空間を有するものが構成されてい
る。ダイ乃至はチツプは、典型的には、半導体デ
バイス乃至は大規模集積回路である。この様なチ
ツプはセラミツクで非導電性の基板表面上のメタ
リゼーシヨンパターンに相互接続されており、格
子アレイ上のピンが前記パターンに電気的に接続
されており、これらのピンは別の集積回路チツプ
の担体のソケツト又は母体としてのプリント回路
基板へ挿入すべく構成されている。チツプを動作
させることによつて発生される熱がチツプそれ自
身にとつて害を及ぼすだけでなくそれと隣接する
その他の電子部品及び全体的なパツケージの一体
性に対しても害があるということが認識されてい
る。従来、この様な熱を取去る為に、ピン及びセ
ラミツク基板を介しての熱伝導径路を使用してい
た。しかしながら、これは熱を取去る上で効果的
な方法とは言い難く、集積回路及びパツケージの
設計に当たり、特定のアレイに於けるピン数及び
集積回路の効率及び全体的な性能を制限する様な
条件を課すものであつた。チツプ及びチツプのパ
ツケージが更に一層小型化されると、熱発生の問
題及び放熱の必要性の問題が一層重要となる。
米国特許第4338621号は、種々の従来の放熱手
段に関して記載しており、IBM・テクニカル・
デイスクロージヤブレチン、Vo.22、No.４、1979
年９月、1428−1429頁、は冷却流体を通過させる
主要な上部ヒートシンクとダイ空間を囲繞すると
共にチツプが予め載置されているメタライズされ
たセラミツク基板へ半田付して取付けられている
下部ヒートシンクとを有する担体を開示してお
り、その担体は半田付によつて回路基板に取付け
られている。前掲した米国特許第4338621号は、
対応する電気的パツドを有するベース部材とカバ
ー部材とを開示しており、これら両方の部材を熱
伝導性のセラミツク物質で形成して、ベース部材
の内側表面にボンドさせたチツプから熱を放熱さ
せるものである。この担体は外部空気流に露呈さ
れており、所望により冷却フインを設けることに
よつて放熱特性を向上させている。
段に関して記載しており、IBM・テクニカル・
デイスクロージヤブレチン、Vo.22、No.４、1979
年９月、1428−1429頁、は冷却流体を通過させる
主要な上部ヒートシンクとダイ空間を囲繞すると
共にチツプが予め載置されているメタライズされ
たセラミツク基板へ半田付して取付けられている
下部ヒートシンクとを有する担体を開示してお
り、その担体は半田付によつて回路基板に取付け
られている。前掲した米国特許第4338621号は、
対応する電気的パツドを有するベース部材とカバ
ー部材とを開示しており、これら両方の部材を熱
伝導性のセラミツク物質で形成して、ベース部材
の内側表面にボンドさせたチツプから熱を放熱さ
せるものである。この担体は外部空気流に露呈さ
れており、所望により冷却フインを設けることに
よつて放熱特性を向上させている。
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであつ
て、従来のチツプ担体に於いて知られている一層
複雑な熱排除技術を解決するものであり、ハイパ
ワーの集積回路に対して改善した放熱特性を提供
することを目的とする。
て、従来のチツプ担体に於いて知られている一層
複雑な熱排除技術を解決するものであり、ハイパ
ワーの集積回路に対して改善した放熱特性を提供
することを目的とする。
本発明によれば、半導体チツプ担体及びコンタ
クトアレイパツケージを提供するものであり、そ
れは穿設した絶縁層と、その絶縁層にボンドされ
た１個又はそれ以上のチツプ相互接続層とを有し
ており、これらの層の一側部又は両側部上にメタ
リゼーシヨンパターン及びコンタクトパツドを設
けてなるものである。本明細書に於いて、“チツ
プ相互接続“層とは、小さなワイヤがチツプを担
体のコンタクトへ接続させるワイヤボンデイング
や、チツプ上の半田付可能なパツド（バンプ）が
担体上の半田付可能なパツドの上に載置される半
田バンプや、溶接や、ビームテープ等を使用する
その他の接続技術等を包含するものである。チツ
プ相互接続層は、チツプ保持用の凹所を有してお
り、好適には銅である高い熱伝導率を有する物質
のデイスクリートな別体のベースが絶縁層の穿孔
内を延在し、前記凹所内のチツプ載置位置の底部
に架橋状又は載置されている。外側に露出された
銅のベースは、通常、母体基板から外側に露出さ
れており、外気による一層良好な空気冷却を行な
うことを可能としている。担体内には、付加的な
電子部品を取付ける為の１個又はそれ以上の階段
状の棚が設けられており、メタリゼーシヨンパタ
ーンへ部分的に接続されている。
クトアレイパツケージを提供するものであり、そ
れは穿設した絶縁層と、その絶縁層にボンドされ
た１個又はそれ以上のチツプ相互接続層とを有し
ており、これらの層の一側部又は両側部上にメタ
リゼーシヨンパターン及びコンタクトパツドを設
けてなるものである。本明細書に於いて、“チツ
プ相互接続“層とは、小さなワイヤがチツプを担
体のコンタクトへ接続させるワイヤボンデイング
や、チツプ上の半田付可能なパツド（バンプ）が
担体上の半田付可能なパツドの上に載置される半
田バンプや、溶接や、ビームテープ等を使用する
その他の接続技術等を包含するものである。チツ
プ相互接続層は、チツプ保持用の凹所を有してお
り、好適には銅である高い熱伝導率を有する物質
のデイスクリートな別体のベースが絶縁層の穿孔
内を延在し、前記凹所内のチツプ載置位置の底部
に架橋状又は載置されている。外側に露出された
銅のベースは、通常、母体基板から外側に露出さ
れており、外気による一層良好な空気冷却を行な
うことを可能としている。担体内には、付加的な
電子部品を取付ける為の１個又はそれ以上の階段
状の棚が設けられており、メタリゼーシヨンパタ
ーンへ部分的に接続されている。
種々の層が以下に説明する方法によつて一体的
にコンパクト化されており、外側に延在するコン
タクトピンを受納することの可能な一体的な有用
な構成を形成している。この様にして得られた形
態に於いて、本担体を顧客へ配送することが可能
であり、そこで銅からなるヒートシンク用インサ
ートへダイを取付けチツプをメタリゼーシヨンパ
ターンへボンデイングさせる。
にコンパクト化されており、外側に延在するコン
タクトピンを受納することの可能な一体的な有用
な構成を形成している。この様にして得られた形
態に於いて、本担体を顧客へ配送することが可能
であり、そこで銅からなるヒートシンク用インサ
ートへダイを取付けチツプをメタリゼーシヨンパ
ターンへボンデイングさせる。
京セラ又はNGK等から入手可能な今日業界に
於いて標準的なセラミツクチツプの担体と比較し
て、本発明の構成を有する担体は、一層厳しい公
差を許容すると共に厳格に制御された寸法を与
え、部品及び入出力端子を高密度化することを可
能とし、一層柔軟で且つ脆性が低いパツケージを
与え、20乃至60％程度の低い単価とし、良好な電
流担持能力を有し、100ミルより小さな間隔の一
層厳格なコンタクト領域を与え、セラミツク担体
のものより２乃至３倍優れた放熱特性を有し、イ
ンダクタンス及び容量を減少させ、回路抵抗が低
く、微小クラツクがない為に信頼性を向上させ、
組付け費用が低廉であり、チツプ担体が電気的に
接続され且つ物理的に装着される構成体に関して
適合性のある良好な熱膨脹係数を有するものであ
る。本発明の担体は、従来のセラミツク回路基板
を使用した場合に存在するα粒子放射が存在せ
ず、従つて外部放射源からのこの様な放射粒子か
らチツプ、部品及び回路を保護することが可能で
ある。
於いて標準的なセラミツクチツプの担体と比較し
て、本発明の構成を有する担体は、一層厳しい公
差を許容すると共に厳格に制御された寸法を与
え、部品及び入出力端子を高密度化することを可
能とし、一層柔軟で且つ脆性が低いパツケージを
与え、20乃至60％程度の低い単価とし、良好な電
流担持能力を有し、100ミルより小さな間隔の一
層厳格なコンタクト領域を与え、セラミツク担体
のものより２乃至３倍優れた放熱特性を有し、イ
ンダクタンス及び容量を減少させ、回路抵抗が低
く、微小クラツクがない為に信頼性を向上させ、
組付け費用が低廉であり、チツプ担体が電気的に
接続され且つ物理的に装着される構成体に関して
適合性のある良好な熱膨脹係数を有するものであ
る。本発明の担体は、従来のセラミツク回路基板
を使用した場合に存在するα粒子放射が存在せ
ず、従つて外部放射源からのこの様な放射粒子か
らチツプ、部品及び回路を保護することが可能で
ある。
上述した如き特性を実現化する為に、一側面を
半導体チツプと接触させる為に露呈させ且つ反対
側面を一層低温の大気に露呈させた銅からなるヒ
ートシンク乃至インサートを設け、チツプからの
熱流束をチツプ本体から迅速且つ能率的に除去す
ることが可能である。部品取付用棚の周りにアレ
イ状に形成した高密度のピン又はその他のコンタ
クト配列が設けられている。
半導体チツプと接触させる為に露呈させ且つ反対
側面を一層低温の大気に露呈させた銅からなるヒ
ートシンク乃至インサートを設け、チツプからの
熱流束をチツプ本体から迅速且つ能率的に除去す
ることが可能である。部品取付用棚の周りにアレ
イ状に形成した高密度のピン又はその他のコンタ
クト配列が設けられている。
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実
施の態様について詳細に説明する。第１図は本発
明のチツプ担体を示している。本担体は、底部絶
縁層１１を有しており、それには大略矩形状の穿
孔２２が穿設されている。穿孔２２は、大略、絶
縁層１１の表面の大部品に亘つて延在している。
第２絶縁層１２が設けられており、それは絶縁性
接着剤１５ａによつて層１１に接着されている。
ワイヤボンド層１６の様なチツプ接続層がその上
に設けられており、穿孔２２よりも小さな穿孔を
有している。層１６は接着剤１５ｂによつて基板
１２に接着されている。層１６に於ける穿孔より
も大きな中央穿孔１３ａを有する第３絶縁層１３
が第１ワイヤボンド層１６の上に上部層（不図
示）又は層１６と第２ワイヤボンド層１７との間
の中間絶縁層として設けられている。接着剤１５
ｃ及び１５ｄが層１３を夫々のワイヤボンド層へ
接着させている。本担体が２個のワイヤボンド層
を有する場合には、チツプ担体の積層構造は、上
部ワイヤボンド層１７の上表面に接着剤１５ｅに
よつて接着させた上部絶縁層１４を加えることに
よつて完成される。層１４は穿設されて壁３５を
形成しており、その壁３５に取囲まれた凹所３５
ａを画定している。
施の態様について詳細に説明する。第１図は本発
明のチツプ担体を示している。本担体は、底部絶
縁層１１を有しており、それには大略矩形状の穿
孔２２が穿設されている。穿孔２２は、大略、絶
縁層１１の表面の大部品に亘つて延在している。
第２絶縁層１２が設けられており、それは絶縁性
接着剤１５ａによつて層１１に接着されている。
ワイヤボンド層１６の様なチツプ接続層がその上
に設けられており、穿孔２２よりも小さな穿孔を
有している。層１６は接着剤１５ｂによつて基板
１２に接着されている。層１６に於ける穿孔より
も大きな中央穿孔１３ａを有する第３絶縁層１３
が第１ワイヤボンド層１６の上に上部層（不図
示）又は層１６と第２ワイヤボンド層１７との間
の中間絶縁層として設けられている。接着剤１５
ｃ及び１５ｄが層１３を夫々のワイヤボンド層へ
接着させている。本担体が２個のワイヤボンド層
を有する場合には、チツプ担体の積層構造は、上
部ワイヤボンド層１７の上表面に接着剤１５ｅに
よつて接着させた上部絶縁層１４を加えることに
よつて完成される。層１４は穿設されて壁３５を
形成しており、その壁３５に取囲まれた凹所３５
ａを画定している。
本チツプ担体は、その全体的な断面形状に於い
て、単に１個のワイヤボンド層を有するものであ
つても、又は２個又はそれ以上のワイヤボンド層
を有するものであつても良い。ワイヤボンド層１
６及び１７は、上部及び／又は、底部層の上にメ
タリゼーシヨンパターン２９を有している。メタ
リゼーシヨンパターン２９は、通常、ボンデイン
グ領域乃至はコンタクトパツド２８を有してお
り、後に集積回路チツプのリードがそれに取付け
られる。ワイヤボンド層１７及び１６内には１個
又はそれ以上の凹所１９及び２４が夫々形成され
ており、凹所１９は、特に、半導体チツプを取付
ける為のものとして最適である。
て、単に１個のワイヤボンド層を有するものであ
つても、又は２個又はそれ以上のワイヤボンド層
を有するものであつても良い。ワイヤボンド層１
６及び１７は、上部及び／又は、底部層の上にメ
タリゼーシヨンパターン２９を有している。メタ
リゼーシヨンパターン２９は、通常、ボンデイン
グ領域乃至はコンタクトパツド２８を有してお
り、後に集積回路チツプのリードがそれに取付け
られる。ワイヤボンド層１７及び１６内には１個
又はそれ以上の凹所１９及び２４が夫々形成され
ており、凹所１９は、特に、半導体チツプを取付
ける為のものとして最適である。
一連の電気的コンタクト乃至はピン２０が、
種々の層12乃至１７からなる積層構成に於ける孔
２０ｂを介して延在しており、その孔から外側へ
向かつて更に延在している。この様に外側に向か
つて延在している部分は母体又は娘回路基板乃至
はソケツトへ接続する為に使用することが可能で
あり、且つピンの下側部分は種々の層の種々のレ
ベルに延在してこれらのレベルに接続される。ピ
ン２０の底部は絶縁層１１と１２との間の接着剤
層１５ａへ延在することが可能であり、又適宜の
方法により絶縁されている場合には、絶縁層１１
を貫通して延在し、絶縁層１１の下側表面にまで
延在させるか、又はそれを超えて延在させること
も可能である。
種々の層12乃至１７からなる積層構成に於ける孔
２０ｂを介して延在しており、その孔から外側へ
向かつて更に延在している。この様に外側に向か
つて延在している部分は母体又は娘回路基板乃至
はソケツトへ接続する為に使用することが可能で
あり、且つピンの下側部分は種々の層の種々のレ
ベルに延在してこれらのレベルに接続される。ピ
ン２０の底部は絶縁層１１と１２との間の接着剤
層１５ａへ延在することが可能であり、又適宜の
方法により絶縁されている場合には、絶縁層１１
を貫通して延在し、絶縁層１１の下側表面にまで
延在させるか、又はそれを超えて延在させること
も可能である。
側面と側面との間の電気的接続を行なう為に
種々の層には鍍金した透孔３３ｃが設けられてい
る。半田付することにより電気的接続が助長さ
れ、従つて種々のワイヤボンドメタリゼーシヨン
パターンのレベルに於いてピンをコンタクトパツ
ド及び鍍金した透孔へ半田付する為の構成が与え
られている。例えば、積層体に於けるピン及びド
リル孔上にドーナツ状の半田を載置し、これを加
熱した場合には、毛細管減少により、ピンの外側
表面に沿つて流れ、特定の回路レベルに於ける、
特定のメタリゼーシヨンパターンによつて捕獲さ
れる。主要な電気的コンタクトは、ピンを鍍金し
た透孔の壁乃至は円筒表面と強制的に物理的接触
状態とさせることによつて行なわれる。従つて、
例えば、ピン２０ａは、ａ，ｂ，ｃ又はｄの箇所
に於いてワイヤボンド層１６及び１７又はその他
の導電層（不図示）へ電気的に接続させることが
可能である。図示した如く、例えば、ポイントｂ
は層１６の上表面上に於いてピン２０ａとメタリ
ゼーシヨンパターン２９との間の接続を与えるも
のであり、又、鍍金した透孔２９ａ又はワイヤボ
ンド層１６の壁を介して、その下側表面上のポイ
ントａへの接続を与える。これらのピンを任意の
レベルに於ける任意の回路パターン乃至はコンタ
クトへ接続させることが可能である。
種々の層には鍍金した透孔３３ｃが設けられてい
る。半田付することにより電気的接続が助長さ
れ、従つて種々のワイヤボンドメタリゼーシヨン
パターンのレベルに於いてピンをコンタクトパツ
ド及び鍍金した透孔へ半田付する為の構成が与え
られている。例えば、積層体に於けるピン及びド
リル孔上にドーナツ状の半田を載置し、これを加
熱した場合には、毛細管減少により、ピンの外側
表面に沿つて流れ、特定の回路レベルに於ける、
特定のメタリゼーシヨンパターンによつて捕獲さ
れる。主要な電気的コンタクトは、ピンを鍍金し
た透孔の壁乃至は円筒表面と強制的に物理的接触
状態とさせることによつて行なわれる。従つて、
例えば、ピン２０ａは、ａ，ｂ，ｃ又はｄの箇所
に於いてワイヤボンド層１６及び１７又はその他
の導電層（不図示）へ電気的に接続させることが
可能である。図示した如く、例えば、ポイントｂ
は層１６の上表面上に於いてピン２０ａとメタリ
ゼーシヨンパターン２９との間の接続を与えるも
のであり、又、鍍金した透孔２９ａ又はワイヤボ
ンド層１６の壁を介して、その下側表面上のポイ
ントａへの接続を与える。これらのピンを任意の
レベルに於ける任意の回路パターン乃至はコンタ
クトへ接続させることが可能である。
完成された担体内に取付けるべきチツプの位置
を、高熱伝導性物質（好適には、銅）からなるベ
ース２６の上表面２５上に点線２７で示してあ
る。ベース２６は、絶縁層１１及び１２の穿孔２
２内に挿入可能であり、且つ絶縁性の接着剤層１
５ｂによつてワイヤボンド層１６の下側表面に当
接すると共に絶縁して接着されている。ベース乃
至はインサート２６は、高熱伝導性物質からなる
大きな質量を有しており、従つて最近の集積回路
に於いて発生されることのある比較的高出力（13
ワツト以上）の場合に発生される大量の熱を迅速
且つ能率的に除去することを可能としている。
を、高熱伝導性物質（好適には、銅）からなるベ
ース２６の上表面２５上に点線２７で示してあ
る。ベース２６は、絶縁層１１及び１２の穿孔２
２内に挿入可能であり、且つ絶縁性の接着剤層１
５ｂによつてワイヤボンド層１６の下側表面に当
接すると共に絶縁して接着されている。ベース乃
至はインサート２６は、高熱伝導性物質からなる
大きな質量を有しており、従つて最近の集積回路
に於いて発生されることのある比較的高出力（13
ワツト以上）の場合に発生される大量の熱を迅速
且つ能率的に除去することを可能としている。
典型例として、１−1/8インチ平方のチツプ担
体は、約3/16インチ幅の周辺ゾーンを有してお
り、約68個のピンからなるアレイを有し、5/16イ
ンチ幅の中央凹所を有しており、その凹所は銅ベ
ース２６の表面２６ａによつて底部が画定されて
いる。ベース２６は、5/8インチの正方形形状を
有するものであつても良い。一層複雑な実施例に
於いては、１−3/4インチ平方の担体内に170個の
ピンからなるアレイを有するパツケージが構成さ
れ、このピンアレイは担体の周辺部の周りの3/8
インチの周辺端子領域パターン内に設けられてい
る。銅ベース２６ａは１インチ四方であり、5/16
インチ平方の部分が凹所に露呈されている。
体は、約3/16インチ幅の周辺ゾーンを有してお
り、約68個のピンからなるアレイを有し、5/16イ
ンチ幅の中央凹所を有しており、その凹所は銅ベ
ース２６の表面２６ａによつて底部が画定されて
いる。ベース２６は、5/8インチの正方形形状を
有するものであつても良い。一層複雑な実施例に
於いては、１−3/4インチ平方の担体内に170個の
ピンからなるアレイを有するパツケージが構成さ
れ、このピンアレイは担体の周辺部の周りの3/8
インチの周辺端子領域パターン内に設けられてい
る。銅ベース２６ａは１インチ四方であり、5/16
インチ平方の部分が凹所に露呈されている。
第１図内に示されている複数個の凹所は、ワイ
ヤボンド層の上表面又は他の空所に隣接する表面
上に十分な表面領域２４ａ及び３５ａを与えてお
り、アレイの特定のピン又はチツプのコンタクト
へメタリゼーシヨンパターン３３ａ及び３３ｂに
よつて接続することの可能な一連の電子部品３２
を取付けることを可能としている。特定の部品乃
至はピンを金属ベース２６へ接続させる為に、隣
接する絶縁物質内に孔３０が設けられており、導
電性のエポキシ物質からなる小球を受納すること
を可能としている。この構成により、銅ベース２
６とピンアレイの特定のピンへ通ずる層１６の下
側に於けるメタリゼーシヨンパターンとの間に適
宜の電気的及び／又は接地接続が与えられる。こ
の接地乃至は電気的接続はピン及び鍍金した透孔
インターフエースを介して行なわれ、表面３５ａ
上のパツドから表面２４ａ上のパツドへの接続を
形成する。
ヤボンド層の上表面又は他の空所に隣接する表面
上に十分な表面領域２４ａ及び３５ａを与えてお
り、アレイの特定のピン又はチツプのコンタクト
へメタリゼーシヨンパターン３３ａ及び３３ｂに
よつて接続することの可能な一連の電子部品３２
を取付けることを可能としている。特定の部品乃
至はピンを金属ベース２６へ接続させる為に、隣
接する絶縁物質内に孔３０が設けられており、導
電性のエポキシ物質からなる小球を受納すること
を可能としている。この構成により、銅ベース２
６とピンアレイの特定のピンへ通ずる層１６の下
側に於けるメタリゼーシヨンパターンとの間に適
宜の電気的及び／又は接地接続が与えられる。こ
の接地乃至は電気的接続はピン及び鍍金した透孔
インターフエースを介して行なわれ、表面３５ａ
上のパツドから表面２４ａ上のパツドへの接続を
形成する。
上部凹所３５ａの周辺部に於ける層１４の上表
面上にエポキシ又はその他の接着剤層を設けるこ
とが可能であり、且つその凹所の上に金属又はプ
ラスチツク（不透明であるか又は紫外線によつて
EPROMデバイスを消去することが可能である様
に透明）のカバープレート３４を設けて本担体を
シールすることが可能である。一方、金属カバー
３４を層１４上の金属リング乃至はパターン３６
へ半田付によつてボンデイングさせることも可能
である。このカバーは本担体の上表面全体を被覆
する構成とすることも可能であり、ピンアレイに
対する孔を有する構成とすることも可能である。
面上にエポキシ又はその他の接着剤層を設けるこ
とが可能であり、且つその凹所の上に金属又はプ
ラスチツク（不透明であるか又は紫外線によつて
EPROMデバイスを消去することが可能である様
に透明）のカバープレート３４を設けて本担体を
シールすることが可能である。一方、金属カバー
３４を層１４上の金属リング乃至はパターン３６
へ半田付によつてボンデイングさせることも可能
である。このカバーは本担体の上表面全体を被覆
する構成とすることも可能であり、ピンアレイに
対する孔を有する構成とすることも可能である。
第１図に於いてはアレイ内の全てのピンが示さ
れていないことに注意すべきである。通常、ピン
は、絶縁層１４の上表面上に示された全ての孔２
１の各々に必ずしも設ける必要はない。これらの
孔の幾つかを、層の上側及び下側に於けるデイス
クリートなデバイスに対する相互接続用のパター
ンとして使用することも可能である。ユーザによ
つてチツプを取付け且つリード接続を行なつた後
に、チツプを保持する為の凹所を、例えばRTV
プラスチツク等の様なシール物質で充填し、ポツ
ト、チツプ、ワイヤボンド、コンタクト、部品等
をシールする。
れていないことに注意すべきである。通常、ピン
は、絶縁層１４の上表面上に示された全ての孔２
１の各々に必ずしも設ける必要はない。これらの
孔の幾つかを、層の上側及び下側に於けるデイス
クリートなデバイスに対する相互接続用のパター
ンとして使用することも可能である。ユーザによ
つてチツプを取付け且つリード接続を行なつた後
に、チツプを保持する為の凹所を、例えばRTV
プラスチツク等の様なシール物質で充填し、ポツ
ト、チツプ、ワイヤボンド、コンタクト、部品等
をシールする。
これらの絶縁層はプリント回路基板の製造業者
によつて使用されているスタンダードなガラスで
充填したエポキシ積層体とするか、又はポリサル
フオン等の様なモールド成形したプラスチツク基
板又は層とすることが可能であり、その上に凹所
に設けたチツプの入出力端子と接続する為の所要
の回路及びボンデイング領域を鍍金する。
によつて使用されているスタンダードなガラスで
充填したエポキシ積層体とするか、又はポリサル
フオン等の様なモールド成形したプラスチツク基
板又は層とすることが可能であり、その上に凹所
に設けたチツプの入出力端子と接続する為の所要
の回路及びボンデイング領域を鍍金する。
第２図は完成した担体１０を示している。ピン
２０は、担体の周辺部の周りをアレイ状に延在し
ており、且つ孔２０ｂ内に設けられている。中央
凹所１９が担体内に形成されており、その中に半
田付、導電性接着剤又はその他の熱の伝達を許容
する手段によつて集積回路チツプ（不図示）が取
付けられる。一連のコンタクトパツド２８がワイ
ヤボンド層１６の上側で凹所１９の周りに担体の
上部絶縁層１４の下側の面内に於いて延在して設
けられている。環状シール３６が凹所１９を取囲
んでおり、顧客がチツプを凹所１９内に挿入しパ
ツド２８にボンデイングさせた後に、金属カバー
（不図示）を取付けるべく構成されている。
２０は、担体の周辺部の周りをアレイ状に延在し
ており、且つ孔２０ｂ内に設けられている。中央
凹所１９が担体内に形成されており、その中に半
田付、導電性接着剤又はその他の熱の伝達を許容
する手段によつて集積回路チツプ（不図示）が取
付けられる。一連のコンタクトパツド２８がワイ
ヤボンド層１６の上側で凹所１９の周りに担体の
上部絶縁層１４の下側の面内に於いて延在して設
けられている。環状シール３６が凹所１９を取囲
んでおり、顧客がチツプを凹所１９内に挿入しパ
ツド２８にボンデイングさせた後に、金属カバー
（不図示）を取付けるべく構成されている。
第３図は第２図の担体の背面を示しており、即
ち露出されたベース２６を取囲む絶縁層１１の下
側表面を示している。ベース２６は絶縁層１１の
面に対して、外側に突出させることも、同一面と
することも、又内側に窪んだ形状とすることも可
能である。付加的な冷却効果を与える為に、熱伝
導性のフインを設けることが可能である。チツプ
を有するチツプ担体を母体又は娘プリント回路基
板又はその他の構成体へ接続する上で、第３図に
示した如く、担体の下側を外側の大気へ露呈させ
る構造とすることが最も望ましいということが判
明した。何故ならば、チツプによつて発生される
熱の約90％がチツプの底部表面を介して流出し、
その10％がチツプの上表面から流出するに過ぎな
いからである。従つて、第２図に示した担体の上
部表面はピン接続によつて、例えば、母体基板へ
取付けられ、第３図に示した下部表面を冷却用大
気へ露呈させて位置させる。
ち露出されたベース２６を取囲む絶縁層１１の下
側表面を示している。ベース２６は絶縁層１１の
面に対して、外側に突出させることも、同一面と
することも、又内側に窪んだ形状とすることも可
能である。付加的な冷却効果を与える為に、熱伝
導性のフインを設けることが可能である。チツプ
を有するチツプ担体を母体又は娘プリント回路基
板又はその他の構成体へ接続する上で、第３図に
示した如く、担体の下側を外側の大気へ露呈させ
る構造とすることが最も望ましいということが判
明した。何故ならば、チツプによつて発生される
熱の約90％がチツプの底部表面を介して流出し、
その10％がチツプの上表面から流出するに過ぎな
いからである。従つて、第２図に示した担体の上
部表面はピン接続によつて、例えば、母体基板へ
取付けられ、第３図に示した下部表面を冷却用大
気へ露呈させて位置させる。
第４図は変形したチツプ担体４０を示してお
り、それはワイヤボンド層４４内に形成した一連
のチツプ担持用凹所４２を有している。ボンドさ
れた層４１の両側外側上に絶縁層５１（一部のみ
示してある）が設けられている。一連の多少長尺
な凹所４３が層４１内に設けられており、銅ベー
ス乃至はインサート４６が適宜の接着剤５７によ
つてその中に取付けられている。凹所内にインサ
ートを嵌入する場合にしばり嵌めとすることも可
能である。ワイヤボンド層４１の表面上にメタリ
ゼーシヨンパターン４４が設けられており、それ
が使用される場合には、ワイヤ４５によつて予め
熱伝導関係をもつてインサート４６に取付けられ
ている一連の半導体チツプＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥ
の入出力端へ電気的に接続されており、夫々の対
向面は各凹所４２の底部に位置している。第１図
に示した如く、メタリゼーシヨンパターン４４は
担体の周辺端部又はその他の位置に設けられてい
るピン４７，４８へ延在している。小さなドーナ
ツ形状をした半田ブレフオーム４９，５０がメタ
リゼーシヨンパターン及びピン周辺表面に隣接し
て載置されており、これらは、加熱されることに
より、例えば、鍍金した透孔５８を介して特定の
ピンをメタリゼーシヨンパターンへ電気的に接続
させることに貢献する。ピン４７が担体のワイヤ
ボンド層４１の上表面上のメタリゼーシヨンパタ
ーンに接続して示されており、又ピン４８が層４
１の下部表面上のパターンに接続して示されてい
る。この実施例に於いては、チツプＡ乃至Ｅによ
つて発生された熱は担体から上方向及び下方向の
両方向に排出される。
り、それはワイヤボンド層４４内に形成した一連
のチツプ担持用凹所４２を有している。ボンドさ
れた層４１の両側外側上に絶縁層５１（一部のみ
示してある）が設けられている。一連の多少長尺
な凹所４３が層４１内に設けられており、銅ベー
ス乃至はインサート４６が適宜の接着剤５７によ
つてその中に取付けられている。凹所内にインサ
ートを嵌入する場合にしばり嵌めとすることも可
能である。ワイヤボンド層４１の表面上にメタリ
ゼーシヨンパターン４４が設けられており、それ
が使用される場合には、ワイヤ４５によつて予め
熱伝導関係をもつてインサート４６に取付けられ
ている一連の半導体チツプＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥ
の入出力端へ電気的に接続されており、夫々の対
向面は各凹所４２の底部に位置している。第１図
に示した如く、メタリゼーシヨンパターン４４は
担体の周辺端部又はその他の位置に設けられてい
るピン４７，４８へ延在している。小さなドーナ
ツ形状をした半田ブレフオーム４９，５０がメタ
リゼーシヨンパターン及びピン周辺表面に隣接し
て載置されており、これらは、加熱されることに
より、例えば、鍍金した透孔５８を介して特定の
ピンをメタリゼーシヨンパターンへ電気的に接続
させることに貢献する。ピン４７が担体のワイヤ
ボンド層４１の上表面上のメタリゼーシヨンパタ
ーンに接続して示されており、又ピン４８が層４
１の下部表面上のパターンに接続して示されてい
る。この実施例に於いては、チツプＡ乃至Ｅによ
つて発生された熱は担体から上方向及び下方向の
両方向に排出される。
第５図は別の変形例の担体８０を示しており、
それは積層体８１を介して形成された２個の凹所
８２，８３を有するワイヤボンド層８１を有して
いる。銅インサート８６がワイヤボンド層８１の
穿孔していない絶縁性部分に絶縁して接着されて
おり、凹所８２及び８３の底部をブリツジさせて
いる。層８１の上表面上にメタリゼーシヨンパタ
ーン８５が設けられており、ワイヤボンド層８１
の周辺表面上に形成されているコンタクト８８へ
通じている。これらのコンタクトは、同インサー
ト８６の上表面と熱的にコンタクトしている凹所
８２及び８３内に後に設けられるチツプＡ及びＢ
へ接続されている。厚さが１乃至２ミルの絶縁層
８７がインサート８６を電気的に絶縁する為に設
けられているが、銅物質８６の熱伝達特性に著し
い影響を与えない様な厚さに設定されている。ワ
イヤボンド層８１の上側には絶縁層８９が設けら
れており、チツプ用の凹所を形成する為に穿孔が
穿設されている。適宜のカバー（不図示）を使用
することが可能である。
それは積層体８１を介して形成された２個の凹所
８２，８３を有するワイヤボンド層８１を有して
いる。銅インサート８６がワイヤボンド層８１の
穿孔していない絶縁性部分に絶縁して接着されて
おり、凹所８２及び８３の底部をブリツジさせて
いる。層８１の上表面上にメタリゼーシヨンパタ
ーン８５が設けられており、ワイヤボンド層８１
の周辺表面上に形成されているコンタクト８８へ
通じている。これらのコンタクトは、同インサー
ト８６の上表面と熱的にコンタクトしている凹所
８２及び８３内に後に設けられるチツプＡ及びＢ
へ接続されている。厚さが１乃至２ミルの絶縁層
８７がインサート８６を電気的に絶縁する為に設
けられているが、銅物質８６の熱伝達特性に著し
い影響を与えない様な厚さに設定されている。ワ
イヤボンド層８１の上側には絶縁層８９が設けら
れており、チツプ用の凹所を形成する為に穿孔が
穿設されている。適宜のカバー（不図示）を使用
することが可能である。
第６図は、更に別の変形例の担体９０を示して
おり、それは凹所９２及び９３を有するワイヤボ
ンド層９１を有している。メタリゼーシヨンパタ
ーン９５がワイヤボンド層９１の上表面上に設け
られており、担体の周辺端部に於けるコンタクト
パツド領域９９へ通じている。銅物質からなるイ
ンサート９６ａ及び９６ｂがワイヤボンド層内に
収納されて下部凹所９０内に設けられている。厚
さが１乃至２ミルの電気的に接地した絶縁層９８
が上部インサート部分９６ａと下部インサート部
分９６ｂとの間に設けられており、下部インサー
ト９６ｂはワイヤボンド層９１の底面から外側に
延在している。この外側に突出した部分はそこを
通過する空気に乱流を起こさせ、放熱特性を向上
させると共にチツプＡ及びＢから大気へ熱流束を
逃がす為の一層大きな露出表面を与えている。一
方、チツプの底面が直接絶縁層にボンデイングさ
れる様に、絶縁層９８をインサート部分９６ａの
上表面上に設けることも可能である。チツプの入
力端及び出力端はワイヤ１０１によつてメタリゼ
ーシヨンパターンへ接続される。穿孔を穿設した
絶縁層１００がワイヤボンド層９１の上表面及び
下表面上に設けられており、凹所及びインサート
を夫々受納すべく穿孔が穿設されている。付加的
なチツプを異なつたレベルに於いて凹所内又はメ
タリゼーシヨンパターン９５の領域内に設けるこ
とが可能であり、これらの付加的なチツプを銅イ
ンサートへボンデイングさせても又はさせなくと
も良い。
おり、それは凹所９２及び９３を有するワイヤボ
ンド層９１を有している。メタリゼーシヨンパタ
ーン９５がワイヤボンド層９１の上表面上に設け
られており、担体の周辺端部に於けるコンタクト
パツド領域９９へ通じている。銅物質からなるイ
ンサート９６ａ及び９６ｂがワイヤボンド層内に
収納されて下部凹所９０内に設けられている。厚
さが１乃至２ミルの電気的に接地した絶縁層９８
が上部インサート部分９６ａと下部インサート部
分９６ｂとの間に設けられており、下部インサー
ト９６ｂはワイヤボンド層９１の底面から外側に
延在している。この外側に突出した部分はそこを
通過する空気に乱流を起こさせ、放熱特性を向上
させると共にチツプＡ及びＢから大気へ熱流束を
逃がす為の一層大きな露出表面を与えている。一
方、チツプの底面が直接絶縁層にボンデイングさ
れる様に、絶縁層９８をインサート部分９６ａの
上表面上に設けることも可能である。チツプの入
力端及び出力端はワイヤ１０１によつてメタリゼ
ーシヨンパターンへ接続される。穿孔を穿設した
絶縁層１００がワイヤボンド層９１の上表面及び
下表面上に設けられており、凹所及びインサート
を夫々受納すべく穿孔が穿設されている。付加的
なチツプを異なつたレベルに於いて凹所内又はメ
タリゼーシヨンパターン９５の領域内に設けるこ
とが可能であり、これらの付加的なチツプを銅イ
ンサートへボンデイングさせても又はさせなくと
も良い。
上述した実施例の各々に於いて、周辺端部を有
する銅インサートが約50マイクロインチの厚さの
ニツケルバリアフラツシユで封止し、約６乃至50
マイクロインチの厚さで金鍍金することが望まし
い。こうすることにより、銅ベースをワイヤボン
ド又はその他の電気的コンタクト領域として使用
することが可能となる。更に、こうすることによ
り、インサートが比較的不活性な状態となり、即
ちそれが酸化したり又は隣接するコンタクトや電
気的通路をシヨートする可能性のある樹枝状成長
物等を形成することがなくなる。前述した金属層
は前記インサートの熱伝導特性に著しい悪影響を
与えるものではない。第７図及び第８図は本発明
のチツプ担体を製造する場合に使用される製造工
程を示している。第１図に関して説明した一連の
積層すべき層が第７図に於いてスタツク６６及び
６７として示されている。通常、複数個のチツプ
担体をラミネートする為の固定用に２個又はそれ
以上のスタツク６６及び６７を使用する。各スタ
ツク６６及び６７は、通常、12×18平方インチの
表面積を有しており、従つてそれらは、例えば、
スタツク当たり120個のチツプ担体からなるマト
リクス状のチツプ担体を有している。スタツク６
６及び６７の各側面には一連の滑かで平坦で硬質
のカバープレート６３，６４及び６５が設けられ
ており、積層したスタツクに直接圧力を加えてボ
ンデイングを行なう。これらのカバープレート及
び積層スタツクは固定装置内に設けられており、
下部工具固定プレート６１と上部工具固定プレー
ト６０との間に延在する適宜の工具ピン６８が設
けられている。これらの工具プレートに圧力が加
えられると共に熱が加えられて、スタツク６６及
び６７に於ける積層体がボンデイングされて一体
化され、複数個のアレイのチツプ担体を形成す
る。積層させたスタツク６６及び６７を固定装置
から取除くと、これらのチツプ担体は、例えば、
第２図に示した様な個別的なチツプ担体の寸法に
形状構成される。
する銅インサートが約50マイクロインチの厚さの
ニツケルバリアフラツシユで封止し、約６乃至50
マイクロインチの厚さで金鍍金することが望まし
い。こうすることにより、銅ベースをワイヤボン
ド又はその他の電気的コンタクト領域として使用
することが可能となる。更に、こうすることによ
り、インサートが比較的不活性な状態となり、即
ちそれが酸化したり又は隣接するコンタクトや電
気的通路をシヨートする可能性のある樹枝状成長
物等を形成することがなくなる。前述した金属層
は前記インサートの熱伝導特性に著しい悪影響を
与えるものではない。第７図及び第８図は本発明
のチツプ担体を製造する場合に使用される製造工
程を示している。第１図に関して説明した一連の
積層すべき層が第７図に於いてスタツク６６及び
６７として示されている。通常、複数個のチツプ
担体をラミネートする為の固定用に２個又はそれ
以上のスタツク６６及び６７を使用する。各スタ
ツク６６及び６７は、通常、12×18平方インチの
表面積を有しており、従つてそれらは、例えば、
スタツク当たり120個のチツプ担体からなるマト
リクス状のチツプ担体を有している。スタツク６
６及び６７の各側面には一連の滑かで平坦で硬質
のカバープレート６３，６４及び６５が設けられ
ており、積層したスタツクに直接圧力を加えてボ
ンデイングを行なう。これらのカバープレート及
び積層スタツクは固定装置内に設けられており、
下部工具固定プレート６１と上部工具固定プレー
ト６０との間に延在する適宜の工具ピン６８が設
けられている。これらの工具プレートに圧力が加
えられると共に熱が加えられて、スタツク６６及
び６７に於ける積層体がボンデイングされて一体
化され、複数個のアレイのチツプ担体を形成す
る。積層させたスタツク６６及び６７を固定装置
から取除くと、これらのチツプ担体は、例えば、
第２図に示した様な個別的なチツプ担体の寸法に
形状構成される。
第８図は、カバープレート６３と６４との間に
延在する第７図に示した積層体スタツクの製造方
法を示している。下部カバープレート６４の上側
には、スタツクの下部層としてテドラ（Tedlar）
レリーズフイルム７０が設けられている。例えば
Fortin ACC＃１等の様なゴム状の重合物質から
なる共形モールド層７１が第７図のプレス操作の
熱及び圧力によつて柔軟化すると共に積層体スタ
ツク内の間隙乃至は凹所内に入り込み、本組立体
の断面積全体に於ける圧力分布の均一性を確保し
ている。この共形モールド層７１はテドラレリー
ズフイルム７０の上に設けられている。共形モー
ルド層の厚さは層内に存在する凹所の深さによつ
て決定される。２番目のテドラレリーズフイルム
７０ａが共形モールド層７１の上に設けられてい
る。次いで、銅からなるヒートシンクとしてのイ
ンサート７６が第１図乃至第３図に示したチツプ
取付用の凹所に対応した部分であつて層７０ａの
上側中心位置に設けられている。第６図に示した
実施例の如くインサート７６が担体底面から外側
に延在する場合には、その間隙を補償する為に、
テドラ層７０ａの上にインサート７６を受納すべ
く穿孔７９ａを穿設した付加的な層７９を設け
る。この付加的な層を使用した場合には、第７図
のプレス操作を行なつた後に組立体から取除く。
この付加的な層の上側には、穿孔を穿設した第１
絶縁層７８が設けられており、それは第１図に示
した如く単一層であつても複合層であつても良
く、銅からなるヒートシンクとしてのインサート
７６の外側周辺部を取囲んでいる。絶縁性の接着
剤層７５は、通常、フイルム形状であるが、その
内側周辺部に凹所７５ｂを有しており、インサー
ト７６の周辺部の上に載置される。層７５内には
穿孔７５ａが穿設されており、それを介して導電
性の接着剤からなる小球を挿入させワイヤボンド
層７４上の回路を銅からなるヒートシンクとして
のインサート７６の表面へ電気的に接続させ、こ
の様にして電気的接続を行なうか乃至は接地接続
を行なう。ワイヤボンド層７４が層７５の上に設
けられており、前述した如く、その一側面又は両
側面上に担体の最終的な凹所内に設けられる半導
体チツプの種々の出力端及び入力端に接続される
べく所望の形状とされたメタリゼーシヨンパター
ンが設けられている。２番目の絶縁層７２がワイ
ヤボンド層７４を次のワイヤボンド層７３から分
離している。ワイヤボンド層７３の上には３番目
の絶縁層７２ａが設けられている。
延在する第７図に示した積層体スタツクの製造方
法を示している。下部カバープレート６４の上側
には、スタツクの下部層としてテドラ（Tedlar）
レリーズフイルム７０が設けられている。例えば
Fortin ACC＃１等の様なゴム状の重合物質から
なる共形モールド層７１が第７図のプレス操作の
熱及び圧力によつて柔軟化すると共に積層体スタ
ツク内の間隙乃至は凹所内に入り込み、本組立体
の断面積全体に於ける圧力分布の均一性を確保し
ている。この共形モールド層７１はテドラレリー
ズフイルム７０の上に設けられている。共形モー
ルド層の厚さは層内に存在する凹所の深さによつ
て決定される。２番目のテドラレリーズフイルム
７０ａが共形モールド層７１の上に設けられてい
る。次いで、銅からなるヒートシンクとしてのイ
ンサート７６が第１図乃至第３図に示したチツプ
取付用の凹所に対応した部分であつて層７０ａの
上側中心位置に設けられている。第６図に示した
実施例の如くインサート７６が担体底面から外側
に延在する場合には、その間隙を補償する為に、
テドラ層７０ａの上にインサート７６を受納すべ
く穿孔７９ａを穿設した付加的な層７９を設け
る。この付加的な層を使用した場合には、第７図
のプレス操作を行なつた後に組立体から取除く。
この付加的な層の上側には、穿孔を穿設した第１
絶縁層７８が設けられており、それは第１図に示
した如く単一層であつても複合層であつても良
く、銅からなるヒートシンクとしてのインサート
７６の外側周辺部を取囲んでいる。絶縁性の接着
剤層７５は、通常、フイルム形状であるが、その
内側周辺部に凹所７５ｂを有しており、インサー
ト７６の周辺部の上に載置される。層７５内には
穿孔７５ａが穿設されており、それを介して導電
性の接着剤からなる小球を挿入させワイヤボンド
層７４上の回路を銅からなるヒートシンクとして
のインサート７６の表面へ電気的に接続させ、こ
の様にして電気的接続を行なうか乃至は接地接続
を行なう。ワイヤボンド層７４が層７５の上に設
けられており、前述した如く、その一側面又は両
側面上に担体の最終的な凹所内に設けられる半導
体チツプの種々の出力端及び入力端に接続される
べく所望の形状とされたメタリゼーシヨンパター
ンが設けられている。２番目の絶縁層７２がワイ
ヤボンド層７４を次のワイヤボンド層７３から分
離している。ワイヤボンド層７３の上には３番目
の絶縁層７２ａが設けられている。
種々の絶縁層及びワイヤボンド乃至は回路層７
３及び７４の間にはクロスによつて示した接着性
絶縁フイルムが設けられている。熱及び圧力を加
えることによつて、これらの接着剤層は柔軟化す
ると共に絶縁層及びワイヤボンド層からなる“サ
ンドイツチ”構造を実効的にボンドさせ一体化さ
せる。図示した如く、ワイヤボンド層、絶縁層及
び接着剤層の各々はチツプ保持用の凹所を形成す
る為の穿孔が穿設されている。次いで絶縁層７２
ａの上側にはテドラレリーズフイルム７０が設け
られており、更にその上には２番目の共形モール
ド層７１が設けられ、更にその上には最後のテド
ラレリーズフイルム７０が設けられており、最後
にカバープレート６３が設けられている。
３及び７４の間にはクロスによつて示した接着性
絶縁フイルムが設けられている。熱及び圧力を加
えることによつて、これらの接着剤層は柔軟化す
ると共に絶縁層及びワイヤボンド層からなる“サ
ンドイツチ”構造を実効的にボンドさせ一体化さ
せる。図示した如く、ワイヤボンド層、絶縁層及
び接着剤層の各々はチツプ保持用の凹所を形成す
る為の穿孔が穿設されている。次いで絶縁層７２
ａの上側にはテドラレリーズフイルム７０が設け
られており、更にその上には２番目の共形モール
ド層７１が設けられ、更にその上には最後のテド
ラレリーズフイルム７０が設けられており、最後
にカバープレート６３が設けられている。
プレス用のプラテンを、通常、300乃至、350〓
の範囲内の温度に加熱し、且つプレス上の圧力を
15乃至30分間の間所要の圧力の約25％とし、物質
を十分に加熱すると共に共形モールド層を軟化さ
せる。次いで、45分間に亘り、圧力を所要の最適
値である75乃至150psiへ増加させる。ヒータをオ
フさせて、成形したチツプ担体を有するプラテン
を約室温に冷却させる。上述した圧力条件下に於
いては、この時間は約15乃至45分である。次い
で、圧力を解除し、ボンドさせさ担体のスタツク
をプレスから取除き、アーバプレスによつて整合
ピンをスタツクから取除く。スタンダードな自動
装置に於いて、ピニング及びピン半田付を行な
う。第４図はドーナツ形状の半田を使用する場合
を示しているが、半田ペーストや錫鍍金したピン
を使用することも可能である。次いで、複数個の
担体を保持しているスタツクから個々の担体をブ
ランキング又はパンチング等によつて取り出す。
プレス動作の後に、テドラレリーズフイルム、共
形モールド層及び付加層を除去する。
の範囲内の温度に加熱し、且つプレス上の圧力を
15乃至30分間の間所要の圧力の約25％とし、物質
を十分に加熱すると共に共形モールド層を軟化さ
せる。次いで、45分間に亘り、圧力を所要の最適
値である75乃至150psiへ増加させる。ヒータをオ
フさせて、成形したチツプ担体を有するプラテン
を約室温に冷却させる。上述した圧力条件下に於
いては、この時間は約15乃至45分である。次い
で、圧力を解除し、ボンドさせさ担体のスタツク
をプレスから取除き、アーバプレスによつて整合
ピンをスタツクから取除く。スタンダードな自動
装置に於いて、ピニング及びピン半田付を行な
う。第４図はドーナツ形状の半田を使用する場合
を示しているが、半田ペーストや錫鍍金したピン
を使用することも可能である。次いで、複数個の
担体を保持しているスタツクから個々の担体をブ
ランキング又はパンチング等によつて取り出す。
プレス動作の後に、テドラレリーズフイルム、共
形モールド層及び付加層を除去する。
全体的な製造プロセスに於いて、種々の単位工
程が個々の層に対して行なわれる。次の表は使
用される詳細な工程を示している。これらの工程
の各々は、その所要のノード、時間、物質、厚さ
等に関して個別的に当該技術分野に於いて知られ
たものであるが、表に示した順番にこれらの工
程を選択すること及び種々の層に於ける種々のド
リル操作は全体的なスタツクの積層及びプレス動
作の前に行なわれるということは従来の技術と異
なつている。
程が個々の層に対して行なわれる。次の表は使
用される詳細な工程を示している。これらの工程
の各々は、その所要のノード、時間、物質、厚さ
等に関して個別的に当該技術分野に於いて知られ
たものであるが、表に示した順番にこれらの工
程を選択すること及び種々の層に於ける種々のド
リル操作は全体的なスタツクの積層及びプレス動
作の前に行なわれるということは従来の技術と異
なつている。
表 番 号
プロセス操作
Ａ 材料準備
Ｂ ドリル操作／穿孔操作
Ｃ 無電解鍍金／フラツシユ鍍金（所要によ
り） Ｄ 画像形成 Ｅ 電気鍍金 Ｆ 剥離 Ｇ エツチング Ｈ ブランキング／ルーチング（形状構成） Ｉ 積層及びプレス Ｊ 半田マスク Ｋ ピン挿入／半田付操作 Ｌ クリーニング／パツケージング／テスト 表は、最終の動作Ｖに於いて圧着されるべき
層のスタツクを形成する個々の層−に成され
る表に列挙した個々の工程の好適な利用法を示
している。
り） Ｄ 画像形成 Ｅ 電気鍍金 Ｆ 剥離 Ｇ エツチング Ｈ ブランキング／ルーチング（形状構成） Ｉ 積層及びプレス Ｊ 半田マスク Ｋ ピン挿入／半田付操作 Ｌ クリーニング／パツケージング／テスト 表は、最終の動作Ｖに於いて圧着されるべき
層のスタツクを形成する個々の層−に成され
る表に列挙した個々の工程の好適な利用法を示
している。
表
ボンド層
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｇ，Ｆ，Ｅ，Ｈ
鍍金層
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ
接着剤／レリーズ剤／共形モールド
Ａ，Ｂ，Ｈ
ヒートシンク／カバー
Ａ，Ｈ，Ｅ
積層／仕上
Ｊ，Ｉ，Ｈ，Ｋ，Ｌ
定義（表）：
１ ボンド層
ワイヤボンド操作を必要とする層。
２ 鍍金層
鍍金回路又はメタライズしたパターンを必要
とするが〓後の操作に於いてワイヤボンデイン
グを必要としない層。
とするが〓後の操作に於いてワイヤボンデイン
グを必要としない層。
３ 接着剤／レリーズ剤／フイラー
接着又はレリーズ剤又は充填剤として積層工
程中に使用する物質。
程中に使用する物質。
注記：工程に於けるボンド層工程ステツプは回
路を完全に停止し、汚染物質の混入を最小とす
る。網の回路配置構成により工程の工程ステ
ツプを使用不能の場合には、工程の工程ステ
ツプを使用してボンド層を形成することが可能
である。
路を完全に停止し、汚染物質の混入を最小とす
る。網の回路配置構成により工程の工程ステ
ツプを使用不能の場合には、工程の工程ステ
ツプを使用してボンド層を形成することが可能
である。
その結果得られる半導体チツプ担体を顧客へ配
送する為の準備をするか、又はICチツプを形成
した凹所内に位置させる為に、導電性接着剤又は
共晶金属ボンデイングによつて銅からなるヒート
シンクとしてのインサートの上表面上にチツプを
取付け次いでチツプをワイヤボンド層内の種々の
レベルのメタリゼーシヨンパターンへ接続させ
る。銅インサート２６に隣接するチツプ用の凹所
２４ａは、第１図に示したワイヤボンド層１７の
上表面へ向かつて上側に延在させることも可能で
あるが、一方、図示例の如く、種々の段階レベル
を設けて付加的な部品取付用の棚３５ａを形成す
ることも可能である。これらの棚は、半導体チツ
プの複数個のコンタクトをこれらの棚に設けられ
ているワイヤボンド層１６及び１７の露出された
部分に存在するコンタクトパツド２８へボンデイ
ングさせることを容易としている。
送する為の準備をするか、又はICチツプを形成
した凹所内に位置させる為に、導電性接着剤又は
共晶金属ボンデイングによつて銅からなるヒート
シンクとしてのインサートの上表面上にチツプを
取付け次いでチツプをワイヤボンド層内の種々の
レベルのメタリゼーシヨンパターンへ接続させ
る。銅インサート２６に隣接するチツプ用の凹所
２４ａは、第１図に示したワイヤボンド層１７の
上表面へ向かつて上側に延在させることも可能で
あるが、一方、図示例の如く、種々の段階レベル
を設けて付加的な部品取付用の棚３５ａを形成す
ることも可能である。これらの棚は、半導体チツ
プの複数個のコンタクトをこれらの棚に設けられ
ているワイヤボンド層１６及び１７の露出された
部分に存在するコンタクトパツド２８へボンデイ
ングさせることを容易としている。
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細
に説明したが、本発明はこれら具体的にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を
逸脱することなしに種々の変形が可能であること
は勿論である。
に説明したが、本発明はこれら具体的にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を
逸脱することなしに種々の変形が可能であること
は勿論である。
第１図は本発明の１実施例に基づいて構成され
たチツプ担体の１部切欠断面斜視図、第２図は完
成した担体を示した平面図、第３図は完成した担
体を示した底面図、第４図は両側にチツプを装着
した状態を示したマルチプルチツプ担体を示した
断面図、第５図はチツプを装着したチツプ担体の
変形例を示した断面図、第６図はチツプを装着し
たチツプの更に別の変形例を示した断面図、第７
図はマルチプルチツプ担体のパツケージを製造す
る為の全体的な製造技術を例示した構成を示した
断面図、第８図は１個のチツプ担体を形成する積
層構成を示した分解断面図、である。 （符号の説明）、１０：担体、２０：ピン、２
６：ベース（インサート）。
たチツプ担体の１部切欠断面斜視図、第２図は完
成した担体を示した平面図、第３図は完成した担
体を示した底面図、第４図は両側にチツプを装着
した状態を示したマルチプルチツプ担体を示した
断面図、第５図はチツプを装着したチツプ担体の
変形例を示した断面図、第６図はチツプを装着し
たチツプの更に別の変形例を示した断面図、第７
図はマルチプルチツプ担体のパツケージを製造す
る為の全体的な製造技術を例示した構成を示した
断面図、第８図は１個のチツプ担体を形成する積
層構成を示した分解断面図、である。 （符号の説明）、１０：担体、２０：ピン、２
６：ベース（インサート）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体チツプ担体に於いて、第１絶縁層と、
前記第１絶縁層内に穿孔を形成する手段と、前記
第１絶縁層の表面にボンデイングしたチツプ接続
層と、前記チツプ接続層内にチツプ保持用凹所を
形成する手段と、前記チツプ接続層の下側で前記
穿孔内を延在する熱伝導物質からなるベースであ
つて少なくとも部分的に前記凹所を横断して延在
し前記凹所内に装着される集積回路チツプと熱伝
導状態で接触する様に構成されているベースと、
前記チツプ接続層から延在しており前記凹所の外
側に存在するコンタクトアレイとを有することを
特徴とする半導体チツプ担体。 ２ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記コンタ
クトアレイが前記絶縁層穿孔の周り周辺部に延在
しており、前記チツプ保持用凹所よりも大きな断
面積を有する半導体チツプ担体。 ３ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベース
が前記絶縁層穿孔と同延である半導体チツプ担
体。 ４ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベース
が前記担体の全面積と隣接している半導体チツプ
担体。 ５ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記コンタ
クトアレイが透孔鍍金によつて前記チツプ接続層
に接続されている多数ピン格子アレイである半導
体チツプ担体。 ６ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記第１絶
縁層に穿孔を穿設した第２絶縁層が接着されてお
り、前記コンタクトアレイが内側端部を前記絶縁
層間のレベルに於いて終端させている一連のピン
コンタクトを有する半導体チツプ担体。 ７ 特許請求の範囲第６項に於いて、前記ベース
が前記両方の絶縁層の前記穿孔を介して延在して
いる半導体チツプ担体。 ８ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベース
が前記チツプ接続層へ接着剤により絶縁して接着
されている半導体チツプ担体。 ９ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記チツプ
接続層が前記コンタクトアレイを電気的に接続す
る為に前記担体内に多数レベルの接続パツドを有
する少なくとも２個のワイヤボンド層を有してお
り、前記パツドが装着されるべきチツプから延在
するチツプのリードへ電気的に接続される様に構
成されている半導体チツプ担体。 １０ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記コン
タクトアレイの前記ベースへのコンタクトから導
電性手段が延在しており、前記ベースをこの様な
コンタクトに電気的に接続させるか又は接地させ
る半導体チツプ担体。 １１ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ワイ
ヤボンド層内に複数個のチツプ保持用凹所が設け
られている半導体チツプ担体。 １２ 特許請求の範囲第１１項に於いて、前記ベ
ースが一連のベース部材を有しており、その各々
が装着されるべきチツプとコンタクトしている半
導体チツプ担体。 １３ 特許請求の範囲第１２項に於いて、前記複
数個の凹所及び前記ベース部材の各々が前記チツ
プ接続層の反対側に設けられており、前記担体の
両側に於いて装着されるべきチツプから放熱を行
なう半導体チツプ担体。 １４ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベー
スが銅で構成されている半導体チツプ担体。 １５ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記チツ
プ接続層がワイヤボンド層であつて、前記ワイヤ
ボンド層が前記コンタクトアレイへ延在している
内部配線部を有しており、前記装着されるべきチ
ツプが前記配線部及び前記アレイと電気的に接続
した動作関係で接続される様に構成されている半
導体チツプ担体。 １６ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベー
スの熱伝導特性の劣化を最小にしながら前記ベー
スの外側に向いた熱排除面を電気的に絶縁する手
段が設けられている半導体チツプ担体。 １７ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記ベー
スが不活性な導電性層で封止されている半導体チ
ツプ担体。 １８ コンタクトアレイと層形成したメタリゼー
シヨンパターンとを有するチツプ担体の製造方法
に於いて、チツプ接続積層体をドリル操作、穿孔
操作、鍍金操作、画像形成操作、電着操作、隔離
操作及びエツチング操作して前記積層体の片側又
は両側に所定の回路メタリゼーシヨンパターンを
形成し、前記積層体及び絶縁物質層を加工して少
なくとも１個のチツプ用凹所を形成し、熱伝導性
のインサートを前記凹所内に位置させると共に前
記積層体及び前記絶縁層をスタツクさせて前記イ
ンサートを露出表面上に位置させながらスタツク
を形成し、前記スタツクの両側にレリーズ物質を
設け、前記レリーズ物質上に共形モールド物質を
設け、前記スタツク及び物質を工具固定装置内に
組立て、前記スタツク及び物質を加圧すると共に
加熱して前記スタツクの各層をボンドさせ、その
結果得られるスタツクを前記プレスから取り出す
と共に前記レリーズ物質及びモールド物質を取除
き、前記所定のメタリゼーシヨンパターンと電気
的に接続して前記スタツク上にコンタクトアレイ
を設け、前記コンタクトアレイを設ける工程の前
か又は後に前記担体の外側寸法を加工する、上記
各工程を有する方法。 １９ 特許請求の範囲第１８項に於いて、前記積
層体及び絶縁層内に凹所がアレイ状に形成されて
おり、前記プレス操作によつて複数個の担体が形
成される方法。 ２０ 特許請求の範囲第１９項に於いて、共形モ
ールド物質を設けた後に複数個のスタツクの間に
カバープレートを設けて複数個の担体からなる複
数層を製造する方法。 ２１ 特許請求の範囲第１８項に於いて、前記イ
ンサートが前記スタツクを超えて延在しており、
前記レリーズ物質を設けた後に前記インサートの
周辺部を取囲む付加層を設けて前記スタツクの下
部表面を平坦とすると共に均一な圧力がスタツク
の表面全体に亘つて印加される様にし、前記スタ
ツクを取り出す工程に於いて前記付加層を取除く
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US06/473,482 US4630172A (en) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | Semiconductor chip carrier package with a heat sink |
| US473482 | 1983-03-09 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201449A JPS59201449A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH0325023B2 true JPH0325023B2 (ja) | 1991-04-04 |
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ID=23879710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59043026A Granted JPS59201449A (ja) | 1983-03-09 | 1984-03-08 | ヒ−トシンクを有する半導体チツプ担体パツケ−ジ及びその製造方法 |
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| US (1) | US4630172A (ja) |
| JP (1) | JPS59201449A (ja) |
| GB (1) | GB2136205A (ja) |
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