JPH04214640A - 集積回路パッケージの製造装置及びこの装置を用いたパッケージの製造方法 - Google Patents

集積回路パッケージの製造装置及びこの装置を用いたパッケージの製造方法

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JPH04214640A
JPH04214640A JP3026288A JP2628891A JPH04214640A JP H04214640 A JPH04214640 A JP H04214640A JP 3026288 A JP3026288 A JP 3026288A JP 2628891 A JP2628891 A JP 2628891A JP H04214640 A JPH04214640 A JP H04214640A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は積層集積回路パッケージ
の製造に関する、更に詳しくはシートの積層品からのパ
ッケージの製造に関する。
【0002】
【從来の技術】集積回路はきわめて小型化された電子デ
バイスであるから、何百あるいは何千という個別の回路
とエレメントを一片がたった1/2インチ(12.7m
m)のチップ上に形成する。回路の寸法が小さくなれば
重さと体積が減ることになり、そして電子が移動する距
離が減るので操作スピードが増すことになる。この集積
回路の普及がエレクトロニクスの分野に革命をもたらし
てきた。
【0003】集積回路そのものは非常に小さくてこわれ
やすいものである。それ故、外部の電気回路と接続でき
るように、そして1つあるいは多数のパッケージ化した
集積回路を用いる電子デバイスの組立及び補修をおこな
う際に普通の方法で集積回路を取扱えるように集積回路
をパッケージ化し保護する必要がある。
【0004】集積回路をパッケージ化するための普通の
アプローチはセラミック支持体上に回路をマウントする
ことであり、通常これをパッケージと呼んでいる。初期
のパッケージにおいては、セラミックの層が一層であっ
た。最近は集積回路が段々と複雑になってきたので、パ
ッケージも複雑になっている。すなわちパッケージのあ
るものは二層以上のセラミック積層板から形成され、個
々の層は積層板間の接続をおこなうための開口部をもち
、そして集積回路の機能を増したり又所要な外部及び内
部相互接続と回路パスを可能にする、パッケージそれ自
体の多様で複雑な機能を有する種々の層からなっている
【0005】多層セラミックパッケージを製造する1つ
の方法は、圧密した理論密度の50〜60パーセントの
ような比較的低い密度を有する、プラスチック結合剤を
含浸させた未焼成のセラミック材料(グリーンセラミッ
クと云う)のシートを処理して金属トレースと接点をそ
の上に付け、開口部を含む所要な形状となるように切断
しそしてトリムし、次いで適当な順序及び位置合わせと
なるように互に積重ねる。最終セラミックパッケージの
上面と符合する形状を有する加熱ツールをこの積層品の
表面に上から押し当てて積層板を理論密度の約60〜6
5パーセントに圧密し、そして更に積層板が互に付着す
るようにする。次いでこの圧密したパッケージを高温で
焼成してパッケージ密度を理論密度の約96パーセント
に上げ集積回路をささえるのに十分な強度のあるものと
する。集積回路をこのパッケージの表面に固定し、電気
的接続をおこない、そして保護被覆でシールしてパッケ
ージ化した集積回路が完成する。
【0006】この方法は最終パッケージ製品の品質に影
響を及ぼすプロセス変動を受けやすい。金属製プレスツ
ールで圧力分布をコントロールすることはむずかしく、
その結果パッケージの場所によって圧密の程度が異なる
。著しく圧密した部分はそうでない部分よりも収縮し、
その結果パッケージがひずむことになる。更に積層板の
厚みが個々にわずかに変動することがあり、剛性ツール
はこのような変動に順応するには適さない。
【0007】パッケージの均一性及び通常の製造上の可
変性を吸収する処理を改良するために提案された方法が
ある。一つのアプローチとして、剛性ツールを加圧流体
と取り替えることが米国特許第 4,636,275号
に開示されている。流体をラバー又は別のエラストマー
ブラダーに納めて積層板からなる積層品の上面に接触さ
せる。流体に圧力をかけるとブラダーは圧縮する積層品
の上面を押しながら変形する。
【0008】上述の特許第 4,636,275号に記
載のアプローチは剛性ツールの使用に固有ないくつかの
問題を解決するが、一方それ独自の問題を提起する。流
体が存在することによって積層板を損傷させてしまう漏
洩を防ぐためのシールや予防策が必要となる。ブラダー
が非常に薄い場合、使用中の繰返したわみによって発生
するピンホールが流体の漏洩をおこすことになる。流体
の漏洩は特に油断のならない問題である。それは漏洩を
検知する前に、容易に検出することができないきわめて
小さなピンホールからの漏洩によって多くのパッケージ
はマイクログラムの量の圧縮流体で汚染されるからであ
る。それ故、製造者は汚染された製品を見分けるあるい
はそれらを捨てて製品ロット中に汚染された製品がない
こと保証しなければならないという問題に直面する。漏
洩の機会を最少にするためにブラダーを厚くする場合に
は、ブラダーが積層品中の小さな開口部の形状通りにな
らないかあるいは開口部の縁に避けねばならない丸みを
生ぜしめることになる。他の事例で用いたラバーブラダ
ーでの経験からして、加圧流体を確実に保持する十分に
厚いブラダーでは径が約 0.010〜 0.015イ
ンチ(0.25〜0.38mm)の小さな開口部には届
かないし、そして大きな開口部の縁を丸くしてしまうこ
とがわかっている。その上、このブラダーは完全な圧縮
を妨げる積層板まわりの空気ポケットを捕捉してしまう
。ブラダーに関する別の問題点は、流体を入れることが
できる材料はしばしば手ざわりがいく分粘着性であり未
焼成の積層板に付着してしまうことである。その結果加
圧したあとブラダーを除く場合にパッケージを引っ切っ
てしまうことになる。
【0009】更に別のアプローチにおいて、剛性ツール
又は流体アプローチを用いる場合に別々のツール部品を
積層板からなる積層品に差し込んでいる。上述したよう
な積層板製造上の可変性によって差込部品に多数のセッ
トが必要となる。ツール部品を差し込んで位置決めする
ことは手間のかかる方法であって、積層化工程の生産量
がおちるので最終パッケージのコストが著しく増加する
【0010】それ故、マイクロ回路パッケージに用いる
積層板をプレスする改良されたアプローチが必要である
。このアプローチは既に開発されている種々の積層化手
法で考えられる利点を達成するが欠点を組み入れてはな
らない。本発明はこの要求を実現し、そして更に関連の
ある利点を提供する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前もってパ
ターン化しそしてその形状に切断した積層板シートの積
層品から積層マイクロ回路パッケージを製造する方法及
び装置を提供する。このアプローチは、積層板層を貫く
 0.020インチ(0.51mm)程度の開口部を有
する積層板からなる積層品をその縁を丸くすることなく
圧縮することができる、準静水圧積層化圧力を提供する
。このアプローチは積層板の厚さと品質の通常変化に順
応できるので、一つの装置があればよい。流体を使用し
ないので漏洩の危険及びパッケージの汚染がない。この
アプローチは積層パッケージを迅速且つ低コストで処理
する製造環境において使用できる。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、複数の
積層板の層から集積回路パッケージを製造する装置は、
上面をもつ積層品を作るために積層板を積重ねるベース
;圧力を加えると積層板からなる積層品の上面に從うよ
うに変形し圧力を除くとその変形していない状態に実質
的にもどる材料で、積重ねた積層板と面するように配置
する固体加圧媒体を作る該固体加圧媒体;そして加圧媒
体と積層板からなる積層品の上面との間の圧力伝達メン
ブレンは、積層板からなる積層品の上面に從うように十
分にフレキシブルであり、積層板に付着せずに積層板に
隣接する第一の層及び加圧媒体と積層板との間で接触が
おこらないようにする加圧媒体に隣接する第二の層を有
する該圧力伝達メンブレンを含んでなる。
【0013】固体加圧媒体はソルボタン(Sorbot
hane:登録商標)で作るポリウレタンラバーブロッ
クが好ましい。この材料は積層板からなる積層品の上面
に從うことができる。積層品の上面に面する加圧ツール
のキャビティ内にラテックスダイヤフラムでこの加圧媒
体を保持するのが好ましく、これによって加圧媒体を制
御しながら積層板からなる積層品と接触させ次いで除去
できる。
【0014】現在、加圧媒体として用いている材料のい
くつかはある程度付着性あるいは粘着性であるから、圧
力伝達メンブレンがない場合は積層板からなる積層品の
表面に付着してしまう。好ましい圧力伝達メンブレンは
二層、すなち粘着性がなく剥離剤として働くシリコーン
ラバーのような材料で作る、積層品に隣接する第一の層
と、そして加圧媒体を積層板から分離するウレタンラバ
ーの層のような、第一の層と加圧媒体との間の第二の層
とを有する。好ましいアプローチにおいては、それぞれ
の層の厚さは約 0.015インチ(0.38mm)で
あり、これはバイアスのような小さい径の開口部をプレ
スすることができる十分な薄さであり、且つ大小開口部
の縁を丸くすることがない。加圧媒体が固体であるから
、積層板に装置から流体が漏洩する可能性はない。
【0015】圧力伝達メンブレンと積層板からなる積層
品との間にたまる気泡は局部的な結合を妨げることが知
られている。それ故、好ましい装置のベースは焼結ステ
ンレス鋼で製作するような意図的に多孔質とする。積層
板間及び積層板とメンブレンとの間の領域からガスを抜
くためにベースの下面に真空をかけて局部的なガスによ
っておこる非積層化を避ける。
【0016】勿論、本アプローチは固体加圧媒体が粘着
性でない場合にも適用することができる。本発明のこの
態様に従って、複数の積層板の層から集積回路パッケー
ジを製造する装置は、積層板を積重ねるベース;そして
圧力を加えると積層板からなる積層品の上面に從うよう
に変形し圧力を除くとその変形していない状態に実質的
にもどる材料で、積重ねた積層板と面するように配置す
る固体加圧媒体を作る該固体加圧媒体を含んでなる。
【0017】本発明の圧力伝達メンブレンは広い応用性
をもつ。本発明のこの態様に從って、複数の積層板の層
から集積回路パッケージを製造する装置は、積層板を積
重ねるベース;積重ねた積層板と面するように配置する
加圧媒体;そして該加圧媒体と積層板からなる積層品と
の間の圧力伝達メンブレンは、積層板からなる積層品の
上面に從うように十分にフレキシブルであり、積層板に
付着せずに積層板に隣接する第一の層及び加圧媒体と積
層板との間で接触がおこらないようにする加圧媒体に隣
接する第二の層を有する該圧力伝達メンブレンを含んで
なる。
【0018】更に本発明は、本発明のアプローチを用い
て積層板から集積回路パッケージを製造するための方法
に及ぶ。本発明のこの態様に從って、集積回路パッケー
ジをプレスする方法は、プレスすべき積層板からなる積
層品を用意し;積層板からなる積層品をプレスするため
に用いる加圧媒体を用意し;層状にする圧力伝達メンブ
レンを積層板からなる積層品の少なくとも一部分の上に
なるように置き、該圧力伝達メンブレンは積層板に付着
せずに積層板に隣接する第一の層及び加圧媒体と積層板
間で接触がおこらないようにする加圧媒体に隣接する第
二の層を有し、該圧力伝達メンブレンは圧力を加えると
積層板からなる積層品の上面に從うように十分にフレキ
シブルであり;そして該加圧媒体に圧力を加えると該圧
力伝達メンブレンを通して積層板からなる積層品に圧力
を伝達する工程を含んでなる。この方法の好ましい使用
において、加圧媒体は、圧力を加えると積層板からなる
積層品の上面に從うように変形し、圧力を除くとその変
形していない状態に実質的にもどる、ソルボタン(So
rbothane:登録商標)のような固体材料である
【0019】それ故、本発明は集積回路をささえるため
に用いる多層パッケージの製造にとって重要な改良を提
供する。コーナーを丸くしたり又小さい開口部を閉鎖す
ることなく、均一な密度分布を生ぜしめる均一プレスを
達成する準静水圧の方法で、パッケージをプレスしそし
て圧密する。プレス操作において本質的に漏洩がおこり
うる流体を使用しない。このアプローチを大規模な商業
生産に用いることができる。本発明の別の特徴及び利点
は、以下の好ましい実施態様の詳細な説明と本発明の原
理を示す参照図面から明白である。
【0020】図1は本発明のアプローチを用いてプレス
することができるタイプのセラミックパッケージ10を
示す。圧密してないセラミック材料からなる複数の積層
板12(図の場合は3枚)からパッケージ10を作る。 酸化アルミニウムのようなセラミック酸化物と少量のガ
ラス形成酸化物をポリビニルブチラールのような有機結
合剤と混ぜてシートを作り積層板を形成する。代表的な
混合物は約90重量パーセントのセラミック酸化物粉末
と10重量パーセントの結合剤を含むが、これらの相対
的な量を変えることができる。このシートは、最密充填
した酸化アルミニウムの密度約4.0g/cm3 と比
較して約2.1g/cm3 の密度を有する。それ故、
グリーン材料と呼ぶこのシートは酸化アルミニウムの理
論最密充填密度の50パーセントをわずかにこえる密度
を有する。
【0021】図1に示すように、積層板からなる積層品
14を形成するために積層板12を互に積重ねる。下部
積層板はその上に集積回路16をささえるために1枚の
完全なシートである。他の積層板は開口部18,20を
有し、そのいくつかは(例えば開口部18)は開いたま
まであり、一方他のもの(例えば開口部20)には最終
処理で金属を充たす。それぞれの積層板は細いワイヤー
24で集積回路16と結合する導電路22を有してよい
。(図1の積層板構造は典型的なものであり、本発明は
この形式の積層板あるいは別の特定な形式の積層板の製
造に限定されない。)
【0022】集積回路16及びワ
イヤー24をパッケージ10に取付ける前に、グリーン
シートをプレスして理論密度の約60〜65パーセント
に密度を上げ、次いで焼結して理論密度の約96パーセ
ントに密度を上げることによって積層板を圧密する。以
前、理論密度の60〜65パーセントを達成するための
プレスを、パッケージ10の上面26の鏡像となる面を
もつ剛性ツールを用いて、あるいは本発明で参照してい
る米国特許第 4,636,275号に記述されている
流体を満たしたブラダーを用いておこなっていた。本ア
プローチでもプレス操作をおこなうが、これらに代わる
アプローチを提供する。
【0023】本発明のこの態様に從って、複数の積層板
の層から集積回路パッケージを製造する装置は、上面を
もつ積層品を作るために積層板を積重ねる多孔質ベース
;積層板からなる積層品の上面と面するように配置する
キャビティを有する加圧ツール;該加圧ツールのキャビ
ティ内にラテックスダイヤフラムで保持するソルボタン
(Sorbothane;登録商標)で作るボディを含
む固体加圧媒体;圧力伝達メンブレンは、積層板に隣接
しシリコーンラバーで作る第一の層と該加圧媒体に隣接
しウレタンラバーで作る第二の層を有し、積重ねた積層
板の上になる該圧力伝達メンブレン;そして該メンブレ
ンと積層板からなる積層品との間のスペースから空気を
除去するために該多孔質ベースと通じるポンプを含んで
なる。
【0024】図2において、集積回路パッケージを製造
するための装置30はベース32を有し、プレスで圧密
するのに先立ち積層板12からなる積層品14をこのベ
ースの上に据える。連続した多孔性のある焼結ステンレ
ス鋼のような多孔質材料でこのベース32を作る。真空
ポンプ38に通じる排気ライン36のある支持体34上
にベース32を据える。多孔質ベース32の縁を空気損
に対してシールし、そしてベース32と支持体34との
間のギャップもガラス、エポキシ樹脂又は金属のような
シーラント40でシールする。それ故、ポンプを作動し
て積層品14の領域から次に記述する方法でガスを除去
する。
【0025】加圧ツールをベース32の上にはめ込みそ
して滑りO−リング44でシールする。一般にこのツー
ル42はその中にキャビティ48をもつ金属製ブロック
46の形状をしている。ベース32の横方向寸法よりも
十分大きいようにこのキャビティ48の横方向寸法をと
るのでツール42をベース32の上にはめ込むことがで
きる。一連のボルト52のような便宜な締め金具で取り
はずしできるクランプ継手50を金属製ブロック46の
下側に取付ける。
【0026】固体加圧媒体のブロック54をキャビティ
48内に収める。この固体加圧媒体54をソルボタン 
 インク(Sorbothane,Inc.)で製造し
ているソルボタン(Sorbothane:登録商標)
エラストマー材料で作るのが好ましい。ソルボタン(S
orbothane:登録商標)の組成と構造は米国特
許第 4,346,205号に開示されていて、本発明
にその内容を参照している。この特許第 4,346,
205号によれば、このエラストマー材料はヒドロキシ
ル基を含み、そして15パーセントより小さい圧縮永久
歪があり、破断点伸びが少なくとも 500パーセント
、そして圧縮後の歪の回復遅れが少なくとも0.7秒で
ある実質的に線状構造のフレキシブルポリウレタンであ
る。平均分子量が 600〜1200の範囲にあるポリ
アルキレングリコールに基ずく実質的に線状なポリオー
ル、及び芳香族ジイソシアネートを反応させてこのエラ
ストマーを製造する。ソルボタン(Sorbothan
e:登録商標)は米国特許第 4,346,205号に
記述されているように以前はエネルギー吸収材料として
使用されてきたが、本発明のような用途は今まで知られ
ていなかった。
【0027】ソルボタン(Sorbothane:登録
商標)エラストマー材料は固体であるが、キャビティ4
8の壁、積層品14の上面26、及びベース32できま
るような容積内に閉じ込める場合、積層品14のまわり
で変形させ準静水圧をかけることができる。代表的な圧
力水準は約 500lb/in2(35kg/cm2)
であるが、圧力を必要に応じて広く変えることができる
。ソルボタン(Sorbothane:登録商標)材料
はこの圧力水準で幾分縮むがその容積変化は比較的小さ
く許容できるものである。図2に示すように圧力ツール
42を下方に押しつけることにより圧力を生ぜしめる。 圧力を除くと、ソルボタン(Sorbothane:登
録商標)材料は変形する前と実質的に同じ形状にもどる
。加圧操作の間、装置のまわりに配置する抵抗発熱体5
6によって装置全体30を約70℃の温度に加熱する。 ソルボタン(Sorbothane:登録商標)はこの
わずかに上げた温度で上述した性質を保持する。
【0028】ソルボタン(Sorbothane:登録
商標)材料は変形し次いで元の形状にもどることができ
るが、この全操作を通じて固体のままである。力を加え
なくても容器(液体の場合には容器の一部)を満たすた
めに形状を変える流体、すなわち液体あるいはガス、と
この固体ソルボタン(Sorbothane:登録商標
)材料とを区別すべきである。ソルボタン(Sorbo
thane:登録商標)材料は常時固体であるから、被
覆層に穴があっても漏洩することはない。固体ソルボタ
ン(Sorbothane:登録商標)材料と流体との
この差異は、ソルボタン(Sorbothane:登録
商標)材料がプレス操作の際に流体に固有な漏洩問題に
遭遇しないという理由で重要である。
【0029】類似の性質をもつ別の固体材料を用いるこ
とができる。例えば、ウレタンブロックを加圧媒体54
として用いることができる。プレスの間容積変化がある
とツールが正しく機能することができないので、著しく
圧縮性のフォームは通常使えない。
【0030】ソルボタン(Sorbothane:登録
商標)材料からなる固体加圧媒体54をフレキシブルな
変形できるダイヤフラム58でキャビティ48内に収め
、ダイヤフラムの縁をブロック46と継手50との間に
固定する。このダイヤフラム58を天然のあるいは人工
のラテックスラバーのシートで作るのが好ましい。厚さ
約 0.015インチ(0.38mm)のシートで十分
である。ラテックスラバーはプレスの間積層品14のま
わりで変形しそして破損することなく広く伸びることが
できるのでダイヤフラム58として好ましい。圧力を除
くと、ソルボタン(Sorbothane:登録商標)
材料からなる加圧媒体54がその原形にもどるので、ラ
テックスラバーは元の平らなダイヤフラム形状にもどり
、そしてキャビティ48内の加圧媒体54を保持する。 使用期間中ラテックスダイヤフラム58はピンホール又
は裂け目のような局所的に穴があいてもよい。このよう
な破損は、固体加圧媒体54が引続きその場所に収って
いる限り何等問題とはならない。加圧媒体が固体である
から、ダイヤフラム58の液体保持機能は必要でない。
【0031】積層品14の上面26と加圧媒体54との
間の積層品14上に圧力伝達メンブレン60を据える。 図3に示すような方法でメンブレン60を積層品14上
に掛けるのが好ましい。ダイヤフラム58の場合とは異
なり、メンブレン60をブロック46と継手50との間
に固定しない。加圧媒体54を通して積層品14の上面
26に圧力をかける場合、メンブレンの位置を再調整す
るためにメンブレンを横方向に動かすことができるよう
にメンブレン60を掛けている。
【0032】更に図3で示すように、圧力伝達メンブレ
ン60を変形できる材料からなる二層、すなわち積層板
12からなる積層品14の上面26と接する第一の層6
2と、そしてこの第一の層62とダイヤフラム58及び
加圧媒体54との間にある第二の層64とで作るのが好
ましい。第一の層62をシリコーンラバーで作るのが好
ましい、そして厚さが 0.015インチ(0.38m
m)であるのが最も好ましい。第二の層64をウレタン
ラバーで作るのが好ましい、そして厚さが約 0.01
5インチ(0.38mm)であるのが最も好ましい。
【0033】第一の層62は剥離層として働き、圧力伝
達メンブレン60と積層板12の上面26との間の付着
を防ぐ。 シリコーンラバーは周知であり、そして種々の厚さのシ
ートで市販されている。通常、シリコーンを有機過酸化
物のような基で架橋してシリコーンラバーを作る。シリ
コーンは、シロキサンの珪素原子の上下の酸素原子をメ
チル基のような有機基に代えてシロキサンから作る線状
ポリマー構造物である。通常、塩素又は別のハロゲンを
しばしば含んでいる。本発明の適用にあたり、シリコー
ンラバーは酸化アルミニウム積層板のような積層板材料
に対してほとんど付着性あるいは粘着性をもたないとい
う重要な性質がある。それ故、シリコーンラバーの第一
の層62があれば上にのる層や構造によらず積層板12
の上面26に付着することはない。シリコーンラバーは
ピンポールの生成なしに著しく変形しないが、実質的な
分離機能が保持されている限り本発明においては、ピン
ポールは許容できる。
【0034】第二の層64はダイヤフラム58及び加圧
媒体とそして積層板12の上面26との間のバリヤーと
して働く。好ましい材料であるウレタンラバーは周知で
ある。 ウレタンラバーは、ジイソシアネートと二価アルコール
との反応で作ることができる線状縮合ポリマーのポリウ
レタンから作られる。ポリウレタンはポリマー中にウレ
タン基(−NHCOO −)が存在することで特徴をな
す。ウレタンラバーは非常に弾性がありフレキシブルで
あって、ホールや裂け目が生成することなく著しく又何
回も変形することができる。更にウレタンラバーは、酸
化アルミニウム積層板のようなセラミック材料に対して
一般にわずかに粘着性がある。第一の層62はウレタン
ラバーを積層板12の上面26から分離させるので、圧
力を除いた場合ウレタンラバーはセラミック材料に付着
せずにセラミック材料を傷つけない。ラテックスラバー
は繰返し使用すると疲労してホールを形成しやすいので
第二の層62として好ましくない。シリコーンラバーは
十分に弾性がないので第二の層62として好ましくない
【0035】ここに記述しているように圧力伝達メンブ
レン60を本装置30に用いて特に利点があることがわ
かった。プレス中にメンブレンは約 0.020インチ
(0.51mm)以下の小さい開口部20内に変形して
開口部の閉鎖を防ぐことができる。圧力伝達メンブレン
60と加圧媒体54を組合わせることによってプレス操
作中に開口部18,20のような開口部の縁を丸くする
ことがなく、プレス及びそれに続く焼結操作中に精密な
形状寸法を維持するのに役立つという利点があることが
わかった。
【0036】本発明のアプローチを用いてパッケージを
作るために、まず周知の技法を使って圧密してない積層
板からなる積層品14を作る。(積層板それ自身の製造
は本発明の部分を構成しない。)次いでこの積層品14
を本発明の装置30に据えて積層品14の上にメンブレ
ン60をかぶせ、そしてベース32の上に加圧ツール4
2を置いて装置を閉じる。上述した方法により装置の内
部を真空ポンプで排気するのが好ましく、内部はわずか
に真空となる。 真空にする目的は、積層板間あるいは圧力伝達メンブレ
ン60と積層板との間に気泡が残存しないことを保証す
るだけであるから、高真空は必要でない。この気泡は圧
密又は結合を妨げることになる。好ましくはないが場合
によってはポンプ操作を省略することができる。
【0037】装置の内部に所要の圧力をかけるために十
分な力でブロック46を下方にプレスし、そして同時に
加熱する。酸化アルミニウム積層板の圧密にとって好ま
しい温度と圧力の組合わせは70℃, 500lb/i
n2(35kg/cm2)である。約10〜15秒後に
圧力を除きそしてある程度圧密した積層品14を取出す
。この高温加圧処理によって積層板の密度は理論密度の
約50〜55パーセントから理論密度の約60〜65パ
ーセントに増加する。更に加圧処理は積層板12を互に
しっかりと密着させるので次の製造工程中で積層品を取
扱うことができる。
【0038】確立されている方法に従って積層品14を
焼結し、密度を理論密度の約96パーセントに上げる。 (焼結処理は本発明の部分を構成しない。)代表的な焼
結処理は圧力をかけずに1600℃の温度で90分であ
る。これによってパッケージに外部接触子を取付けるよ
うな次の処理、集積回路の取付け、そしてリード線を取
付けるような最終処理をする準備ができる。
【0039】本アプローチを容易に生産設定に適用する
ことができる。複数のベースと積層品を一度に処理する
ことができるし、あるいは積層品を一度に一個プレスす
ることができる。本質的にこの方法は剛性ダイを使って
プレスすると同じ位迅速であるが、積層板の個々の積層
品の構成や厚さにみられる製造上の変動が許容できるこ
とである。固体加圧媒体と圧力伝達メンブレンの両方を
含む装置30を繰返し再利用することができる。
【0040】本発明の特定な実施態様を詳細に説明した
が、本発明の精神と範囲に反することなしに、種々の改
良が可能である。從って、本発明はこれらの実施態様に
限定されるものではない。
【0041】
【図面の簡単な説明】
【図1】セラミックパッケージの側断面図である。
【図2】プレス装置の側断面図である。
【図3】圧力伝達メンブレンの配置と構成を示す図2の
詳細図である。
【符号の説明】
10…セラミックパッケージ 12…積層板 14…積層品 16…集積回路 18,20…開口部 22…導電路 24…ワイヤー 26…上面 30…装置 32…多孔質ベース 34…支持体 36…排気ライン 38…真空ポンプ 40…シーラント 42…加圧ツール 44…滑りO−リング 46…金属製ブロック 48…キャビティ 50…クランプ継手 52…ボルト 54…固体加圧媒体ブロック 56…抵抗加熱体 58…ダイヤフラム 60…圧力伝達メンブレン 62…シリコーンラバーの第一の層 64…ウレタンラバーの第二の層

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  上面をもつ積層品を作るために積層板
    を積重ねるベース;圧力を加えると積層板からなる積層
    品の上面に從うように変形し圧力を除くとその変形して
    いない状態に実質的にもどる材料で、積重ねた積層板と
    面するように配置する固体加圧媒体を作る該固体加圧媒
    体;そして加圧媒体と積層板からなる積層品の上面との
    間の圧力伝達メンブレンは、積層板からなる積層品の上
    面に從うように十分にフレキシブルであり、積層板に付
    着せずに積層板に隣接する第一の層及び加圧媒体と積層
    板との間で接触がおこらないようにする加圧媒体に隣接
    する第二の層を有する該圧力伝達メンブレンを含んでな
    る複数の積層板の層から集積回路パッケージを製造する
    装置。
  2. 【請求項2】  該メンブレンと積層板からなる積層品
    との間のスペースから空気を除去する手段を更に含む請
    求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】  該ベースが多孔質であり該メンブレン
    と積層板からなる積層品との間のスペースから空気を除
    去することができる請求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】  該固体加圧媒体がソルボタン(Sor
    bothane:登録商標)エラストマー材料である請
    求項1記載の装置。
  5. 【請求項5】  該メンブレンの第一の層をシリコーン
    ラバーで作る請求項1記載の装置。
  6. 【請求項6】  該メンブレンの第一の層の厚みが約 
    0.015インチ(0.38mm)である請求項1記載
    の装置。
  7. 【請求項7】  該メンブレンの第二の層をウレタンラ
    バーで作る請求項1記載の装置。
  8. 【請求項8】  該メンブレンの第二の層の厚みが約 
    0.015インチ(0.38mm)である請求項1記載
    の装置。
  9. 【請求項9】  積層板からなる積層品の上面と面する
    ように配置するキャビティを有し、そしてキャビティ内
    に固体加圧媒体を保持する加圧ツールを更に含む請求項
    1記載の装置。
  10. 【請求項10】  該固体加圧媒体をラテックスラバー
    のダイヤフラムでキャビティ内に保持する請求項9記載
    の装置。
  11. 【請求項11】  上面をもつ積層品を作るために積層
    板を積重ねる多孔質ベース;積層板からなる積層品の上
    面と面するように配置するキャビティを有する加圧ツー
    ル;該加圧ツールのキャビティ内にラテックスダイヤフ
    ラムで保持する、ソルボタン(Sorbothane:
    登録商標)エラストマー材料で作るボディを含む固体加
    圧媒体;圧力伝達メンブレンは、積層板に隣接しシリコ
    ーンラバーで作る第一の層と該加圧媒体に隣接しウレタ
    ンラバーで作る第二の層を有し、積重ねた積層板の上に
    なる該圧力伝達メンブレン;そして該メンブレンと積層
    板からなる積層品との間のスペースから空気を除去する
    ために該多孔質ベースと通じるポンプを含んでなる複数
    の積層板の層から集積回路パッケージを製造する装置。
  12. 【請求項12】  積層板を積重ねるベース;積重ねた
    積層板と面するように配置する加圧媒体;そして該加圧
    媒体と積層板からなる積層品との間の圧力伝達メンブレ
    ンは、積層板からなる積層品の上面に從うように十分に
    フレキシブルであり、積層板に付着せずに積層板に隣接
    する第一の層及び加圧媒体と積層板との間で接触がおこ
    らないようにする加圧媒体に隣接する第二の層を有する
    該圧力伝達メンブレンを含んでなる複数の積層板の層か
    ら集積回路パッケージを製造する装置。
  13. 【請求項13】  該加圧媒体が固体である請求項12
    記載の装置。
  14. 【請求項14】  該圧力伝達メンブレンの第一の層を
    シリコーンラバーで作る請求項12記載の装置。
  15. 【請求項15】  該圧力伝達メンブレンの第二の層を
    ウレタンラバーで作る請求項12記載の装置。
  16. 【請求項16】  積層板を積重ねるベース;そして圧
    力を加えると積層板からなる積層品の上面に從うように
    変形し圧力を除くとその変形していない状態に実質的に
    もどる材料で、積重ねた積層板と面するように配置する
    固体加圧媒体を作る該固体加圧媒体を含んでなる複数の
    積層板の層から集積回路パッケージを製造する装置。
  17. 【請求項17】  プレスすべき積層板からなる積層品
    を用意し;積層板からなる積層品をプレスするために用
    いる加圧媒体を用意し;層状にする圧力伝達メンブレン
    を積層板からなる積層品の少なくとも一部分の上になる
    ように置き、該圧力伝達メンブレンは積層板に付着せず
    に積層板に隣接する第一の層及び加圧媒体と積層板との
    間で接触がおこらないようにする加圧媒体に隣接する第
    二の層を有し、該圧力伝達メンブレンは圧力を加えると
    積層板からなる積層品の上面に從うように十分にフレキ
    シブルであり;そして該加圧媒体に圧力を加えると該圧
    力伝達メンブレンを通して積層板からなる積層品に圧力
    を伝達する工程を含んでなる集積回路パッケージをプレ
    スする方法。
  18. 【請求項18】  プレスすべき積層板からなる積層品
    を用意し;積重ねた積層板と面するように配置する固体
    加圧媒体を用意し、圧力を加えると積層板からなる積層
    品の上面に從うように変形し圧力を除くとその変形して
    いない状態に実質的にもどる固体材料で該加圧媒体を作
    り、;層状にする圧力伝達メンブレンを積層板からなる
    積層品の少なくとも一部分の上になるように置き、該圧
    力伝達メンブレンは積層板に付着せずに積層板に隣接す
    る第一の層及び加圧媒体と積層板との間で接触がおこら
    ないようにする加圧媒体に隣接する第二の層を有し、該
    圧力伝達メンブレンは圧力を加えると積層板からなる積
    層品の上面に從うように十分にフレキシブルであり;そ
    して該加圧媒体に圧力を加えると該圧力伝達メンブレン
    を通して積層板からなる積層品に圧力を伝達する工程を
    含んでなる集積回路パッケージをプレスする方法。
JP3026288A 1990-02-20 1991-02-20 集積回路パッケージの製造装置及びこの装置を用いたパッケージの製造方法 Pending JPH04214640A (ja)

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US48309190A 1990-02-20 1990-02-20
US483091 1995-06-07

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KR (1) KR920000129A (ja)
CA (1) CA2036169A1 (ja)
DE (1) DE4105275A1 (ja)
FR (1) FR2658661A1 (ja)
GB (1) GB2243803A (ja)

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JP2009117565A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Maruwa Co Ltd 電子部品を装着するためのセラミック成形体及びその製造方法並びにその方法に使用される弾性被覆シート

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CA2036169A1 (en) 1991-08-21
GB2243803A (en) 1991-11-13
GB9103242D0 (en) 1991-04-03
KR920000129A (ko) 1992-01-10

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