JPH0433357A

JPH0433357A - マルチ・チップ・パッケージの構造

Info

Publication number: JPH0433357A
Application number: JP14030390A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Yamamoto; 修生山本; Akira Haga; 羽賀　彰
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-04

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】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体装１用バツゲージの構造に関し、特にマ
ルチ・チップ・パッケージ（以下、ＭＣＰという）の封
止構造及び電気的接続構造に関する。

〔従来の技術〕

従来技術によるＭＣＰ構造を図面を参照しなから説明す
る。第３図（ａ）　、　（ｂ）に従来のＭＣＰ構造の代
表例を示す。

第３図（ａ）はトランスファ・モールドタイプのＭＣＰ
である。図に示すように、半導体素子１は、エポキシ基
板２上にパターンニングされた基板配置１１３のチップ
搭載面に、ろう材または樹脂等でダイボンドされる。半
導体素子１は基板配線３と、ワイヤーボンディングもし
くはＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｉａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉ
ｎｇ）等によって電気的に接続される。基板配線３は、
通常電気抵抗の低いＣｕをベースに、Ｓｎメツキ、Ａｕ
メツキが施されている。

更にエポキシ基板２はリードフレーム２３のアイランド
２０に樹脂系接着剤にて接着される。そして、エポキシ
基板２上の基板配線３とアウターリード２２とがワイヤ
ーボンディングによるワイヤ４にて電気的に接続された
後、モールド樹脂２１で封止成彩される。

第３図（ｔｌ）は樹脂ボッティング封止タイプのセラミ
ック容器を用いたＭＣＰである。半導体素子の搭載は、
専用のセラミック容器の場合、容器表面に設けたメツキ
層に直接ダイボンドすることにより行うが、汎用タイプ
では、配線基板を介装して行う。この第３図（１））で
は汎用タイプの容器として説明を行う。

半導体素子１はＳｔ基板２′に搭載され、この基板２′
はセラミック容器２７にろう材または樹脂で接着される
。電気的接続は、基板配、１１３とインナーリード２５
間をワイヤーボンデインクすることによって行う。イン
ナーリード２５は積層前！ｉ２６を介してアウターリー
ド２２と電気的に接続されている。封止は、セラミツク
容器２７内部に硬化性樹脂２４をボッティングし、容器
内部の半導体素子１を保護する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来のＭＣＰでは樹脂による封止を行
うため、樹脂自身の吸湿およびリードフレーム・セラミ
ック界面からの水分浸入が避けられず、気密封止ができ
ないという欠点がある。

また、トランスファ・モールドタイプにおいて、既存の
リードフレームを適用する場合、大型半導体素子を複数
搭載できないという欠点があり、セラミック容器につい
ても、あまり大型のものはセラミックの反りなどの問題
があるため、製造不可能であり、大型・高集積のＭＣＰ
が実現できないという欠点があった。

更にトランスファ・モールドタイプでは、上述の欠点に
加えて、 ■樹脂の熱伝導が悪いため、半導体素子の温度上昇が大
きくなる。

■樹脂〜半導体素子間に応力が加わり、半導体素子が劣
化し易くなる。

という欠点がある。

本発明は、容器の気密封止にガスケットリングを用いる
ことにより、水分の浸入を防止し、さらに、容器を熱放
散性の良好な金属素材で構成し、かつその容量を増大す
ることにより、半導体素子の高密度化を図るとともに、
素子の発熱を容器外に効率的に放熱するようにしたマル
チ・チップ・パッケージの構造を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するなめ、本発明に係るマルチ・チップ
・パッケージの構造においては、支持容器及び蓋容器の
対と、金属リードと、基板とを有するマルチ・チップ・
パッケージの構造であって、基板は、半導体素子を複数
個搭載したものであり、支持容器及び蓋容器の対は、熱放散性の良好な金属素材
で楕成し、相互の開口縁間がカスゲットリングにより気
密封止されて緊締結合され、その内部に一又は二以上の
基板を収納するものであり、金属リードは、基板の入出
力端子としての機能を有し、容器との間が絶縁されて該
容器の内外に延在し、その容器内方端が該容器内に収納
された基板の電極に当接して電気的に接続されたもので
ある。

〔作用〕

本発明によれば、対をなす容器８．９の少なくとも一方
に配線基板２′を装着し、容器８．９の開口縁間をガス
ケットリング４で気密封止することにより、容器８，９
内に配線基板２′を収納し、かつ、入出力端子としての
金属リード１０を配線基板２′に接続し、これによりマ
ルチ・チップ・パッケージを完成させる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照しながら説明する。

（実施例１）第１図（ａ）は本発明の実施例１を示す分解断面図、（
ｂ）は組立後の断面図である６図において、半導体素子１は、Ｓｔ基板２り上にバター
ニングされた基板配線３のダイアタッチ部６にＡｕ−３
ｉろう材でダイボンドされる。更に半導体素子１の信号
入出力用パッドと基板配線３とをワイヤ４のボンディン
グまたはＴＡＢで電気的に接続する。これにより、半導
体素子１とランドパターン５までの電気的接続が実現さ
れる。

このようにして半導体素子１を複数搭載したＳｉ基板２
の裏面を、Ｃｕ支持容器８にろう材（インジウム系半田
）もしくはＳｉ樹脂７で接着する。

このＣｕ支持容器８は、Ｃｕｆｉ容器９で封止されるが
、これらのＣｕ容器８及び９は各々開口縁に清１４を設
けてガスケットリング１３を間に挾む構造をとるゆそし
て、Ｃｕ容器８，９をビス１２によってめねじ１５に締
め込むことで、機械的に封止される。

Ｃｕ１ｌ容器９１１１１に設けたり−ドピン（金属リー
ド）　１０は、ガラス１１によりＣｕ１ｉ容器９と電気
的に絶縁されており、封止時にＳｔ基板２り上にランド
パターン５に突き当てられる。ランドパターン５にはあ
らかじめ金もしくは半田バンプを設けるか、Ａ　ｕ　−
Ｓ　ｎのプリフォームまたは予備半田１６を印刷してお
くことにより、電気的接合性が安定する。Ａｕ−３ｎ及
び半田系を用いた場合、封止後ベークを行うことにより
、より接合安定性が向上する。

（実施例２）第２図（ａ）は本発明の実施例２を示す分解斜視図、（
ｂ）は組立後の断面図である。

本実施例では、より実装の高密度化をはかるなめに、実
施例１に示したＣｕ１ｌ容器９ＷＵにも、半導体素子１
を複数個搭載したｌＩ側Ｓｉ基板１７を実装したもので
ある。ここで、容器１１１ｓｉ基板１８と蓋側Ｓｉ基板
１７との電気的接続は、あらかじめ蓋側Ｓｉ基板１７の
ランドパターン５に、ろう材でピン１９を＃続しておき
、封止時に容器ｒｐＪｓｉ基板１８のランドパターン５
に突き当てる構造をとっている。

尚、実施例では容器８．９の素材としてＣｕを用いたが
、これに代えてＦｅ系合金を用いてもよい〔発明の効果〕以上説明したように本発明によれば、大規模なマルチ・
チップ基板を気密封止でき、基準値１×１０−’ＣＣ／
’ＳｅＣ以下のリークレートに対して、■×１０−”　
ｃｃ／ｓｅｃまでリークレートを低減可能である。さら
に、熱放散性が極めて良好となり、しかも気密封止部よ
りの水分の浸入を防止できる。また、半導体素子電極部
から金属リード外ｒｐＪ、ｔでの経路において使用して
いる絶縁物としてガラス（εＳΣ４）を用いることによ
り、セラミック・バッゲ＝ジを使用するタイプ（ε５＝
９１に比べて、信号の遅延を小さくすることが可能であ
る。

蓋容器にも基板を接続することにより、より高密度の実
装が可能となる等の効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例１を示す分解断面図、（
ＩＮは組立後の断面図、第２図（ａ）は本発明の実施例
２を示す分解断面図、（ｂ）は組立後の断面図、第３図
（ａ）　、　（ｂ）は従来例を示す断面図である。 ■・・・半導体素子　　　　２・・・エポキシ樹脂２′
・・・Ｓｉ基板　　　　３・・・基板配線４・・・ワイ
ヤ　　　　　　５・・・ランドパターン６・・・ダイア
タンチ部８・・・支持容器１０・・・リードピン１２・・・ビス１４・・・渭１６・・・Ａｕ−３口ろう材１８・・・容器ＩＩ！ｌｓｆ基板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）支持容器及び蓋容器の対と、金属リードと、基板
とを有するマルチ・チップ・パッケージの構造であって
、基板は、半導体素子を複数個搭載したものであり、支持容器及び蓋容器の対は、熱放散性の良好な金属素材
で構成し、相互の開口縁間がガスケットリングにより気
密封止されて緊締結合され、その内部に一又は二以上の
基板を収納するものであり、金属リードは、基板の入出
力端子としての機能を有し、容器との間が絶縁されて該
容器の内外に延在し、その容器内方端が該容器内に収納
された基板の電極に当接して電気的に接続されたもので
あることを特徴とするマルチ・チップ・パッケージの構
造。