JPH05226573A - ハイブリッド集積回路装置 - Google Patents
ハイブリッド集積回路装置Info
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
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- H05K1/00—Printed circuits
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- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
Landscapes
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】メタルパッケージ内部底板上に直接電子回路が
形成でき、従来に比べ小型化可能で、放熱性と作業性に
優れ、コストも大幅に削減できるようにする。 【構成】メタルパッケージ内部底板20上に絶縁膜7
を、この絶縁膜7上にCr膜18とAl膜17の2層構
造の導体膜8を、それぞれ真空蒸着法により形成し、導
体膜8(を構成するCr膜18とAl膜17)をエッチ
ングすることで、所望形状の導体パターンで構成された
電子回路を形成する。このメタルパッケージ内部底板2
0表面の電子回路上には裸ICチップ3などの電子部品
が、半田材(または接着剤)2によって固着実装され
る。また、裸ICチップと上記回路(を構成する導体膜
8)の間はAlやAuの材料のワイヤ1で結線され、上
記回路(を構成する導体膜8)とリードピン5との間も
ワイヤ1で結線される。
形成でき、従来に比べ小型化可能で、放熱性と作業性に
優れ、コストも大幅に削減できるようにする。 【構成】メタルパッケージ内部底板20上に絶縁膜7
を、この絶縁膜7上にCr膜18とAl膜17の2層構
造の導体膜8を、それぞれ真空蒸着法により形成し、導
体膜8(を構成するCr膜18とAl膜17)をエッチ
ングすることで、所望形状の導体パターンで構成された
電子回路を形成する。このメタルパッケージ内部底板2
0表面の電子回路上には裸ICチップ3などの電子部品
が、半田材(または接着剤)2によって固着実装され
る。また、裸ICチップと上記回路(を構成する導体膜
8)の間はAlやAuの材料のワイヤ1で結線され、上
記回路(を構成する導体膜8)とリードピン5との間も
ワイヤ1で結線される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器製品の電子部
品として使用されるハイブリッド集積回路装置に関す
る。
品として使用されるハイブリッド集積回路装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のハイブリッド集積回路装置(以
下、ハイブリッドICと称する)は、電子回路が予め形
成された基板をパッケージ内に組込む方式を適用してお
り。図2の断面図に示すように構成されるのが一般的で
あった。即ち図2のハイブリッドICは、メタルパッケ
ージ14の内部底板上に、セラミック材料等で製造さ
れ、電子回路が予め形成された基板16が半田剤(ある
いは接着剤)15にて固着された構造となっている。基
板16の材料としては、一般にアルミナやAlN(窒化
アルミニウム),BeO(酸化ベリリウム)等が使用さ
れる。
下、ハイブリッドICと称する)は、電子回路が予め形
成された基板をパッケージ内に組込む方式を適用してお
り。図2の断面図に示すように構成されるのが一般的で
あった。即ち図2のハイブリッドICは、メタルパッケ
ージ14の内部底板上に、セラミック材料等で製造さ
れ、電子回路が予め形成された基板16が半田剤(ある
いは接着剤)15にて固着された構造となっている。基
板16の材料としては、一般にアルミナやAlN(窒化
アルミニウム),BeO(酸化ベリリウム)等が使用さ
れる。
【0003】基板16上には、裸ICチップ11等の電
子部品が半田剤(あるいは接着剤)15で固着実装され
ている。また、基板16上の電子回路と裸ICチップ1
1とは、ワイヤボンディング法を用いて、Al(アルミ
ニウム)やAu(金)材料のワイヤ9で電気的に配線さ
れている。また基板16(上の電子回路)とリードピン
13も、ワイヤボンディングで配線されている。リード
ピン13とメタルパッケージ14とは、ガラス(ガラス
ハーメチックシール部)12で絶縁されている。また、
メタルパッケージ14内部は、そのパッケージ14に対
してメタルカバー22をシーム溶接することで、不活性
ガスで気密封止されている。
子部品が半田剤(あるいは接着剤)15で固着実装され
ている。また、基板16上の電子回路と裸ICチップ1
1とは、ワイヤボンディング法を用いて、Al(アルミ
ニウム)やAu(金)材料のワイヤ9で電気的に配線さ
れている。また基板16(上の電子回路)とリードピン
13も、ワイヤボンディングで配線されている。リード
ピン13とメタルパッケージ14とは、ガラス(ガラス
ハーメチックシール部)12で絶縁されている。また、
メタルパッケージ14内部は、そのパッケージ14に対
してメタルカバー22をシーム溶接することで、不活性
ガスで気密封止されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のハイブリッドICでは、以下に述べるように、
(1)小型化が困難、(2)放熱性が悪い、(3)作業
性が悪い、(4)コストが高くなる、といった問題点を
有していた。
た従来のハイブリッドICでは、以下に述べるように、
(1)小型化が困難、(2)放熱性が悪い、(3)作業
性が悪い、(4)コストが高くなる、といった問題点を
有していた。
【0005】即ち図2に示す従来のハイブリッドIC
は、セラミック材料等で製造された基板16が必要なた
め、メタルパッケージ14を薄くすることができず、つ
まりメタルパッケージ14が厚くなり、小型化が困難で
あるという問題があった。
は、セラミック材料等で製造された基板16が必要なた
め、メタルパッケージ14を薄くすることができず、つ
まりメタルパッケージ14が厚くなり、小型化が困難で
あるという問題があった。
【0006】また、図2に示す従来のハイブリッドIC
は、上記の如く基板16を必要とするため、裸ICチッ
プ11の熱を直接メタルパッケージ14に放熱できず、
したがって基板16の熱抵抗分だけ、裸ICチップ11
のジャンクション温度が上昇するという問題もあった。
また、図2に示す従来のハイブリッドICは、上記の如
く基板16を必要とするため、その組立作業工程が複雑
になり、作業性が悪いという問題もあった。
は、上記の如く基板16を必要とするため、裸ICチッ
プ11の熱を直接メタルパッケージ14に放熱できず、
したがって基板16の熱抵抗分だけ、裸ICチップ11
のジャンクション温度が上昇するという問題もあった。
また、図2に示す従来のハイブリッドICは、上記の如
く基板16を必要とするため、その組立作業工程が複雑
になり、作業性が悪いという問題もあった。
【0007】また、図2に示す従来のハイブリッドIC
は、上記の如く基板16を必要とするため、その高価な
基板16と、上記の複雑な作業工数分だけ、コストが高
くなるという問題もあった。
は、上記の如く基板16を必要とするため、その高価な
基板16と、上記の複雑な作業工数分だけ、コストが高
くなるという問題もあった。
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
その目的は、メタルパッケージ内部底板上に、基板を用
いることなく電子回路が形成された構成とすることによ
り、従来に比べて小型化可能で、放熱性に優れ、作業性
も良く、コストも大幅に削減できるハイブリッドIC
(ハイブリッド集積回路装置)を提供することにある。
その目的は、メタルパッケージ内部底板上に、基板を用
いることなく電子回路が形成された構成とすることによ
り、従来に比べて小型化可能で、放熱性に優れ、作業性
も良く、コストも大幅に削減できるハイブリッドIC
(ハイブリッド集積回路装置)を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッドI
Cは、メタルパッケージの内部底板上に形成された絶縁
膜及びこの絶縁膜上に形成された任意のパターン形状の
導体膜により構成された電子回路を備え、この電子回路
上に各種の電子部品が実装される構成としたことを特徴
とする。
Cは、メタルパッケージの内部底板上に形成された絶縁
膜及びこの絶縁膜上に形成された任意のパターン形状の
導体膜により構成された電子回路を備え、この電子回路
上に各種の電子部品が実装される構成としたことを特徴
とする。
【0010】
【作用】上記の構成において、メタルパッケージの内部
底板上への電子回路の形成は、まずメタルパッケージの
内部底板上に絶縁膜を成膜し、その上に導体膜を形成す
ることにより行われる。絶縁膜は、真空蒸着法あるいは
溶射法等の方法で3〜50ミクロン(μm)成膜され
る。この絶縁膜を成膜するのに必要な絶縁材料には、A
l2 O3 ,SiO2 ,TiO2 ,AlN等が使用され
る。一方、導体膜は、真空蒸着法、溶射法、メッキ法あ
るいは、これらの幾つかを組合せた方法等により、1〜
500ミクロン成膜される。導体材料としては、Al,
Cu,Au,Ti,Ni,Crの他、これらを組合せた
ものが使用される。導体膜は、複数の導体材料の層の重
ね合せで形成することも可能である。
底板上への電子回路の形成は、まずメタルパッケージの
内部底板上に絶縁膜を成膜し、その上に導体膜を形成す
ることにより行われる。絶縁膜は、真空蒸着法あるいは
溶射法等の方法で3〜50ミクロン(μm)成膜され
る。この絶縁膜を成膜するのに必要な絶縁材料には、A
l2 O3 ,SiO2 ,TiO2 ,AlN等が使用され
る。一方、導体膜は、真空蒸着法、溶射法、メッキ法あ
るいは、これらの幾つかを組合せた方法等により、1〜
500ミクロン成膜される。導体材料としては、Al,
Cu,Au,Ti,Ni,Crの他、これらを組合せた
ものが使用される。導体膜は、複数の導体材料の層の重
ね合せで形成することも可能である。
【0011】さて、メタルパッケージの内部底板上に絶
縁膜が形成され、更にその上に導体膜が形成された後、
その導体膜の一部を化学的エッチング法により除去する
と、導体パターンが形成され、電子回路に加工される。
即ち、メタルパッケージの内部底板上に直接電子回路が
形成される。そして、この電子回路上に各種の電子部品
が実装される。この導体膜の電子回路化には、上記の化
学的エッチング法の他、導体膜の形成時に、不必要な部
分をマスキングしておく方法も適用可能である。
縁膜が形成され、更にその上に導体膜が形成された後、
その導体膜の一部を化学的エッチング法により除去する
と、導体パターンが形成され、電子回路に加工される。
即ち、メタルパッケージの内部底板上に直接電子回路が
形成される。そして、この電子回路上に各種の電子部品
が実装される。この導体膜の電子回路化には、上記の化
学的エッチング法の他、導体膜の形成時に、不必要な部
分をマスキングしておく方法も適用可能である。
【0012】このように、本発明によれば、メタルパッ
ケージの内部底板上に直接電子回路が形成された構成と
なるため、予め電子回路が形成された基板に電子部品が
実装される従来のハイブリッドICに比べ、次のような
効果を有する。
ケージの内部底板上に直接電子回路が形成された構成と
なるため、予め電子回路が形成された基板に電子部品が
実装される従来のハイブリッドICに比べ、次のような
効果を有する。
【0013】(1)メタルパッケージ内に基板を必要と
しないため、ハイブリッドICの高さを基板厚分だけ薄
くすることができ、ハイブリッドIC自体の小型化が可
能となる。
しないため、ハイブリッドICの高さを基板厚分だけ薄
くすることができ、ハイブリッドIC自体の小型化が可
能となる。
【0014】(2)メタルパッケージの内部底板上に直
接形成された電子回路に裸ICチップ等の電子部品が実
装されるため、この実装された裸ICチップ等の部品の
熱を直接メタルパッケージに放熱できる。これにより、
従来に比べ、基板の熱抵抗分だけ裸ICチップのジャン
クション温度を下げることができる。 (3)メタルパッケージ内に基板を必要としないため、
ハイブリッドICの組立作業工程が簡単になり、作業性
が良い。 (4)基板を必要としないため、部品点数が減り、組立
作業工数が削減できる。また基板費用も不必要となり、
ハイブリッドICのコストが大幅に削減できる。
接形成された電子回路に裸ICチップ等の電子部品が実
装されるため、この実装された裸ICチップ等の部品の
熱を直接メタルパッケージに放熱できる。これにより、
従来に比べ、基板の熱抵抗分だけ裸ICチップのジャン
クション温度を下げることができる。 (3)メタルパッケージ内に基板を必要としないため、
ハイブリッドICの組立作業工程が簡単になり、作業性
が良い。 (4)基板を必要としないため、部品点数が減り、組立
作業工数が削減できる。また基板費用も不必要となり、
ハイブリッドICのコストが大幅に削減できる。
【0015】(5)上記(2)のように、ハイブリッド
IC内のICジャンクション温度を下げることができる
ため、ハイブリッドICの信頼性が向上する。また、基
板を必要としない分だけ接点数が減少し、この点でも信
頼性が向上する。
IC内のICジャンクション温度を下げることができる
ため、ハイブリッドICの信頼性が向上する。また、基
板を必要としない分だけ接点数が減少し、この点でも信
頼性が向上する。
【0016】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係るハイブリッド
ICの構造を示す図であり、同図(a)はその概略構造
を示す断面図、同図(b)は同図(a)の要部(蒸着回
路部)の拡大断面図である。
ICの構造を示す図であり、同図(a)はその概略構造
を示す断面図、同図(b)は同図(a)の要部(蒸着回
路部)の拡大断面図である。
【0017】図1において、6はメタルパッケージであ
る。このメタルパッケージ6には、コバールやCuW等
の金属の他、AlN等のセラミック系材料を使用するこ
とが可能である。
る。このメタルパッケージ6には、コバールやCuW等
の金属の他、AlN等のセラミック系材料を使用するこ
とが可能である。
【0018】メタルパッケージ6の内部底板(メタルパ
ッケージ内部底板)20の表面は、必要に応じて研磨さ
れる。このメタルパッケージ内部底板20の上には絶縁
膜7が形成され、その絶縁膜7の上には導体膜8が形成
されている。絶縁膜7及び導体膜8は、例えば真空蒸着
法により形成されたものである。
ッケージ内部底板)20の表面は、必要に応じて研磨さ
れる。このメタルパッケージ内部底板20の上には絶縁
膜7が形成され、その絶縁膜7の上には導体膜8が形成
されている。絶縁膜7及び導体膜8は、例えば真空蒸着
法により形成されたものである。
【0019】絶縁膜7は、導体膜8とメタルパッケージ
6との絶縁をとるために形成されたものであり、その厚
みは例えば3〜5ミクロンである。この絶縁膜7にはA
l2O3 が用いられる。
6との絶縁をとるために形成されたものであり、その厚
みは例えば3〜5ミクロンである。この絶縁膜7にはA
l2O3 が用いられる。
【0020】一方、導体膜8は、図1(b)に示すよう
に、Cr(クロム)膜18と、その上に形成されたAl
膜17とからなる。Cr膜18は絶縁膜7との間の密着
性向上等のために必要なものであり、その厚みは例えば
2000オングストロームである。また、Al膜17の
厚みは例えば3ミクロン(μm)である。
に、Cr(クロム)膜18と、その上に形成されたAl
膜17とからなる。Cr膜18は絶縁膜7との間の密着
性向上等のために必要なものであり、その厚みは例えば
2000オングストロームである。また、Al膜17の
厚みは例えば3ミクロン(μm)である。
【0021】導体膜8中のCr膜18及びはAl膜17
は、所望のパターンにエッチングされる。このようにし
て、絶縁膜7上の導体膜8は、所望形状の導体パターン
で構成された電子回路(蒸着回路部)に加工される。こ
こで、Cr膜18は例えば硝酸セリウムアンモンと氷酢
酸、純水の混合液でエッチングされ、Al膜17は例え
ばリン酸と氷酢酸、硝酸、純水の混合液でエッチングさ
れる。
は、所望のパターンにエッチングされる。このようにし
て、絶縁膜7上の導体膜8は、所望形状の導体パターン
で構成された電子回路(蒸着回路部)に加工される。こ
こで、Cr膜18は例えば硝酸セリウムアンモンと氷酢
酸、純水の混合液でエッチングされ、Al膜17は例え
ばリン酸と氷酢酸、硝酸、純水の混合液でエッチングさ
れる。
【0022】なお本実施例では、真空蒸着法で上記の絶
縁膜7と、導体膜8(を構成するCr膜18及びAl膜
17)とを成膜する際、メタルパッケージ内部底板20
以外の部分については、マスキング処理を行うことで、
蒸着材料が付着するのを防止している。
縁膜7と、導体膜8(を構成するCr膜18及びAl膜
17)とを成膜する際、メタルパッケージ内部底板20
以外の部分については、マスキング処理を行うことで、
蒸着材料が付着するのを防止している。
【0023】さて、以上のようにして、メタルパッケー
ジ内部底板20上に形成された回路(蒸着回路部)への
部品の実装は、図2に示した従来のハイブリッドICに
おける場合と同様に行われる。即ち、裸ICチップ3等
の電子部品については、メタルパッケージ内部底板20
表面の回路(蒸着回路部)上に(具体的には、導体膜8
が除去されて絶縁膜7が露出した回路部分上に)、半田
剤(あるいは接着剤)2で固着実装される。また、裸I
Cチップ3とメタルパッケージ内部底板20表面の回路
(を構成する導体膜8)の間は、ワイヤボンディング法
を用いて、AlやAuの材料のワイヤ1で結線される。
また、メタルパッケージ内部底板20表面の回路(を構
成する導体膜8)とリードピン5との間も、AlやAu
の材料のワイヤ1で結線される。
ジ内部底板20上に形成された回路(蒸着回路部)への
部品の実装は、図2に示した従来のハイブリッドICに
おける場合と同様に行われる。即ち、裸ICチップ3等
の電子部品については、メタルパッケージ内部底板20
表面の回路(蒸着回路部)上に(具体的には、導体膜8
が除去されて絶縁膜7が露出した回路部分上に)、半田
剤(あるいは接着剤)2で固着実装される。また、裸I
Cチップ3とメタルパッケージ内部底板20表面の回路
(を構成する導体膜8)の間は、ワイヤボンディング法
を用いて、AlやAuの材料のワイヤ1で結線される。
また、メタルパッケージ内部底板20表面の回路(を構
成する導体膜8)とリードピン5との間も、AlやAu
の材料のワイヤ1で結線される。
【0024】リードピン5とメタルパッケージ6とは、
ガラス4で絶縁される。また、メタルパッケージ6内部
は、そのパッケージ6に対して例えばコバール材料で形
成されたメタルカバー21をシーム溶接することで、不
活性ガスで気密封止される。
ガラス4で絶縁される。また、メタルパッケージ6内部
は、そのパッケージ6に対して例えばコバール材料で形
成されたメタルカバー21をシーム溶接することで、不
活性ガスで気密封止される。
【0025】以上は、メタルパッケージ内部底板20上
に絶縁膜7と導体膜8とをそれぞれ1層形成して、1層
の電子回路を形成した場合について説明したが、これに
限るものではない。即ち、メタルパッケージ内部底板2
0上に直接形成される電子回路は、上記の絶縁膜の形成
と導体膜の形成とを繰返すことで、多層電子回路化する
ことも可能である。この多層電子回路の層間の電気的接
続は、絶縁膜に化学的エッチング法で穴を形成すること
により実現できる。
に絶縁膜7と導体膜8とをそれぞれ1層形成して、1層
の電子回路を形成した場合について説明したが、これに
限るものではない。即ち、メタルパッケージ内部底板2
0上に直接形成される電子回路は、上記の絶縁膜の形成
と導体膜の形成とを繰返すことで、多層電子回路化する
ことも可能である。この多層電子回路の層間の電気的接
続は、絶縁膜に化学的エッチング法で穴を形成すること
により実現できる。
【0026】また、絶縁膜7として、Al2 O3 が用い
られるものとして説明したが、SiO2 ,TiO2 ,A
lN等を用いることも可能である。また、導体膜8とし
て、Cr膜18とAl膜17とを重ね合せたものを用い
た場合について説明したが、これに限るものではない。
例えば、Al,Cu,Au,Ti,Niなどの導体材料
のうちの幾つかを重ね合せて使用しても良く、唯1つの
導体材料を用いるようにしても良い。
られるものとして説明したが、SiO2 ,TiO2 ,A
lN等を用いることも可能である。また、導体膜8とし
て、Cr膜18とAl膜17とを重ね合せたものを用い
た場合について説明したが、これに限るものではない。
例えば、Al,Cu,Au,Ti,Niなどの導体材料
のうちの幾つかを重ね合せて使用しても良く、唯1つの
導体材料を用いるようにしても良い。
【0027】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、メタ
ルパッケージの内部底板上に形成された絶縁膜及びこの
絶縁膜上に形成された任意のパターン形状の導体膜によ
り構成された電子回路を備え、この電子回路上に各種の
電子部品が実装される構成としたので、従来必要であっ
た基板が不必要となり、従来のハイブリッドICに比べ
て小型で、放熱性に優れ、組立作業性に優れ、低コスト
で高信頼性を有するハイブリッドICが提供できる。
ルパッケージの内部底板上に形成された絶縁膜及びこの
絶縁膜上に形成された任意のパターン形状の導体膜によ
り構成された電子回路を備え、この電子回路上に各種の
電子部品が実装される構成としたので、従来必要であっ
た基板が不必要となり、従来のハイブリッドICに比べ
て小型で、放熱性に優れ、組立作業性に優れ、低コスト
で高信頼性を有するハイブリッドICが提供できる。
【図1】本発明の一実施例に係るハイブリッドICの構
造を示すもので、図1(a)はその概略構造図、図1
(b)は要部(蒸着回路部)の拡大図。
造を示すもので、図1(a)はその概略構造図、図1
(b)は要部(蒸着回路部)の拡大図。
【図2】従来のハイブリッドICの概略構造図。
1,9…ワイヤ、2,10,15…半田材、3,11…
裸ICチップ、4,12…ガラス、5,13…リードピ
ン、6,14…メタルパッケージ、7…絶縁膜、8…導
体膜、16…基板、17…Al膜、18…Cr膜、20
…メタルパッケージ内部底板。
裸ICチップ、4,12…ガラス、5,13…リードピ
ン、6,14…メタルパッケージ、7…絶縁膜、8…導
体膜、16…基板、17…Al膜、18…Cr膜、20
…メタルパッケージ内部底板。
Claims (1)
- 【請求項1】 メタルパッケージの内部底板上に形成さ
れた絶縁膜及びこの絶縁膜上に形成された任意のパター
ン形状の導体膜により構成された電子回路を備え、この
電子回路上に各種の電子部品が実装されるようにしたこ
とを特徴とするハイブリッド集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2812492A JPH05226573A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ハイブリッド集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2812492A JPH05226573A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ハイブリッド集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05226573A true JPH05226573A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12240045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2812492A Pending JPH05226573A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ハイブリッド集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05226573A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111681992A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-09-18 | 北京无线电测量研究所 | 一种金属封装材料、tr组件、制备方法和雷达 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP2812492A patent/JPH05226573A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111681992A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-09-18 | 北京无线电测量研究所 | 一种金属封装材料、tr组件、制备方法和雷达 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980929 |