JPH06163739A - Semiconductor package - Google Patents

Semiconductor package

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JPH06163739A
JPH06163739A JP4306923A JP30692392A JPH06163739A JP H06163739 A JPH06163739 A JP H06163739A JP 4306923 A JP4306923 A JP 4306923A JP 30692392 A JP30692392 A JP 30692392A JP H06163739 A JPH06163739 A JP H06163739A
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aluminum nitride
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semiconductor chip
multilayer substrate
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光芳 遠藤
Norimi Kikuchi
紀實 菊池
Yoshitoshi Satou
孔俊 佐藤
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Abstract

PURPOSE:To provide a small semiconductor package that can realize correspondence to the increase in input/output signals and high heat radiation and prevent mulfunctions due to high-speed operation of a semiconductor chip. CONSTITUTION:A semiconductor package 1 is provided with a semiconductor chip 3 mounted therein, a multilayered aluminum nitride substrate 2 having wiring patterns (6, 7, 10, 11, 14, 15) connected electrically with the chip 3, and connecting terminals 4 that are electrically connected with the wiring patterns and are prepared on the opposite face to the chip mounting face of the substrate 2. At least one layer of the substrate 2 occupies a power source layer 13 or a ground layer 9 exclusively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、窒化アルミニウム基板
を用いた半導体パッケージに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package using an aluminum nitride substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップは、外部環境からの保護や
ハンドリング性の向上等を目的として、通常、プラスチ
ック材料やセラミックス材料等によってパッケージング
して使用されている。ところで、近年、半導体製造技術
の進歩により、半導体チップの高集積化や高速動作化が
急速に進んでいる。
2. Description of the Related Art Semiconductor chips are usually used by being packaged with a plastic material, a ceramic material or the like for the purpose of protection from the external environment and improvement of handleability. By the way, in recent years, with the progress of semiconductor manufacturing technology, high integration and high speed operation of semiconductor chips are rapidly advancing.

【0003】上記した半導体チップの高集積化に伴っ
て、 1素子当りの入出力信号数は年々増加する傾向にあ
ると共に、半導体チップからの発熱量も増大する傾向に
ある。このようなことから、半導体パッケージに対して
は、入出力信号数の増加への対応を図ると共に、放熱性
を高めることが強く望まれている。
With the high integration of the semiconductor chip, the number of input / output signals per element tends to increase year by year, and the amount of heat generated from the semiconductor chip also tends to increase. For this reason, it is strongly desired for the semiconductor package to cope with the increase in the number of input / output signals and to improve the heat dissipation.

【0004】一方、半導体チップの動作速度の高速化、
すなわち動作周波数(システムクロック周波数)の高周
波化に伴って、タイミングエラー、クロストーク、反射
/リンギング、グランドバウンス(同時スイッチングノ
イズ)等による誤動作が生じ易くなってきているため、
半導体パッケージにはこのような誤動作を防止すること
が強く求められている。また、半導体チップの高速動作
化により、パッケージ内での信号遅延を抑制することが
より一層重要になってきている。
On the other hand, the operation speed of the semiconductor chip is increased,
That is, as the operating frequency (system clock frequency) increases, malfunctions due to timing errors, crosstalk, reflection / ringing, ground bounce (simultaneous switching noise), etc., are more likely to occur.
There is a strong demand for semiconductor packages to prevent such malfunctions. In addition, as semiconductor chips operate at higher speeds, it is becoming more important to suppress signal delay within the package.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、半導
体チップの高集積化や高速動作化に伴って、半導体パッ
ケージに対する要求特性は、入出力信号数の増加への対
応、高放熱性化、誤動作の防止、信号遅延の抑制等、年
々厳しくなってきている。例えば、信号遅延の抑制は、
パッケージ形状を小形化し、パッケージ内の配線長を低
減することにより対応可能である。また、各種電子機器
に対する小形化要請が強まっていることからも、半導体
パッケージ自体を小形化する必要性が高まってきている
が、単にパッケージを小形化したのでは、入出力信号数
の増加への対応や放熱性が犠牲になるおそれが大きい。
As described above, as semiconductor chips become highly integrated and operate at high speed, the required characteristics of the semiconductor package are to cope with an increase in the number of input / output signals, to improve heat dissipation, The prevention of malfunctions and the suppression of signal delays are becoming severer year by year. For example, suppression of signal delay is
This can be handled by making the package shape smaller and reducing the wiring length in the package. In addition, the demand for miniaturization of various electronic devices is increasing, and the need for miniaturization of the semiconductor package itself is increasing. However, simply miniaturizing the package may increase the number of input / output signals. Correspondence and heat dissipation are likely to be sacrificed.

【0006】このようなことから、パッケージの小形化
を可能にした上で、半導体チップの高集積化や高速動作
化に実用的に対応可能とした半導体パッケージが強く求
められている。すなわち、半導体チップの高集積化に伴
う入出力信号数の増加に対応させた上で、パッケージを
小形化することができ、かつ半導体チップからの発熱量
の増大に対応し得る高放熱性を確保することが可能な半
導体パッケージが求められている。
Therefore, there is a strong demand for a semiconductor package which can be miniaturized and practically applicable to high integration and high speed operation of semiconductor chips. That is, the package can be downsized in response to an increase in the number of input / output signals due to the high integration of the semiconductor chip, and high heat dissipation that can cope with an increase in the amount of heat generated from the semiconductor chip is ensured. There is a demand for a semiconductor package that can be manufactured.

【0007】また、最近では、動作周波数が2GHz以上と
いうような半導体チップも出現しており、このような動
作周波数の半導体チップを搭載する際には、特にグラン
ドバウンス等による誤動作を防止することが重要になっ
てきている。
Recently, a semiconductor chip having an operating frequency of 2 GHz or more has also appeared, and when a semiconductor chip having such an operating frequency is mounted, it is possible to prevent malfunction due to ground bounce or the like. Getting important.

【0008】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたもので、パッケージを小形化した上で、入出力信号
数の増加への対応や高放熱性化を可能にすると共に、半
導体チップの高速動作化による誤動作の防止を実現した
半導体パッケージを提供することを目的としている。
The present invention has been made to address such a problem, and makes it possible to reduce the size of the package, cope with an increase in the number of input / output signals, and achieve high heat dissipation, and at the same time, a semiconductor chip. It is an object of the present invention to provide a semiconductor package that prevents malfunction due to high speed operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体パッケー
ジは、半導体チップが搭載されると共に、該半導体チッ
プに電気的に接続された配線パターンを有する窒化アル
ミニウム多層基板と、前記配線パターンと電気的に接続
されると共に、前記窒化アルミニウム多層基板の前記半
導体チップの搭載面と反対側の面に設けられた接続端子
とを具備し、前記窒化アルミニウム多層基板中の少なく
とも 1層は、電源層またはグランド層を専有した層であ
ることを特徴としている。
In a semiconductor package of the present invention, a semiconductor chip is mounted and an aluminum nitride multilayer substrate having a wiring pattern electrically connected to the semiconductor chip; And a connection terminal provided on the surface of the aluminum nitride multilayer substrate opposite to the surface on which the semiconductor chip is mounted, wherein at least one layer in the aluminum nitride multilayer substrate is a power supply layer or a ground layer. It is characterized in that it is a layer that monopolizes layers.

【0010】[0010]

【作用】本発明の半導体パッケージにおいては、多層基
板中の少なくとも 1層を電源層またはグランド層を専有
した層としているため、例えば2GHz以上というような高
周波数のシステムクロック周波数で動作させる場合にお
いても、誤動作を有効に防止することができる。グラン
ドの自己インダクタンスを小さくすることによって、グ
ランドバウンス等による誤動作を安定に防止することが
可能となる。
In the semiconductor package of the present invention, since at least one layer in the multi-layer substrate is a layer exclusively occupied by the power supply layer or the ground layer, even when operating at a high system clock frequency such as 2 GHz or more. The malfunction can be effectively prevented. By reducing the self-inductance of the ground, it is possible to stably prevent malfunction due to ground bounce or the like.

【0011】また、本発明の半導体パッケージにおいて
は、熱伝導性に優れた窒化アルミニウム多層基板を使用
していると共に、パッケージ構造としては接続端子を窒
化アルミニウム多層基板の半導体チップ搭載面と反対側
の面に設けているため、入出力信号数の増加への対応や
パッケージとしての高放熱性化を達成した上で、パッケ
ージを小形化することができる。そして、パッケージの
小形化を図ることによって、パッケージ内配線長を短縮
化することができることから、信号遅延を抑制すること
が可能となり、よって半導体チップの高速動作化に対し
て有効に対応することが可能となる。
Further, in the semiconductor package of the present invention, the aluminum nitride multi-layer substrate having excellent thermal conductivity is used, and the package structure is such that the connection terminals are provided on the side opposite to the semiconductor chip mounting surface of the aluminum nitride multi-layer substrate. Since it is provided on the surface, it is possible to reduce the size of the package while achieving the increase in the number of input / output signals and the high heat dissipation of the package. By reducing the size of the package, the wiring length in the package can be shortened, so that it is possible to suppress the signal delay, and thus it is possible to effectively cope with the high-speed operation of the semiconductor chip. It will be possible.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0013】図1および図2は、本発明の半導体パッケ
ージの一実施例の構成をそれぞれ示す図である。これら
の図に示す半導体パッケージ1は、窒化アルミニウム多
層基板2の上面に、CMOSゲートアレイやECLゲー
トアレイ用等の半導体チップ3が搭載され、かつ窒化ア
ルミニウム多層基板2の下面側に、接続端子となる入出
力ピン4が接合されて構成されている。この実施例の半
導体パッケージ1は、特に 100個以上の入出力ピン4を
有し、かつ2GHz以上のシステムクロック周波数で使用さ
れる場合に好適である。
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing the structure of an embodiment of the semiconductor package of the present invention. In the semiconductor package 1 shown in these figures, a semiconductor chip 3 for a CMOS gate array, an ECL gate array or the like is mounted on the upper surface of an aluminum nitride multilayer substrate 2, and a connection terminal and a connection terminal are provided on the lower surface side of the aluminum nitride multilayer substrate 2. The input / output pin 4 is formed by joining. The semiconductor package 1 of this embodiment is particularly suitable when it has 100 or more input / output pins 4 and is used at a system clock frequency of 2 GHz or more.

【0014】上記した窒化アルミニウム多層基板2は、
7層の窒化アルミニウム層(2a、2b、2c、2d、
2e、2f、2g)を多層一体化することにより構成し
た多層配線基板であり、各窒化アルミニウム層上には所
定の配線パターンを有する、後述する内部配線層が設け
られている。このような窒化アルミニウム多層基板2
は、例えば基板自体(各窒化アルミニウム層)と内部配
線層等となる導電性物質とを同時焼成することにより作
製される。窒化アルミニウム多層基板2の層数は、後述
する電源層やグランド層を専用の窒化アルミニウム層上
に形成する上で、6層以上とすることが好ましい。
The above-mentioned aluminum nitride multilayer substrate 2 is
7 layers of aluminum nitride (2a, 2b, 2c, 2d,
2e, 2f, 2g) is a multilayer wiring board formed by integrating multiple layers, and an internal wiring layer described later having a predetermined wiring pattern is provided on each aluminum nitride layer. Such an aluminum nitride multilayer substrate 2
Is produced by, for example, co-firing the substrate itself (each aluminum nitride layer) and a conductive material that will become an internal wiring layer and the like. The number of layers of the aluminum nitride multilayer substrate 2 is preferably 6 or more in order to form a power supply layer and a ground layer described later on the dedicated aluminum nitride layer.

【0015】上記窒化アルミニウム多層基板2につい
て、詳細に説明する。最上層の第1の窒化アルミニウム
層2a上には、チップ搭載部5と表面配線層6とが、例
えばスパッタ法や蒸着法等の薄膜形成技術によって形成
されている。この表面配線層6は、半導体チップ3との
電気的な接続部となる接続パッドと表面配線部とを有し
ている。接続パッドは、表面配線部の一方の端部に設け
られており、多方の端部は導電性物質が充填されたビア
ホール7に接続されている。
The aluminum nitride multilayer substrate 2 will be described in detail. The chip mounting portion 5 and the surface wiring layer 6 are formed on the uppermost first aluminum nitride layer 2a by a thin film forming technique such as a sputtering method or a vapor deposition method. The surface wiring layer 6 has a connection pad that serves as an electrical connection portion with the semiconductor chip 3 and a surface wiring portion. The connection pad is provided at one end of the surface wiring portion, and the other end is connected to the via hole 7 filled with a conductive substance.

【0016】第2の窒化アルミニウム層2b上には、上
記ビアホール7と連続して設けられたビアホールの形成
領域8を除いて、グランド層9が設けられている。ま
た、第3の窒化アルミニウム層2c上には、入出力信号
線の一部を引き回すための所定の配線パターンを有する
第1の信号配線層10が設けられている。この第1の信
号配線層10は、一端部が上記ビアホール7に接続され
ており、他端部はビアホール11に接続されている。こ
のビアホール11は、第3、第4、第5、第6および第
7の窒化アルミニウム層2c、2d、2e、2f、2g
を介して、窒化アルミニウム多層基板2の下面まで延設
されている。また、第1の信号配線層10で引き回され
ていない入出力信号線は、さらにビアホール(7)によ
り第5の窒化アルミニウム層2eまで延設されている。
A ground layer 9 is provided on the second aluminum nitride layer 2b except for a via hole formation region 8 which is provided continuously with the via hole 7. Further, on the third aluminum nitride layer 2c, a first signal wiring layer 10 having a predetermined wiring pattern for routing a part of the input / output signal line is provided. One end of the first signal wiring layer 10 is connected to the via hole 7 and the other end thereof is connected to the via hole 11. The via hole 11 is formed with the third, fourth, fifth, sixth and seventh aluminum nitride layers 2c, 2d, 2e, 2f, 2g.
Through, to the lower surface of the aluminum nitride multilayer substrate 2. Further, the input / output signal line which is not routed in the first signal wiring layer 10 is further extended to the fifth aluminum nitride layer 2e by the via hole (7).

【0017】第4の窒化アルミニウム層2d上には、上
記ビアホール7、11と連続して設けられたビアホール
の形成領域12を除いて、電源層13が設けられてい
る。また、第5の窒化アルミニウム層2e上には、残り
の入出力信号線を引き回すための所定の配線パターンを
有する第2の信号配線層14が設けられている。この第
2の信号配線層14は、一端部が表面配線部(6)から
第1、第2、第3および第4の窒化アルミニウム層2
a、2b、2c、2dを介して延設されたビアホール
(7)に接続されており、他端部はビアホール15に接
続されている。このビアホール15は、第5、第6およ
び第7の窒化アルミニウム層2e、2f、2gを介し
て、窒化アルミニウム多層基板2の下面まで延設されて
いる。
A power supply layer 13 is provided on the fourth aluminum nitride layer 2d except for a via hole forming region 12 which is provided continuously with the via holes 7 and 11. Further, a second signal wiring layer 14 having a predetermined wiring pattern for routing the remaining input / output signal lines is provided on the fifth aluminum nitride layer 2e. One end of the second signal wiring layer 14 is formed from the surface wiring portion (6) to the first, second, third and fourth aluminum nitride layers 2.
It is connected to a via hole (7) extended through a, 2b, 2c, and 2d, and the other end is connected to a via hole 15. The via hole 15 extends to the lower surface of the aluminum nitride multilayer substrate 2 via the fifth, sixth and seventh aluminum nitride layers 2e, 2f and 2g.

【0018】第6の窒化アルミニウム層2f上には、上
記入出力信号線(一部電力供給線等を含む)を構成して
いるビアホール11、15と連続して設けられたビアホ
ールの形成領域16を除いて、グランド層17が設けら
れている。また、第7の窒化アルミニウム層2g上に
は、同様にビアホール11、15と連続して設けられた
ビアホールの形成領域18を除いて、グランド層19が
設けられている。この第7の窒化アルミニウム層2g上
には、一部配線層20も設けられている。
On the sixth aluminum nitride layer 2f, a via-hole forming region 16 is formed continuously with the via-holes 11 and 15 forming the input / output signal lines (including some power supply lines). The ground layer 17 is provided except for. Further, a ground layer 19 is provided on the seventh aluminum nitride layer 2g, except for a via hole formation region 18 which is similarly provided continuously with the via holes 11 and 15. A partial wiring layer 20 is also provided on the seventh aluminum nitride layer 2g.

【0019】窒化アルミニウム多層基板2の下面側に
は、上記入出力信号線(一部電力供給線等を含む)を構
成しているビアホール11、15と電気的に接続された
ランド21が所定のパターンで形成されている。そし
て、これらランド21上に接続端子となる入出力ピン4
がそれぞれ接合されている。上記ランド21は、入出力
ピン4の形成ピッチが1.27mm(50ミル)以下となるよう
に配置することが好ましい。この実施例では、入出力ピ
ン4の形成ピッチが1.27mmとなるように、ランド21の
形成パターンが設定されている。このように、接続端子
部を高密度化しても、熱伝導性の高い窒化アルミニウム
で多層基板が構成されているため、十分な放熱性が確保
されると共に、小形化が可能となり、信号遅延を小さく
することができる。
On the lower surface side of the aluminum nitride multilayer substrate 2, there is a predetermined land 21 which is electrically connected to the via holes 11 and 15 which form the input / output signal lines (including some power supply lines). It is formed in a pattern. Then, the input / output pin 4 serving as a connection terminal is formed on these lands 21.
Are joined respectively. The land 21 is preferably arranged so that the formation pitch of the input / output pins 4 is 1.27 mm (50 mils) or less. In this embodiment, the formation pattern of the lands 21 is set so that the formation pitch of the input / output pins 4 is 1.27 mm. In this way, even if the density of the connection terminals is increased, the multilayer substrate is made of aluminum nitride, which has high thermal conductivity, so sufficient heat dissipation is ensured and miniaturization is possible, resulting in signal delay. Can be made smaller.

【0020】半導体チップ3は、ボンディングワイヤ2
2を介して表面配線層6の接続パッドと電気的に接続さ
れている。この半導体チップ3は、高熱伝導性のセラミ
ックス製封止部材、例えば窒化アルミニウム焼結体から
なる封止部材23によって覆われている。すなわち、窒
化アルミニウム製封止部材23は、コ字状断面の凸状外
縁部23aの端面が窒化アルミニウム多層基板2の半導
体チップ搭載面に当接され、かつ凹状部23b内に半導
体チップ3が収容されるように接合されている。窒化ア
ルミニウム多層基板2と窒化アルミニウム製封止部材2
3との接合は、Pb-Sn 半田、 Au-Sn半田、ガラス等によ
り行われる。ただし、ガラスのような熱伝導性の低い接
合材による場合には、接合層の層厚を 100μm 以下、好
ましくは50μm 以下とすることが望ましい。
The semiconductor chip 3 includes the bonding wire 2
It is electrically connected to the connection pad of the surface wiring layer 6 via 2. The semiconductor chip 3 is covered with a sealing member made of ceramics having high thermal conductivity, for example, a sealing member 23 made of an aluminum nitride sintered body. That is, in the aluminum nitride sealing member 23, the end surface of the convex outer edge portion 23a having a U-shaped cross section is brought into contact with the semiconductor chip mounting surface of the aluminum nitride multilayer substrate 2, and the semiconductor chip 3 is housed in the concave portion 23b. Are joined as described. Aluminum nitride multilayer substrate 2 and aluminum nitride sealing member 2
The connection with 3 is made with Pb-Sn solder, Au-Sn solder, glass, or the like. However, when using a bonding material having low thermal conductivity such as glass, it is desirable that the bonding layer has a layer thickness of 100 μm or less, preferably 50 μm or less.

【0021】上記した窒化アルミニウム製封止部材23
は、放熱部材の機能も兼ね備えている。窒化アルミニウ
ム製封止部材23の接合部面積は、窒化アルミニウム多
層基板2から窒化アルミニウム製封止部材23への熱の
伝達状態を直接左右するため、表面配線層6の形成精度
や半導体パッケージ1の許容サイズを考慮した上で、で
きるだけ大きく設定することが好ましい。
The aluminum nitride sealing member 23 described above
Also has the function of a heat dissipation member. The joint area of the aluminum nitride sealing member 23 directly affects the heat transfer state from the aluminum nitride multi-layer substrate 2 to the aluminum nitride sealing member 23. Therefore, the formation accuracy of the surface wiring layer 6 and the semiconductor package 1 can be improved. It is preferable to set the size as large as possible in consideration of the allowable size.

【0022】上述した実施例の半導体パッケージ1にお
いては、グランド層9や電源層13を窒化アルミニウム
多層基板2中の窒化アルミニウム層2b、2dを専有す
るように設けているため、グランド層9に関してはグラ
ンドの自己インダクタンスを小さくすることが可能とな
り、これによってグランドバウンス等による誤動作を防
止することができる。また、電源層13に関しても、専
用の層上に設けることによって、誤動作の防止に寄与す
る。よって、2GHz以上というようなシステムクロック周
波数で動作させる場合においても、安定して動作特性を
確保することが可能となる。
In the semiconductor package 1 of the above-mentioned embodiment, since the ground layer 9 and the power supply layer 13 are provided so as to exclusively use the aluminum nitride layers 2b and 2d in the aluminum nitride multilayer substrate 2, It is possible to reduce the self-inductance of the ground, which can prevent malfunction due to ground bounce or the like. Further, the power supply layer 13 also contributes to the prevention of malfunction by providing it on a dedicated layer. Therefore, even when operating at a system clock frequency of 2 GHz or higher, it is possible to stably secure the operating characteristics.

【0023】また、多層配線基板として熱伝導性に優れ
た窒化アルミニウム多層基板2を使用し、かつ入出力ピ
ン4を窒化アルミニウム多層基板2の下面側に設けてい
るため、 100以上というような入出力信号数に対応でき
ると共に、パッケージとしての高放熱性化が達成でき
る。そして、これらを達成した上で、パッケージ形状を
小形化することが可能となる。例えば、上記実施例の半
導体パッケージ1の形状は、25.4mm×25.4mmである。こ
のように、パッケージの小形化が可能となることから、
パッケージ内配線長を短縮化することができ、よって信
号遅延を抑制することが可能となる。これによって、半
導体チップの高速動作化に対して有効に対応することが
可能となる。
Further, since the aluminum nitride multilayer substrate 2 having excellent thermal conductivity is used as the multilayer wiring substrate and the input / output pins 4 are provided on the lower surface side of the aluminum nitride multilayer substrate 2, an input of 100 or more is obtained. It is possible to support the number of output signals and achieve high heat dissipation as a package. Then, after achieving these, it becomes possible to reduce the package shape. For example, the shape of the semiconductor package 1 of the above embodiment is 25.4 mm × 25.4 mm. In this way, since the package can be made smaller,
The wiring length in the package can be shortened, and thus the signal delay can be suppressed. As a result, it becomes possible to effectively cope with the high speed operation of the semiconductor chip.

【0024】さらに、半導体チップ3を気密封止する封
止部材23は、高熱伝導性を有していることから、この
封止部材23側からも半導体チップ3からの熱を放散さ
せることができるため、より一層放熱性を高めることが
できる。
Further, since the sealing member 23 for hermetically sealing the semiconductor chip 3 has high thermal conductivity, the heat from the semiconductor chip 3 can be dissipated also from this sealing member 23 side. Therefore, heat dissipation can be further improved.

【0025】このように、上記実施例の半導体パッケー
ジ1は、小形化および多ピン化が可能である上に高放熱
性を満足し、さらに信号遅延が抑制できると共に、動作
周波数の高周波化による誤動作を防止し得るものである
と言える。よって、 100個以上の入出力ピン4を有し、
かつ2GHz以上のシステムクロック周波数で使用される場
合に好適である。
As described above, the semiconductor package 1 of the above-described embodiment can be miniaturized and have a large number of pins, can satisfy the high heat dissipation property, can further suppress the signal delay, and malfunction due to the high operating frequency. It can be said that this can be prevented. Therefore, having 100 or more input / output pins 4,
It is also suitable when used at a system clock frequency of 2 GHz or higher.

【0026】なお、上記実施例では、半導体チップ3を
窒化アルミニウム多層基板2の一主面上に搭載した例に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、キャビティを有するような半導体パッケージに適
用することも可能である。また、上記実施例は本発明の
半導体パッケージをPGAに適用した例であるが、LG
A(ランドグリッドアレイ)についても同様な効果が得
られる。
Although the semiconductor chip 3 is mounted on one main surface of the aluminum nitride multilayer substrate 2 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and may have a cavity. It can also be applied to a semiconductor package. In addition, the above embodiment is an example in which the semiconductor package of the present invention is applied to PGA.
Similar effects can be obtained with A (land grid array).

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体パ
ッケージによれば、パッケージを小形化した上で、入出
力信号数の増加への対応や高放熱性化が可能になると共
に、半導体チップの高速動作化による誤動作を防止する
ことができる。よって、半導体チップの高集積化や高速
動作化に実用的に対応可能な半導体パッケージを提供す
ることが可能となる。
As described above, according to the semiconductor package of the present invention, the size of the package can be reduced, the number of input / output signals can be increased, and the heat dissipation can be improved. It is possible to prevent the malfunction due to the higher speed operation. Therefore, it is possible to provide a semiconductor package that can practically cope with high integration and high speed operation of semiconductor chips.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の半導体パッケージの構成を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor package of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す半導体パッケージに用いた窒化アル
ミニウム多層基板の構造を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure of an aluminum nitride multilayer substrate used in the semiconductor package shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………半導体パッケージ 2………窒化アルミニウム多層基板 2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g……窒化ア
ルミニウム層 3………半導体チップ 4………入出力ピン 6………表面配線層 9………グランド層 10……第1の信号配線層 13……電源層 14……第2の信号配線層 21……ランド 23……窒化アルミニウム製封止部材
1 ... Semiconductor package 2 ... Aluminum nitride multilayer substrate 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g ... Aluminum nitride layer 3 ... Semiconductor chip 4 ... Input / output pin 6 ... Surface Wiring layer 9 ... Ground layer 10 ... First signal wiring layer 13 ... Power supply layer 14 ... Second signal wiring layer 21 ... Land 23 ... Aluminum nitride sealing member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/3205 7514−4M H01L 21/88 S (72)発明者 佐藤 孔俊 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication location // H01L 21/3205 7514-4M H01L 21/88 S (72) Inventor Kotoshi Sato Yokohama, Kanagawa 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama Stock company Toshiba Yokohama office

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップが搭載されると共に、該半
導体チップに電気的に接続された配線パターンを有する
窒化アルミニウム多層基板と、 前記配線パターンと電気的に接続されると共に、前記窒
化アルミニウム多層基板の前記半導体チップの搭載面と
反対側の面に設けられた接続端子とを具備し、 前記窒化アルミニウム多層基板中の少なくとも 1層は、
電源層またはグランド層を専有した層であることを特徴
とする半導体パッケージ。
1. An aluminum nitride multilayer substrate having a semiconductor chip mounted thereon and a wiring pattern electrically connected to the semiconductor chip; and an aluminum nitride multilayer substrate electrically connected to the wiring pattern. And a connection terminal provided on a surface opposite to the mounting surface of the semiconductor chip, wherein at least one layer in the aluminum nitride multilayer substrate is
A semiconductor package characterized by being a layer exclusively used for a power supply layer or a ground layer.
【請求項2】 請求項1記載の半導体パッケージにおい
て、 前記半導体パッケージは、 100個以上の前記接続端子を
有し、かつ2GHz以上のシステムクロック周波数で使用さ
れることを特徴とする半導体パッケージ。
2. The semiconductor package according to claim 1, wherein the semiconductor package has 100 or more connection terminals and is used at a system clock frequency of 2 GHz or more.
【請求項3】 請求項1記載の半導体パッケージにおい
て、 前記窒化アルミニウム多層基板は、 6層以上の窒化アル
ミニウム層を有することを特徴とする半導体パッケー
ジ。
3. The semiconductor package according to claim 1, wherein the aluminum nitride multilayer substrate has six or more aluminum nitride layers.
【請求項4】 請求項1記載の半導体パッケージにおい
て、 前記窒化アルミニウム多層基板の前記半導体チップの搭
載面側には、高熱伝導性セラミックス封止部材が該半導
体チップを封止するように接合されていることを特徴と
する半導体パッケージ。
4. The semiconductor package according to claim 1, wherein a high thermal conductive ceramics sealing member is bonded to the mounting surface side of the semiconductor chip of the aluminum nitride multilayer substrate so as to seal the semiconductor chip. A semiconductor package characterized in that
【請求項5】 請求項1記載の半導体パッケージにおい
て、 前記接続端子は、形成ピッチが1.27mm以下となるように
配置されていることを特徴とする半導体パッケージ。
5. The semiconductor package according to claim 1, wherein the connection terminals are arranged so that a formation pitch is 1.27 mm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330474A (en) * 1995-03-31 1996-12-13 Toshiba Corp Package for semiconductor

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