JPH06310861A - セラミック多層基板におけるサーマルビアの形成方法 - Google Patents
セラミック多層基板におけるサーマルビアの形成方法Info
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- JPH06310861A JPH06310861A JP5093485A JP9348593A JPH06310861A JP H06310861 A JPH06310861 A JP H06310861A JP 5093485 A JP5093485 A JP 5093485A JP 9348593 A JP9348593 A JP 9348593A JP H06310861 A JPH06310861 A JP H06310861A
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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-
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、セラミック多層基板における放熱
用サーマルビアの製造方法に関するもので、該多層基板
焼成後に発生するサーマルビアの突出やクラックを除去
することと、ボンディング時にダイペースト中に発生す
るボイドを除去することが可能となる製法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明は、スルーホール2を形成したグリー
ンシート1を重ね合わせて多層基板7とした後、ダイペ
ースト5を塗布し、ベアチップIC6を搭載し、その
後、真空引き11を行なって前記スルーホール内に前記
ダイペースト5を充填させるようにしたものである。
用サーマルビアの製造方法に関するもので、該多層基板
焼成後に発生するサーマルビアの突出やクラックを除去
することと、ボンディング時にダイペースト中に発生す
るボイドを除去することが可能となる製法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明は、スルーホール2を形成したグリー
ンシート1を重ね合わせて多層基板7とした後、ダイペ
ースト5を塗布し、ベアチップIC6を搭載し、その
後、真空引き11を行なって前記スルーホール内に前記
ダイペースト5を充填させるようにしたものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、IC(半導体装置)
などを搭載し、回路パターンを印刷して電子機器として
使用されるセラミック多層基板における放熱用サーマル
ビアの製造方法に関するものである。
などを搭載し、回路パターンを印刷して電子機器として
使用されるセラミック多層基板における放熱用サーマル
ビアの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】前述したセラミック多層基板の放熱用サ
ーマルビアの従来の製造方法を図3に要部断面図で示
し、以下に説明する。
ーマルビアの従来の製造方法を図3に要部断面図で示
し、以下に説明する。
【0003】まず、図3(a)に示すように、複数枚の
グリーンシート(周知のようにグリーンシートとは焼成
する前の一種の基板であり、低温焼成基板とも言われ、
一般にアルミナとガラスからなり、それに有機成分が加
えられており、これにパターンを印刷して焼成する)1
の所定位置にサーマルビア用スルーホール2をパンチン
グにより形成する。
グリーンシート(周知のようにグリーンシートとは焼成
する前の一種の基板であり、低温焼成基板とも言われ、
一般にアルミナとガラスからなり、それに有機成分が加
えられており、これにパターンを印刷して焼成する)1
の所定位置にサーマルビア用スルーホール2をパンチン
グにより形成する。
【0004】次いで、図3(b)に示すように、前記ス
ルーホール2に高熱伝導性サーマルビアペースト(一般
に金とガラス成分からなるペースト)を印刷により充填
した後、所定のグリーンシート1上の所定部分に信号用
のパターン4aやワイヤボンディング用パターン4bな
どの印刷を行なう。
ルーホール2に高熱伝導性サーマルビアペースト(一般
に金とガラス成分からなるペースト)を印刷により充填
した後、所定のグリーンシート1上の所定部分に信号用
のパターン4aやワイヤボンディング用パターン4bな
どの印刷を行なう。
【0005】その後、図3(c)に示すように、前記複
数枚のグリーンシート1を重ね合わせて熱圧着し、ラミ
ネーション(積層)を行ない、その後、バーンアウト、
焼成を行なうことで、前記高熱伝導性サーマルビアペー
スト3aが、ひとつながりになったグリーンシート1の
スルーホール2内すべてにつながった形状に形成され、
図ではそれを3bと表示してある。これが放熱用サーマ
ルビアであり、それを有するセラミック多層基板7が前
記処理で図3(c)のように出来上がる。
数枚のグリーンシート1を重ね合わせて熱圧着し、ラミ
ネーション(積層)を行ない、その後、バーンアウト、
焼成を行なうことで、前記高熱伝導性サーマルビアペー
スト3aが、ひとつながりになったグリーンシート1の
スルーホール2内すべてにつながった形状に形成され、
図ではそれを3bと表示してある。これが放熱用サーマ
ルビアであり、それを有するセラミック多層基板7が前
記処理で図3(c)のように出来上がる。
【0006】その後、図3(d)に示すように、前記セ
ラミック多層基板7上に高熱伝導性ダイペースト5を印
刷、またはディスペンサにより塗布して、半導体装置で
あるベアチップIC6を所定箇所に搭載する。そして、
前記ダイペースト中のボイドなどを除去するためにスク
ラブを行なってから、熱硬化することによってIC6が
セラミック多層基板7上に接着固定される。
ラミック多層基板7上に高熱伝導性ダイペースト5を印
刷、またはディスペンサにより塗布して、半導体装置で
あるベアチップIC6を所定箇所に搭載する。そして、
前記ダイペースト中のボイドなどを除去するためにスク
ラブを行なってから、熱硬化することによってIC6が
セラミック多層基板7上に接着固定される。
【0007】このような構造をとることにより、動作時
にベアチップIC6が発生する熱は、ベアチップIC6
下面の高熱伝導性ダイペースト5、放熱用サーマルビア
3bを伝導していき、効率良くセラミック多層基板7下
面に実装される放熱用フィン(図示せず)により放熱す
ることが可能となる。
にベアチップIC6が発生する熱は、ベアチップIC6
下面の高熱伝導性ダイペースト5、放熱用サーマルビア
3bを伝導していき、効率良くセラミック多層基板7下
面に実装される放熱用フィン(図示せず)により放熱す
ることが可能となる。
【0008】また、ベアチップIC6と、セラミック多
層基板7との電気的接続はワイヤボンディングにより行
われ、Auワイヤ8をボール状に形成し、ベアチップI
C6側の電極に熱、荷重、および超音波を加えて接続し
た後(1stボンド)、図3(d)のようなループを形
成しながらセラミック多層基板7側のワイヤボンディン
グ用パターン4bに熱、荷重および超音波を加えて接続
する(2ndボンド)。
層基板7との電気的接続はワイヤボンディングにより行
われ、Auワイヤ8をボール状に形成し、ベアチップI
C6側の電極に熱、荷重、および超音波を加えて接続し
た後(1stボンド)、図3(d)のようなループを形
成しながらセラミック多層基板7側のワイヤボンディン
グ用パターン4bに熱、荷重および超音波を加えて接続
する(2ndボンド)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記放
熱用サーマルビア製造方法では高熱伝導性サーマルビア
ペースト3aを各層ごとに印刷、積層することによりサ
ーマルビア3bを形成したので、基板層数が多くなるに
従い、該高熱伝導性サーマルビアペースト3aが過充填
の状態となり、シートとペーストの収縮率差が大きくな
って、基板焼成後では図4のように基板に対しサーマル
ビアが突出してしまい、しかも図中3c,3dのように
突出高さがばらついてしまうという問題点や、サーマル
ビア周辺部のマイクロクラック1a,1bが発生すると
いう問題点があった。
熱用サーマルビア製造方法では高熱伝導性サーマルビア
ペースト3aを各層ごとに印刷、積層することによりサ
ーマルビア3bを形成したので、基板層数が多くなるに
従い、該高熱伝導性サーマルビアペースト3aが過充填
の状態となり、シートとペーストの収縮率差が大きくな
って、基板焼成後では図4のように基板に対しサーマル
ビアが突出してしまい、しかも図中3c,3dのように
突出高さがばらついてしまうという問題点や、サーマル
ビア周辺部のマイクロクラック1a,1bが発生すると
いう問題点があった。
【0010】また、サーマルビア上にベアチップIC6
をダイボンディングする場合、サーマルビアの突出、お
よび突出高さのばらつきにより、ダイペースト中に多数
のボイドが発生してしまい、サーマルビアの放熱効果が
減少するという問題点があった。
をダイボンディングする場合、サーマルビアの突出、お
よび突出高さのばらつきにより、ダイペースト中に多数
のボイドが発生してしまい、サーマルビアの放熱効果が
減少するという問題点があった。
【0011】この発明は、以上述べたセラミック多層基
板焼成後に発生するサーマルビアの突出や、サーマルビ
ア周辺部に発生するマイクロクラックを除去する事がで
き、さらにベアチップICダイボンディング時に、ダイ
ペースト中に発生するボイドを除去する事が可能になる
セラミック多層基板のサーマルビア製造方法を提供する
事を目的とする。
板焼成後に発生するサーマルビアの突出や、サーマルビ
ア周辺部に発生するマイクロクラックを除去する事がで
き、さらにベアチップICダイボンディング時に、ダイ
ペースト中に発生するボイドを除去する事が可能になる
セラミック多層基板のサーマルビア製造方法を提供する
事を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、こ
の発明は、セラミック多層基板のサーマルビア製造方法
において、サーマルビア用のスルーホールを形成し、そ
の後ベアチップIC搭載部にベアチップICの外形より
多少大きめの外形でダイペーストの拡がり防止用ダムを
設け、その後ダム内に高熱伝導性のダイペーストを塗布
し、ベアチップICを搭載後、セラミック多層基板下面
からスルーホール部を充分に真空引きし、前記スルーホ
ール内に塗布されたダイペーストを充填し、その後ダイ
ペーストを硬化して、サーマルビアを製造するようにし
たものである。
の発明は、セラミック多層基板のサーマルビア製造方法
において、サーマルビア用のスルーホールを形成し、そ
の後ベアチップIC搭載部にベアチップICの外形より
多少大きめの外形でダイペーストの拡がり防止用ダムを
設け、その後ダム内に高熱伝導性のダイペーストを塗布
し、ベアチップICを搭載後、セラミック多層基板下面
からスルーホール部を充分に真空引きし、前記スルーホ
ール内に塗布されたダイペーストを充填し、その後ダイ
ペーストを硬化して、サーマルビアを製造するようにし
たものである。
【0013】
【作用】前述したように、この発明によれば、セラミッ
ク多層基板へ放熱用サーマルビアを製造する際に、サー
マルビア用スルーホールを形成し、焼成を行った後、サ
ーマルビア用スルーホールに高熱伝導性ダイペースト、
あるいは高熱伝導性サーマルビアペーストをディスペン
サ、または厚膜印刷を用い充填することでサーマルビア
を形成したため、各ペーストの過充填を防止し、基板焼
成時の誘電体材料であるグリーンシートの収縮率と、高
熱伝導性サーマルビアペーストの収縮率が不整合である
ために発生する基板焼成後のサーマルビア突出や、サー
マルビア周辺部のマイクロクラックを防止できる。
ク多層基板へ放熱用サーマルビアを製造する際に、サー
マルビア用スルーホールを形成し、焼成を行った後、サ
ーマルビア用スルーホールに高熱伝導性ダイペースト、
あるいは高熱伝導性サーマルビアペーストをディスペン
サ、または厚膜印刷を用い充填することでサーマルビア
を形成したため、各ペーストの過充填を防止し、基板焼
成時の誘電体材料であるグリーンシートの収縮率と、高
熱伝導性サーマルビアペーストの収縮率が不整合である
ために発生する基板焼成後のサーマルビア突出や、サー
マルビア周辺部のマイクロクラックを防止できる。
【0014】また塗布した各ペーストを裏面から真空引
きすることで、各ペースト中のボイドがスムーズに抜
け、ダイボンディング接合部のボイドレスが可能にな
る。
きすることで、各ペースト中のボイドがスムーズに抜
け、ダイボンディング接合部のボイドレスが可能にな
る。
【0015】
【実施例】図1に本発明の第1の実施例の製造方法を工
程順に断面図で示し、以下に説明する。
程順に断面図で示し、以下に説明する。
【0016】まず、図1(a)に示すように、従来同
様、複数枚のグリーンシート(従来の技術で説明したよ
うにアルミナ、ガラス、有機成分などからなる誘電体材
料である)1の所定位置にサーマルビア用スルーホール
2をパンチング技術により形成する。
様、複数枚のグリーンシート(従来の技術で説明したよ
うにアルミナ、ガラス、有機成分などからなる誘電体材
料である)1の所定位置にサーマルビア用スルーホール
2をパンチング技術により形成する。
【0017】その後、図1(b)に示すように、所定の
グリーンシート1上の所定部分に信号用パターン4aや
ワイヤボンディング用パターン4bなどを、厚膜印刷技
術により形成し、乾燥処理を行なう。その後、各グリー
ンシート1を重ね合わせて熱圧着、ラミネーションを行
ない、バーンアウトし、焼成を行なってセラミック多層
基板7を形成する。
グリーンシート1上の所定部分に信号用パターン4aや
ワイヤボンディング用パターン4bなどを、厚膜印刷技
術により形成し、乾燥処理を行なう。その後、各グリー
ンシート1を重ね合わせて熱圧着、ラミネーションを行
ない、バーンアウトし、焼成を行なってセラミック多層
基板7を形成する。
【0018】この多層基板7上に、後工程で搭載するベ
アチップIC6の外形より多少大きめの外形でレジス
ト、または厚膜用ガラスペーストをディスペンサ、(ま
たは厚膜印刷)で塗布し、硬化または焼成を行なってダ
イペースト拡がり防止用ダム9を形成する。このダム9
は、後工程で真空引きする前に塗布したダイペースト5
がワイヤボンディング用パターン(電極)4bなどへ流
れるのを防ぐ。
アチップIC6の外形より多少大きめの外形でレジス
ト、または厚膜用ガラスペーストをディスペンサ、(ま
たは厚膜印刷)で塗布し、硬化または焼成を行なってダ
イペースト拡がり防止用ダム9を形成する。このダム9
は、後工程で真空引きする前に塗布したダイペースト5
がワイヤボンディング用パターン(電極)4bなどへ流
れるのを防ぐ。
【0019】その後、図1(c)に示すように、高熱伝
導性ダイペースト5を、ディスペンサ、または厚膜印刷
により塗布する。その塗布量は、ダイボンディングに必
要なペースト量にスルーホール部2充填分のペーストを
加えた量である。
導性ダイペースト5を、ディスペンサ、または厚膜印刷
により塗布する。その塗布量は、ダイボンディングに必
要なペースト量にスルーホール部2充填分のペーストを
加えた量である。
【0020】その後、図1(d)のように、前記多層基
板7上の所定位置にベアチップIC6を搭載し、該多層
基板7を焼結金属製ステージ10上に固定して、前記ス
テージ10より真空引き11を、ダイペースト5が完全
に前記スルーホール2内に充填するまで行なう。その
後、ダイペースト5の硬化を行なうことにより、IC6
のダイボンディングが完了し、同時にサーマルビア用ス
ルーホール2内に充填されたダイペースト5が硬化す
る。その後ワイヤボンディングすることは従来例と同じ
であるので説明は省略する。
板7上の所定位置にベアチップIC6を搭載し、該多層
基板7を焼結金属製ステージ10上に固定して、前記ス
テージ10より真空引き11を、ダイペースト5が完全
に前記スルーホール2内に充填するまで行なう。その
後、ダイペースト5の硬化を行なうことにより、IC6
のダイボンディングが完了し、同時にサーマルビア用ス
ルーホール2内に充填されたダイペースト5が硬化す
る。その後ワイヤボンディングすることは従来例と同じ
であるので説明は省略する。
【0021】図2は本発明の第2の実施例の製造工程を
示す断面図であり、以下に順を追って説明する。
示す断面図であり、以下に順を追って説明する。
【0022】まず、図2(a)に示すように、第1の実
施例と同様、複数枚のグリーンシート1にスルーホール
2を形成した後、図2(b)のように、信号配線用パタ
ーン4aやワイヤボンディング用パターン4bなどを印
刷、乾燥し、その後、各グリーンシート1を重ね合わ
せ、ラミネーションを行なってバーンアウト、焼成して
セラミック多層基板7を形成する。ここまでは、第1の
実施例と同じである。
施例と同様、複数枚のグリーンシート1にスルーホール
2を形成した後、図2(b)のように、信号配線用パタ
ーン4aやワイヤボンディング用パターン4bなどを印
刷、乾燥し、その後、各グリーンシート1を重ね合わ
せ、ラミネーションを行なってバーンアウト、焼成して
セラミック多層基板7を形成する。ここまでは、第1の
実施例と同じである。
【0023】次いで、図2(c)に示すように、高熱伝
導性サーマルビアペースト3aを、グリーンシート1を
重ね合わせ形成された前記多層基板7全部を通して形成
されている前記スルーホール2上に厚膜印刷、またはデ
ィスペンサにより供給し、その後、その多層基板7を、
焼結金属製ステージ10上に固定し、そのステージ10
の下面より真空引き11を行ない、前記サーマルビアペ
ースト3aを前記スルーホール2内に充分に充填する。
導性サーマルビアペースト3aを、グリーンシート1を
重ね合わせ形成された前記多層基板7全部を通して形成
されている前記スルーホール2上に厚膜印刷、またはデ
ィスペンサにより供給し、その後、その多層基板7を、
焼結金属製ステージ10上に固定し、そのステージ10
の下面より真空引き11を行ない、前記サーマルビアペ
ースト3aを前記スルーホール2内に充分に充填する。
【0024】次いで、図2(d)に示すように、前記サ
ーマルビアペースト3aの焼成を行なって、サーマルビ
ア3bを形成する。その後、前記多層基板7上に高熱伝
導性ダイペースト5を印刷、またはディスペンサにより
塗布し、その上の所定位置にベアチップIC6を搭載
し、ダイペースト5中のボイドなどを除去するためのス
クラブを行なってから、熱硬化する。これでIC6が多
層基板7上にダイボンディングされる。その後、ワイヤ
ボンディングすることは第1の実施例、従来例と同じで
あるので説明は省略する。
ーマルビアペースト3aの焼成を行なって、サーマルビ
ア3bを形成する。その後、前記多層基板7上に高熱伝
導性ダイペースト5を印刷、またはディスペンサにより
塗布し、その上の所定位置にベアチップIC6を搭載
し、ダイペースト5中のボイドなどを除去するためのス
クラブを行なってから、熱硬化する。これでIC6が多
層基板7上にダイボンディングされる。その後、ワイヤ
ボンディングすることは第1の実施例、従来例と同じで
あるので説明は省略する。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よればセラミック多層基板へ放熱用サーマルビアを製造
する際に、サーマルビア用スルーホールを形成し、焼成
を行った後、サーマルビア用スルーホールに高熱伝導性
ダイペースト、あるいは高熱伝導性サーマルビアペース
トをディスペンサ、または厚膜印刷を用い充填すること
でサーマルビアを形成したため、各ペーストの過充填を
防止し、基板焼成時の誘電体材料であるグリーンシート
の収縮率と、高熱伝導性サーマルビアペーストの収縮率
が不整合であるために発生する基板焼成後のサーマルビ
ア突出や、サーマルビア周辺部のマイクロクラックを防
止する事が期待できる。
よればセラミック多層基板へ放熱用サーマルビアを製造
する際に、サーマルビア用スルーホールを形成し、焼成
を行った後、サーマルビア用スルーホールに高熱伝導性
ダイペースト、あるいは高熱伝導性サーマルビアペース
トをディスペンサ、または厚膜印刷を用い充填すること
でサーマルビアを形成したため、各ペーストの過充填を
防止し、基板焼成時の誘電体材料であるグリーンシート
の収縮率と、高熱伝導性サーマルビアペーストの収縮率
が不整合であるために発生する基板焼成後のサーマルビ
ア突出や、サーマルビア周辺部のマイクロクラックを防
止する事が期待できる。
【0026】また塗布した各ペーストを裏面から真空引
きすることで、各ペースト中のボイドがスムーズに抜
け、ダイボンディング接合部のボイドレスが可能になる
ことから、良好な放熱効果が期待される。
きすることで、各ペースト中のボイドがスムーズに抜
け、ダイボンディング接合部のボイドレスが可能になる
ことから、良好な放熱効果が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例説明図
【図2】本発明の第2の実施例説明図
【図3】従来技術説明図
【図4】問題点説明図
1 グリーンシート 2 スルーホール 4a 信号用配線パターン 4b ワイヤボンディング用パターン 5 ダイペースト 6 ベアチップIC 9 ダイペースト拡がり防止用ダム 10 焼結金属製ステージ 11 真空引き
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/12
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)セラミック多層基板の構成要素で
ある複数枚のグリーンシートの所定位置にスルーホール
を形成し、そのグリーンシートを重ね合わせて焼成する
工程、 (b)前記構造の上の所定位置に、後工程で形成するダ
イペーストの拡がりを防止するダムを形成する工程、 (c)前記構造の上に、ダイペーストを塗布して、その
上に所定部品を搭載し、その後、この構造の下面より真
空引きを行なって、前記ダイペーストを前記スルーホー
ル内に充填、硬化させることにより、サーマルビア形成
と、搭載した部品のダイボンディングを同時に行う工
程、 以上の工程を含むことを特徴とするセラミック多層基板
におけるサーマルビアの形成方法。 - 【請求項2】 (a)セラミック多層基板の構成要素で
ある複数枚のグリーンシートの所定位置にスルーホール
を形成し、そのグリーンシートを重ね合わせて焼成する
工程、 (b)前記構造の上に、サーマルビアペーストを塗布
し、その構造の下面より真空引きを行なって、前記スル
ーホール内に前記ペーストを充填し、焼成を行なう工
程、 以上の工程を含むことを特徴とするセラミック多層基板
におけるサーマルビアの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5093485A JPH06310861A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | セラミック多層基板におけるサーマルビアの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5093485A JPH06310861A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | セラミック多層基板におけるサーマルビアの形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310861A true JPH06310861A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14083654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5093485A Pending JPH06310861A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | セラミック多層基板におけるサーマルビアの形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06310861A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08148839A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Nippondenso Co Ltd | 混成集積回路装置 |
JP2006216729A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2010212723A (ja) * | 2010-05-17 | 2010-09-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
CN103715155A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 日月光半导体(上海)有限公司 | 包含封装基板的集成电路 |
US9484282B2 (en) | 2007-10-25 | 2016-11-01 | Rohm Co., Ltd. | Resin-sealed semiconductor device |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP5093485A patent/JPH06310861A/ja active Pending
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