JPH0662543U

JPH0662543U - 混成ｉｃ装置

Info

Publication number: JPH0662543U
Application number: JP010333U
Authority: JP
Inventors: 伸一吉田
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1994-09-02
Anticipated expiration: 2008-02-16
Also published as: JP2592869Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁体基板に回路素子を実装した混成ＩＣ装
置において、回路素子の電気的特性を安定させると共に
配線基板の配線パターンを高密度かつ効率的に形成可能
とする。【構成】混成ＩＣ装置であって、ＡｌＮ基板（１）上
のベアＩＣチップ（３）のダイボンディング領域に銅タ
ングステン板（６）を積層し、該ダイボンディング領域
の周囲のＡｌＮ基板（１）上に配線パターンを形成した
プリント基板（２）を接着し、該プリント基板（２）の
配線パターンのセカンドパッド（６ａ，６ｂ）にベアＩ
Ｃチップ（３）と銅タングステン板（７）をワイヤボン
ディング接続し、銅タングステン板（７）に接地電圧ま
たは電源電圧を印加する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は混成ＩＣ装置に関し、特にＡｌＮ等のセラミック基板に回路素子を実装し配線接続して電子回路を構成した混成ＩＣ装置において、該セラミック基板上に回路素子をダイボンディングするための導電体板と、配線パターンを形成するためのプリント基板を積層することにより、電気的特性を安定させるとともに、配線効率を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

コンピュータのように大量に半導体部品を使用する電子機器においては、ＩＣチップ等の回路素子の集積度を高め、できる限りＩＣチップ間の配線長さを短くして配線の導体抵抗を下げ、遅延時間を減少させて、回路の小型化と信号伝送特性を向上させることが必要とされている。

【０００３】一般に回路部品は、ＩＣチップ等の回路素子を個別にパッケージに封止した個別半導体部品が使用されているが、集積度を高めるために、複数の回路素子（チップ）を一つのパッケージ内に配置してパッケージ内で直接配線接続して回路を構成する技術がある。その技術として、配線パターンを形成した絶縁基板等に回路素子を実装し回路を構成したハイブリッドＩＣまたは混成ＩＣや、半導体基板上に薄膜技術により集積回路等の回路素子を直接形成したＷＳＩ等があるが、ＷＳＩは歩留まりや冗長度の点から課題が多く、また採算的にもある程度の量産規模が必要とされるため、さまざまな必要に応じて柔軟に対応できる混成ＩＣの技術が重要なものとなっている。

【０００４】一般に、混成ＩＣではガラスエポキシやＡｌＮ等のセラミックの絶縁基板上に配線パターンと共に薄膜抵抗や薄膜コンデンサー等を形成するとともにＩＣチップ等の回路素子をダイボンディングし、ＩＣチップと配線パターンをワイヤボンディング等により接続することにより回路を構成する。さらに、混成ＩＣをプリント基板に実装するための外部端子を装着接続し、かつ外部環境から保護するために樹脂等で封止する。

【０００５】このような混成ＩＣの配線基板に使用される絶縁基板は、基板本来の役割という点では、ダイボンディングされたＩＣチップ等が外部応力等によって破損しないように硬質で、また回路素子で発生する熱を吸収して放熱させるために熱伝導率が大きい材料が好ましく、セラミックはその条件を満たすものであった。

【０００６】このため、従来、混成ＩＣの基板としては放熱特性が優れたＡｌＮ等のセラミック基板が使用されている。そして、ベアＩＣチップのような回路素子をこのようなセラミック基板上に接着剤により直接ダイボンディングし、セラミック基板上に印刷などの方法で形成された配線パターンと配線接続することにより電子回路を構成していた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の混成ＩＣでは、セラミック基板に直接ＩＣチップ等の回路素子がダイボンディングされることになり、ＩＣチップのダイボンディング面が絶縁されるため、ＩＣチップ裏面の電位が変動しやすく電気的特性が不安定になり、外部からのノイズ等の影響を受けやすかった。

【０００８】またセラミック基板に直接配線パターンを形成する方法では多層配線を形成することが困難で、回路素子相互を効率よく接続し実装効率を高めることが困難であった。

【０００９】従って、本考案の目的は、混成ＩＣ装置において、セラミック基板に搭載した回路素子裏面の電位を固定し、電気的特性を安定させることにより外部からのノイズの影響を受けにくいような実装構造を提供することである。

【００１０】また、本考案の他の目的は、混成ＩＣ装置において、多層配線によって回路素子の配線を行なうことができるようにし、もって配線密度の向上および回路素子の集積度の向上を図ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記問題点の解決のため、本考案によれば、絶縁体基板にチップ回路素子を実装し配線接続することにより電子回路を構成した混成ＩＣ装置において、絶縁体基板の前記チップ回路素子をダイボンディングする領域に銅タングステン等の導電体板を積層配置し、回路素子を該導電体板にダイボンディングし、該導電体板に接地電圧または電源電圧を印加する。

【００１２】また、プリント基板等の多層配線基板を前記絶縁体基板のチップ回路素子周囲の領域に接着し、該回路素子と該多層配線基板とをワイヤボンディング接続する。

【００１３】

【作用】

このような実装構造により、ＩＣチップ等の回路素子は接地電圧または電源電圧が印加された導電体板にダイボンディングされるので、ＩＣチップ裏面の電位が固定され、電気的特性が安定し外部からのノイズによる影響を受けにくくなる。

【００１４】また、あらかじめ別工程で多層配線を形成したプリント基板を絶縁体基板に接着し配線層を形成する構造にしたので、セラミック基板上での多層配線が可能となり、回路素子相互を効率よく配線接続でき、回路素子の実装密度を高めることができる。

【００１５】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例につき説明する。図１は本考案の一実施例に係わる混成ＩＣ装置の一部の実装構造を示す断面図であり、図２はその回路素子のワイヤボンディング接続の様子を示す部分拡大斜視図である。また、図３は本考案の混成ＩＣにおいて回路素子を実装した後樹脂封止工程を行なう前の様子を上面から見た図である。

【００１６】これらの図に示された構造においては、熱伝導性を有しかつ電気絶縁性のＡｌＮからなるセラミック基板１上に、導電性で熱膨張係数が小さい銅タングステン板７がメタライズ形成されており、かつ該銅タングステン板７上にベアＩＣチップ３がダイボンディングされている。また、ベアＩＣチップ３のダイボンディング部分の周囲のＡｌＮ基板１上にはプリント基板２が接着されている。

【００１７】このプリント基板２は配線パターンを形成したＣｕ等の導電体からなる配線層２ｂとガラスエポキシ等の絶縁体層２ａとが積層された多層回路基板となっている。配線層２ｂの配線パターンにはセカンドパッド６ａ、６ｂ等が形成されている。セカンドパッド６ａはベアＩＣチップ３のボンディングパッド４ａとボンディングワイヤ５ａによって接続されている。また、セカンドパッド６ａは銅タングステン板７のボンディング部分４ｂとボンディングワイヤ５ｂによって接続されている。そして、セカンドパッド６ａは例えばグランドパターンまたは電源パターンと接続することにより、銅タングステン板７には接地電圧または電源電圧が印加されている。

【００１８】このような構成においては、ベアＩＣチップ３をＡｌＮ基板１上の導電性の銅タングステン板７にダイボンディングし、銅タングステン板７を接地電圧または電源電圧に接続することにより、ベアＩＣチップ３裏面の電位を固定することができ、電気的特性が安定し、外部からのノイズの影響を受けにくくなる。

【００１９】また、銅タングステン板７は熱伝導性で熱膨張係数が小さいため、ベアＩＣチップ３で発生した熱を効率よくＡｌＮ基板１に伝導させ放熱することができ、またベアＩＣチップ３の温度上昇時におけるダイボンディング面での熱膨張率の違いによるベアＩＣチップ３の歪みやクラックの発生を防止することができる。

【００２０】さらに、ＡｌＮ基板１にプリント基板２を接着積層することにより配線パターンを形成したので、プリント基板に配線パターンを形成する従来の技術によりＡｌＮ基板１上に配線パターンを形成することができ、多層配線など効率的な配線パターンを形成することも可能となる。

【００２１】なお、本実施例では熱伝導性の絶縁体基板としてＡｌＮ基板を使用しているが、同等の性質を有する基板であれば他の材料でもよく、金属基板に絶縁体膜を形成したものでもよい。

【００２２】また、本実施例では回路素子のダイボンディング領域に銅タングステン板をメタライズ形成しているが、導電性かつ熱伝導性で熱膨張係数が小さい材料であれば他の材料でもよく、また形成領域はダイボンディング領域に限定されず、絶縁体基板表面全体に形成しその上にプリント基板を接着してもよい。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、混成ＩＣの回路素子をＡｌＮ基板上に銅タングステン板を介してダイボンディングし、回路素子裏面の電位を固定するから、回路素子の電気的特性を安定させることができ、外部のノイズの影響を受けにくくなり混成ＩＣの信頼性が向上する。

【００２４】また、熱伝導性で熱膨脹係数が小さい銅タングステン板を介してダイボンディングしたので、回路素子で発生した熱を効率よく混成ＩＣ基板に伝導することができ放熱効率が向上するとともに、回路素子の温度上昇時におけるダイボンディング面での熱膨張率の違いによる回路素子の歪みやクラックの発生を防止することができ、混成ＩＣの耐久性を向上させることができる。

【００２５】また、プリント基板をＡｌＮ基板に接着することにより配線パターンを形成するので、配線パターンの形成が容易になり製造効率が向上すると共に、多層配線などにより配線効率を高めることができるので、回路素子の実装密度を高め、混成ＩＣを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による混成ＩＣ装置の回路素
子実装部分の構造を示す断面的説明図である。

【図２】図１の混成ＩＣ装置の一部を詳細に示す拡大断
面斜視図である。

【図３】図１の混成ＩＣ装置の配線基板に回路素子を実
装したようすを上面から見た説明図である。

【符号の説明】

１ＡｌＮ基板２プリント基板２ａ絶縁体層２ｂ配線層３ベアＩＣチップ４ａ、４ｂボンディングパッド５ａ，５ｂボンディングワイヤ６ａ，６ｂセカンドパッド７銅タングステン板８テストパッド

───────────────────────────────────────────────────── 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 9355−4ＭＨ０１Ｌ 23/12 Ｆ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】絶縁体基板にチップ回路素子を実装して
配線接続することにより電子回路を構成した混成ＩＣ装
置において、前記絶縁体基板上に導電体板が積層配置されており、前
記チップ回路素子は該導電体板にダイボンディングされ
ていることを特徴とする混成ＩＣ装置。
【請求項２】さらに、前記絶縁基板上に配線基板を接
着し、該配線基板を用いて前記チップ回路素子の配線接
続を行なうことを特徴とする請求項１に記載の混成ＩＣ
装置。
【請求項３】前記導電体板と前記配線基板の電源電圧
または接地電圧用配線パターンとを電気的に接続したこ
とを特徴とする請求項２に記載の混成ＩＣ装置。
【請求項４】前記導電体板は銅タングステン合金から
なることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１
項に記載の混成ＩＣの装置。