JPH0752761B2 - 集積回路パッケージ - Google Patents
集積回路パッケージInfo
- Publication number
- JPH0752761B2 JPH0752761B2 JP63132392A JP13239288A JPH0752761B2 JP H0752761 B2 JPH0752761 B2 JP H0752761B2 JP 63132392 A JP63132392 A JP 63132392A JP 13239288 A JP13239288 A JP 13239288A JP H0752761 B2 JPH0752761 B2 JP H0752761B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- package
- integrated circuit
- wiring
- circuit package
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集積回路パッケージに関する。より詳細に
は、本発明は、超電導材料による配線手段を具備するこ
とによって高密度化並びに高機能化に有効に対応した新
規な集積回路パッケージの特性を有する新規な集積回路
パッケージの構成に関する。
は、本発明は、超電導材料による配線手段を具備するこ
とによって高密度化並びに高機能化に有効に対応した新
規な集積回路パッケージの特性を有する新規な集積回路
パッケージの構成に関する。
従来の技術 近年の電子回路技術ならびにその製造技術の進歩につれ
て、集積回路の高機能化およびそれに伴う集積回路の大
規模化が急速に進行している。ここで特に問題となるの
は、集積回路の高密度化によるパッケージの配線幅並び
に配線間隔の減少により配線抵抗等の特性が劣化するこ
とである。
て、集積回路の高機能化およびそれに伴う集積回路の大
規模化が急速に進行している。ここで特に問題となるの
は、集積回路の高密度化によるパッケージの配線幅並び
に配線間隔の減少により配線抵抗等の特性が劣化するこ
とである。
即ち、集積回路の高密度化並びに高機能化により、集積
回路から取り出す配線数が増大し、パッケージ側におい
てもこれに対応して配線手段を増加するために配線幅並
びに配線間隔を減少せざるを得ない。ところが、配線幅
の減少は配線抵抗の増大等を招き、集積回路設計上の各
種の制約が生じている。
回路から取り出す配線数が増大し、パッケージ側におい
てもこれに対応して配線手段を増加するために配線幅並
びに配線間隔を減少せざるを得ない。ところが、配線幅
の減少は配線抵抗の増大等を招き、集積回路設計上の各
種の制約が生じている。
このような事態に対して、超電導材料は電気抵抗がない
ことから、配線手段を超電導化することによって優れた
特性を有する集積回路パッケージが得られると期待され
ている。また、近年発見あるいは開発された複合酸化物
系超電導材料は臨界温度が高いこと等から、従来の超電
導材料よりも上述のような用途には有利に利用できるも
のと見られている。
ことから、配線手段を超電導化することによって優れた
特性を有する集積回路パッケージが得られると期待され
ている。また、近年発見あるいは開発された複合酸化物
系超電導材料は臨界温度が高いこと等から、従来の超電
導材料よりも上述のような用途には有利に利用できるも
のと見られている。
発明が解決しようとする課題 ところが、実際に上述のような材料で作製した集積回路
パッケージでは、薄膜あるいは厚膜として形成された配
線手段が有利な超電導特性を発揮しない場合が多く、こ
のため超電導配線手段を具備した実用的な集積回路パッ
ケージはまだ実現されていない。
パッケージでは、薄膜あるいは厚膜として形成された配
線手段が有利な超電導特性を発揮しない場合が多く、こ
のため超電導配線手段を具備した実用的な集積回路パッ
ケージはまだ実現されていない。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決
し、超電導材料により形成された配線手段の優れた特性
を有効に発揮することのできる新規は集積回路パッケー
ジを提供することにある。
し、超電導材料により形成された配線手段の優れた特性
を有効に発揮することのできる新規は集積回路パッケー
ジを提供することにある。
課題を解決するための手段 即ち、本発明に従い、所定の機能回路を搭載したチップ
の電極パッドと外部端子とを結合する配線手段を具備
し、該チップを収容するキャビティを備えた集積回路パ
ッケージにおいて、該パッケージに設けられた配線手段
が、表面あらさ0.1μmRa以下の平滑な該パッケージ表面
上に形成され、以下の一般式； Ln1 Ba2 Cu3 O7-x 〔但し、Lnは、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Ｙ、Er、
Tm、Yb、Luからなる群から選択された少なくとも１種の
元素であり、 ｘは、０≦ｘ≦１を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ0.5μｍ以下の複合酸化物
系超電導材料層であるとを特徴とする集積回路パッケー
ジが提供される。
の電極パッドと外部端子とを結合する配線手段を具備
し、該チップを収容するキャビティを備えた集積回路パ
ッケージにおいて、該パッケージに設けられた配線手段
が、表面あらさ0.1μmRa以下の平滑な該パッケージ表面
上に形成され、以下の一般式； Ln1 Ba2 Cu3 O7-x 〔但し、Lnは、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Ｙ、Er、
Tm、Yb、Luからなる群から選択された少なくとも１種の
元素であり、 ｘは、０≦ｘ≦１を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ0.5μｍ以下の複合酸化物
系超電導材料層であるとを特徴とする集積回路パッケー
ジが提供される。
ここで、配線手段を形成するパッケージ表面の粗さは、
実用性を考えると0.01μｍ以下であることが好ましく、
更に、特に高い臨界温度を実現するには0.005μｍ以下
であることが有利である。尚、有利なパッケージ材料と
して、アルミナ、サファイア、石英、ジルコニア等を例
示することができる。
実用性を考えると0.01μｍ以下であることが好ましく、
更に、特に高い臨界温度を実現するには0.005μｍ以下
であることが有利である。尚、有利なパッケージ材料と
して、アルミナ、サファイア、石英、ジルコニア等を例
示することができる。
また、上記配線手段は、厚膜あるいは薄膜として得ら
れ、スパッタリング法等の公知の成膜技術を利用するこ
とができる。
れ、スパッタリング法等の公知の成膜技術を利用するこ
とができる。
作用 本発明に係る集積回路パッケージは、複合酸化物系超電
導材料により形成されたその配線手段の厚さを0.5μｍ
以上としたことをその主要な特徴としている。
導材料により形成されたその配線手段の厚さを0.5μｍ
以上としたことをその主要な特徴としている。
即ち、本発明者等の研究によれば、セラミックスパッケ
ージ上に形成された複合酸化物系超電導材料による配線
手段は、特にそのパッケージ表面との界面近傍におい
て、パッケージを構成する物質からの影響を受けて変質
する場合があることが判明した。これは、配線手段を形
成する工程で不可避に実施する各種熱処理時に、パッケ
ージ表面と配線手段の材料とが相互に影響し合うためで
あると考えられる。
ージ上に形成された複合酸化物系超電導材料による配線
手段は、特にそのパッケージ表面との界面近傍におい
て、パッケージを構成する物質からの影響を受けて変質
する場合があることが判明した。これは、配線手段を形
成する工程で不可避に実施する各種熱処理時に、パッケ
ージ表面と配線手段の材料とが相互に影響し合うためで
あると考えられる。
しかしながら、本発明者等の更なる研究によれば、配線
手段が受けるパッケージ側からの影響は、材料に応じて
限定的な範囲である。即ち、超電導材料としてBa2 YCu3
O7-xを使用した場合、パッケージ表面から0.5μｍ未満
の範囲の領域がパッケージと配線手段との反応によって
超電導特性を喪失していることが判明した。
手段が受けるパッケージ側からの影響は、材料に応じて
限定的な範囲である。即ち、超電導材料としてBa2 YCu3
O7-xを使用した場合、パッケージ表面から0.5μｍ未満
の範囲の領域がパッケージと配線手段との反応によって
超電導特性を喪失していることが判明した。
換言すれば、このことは、配線手段の厚さが0.5μｍ以
上あれば、0.5μｍを越える厚さの領域はパッケージの
影響を受けないことになる。そこで、配線手段の形成方
法を問わず、配線手段の厚さを0.5μｍ以上とすること
によって、有効な超電導特性を有する超電導材料層が得
られる。
上あれば、0.5μｍを越える厚さの領域はパッケージの
影響を受けないことになる。そこで、配線手段の形成方
法を問わず、配線手段の厚さを0.5μｍ以上とすること
によって、有効な超電導特性を有する超電導材料層が得
られる。
尚、パッケージを形成する基板の表面が荒れていると、
膜厚にむらが生じて配線中に非超電導領域が形成され
る。従って、配線手段を形成するパッケージの表面は十
分に平滑であることが有利であり、配線が有効な超電導
体となるにはパッケージ表面が0.1μmRa以下であること
が好ましい。また、十分な歩留りを見込むには0.01μmR
a以下あることが好ましく、特に液体窒素の使用等を意
図した高臨界温度を実現するには0.005μmRa以下とする
ことが好ましい。尚、ここで表面粗さは、中心線平均粗
さRaによって表示しており、JIS B0601に従って測定並
びに表示されている。
膜厚にむらが生じて配線中に非超電導領域が形成され
る。従って、配線手段を形成するパッケージの表面は十
分に平滑であることが有利であり、配線が有効な超電導
体となるにはパッケージ表面が0.1μmRa以下であること
が好ましい。また、十分な歩留りを見込むには0.01μmR
a以下あることが好ましく、特に液体窒素の使用等を意
図した高臨界温度を実現するには0.005μmRa以下とする
ことが好ましい。尚、ここで表面粗さは、中心線平均粗
さRaによって表示しており、JIS B0601に従って測定並
びに表示されている。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に詳述する
が、以下の記述は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の
技術的範囲を何ら限定するものではない。
が、以下の記述は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の
技術的範囲を何ら限定するものではない。
実施例 第１図は、本発明の一実施態様に従う集積回路パッケー
ジの構成を示す図である。
ジの構成を示す図である。
第１図に示すように、この集積回路パッケージは、中央
に集積回路チップ１を収容するキャビティ2aを備えたパ
ッケージ本体２に、後述するような超電導配線３が形成
されている。即ち、超電導配線３は、チップ１の底面に
形成されたパッドと外部端子となるリードフレーム４と
を接続するように、キャビティ2aを中心として放射状に
形成されている。また、この超電導配線３は、パッケー
ジ本体２の表面に、第１図に示すような所定のパターン
に形成された薄膜として作製されている。
に集積回路チップ１を収容するキャビティ2aを備えたパ
ッケージ本体２に、後述するような超電導配線３が形成
されている。即ち、超電導配線３は、チップ１の底面に
形成されたパッドと外部端子となるリードフレーム４と
を接続するように、キャビティ2aを中心として放射状に
形成されている。また、この超電導配線３は、パッケー
ジ本体２の表面に、第１図に示すような所定のパターン
に形成された薄膜として作製されている。
以下に、上述のような超電導配線となる超電導薄膜の作
製例ついて具体的に説明する。
製例ついて具体的に説明する。
作製例１ まず、マグネトロンスパッタリング装置を使用してAl2
Ｏ3基板上に複合酸化物系超電導材料による薄膜を形成
した。
Ｏ3基板上に複合酸化物系超電導材料による薄膜を形成
した。
ターゲットとしては、以下のような条件で作製した焼結
体ブロックを用いた。即ち、Ho2Ｏ3、BaCO3、CuOの各粉
末を、Ho:Ba:Cuの原子比が1:2.2:4.5となるように混合
して焼成−粉砕を３回繰り返した後に920℃で焼結し
た。
体ブロックを用いた。即ち、Ho2Ｏ3、BaCO3、CuOの各粉
末を、Ho:Ba:Cuの原子比が1:2.2:4.5となるように混合
して焼成−粉砕を３回繰り返した後に920℃で焼結し
た。
一方、基板はAl2Ｏ3単結晶のＲ面を成膜面として使用
し、成膜条件は以下の通りであった。
し、成膜条件は以下の通りであった。
上記のような成膜条件で、膜厚0.3μｍ、0.6μｍ、1.3
μｍ、1.9μｍの試料を各々作製した。尚、各試料は、
成膜後に、分圧１気圧のＯ2雰囲気下で650℃に１時間保
持した後、３℃／分の冷却速度で冷却する熱処理を実施
している。
μｍ、1.9μｍの試料を各々作製した。尚、各試料は、
成膜後に、分圧１気圧のＯ2雰囲気下で650℃に１時間保
持した後、３℃／分の冷却速度で冷却する熱処理を実施
している。
以上のようにして得られた各試料に、真空蒸着によりAl
電極を設けて超電導特性を測定した。測定は、液体ヘリ
ウムで一旦8Kまで冷却し、各試料の電気抵抗が零となる
ことを確認した後に、ヒータで試料の温度を徐々に昇温
し、試料に電気抵抗が発生する温度Tciを測定した。測
定結果を第１表に示す。
電極を設けて超電導特性を測定した。測定は、液体ヘリ
ウムで一旦8Kまで冷却し、各試料の電気抵抗が零となる
ことを確認した後に、ヒータで試料の温度を徐々に昇温
し、試料に電気抵抗が発生する温度Tciを測定した。測
定結果を第１表に示す。
作製例２ 焼結体多結晶基板上に、作製例１と同じターゲットを用
い、作製例１と同じ成膜条件で膜厚1.3μｍの薄膜を形
成した。但し、基板表面はラッピング及びポリッシング
の併用によって粗さ0.03μmRaとした２種の基板を使用
した。作製例１と同様な測定方法で評価した各試料の特
性を第２表に示す。
い、作製例１と同じ成膜条件で膜厚1.3μｍの薄膜を形
成した。但し、基板表面はラッピング及びポリッシング
の併用によって粗さ0.03μmRaとした２種の基板を使用
した。作製例１と同様な測定方法で評価した各試料の特
性を第２表に示す。
作製例３ 作製例２と同じ材料、方法、条件で、基板表面粗さを0.
003μmRaに、膜厚を1.9μｍとして試料を作製した。作
製例１並びに２と同じ測定方法による評価結果を第３表
に示す。
003μmRaに、膜厚を1.9μｍとして試料を作製した。作
製例１並びに２と同じ測定方法による評価結果を第３表
に示す。
発明の効果 以上詳述の如く、本発明によれば、一般的なパッケージ
材料を使用したパッケージに有効な超電導特性を発揮す
る配線手段を具備した集積回路パッケージが提供され
る。
材料を使用したパッケージに有効な超電導特性を発揮す
る配線手段を具備した集積回路パッケージが提供され
る。
第１図は、本発明の一実施態様に従う集積回路パッケー
ジの構成を説明する図である。 〔主な参照番号〕 １……集積回路チップ、 ２……パッケージ、 2a……キャビティ、 ３……超電導配線、 ４……リードフレーム
ジの構成を説明する図である。 〔主な参照番号〕 １……集積回路チップ、 ２……パッケージ、 2a……キャビティ、 ３……超電導配線、 ４……リードフレーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢津 修示 兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−308360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−96997（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−137699（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−135094（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】所定の機能回路を搭載したチップの電極バ
ッドと外部端子とを結合する配線手段を具備し、該チッ
プを収容するキャビティを備えた集積回路パッケージに
おいて、 該パッケージに設けられた配線手段が、表面あらさ0.1
μmRa以下の平滑な該パッケージ表面上に形成され、以
下の一般式； Ln1 Ba2 Cu3 O7-x 〔但し、LnはLa、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Ｙ、Er、T
m、Yb、Luからなる群から選択された少なくとも１種の
元素であり、 ｘは、０≦ｘ≦１を満たす数である〕 で示される組成を有する厚さ0.5μｍ以上の複合酸化物
系超電導材料層であることを特徴とする集積回路パッケ
ージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132392A JPH0752761B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 集積回路パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132392A JPH0752761B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 集積回路パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302752A JPH01302752A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0752761B2 true JPH0752761B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=15080313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132392A Expired - Fee Related JPH0752761B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 集積回路パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752761B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2803123B2 (ja) * | 1989-02-04 | 1998-09-24 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線 |
| US5728599A (en) * | 1993-10-28 | 1998-03-17 | Lsi Logic Corporation | Printable superconductive leadframes for semiconductor device assembly |
| US5593918A (en) * | 1994-04-22 | 1997-01-14 | Lsi Logic Corporation | Techniques for forming superconductive lines |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132392A patent/JPH0752761B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302752A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |