JPH075642Y2 - 固定部材付集積回路パッケージ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、高密度に高集積された集積回路を装着するた
めのパッケージに関する。

［従来の技術］ 実開昭62-65846号公報では、集積回路の装着されるセラ
ミック基板の外周に列設する端子にろう付けされる外部
リードのリードどうしの接触を防止するために、外部リ
ードを、例えばセラミックやガラス等の電気絶縁性の連
結部材を介して連結する半導体パッケージが提案されて
いる。

［考案が解決しようとする課題］ しかるに、従来の半導体パッケージはつぎのような欠点
がある。

（Ｉ）外部リードと連結部材とを耐熱温度（分解温度）
の低い接着剤で固定している。このため集積回路の装着
やキャップの封止などの加熱工程で外部リードと支持枠
との接合部に割れやクラックを生じる場合がある。

（II）さらに、パッケージの組立工程中に外部応力が連
結部材にかかると外部リードが外れ（特に割れやクラッ
クを生じた場合）外部リードどうし接触し易い。

（III）連結部材が脆性材料であるため、外部応力や熱
衝撃によりクラックが生じる場合がある。

本考案の目的は、上記の支障をなくして、外部リードど
うしの接触を防止する固定部材付集積回路パッケージの
提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的達成のため、本考案は、中央部に集積回路を装
着するキャビティが設けられ、該キャビティの周囲に集
積回路のワイヤーが接合される多数の電極が被着され、
前記電極と電気的に接続された端子が外周に列設されて
いるセラミック基板と、外周枠および該枠から内方に突
出され、先端が前記各端子にろう付けされる櫛歯状の外
部リードからなるリード基板と、前記セラミック基板と
外周枠との間に配され、前記外部リードを固定する固定
部材とを具備する固定部材付集積回路パッケージにおい
て、前記固定部材は、金属製の支持枠と、少なくとも10
0μの厚さで前記支持枠の外部リード側の表面に形成さ
れた絶縁用ポリイミド樹脂と、前記外部リードを繋止す
る繋止用ポリイミド樹脂とからなり、これらポリイミド
樹脂は、いずれも熱硬化する前の常温での粘度が500ポ
イズ以上900ポイズ以下であり、熱硬化後の臨界温度は
少なくとも500℃である構成を採用した。

［作用および考案の効果］ 本考案の固定部材付集積回路パッケージは次の作用およ
び効果を有する。

（ア）外部リードは、少なくとも100μの厚さで支持枠
の外部リード側の表面に形成された絶縁用ポリイミド樹
脂、および外部リードを繋止する繋止用ポリイミド樹脂
により、金属製の支持枠に固定されている。これらポリ
イミド樹脂は、熱硬化する前の常温での粘度が500ポイ
ズ［1cmについて1cm/秒の勾配があるとき１ダイン（dy
n）／cm²の摩擦応力が働く値］以上900ポイズ以下であ
り、熱硬化後の臨界温度は少なくとも500℃である。こ
のため、絶縁用ポリイミド樹脂により金属製の支持枠と
外部リードとの絶縁が図れ、繋止用ポリイミド樹脂によ
り外部リードどうしの接触が防げる。さらに、パッケー
ジの組立工程中に加わる熱に対して耐久度が高い。

数値限定の理由はつぎのとおりである。

絶縁用ポリイミド樹脂が100μ未満であると支持枠と外
部リードとの絶縁性が悪く成り易い。ポリイミド樹脂の
熱硬化する前の常温での粘度が500ポイズ未満であると
熱硬化させる際、柔らかすぎ絶縁用ポリイミド樹脂や繋
止用ポリイミド樹脂の厚さが確保し難く、900ポイズを
越えると堅すぎ加工が困難となる。熱硬化後の臨界温度
が500℃未満であるとパッケージの組立工程中の熱によ
り変形を起こし易くなる。

（イ）金属製の支持枠は外部から応力や熱衝撃が加わっ
ても金属なので変形し難い。ここで、前記外部リードが
支持枠上の絶縁用ポリイミド樹脂に、繋止用のポリイミ
ド樹脂により固定されている。よって支持枠の変形によ
る、前述の固定箇所以外での外部リードどうしの接触は
極めて起こり難い。

また、支持枠は金属なので耐熱性や加工精度にも優れ
る。尚、この支持枠は金属板の打ち抜き、エッチング等
により形成される。

［実施例］ つぎに本考案の第１実施例を第１図および第２図に基づ
き説明する。

本考案の固定部材付集積回路パッケージＡは、第１図に
示すごとく、LSIチップが装着される積層基板１と、外
周枠21および櫛歯状の外部リード22からなるリード基板
２と、前記基板１と外周枠21との間に配される支持枠３
とを備える。また、外部リード22は、絶縁用ポリイミド
樹脂４および繋止用ポリイミド樹脂５により支持枠３に
固定されている。

積層基板１は、電気絶縁性セラミック（アルミナ）で形
成され、中央部にキャビティ11が設けられている。この
キャビティ11の周囲にはLSIチップのワイヤーが接合さ
れる多数のメタライズ導体12が被着され、外周に該メタ
ライズ導体12に電気的に接続された端子13が列設されて
いる。また、メタライズ導体12は、周知のスクリーン印
刷法を用いて形成され、その表面にはニッケル鍍金がさ
れ、LSIチップの各ワイヤーのワイヤーボンディングを
容易にしている。

リード基板２は、コバール（Fe−Ni−Co）板を打抜いて
形成され、外表面には耐蝕性に富む良導電性の金が電気
鍍金されている。前記外周枠21は、ポリイミド樹脂４、
５で支持枠３に外部リード22が固定された後、外部リー
ド22の後端23より切断される。また、外部リード22は平
板状を呈し（幅約0.25mm、間隔約0.39mm）、前記支持枠
３の内側に突出する外部リード22の先端24は、周知の方
法により前記メタライズ導体12の端子13に銀ろう付けさ
れ電気的導通が図られている。

支持枠３は、枠状を呈し、厚さ0.5mm、幅2mmのコバール
で形成されている。

絶縁用ポリイミド樹脂４は、第２図に示すように導電性
を有する前記支持枠３の、外部リード23が配設される側
に100μ〜200μの厚さで形成されている。

繋止用ポリイミド樹脂５は、液状のポリイミドワニスを
塗布し熱硬化することにより、前記外部リード22を、前
記絶縁用ポリイミド樹脂４上に繋止している。また、こ
れらポリイミド樹脂４、５は、熱硬化する前の、常温で
の粘度は700ポイズであり、熱硬化後の臨界温度は500℃
となっている。なお、樹脂４、５は外周枠21の穴25部分
のコーナー26の下面には形成されていない。

本実施例の固定部材付集積回路パッケージＡの製造方法
はつぎのとおりである。

下部未焼成基板上に正方形の窓付の未焼成基板（３
枚）を窓が大きくなる順に積層する。なお、各層にはあ
らかじめビアホールが形成され金属ペーストが埋め込ま
れている。積層基板１上のメタライズ導体12、端子13
は、ペースト状のモリブデンを使用してスクリーン印刷
法を用いて形成する。次に、合計４枚の未焼成積層基板
を約150℃で焼成し一体化させ、その後、メタライズ導
体12、端子13の表面にニッケル鍍金を行い、積層基板１
となる。

リード基板２はコバール板を、外周枠21および該枠21
から内方に突出する櫛歯状の外部リード22になるように
打抜く。外部リード22の先端24をメタライズ導体12の端
子13に銀ろう付けし、次いでニッケル−金鍍金を行う。

支持枠３を前述の寸法となるように製造する。この支
持枠３の外部リード23が配設される側に、熱硬化する前
の常温での粘度が700ポイズ、熱硬化後の臨界温度が500
℃の市販のポリイミドワニスを加熱して溶着させる。つ
ぎに外部リード22をその上に乗せ、その上に同一のポリ
イミドワニスを塗布する。これらを硬化させ絶縁用ポリ
イミド樹脂４（厚さ100μ〜200μ）、繋止用ポリイミド
樹脂５となる。

外周枠を、ポリイミド樹脂４、５で支持枠３に外部リ
ード22が固定された後、外部リード22の後端23より切断
する。

本実施例の固定部材付集積回路パッケージＡは、次の作
用および効果を有する。

（あ）外部リード22は、100μ〜200μの厚さで、支持枠
３の外部リード22側の表面に形成された絶縁用ポリイミ
ド樹脂４、および外部リード22を繋止する繋止用ポリイ
ミド樹脂５により、支持枠３上に固定されている。これ
らポリイミド樹脂４、５は、熱硬化する前の常温での粘
度が700ポイズであり、熱硬化後の臨界温度は500℃であ
る。

このため、絶縁用ポリイミド樹脂４により支持枠３と外
部リード22との絶縁が図れ、繋止用ポリイミド樹脂５に
より外部リード22どうしの接触が防げる。粘度が700ポ
イズであるので上述の厚みが容易に得られる。さらに、
ポリイミド樹脂４、５は、熱硬化後の臨界温度が500℃
であるのでパッケージの組立工程中の熱（500℃を越え
ないこと）が加わっても軟化しない。

（い）支持枠３はコバールなので外部から応力が加わっ
ても変形し難い。ここで、前記外部リード22が支持枠３
上の絶縁用ポリイミド樹脂４に、繋止用のポリイミド樹
脂５により固定されている。よって、支持枠３の変形に
よる、前述の固定部分以外での外部リード22どうしの接
触は極めて起こり難い。

また、支持枠３は耐熱性や加工精度にも優れる。

（う）外部リード22と、支持枠３上の絶縁用ポリイミド
樹脂４との固着性に優れるため、固定部材付集積回路パ
ッケージＡは、狭い端子間隔（約0.39mm）で外部リード
22が配設できる。よって、本実施例で用いるLSIチップ
のようにワイヤー（43本×４＝172本）が多くてもパッ
ケージの形状はさほど大きくならない。

本考案は、上記実施例以外に次の実施態様を含む。

a.上記実施例は、固定部材付集積回路パッケージＡは積
層法で製造するものであるが、加圧成形法で製造するも
のであっても良い。

b.セラミック基板（積層基板１）は、本実施例で示した
アルミナの他、ベリリヤ、フォルステライト、ステアタ
イト、コーディライト、＃7052ガラス、パイロセラムな
どであっても良い。

c.電極（メタライズ導体12）は、モリブデンの他、タン
グステン、マンガンなどの高融点金属を使用しても良
い。

d.外部リードは、コバールの他、アロイ（Fe−Ni）モリ
ブデン、鉄、ニッケル、銅、アルミニウムなどの導電性
金属を使用しても良い。

e.金属製の支持枠は、コバールの他、42アロイ等を使用
しても良い。

f.絶縁用ポリイミド樹脂、繋止用ポリイミド樹脂は上記
実施例では粘度や熱硬化後の臨界温度が同じである同一
のものを使用したが、同一である必要は無く、例えば絶
縁用ポリイミド樹脂４の方を粘度が大きいものを使用し
ても良い。

g.支持枠を、外部リードのろう付け後に取り付け、その
後、鍍金を行っても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の固定部材付集積回路パッケージにかか
る第１実施例を示す上面図、第２図はそのＢ−Ｂ線要部
断面図である。 図中、１……積層基板（セラミック基板）、２……リー
ド端子、３……支持枠、４……絶縁用ポリイミド樹脂、
５……繋止用ポリイミド樹脂、11……キャビティ、12…
…メタライズ導体（電極）、13……端子、21……外周
枠、22……外部リード、24……先端、Ａ……固定部材付
集積回路パッケージ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中央部に集積回路を装着するキャビティが
   設けられ、該キャビィティの周囲に集積回路のワイヤー
   が接合される多数の電極が被着され、前記電極と電気的
   に接続された端子が外周に列設されているセラミック基
   板と、 外周枠および該枠から内方に突出され、先端が前記各端
   子にろう付けされる櫛歯状の外部リードからなるリード
   基板と、 前記セラミック基板と外周枠との間に配され、前記外部
   リードを固定する固定部材と を具備する固定部材付集積回路パッケージにおいて、 前記固定部材は、 金属製の支持枠と、 少なくとも100μの厚さで前記支持枠の外部リード側の
   表面に形成された絶縁用ポリイミド樹脂と、 前記外部リードを繋止する繋止用ポリイミド樹脂とから
   なり、 これらポリイミド樹脂は、いずれも熱硬化する前の常温
   での粘度が500ポイズ以上900ポイズ以下であり、熱硬化
   後の臨界温度は少なくとも500℃である ことを特徴とする固定部材付集積回路パッケージ。