JPH0897357A - 混成集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents
混成集積回路装置およびその製造方法Info
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- JPH0897357A JPH0897357A JP23345994A JP23345994A JPH0897357A JP H0897357 A JPH0897357 A JP H0897357A JP 23345994 A JP23345994 A JP 23345994A JP 23345994 A JP23345994 A JP 23345994A JP H0897357 A JPH0897357 A JP H0897357A
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- layer
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- 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
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属基板上に絶縁性基板を貼り付け多層基板
とする際、両基板の半導体素子や部品の影響をできるだ
け抑制すると共に、両基板の温度係数の違いによる反り
やはがれを防止し、信頼性の向上を図る。 【構成】 スペーサ５０が挿入される側の上層基板側辺
にはボンディングパッド３９を省略し、この領域をこの
スペーサの挿入口とし、上層基板３６の周辺に設けられ
たボンディングパッド３９と下層基板３０のボンディン
グパッド４０間には、このスペーサを介して金属細線４
１が設けられ、この金属細線により、上層基板３６を吊
り上げる。
とする際、両基板の半導体素子や部品の影響をできるだ
け抑制すると共に、両基板の温度係数の違いによる反り
やはがれを防止し、信頼性の向上を図る。 【構成】 スペーサ５０が挿入される側の上層基板側辺
にはボンディングパッド３９を省略し、この領域をこの
スペーサの挿入口とし、上層基板３６の周辺に設けられ
たボンディングパッド３９と下層基板３０のボンディン
グパッド４０間には、このスペーサを介して金属細線４
１が設けられ、この金属細線により、上層基板３６を吊
り上げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の基板を積層した
混成集積回路装置およびその製造方法に関し、特に熱膨
張係数等の違いにより発生する反りや歪みを減少させる
構造およびその製造方法に関するものである。
混成集積回路装置およびその製造方法に関し、特に熱膨
張係数等の違いにより発生する反りや歪みを減少させる
構造およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】第３図および第４図を参照しながら従来
の構造について説明する。一般に複数の基板を積層した
多層基板構造は、例えば特願平２−２０１２１９号（Ｈ
０５Ｋ３／３６）に説明されており、下層の基板１０の
上に例えばプリント基板１１が実装されて多層基板とな
るものである。第１の基板１０には、導電路１２や導電
ランド１３が形成され、この上にはチップ抵抗１４や半
導体素子１５が半田を介して電気的に接続されている。
の構造について説明する。一般に複数の基板を積層した
多層基板構造は、例えば特願平２−２０１２１９号（Ｈ
０５Ｋ３／３６）に説明されており、下層の基板１０の
上に例えばプリント基板１１が実装されて多層基板とな
るものである。第１の基板１０には、導電路１２や導電
ランド１３が形成され、この上にはチップ抵抗１４や半
導体素子１５が半田を介して電気的に接続されている。
【０００３】またプリント基板１１は、やはり導電路１
６や図では省略したが導電ランドにチップ抵抗や半導体
素子が半田を介して接続されている。そして図のように
下層の基板１０の上にプリント基板１１が接着されてい
るために、プリント基板１１の実装品分、実装密度が向
上されるもので、更には、プリント基板１１の裏面にも
実装すれば、比較的サイズが小さいまま実装密度を向上
できるものである。
６や図では省略したが導電ランドにチップ抵抗や半導体
素子が半田を介して接続されている。そして図のように
下層の基板１０の上にプリント基板１１が接着されてい
るために、プリント基板１１の実装品分、実装密度が向
上されるもので、更には、プリント基板１１の裏面にも
実装すれば、比較的サイズが小さいまま実装密度を向上
できるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すように、下
層の基板１０とプリント基板１１は、接着剤１７や半田
等でしっかりと固着されているため、もしも両基板の熱
膨張係数が異なると色々な問題が発生した。まず固着し
た時点では特に問題とならないが、熱が常時あるいはサ
イクル状に加わると、両基板が反ったり、基板が剥がれ
たりする問題があった。また前述のように高密度を実現
しようとして、プリント基板１１の裏面に半導体素子や
電気部品を実装した場合、固着樹脂と基板１０，１１の
間に歪みが生じ、半田固着部にクラックが生じたり、ボ
ンデイングポイントの金属細線が取れたりして、回路が
誤動作したりする問題があった。
層の基板１０とプリント基板１１は、接着剤１７や半田
等でしっかりと固着されているため、もしも両基板の熱
膨張係数が異なると色々な問題が発生した。まず固着し
た時点では特に問題とならないが、熱が常時あるいはサ
イクル状に加わると、両基板が反ったり、基板が剥がれ
たりする問題があった。また前述のように高密度を実現
しようとして、プリント基板１１の裏面に半導体素子や
電気部品を実装した場合、固着樹脂と基板１０，１１の
間に歪みが生じ、半田固着部にクラックが生じたり、ボ
ンデイングポイントの金属細線が取れたりして、回路が
誤動作したりする問題があった。
【０００５】またワイヤーボンディングをするために
は、ボンディングツールのヘッドが下層の基板１０およ
びプリントキバン１１にかなりの大きさで加圧され、下
層の基板は、テーブルの上に一般に載置されるので問題
なくボンディングされるが、プリント基板は、下層の基
板としっかり固着された状態でないとボンデイングでき
ないため、一般には接着樹脂で固着されていた。しかし
このような樹脂で接着されると、前述したような問題が
生じ、適切な多層基板の製造方法が確立されていなかっ
た。
は、ボンディングツールのヘッドが下層の基板１０およ
びプリントキバン１１にかなりの大きさで加圧され、下
層の基板は、テーブルの上に一般に載置されるので問題
なくボンディングされるが、プリント基板は、下層の基
板としっかり固着された状態でないとボンデイングでき
ないため、一般には接着樹脂で固着されていた。しかし
このような樹脂で接着されると、前述したような問題が
生じ、適切な多層基板の製造方法が確立されていなかっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述した課題に
鑑みて成され、第１に、スペーサが挿入される方向に対
して直角の方向の前記スペース幅に渡り、上層基板周辺
にノンボンディングパッド領域を設けることで解決する
ものである。
鑑みて成され、第１に、スペーサが挿入される方向に対
して直角の方向の前記スペース幅に渡り、上層基板周辺
にノンボンディングパッド領域を設けることで解決する
ものである。
【０００７】第２に、上層基板の３辺に設けられた複数
の上層ボンデイングパッドと、この上層ボンディングパ
ッドよりも外側に対応して位置する下層基板上に設けら
れた下層ボンディングパッドが設けられ、前記上層ボン
デイングパッドが設けられない前記上層基板の側辺を前
記下層基板の一側辺と実質一致させることで解決するも
のである。
の上層ボンデイングパッドと、この上層ボンディングパ
ッドよりも外側に対応して位置する下層基板上に設けら
れた下層ボンディングパッドが設けられ、前記上層ボン
デイングパッドが設けられない前記上層基板の側辺を前
記下層基板の一側辺と実質一致させることで解決するも
のである。
【０００８】第３に、上層基板と下層基板の間に、上層
ボンデイングパッドに位置するスペーサを挿入し、この
後にワイヤーボンドすることで解決するものである。第
４に、上層パッドと対応する下層パッドとの間をワイヤ
ーボンディングした後、上層基板を所定の間隔で引き上
げる事で解決するものである。
ボンデイングパッドに位置するスペーサを挿入し、この
後にワイヤーボンドすることで解決するものである。第
４に、上層パッドと対応する下層パッドとの間をワイヤ
ーボンディングした後、上層基板を所定の間隔で引き上
げる事で解決するものである。
【０００９】
【作用】第１に、スペーサが挿入される方向に対して直
角の方向の前記スペース幅に渡り、上層基板周辺にノン
ボンディングパッド領域を設けることで、スペーサを上
層基板と下層基板の間に挿入でき、上層基板をスペーサ
で保持し、その後取り出しができる。また、スペーサの
上に上層基板のボンディングパッドが位置すれば、ボン
ディングツールの加圧に対して上層基板はスペーサで保
持され、両基板間に金属細線を接続することができる。
従って、金属細線で上層基板を吊りながら、両基板間に
空間を設けたので、温度係数の違いによる基板の反りや
はがれを無くすことができる。また両基板間には、（必
要によりゲル状のシリコーン樹脂だけで）、硬く固化す
る樹脂は必要としないので、両基板間にも破壊や誤動作
等のない素子を実装することができる。
角の方向の前記スペース幅に渡り、上層基板周辺にノン
ボンディングパッド領域を設けることで、スペーサを上
層基板と下層基板の間に挿入でき、上層基板をスペーサ
で保持し、その後取り出しができる。また、スペーサの
上に上層基板のボンディングパッドが位置すれば、ボン
ディングツールの加圧に対して上層基板はスペーサで保
持され、両基板間に金属細線を接続することができる。
従って、金属細線で上層基板を吊りながら、両基板間に
空間を設けたので、温度係数の違いによる基板の反りや
はがれを無くすことができる。また両基板間には、（必
要によりゲル状のシリコーン樹脂だけで）、硬く固化す
る樹脂は必要としないので、両基板間にも破壊や誤動作
等のない素子を実装することができる。
【００１０】第２に、方形状の２枚の基板を積層する時
に、上層ボンデイングパッドが設けられない上層基板の
側辺を前記下層基板の一側辺と実質一致させること、ス
ペーサの挿入口手前が基板の外になり、何の障害物もな
いので、簡単にスペーサを両基板間に挿入、取り出しを
することができる。第３に、上層基板と下層基板の間
に、上層ボンデイングパッドに位置するスペーサを挿入
し、（またはスペーサの上に上層基板を載せ、スペーサ
を下層基板に移動し、）、この後にワイヤーボンドする
ことで、前記両基板はスペーサの厚みの分だけ離間させ
て金属細線を接続でき、しかも金属細線で上層基板を吊
る形を取るので、両基板間に硬く固化する樹脂で両基板
を接着する必要が無くなる。従って通常の工程を利用し
て簡単に製造できる。
に、上層ボンデイングパッドが設けられない上層基板の
側辺を前記下層基板の一側辺と実質一致させること、ス
ペーサの挿入口手前が基板の外になり、何の障害物もな
いので、簡単にスペーサを両基板間に挿入、取り出しを
することができる。第３に、上層基板と下層基板の間
に、上層ボンデイングパッドに位置するスペーサを挿入
し、（またはスペーサの上に上層基板を載せ、スペーサ
を下層基板に移動し、）、この後にワイヤーボンドする
ことで、前記両基板はスペーサの厚みの分だけ離間させ
て金属細線を接続でき、しかも金属細線で上層基板を吊
る形を取るので、両基板間に硬く固化する樹脂で両基板
を接着する必要が無くなる。従って通常の工程を利用し
て簡単に製造できる。
【００１１】第４に、上層パッドと対応する下層パッド
との間をワイヤーボンディングした後、金属細線に所定
の余裕を持たせていることから、上層基板を所定の間隔
に引き上げる事ができ、スペーサを介さずとも金属細線
で上層基板を吊ることができる。
との間をワイヤーボンディングした後、金属細線に所定
の余裕を持たせていることから、上層基板を所定の間隔
に引き上げる事ができ、スペーサを介さずとも金属細線
で上層基板を吊ることができる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１を参照しながら
説明する。図１は、実施例の斜視図である。まず下層金
属基板３０があり、その上には下層導電路３１や下層導
電ランド３２が貼着されている。この下層基板３０（こ
の基板は、プリント基板でもセラミック基板でも良
い。）は、Ａｌ基板から成りその表面には酸化膜が形成
されている。この酸化膜は、陽極酸化により両表面がア
ルマイト処理されて生成されているが、熱酸化でも良い
し、デポジッションで達成しても良い。また少なくとも
一主面にエポキシ樹脂あるいはポリイミド樹脂等の接着
性を有する絶縁樹脂が被覆され、前記導電路３１がホッ
トプレスにより貼着されている。導電路３１は、Ｃｕで
成り、全面に貼着した後、塩化第２鉄の溶液でエッチン
グされてパターニングされている。導電ランド３２は、
ベアチップ状の下層半導体素子３３等を固着するエリア
で、ここでは大信号用の発熱素子が実装されるために、
チップ３３の下層にはＣｕ等のヒートシンク３４が半田
等を介して固着されており、導電路と一体であったり、
アイランド状になっている。半導体素子３３は、ＩＣチ
ップやＬＳＩチップでも良いが、パワートランジスタの
場合、表面のベース電極やエミッタ電極は、金属細線に
より、配線の一部と一体のパッドにワイヤーボンディン
グされ、チップ裏面がコレクタであるため、導電路と一
体の導電ランドに半田等を介して固着されている。更に
は、チップ抵抗やチップコンデンサ等の下層部品３５が
導電路に半田を介して接続されている。
説明する。図１は、実施例の斜視図である。まず下層金
属基板３０があり、その上には下層導電路３１や下層導
電ランド３２が貼着されている。この下層基板３０（こ
の基板は、プリント基板でもセラミック基板でも良
い。）は、Ａｌ基板から成りその表面には酸化膜が形成
されている。この酸化膜は、陽極酸化により両表面がア
ルマイト処理されて生成されているが、熱酸化でも良い
し、デポジッションで達成しても良い。また少なくとも
一主面にエポキシ樹脂あるいはポリイミド樹脂等の接着
性を有する絶縁樹脂が被覆され、前記導電路３１がホッ
トプレスにより貼着されている。導電路３１は、Ｃｕで
成り、全面に貼着した後、塩化第２鉄の溶液でエッチン
グされてパターニングされている。導電ランド３２は、
ベアチップ状の下層半導体素子３３等を固着するエリア
で、ここでは大信号用の発熱素子が実装されるために、
チップ３３の下層にはＣｕ等のヒートシンク３４が半田
等を介して固着されており、導電路と一体であったり、
アイランド状になっている。半導体素子３３は、ＩＣチ
ップやＬＳＩチップでも良いが、パワートランジスタの
場合、表面のベース電極やエミッタ電極は、金属細線に
より、配線の一部と一体のパッドにワイヤーボンディン
グされ、チップ裏面がコレクタであるため、導電路と一
体の導電ランドに半田等を介して固着されている。更に
は、チップ抵抗やチップコンデンサ等の下層部品３５が
導電路に半田を介して接続されている。
【００１３】一方、両面実装用の上層基板３６があり、
ここでは例えばガラスエポキシ、紙エポキシ、紙フェノ
ールおよびポリイミド等の材料より成り、いわゆるプリ
ント基板がある。ただし、セラミック基板や下層基板と
同様の金属基板、シート状のフレキシブル基板でも良
い。例えばセラミック基板は、これ自身多層構造が実現
され、何層もの間に部品が高密度に実装されているた
め、本願構造に採用した場合、更に実装密度を向上でき
る。また基板を金属細線で吊る事だけを考えた場合、必
ずしも両面基板でなくとも良い。この上層の絶縁性基板
３６には、前述した金属基板と同様に上層導電路３７や
上層導電ランド３８が設けられ、上層導電路には上層部
品や上層半導体素子が、上層導電ランド３８には、トラ
ンジスタ等の上層半導体素子が半田等を介して固着され
ている。当然両面実装であるために、上述の構成がスル
ーホールを介して上層基板３６の両面の回路が電気的に
接続されている。
ここでは例えばガラスエポキシ、紙エポキシ、紙フェノ
ールおよびポリイミド等の材料より成り、いわゆるプリ
ント基板がある。ただし、セラミック基板や下層基板と
同様の金属基板、シート状のフレキシブル基板でも良
い。例えばセラミック基板は、これ自身多層構造が実現
され、何層もの間に部品が高密度に実装されているた
め、本願構造に採用した場合、更に実装密度を向上でき
る。また基板を金属細線で吊る事だけを考えた場合、必
ずしも両面基板でなくとも良い。この上層の絶縁性基板
３６には、前述した金属基板と同様に上層導電路３７や
上層導電ランド３８が設けられ、上層導電路には上層部
品や上層半導体素子が、上層導電ランド３８には、トラ
ンジスタ等の上層半導体素子が半田等を介して固着され
ている。当然両面実装であるために、上述の構成がスル
ーホールを介して上層基板３６の両面の回路が電気的に
接続されている。
【００１４】ここで下層基板３０と上層基板３６の回路
の電気的コンタクトは、上層基板３６の周辺に設けられ
た上層ボンディングパッド３９、これと位置が対応して
設けられ、上層基板３６の周辺よりも若干外側に設けら
れた下層ボンデイングパッド４０およびこれらの間を接
続する金属細線４１により実現されている。本発明は、
金属細線４１の塑性により上層基板３６を吊り上げる構
造にあり、そのため金属細線４１のボンデイング性を考
慮し、下層基板３０と上層基板３６との間にスペーサ５
０を挿入、または取り出しをしやすくした構造にある。
の電気的コンタクトは、上層基板３６の周辺に設けられ
た上層ボンディングパッド３９、これと位置が対応して
設けられ、上層基板３６の周辺よりも若干外側に設けら
れた下層ボンデイングパッド４０およびこれらの間を接
続する金属細線４１により実現されている。本発明は、
金属細線４１の塑性により上層基板３６を吊り上げる構
造にあり、そのため金属細線４１のボンデイング性を考
慮し、下層基板３０と上層基板３６との間にスペーサ５
０を挿入、または取り出しをしやすくした構造にある。
【００１５】図１は、スペーサ５０を挿入したものであ
り、このスペーサ５０の上に上層ボンディングパッド３
９が設けられている。スペーサを挿入することで２枚の
基板３０，３６は、接着剤を用いなくとも所定の間隔
（スペーサの厚さ分）を有して積層でき、ボンデイング
が終了した後、矢印の方向にスペーサを取り出せば、金
属細線４１の塑性により上層基板を吊り続けることがで
きる。
り、このスペーサ５０の上に上層ボンディングパッド３
９が設けられている。スペーサを挿入することで２枚の
基板３０，３６は、接着剤を用いなくとも所定の間隔
（スペーサの厚さ分）を有して積層でき、ボンデイング
が終了した後、矢印の方向にスペーサを取り出せば、金
属細線４１の塑性により上層基板を吊り続けることがで
きる。
【００１６】ここで下層基板３０も上層基板３６も本来
はどんな形状でも良いが、スペーサを挿入するため、
（挿入方向に対して直角の方向のスペーサの最大幅に渡
り）、挿入口の上層基板と下層基板は金属細線が固着で
きないので、上層基板と下層基板を接続するためのボン
デイングパッドは、形成できない。但し、この領域の同
一面内での接続は可能である。従って、例えば図１の四
角形基板の場合、挿入口の側辺以外の３辺は、ボンデイ
ングパッドの配置が可能であるが、ここでは対向する側
辺のみに設けている。
はどんな形状でも良いが、スペーサを挿入するため、
（挿入方向に対して直角の方向のスペーサの最大幅に渡
り）、挿入口の上層基板と下層基板は金属細線が固着で
きないので、上層基板と下層基板を接続するためのボン
デイングパッドは、形成できない。但し、この領域の同
一面内での接続は可能である。従って、例えば図１の四
角形基板の場合、挿入口の側辺以外の３辺は、ボンデイ
ングパッドの配置が可能であるが、ここでは対向する側
辺のみに設けている。
【００１７】また図１の挿入口に対応する下層基板と上
層基板の側面は、実質一致している。スペーサ５０は、
少なくとも挿入方向におけるスペーサ５０の長さ分だけ
手前に置き、下層基板３０の高さより若干上に配置した
状態でスペーサを挿入したり、取り出したりする。従っ
て、スペーサを障害無くスムースに挿入、取り出しをさ
せるためには、２枚の基板３０，３６の側面を一致させ
たほうが、スペーサは基板の外から挿入、取り出しで
き、好ましい。ここではスペーサの移動で挿入している
が、前もってスペーサ上に上層基板を載せ、載置した状
態でスペーサ自身を基板の上に移動させ、この後ワイヤ
ーボンドしても良い。
層基板の側面は、実質一致している。スペーサ５０は、
少なくとも挿入方向におけるスペーサ５０の長さ分だけ
手前に置き、下層基板３０の高さより若干上に配置した
状態でスペーサを挿入したり、取り出したりする。従っ
て、スペーサを障害無くスムースに挿入、取り出しをさ
せるためには、２枚の基板３０，３６の側面を一致させ
たほうが、スペーサは基板の外から挿入、取り出しで
き、好ましい。ここではスペーサの移動で挿入している
が、前もってスペーサ上に上層基板を載せ、載置した状
態でスペーサ自身を基板の上に移動させ、この後ワイヤ
ーボンドしても良い。
【００１８】一方、図１の２点鎖線で示したものは、挿
入方向の基板側面が一致していない例であり、矢印の方
向にも下層基板３０が延在されている。この場合、スペ
ーサが障害無く挿入または取り出しできるためには、２
点鎖線で示した領域（スペーサ５０が下層基板３０と若
干の隙間を持って滑ってゆく領域）には、厚みのない回
路構成要素、例えば印刷の導電路、印刷のランドおよび
印刷抵抗（または箔状の前記要素）以外は、実装しない
ほうが良い。つまり厚みのある素子や部品を２点鎖線の
領域に実装すると、スペーサがこれらの部品と当たるた
め、挿入、取り出しが困難となってしまうためである。
入方向の基板側面が一致していない例であり、矢印の方
向にも下層基板３０が延在されている。この場合、スペ
ーサが障害無く挿入または取り出しできるためには、２
点鎖線で示した領域（スペーサ５０が下層基板３０と若
干の隙間を持って滑ってゆく領域）には、厚みのない回
路構成要素、例えば印刷の導電路、印刷のランドおよび
印刷抵抗（または箔状の前記要素）以外は、実装しない
ほうが良い。つまり厚みのある素子や部品を２点鎖線の
領域に実装すると、スペーサがこれらの部品と当たるた
め、挿入、取り出しが困難となってしまうためである。
【００１９】図１のように、音叉状の形で有れば、長手
方向の対向側辺だけスペーサがあるので、この間の下層
基板や上層基板には、前記厚みのある素子や部品を実装
できるメリットを有する。また図面では省略したが、上
層基板３６を吊る力が弱く上層基板３６が下降する場合
は、この上層基板３６と下層基板３０の間に於ける、下
層基板の表面または上層基板３６の裏面に固着された半
導体素子や部品を有効に活用できる。つまり比較的高さ
のある素子や部品の上面に絶縁手段、例えば接着剤を設
けることで、上層基板が下降してもこの絶縁手段が当接
し、短絡もなくスペーサとして働かせることができる。
またこのスペーサとしては、予めモールドされた半導体
素子や部品でも良い。ただし上層基板３６が当接するこ
の素子の上面が絶縁体でなくては成らない。この場合、
上層基板３６の下降のために別途スペーサを設ける必要
がない。
方向の対向側辺だけスペーサがあるので、この間の下層
基板や上層基板には、前記厚みのある素子や部品を実装
できるメリットを有する。また図面では省略したが、上
層基板３６を吊る力が弱く上層基板３６が下降する場合
は、この上層基板３６と下層基板３０の間に於ける、下
層基板の表面または上層基板３６の裏面に固着された半
導体素子や部品を有効に活用できる。つまり比較的高さ
のある素子や部品の上面に絶縁手段、例えば接着剤を設
けることで、上層基板が下降してもこの絶縁手段が当接
し、短絡もなくスペーサとして働かせることができる。
またこのスペーサとしては、予めモールドされた半導体
素子や部品でも良い。ただし上層基板３６が当接するこ
の素子の上面が絶縁体でなくては成らない。この場合、
上層基板３６の下降のために別途スペーサを設ける必要
がない。
【００２０】最後には、リードが固着され、図面では省
略したが箱状の収納ケース等に収納され、本来注入しな
い方が好ましいが、必要により中に樹脂が注入されて封
止される。この場合、両基板間にも注入されるために、
ゲル状の歪みが発生しにくいシリコーン系やエポキシ系
樹脂が好ましい。続いて、簡単に製造方法を説明する。
まず下層基板３０と上層基板３６に、導電路、導電ラン
ド、ボンデイングパッドおよび必要によりリードを固着
するためのパッド等を形成し、この上に、半導体素子や
回路部品等を半田や銀ペースト等を介して固着したもの
を用意する。
略したが箱状の収納ケース等に収納され、本来注入しな
い方が好ましいが、必要により中に樹脂が注入されて封
止される。この場合、両基板間にも注入されるために、
ゲル状の歪みが発生しにくいシリコーン系やエポキシ系
樹脂が好ましい。続いて、簡単に製造方法を説明する。
まず下層基板３０と上層基板３６に、導電路、導電ラン
ド、ボンデイングパッドおよび必要によりリードを固着
するためのパッド等を形成し、この上に、半導体素子や
回路部品等を半田や銀ペースト等を介して固着したもの
を用意する。
【００２１】続いて、スペーサ５０の上に上層基板を配
置し、例えばスペーサの表面に複数個ある真空引き用孔
と連通している通路５１を真空に引き、前記真空引き孔
を介して上層基板を固定し、上層基板３６のボンディン
グパッド４０が形成されていない側辺を下層の側辺と一
致させるように配置する。そして各基板に必要なボンデ
イング工程と併用して、下層ボンデイングパッド４０と
上層ボンデイングパッド３９とをワイヤーボンデイング
する。この場合、両パッド３９，４０の金属細線を太く
したい場合は、別にボンディングしても良い。また本願
は、両基板の電気的接続も金属細線４１で可能にしてい
るが、パッド３９，４０をランド状に設け、基板３６を
吊る事のみに活用しても良い。
置し、例えばスペーサの表面に複数個ある真空引き用孔
と連通している通路５１を真空に引き、前記真空引き孔
を介して上層基板を固定し、上層基板３６のボンディン
グパッド４０が形成されていない側辺を下層の側辺と一
致させるように配置する。そして各基板に必要なボンデ
イング工程と併用して、下層ボンデイングパッド４０と
上層ボンデイングパッド３９とをワイヤーボンデイング
する。この場合、両パッド３９，４０の金属細線を太く
したい場合は、別にボンディングしても良い。また本願
は、両基板の電気的接続も金属細線４１で可能にしてい
るが、パッド３９，４０をランド状に設け、基板３６を
吊る事のみに活用しても良い。
【００２２】また２点鎖線のように、上層基板３６の側
辺が、下層基板３０の側辺と一致しない場合は、まずス
ペーサに固定された上層基板３６を図１の位置に配置
し、前述したようにパッド３９，４０間に金属細線を固
定し、この後スペーサを引き抜く工程があり、この際、
２点鎖線で形成された領域に高さのある部品が実装され
ているとスペーサ５０が抜けないため、２点鎖線領域に
は、前記厚みのない、または厚みの小さいものが形成さ
れる。
辺が、下層基板３０の側辺と一致しない場合は、まずス
ペーサに固定された上層基板３６を図１の位置に配置
し、前述したようにパッド３９，４０間に金属細線を固
定し、この後スペーサを引き抜く工程があり、この際、
２点鎖線で形成された領域に高さのある部品が実装され
ているとスペーサ５０が抜けないため、２点鎖線領域に
は、前記厚みのない、または厚みの小さいものが形成さ
れる。
【００２３】この後必要により外部リード等を固着し、
また耐湿性等を考慮して、シリコーンやエポキシ樹脂等
のゲル状樹脂を基板間、またはケース材に注入して、前
記２枚の基板を封止する。一方、図２の実施例は、スペ
ーサを使わずに上層基板３６を吊るための説明図であ
り、上層基板３６の裏面を下層基板４０の表面に当接さ
せ、例えばチャック等で両基板を押さえ、ボンディング
ツールの加圧に対して耐えられる配置（間に樹脂等の柔
らかい樹脂が或程度の厚みであるとツールの力が吸収さ
れ、ボンディングできないが、間に印刷抵抗や箔等の厚
みの比較的無いものが設けられているもので有れば、そ
のまま上に上層基板が配置でき、そのままボンディング
できる。またこの場合若干薄く樹脂があっても問題とな
らない。）とし、この状態でボンデイングパッド３９，
４０間を金属細線で固定する。この際、ボンデイングツ
ールは、まず一方のボンデイングパッドを固着した後、
上に引き上げ、図で示すＨの高さを従来の高さよりも高
く引き上げ、その後他方のボンディングパッドに固着す
る。つまり金属細線は、Ｈの方向に余裕を持って固定さ
れるので、この後上層基板３６を有る程度引き上げら
れ、図１と同じ構成を実現できる。
また耐湿性等を考慮して、シリコーンやエポキシ樹脂等
のゲル状樹脂を基板間、またはケース材に注入して、前
記２枚の基板を封止する。一方、図２の実施例は、スペ
ーサを使わずに上層基板３６を吊るための説明図であ
り、上層基板３６の裏面を下層基板４０の表面に当接さ
せ、例えばチャック等で両基板を押さえ、ボンディング
ツールの加圧に対して耐えられる配置（間に樹脂等の柔
らかい樹脂が或程度の厚みであるとツールの力が吸収さ
れ、ボンディングできないが、間に印刷抵抗や箔等の厚
みの比較的無いものが設けられているもので有れば、そ
のまま上に上層基板が配置でき、そのままボンディング
できる。またこの場合若干薄く樹脂があっても問題とな
らない。）とし、この状態でボンデイングパッド３９，
４０間を金属細線で固定する。この際、ボンデイングツ
ールは、まず一方のボンデイングパッドを固着した後、
上に引き上げ、図で示すＨの高さを従来の高さよりも高
く引き上げ、その後他方のボンディングパッドに固着す
る。つまり金属細線は、Ｈの方向に余裕を持って固定さ
れるので、この後上層基板３６を有る程度引き上げら
れ、図１と同じ構成を実現できる。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、第１
に、金属細線で上層基板を吊るため、下層基板と上層基
板の間には、この２枚の基板を固着するための接着剤が
不要となり、基板間の温度係数の違いによる反りやはが
れを無くすことができる。また接着剤がないために、こ
の間にある素子や部品の劣化、コンタクト部の劣化、ま
た金属細線のコンタクト部分の劣化等を防止できる。更
には、２枚の基板には所定の間隔が設けられているため
に、上層基板の裏面にも或程度高さのある半導体素子や
部品が実装できるために、実装密度を向上させることが
できる。更には、基板周辺にはノンボンディングパッド
エリアが設けられているために、金属細線の固着のため
のスペーサが容易に上層基板と下層基板の間に挿入でき
る。
に、金属細線で上層基板を吊るため、下層基板と上層基
板の間には、この２枚の基板を固着するための接着剤が
不要となり、基板間の温度係数の違いによる反りやはが
れを無くすことができる。また接着剤がないために、こ
の間にある素子や部品の劣化、コンタクト部の劣化、ま
た金属細線のコンタクト部分の劣化等を防止できる。更
には、２枚の基板には所定の間隔が設けられているため
に、上層基板の裏面にも或程度高さのある半導体素子や
部品が実装できるために、実装密度を向上させることが
できる。更には、基板周辺にはノンボンディングパッド
エリアが設けられているために、金属細線の固着のため
のスペーサが容易に上層基板と下層基板の間に挿入でき
る。
【００２５】第２に、方形状の基板に於いて、ボンディ
ングパッドが設けられない上層基板側辺を下層基板側辺
と一致させることで、スペーサの取り出し（必要により
挿入）が可能となり、方形状の上層基板を下層基板周辺
に設けることができる。第３に、上層基板の下層にスペ
ーサを配置し、これを下層基板の上に配置する、または
上層基板と下層基板の間にスペーサを挿入した後、この
スペーサでツールヘッドの加圧に十分対応しながらワイ
ヤーボンディングが可能となる。従ってスペーサ上への
実装、取り出しの工程だけ付加されるだけで、通常の製
造方法で前記上層基板を吊る事ができる。
ングパッドが設けられない上層基板側辺を下層基板側辺
と一致させることで、スペーサの取り出し（必要により
挿入）が可能となり、方形状の上層基板を下層基板周辺
に設けることができる。第３に、上層基板の下層にスペ
ーサを配置し、これを下層基板の上に配置する、または
上層基板と下層基板の間にスペーサを挿入した後、この
スペーサでツールヘッドの加圧に十分対応しながらワイ
ヤーボンディングが可能となる。従ってスペーサ上への
実装、取り出しの工程だけ付加されるだけで、通常の製
造方法で前記上層基板を吊る事ができる。
【００２６】第４に、上層基板裏面を下層基板表面と当
接させ、金属細線を上方に余裕を持って接続すること
で、前記スペーサを使用しなくとも、たんに上層基板を
上方に持ち上げるだけで、金属細線で上層基板を吊るこ
とができる。
接させ、金属細線を上方に余裕を持って接続すること
で、前記スペーサを使用しなくとも、たんに上層基板を
上方に持ち上げるだけで、金属細線で上層基板を吊るこ
とができる。
【図１】本発明の実施例を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例を説明する斜視図である。
【図３】従来の多層混成集積回路装置の平面図である。
【図４】図３の断面図である。
３０ 下層基板 ３１ 下層導電路 ３２ 下層導電ランド ３３ 下層半導体素子 ３６ 上層基板 ３９ 上層ボンデイングパッド ４０ 下層ボンディングパッド ４１ 金属細線 ５０ スペーサ
Claims (4)
- 【請求項１】 下層基板とこの下層基板の上に上層基板
が所定の間隔を持って積層される混成集積回路装置であ
って、 前記上層基板の周辺に設けられた複数の上層ボンデイン
グパッドと、この上層ボンディングパッドよりも外側に
対応して位置する前記下層基板上に設けられた下層ボン
ディングパッドが設けられ、 前記上層ボンデイングパッドの位置する前記上層基板の
下に前記所定の間隔を設けるためのスペーサを介して、
金属細線が前記２枚のボンディングパッド間に固着さ
れ、前記スペーサが挿入される方向に対して直角の方向
の前記スペース幅に渡り、前記上層基板周辺にはノンボ
ンディングパッド領域が設けられる事を特徴とする混成
集積回路装置。 - 【請求項２】 方形状の下層基板とこの下層基板の上に
方形状の上層基板が所定の間隔を持って積層される混成
集積回路装置であって、 前記上層基板の３辺に設けられた複数の上層ボンデイン
グパッドと、この上層ボンディングパッドよりも外側に
対応して位置する前記下層基板上に設けられた下層ボン
ディングパッドが設けられ、 前記上層ボンデイングパッドが設けられない前記上層基
板の側辺が前記下層基板の一側辺と実質一致するを特徴
とする混成集積回路装置。 - 【請求項３】 周辺に下層ボンディングパッドが設けら
れた下層基板と、この下層基板上に設けられ、前記下層
ボンディングパッドと対応する上層パッドが設けられた
上層基板とが所定間隔を持って配置され、この２枚の基
板上の対応する下層ボンデイングパッドと上層ボンディ
ングパッドとをワイヤーボンデイングして、前記上層パ
ッドを前記ワイヤーで吊る混成集積回路装置の製造方法
であって、 前記上層基板と前記下層基板の間には、前記上層ボンデ
イングパッドに位置するスペーサが挿入され、この後に
ワイヤーボンドされることを特徴とした混成集積回路装
置の製造方法。 - 【請求項４】 周辺に下層ボンディングパッドが設けら
れた下層基板と、この下層基板上に設けられ、前記下層
ボンディングパッドと対応する上層パッドが設けられた
上層基板とが積層して配置され、この２枚の基板上の対
応する下層ボンデイングパッドと上層ボンディングパッ
ドとをワイヤーボンデイングして、前記上層パッドを前
記ワイヤーで吊る混成集積回路装置の製造方法であっ
て、 前記上層パッドと前記対応する下層パッドとの間をワイ
ヤーボンディングした後、上層基板を所定の間隔引き上
げる事を特徴とした混成集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23345994A JPH0897357A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23345994A JPH0897357A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897357A true JPH0897357A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16955369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23345994A Pending JPH0897357A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897357A (ja) |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP23345994A patent/JPH0897357A/ja active Pending
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