JPH10173095A - プラスチックピングリッドアレイパッケージ - Google Patents
プラスチックピングリッドアレイパッケージInfo
- Publication number
- JPH10173095A JPH10173095A JP9266080A JP26608097A JPH10173095A JP H10173095 A JPH10173095 A JP H10173095A JP 9266080 A JP9266080 A JP 9266080A JP 26608097 A JP26608097 A JP 26608097A JP H10173095 A JPH10173095 A JP H10173095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon chip
- circuit board
- package
- printed circuit
- heat sink
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
- H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
- H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/481—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
- H01L2224/48225—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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/0665—Epoxy resin
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 セラミックPGAパッケージと互換性のある
プラスチックPGAパッケージを提供する。 【解決手段】 プリント回路基板はプラスチックピン支
持体24の夫々の導体ピン22と電気的に接続されてい
るプラスチックピン支持体上に装着されている。銀充填
物を含有する第一接着層が、シリコンチップ34をヒー
トシンクへ接続しており且つシリコンチップからヒート
シンク40へ熱を伝導させる。第一接着層は、更に、熱
サイクル期間中に、シリコンチップとヒートシンクとの
間の熱膨脹差を吸収する。第二接着層はプリント回路基
板をヒートシンクへ接続している。シリコンチップとプ
リント回路基板との間の離隔は、シリコンチップとプリ
ント回路基板との間のギャップ36により与えられてお
り、それはエポキシ等の保護層37で充填されており、
シリコンチップとプリント回路基板との間の離隔を維持
すると共にシリコンチップの活性表面を保護している。
プラスチックPGAパッケージを提供する。 【解決手段】 プリント回路基板はプラスチックピン支
持体24の夫々の導体ピン22と電気的に接続されてい
るプラスチックピン支持体上に装着されている。銀充填
物を含有する第一接着層が、シリコンチップ34をヒー
トシンクへ接続しており且つシリコンチップからヒート
シンク40へ熱を伝導させる。第一接着層は、更に、熱
サイクル期間中に、シリコンチップとヒートシンクとの
間の熱膨脹差を吸収する。第二接着層はプリント回路基
板をヒートシンクへ接続している。シリコンチップとプ
リント回路基板との間の離隔は、シリコンチップとプリ
ント回路基板との間のギャップ36により与えられてお
り、それはエポキシ等の保護層37で充填されており、
シリコンチップとプリント回路基板との間の離隔を維持
すると共にシリコンチップの活性表面を保護している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大略、集積回路
(IC)パッケージに関するものであって、更に詳細に
は、プラスチックピングリッドアレイ(PGA)ICパ
ッケージに関するものである。
(IC)パッケージに関するものであって、更に詳細に
は、プラスチックピングリッドアレイ(PGA)ICパ
ッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ピングリッドアレイ(PGA)パッケー
ジは、ソケットへ挿入するために底部から突出する剛性
のピンを有する正方形又は矩形状の集積回路(IC)パ
ッケージである。PGAパッケージは、ゼロ挿入力(Z
IF)ソケット等のソケット内へ挿入することが可能で
あるので、半田づけなしで維持される場合には、PGA
パッケージは容易に交換可能である。PGAパッケージ
を置換することが所望される場合には、既存のPGAパ
ッケージは、単に既存のPGAパッケージをそのソケッ
トから抜き出すことによって容易に且つ迅速に除去する
ことが可能であり、且つ新たなPGAパッケージをその
場所に挿入させることが可能である。PGAパッケージ
は約20年乃至25年の間使用されており、且つ特に、
交換可能であるという性質のためにパソコン(PC)業
界においてポピュラーである。マイクロプロセサICチ
ップがますます高速になると、それらが収納されている
PGAパッケージは、容易に取出すことが可能であり且
つより高速のマイクロプロセサICチップを収納してい
るPGAパッケージで置換させることが可能である。セ
ラミックPGAパッケージは、セラミック基板及びタン
グステン導体を有する密封されたPGAパッケージであ
る。セラミックPGAパッケージは密封されているの
で、湿度によって腐食することがなく、高度に信頼性が
あり且つ50年以上の非常に長い寿命を有している。セ
ラミックPGAパッケージは数年の間当該技術分野にお
いて使用されているので、その生産は非常に安定してい
る。セラミックPGAパッケージはPC業界及び軍事的
適用例において非常にポピュラーである。何故ならば、
それは信頼性が高く且つ寿命が長いからである。セラミ
ックPGAパッケージは、約200MHz未満の動作速
度を有する装置を収納するのに適している。
ジは、ソケットへ挿入するために底部から突出する剛性
のピンを有する正方形又は矩形状の集積回路(IC)パ
ッケージである。PGAパッケージは、ゼロ挿入力(Z
IF)ソケット等のソケット内へ挿入することが可能で
あるので、半田づけなしで維持される場合には、PGA
パッケージは容易に交換可能である。PGAパッケージ
を置換することが所望される場合には、既存のPGAパ
ッケージは、単に既存のPGAパッケージをそのソケッ
トから抜き出すことによって容易に且つ迅速に除去する
ことが可能であり、且つ新たなPGAパッケージをその
場所に挿入させることが可能である。PGAパッケージ
は約20年乃至25年の間使用されており、且つ特に、
交換可能であるという性質のためにパソコン(PC)業
界においてポピュラーである。マイクロプロセサICチ
ップがますます高速になると、それらが収納されている
PGAパッケージは、容易に取出すことが可能であり且
つより高速のマイクロプロセサICチップを収納してい
るPGAパッケージで置換させることが可能である。セ
ラミックPGAパッケージは、セラミック基板及びタン
グステン導体を有する密封されたPGAパッケージであ
る。セラミックPGAパッケージは密封されているの
で、湿度によって腐食することがなく、高度に信頼性が
あり且つ50年以上の非常に長い寿命を有している。セ
ラミックPGAパッケージは数年の間当該技術分野にお
いて使用されているので、その生産は非常に安定してい
る。セラミックPGAパッケージはPC業界及び軍事的
適用例において非常にポピュラーである。何故ならば、
それは信頼性が高く且つ寿命が長いからである。セラミ
ックPGAパッケージは、約200MHz未満の動作速
度を有する装置を収納するのに適している。
【0003】セラミックPGAパッケージは信頼性及び
長い寿命を有するという利点を有しているが、セラミッ
クPGAパッケージは、セラミックから構成されている
ので製造が高価であるという公知の問題が存在してい
る。更に、セラミックPGAパッケージはタングステン
導体を使用しており、タングステン導体は抵抗値が高い
コンタクトであり、それはIC装置基板寸法の関数とし
てセラミックPGAパッケージ内に収納されている高速
IC装置に対し遅延を導入する場合がある。
長い寿命を有するという利点を有しているが、セラミッ
クPGAパッケージは、セラミックから構成されている
ので製造が高価であるという公知の問題が存在してい
る。更に、セラミックPGAパッケージはタングステン
導体を使用しており、タングステン導体は抵抗値が高い
コンタクトであり、それはIC装置基板寸法の関数とし
てセラミックPGAパッケージ内に収納されている高速
IC装置に対し遅延を導入する場合がある。
【0004】セラミックPGAパッケージに関連する費
用及び性能上の問題のために、パソコン製造業者等のP
GAパッケージのユーザは、セラミックPGAパッケー
ジの代替物としてある低コスト、低パワーコンピュータ
適用例においてインターポーザ(Interpose
r)と呼ばれるアダプタを使用している。図1を参照す
ると、当該技術分野において公知なこのようなアダプタ
10の概略図が示されている。アダプタ10は、クワッ
ドフラットパック(Quad Flat Pack、す
なわちQFP)パッケージにおけるIC装置を、ピング
リッドアレイ(PGA)パッケージを必要とする適用場
面において使用することを可能としている。ICを収納
するQFPパッケージは、PGAパッケージベース上へ
半田づけされる。アダプタ10は、QFP集積回路装置
18をスルーホール回路基板において使用することを可
能とする。アダプタピン16は、QFP18のI/O信
号リードを、支持体ベース14を介して、直接的に、対
応するPGAパッケージピン12へ接続させる。このタ
イプのパッケージは、セラミックPGAパッケージを使
用するコストよりもコストが低く、制限された熱散逸特
性を有しているが、低コストパッケージを必要とし且つ
厳格でない熱条件を必要とするパソコン適用場面に対し
ては充分な場合がある。
用及び性能上の問題のために、パソコン製造業者等のP
GAパッケージのユーザは、セラミックPGAパッケー
ジの代替物としてある低コスト、低パワーコンピュータ
適用例においてインターポーザ(Interpose
r)と呼ばれるアダプタを使用している。図1を参照す
ると、当該技術分野において公知なこのようなアダプタ
10の概略図が示されている。アダプタ10は、クワッ
ドフラットパック(Quad Flat Pack、す
なわちQFP)パッケージにおけるIC装置を、ピング
リッドアレイ(PGA)パッケージを必要とする適用場
面において使用することを可能としている。ICを収納
するQFPパッケージは、PGAパッケージベース上へ
半田づけされる。アダプタ10は、QFP集積回路装置
18をスルーホール回路基板において使用することを可
能とする。アダプタピン16は、QFP18のI/O信
号リードを、支持体ベース14を介して、直接的に、対
応するPGAパッケージピン12へ接続させる。このタ
イプのパッケージは、セラミックPGAパッケージを使
用するコストよりもコストが低く、制限された熱散逸特
性を有しているが、低コストパッケージを必要とし且つ
厳格でない熱条件を必要とするパソコン適用場面に対し
ては充分な場合がある。
【0005】中央処理装置(CPU)及びマイクロプロ
セサチップ等のICチップの価格が継続して低下し且つ
速度が継続して増加すると、コストが更に安く且つ速度
及び熱特性が向上されている高価なセラミックPGAパ
ッケージに対する代替物を提供することが当該技術分野
において所望されている。セラミックPGAパッケージ
に対する代替物に対しての主要な要因としては、OEM
製造業者による市場において受付けられること、セラミ
ックPGAパッケージよりも低コストであること、既存
のセラミックPGAパッケージと互換性があること、既
存の組立ラインにおいて製造可能であること、約150
MHzを超えるスイッチング速度を有すること等によっ
て特性づけられる高速IC装置と共に使用することの妥
当性、及び信頼性等がある。
セサチップ等のICチップの価格が継続して低下し且つ
速度が継続して増加すると、コストが更に安く且つ速度
及び熱特性が向上されている高価なセラミックPGAパ
ッケージに対する代替物を提供することが当該技術分野
において所望されている。セラミックPGAパッケージ
に対する代替物に対しての主要な要因としては、OEM
製造業者による市場において受付けられること、セラミ
ックPGAパッケージよりも低コストであること、既存
のセラミックPGAパッケージと互換性があること、既
存の組立ラインにおいて製造可能であること、約150
MHzを超えるスイッチング速度を有すること等によっ
て特性づけられる高速IC装置と共に使用することの妥
当性、及び信頼性等がある。
【0006】これらの要因の全てを充足するPGAパッ
ケージは現在のところ存在しない。従って、コストがよ
り低く、速度特性が向上されており、現在使用可能な他
のPGAパッケージと互換性があり、容易に製造可能で
あり、充分な信頼性があり、熱的特性が向上されている
セラミックPGAパッケージに対する代替物を提供する
ことが当該技術分野において所望されている。
ケージは現在のところ存在しない。従って、コストがよ
り低く、速度特性が向上されており、現在使用可能な他
のPGAパッケージと互換性があり、容易に製造可能で
あり、充分な信頼性があり、熱的特性が向上されている
セラミックPGAパッケージに対する代替物を提供する
ことが当該技術分野において所望されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、既存のセラミックPGAパッケージと互換
性を有するPGAパッケージを提供することを目的とす
る。本発明の別の目的とするところは、高速適用場面に
おいて熱を散逸させることの可能なPGAパッケージを
提供することである。本発明の更に別の目的とするとこ
ろは、遅延を導入することによってチップ性能を低下さ
せる効果を有する既存のセラミックPGAパッケージの
タングステン導体によって発生される高抵抗を減少させ
ることである。本発明の更に別の目的とするところは、
PGAパッケージの重量を減少することである。本発明
の更に別の目的とするところは、既存のセラミックPG
Aパッケージよりも製造コストが低下されているPGA
パッケージを提供することである。本発明の更に別の目
的とするところは、約150MHzを超えるスイッチン
グ速度を有する高速IC装置と共に使用するのに適した
PGAパッケージを提供することである。
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、既存のセラミックPGAパッケージと互換
性を有するPGAパッケージを提供することを目的とす
る。本発明の別の目的とするところは、高速適用場面に
おいて熱を散逸させることの可能なPGAパッケージを
提供することである。本発明の更に別の目的とするとこ
ろは、遅延を導入することによってチップ性能を低下さ
せる効果を有する既存のセラミックPGAパッケージの
タングステン導体によって発生される高抵抗を減少させ
ることである。本発明の更に別の目的とするところは、
PGAパッケージの重量を減少することである。本発明
の更に別の目的とするところは、既存のセラミックPG
Aパッケージよりも製造コストが低下されているPGA
パッケージを提供することである。本発明の更に別の目
的とするところは、約150MHzを超えるスイッチン
グ速度を有する高速IC装置と共に使用するのに適した
PGAパッケージを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、セラミ
ックPGAパッケージに対する代替物を提供しており、
コストが著しく低下されており、既存のセラミックPG
Aと互換性を有するプラスチックピングリッドアレイ
(PGA)パッケージが提供される。本発明のPGAパ
ッケージは、既存の組立ラインにおいて製造することが
可能であり、例えばCPU等のIC装置の150MHz
スイッチング速度よりも高いスイッチング速度に対して
使用することが可能であり、且つ高速適用例において熱
を散逸させることが可能である。
ックPGAパッケージに対する代替物を提供しており、
コストが著しく低下されており、既存のセラミックPG
Aと互換性を有するプラスチックピングリッドアレイ
(PGA)パッケージが提供される。本発明のPGAパ
ッケージは、既存の組立ラインにおいて製造することが
可能であり、例えばCPU等のIC装置の150MHz
スイッチング速度よりも高いスイッチング速度に対して
使用することが可能であり、且つ高速適用例において熱
を散逸させることが可能である。
【0009】導体ピンを、電気的接触のために、プリン
ト回路基板及びソケットと整合した状態に保持するため
にプラスチックピン支持体が使用されている。該プリン
ト回路基板はプラスチックピン支持体の夫々の導体ピン
へ電気的に接続されているプラスチックピン支持体上に
装着されている。銀充填物を含有するエポキシ等の第一
接着層が、プラスチックPGAパッケージ内に収納され
ているシリコンチップをヒートシンクへ接続させ、且つ
シリコンチップからヒートシンクへ熱を伝導させる。第
一接着層は、更に、熱サイクル期間中に、シリコンチッ
プとヒートシンクとの間の熱膨脹差を吸収する。第二接
着層が、プリント回路基板をヒートシンクへ接続してい
る。シリコンチップとプリント回路基板との間の離隔
は、その間のギャップによって与えられており、該ギャ
ップは、エポキシ等の保護層で充填されており、シリコ
ンチップとプリント回路基板との間の保護を与えると共
に離隔状態を維持している。陽極処理アルミニウム等の
成形可能な金属から形成されているヒートシンクは、シ
リコンチップ、プリント回路基板、プラスチックピン支
持体の周りに形成されており、プラスチックピン支持
体、プリント回路基板、シリコンチップに対して、熱散
逸及び保護を与えている。
ト回路基板及びソケットと整合した状態に保持するため
にプラスチックピン支持体が使用されている。該プリン
ト回路基板はプラスチックピン支持体の夫々の導体ピン
へ電気的に接続されているプラスチックピン支持体上に
装着されている。銀充填物を含有するエポキシ等の第一
接着層が、プラスチックPGAパッケージ内に収納され
ているシリコンチップをヒートシンクへ接続させ、且つ
シリコンチップからヒートシンクへ熱を伝導させる。第
一接着層は、更に、熱サイクル期間中に、シリコンチッ
プとヒートシンクとの間の熱膨脹差を吸収する。第二接
着層が、プリント回路基板をヒートシンクへ接続してい
る。シリコンチップとプリント回路基板との間の離隔
は、その間のギャップによって与えられており、該ギャ
ップは、エポキシ等の保護層で充填されており、シリコ
ンチップとプリント回路基板との間の保護を与えると共
に離隔状態を維持している。陽極処理アルミニウム等の
成形可能な金属から形成されているヒートシンクは、シ
リコンチップ、プリント回路基板、プラスチックピン支
持体の周りに形成されており、プラスチックピン支持
体、プリント回路基板、シリコンチップに対して、熱散
逸及び保護を与えている。
【0010】
【発明の実施の形態】図2を参照すると、本発明に基づ
くプラスチックピングリッドアレイ(PGA)パッケー
ジの概略図が示されている。プラスチックPGAパッケ
ージ20は、導体ピン22、プラスチックピン支持体2
4、電気的トレースを含むプリント回路基板(PCB)
ピン28、接続用ワイヤ32、シリコンチップ34、ヒ
ートシンク40から構成されている。各導体ピン22
は、プラスチックピン支持体24を介して半田接合部2
6でPCB28へ半田づけされている。該導体ピンは、
金又はその他の任意の導電性物質でメッキすることが可
能である。プラスチックピン支持体24は、各導体ピン
22を、電気的接触のために、PCB28の夫々の電気
的トレース及びプラスチックPGAパッケージ20を挿
入させることの可能なゼロ挿入力(ZIF)ソケット等
のソケットと整合状態を保持するために使用されてい
る。各導体ピン22が接続されるPCB28上の夫々の
電気的トレースは、当該技術分野において公知であり且
つ図3に示してある。当該技術分野において公知の如
く、電気的トレースの正確な配列状態は、基板レイアウ
ト及びその他の考慮事項によって決定される。
くプラスチックピングリッドアレイ(PGA)パッケー
ジの概略図が示されている。プラスチックPGAパッケ
ージ20は、導体ピン22、プラスチックピン支持体2
4、電気的トレースを含むプリント回路基板(PCB)
ピン28、接続用ワイヤ32、シリコンチップ34、ヒ
ートシンク40から構成されている。各導体ピン22
は、プラスチックピン支持体24を介して半田接合部2
6でPCB28へ半田づけされている。該導体ピンは、
金又はその他の任意の導電性物質でメッキすることが可
能である。プラスチックピン支持体24は、各導体ピン
22を、電気的接触のために、PCB28の夫々の電気
的トレース及びプラスチックPGAパッケージ20を挿
入させることの可能なゼロ挿入力(ZIF)ソケット等
のソケットと整合状態を保持するために使用されてい
る。各導体ピン22が接続されるPCB28上の夫々の
電気的トレースは、当該技術分野において公知であり且
つ図3に示してある。当該技術分野において公知の如
く、電気的トレースの正確な配列状態は、基板レイアウ
ト及びその他の考慮事項によって決定される。
【0011】シリコンチップ34は異なる熱膨脹率を有
するシリコンチップ34とヒートシンク40とによって
発生される機械的応力を緩和させる接着層38でヒート
シンク40へ取付けられている。更に、接着層38は、
シリコンチップ34上の接続用ワイヤ32に対して機械
的な保護を与える。接着層38は、例えば銀充填物を有
するエイブルスティック(Ablestik)8355
Fエポキシ等のエピキシ層とすることが可能である。シ
リコンチップ34は、ギャップ36によってPCB28
から離隔されている。ギャップ36は、シリコンチップ
34とPCB28との間の離隔状態を維持し且つ保護を
与えるために保護層37で充填されている。保護層37
は、例えばハイゾル(Hysol)4450エポキシ等
の保護物質とすることが可能である。接続用ワイヤ32
は、PCB28をシリコンチップ34へ接続させる。P
CB28は、多層ガラス繊維ラミネート(積層体)とす
ることが可能であり、例えば、FR4(難燃剤クラス
4)ガラス繊維、BT樹脂、ドライクラッド(DriC
lad)、又は当該技術分野において公知のその他のタ
イプのガラス繊維エポキシ系から構成した4層ガラス繊
維ラミネート(積層体)等がある。ヒートシンク40
は、頂部部分44及び側部部分42を有しており、それ
らは、図示したように、プラスチックピン支持体24、
PCB28、シリコンチップ34の周りに形成されてい
る。シリコンチップ34の活性表面は保護層37と接触
している。
するシリコンチップ34とヒートシンク40とによって
発生される機械的応力を緩和させる接着層38でヒート
シンク40へ取付けられている。更に、接着層38は、
シリコンチップ34上の接続用ワイヤ32に対して機械
的な保護を与える。接着層38は、例えば銀充填物を有
するエイブルスティック(Ablestik)8355
Fエポキシ等のエピキシ層とすることが可能である。シ
リコンチップ34は、ギャップ36によってPCB28
から離隔されている。ギャップ36は、シリコンチップ
34とPCB28との間の離隔状態を維持し且つ保護を
与えるために保護層37で充填されている。保護層37
は、例えばハイゾル(Hysol)4450エポキシ等
の保護物質とすることが可能である。接続用ワイヤ32
は、PCB28をシリコンチップ34へ接続させる。P
CB28は、多層ガラス繊維ラミネート(積層体)とす
ることが可能であり、例えば、FR4(難燃剤クラス
4)ガラス繊維、BT樹脂、ドライクラッド(DriC
lad)、又は当該技術分野において公知のその他のタ
イプのガラス繊維エポキシ系から構成した4層ガラス繊
維ラミネート(積層体)等がある。ヒートシンク40
は、頂部部分44及び側部部分42を有しており、それ
らは、図示したように、プラスチックピン支持体24、
PCB28、シリコンチップ34の周りに形成されてい
る。シリコンチップ34の活性表面は保護層37と接触
している。
【0012】機械的応力を緩和することに加えて、接着
層38は、シリコンチップ34からヒートシンク40へ
の熱散逸を容易とさせる熱的伝導特性を有している。接
着層38は、更に、熱伝導性を増加させ且つシリコンチ
ップ34からヒートシンク40への電気的接地を与える
ために、接着層38内に含有されている銀充填物によっ
て与えられる導電特性を有することが可能である。
層38は、シリコンチップ34からヒートシンク40へ
の熱散逸を容易とさせる熱的伝導特性を有している。接
着層38は、更に、熱伝導性を増加させ且つシリコンチ
ップ34からヒートシンク40への電気的接地を与える
ために、接着層38内に含有されている銀充填物によっ
て与えられる導電特性を有することが可能である。
【0013】ヒートシンク40の厚さは、ICシリコン
チップ34の表面積と共に変化する。シリコンチップ3
4が大きければ大きいほど、ヒートシンク40は一層厚
くなる。例えば、168個の導体ピンを有するシリコン
チップは、0.025インチミルのヒートシンク厚さを
有し、一方296個の導体ピンを有する形態の場合に
は、0.040インチミルのヒートシンク厚さを有す
る。ヒートシンク40は、任意の展性を有する金属から
構成することが可能であり、例えば、銅及びアルミニウ
ム等の金属から構成することが可能であって、それはパ
ッケージの頂部上及び側部周りに適合することが可能で
ある。
チップ34の表面積と共に変化する。シリコンチップ3
4が大きければ大きいほど、ヒートシンク40は一層厚
くなる。例えば、168個の導体ピンを有するシリコン
チップは、0.025インチミルのヒートシンク厚さを
有し、一方296個の導体ピンを有する形態の場合に
は、0.040インチミルのヒートシンク厚さを有す
る。ヒートシンク40は、任意の展性を有する金属から
構成することが可能であり、例えば、銅及びアルミニウ
ム等の金属から構成することが可能であって、それはパ
ッケージの頂部上及び側部周りに適合することが可能で
ある。
【0014】図2の左下角部に示したように、PCB2
8とヒートシンク40との間に例えばエポテック(Ep
tek)H72エポキシ等の接着層46を付与すること
によって、PCB28がヒートシンク40へ取付けられ
ている。エポキシに加えて、接着層46は、その他の熱
硬化性接着剤から構成することが可能であり、例えば、
フェノールフォルムアルデヒド(フェノール系)、レゾ
ルシノール、フェノール−レゾルシノール、ユリヤフォ
ルムアルデヒド、メラミン、メラミン−ユリヤフォルム
アルデヒド、及びアルキド等がある。製造プロセス期間
中に、接着層46が硬化し且つ「キュア」するまで熱を
付与し、PCB28とヒートシンク40との間に安定し
たアタッチメント即ち取付け状態を形成する。
8とヒートシンク40との間に例えばエポテック(Ep
tek)H72エポキシ等の接着層46を付与すること
によって、PCB28がヒートシンク40へ取付けられ
ている。エポキシに加えて、接着層46は、その他の熱
硬化性接着剤から構成することが可能であり、例えば、
フェノールフォルムアルデヒド(フェノール系)、レゾ
ルシノール、フェノール−レゾルシノール、ユリヤフォ
ルムアルデヒド、メラミン、メラミン−ユリヤフォルム
アルデヒド、及びアルキド等がある。製造プロセス期間
中に、接着層46が硬化し且つ「キュア」するまで熱を
付与し、PCB28とヒートシンク40との間に安定し
たアタッチメント即ち取付け状態を形成する。
【0015】高速シリコンチップ34用のプラスチック
PGAパッケージ20の温度は、約22℃の非動作状態
の室温から約100℃の動作温度までの範囲にわたる熱
サイクルを有している。シリコンチップ34は、約4p
pm/℃の典型的な熱膨脹率を有しており、一方ヒート
シンク40はそれよりも著しく高い熱膨脹率を有してい
る。例えば、銅ヒートシンクは15ppm/℃の熱膨脹
率を有しており且つアルミニウムヒートシンクは22p
pm/℃の熱膨脹率を有している。従って、シリコンチ
ップ34は、ヒートシンク40よりも、与えられた温度
変化にわたって経験する膨脹は著しく小さい。このシリ
コンチップ34とヒートシンク40との間における熱膨
脹率における差が、シリコンチップ34とヒートシンク
40とがバッファを介することなしに直接的に接続され
ていたとした場合に、機械的応力を導入することとな
る。接着層38は導電性のために銀充填物を有しており
且つこの機械的応力を緩和させるためにヒートシンク4
0とシリコンチップ34との間のバッファとして使用さ
れている。更に、シリコンチップ34とヒートシンク4
0との間の伝導性を改善するために銀充填物を接着層3
8において使用することが可能である。
PGAパッケージ20の温度は、約22℃の非動作状態
の室温から約100℃の動作温度までの範囲にわたる熱
サイクルを有している。シリコンチップ34は、約4p
pm/℃の典型的な熱膨脹率を有しており、一方ヒート
シンク40はそれよりも著しく高い熱膨脹率を有してい
る。例えば、銅ヒートシンクは15ppm/℃の熱膨脹
率を有しており且つアルミニウムヒートシンクは22p
pm/℃の熱膨脹率を有している。従って、シリコンチ
ップ34は、ヒートシンク40よりも、与えられた温度
変化にわたって経験する膨脹は著しく小さい。このシリ
コンチップ34とヒートシンク40との間における熱膨
脹率における差が、シリコンチップ34とヒートシンク
40とがバッファを介することなしに直接的に接続され
ていたとした場合に、機械的応力を導入することとな
る。接着層38は導電性のために銀充填物を有しており
且つこの機械的応力を緩和させるためにヒートシンク4
0とシリコンチップ34との間のバッファとして使用さ
れている。更に、シリコンチップ34とヒートシンク4
0との間の伝導性を改善するために銀充填物を接着層3
8において使用することが可能である。
【0016】本発明は、従来技術と比較して幾つかの利
点を提供している。第一に、例えば陽極処理アルミニウ
ム等の展性金属から構成した成形したヒートシンク40
は、プラスチックPGAパッケージに対して剛性及び機
械的信頼性を与えている。第二に、成形したヒートシン
ク40は、最小の重量で最大の強度を与えており且つプ
ラスチックPGAパッケージの平坦性を維持する。第三
に、ヒートシンク40はプラスチックピン支持体24、
PCB28、シリコンチップ24を機械的損傷から保護
し且つ湿気の侵入から保護する。一方、図4aに示した
ような当該技術分野において公知の平坦なヒートシンク
は、それが収納しているシリコンチップの機械的損傷及
び湿気の侵入に対して殆ど保護を与えるものではない。
図4bに示してあるような当該技術分野において公知な
「ピン−フィン」ヒートシンクは、機械的損傷及び湿気
の侵入に対しての保護を与えるものであるが、その寸法
及び重量の点で欠点を有している。第四に、成形したヒ
ートシンク40は、プラスチックPGAパッケージを、
当該技術分野において公知の従来のセラミックPGAパ
ッケージと外観的に及び寸法上互換性のあるものとさせ
ている。第五に、成形したヒートシンク40は、PCB
28及びプラスチックピン支持体24を積層させる期間
中にラフなガイドとしてヒートシンク40の側部部分4
2を使用することによってプラスチックPGAパッケー
ジを製造することを容易なものとさせている。最後に、
成形したヒートシンク40は、接着層46がキュアし且
つ硬化する前に接着層46を閉込めることに貢献する。
点を提供している。第一に、例えば陽極処理アルミニウ
ム等の展性金属から構成した成形したヒートシンク40
は、プラスチックPGAパッケージに対して剛性及び機
械的信頼性を与えている。第二に、成形したヒートシン
ク40は、最小の重量で最大の強度を与えており且つプ
ラスチックPGAパッケージの平坦性を維持する。第三
に、ヒートシンク40はプラスチックピン支持体24、
PCB28、シリコンチップ24を機械的損傷から保護
し且つ湿気の侵入から保護する。一方、図4aに示した
ような当該技術分野において公知の平坦なヒートシンク
は、それが収納しているシリコンチップの機械的損傷及
び湿気の侵入に対して殆ど保護を与えるものではない。
図4bに示してあるような当該技術分野において公知な
「ピン−フィン」ヒートシンクは、機械的損傷及び湿気
の侵入に対しての保護を与えるものであるが、その寸法
及び重量の点で欠点を有している。第四に、成形したヒ
ートシンク40は、プラスチックPGAパッケージを、
当該技術分野において公知の従来のセラミックPGAパ
ッケージと外観的に及び寸法上互換性のあるものとさせ
ている。第五に、成形したヒートシンク40は、PCB
28及びプラスチックピン支持体24を積層させる期間
中にラフなガイドとしてヒートシンク40の側部部分4
2を使用することによってプラスチックPGAパッケー
ジを製造することを容易なものとさせている。最後に、
成形したヒートシンク40は、接着層46がキュアし且
つ硬化する前に接着層46を閉込めることに貢献する。
【0017】本発明の別の利点は、プラスチックはセラ
ミックよりも物質コストがより低く、約50%低い。更
に、プラスチックPGAパッケージは、セラミックPG
Aパッケージとのピン互換性を維持しながら、セラミッ
クPGAパッケージよりもより軽量であり且つ工作時間
がより短い。プラスチックPGAパッケージはハーメチ
ックシール即ち密封(気密封止)されるものではない
が、高速シリコンチップ用のプラスチックPGAパッケ
ージ内側の動作温度は100℃を超える場合があり、そ
の際に湿気を蒸発させ且つ湿気の侵入に起因する腐食の
可能性を著しく減少させる。
ミックよりも物質コストがより低く、約50%低い。更
に、プラスチックPGAパッケージは、セラミックPG
Aパッケージとのピン互換性を維持しながら、セラミッ
クPGAパッケージよりもより軽量であり且つ工作時間
がより短い。プラスチックPGAパッケージはハーメチ
ックシール即ち密封(気密封止)されるものではない
が、高速シリコンチップ用のプラスチックPGAパッケ
ージ内側の動作温度は100℃を超える場合があり、そ
の際に湿気を蒸発させ且つ湿気の侵入に起因する腐食の
可能性を著しく減少させる。
【0018】本発明の更に別の利点としては、プラスチ
ックPGAパッケージは高速適用例に対してセラミック
PGAパッケージよりも一層高い電気的性能を有してい
る。プラスチックPGAパッケージはタングステン導体
ではなく銅を使用し、そのことはより低い抵抗値とさ
せ、従って高速シリコンチップ用の時間遅延をより短く
させる。プラスチックPGAパッケージはセラミックP
GAパッケージに対する限界である約150MHzを超
えるスイッチング速度を有する高速シリコンチップをサ
ポートすることが可能である。従って、例えば約300
MHzのスイッチング速度を有するシリコンチップは、
本発明のプラスチックPGA内に収納された場合に、経
験する遅延は最小のものである。
ックPGAパッケージは高速適用例に対してセラミック
PGAパッケージよりも一層高い電気的性能を有してい
る。プラスチックPGAパッケージはタングステン導体
ではなく銅を使用し、そのことはより低い抵抗値とさ
せ、従って高速シリコンチップ用の時間遅延をより短く
させる。プラスチックPGAパッケージはセラミックP
GAパッケージに対する限界である約150MHzを超
えるスイッチング速度を有する高速シリコンチップをサ
ポートすることが可能である。従って、例えば約300
MHzのスイッチング速度を有するシリコンチップは、
本発明のプラスチックPGA内に収納された場合に、経
験する遅延は最小のものである。
【0019】プラスチックPGAパッケージはセラミッ
クPGAパッケージに対する代替物を提供しており、そ
れはコストが著しく低く、重量が減少されており、既存
のセラミックPGAパッケージとピン互換性があり、既
存の組立てラインにおいて製造可能であり、信頼性があ
り、150MHzのスイッチング速度を超える場合に適
しており、且つ高速適用例において熱を散逸させる。
クPGAパッケージに対する代替物を提供しており、そ
れはコストが著しく低く、重量が減少されており、既存
のセラミックPGAパッケージとピン互換性があり、既
存の組立てラインにおいて製造可能であり、信頼性があ
り、150MHzのスイッチング速度を超える場合に適
しており、且つ高速適用例において熱を散逸させる。
【0020】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図1】 クワッドフラットパック(QFP)パッケー
ジをピングリッドアレイ(PGA)パッケージへ変換さ
せるアダプタを示した概略側面図。
ジをピングリッドアレイ(PGA)パッケージへ変換さ
せるアダプタを示した概略側面図。
【図2】 本発明の1実施例に基づいて構成されたプラ
スチックピングリッドアレイパッケージの概略拡大断面
図。
スチックピングリッドアレイパッケージの概略拡大断面
図。
【図2a】 本発明に基づくエポキシを充填したキャビ
ティを示したプラスチックピングリッドアレイパッケー
ジの概略断面図。
ティを示したプラスチックピングリッドアレイパッケー
ジの概略断面図。
【図2b】 本発明に基づくプラスチックピングリッド
アレイパッケージの概略平面図。
アレイパッケージの概略平面図。
【図3】 当該技術分野において公知でありプリント回
路基板上に通常設けられるタイプの電気的トレースを示
した概略図。
路基板上に通常設けられるタイプの電気的トレースを示
した概略図。
【図4a】 当該技術分野において公知の平坦なヒート
シンクを示した概略図。
シンクを示した概略図。
【図4b】 当該技術分野において公知な「ピン−フィ
ン」ヒートシンクを示した概略図。
ン」ヒートシンクを示した概略図。
20 プラスチックPGAパッケージ 22 導体ピン 24 プラスチックピン支持体 24 プリント回路基板(PCB) 32 接続用ワイヤ 34 シリコンチップ 40 ヒートシンク
Claims (23)
- 【請求項1】 プラスチックピングリッドアレイ(PG
A)パッケージにおいて、 側部部分を有すると共に1つの面から反対側の面へ延在
する複数個の導体ピンを有するプラスチックピン支持体
が設けられており、 頂部部分と、側部部分と、複数個の電気的トレースとを
有するプリント回路基板が前記プラスチックピン支持体
上に装着されており、前記複数個の導体ピンの各ピンは
前記複数個の電気的トレースの夫々の電気的トレースへ
電気的に接続しており、 第一熱膨脹率を有するシリコンチップが設けられてお
り、 頂部部分と側部部分とを有すると共に第二熱膨脹率を有
するヒートシンクが設けられており、 熱サイクル期間中に前記シリコンチップから前記ヒート
シンクへ熱を伝導させ且つ温度変化においての前記シリ
コンチップの第一熱膨脹率と前記ヒートシンクの第二熱
膨脹率との間の熱膨脹変動を吸収し前記シリコンチップ
の非活性表面を前記ヒートシンクの頂部部分へ接続させ
ている第一接着層が設けられており、 前記プリント回路基板の頂部部分を前記プラスチックピ
ン支持体と、前記プリント回路基板と、前記シリコンチ
ップとの上に形成されている前記ヒートシンクの頂部部
分へ接続させている第二接着層が設けられており、 前記シリコンチップと前記プリント回路基板の側部部分
との間の離隔を維持し且つ前記シリコンチップの活性表
面上の保護を与える保護層が設けられており、 前記シリコンチップを前記プリント回路基板へ電気的に
接続させる手段が設けられている、ことを特徴とするパ
ッケージ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記プリント回路基
板がガラス繊維ラミネートからなる複数個の層を有して
いることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項3】 請求項2において、前記ガラス繊維ラミ
ネートからなる複数個の層が複数個の金属層であること
を特徴とするパッケージ。 - 【請求項4】 請求項2において、前記プリント回路基
板がガラス繊維ラミネートからなる少なくとも4個の複
数個の層を有していることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項5】 請求項4において、前記ガラス繊維ラミ
ネートからなる少なくとも4つの層が金属層であること
を特徴とするパッケージ。 - 【請求項6】 請求項1において、前記プリント回路基
板がFR4(難燃剤クラス4)ガラス繊維から構成され
ていることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項7】 請求項1において、プリント回路基板が
BT樹脂ガラス繊維から構成されていることを特徴とす
るパッケージ。 - 【請求項8】 請求項1において、プリント回路基板が
ドライクラッド(Dri Clad)ガラス繊維から構
成されていることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項9】 請求項1において、前記第一接着層がエ
ポキシ層であることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項10】 請求項9において、前記第一接着層が
エーブルスティック(Ablestik)8355Fエ
ポキシ層であることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項11】 請求項1において、前記第二接着層が
エポキシ層であることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項12】 請求項11において、前記第二接着層
がエポテック(Epotek)H72エポキシ層である
ことを特徴とするパッケージ。 - 【請求項13】 請求項1において、前記保護層がエポ
キシ層であることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項14】 請求項13において、前記保護層がハ
イゾル(Hysol)4450エポキシ層であることを
特徴とするパッケージ。 - 【請求項15】 請求項1において、前記導体ピンが金
メッキされていることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項16】 請求項1において、前記導体ピンが半
田メッキされていることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項17】 請求項1において、前記シリコンチッ
プをプリント回路基板へ電気的に接続させる手段が接続
用ワイヤであることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項18】 請求項1において、前記第一接着層が
銀充填されていることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項19】 請求項1において、前記ヒートシンク
が銅を有していることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項20】 請求項1において、前記ヒートシンク
が陽極処理アルミニウムを有することを特徴とするパッ
ケージ。 - 【請求項21】 請求項1において、前記シリコンチッ
プが集積回路装置であることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項22】 請求項1において、前記プリント回路
基板の複数個の電気的トレースが銅であることを特徴と
するパッケージ。 - 【請求項23】 前記ヒートシンクの頂部部分が前記シ
リコンチップの非活性表面及び前記プリント回路基板の
頂部部分の上に形成されており、且つ前記ヒートシンク
の側部部分が前記プリント回路基板の側部部分及び前記
プラスチックピン支持体の側部部分の周りに形成されて
いることを特徴とするパッケージ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/720,686 US5808870A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Plastic pin grid array package |
US08/720686 | 1996-10-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10173095A true JPH10173095A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=24894917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9266080A Pending JPH10173095A (ja) | 1996-10-02 | 1997-09-30 | プラスチックピングリッドアレイパッケージ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5808870A (ja) |
JP (1) | JPH10173095A (ja) |
SG (1) | SG66397A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11186003A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Yazaki Corp | Ptc素子の放熱構造 |
US6297550B1 (en) * | 1998-04-01 | 2001-10-02 | Lsi Logic Corporation | Bondable anodized aluminum heatspreader for semiconductor packages |
JP3287464B2 (ja) | 1999-06-15 | 2002-06-04 | タイコエレクトロニクスアンプ株式会社 | Zif型ソケット |
US6347951B1 (en) | 1999-11-15 | 2002-02-19 | The Whitaker Corporation | Zero insertion force socket actuation tool |
US6833984B1 (en) * | 2000-05-03 | 2004-12-21 | Rambus, Inc. | Semiconductor module with serial bus connection to multiple dies |
US6900525B2 (en) * | 2003-05-21 | 2005-05-31 | Kyocera America, Inc. | Semiconductor package having filler metal of gold/silver/copper alloy |
US7332737B2 (en) * | 2004-06-22 | 2008-02-19 | Micron Technology, Inc. | Isolation trench geometry for image sensors |
US12082332B2 (en) * | 2020-12-22 | 2024-09-03 | Intel Corporation | Thermal management systems having signal transfer routing for use with electronic devices |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4860165A (en) * | 1988-04-27 | 1989-08-22 | Prime Computer, Inc. | Semiconductor chip carrier package |
EP0546285B1 (en) * | 1991-12-11 | 1997-06-11 | International Business Machines Corporation | Electronic package assembly with protective encapsulant material |
US5265321A (en) * | 1992-09-22 | 1993-11-30 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Integrated circuit structure with heat exchanger elements secured thereto and method of making |
KR100280762B1 (ko) * | 1992-11-03 | 2001-03-02 | 비센트 비.인그라시아 | 노출 후부를 갖는 열적 강화된 반도체 장치 및 그 제조방법 |
US5583378A (en) * | 1994-05-16 | 1996-12-10 | Amkor Electronics, Inc. | Ball grid array integrated circuit package with thermal conductor |
US5798909A (en) * | 1995-02-15 | 1998-08-25 | International Business Machines Corporation | Single-tiered organic chip carriers for wire bond-type chips |
US5542601A (en) * | 1995-02-24 | 1996-08-06 | International Business Machines Corporation | Rework process for semiconductor chips mounted in a flip chip configuration on an organic substrate |
US5625228A (en) * | 1995-02-27 | 1997-04-29 | Rogren; Philip E. | High performance semiconductor package with area array leads |
-
1996
- 1996-10-02 US US08/720,686 patent/US5808870A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-23 SG SG1997003517A patent/SG66397A1/en unknown
- 1997-09-30 JP JP9266080A patent/JPH10173095A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5808870A (en) | 1998-09-15 |
SG66397A1 (en) | 1999-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6396136B2 (en) | Ball grid package with multiple power/ground planes | |
US6713856B2 (en) | Stacked chip package with enhanced thermal conductivity | |
US5869889A (en) | Thin power tape ball grid array package | |
JPH07226457A (ja) | 電子パッケージ及びその製造方法 | |
US20060274512A1 (en) | Circuit assembly with surface-mount ic package and heat sink | |
KR20060100250A (ko) | 반도체 장치 | |
US20060234420A1 (en) | Electronic device | |
KR20010078059A (ko) | 반도체 장치 | |
JPH10173095A (ja) | プラスチックピングリッドアレイパッケージ | |
US7564128B2 (en) | Fully testable surface mount die package configured for two-sided cooling | |
US7310224B2 (en) | Electronic apparatus with thermal module | |
JP2000216550A (ja) | 積層プリント配線基板 | |
JP2812014B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH06204355A (ja) | 半導体装置用パッケージ及び半導体装置 | |
JP3372169B2 (ja) | 半導体パッケージ | |
KR100388291B1 (ko) | 반도체패키지 구조 | |
JP3714808B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR100218322B1 (ko) | 3차원 반도체 패키지 | |
JP2592869Y2 (ja) | 混成ic装置 | |
JP2004172426A (ja) | 電子装置 | |
CN115280495A (zh) | 功率模块 | |
JPH0555409A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
KR20020005823A (ko) | 테이프 배선기판을 이용한 볼 그리드 어레이 패키지 | |
JP2001267486A (ja) | 半導体装置及び半導体モジュール | |
JPH05226518A (ja) | 混成集積回路装置 |