JPH11317473A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11317473A
JPH11317473A JP11075134A JP7513499A JPH11317473A JP H11317473 A JPH11317473 A JP H11317473A JP 11075134 A JP11075134 A JP 11075134A JP 7513499 A JP7513499 A JP 7513499A JP H11317473 A JPH11317473 A JP H11317473A
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優之 白井
Kanji Otsuka
寛治 大塚
Takashi Miwa
孝志 三輪
Tetsuo Nakano
哲夫 中野
Kazuo Koide
一夫 小出
Akira Yamagiwa
明 山際
Takao Oba
隆夫 大場
Toshio Hatada
敏夫 畑田
Hitoshi Matsushima
松島  均
Kunio Miyazaki
邦夫 宮崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent mismatchings caused by the difference in the expansion coefficient of a materials for constituting a package by forming an area between a semiconductor chip and a cooling part and the entire surface of the semiconductor chip in a structure which is covered with a specific soft material. SOLUTION: Since a chip 1 and a wiring layer are connected by a soft material, such as elastomers 3, 5 and 8 for connecting members, a bonding wire 7 in a loop is used for absorbing the displacement of each rigid body. Also, since epoxy potting with strong stiffness cannot be used due to the similar reasons for sealing, recently potting is made by using silicon gel that has been highly regarded as a reliable sealing material as a coating gel 11. Also, for soft material, namely the elastomers 3, 5, and 8 and the coating gel 11, a materials with an coefficient of elasticity of 0.001-100 kg/mm<2> , preferably 0.01-10 kg/mm<2> , is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はPPGA(プラスチ
ック・ピン・グリッド・アレイ)構造のLSIなどの封
止技術、特に、信号伝播特性を損なうことなく空冷放熱
を行うために用いて効果のある技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing technology for an LSI having a plastic pin grid array (PPGA) structure, and more particularly to a technology effective for performing air-cooled heat radiation without impairing signal propagation characteristics. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置は、実装密度の向上と共に外
部回路との接続のためのピン(或いはリード)数が多く
なる。多ピン化を可能にし、かつ従来からのプリント基
板に実装できるパッケージ構造を有するものにPGA
(ピン・グリッド・アレイ)がある。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device, the number of pins (or leads) for connection to an external circuit increases as the mounting density increases. PGA has a package structure that enables multi-pins and can be mounted on a conventional printed circuit board.
(Pin grid array).

【0003】PGAのパッケージには、従来よりセラミ
ックが用いられ、また配線材料には焼結金属が用いられ
ている。しかし、セラミックはコストが高くかつ誘電率
が高いために配線に対しては線間の静電容量となる。ま
た、焼結金属は電気抵抗が高いため、電源や信号配線に
直列の抵抗分を含ませる。このため、電源系にあっては
抵抗分により損失が生じ、一方、信号系にあっては、セ
ラミックによる静電容量と配線の電気抵抗とにより信号
遅延を生じる。
Conventionally, ceramics have been used for PGA packages, and sintered metals have been used for wiring materials. However, ceramics have a high cost and a high dielectric constant, and therefore have a capacitance between lines for wiring. In addition, since the sintered metal has a high electric resistance, a series resistance component is included in a power supply and a signal wiring. For this reason, in the power supply system, a loss occurs due to the resistance, and in the signal system, a signal delay occurs due to the capacitance of ceramic and the electric resistance of the wiring.

【0004】そこで、日経エレクトロニクス「別冊 No.
2マイクロデバイセズ」1984.6.11、P160
〜P168に記載のように、セラミックに代えて低コス
ト化が可能なプラスチックPGAが注目され、ASIC
(Apllication Specific IC:特定用途向けIC)LSI
などに用途が広がりつつある。そのパッケージベース
は、プリント基板材料でもあるガラス繊維入りエポキ
シ、トリアジン、ポリイミドなどの誘電率の低い材料が
用いられ、また、配線には電気抵抗の低い銅が用いられ
る。
Therefore, Nikkei Electronics, “Separate Volume No.
2 Micro Devices, 1984.6.11, P160
-P168, attention has been paid to plastic PGA which can be reduced in cost in place of ceramic, and ASIC
(Apllication Specific IC)
Applications are expanding. The package base is made of a material having a low dielectric constant, such as glass fiber-containing epoxy, triazine, or polyimide, which is also a printed circuit board material, and copper having a low electric resistance is used for wiring.

【0005】なお、このようなPPGAに関連する技術
は、例えば、特開昭60−38841号及び特開昭60
−38842号がある。
[0005] It should be noted that techniques relating to such PPGA are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-38841 and 60-8841.
No. -38842.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の如く
プラスチックを用いたパッケージ技術においては、プラ
スチックの熱伝導度がセラミックに比べて悪く、高集積
に伴う半導体チップの高発熱に対する冷却、及び信号の
高速伝播を満足することができない。
However, in the packaging technology using plastic as described above, the thermal conductivity of plastic is lower than that of ceramic, so that the semiconductor chip is cooled against high heat generation due to high integration, and the signal is reduced. High speed propagation cannot be satisfied.

【0007】半導体装置の高発熱の冷却に対処するもの
として、特開昭60−136348号がある。すなわ
ち、有機プリント板材料のLSI取付部に穴を開け、熱
伝導度の良い板をプリント板の裏面に張り付け、その表
面の穴部を通してLSIを良熱伝導板に付ける構造とし
ている。しかし、この構造では、各部材の熱膨張差はセ
ラミックを用いる場合に比べて大きく、接合に何らかの
対策を講じないと破壊につながる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-136348 discloses a technique for coping with the high heat generation of a semiconductor device. That is, a hole is formed in the LSI mounting portion of the organic printed board material, a board having good thermal conductivity is attached to the back surface of the printed board, and the LSI is attached to the good heat conducting board through the hole in the surface. However, in this structure, the difference in thermal expansion of each member is larger than that in the case of using ceramics, and if no measures are taken for joining, the members will be broken.

【0008】また、ガラスエポキシ樹脂からなる基板上
にLSIを取り付けるプラスチック・ピン・グリッド・
アレイ・パッケージにおいて、各接合部間の接着剤に熱
膨張差を解消するためにエラストマを用いることが、特
開昭60−136345号に示されている。しかし、エ
ラストマは熱伝導性が悪く、放熱対策に問題がある。
Further, a plastic pin grid grid for mounting an LSI on a substrate made of glass epoxy resin.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-136345 discloses the use of an elastomer in an array package to eliminate a difference in thermal expansion between adhesives between joints. However, elastomers have poor thermal conductivity and have problems with heat dissipation measures.

【0009】また、エラストマは気泡の多い構造である
ため、エポキシ系の接着剤に比べて水分が侵入し易く、
キャビティ内の配線が腐蝕する等の問題がある。
[0009] Further, since the elastomer has a structure having many air bubbles, moisture easily penetrates compared to the epoxy-based adhesive.
There is a problem that the wiring in the cavity is corroded.

【0010】さらに、放熱を容易にするためには、自然
空冷、あるいは数m/Sの風速で行えることが望ましい
が、従来、半導体装置が数十ワットになると十分に放熱
が期待できなくなる。
Further, in order to facilitate heat dissipation, it is desirable to be able to perform cooling by natural air cooling or a wind speed of several m / S. However, conventionally, when a semiconductor device has a power of several tens of watts, sufficient heat dissipation cannot be expected.

【0011】そこで、本発明の目的は、高速信号伝播特
性を保証しながら数十ワット級の半導体装置の冷却を可
能にする封止技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sealing technique capable of cooling a semiconductor device of several tens of watts while guaranteeing high-speed signal propagation characteristics.

【0012】本発明の他の目的は、通常のプリント基板
で作られたパッケージと安い材料で作られた熱拡散板を
組合せ、低コストで高信頼度かつ高性能を有するパッケ
ージ構造を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a package structure having low cost, high reliability and high performance by combining a package made of a normal printed circuit board with a heat spreader made of a cheap material. It is in.

【0013】本発明のさらに他の目的は、構造材料の特
性からくる諸々の不整合を軟らかい材料で接合または覆
うことにより、材料特性関係を独立させることにより自
由な材料の組合せが可能となり、低コストで信頼度、性
能を犠牲にすることのない技術を提供するものである。
Still another object of the present invention is to bond or cover various inconsistencies resulting from the characteristics of the structural material with a soft material, thereby making it possible to freely combine materials by making the material characteristic relationships independent, and to achieve a low material combination. It is intended to provide a technology without sacrificing reliability and performance at a cost.

【0014】本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細
書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
The above objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0016】(1).半導体チップ及びこれを搭載する放熱
部と、少なくとも1層の配線層を備え、その端部を前記
半導体チップの近傍に配置したプラスチック基板からな
る半導体装置において、前記半導体チップと放熱部間及
び半導体チップ全面が、弾性率0.001〜100kg/mm
2 の軟らかい材料で覆われている構造としたものであ
る。
(1) A semiconductor device comprising a semiconductor chip, a heat dissipating part for mounting the semiconductor chip, and at least one wiring layer, the end of which is disposed near the semiconductor chip, the semiconductor device comprising a plastic substrate. The elastic modulus between 0.001 and 100 kg / mm
The structure is covered with a soft material.

【0017】また、(2).前記放熱部を、半導体チップが
接合される熱拡散板と、前記軟らかい材料からなる接着
剤を介して熱拡散板と接合されるヒートシンクとで構成
した前記(1) 記載の半導体装置の構造とするものであ
る。
(2) The heat radiating portion includes a heat diffusion plate to which a semiconductor chip is bonded and a heat sink bonded to the heat diffusion plate via an adhesive made of the soft material. ).

【0018】上記した手段(1) によれば、半導体チップ
を軟らかい材料で接合することにより、パッケージを構
成する材料の膨張率の違いから生じる不整合を防止でき
る。また、チップ全面をコーティングすることにより、
チップへの水分の侵入を防止するとともに、上述した接
合剤と同様に、不整合を防止できる。したがって、プラ
スチック・ピン・グリッド・アレイ・パッケージの信頼
性を向上できる。
According to the above-mentioned means (1), by joining the semiconductor chip with a soft material, it is possible to prevent mismatching caused by a difference in expansion coefficient of the material constituting the package. Also, by coating the entire chip,
It is possible to prevent moisture from intruding into the chip and to prevent misalignment in the same manner as with the bonding agent described above. Therefore, the reliability of the plastic pin grid array package can be improved.

【0019】上記した手段(2) によれば、半導体チップ
が熱拡散板に搭載され、その反対面にヒートシンクを装
着すると共に、半導体チップを露出させた状態でその周
辺にプラスチック基板を配設し、これを熱拡散板に接合
している。この結果、半導体チップで発生した熱は熱拡
散板を介して速やかにヒートシンクに伝達され、一方、
各配線層を内蔵したプラスチック基板は線間容量、配線
上のインダクタンス及び抵抗を最小にし、信号伝播特性
の劣化を防止する。したがって、信号伝播特性を損なう
ことなく、プラスチックパッケージを用いながら十分な
放熱を行うことができる。
According to the above means (2), the semiconductor chip is mounted on the heat diffusion plate, a heat sink is mounted on the opposite surface, and a plastic substrate is provided around the semiconductor chip with the semiconductor chip exposed. This is joined to the heat diffusion plate. As a result, the heat generated in the semiconductor chip is quickly transmitted to the heat sink via the heat diffusion plate,
The plastic substrate containing each wiring layer minimizes the capacitance between lines, inductance and resistance on wiring, and prevents deterioration of signal propagation characteristics. Therefore, sufficient heat radiation can be performed using the plastic package without deteriorating the signal propagation characteristics.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明に
よる半導体装置の一例を示す断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing an example of a semiconductor device according to the present invention.

【0021】LSIのチップ1は、熱拡散板2の中央部
に形成された台座部に熱伝導度のよいフィラーの入った
ゴム状弾性を有するエラストマ3を介して接合されてい
る。熱拡散板2は銅材などを用いて方形もしくは長方形
に加工され、また台座部が他の部分より肉厚にされ、反
対側の面は平面にされている。
The LSI chip 1 is joined to a pedestal formed at the center of the heat diffusion plate 2 via a rubber-like elastic elastomer 3 containing a filler having good thermal conductivity. The heat diffusion plate 2 is formed in a square or rectangular shape using a copper material or the like, the pedestal portion is made thicker than other portions, and the opposite surface is made flat.

【0022】チップ1の周辺には、プラスチック、ガラ
スエポキシなどが用いられ、かつ配線が多層にされてい
る配線基板4が、軟らかい材料、例えばその熱伝導度の
よいフィラーの入ったエラストマ5を介して熱拡散板2
に接合されている。配線基板4はその中央部分に開口を
有し、その開口部にチップ1及び熱拡散板2の台座部が
位置する。この熱拡散板2は、配線基板4とほぼ等しい
外形寸法を有し、チップ1の放熱面積を大きくしてい
る。この配線基板4には、一定間隔に多数のピン6(電
極)が埋設され、各々配線基板4内の配線に接続されて
いる。このピン6は、はんだ付け或いはかしめにより立
設加工され、その材料には弾性変形限界の高いBe−C
uなどを用いる。因みに、従来は42合金、リン青銅な
どが用いられていた。
Around the chip 1, a wiring board 4 made of plastic, glass epoxy, or the like, and having a multi-layered wiring is provided via a soft material, for example, an elastomer 5 containing a filler having good thermal conductivity. Heat diffusion plate 2
Is joined to. The wiring board 4 has an opening in the center thereof, and the pedestal portions of the chip 1 and the heat diffusion plate 2 are located in the opening. The heat diffusion plate 2 has substantially the same external dimensions as the wiring board 4 and increases the heat radiation area of the chip 1. A large number of pins 6 (electrodes) are embedded in the wiring board 4 at regular intervals, and each is connected to a wiring in the wiring board 4. This pin 6 is erected by soldering or caulking, and its material is Be-C, which has a high elastic deformation limit.
u or the like is used. Incidentally, conventionally, 42 alloy, phosphor bronze, and the like have been used.

【0023】配線基板4の内側端は階段状になってお
り、各段の表面には配線が露出し、チップ1上のその配
線との間は、金、銅またはアルミニウム材によるボンデ
ィングワイヤ7で接続されている(ボンディングワイヤ
7に代えてTAB(テープ・オートメイテッド・ボンデ
ィング)を使用してもよい)。
The inner end of the wiring board 4 is stepped, and the wiring is exposed on the surface of each step, and a bonding wire 7 made of gold, copper or aluminum is provided between the wiring and the wiring on the chip 1. Connected (TAB (tape automated bonding) may be used instead of the bonding wire 7).

【0024】熱拡散板2の上面(チップ1の設けられて
いない面)には、軟らかい材料、例えばエラストマ8を
介してフィン9(ヒートシンク)が接合されている。フ
ィン9は、熱伝導性に優れるアルミニウム材が用いら
れ、さらに複数の深溝が形成され、放熱面積が広くなる
ようにされている。エラストマ8は後述する熱伝導度の
良いフィラーを含んだものにすれば、放熱効果がさらに
向上する。
Fins 9 (heat sinks) are joined to the upper surface of the heat diffusion plate 2 (the surface on which the chip 1 is not provided) via a soft material, for example, an elastomer 8. The fins 9 are made of an aluminum material having excellent thermal conductivity, and are further formed with a plurality of deep grooves so as to increase a heat radiation area. If the elastomer 8 contains a filler having good thermal conductivity, which will be described later, the heat radiation effect is further improved.

【0025】さらに、チップ1の露出面及び隣接する配
線基板4の一部、すなわち配線基板4の内側端から露出
する電極を保護するためにキャップ10が軟らかい材
料、例えばエラストマ12を介して配線基板4に接合さ
れている。このエラストマ12を含めて、前記いずれの
エラストマも接合される部材相互の熱膨張差を吸収する
ために設けられている。
Further, the cap 10 is made of a soft material such as an elastomer 12 to protect the exposed surface of the chip 1 and a part of the adjacent wiring board 4, that is, the electrode exposed from the inner end of the wiring board 4. 4. Any of the above-mentioned elastomers including the elastomer 12 is provided to absorb a difference in thermal expansion between members to be joined.

【0026】また、前記チップ1、配線基板4の側端か
ら露出する電極およびボンディングワイヤ7を、配線基
板4とキャップ10とを接合するエラストマ12から侵
入する水分による影響を防ぐため、コーティングゲル1
1によって保護している。このコーティングゲル11
は、ワイヤ断線や水分の侵入を防ぐ材料が好ましい。熱
拡散板2と配線基板4間または配線基板4とキャップ1
0間をエラストマで接合した場合、チップ1表面だけで
なくチップ1側面まで耐湿性のシリコーンゲルで被って
おくと、水分の侵入によるボンディングパッドのAl腐
蝕を防止できる。これはエラストマのキュア時に気泡が
エラストマ内に残って、そこが水分の侵入経路となるこ
とがあるからである。
In order to prevent the chip 1, the electrodes exposed from the side ends of the wiring board 4 and the bonding wires 7 from being affected by moisture entering from an elastomer 12 joining the wiring board 4 and the cap 10, a coating gel 1 is formed.
Protected by 1. This coating gel 11
Is preferably a material that prevents wire breakage and moisture intrusion. Between the heat diffusion plate 2 and the wiring board 4 or between the wiring board 4 and the cap 1
In the case where the gaps are bonded by an elastomer, covering not only the surface of the chip 1 but also the side surface of the chip 1 with a moisture-resistant silicone gel can prevent Al corrosion of the bonding pad due to invasion of moisture. This is because bubbles may remain in the elastomer when the elastomer is cured, and this may be a path for water to enter.

【0027】コーティングゲル11には、例えば、弾性
率が100kgf/mm2 以下の材料で、シリコーン,ポリ
ウレタン,他のゲル状の物質で、熱膨張係数20×10
-6/℃以下の溶融シリカやアルミナの充填を行った物
や、シリコン変成フェノール硬化型エポキシ樹脂を用い
ることができる。
The coating gel 11 is made of, for example, a material having an elastic modulus of 100 kgf / mm 2 or less, silicone, polyurethane, or another gel-like material having a coefficient of thermal expansion of 20 × 10
A material filled with fused silica or alumina at a temperature of -6 / ° C or lower, or a silicon-modified phenol-curable epoxy resin can be used.

【0028】なお、以上の各部に用いた材料の熱膨張係
数及び熱伝導度を示せば第1表の如くである。
Table 1 shows the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of the materials used in the above-mentioned parts.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】第1表から明らかなように、シリコンに比
べ熱拡散板2として考えられる材料である銅は、熱膨張
係数が大きい。また、フィン9の主要構造材であるアル
ミニウムは更に大きい。また、誘電率の低い材料と見な
されるガラス繊維入りエポキシ、ガラス繊維入りポリイ
ミド、ガラス繊維入りビスマレイドトリアジンなどは、
同様にシリコンに比べ熱膨張係数が大きい。仮に、熱拡
散板2にAlNやCu/Mo/Cuクラッド材を用いた
場合、シリコンとの整合は良好であるものの、他の構成
材料との整合に問題が残る。
As is clear from Table 1, copper, which is a material considered as the thermal diffusion plate 2 as compared with silicon, has a larger coefficient of thermal expansion. Aluminum, which is the main structural material of the fin 9, is even larger. Also, glass-filled epoxy, glass-filled polyimide, glass-filled bismaleid triazine, etc., which are considered low dielectric constant materials,
Similarly, the thermal expansion coefficient is larger than that of silicon. If AlN or Cu / Mo / Cu clad material is used for the heat diffusion plate 2, the matching with silicon is good, but the problem with matching with other constituent materials remains.

【0031】しかし、本発明では、不整合な材料間の相
互接合に、変形し易いエラストマを用いているので、上
記した整合の問題は解消する。ただし、軟らかい材料、
たとえばエラストマは熱伝導度が悪いので、できるだけ
薄い層になるように形成するか、あるいは第1表に示し
たように熱伝導度の良いフィラーを混入させるのが望ま
しい。
However, in the present invention, since the easily deformable elastomer is used for the mutual joining between the mismatched materials, the above-mentioned problem of the alignment is solved. However, soft materials,
For example, since the thermal conductivity of an elastomer is poor, it is desirable to form the layer as thin as possible, or to mix a filler having a good thermal conductivity as shown in Table 1.

【0032】エラストマとして、アルミナフィラー入り
メチールフェニールシロキサンゴム(例えば、商品名
「東レSE−4400」)を用いた場合、引っ張り破壊
限界値の伸びは100%であり、安全率50%を見積も
ると設計歪量として50%が得られる。更に、大きな破
壊限界伸びを有するものにメチールフェニールシロキサ
ンゲル(例えば、商品名「東レJCR6110」)があ
り、その破壊限界伸びは200%であるため、設計歪量
として100%が得られる。この前提のもとに設計した
好ましいパッケージ材として得られたのが第2表及び第
3表に示すものである。ここでは共に図1に示した構成
を用い、チップサイズ14.5mm角のパッケージとし、フ
ィンサイズが60mm角で熱拡散板2の厚みを1mmにし
た。フィン形状は、高さ18mm、フィン間隔4mmとし、
風速1m/秒の風冷にした。また、変位は、−55℃〜
150℃(ΔT=205℃)のときの値である。
When a methylphenylphenylsiloxane rubber containing alumina filler (for example, trade name “Toray SE-4400”) is used as the elastomer, the elongation of the tensile breaking limit value is 100%, and it is estimated that the safety factor is 50%. A design distortion of 50% is obtained. Further, there is a methylphenylphenylsiloxane gel (for example, trade name “Toray JCR6110”) having a large breaking elongation, and its breaking elongation is 200%, so that 100% is obtained as a design strain. Tables 2 and 3 show the preferred package materials designed based on this premise. Here, the configuration shown in FIG. 1 was used, and a package having a chip size of 14.5 mm square was used, the fin size was 60 mm square, and the thickness of the heat diffusion plate 2 was 1 mm. Fin shape, height 18mm, fin spacing 4mm,
Air cooling was performed at a wind speed of 1 m / sec. Also, the displacement is
The value at 150 ° C. (ΔT = 205 ° C.).

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】第2表は銅の熱拡散板2を用いた場合であ
り、14.5mm角のシリコンチップとの間の温度サイクル
時の最大温度差205℃における変位は21μmであ
る。設計歪量をゲルの100%と見て、接着材厚みは2
1μm以上とし、実施の形態1では25μmに設定し
た。一方、60mm角の銅熱拡散板とアルミニウムフィン
の205℃における変位は40μmとなり、ゴムの50
%設計歪み量からゴム厚みは100μmになる。このよ
うな条件下で、夫々の熱抵抗を計算すると、第2表に示
すように合計は2.24℃/Wとなり、良好な値が得られ
る。
Table 2 shows the case where the copper heat diffusion plate 2 is used. The displacement at the maximum temperature difference of 205 ° C. in the temperature cycle between the silicon chip and the 14.5 mm square silicon chip is 21 μm. Assuming that the design distortion is 100% of the gel, the adhesive thickness is 2
The thickness was set to 1 μm or more, and set to 25 μm in the first embodiment. On the other hand, the displacement of the copper heat diffusion plate of 60 mm square and the aluminum fin at 205 ° C. was 40 μm, and the displacement of rubber was 50 μm.
The rubber thickness becomes 100 μm from the% design distortion amount. Under these conditions, when the respective thermal resistances are calculated, the total is 2.24 ° C./W, as shown in Table 2, and a good value is obtained.

【0036】第3表は熱拡散板2として窒化アルミニウ
ム(AlN)を用いた場合であり、シリコンチップとA
lNの変位は小さく2μmであり、25μmの金−シリ
コン合金(重量8%)が使用できる。これにより、第1
表のゲル部熱抵抗の1/1000以下の値とすることが
できるが、AlNとアルミニウムフィンの接合に250
μmの厚いゴム材の挿入を必要とし、20倍の熱抵抗に
なる。しかし、総合的には、1.98℃/Wとなって第1
表の例より小さく、30W程度の半導体チップを十分に
冷却しうるものとなる。なお、Cu/Mo/Cuクラッ
ド板(例えば、CLYMAX:クライマックス社製)、
Cu含浸焼結タングステン、Fe−Niメッシュ入り銅
板(例えば、住友特殊金属社製)アルミニウムなども熱
拡散板として同様に扱うことができる。
Table 3 shows a case where aluminum nitride (AlN) was used as the heat diffusion plate 2, and the silicon chip and A
The displacement of 1N is small, 2 μm, and a 25 μm gold-silicon alloy (8% by weight) can be used. Thereby, the first
Although the value can be set to 1/1000 or less of the gel part thermal resistance in the table, 250N
It requires the insertion of a thick rubber material having a thickness of μm, resulting in a heat resistance of 20 times. However, overall, it was 1.98 ° C / W, the first
The semiconductor chip of about 30 W which is smaller than the example shown in the table can be sufficiently cooled. In addition, Cu / Mo / Cu clad plate (for example, CLYMAX: manufactured by Climax),
Cu-impregnated sintered tungsten, Fe-Ni mesh-containing copper plate (for example, manufactured by Sumitomo Special Metals Co., Ltd.) aluminum and the like can be similarly treated as the heat diffusion plate.

【0037】図2(a)及び図3は配線基板4及びピン
6の詳細を示す拡大断面図である。図2はTTL(トラ
ンジスタ・トランジスタ・ロジック)インターフェース
に対応するものである。図2(b)は図2(a)のピン
配置を示す斜視図、図2(c), (d)は図2(a)の
一部拡大斜視図である。図3はECL(エミッタ・カッ
プルド・ロジック)インターフェースに対応するもので
ある。図3は、インピーダンス整合を行うために接地層
4aを電源層4bと信号層4cの間に設けたところに特
徴がある。本実施の形態1では、例えば、層間隔を10
0μmにして50Ωが得られた。
FIGS. 2A and 3 are enlarged sectional views showing details of the wiring board 4 and the pins 6. FIG. 2 corresponds to a TTL (transistor-transistor-logic) interface. 2B is a perspective view showing the pin arrangement of FIG. 2A, and FIGS. 2C and 2D are partially enlarged perspective views of FIG. 2A. FIG. 3 corresponds to an ECL (emitter coupled logic) interface. FIG. 3 is characterized in that a ground layer 4a is provided between a power supply layer 4b and a signal layer 4c in order to perform impedance matching. In the first embodiment, for example, a layer interval of 10
50 Ω was obtained at 0 μm.

【0038】配線基板4は、プラスチック材の中に複数
の配線層(接地層4a、電源層4b、信号層4c)が一
定間隔に積層されている。図2(a)及び図3では、ピ
ン6に接地層4aが接続される例を示しており、ピン6
は配線基板4に形成されたスルーホール4dに嵌入さ
れ、はんだ4eによって固定されている。この場合、ピ
ン6に接続しない配線層はスルーホール4dに接触しな
いように絶縁されている。また、ピン6は、曲げに対し
剛性を備えた材料を用いる。さらに、図2(b)に示す
ように、ピン6は配線基板4のほぼ全面に多数形成され
ている。
In the wiring board 4, a plurality of wiring layers (ground layer 4a, power supply layer 4b, signal layer 4c) are laminated at regular intervals in a plastic material. FIGS. 2A and 3 show an example in which the ground layer 4 a is connected to the pin 6.
Are fitted in through holes 4d formed in the wiring board 4 and are fixed by solders 4e. In this case, the wiring layer not connected to the pin 6 is insulated so as not to contact the through hole 4d. The pin 6 is made of a material having rigidity against bending. Further, as shown in FIG. 2B, a large number of pins 6 are formed on almost the entire surface of the wiring board 4.

【0039】配線基板4のチップ1との接続部は、段差
形状にされ、各段に配線層が露出している。接地層4a
の一部は図2(c)に示すように、基板側端および電源
層4bが形成されている面に側面導通部4fとして延長
され、電源層4bの面でチップとボンディングワイヤで
接続されている。また、側面導通部4fは、図2(d)
に示すように、配線基板4の側端全面に形成され、その
一部は電源層4bが形成されている面に延長してもよ
い。すなわち、接地層4aは、配線基板4の側端面に形
成される側面導通部4fの配線幅が、電源層4bと同一
面に形成される部分の配線幅よりも大きくなるように形
成してもよい。チップ1と配線層との接続は、各部材の
相互接続に軟らかい材料、例えばエラストマが用いられ
ているため、各剛体の変位を吸収可能なように、ループ
形状をしたボンディングワイヤ7を用いて行う。
The connection portion between the wiring substrate 4 and the chip 1 is formed in a stepped shape, and the wiring layer is exposed at each step. Ground layer 4a
2C, as shown in FIG. 2C, the side surface conductive portion 4f is extended to the substrate side end and the surface on which the power supply layer 4b is formed, and is connected to the chip by bonding wires on the surface of the power supply layer 4b. I have. Further, the side conductive portion 4f is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the wiring board 4 may be formed on the entire side edge, and a part thereof may be extended to the surface on which the power supply layer 4b is formed. That is, the ground layer 4a may be formed such that the wiring width of the side surface conduction portion 4f formed on the side end surface of the wiring board 4 is larger than the wiring width of the portion formed on the same surface as the power supply layer 4b. Good. The connection between the chip 1 and the wiring layer is made by using a bonding wire 7 having a loop shape so as to be able to absorb the displacement of each rigid body because a soft material, for example, an elastomer is used for interconnecting the members. .

【0040】また、封止は同様な理由から剛性の強いエ
ポキシポッティングを使用できないので、近年高信頼の
封止材として注目されているシリコーンゲル(例えば、
信越シリコン社製のKJR9010又は東レダウコーニ
ングシリコーン社製のJCR6110)をコーティング
ゲル11として用い、ポッティングを行っている。
In addition, since a rigid epoxy potting cannot be used for sealing for the same reason, a silicone gel (for example,
Potting is performed using KJR9010 manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd. or JCR6110 manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) as the coating gel 11.

【0041】さらに、機械的保護としてキャップ10が
エラストマ12で封止されるが、キュア時の加熱で内圧
が上昇してブローホールが発生し、内外圧が同じとな
り、エラストマが硬化しないうちにそのブローホールが
再び閉じた後、エラストマ12が硬化するような硬化の
時間温度の制御が可能なエラストマを使用することによ
り高信頼度が得られる。
Further, the cap 10 is sealed with an elastomer 12 for mechanical protection. However, the internal pressure rises due to heating during curing, and blowholes are generated, and the internal and external pressures become the same. High reliability can be obtained by using an elastomer capable of controlling the temperature and time of curing such that the elastomer 12 cures after the blowhole is closed again.

【0042】図4(a), (b), (c)は図2の信号
層4c、電源層4b及び接地層4aの各々の詳細を示す
もので、装置全体の約1/4を示している。ここでは、
従来からPGAパッケージで採用しているめっき導通線
を廃止し、配線の寄生容量が30〜40%を低減した構
造になっている。この実現は、チップ1の取付部を貫通
穴としたことが一助になっている。また、配線層のいず
れもが、銅配線を用いているため、電気抵抗を低くでき
る。したがって、従来と同一抵抗レベルとした場合に
は、配線、特に信号配線の微細幅設計が可能になる。
FIGS. 4A, 4B, and 4C show details of the signal layer 4c, the power supply layer 4b, and the ground layer 4a shown in FIG. 2, and show about 1/4 of the entire device. I have. here,
Conventionally, a plating conductive line used in a PGA package is eliminated, and the structure has a structure in which the parasitic capacitance of the wiring is reduced by 30 to 40%. This is facilitated by the fact that the mounting portion of the chip 1 is formed as a through hole. In addition, since all of the wiring layers use copper wiring, the electric resistance can be reduced. Therefore, when the resistance level is the same as that of the related art, it is possible to design a fine width of the wiring, particularly the signal wiring.

【0043】図4(b)には、その端部が配線基板4の
内側端まで延在している接地用(Gnd)配線4b’
と、その他の電源電圧用配線4b”とがある。この接地
用配線4b’は図2(c)又は(d)に示すように、配
線基板4の内側端の側面導通部4fを介して接地層4a
に接続されている。このような構造にすることにより、
電源用、接地用の配線層を同一面にすることができるの
で、ボンディングが簡単になり、かつ接地用電位の安定
化を図ることができる。
FIG. 4B shows a ground (Gnd) wiring 4 b ′ whose end extends to the inner end of the wiring board 4.
And the other power supply voltage wiring 4b ″. The grounding wiring 4b ′ is connected via the side conductive portion 4f at the inner end of the wiring board 4 as shown in FIG. 2 (c) or (d). Formation 4a
It is connected to the. With such a structure,
Since the power supply and ground wiring layers can be formed on the same plane, bonding is simplified and the ground potential can be stabilized.

【0044】さらに、図4(b)に示すように、電源層
4bは多くの本数を並行状態に設けているが、これは合
体して幅広の配線にしてもよい。最近のLSIは、安定
な多数の異種電圧の電源ラインを必要とする傾向にあ
る。そこで、その要求に応じられるように中間に電源層
4bを配設する構造にしている。そして、チップ1の搭
載部13に対し最短距離となるように対向電極が設置さ
れ、接続点間をボンディングワイヤで接続している。な
お、1つの電源に対し、複数本のラインを用意すること
によって、インダクタンスを最小にすることができる。
チップ1からの導通は、図2及び図3に示す側面導通部
4fを介してボンディングワイヤ7で電源層4bに接続
する。
Further, as shown in FIG. 4B, a large number of power supply layers 4b are provided in parallel, but these may be combined to form a wide wiring. Recent LSIs tend to require a large number of stable power lines of different voltages. Therefore, a structure in which the power supply layer 4b is disposed in the middle to meet the demand is adopted. Then, a counter electrode is provided so as to be the shortest distance to the mounting portion 13 of the chip 1, and connection points are connected by bonding wires. By providing a plurality of lines for one power supply, the inductance can be minimized.
The conduction from the chip 1 is connected to the power supply layer 4b by the bonding wire 7 via the side surface conduction portion 4f shown in FIGS.

【0045】周辺にリードが放射状に突出しているQF
P(クワッド・フラット・パッケージ)型であれば、す
べての配線がパッケージの最外周まで導出させる必要が
あるが、ピン・グリッド・アレイ・パッケージでは内部
配線より延在するめっき線を廃止した構造にしたので、
ピン設置部での配線は終端のみとなり、相対的に短い配
線でピン6を介して外部の回路基板へ接続が可能とな
り、平均的な寄生容量、インダクタンス、及び抵抗を小
さくすることができる。
QF with leads protruding radially around
In the case of the P (quad flat package) type, all wiring must be led to the outermost periphery of the package. However, the pin grid array package has a structure that eliminates the plating wires extending from the internal wiring. Because
The wiring at the pin installation part is only the termination, and it is possible to connect to an external circuit board via the pin 6 with a relatively short wiring, so that the average parasitic capacitance, inductance, and resistance can be reduced.

【0046】また、電源層4bと接地層4a間に接続す
るバイパスコンデンサをパッケージに内蔵させたい場合
がある。これに対しては、図5に示すように、チップ型
のバイパスコンデンサ14の搭載スペース19を電源層
4bあるいは信号層4c上に確保する。そして、チップ
1のコーナ部に対向する電源層4bあるいは信号層4c
を無配線領域にしてバイパスコンデンサ14を配設し、
その両脇にボンディングワイヤ7を接続するための配線
層を平行集中させる。各配線の先端はチップ1のパッド
1aに対向させ、バイパスコンデンサ14によってボン
ディング処理が妨害されないようにする。無配線領域に
設置したバイパスコンデンサ14は、その両端子を電源
層4bと接地層4a間に接続する。また、ボンディング
ワイヤ7は、配線層の端部とチップ1のパッド1aとの
間に接続される。
In some cases, a bypass capacitor connected between the power supply layer 4b and the ground layer 4a is required to be built in the package. For this purpose, as shown in FIG. 5, a mounting space 19 for the chip-type bypass capacitor 14 is secured on the power supply layer 4b or the signal layer 4c. The power supply layer 4b or the signal layer 4c facing the corner of the chip 1
Is a non-wiring area, a bypass capacitor 14 is provided,
Wiring layers for connecting the bonding wires 7 are concentrated on both sides in parallel. The tip of each wiring is opposed to the pad 1a of the chip 1 so that the bypass capacitor 14 does not hinder the bonding process. Both terminals of the bypass capacitor 14 installed in the non-wiring region are connected between the power supply layer 4b and the ground layer 4a. The bonding wire 7 is connected between the end of the wiring layer and the pad 1a of the chip 1.

【0047】第3表は図2に示したTTLインターフェ
ース構造と従来のパッケージ構造とを比較したものであ
る。
Table 3 shows a comparison between the TTL interface structure shown in FIG. 2 and the conventional package structure.

【0048】[0048]

【表4】 [Table 4]

【0049】第4表から明らかなように、静電容量は約
1/2、抵抗は約1/10に改善されていることがわか
る。この改善により、信号の高速伝送が可能になる。具
体的には、150MHz程度のクロック周波数を有する
LSIにも適用可能になる。これは、チップ搭載部を貫
通穴構造とし、その周辺に多層構造で銅配線及び低誘電
率有機物による配線基板を配設し、その層構造がLSI
活性面から見て信号/電源/接地、信号/接地/電源、
接地/信号/接地/信号/接地/電源/電源/接地など
の組合せにしていることによるもので、パルス高速伝播
を可能にしている。
As is apparent from Table 4, the capacitance has been improved to about 1/2 and the resistance has been improved to about 1/10. This improvement enables high-speed transmission of signals. Specifically, the present invention can be applied to an LSI having a clock frequency of about 150 MHz. In this method, a chip mounting portion has a through-hole structure, a copper wiring and a wiring substrate made of a low dielectric constant organic material are arranged in a multilayer structure around the chip mounting portion, and the layer structure is an LSI
Signal / power / ground, signal / ground / power,
The combination of grounding / signal / grounding / signal / grounding / power supply / power supply / grounding and the like enables high-speed pulse propagation.

【0050】本願において用いる軟らかい材料、すなわ
ちエラストマ及びコーティングゲルは、いずれも弾性率
が0.001〜100kg/mm2 の範囲、好ましくは0.01
〜10kg/mm2 にある材料を用いる。更に、パッケージ
を構成する材料間の熱膨張の不整合を吸収できる厚み、
すなわち歪量として5〜1000%、好ましくは50〜
200%に制御された厚さにするのがよい。ここで、弾
性率0.001〜100kg/mm2 の軟らかい材料とは、0.
05〜0.5kgf/mm2 の弾性係数を有するシリコーンゴ
ム、例えばメチールフェニールシロキサン等(白金触媒
附加反応形)にAl2 3 等の充填剤(入れなくてもよ
い)が入ったもの、例えばTSE322RTV(東芝シ
リコーン社)、信越化学社のKJR9022、ダウ東レ
シリコーン社のCY52−223等がある。さらに、シ
リコーンゴムも同様の基材(メチールフェニールシロキ
サン等)でKE110(信越化学社)やKJR901
0、ダウ東レシリコーン社のJCR6110等がある。
The soft materials used in the present invention, that is, the elastomer and the coating gel, each have an elastic modulus in the range of 0.001 to 100 kg / mm 2 , preferably 0.01.
Use a material at 10 kg / mm 2 . Furthermore, a thickness capable of absorbing a thermal expansion mismatch between materials constituting the package,
That is, the strain amount is 5 to 1000%, preferably 50 to 1000%.
Preferably, the thickness is controlled to 200%. Here, a soft material having a modulus of elasticity of 0.001 to 100 kg / mm 2 refers to a material having a modulus of 0.0
A silicone rubber having an elastic coefficient of from 0.5 to 0.5 kgf / mm 2 , for example, a material obtained by adding a filler such as Al 2 O 3 to a methyl phenyl siloxane (reaction type with a platinum catalyst) or the like; For example, there are TSE322RTV (Toshiba Silicone Co., Ltd.), KJR9022 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., CY52-223 from Dow Toray Silicone Co., Ltd., and the like. Further, silicone rubber is also made of KE110 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or KJR901 using the same base material (eg, methyl phenyl siloxane).
0, Dow Toray Silicone JCR6110 and the like.

【0051】50〜100kgf/mm2 の弾性係数を持つ
ゴム変性エポキシXNR3508(カーボンフィラー入
りジシアンジアミド硬化形)(チバガイギー社製)等が
ある。また、0.1〜50kgf/mm2 の弾性率を有するポ
リウレタンゴム、UE539やポリウレタンゲル等があ
る。要は、ゴム系、ゲル系材料であればよく、必要なら
ばフィラーを入れることができる。
Rubber-modified epoxy XNR3508 (cured dicyandiamide containing carbon filler) having an elastic coefficient of 50 to 100 kgf / mm 2 (manufactured by Ciba-Geigy), etc. Further, there are polyurethane rubber having a modulus of elasticity of 0.1 to 50 kgf / mm 2 , UE539 and polyurethane gel. In short, any rubber-based or gel-based material can be used, and a filler can be added if necessary.

【0052】また、歪量5〜1000%を実現するパッ
ケージの大きさと接合部のゴム厚の関係を図7に示す。
FIG. 7 shows the relationship between the size of the package for realizing the strain of 5 to 1000% and the rubber thickness of the joint.

【0053】図7におけるパッケージサイズは、熱拡散
板(Cu)あるいはガラス繊維入りエポキシ樹脂基板の
大きさである。また、ゴム厚はシリコーンゴム(商品名
「東レSE4400」)を接合剤として用いた場合を示
す。
The package size in FIG. 7 is the size of a heat diffusion plate (Cu) or a glass fiber-containing epoxy resin substrate. The rubber thickness indicates a case where silicone rubber (trade name “Toray SE4400”) is used as a bonding agent.

【0054】(実施の形態2)図6は本発明の実施の形
態2を示す部分拡大断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing Embodiment 2 of the present invention.

【0055】本実施の形態2は、配線基板4にフレキシ
ブル多層板15を用いたところに特徴がある。このフレ
キシブル多層板15は、ポリイミド、マレイミドなどの
フィルム上に薄膜配線層を多層化して得ることができ
る。この実施の形態2では、配線層の最上部に接地層4
aを配し、この接地層4aをピン16にはんだ接続して
いる。
The second embodiment is characterized in that a flexible multilayer board 15 is used for the wiring board 4. The flexible multilayer board 15 can be obtained by forming a thin film wiring layer on a film of polyimide, maleimide or the like. In the second embodiment, the ground layer 4
a, and the ground layer 4 a is soldered to the pin 16.

【0056】さらに、この実施の形態2では配線基板4
がフレキシブルであるため、図1の実施の形態1のよう
にピンを配線基板4によって保持させることができな
い。そこで、ピン16の付け根部に鍔を設け、この鍔を
熱拡散板2に埋設し、はんだ17によって固定し、取付
強度を確保している。ここでは、ピンに鍔を設けるもの
としたが、鍔を有しない図1に示したピン6を熱拡散板
2に埋設するものとしてもよい。
Further, in the second embodiment, the wiring board 4
Is flexible, so that the pins cannot be held by the wiring board 4 as in the first embodiment of FIG. Therefore, a flange is provided at the base of the pin 16, the flange is embedded in the heat diffusion plate 2, and is fixed by the solder 17 to secure the mounting strength. Here, the pin is provided with a flange, but the pin 6 shown in FIG. 1 having no flange may be embedded in the heat diffusion plate 2.

【0057】また、配線基板4がチップ1よりも薄厚に
なるため、平板状のキャップ10では配線基板4上に隙
間が生じる。そこで、周辺部に膨出部を設けて皿状にし
たキャップ18を用い、その周縁表面をエラストマ12
によってフレキシブル多層板15に接合するようにして
いる。
Since the wiring board 4 is thinner than the chip 1, a gap is formed on the wiring board 4 in the flat cap 10. Therefore, a dish-shaped cap 18 having a bulging portion provided in the periphery is used, and the peripheral surface thereof is made of an elastomer 12.
To join to the flexible multilayer board 15.

【0058】さらに、この実施の形態2では、前記実施
の形態1の側面導通部4fと同様に、フレキシブル多層
板15の必要箇所に層間導通部4gが設けられている。
Further, in the second embodiment, similarly to the side surface conductive portion 4f of the first embodiment, an interlayer conductive portion 4g is provided at a necessary portion of the flexible multilayer board 15.

【0059】以上本発明によってなされた発明を実施の
形態1,2に基づき具体的に説明したが、本発明は前記
実施の形態1,2に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまで
もない。
Although the invention made by the present invention has been specifically described based on the first and second embodiments, the present invention is not limited to the first and second embodiments, and does not depart from the gist of the invention. It is needless to say that various changes can be made.

【0060】例えば、前記実施の形態1,2の構成にお
いて、各部材の組合せを第5表のようにすることが可能
である。
For example, in the structures of the first and second embodiments, the combination of each member can be as shown in Table 5.

【0061】[0061]

【表5】 [Table 5]

【0062】第5表において、タイプ3−1の水まくら
は、商品名「フロリナート」を冷却媒体とした液体ヒー
トシンクであり、袋状部材内に前記冷却媒体を封入し、
これを図1に示したフィン9に代えて用いるものであ
る。
In Table 5, the type 3-1 water pillow is a liquid heat sink using the trade name “Florinert” as a cooling medium, and encloses the cooling medium in a bag-like member.
This is used in place of the fin 9 shown in FIG.

【0063】[0063]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下
記の通りである。
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0064】すなわち、半導体チップと、片面に前記半
導体チップが接合される熱拡散板と、前記半導体チップ
を露出するようにして前記半導体チップど同一面の前記
熱拡散板に接合されるとともに少なくとも1個の配線層
を備え、その端部を前記半導体チップの近傍に露出させ
たプラスチック配線基板と、前記半導体チップのパッド
と前記配線基板の端部とを接続するボンディング手段と
を設けるようにしたので、信号伝播特性を損なうことな
く、十分な拡散を行うことができる。
That is, a semiconductor chip, a heat diffusion plate to which the semiconductor chip is bonded on one side, and at least one semiconductor chip which is bonded to the same surface of the heat diffusion plate so as to expose the semiconductor chip. Since there are provided a plurality of wiring layers, a plastic wiring board whose ends are exposed near the semiconductor chip, and bonding means for connecting pads of the semiconductor chip and ends of the wiring board are provided. Sufficient diffusion can be performed without impairing the signal propagation characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による半導体装置の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図2(a)】TTLインターフェースに対応する配線
基板及びピンの詳細を示す拡大断面図である。
FIG. 2A is an enlarged sectional view showing details of a wiring board and pins corresponding to a TTL interface.

【図2(b)】図2(a)のピン配置を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 (b) is a perspective view showing a pin arrangement of FIG. 2 (a).

【図2(c)】図2(a)の一部拡大斜視図である。FIG. 2 (c) is a partially enlarged perspective view of FIG. 2 (a).

【図2(d)】図2(a)の一部拡大斜視図である。FIG. 2 (d) is a partially enlarged perspective view of FIG. 2 (a).

【図3】ECLインターフェースに対応する配線基板及
びピンの詳細を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing details of a wiring board and pins corresponding to an ECL interface.

【図4(a)】図2(a)の信号層の詳細を示す平面図
である。
FIG. 4 (a) is a plan view showing details of a signal layer in FIG. 2 (a).

【図4(b)】図2(a)の電源層の詳細を示す平面図
である。
FIG. 4 (b) is a plan view showing details of a power supply layer of FIG. 2 (a).

【図4(c)】図2(a)の接地層の詳細を示す平面図
である。
FIG. 4 (c) is a plan view showing details of a ground layer in FIG. 2 (a).

【図5】バイパスコンデンサの設置部の詳細を示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view showing details of an installation portion of a bypass capacitor.

【図6】本発明の実施の形態2を示す部分拡大断面図で
ある。
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing Embodiment 2 of the present invention.

【図7】歪量5〜1000%を実現するパッケージサイ
ズと厚みの関係を示すものである。
FIG. 7 shows a relationship between a package size and a thickness for realizing a strain amount of 5 to 1000%.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・チップ、1a・・・パッド、2・・・熱拡散
板、3,5,8,12・・・エラストマ、4・・・配線
基板、4a・・・接地層、4b・・・電源層、4c・・
・信号層、4d・・・スルーホール、4e,17・・・
はんだ、4f・・・側面導通部、4g・・・層間導通
部、6,16・・・ピン、7・・・ボンディングワイ
ヤ、9・・・フィン、10,18・・・キャップ、11
・・・コーティングゲル、13・・・搭載部、14・・
・バイパスコンデンサ、15・・・フレキシブル多層
板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chip, 1a ... Pad, 2 ... Thermal diffusion plate, 3, 5, 8, 12 ... Elastomer, 4 ... Wiring board, 4a ... Ground layer, 4b ... Power supply layer, 4c
.Signal layer, 4d ... through hole, 4e, 17 ...
Solder, 4f side conductive part, 4g interlayer conductive part, 6, 16 pin, 7 bonding wire, 9 fin, 10, 18 cap, 11
... Coating gel, 13 ... Mounting part, 14 ...
-Bypass capacitor, 15 ... Flexible multilayer board.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 哲夫 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 小出 一夫 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 山際 明 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内 (72)発明者 大場 隆夫 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内 (72)発明者 畑田 敏夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 松島 均 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 宮崎 邦夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuo Nakano 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kazuo Koide 2326, Imai, Ome-shi, Tokyo Device Development, Hitachi, Ltd. Inside the center (72) Inventor Akira Yamagiwa 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Kanagawa Plant, Hitachi, Ltd. ) Inventor Toshio Hatada 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hitoshi Matsushima 502-Kartate-cho, Tsuchiura-city, Ibaraki Pref. Kunio 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップと、前記半導体チップを囲
む側面及び平面を有する配線基板と、前記配線基板の平
面に形成された接地層及び電源層を有する複数の配線層
とを有する半導体装置であって、前記平面に形成された
前記接地層又は電源層は前記側面にまで連続して形成さ
れ、前記側面に形成された前記接地層又は電源層の配線
幅は前記平面に形成されたそれの配線幅よりも広く形成
されたことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a semiconductor chip; a wiring board having side surfaces and a plane surrounding the semiconductor chip; and a plurality of wiring layers having a ground layer and a power supply layer formed on the plane of the wiring board. The ground layer or the power supply layer formed on the plane is formed continuously to the side surface, and the wiring width of the ground layer or the power supply layer formed on the side surface is the same as that of the wiring formed on the plane. A semiconductor device formed wider than a width.
【請求項2】 前記複数の配線層は複数の信号層を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said plurality of wiring layers include a plurality of signal layers.
【請求項3】 前記配線基板は複数の平面及び側面を有
し、前記複数の信号層は前記複数の平面に形成されてい
ることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the wiring substrate has a plurality of planes and side surfaces, and the plurality of signal layers are formed on the plurality of planes.
【請求項4】 前記複数の信号層は前記半導体チップと
複数の接続手段によって接続され、さらに前記複数の接
続手段は前記側面に形成された接地層又は電源層の一部
を横切るように形成されていることを特徴とする請求項
2に記載の半導体装置。
4. The plurality of signal layers are connected to the semiconductor chip by a plurality of connection means, and the plurality of connection means are formed so as to cross a part of a ground layer or a power supply layer formed on the side surface. 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein:
【請求項5】 半導体チップと、前記半導体チップを囲
む側面及び平面を有する配線基板と、前記配線基板の平
面に選択的に位置するとともに前記平面から前記側面に
延在しさらに前記平面の配線幅よりも前記側面の配線幅
が広い接地層又は電源層と、前記配線基板の平面に選択
的に位置する複数の信号層と、前記複数の信号層と前記
半導体チップの複数のパッドとを接続する複数の接続手
段とを有することを特徴とする半導体装置。
5. A semiconductor chip, a wiring substrate having a side surface and a plane surrounding the semiconductor chip, and a wiring width selectively positioned on the plane of the wiring substrate, extending from the plane to the side surface, and further having a wiring width of the plane. A ground layer or a power supply layer having a wider wiring width on the side surface, a plurality of signal layers selectively located on a plane of the wiring board, and connecting the plurality of signal layers to the plurality of pads of the semiconductor chip; A semiconductor device having a plurality of connection means.
【請求項6】 前記配線基板は複数の平面及び側面を有
し、前記複数の信号層は前記複数の平面に位置している
ことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the wiring board has a plurality of planes and side surfaces, and the plurality of signal layers are located on the plurality of planes.
【請求項7】 前記複数の接続手段は前記側面の接地層
又は電源層を横切るように構成されていることを特徴と
する請求項5に記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 5, wherein said plurality of connection means are configured to cross a ground layer or a power supply layer on said side surface.
【請求項8】 前記配線基板はプラスチックの基板から
成ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記
載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein said wiring substrate is made of a plastic substrate.
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