JPS601848A - Ic装置パツケ−ジ用基板と製造法 - Google Patents

Ic装置パツケ−ジ用基板と製造法

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JPS601848A
JPS601848A JP59106316A JP10631684A JPS601848A JP S601848 A JPS601848 A JP S601848A JP 59106316 A JP59106316 A JP 59106316A JP 10631684 A JP10631684 A JP 10631684A JP S601848 A JPS601848 A JP S601848A
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フランク・シ−・リドワンスキ−・ジユニア
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、高密度IC装置用パンケージ、特にセラミ
ックをラミネートした構造の基板に関するものである。
(従来1支術) 電子機器、コンピュータ(幾構の高性能発揮と小型化の
要求か強まっている現状におり・て、小型化が可能でパ
ッケージ密度の高いIc装置用パ・ンケージの提供が必
要になっているが、従来技術におり)ては、プラス千ツ
クまたはセラミンクパンケージに接続ピンを二列に配置
したものが用いられ、このパンケージに単一のIC素子
が装着されたICチップ・パンケーン゛が実用されてい
る。そして、前記ピンの配列は、列の間隔が0.762
cIll主たは1,015c+n(0,3”、*たは0
.4”)、ピン間隔が0.254cm(0,1”)とな
っている。
そして、Ic素子のパッケージ密度な高める試みも数々
行なわれており、記憶素子パッケージにおいて、特に活
発になっている。
例えば、モ10−ラ・メモリー・データ・マニュアル<
1980)に示されている一つのメモリー素子は、各テ
ュアル・イン・パンケージにおいて、平台型に装着した
二つの16キロビツト金属酸化物セミコンダクタ・ダイ
ナミック・ランダム・アクセス・メモリー(R/d4’
s)であ1)、一つのRAM素子の二列配置のピンは、
池のエレメントの接続ピン【こ永久的に接続されている
。この複合エレメントは、32キロビツトの記憶容量を
もち、プリント回路板1こ装着されたとき、16キロピ
ントRAMと同<mのエリアを占める。
また、モスチックやメモリー・データ・ブック・アンド
・デザイナ−・ガイド(19801に、IC記憶素子の
パッケー:、′密度を高める試みが開示さitでいて、
二つの16キロビツY装置が18個のピン・リードレス
・チップキャリアtこ配設され、該キ六、リアは、二列
配列の18本のインプ・νF・アウトプット・ピンをも
つセラミ・ンク・)くンケーノの」二面lこ装着されて
いる。
米国特許第3,812.402号に示す高密度ノ<ノケ
ージにおいて、多層支持体上に高密度の状態でロジック
カード(複数)がスタックされており、多数y)lcチ
ップがセラミックのロジ・ンクカードに配設さitてい
る。この′1等許しよると、半導1本ICチ・ンプは、
ロジックカードの両面または片面に装着され、該カード
と支持体との電気的接続は、両者の端縁におぃて行なわ
れる。
また、米国特許第4,322,778号は、多層セラミ
ック基材の片面にIcチップが装着された半導体パッケ
ージを示し、インプット・アウトプット・ピンが前記パ
ッケージの底面から下方へ突出し、回路の接続が行なわ
れるようになっている。
(発明が解決しようとする問題点) この発明によれば、セラミックのラミネート構造の多層
基板に多数のIC素子を該基板の両面に装着して、従来
技術よりもすぐれた高密度ICパッケージを提供するも
のである。
(問題点を解決する手段) この発明による基板は、セラミンク積層体を一木に積層
して得るものであり、基板の両面に、装着するICエレ
メントの接点と電気的に接続する接点または接触バンド
をICエレメントの接点配置に合致する位置に設け、イ
ンプット・アウトプット・ピンを基板の端縁に少なくと
も二重の配置で設けて、電気的接続を行なうようにしで
ある。そして、前記ピンと基板の接点(接触パッド)と
の電気的接続は、メタル化処理により形成した通電路お
よび多層構造を通る通電路により行ない、列の間隔を0
.762または1.015cm(0,3”または0,4
”)、ピンlil]隔を0.254c+o(0,1”)
、またはその他適当な間隔とする。
また、ヒートシンクを基板内に、または基板から突出さ
せて良好な放熱作用を営ませる。
また、接触パッドを基板の片面または両面に設け、これ
をデカップリング・キャパシタの接続に用い、該キャパ
シタにより高速スイッチ回路における電気ノイズとトラ
ンジェントを減少させる。
前記キャパシタは、基板の構成体である積層体のいずれ
かの適当な部分に、メタル化処理手段を用いて、一体に
形成することもできる。
Ic(集積回路)チップとプリント回路板とが結合され
ているICパッケージとしては、例えば、第1〜3図に
示すようなものが知られている。
第1図に示されているものは、インプット・アウトプッ
トピン14がセラミックまたはプラスチックの本体12
の両側縁に突出したピンが二重に配置されたICパッケ
ージ10であって、各列におけるピンは、0.254c
m(0,1フインチ)の間隔ごとに配置されている。
第2図に示されているものは、リードレス・チップキャ
リア16であり、該キャリア16は、ICチップが取(
=1けられるようになっていて、四周の側面に電気コン
タクト(接点)18が配設しである。このり一ドレス・
チップキャリアは、前記のビン二重配置のICパッケー
ジに較べ、パッケージ密度が高く、同一エリア当りの結
合ピンの設置数がはるかに多い。
このような図示のチップキャリアは、プリント回路板に
装着するためのソケット内に設けられる。
第3八図は、第2図に示した2個のリードレス・チップ
キャリア(それぞれメモリー素子を有する)をセラミッ
ク基体に取(すけて二重密度メモリー素子を構成した例
であり、この例においては、2個のり一ドレス・チップ
キャリア20に2個の16キロビツトメモリー素子が装
@され、各キャリア20の端縁に電気接触パッド22が
設けである。セラミック基本24の相対向する側面には
、インプ7)・アウトプットピン26が9本づつ、計1
8本、ろうづけにより取付けである。基体24の上面に
は、金属化処理された接7αまたは接触パッド28が前
記キャリアIGの接触パッド22と一致する位置配置で
設けである。基体24は、ラミネート構造(積層構造)
であり、内部層には、通電路が設けてあり、接触パッド
28とAjj記ビン26とが電気的に接続されている。
(実施例) 第4〜8B図は、この発明の実施例を示すもので、高密
度の態様でIC装置をパッケージするに適した基板(マ
ザーボード)が示されており、この基板は、メモリーI
C、ゲートアレイ、バッファ素子、マイクロコンビよ−
ク部材などの高密度パッケージングとして最適のもので
ある。
第4.4八図に示すように、セラミック板からなる内部
積層体30と外側積層体32とがラミネーI−され、一
体構造のセラミック基板34を構成している。図示の例
では、四枚のセラミック板からなる積層体がラミネート
されているが、積層体の枚数は、任意である。基板34
の表裏両面となる両主面37.37に接触パッド(接点
)36が配設されており、これらは、リードレス・チッ
プキャリア40の端縁に設置の接触パッド(接点)38
と位置的に合致するように配置しである。また、卯の例
としては、第5図に示すように、基板44の両本部43
に接触パッド42を配設し、7ラントパツク48のリー
ド線46と接続するようにしてもよい。また、同様に、
第3B図、第3C図に示したようなプラスチック製のリ
ード゛つきチップキャリアや第3D図に示すようなSO
(スモールアウトライ″>)パラケーン゛なども基板の
主面に取(=1けることができる。さらに、前記以外の
リード、接点構造をもったIC装置も前記基板の主面に
装着することができる。
第4.4A図に示1ように、インプット・アウトプット
ピン50は、基板34の端縁52に二重配列の態様でろ
うづけされて固着されているか、または、適当な手段で
基板34の両本部(表面と裏面)37に接続されている
。前記ピン50は、端i52に装着されるに適した形状
または端縁52に連なる両本部37に装着されるに適し
た形状となっている。
前記ピン50は、所定の接触パッド36と電気的に接続
し、接触パッド36は、必要に応じ特定の高品度回路と
電気的に接続している。プリントされた通電路54が内
部積N体30に形成されており、これらの通電路54は
、積層体30.32を通る通電路により電気的に接続さ
れる。通電路54は、内部積層体3()と外部積層体3
2とをラミネーI・するに先立ってタングステン処理そ
の他公知の金属化処理手段にJ:り形成される。
1個または複数個のキャパシタ(デ効ツブリング・キャ
パシタ)56が基板に着脱自由にイ・j設してあり、こ
れによって作動時の電気ノイズおよび電気的転調(トラ
ンジェント)を抑えるようになっている。接触パッド5
8が基板34の主面37.37に設けてあり、キャパシ
タ56の接点60と接触する。キャパシタ56は、基板
34の主面37.37のいずれが一方または両方におけ
る接触パッド58に接触する。
1個または複数個のキャパシタは、基板の前記積層体内
に一体に設けることもでとる。第6図に示すようlこ、
プレート状のデカップリング・キャパシタ60が基板6
4の内部積層体62の一部をメタル化(金属化)処理す
る手段により形成されている。これらのキャパシタ60
は、所望のパワーおよびグランド接ノ、7.(電源人力
J)よび接地接点)に接続され、これに接続のパワー(
電源入力)およびグランド(#地)プリント回路の間で
の内部低ACインピーダンスとなる。
この発明の一例として、ヒートシンク66が第7.7A
、7B図に示すように設けられており、基板74の主面
に設置のIC装置卯7の放熱体として効率よく作JHす
るようになっている。ヒートシンク66は、舌部68と
複数の放熱部をもつ放熱部70とを備え、基板74の内
部積層体72(−木にラミネートされている)の上部に
設けである溝部76にヒートシンク66の舌部6Sが挿
入され、ろうづけなどの適当な手段により基板74とヒ
ートシンク66との開に熱伝導が行なわれるように固定
される構造となっている。この例では、相対向するピン
の間隔78が1.Of(icm(0,4インチ)となっ
ているか゛、インプント・アウトプットピン80の寸法
、形状を変えることにより、このlI隔は適当なものに
することかで゛きる。
第8.8^、8B図に示す例では、ヒートシンク82が
基板86の内部積層体84の中間に配設してあり、基板
86の主面に装着のIC装置88により発生する熱を放
熱する。ピートシンク82は、合金rlNVARJ、銅
、モリブデン、9 [KOV八RへJなとの高い熱伝導
率と、対面する内部積層体84の熱膨張率に合った熱し
張率の素材から形成されている。ヒートシンク82は、
月面する内部積層体84の開にろうづけなどの手段によ
り挟持、固定される。
この発明の実施例の基板は、パッケージング体として広
い応用範囲をもつもので、これを例1〜例4として、さ
らに詳しく説明する。
」 第4、昂図に示すように、基板は高密度記憶素子用とし
て適しており、リードレス・チップキャリア40には、
64キロビツトまたは256キロビツトのランダム・ア
クセス記憶素子を含む。二つのリードレス・チップキャ
リア40が通電路54をもつ基板34の各主面に装着さ
れ、256キロビツトまたは1メがビット記憶素子を構
成する。デカップリング・キャパシタ56が前記基板の
各主面に配設され、該記憶素子の電気ノイズとトランジ
ェント(転調)とをなくすようになっている。ピン50
が基板34のピン端縁52から二重状態で突出し、これ
らは、端縁52にろうづけされ、列間隔が0.762c
m(0,3” )、各列のピン間隔が0.254cm(
0,1” )となっている。
柩しフ 例1の記憶素子に対し、f57図のキャパシタの代り1
こインテグラル・テパ力ンプリング・キャパシタか装着
され、TI’(JV!木62の選ばれた部分にタングス
テン処理によるメタル化部分が形成され、導電プレート
60を構成し、これらがインテグラル・デカップリング
・キャパシタを構成し、256キロビ、l、記憶素子の
電気ノイズとトランジェント(転調)とをなくすように
なっている。
但し」 第77Δ図に示すように、例2の記憶素子の選ばれた内
部積層体72の」二端面に溝部76が設けられ、これに
舌部68をもったヒートシンク66が舌部を介して挿着
される。合金rlNV八R」または「KOV八Rへから
なるヒートシンク66は、ろうづけにより基板74に固
定され、良好な放熱体として作用する。基板74は、ヒ
ートシンク舌部68の挿着に足る厚さを1イ11え、イ
ンプット・アウトプット・ピン80が基板74の端縁に
二重配置され、列間隔は1,015c+n(4”)、各
列のピン間隔は0.254cm(0,1”)である。
わ 第8、混同に示すように、例1の記憶素子の基板86の
内部積層体84ノ間に合金+ 1NVARJ * ?、
Jil−KOV八I(Jからなるへ−トシンク82が形
成され、すぐれた放熱作用を行なう。インプット・アウ
トプット・ピン92が基板86の端縁にろうづけされて
二重配置され、列間隔は1.015cm(4”)、各列
のピン間隔は0,254c+n(0,1” )である。
前記例は、この発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
@1図は、ピン二列配置のパッケージの斜視図、第2図
は、リードレス・バーメチ・ンク・チップキャリアの斜
視図、 第3A図は、水平配置のセラミック基材に二つのリード
レス・チップキャリアを装着した32キロビツトのビン
二列配置のメモリー素子の従来構造を示す斜視図、 第3B図と第3C図は、リードつきプラスチック・チッ
プキャリアのの従来構造を示す平面図と側面図、 第3D図は、従来のSO(スモール・アウトライン)パ
ンケージの斜視図、 第4図は、この発明に係る基板の分解斜視図であり、基
板両面にIC素子か装着される状態を示し、第経図は、
第4図の構造のものを組イ11けた状態の斜視図、 第5図は、フラットパンク装着用の、この発明に係る基
板の斜視図、 第6図は、キャパシタを一体に備えた基板の分解斜視図
、 第7図は、基板の両面にIcを傾1え、ヒートシンクが
装着される構成の、この発明に係る基板の分解斜視図、 第7八図は、ヒートシンク装着の第7図の基板の斜視図
、 第7B図は、第7八図の縦断面図、 第8図は、IC装置を両面に有する、この発明に係る基
板の一例を示す分解斜視図、 第晶図は、第8図の構造の組立状態の斜視図、第813
図は、第晶図8B−8B線矢視方向の断面図である。 30.72.84・・・内部積層体 32.37.90・・・外部積層体 34.44.64.74.86・・・基板50.80.
92・・インプット・アウトプット・ピン40・・・リ
ードレス・チップ・キャリア48・・・フラットパック 66.82・・・ヒートシンク 88・・・IC装置 図面の7f:)、白書に変走なし) Ft’g 3B Fig 3C nり3D FIG、S 手続補正書(方式) 昭和59年7 月ti 日 特許庁長官殿 ゴへ (特許庁審査官 殿) 1、事件の表示 昭和59年特許願第106316号 2、発明の名称 IC装置パッケージ用基板と製造法 3、補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称) オーガノド・インコー月?レーテッド4
、代理人 住所 東京都港区南青山−丁目1番1号5 補正命令の
日付(自発)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)表裏両面、左右側面、上下端面をもつセラミック
    基板ト、この4111板にラミネートされて1】;i記
    基板と一体となる積層体とを備え、該基板の端面に複数
    本のインプットアウトプット・ピンが基板の長さ方向に
    そって少なくとも二列の配列で取fτ1けられ、前記基
    板の表裏両面にIC装置の接触パッドと接触する接触パ
    ッドが設けてあり、これら接触バンドと電気的に接続す
    る通電路が前記表裏両面上ならびに前記基板を通して設
    けてあり、IC装置を装着し、1iij記ビンと電気的
    に導通するように構成してなるIc装置パッケージ用基
    板。 (2)複数本のインプット・アウトプット・ピンが基板
    の長さ方向にそって基板の端面に二列の配列で取付けら
    れている特許請求の範囲第1項記載のIC装置パッケー
    ジ用基板。 (3)二列配列における前記ピンのピン相互の間隔が0
    .254cm(0,1インチ)である特許請求の範囲第
    2項記載のIC装置パッケージ用基板。 (4)二列間の間隔が0.762c+□(0,3インチ
    )である特許請求の範囲第3項記載のIC装置パッケー
    ジ用基板。 (5)二列間の間隔が1,015cm(0,4インチ)
    である特許請求の範囲第3項記載のIC装置パンケーン
    用基板。 (6)前記基板の表裏両面にデカップリング・キ1−パ
    シタを接続する接触パッドが設けである特許請求の範囲
    第1項記載のIC装置パッケージ用基板。 (7)前記積層体のいずれかのものに、インテグラル・
    デカップリング・キャパシタを構成する金属部が形1&
    され、これら金属部と選択した導通パッドとを電気的に
    接続してなる特許請求の範囲第1項記載のIC装置パッ
    ケージ用基板。 (8)前記基板の両面に導電パッドがグループ状に配置
    され、リードつきチップキャリアの接点と合致するよう
    な配置となっている特許請求の範囲第1項記載のIC装
    置パッケージ用基板。 (9) tiiiiij記基板に導電パッドがグループ
    状に配置され、リードつきプラスチック・チ・ンブキャ
    リアの接点と合致するような配置となっている特許請求
    の範囲第1項記載のIC装置パンケーン用基板。 (10) ;iij記基板のjilij而に導電パッド
    がグループ状に配置され、7ラントバツクの接点と合致
    するような配置となっている特許請求の範囲第1項記載
    のIC装置パッケージ用基板。 (11)前記基板の両面に導電バンドがグループ状に配
    置され、SOアウトライン・パッケージの接点と合致す
    るような配置6となっている特許請求の範−間fIS1
    項記載のIC装置パンケージ用基板。 (12)前記基板の両面に導電パッドが二つのグループ
    に分けて配置され、二つのり一1tレス・チップキャリ
    アの接点と合致するような配置となっている特許請求の
    範囲第1項記載のIC装置パッケージ用基板。 (13)前記ピンが前記基板にろうづけされている特許
    請求の範囲第1項記載のIC装置パ/ケージ用(14)
    前記ピンが前記基板の両面にろうづけされている特許請
    求の範囲第1項記載のICCnH2)<yケージ用基板
    。 (15)ヒートシンクと、これを前記基板に取f]げる
    手段とを(liiえた特5′「t〆i求゛の礼17−I
    J第1項記載のIC装置パッケージ用基板。 (16)ヒートシンクが合金「INVARJ、1KOV
    AIJ、銅、モリブデンからなるグループから選ばれた
    累月により成形されている特許請求の範囲11項記載の
    Ic装置パッケージ゛用基板。 (17)ヒートシンクと、これを前記積層木の間に取付
    ける手段とを備えた特許請求の範囲第7項記載のIC装
    置パッケージ用基板。 (1,8)l:、−)シンクを前記積層体の間にろうづ
    けした特許請求の範囲第17項記載のIcM置パッケー
    ジ用基板。 (19)ラミネートされた積層体を通る通電路をイIf
    iiえ、接触パッド、接点などと電気的に接続した構成
    の特許請求の範囲第1項記載のIc装置パンケージ用基
    板。 (20)通電路がタングステンにより形成されている特
    Fr 請求の範囲第19項記載のIC装置パッケージ用
    基板。 (21)表裏両面、左右側面、上下端面をもつセラミッ
    ク基板1・、この基板にラミネートされて前記基板と一
    体となる積層木とを1lTitえ、該基板の端面に複数
    本のインプント・アウトプント・ピンが基板のL%方向
    にそって少なくとも二列の配列で取(−1けられ、前記
    基板の表裏両面にIc装置の接触パッドと接触する接触
    バンドが設けてあり、これら接触パット′と電気的に接
    続する通電路が前記表裏両面」二ならびに前記基板を通
    して設けてあり、IC装置を装着し、前記ピンと電気的
    に導通するように構成してなる高密度IC装置L (22)複数本のインプット・ア゛ントプント・ピンが
    基板の長さ方向にそって基板の端面に二列の配列で取付
    けられている特許請求の範囲第21項記載の高密度1c
    装置。 (23)二列配列にお(Jる前記ピンのビン相互の間隔
    か0.254cm(0,1インチ)である特許請求の範
    囲第22項記載の高密度IC装置。 (24)二列間の間隔が0.702c+n(0,3イン
    チ)である特許請求の範囲第23項記載の高密度1c装
    置。 (25)二列間の間隔が1.015c+n(0,4イン
    チ)である特許請求の範囲第23項記載の高密度IC装
    (6゜(2G)リードつきプラスチック・チップキャリ
    ア内に配置のIc(集積回路)チップな各IC装置が備
    えている特許請求の範囲i11’s21項記載の高密度
    IC装置。 (27) Soパンケージ内に配置のIC(集積回路)
    チップを各IC装置が備えている特許請求の範囲f52
    1項記載の高密度IC装置。 (28)リードレス・チップキャリア内に配置のIC(
    集積回路)チップを各IC装置か(lIiiえている特
    許請求の範囲第21項記載の高密度IC装置。 (29)前記ICチップがメモリー素子であり、これら
    がチップキャリア内に設けらJtでいる特tfM’1l
    Ff31ξの範囲第28項記載の高密度IC装置。 (30) IC装置が64キロビツト記憶素Tである特
    5′1請求の範囲第21項記載の高密度IC装置。 (31) IC装置が256キロビツト記憶素子である
    特許請求の範囲第21項記載の高密度1c装置。 (32)前記基板の両面に導電パッドか′二つのグルー
    プに分けて配置すれ、二つのチップキャリアの(33)
     1iij記ICチンプがメモリー素子であり、これら
    か′SOア・ントライン・パフケージ内に6旧士られて
    いる特許請求の範囲第21項記載の高密度IC装置。 (34)キャパシタ接続パッドが前記基板の両面に設置
    すられ、デカンプリング・キャパシタそれぞれが一対の
    接触パンiζをもち、これら接続パッドと接触パッドと
    が設けられている特許請求の範囲第21項記載の高密度
    IC装置。 (35)前記積層体の一部に一体−どなってメタル化処
    理により形成されているインテグラル・デカップリング
    ・キャパシタが設けられている特許請求の範囲第22項
    記載の高密度IC装置。 (36)メタル化処理がタングステン処理である特許請
    求の範囲第35項記載の高密度IC装置。 1・記憶素子をもち、256キロビ7)高密度IC記1
    Δ素子を構成する特許請求の範囲第32項記載1・kの
    高密度IC装置。 (38)前記チップキャリアのそれぞれか64キロビツ
    ト記憶素子をもち、1メ力゛ビツト高密度1c記憶素子
    を構成する特許請求の範囲第32項記載の高密度IC装
    置。 (39)前記IC素子の内の一部がチップキャリア内に
    配設のマイクロコンピュータ回路部材である特許請求の
    範囲第22項記載の高密度IC装置。 (40)前記IC素子の内の一部がチップキ、I−リア
    内に配設のゲートアレイである特許請求の範囲第22項
    記載の高密度IC装置。
JP59106316A 1983-05-25 1984-05-25 Ic装置パツケ−ジ用基板と製造法 Pending JPS601848A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168040A (ja) * 1986-12-29 1988-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd チツプキヤリアic装置
JP2019503630A (ja) * 2016-02-03 2019-02-07 ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド 位相変換装置

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