JPS62291950A - 集積回路構造体 - Google Patents

集積回路構造体

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JPS62291950A
JPS62291950A JP61134838A JP13483886A JPS62291950A JP S62291950 A JPS62291950 A JP S62291950A JP 61134838 A JP61134838 A JP 61134838A JP 13483886 A JP13483886 A JP 13483886A JP S62291950 A JPS62291950 A JP S62291950A
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坂本 達事
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector 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
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は集積回路構造体に係り、特に、ICチップを高
密度に集積したモジュールのパッケージ化に好適な集積
回路構造体に関するものである。
〔従来の技術〕
半導体デバイスの製造技術における微小化と単一装置上
の集積回路素子数の増加という傾向にともなって、これ
らのデバイス間の信号接続および供給電源などとの外部
信号接続についても微小化が要求される・このため、信
号接続の信頼性向上とともに不良素子交換の容易な接続
構造を有する集積回路パッケージを提供する必要がある
例えば、特開昭59−165446号公報記載の集積回
路構造体では、単一の集積回路素子(以下ICチップと
いう)の内部配線を被覆するポリイミド系樹脂の表面に
金属パッドを形成し、この金属パッドに端子部材に係る
入出力ピンを固着し、プリント裁板のスルーホールに挿
入することにより接続の微小化を図っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術に見られるように、ICチップ間の信号接
続や外部回路との信号接続には、入出力ピン接続によっ
て実装距離の微小化を図ることが行われている。しかし
、ICチップの高集積化にともない単一のピン接続面積
は増加傾向にあり、入出力ピンをはさむセラミックス基
板、プリント配線基板の両部材間の、増大する熱変形差
を十分に吸収しうる入出力ピン構造が要求される。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、多数の端子部材を効率的に接続すること
ができ、接続部に及ぼす熱変形を端子部材自身の柔構造
によって吸収しうる、信頼性の高い集積回路構造体を提
供することを、その目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために1本発明に係る集積回路構造
体の構成は、1個あるいは複数個の集積回路素子を搭載
し、この集積回路素子を外部回路に接続するための金属
パッドを形成してなるセラミックス基板と、内層配線を
有するプリント配線基板とを備え、これらセラミックス
基板とプリント配線基板とを複数の端子部材により電気
的に接続してなる集積回路構造体において、前記複数の
端子部材を前記プリント配線基板のスルーホールにはん
だ接合し、その複数の端子部材の頭部と、前記セラミッ
クス基板の金属パッドとを接続して構成したものである
なお付記すると1本発明では、従来、ICチップ側に入
出力ピンを固定し、この入出力ピンをプリント配線基板
のスルーホールに挿入する手順であったものとは逆に、
入出力ピン単独の状態で、まずプリント配線基板のスル
ーホールに固定する手順を採用したものである。
入出力ピンを単独で扱うことから、挿入接合作業の自由
度が高まり、入出力ピンの形状や構造をたわみ性の大き
いものにすることによって、入出力ピンの両端接続部に
おける熱変形差を十分に吸収することができる。
〔作用〕
多数のICチップを搭載した樹脂あるいはセラミックス
基板表面の金属パッドとプリント配線基板のスルーホー
ルが入出力ピンで接続された集積回路構造では、通電に
よるICチップの発熱によって各部材は温度上昇を受け
る。このとき、入出力ピン両端の各構成部材が異なる線
膨張係数を有することから、各構成部材間で熱変形差を
生じる。
この熱変形差は、ICチップ搭載寸法の大ささに比例し
て増大する。この熱変形差は、人出力ピンの曲げ剛性が
大きいと入出力ピン両端の接続部に集中して接続部に損
傷をきたす。
本発明のように、入出力ピンのたわみ性を十分に大きく
すれば、上記熱変形差は入出力ピンの曲げ変形によって
吸収され、入出力ピン接続部の応力負担を軽減すること
ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の各実施例を第1図ないし第6図を参照し
て説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る集積回路構造体の接
続構造および接続方法を示す構成図である。
第1図に示すように、集積回路素子すなわちICチップ
5は、セラミックス基板1の上表面において電気的に接
続されている複数個のはんだボール6上↓こ取りつけら
れている。一方、1個あるいは複数個(図では複数個)
のICチップ5を外部回路に接続するため、はんだボー
ル6とセラミックス基板1の表面層および内層配線とを
電気的に導通してなる金属パッド8がセラミックス甚板
1の裏面に設けられている。
封止キャップ2は、セラミックス基板1上に搭載された
ICチップ5を密封手段7を介して密封するものである
封止キャップ2内には、キャップ天井板2a内面とIC
チップ5との間に伝熱手段3を備え、ICチップ5の発
熱をキャップ天井板2aに伝えるようになっている。ま
た、封止キャップ2上には、キャップ天井板2aに伝え
られて熱を吸収しICチップ5の冷却を促進する流体を
流通させる冷却ジャケット4が取付けられている。
これらセラミックス基板1、封止キャップ2、ICチッ
プ5、伝熱手段3.冷却ジャケット4などによって単一
のモジュールが構成される。
一方、内層配線を有するプリント配線基板10には多数
のスルーホールを設け、多数の端子部材に係る入出力ピ
ン9をスルーホールに挿入し、スルーホールめつき11
と入出力ピン9とをはんだ付は接合し、これら多数の入
出力ピン9を、前記モジュール内部とプリント配線基板
10との電気的接続あるいはモジュール間の電気的接続
のための外部信号伝送部品とする。
そして、第1図に示すように、単一あるいは複数個のモ
ジュールとプリント配線基板10とを太い矢印のように
対向させ、セラミックス基板1の裏面に形成されている
多数の金属バッド8とプリント配線基板10側に固着さ
れた多数の入出力ピン9とをはんだ接合する。このはん
だ材として前述の入出力ピン9とプリント配線基板10
のスルーホールめつき11との間のはんだ材より融点の
低いはんだ材を用いる。
この接続方法によって、多数の入出力ピン9の同時接合
がセラミックス基板1の金属パッド8の面上で容易に行
うことができ、かつ、入出力ピン構造を極端に柔らかく
するなどのピン構造に対する細工が容易となる。
本実施例によれば、モジュール内の回路との信号接続手
段である多数の入出力ピンの同時接続を金属パッド面上
で行うことができるので、ピン接続が容易となる。また
、接続に際し、接続面を対向接触してはんだ付けでき、
押しつけ力が不要となり、入出力ピン自身を柔構造とす
ることが可能となる。このことは、結果的に接続部に及
ぼす熱変形を入出力ピン自身の変形で吸収でき、最弱部
である入出力ピンはんだ接合部の応力低減を図ることが
できるものである。
入出力ピンを柔構造にした例を第2図および第3図を参
照して説明する。
第2図は、本発明の他の実施例に係る集積回路構造体の
端子部材の接続構造を示す断面図、第3図は、本発明の
さらに他の実施例に係る集積回路構造体の端子部材の接
続構造を示す断面図である。
これら各図において、第1図と同一符号のものは先の実
施例と同等部分であるから、その説明を省略する。
第2図の実施例では、プリント配線基板10のスルーホ
ールに多数の細線を束わて挿入し、スルーホールめつき
11とはんだ接合し、細線ピン12として端子部材を形
成したものである。
第2図の実施例によれば、先の第1図の実施例で説明し
たと同様の効果が期待され、特に細線ピン12がたわみ
性の大きい柔構造であるため、接続部における熱変形の
吸収が効果的に行われる。
次に第3図の実施例では、プリント配線基板10のスル
ーホールに挿入固着する端子部材を、セラミックス基板
1とプリント配線基板10との間で螺旋状に形成された
螺旋状部材14としたものである。スルーホール内に挿
入する部分はほぼ真直のピンを形成しており、スルーホ
ール充填用はんだ13によって確実に固着される。
第3図の実施例によれば、前述の第1,2図の各実施例
と同様の効果が期待されるほか、部材の螺旋加工は、部
材をスルーホールに挿入する前後いずれの工程において
も行うことが可能である。
螺旋状部材14は、十分な弾性をもつ柔構造の端子部材
として機能することはいうまでもない。
ところで、ICチップの高集積化にともなって、プリン
ト配線基板10の厚さが増し、入出力ピンを挿入するス
ルーホール部分が長くなる。このため、入出力ピンとス
ルーホールとの間のはんだ接合におけるはんだのぬれ性
が著しく低下し、接続不良を生じる恐れがある。
そこで、入出力ピンとスルーホールとの間隙におけるは
んだのあがりを促進させた例を以下に説明する。
第4図は、本発明のさらに他の実施例に係る集積回路構
造体の端子部材の接続構造を示す断面図。
第5図ないし第7図は、いずれも端子部材に係る入出力
ピンの形状を示す正面図である。
第4図において、第1図と同一符号のものは第1図の実
施例と同等部分であるから、その説明を省略する。
第4図の実施例では、端子部材に係る入出力ピン9Aは
、そのピン外周にピン軸方向にはんだ流路となるべき溝
16を複数個形設したもので、セラミックス基′Fi1
とプリント配線基板10との間で開口部を設けている。
このようなピン形状により、プリント配線基板10のス
ルーホールにおけるはんだ接合時に、スルーホール充填
用はんだ13は溝16を流路として均一にあがり、スル
ーホール上部開口部で空気流路が確保され、部分的はん
だあがりによるスルーホールの閉塞が防止される。
第4図において、15は、入出力ピン9Aの頭部と金属
パッド1とを接続するろう材を示している。
入出力ピンのはんだ流路の例を第5図ないし第7図に示
す。
第5図の例は、入出力ピン9Bのはんだ流路を螺旋状の
溝17に加工したもので、はんだは螺旋状の溝17に添
って適正にあがり、はんだ接合部のぬれ性を良くする。
第6図の例は、入出力ピン9Cの軸心部にパイプ状に流
路18aを加工したもので、スルーホール上部となる位
置に開口部18bを設けたものである。
第7図の例は、入出力ピン9Dのピン軸方向しこ。
プリント配線基板10のスルーホールにおけるはんだ接
合すべき部分を複数に細断し割りピン部19を形成した
ものである。
このピン形状によれば、はんだは割りピン部19内の間
隙をはんだ流路としてあがることができる。
このように第4図ないし第7図の各実施例によれば、先
の第1図の実施例と同様の効果が期待されるとともに、
入出力ピンのスルーホール内はんだ接合において、スル
ーホール内のはんだぬれ性が良好となり、接続不良が軽
減できる。結果的には、信頼性が高く、コンパクトな信
号接続構造が得られる。
なお、前述の各実施例では、多数の入出力ピンは、プリ
ント配線基板のスルーホールにはんだ接合したのち、そ
の入出力ピンの頭部とセラミックス基板面の金属パッド
とを接続する、本発明の詳細な説明したが、第4図ない
し第7図の入出力ピンは、これら入出力ピンをろう材1
5を介してセラミック基板面の金属パッドに接合したの
ち、その入出力ピンをプリント配線基板のスルーホール
に挿入してはんだ接合する、本発明以外の接合構造にも
適用できることを付記する。  ゛〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、多数の端子部材を
効率的に接続することができ、接続部に及ぼす熱変形を
端子部材自身の柔構造によって吸収しつる、信頼性の高
い集積回路構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の一実施例に係る集積回路構造体の接
続構造および接続方法を示す構成図、第2図は、本発明
の他の実施例に係る集積回路構造体の端子部材の接続構
造を示す断面図、第3図は、本発明のさらに他の実施例
に係る集積回路構造体の端子部材の接続構造を示す断面
図、第4図は、本発明のさらに他の実施例に係る集積回
路構造体の端子部材の接続構造を示す断面図、第5図な
いし第7図は、いずれも端子部材の形状を示す正面図で
ある。 1・・・セラミックス基板、5・・・ICチップ、8・
・・金属パッド、9,9A、9B、9G、9D・・・入
出力ピン、10・・・プリント配線基板、12・・・細
線ピン。 14・・・螺旋状部材、16.17・・・溝、18a・
・・流路、19・・・割りビン部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1個あるいは複数個の集積回路素子を搭載し、この
    集積回路素子を外部回路に接続するための金属パッドを
    形成してなるセラミックス基板と、内層配線を有するプ
    リント配線基板とを備え、これらセラミックス基板とプ
    リント配線基板とを複数の端子部材により電気的に接続
    してなる集積回路構造体において、前記複数の端子部材
    を前記プリント配線基板のスルーホールにはんだ接合し
    、その複数の端子部材の頭部と、前記セラミックス基板
    の金属パッドとを接続して構成したことを特徴とする集
    積回路構造体。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、端子部
    材は、複数本の細線を束ね、スルーホール内ではんだ接
    合したものである集積回路構造体。 3、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、端子部
    材は、セラミックス基板とプリント配線基板との間で、
    螺旋状に形成されたものである集積回路構造体。 4、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、端子部
    材は、プリント配線基板のスルーホールにおけるはんだ
    接合時にはんだを流通せしめる流路を形設してなるもの
    である集積回路構造体。 5、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、端子部
    材は、プリント配線基板のスルーホール内ではんだ接合
    すべき部分を複数に細断した割りピン状に形成したもの
    である集積回路構造体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01260846A (ja) * 1988-04-12 1989-10-18 Hitachi Ltd 半導体実装モジュール
JPH0330461U (ja) * 1989-07-31 1991-03-26
US9209781B2 (en) 2013-05-20 2015-12-08 Fujitsu Limited Oscillator device and method of mounting oscillator device

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JPS61208853A (ja) * 1985-03-14 1986-09-17 Toshiba Corp Icパツケ−ジ

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