JPS6354731A - 半導体装置 - Google Patents

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〕 本発明は、半導体装置に関し、特にピングリッドアレイ
セラミックパッケージにおける、グレースドセラミック
基板に半導体素子（ペレット）をペレット付（ダイボン
ディング）する際の改良技術に関する。

〔従来の技術〕

セラミック基板（ベース）からピン（外部接続用リード
）を垂直に出した。ピングリッドアレイ（ＰＯＡ）セラ
ミックパッケージにおいて、当該基板の表面にいわゆる
グレースと称される、ガラス塗布層を設け、該グレース
上に、薄膜導体配線を施すことが行われている。このグ
レースの目的は、ベース表面を平坦化しようとするもの
である。すなわち、ベース表面に凹凸などがあるときに
、そのまま、当該配線を施すと、配線が切断されるなど
の問題を生じるからである。

このグレースドセラミック基板に、半導体素子を固着さ
せるに、従来、Ａｕ−３ｉ共晶合金法が行われており、
詳細には、薄膜導体配線がアルミニウム（Ａ１）蒸着配
線によるときには、Ａ１−ＡｕＳｉ共品合金品合金させ
て行う。

その方法は、一般に、当該Ａ１蒸着配線上に、金（Ａｕ
）箔を介して、Ｓｉ（シリコン）単結晶よりなる半導体
素子（ペレット）をペレット付するもので、４５０℃前
後に加熱して、かつ、均一なＡｌ−Ａｕ−８ｉ共晶を形
成するために、スクラブ（こする）して行う。

なお、共晶合金法によるペレット付について述べた文献
の例としては、１９８０年１月１５日株式会社工業調査
会発行ｒＩＣ化実装技術ＪＰ、９９〜１０１があげら九
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のごときグレースドセラミック基板
において、Ａｌ−Ａｕ−５ｉ共品合金によるペレット付
では、ペレット表面からこする（スクラブ）ために、基
板表面に塗布されたグレースに傷をつける場合がある。

また、グレースは、ペレット付時に４５０’Ｃ前後の高
温にさらされるために、その熱履歴により、損傷を受け
ることがある。

かかるグレースの損傷は、ペレットの大型化に伴って、
増々増大する傾向にある。さらに、当該Ａｌ−Ａｕ−３
ｉ共品では、Ａｕ箔の使用やペレット表面のＡｕメッキ
など、Ａｕを使用することにより、コストを高いものに
している。さらに、大型ペレットになるに従い、Ｓｉペ
レットと接合部（Ａｌ−Ａｕ−８ｉ共晶合金部）との熱
膨張係数差により、高低温サイクル時にペレットにクラ
ックを発生させる。すなわち、これら共晶合金によるペ
レット付はグレースドセラミック基板に強固に固着され
る結果、熱応力（熱歪）により問題を引き起こすことが
ある。

本発明は、グレースドセラミック基板へのペレット付に
際しての上記のごとき問題点を解消し。

ペレット付時のグレースの損傷を防止し、Ａｕを使用し
ないことによるコスト低減を行い、さらに、ペレットク
ラックを防止する技術を提供することを目的とする。

本発明の前記ならびにその他の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あきらかになるであろ
う。

〔問題点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、下記の通りである。

本発明では、薄膜導体が形成されたグレースドセラミッ
ク基板への半導体素子のダイボンディングにおいて、ポ
リイミド系合成樹脂などの樹脂材料によりペレット付す
るようにしたものである。

〔作用〕

上記のごとき樹脂材料によるペレット付では、低温で処
理できるので、グレースへの損傷が低減され、また、接
合部が樹脂により形成されているので熱歪を吸収でき、
さらに、高温なＡｕ材料を使用しなくて済むので、コス
トを低減できる。

〔実施例〕

次に、本発明を、図面に示す実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置の断面図、第
２図は同底面図である。

これら図にて、１はベース、２は該ベース上に施された
グレース、３は該グレース上に形成された配線層、４は
本発明でいう樹脂材料による接合部材、５は半導体素子
、６は金属細線（ボンディングワイヤ）、７は封止ガラ
ス、８はキャップ、９はリードピンである。

ベース１は、例えば、セラミック基板により構成されて
いる。

第１図に示すように、ベース１上に、グレース２を全面
に施す。

グレース２には、ベース１の表面の主として平坦化を目
的として重板されているようなものが使用される。

グレース２上に形成される配線層３は、例えばＡ１など
の金属により構成され、例えば周知の蒸着技術により形
成することができる。

半導体素子５を、当該薄膜導体３上に、樹脂接合部材４
により固着させる。

この樹脂ペレット付は、各種の方法により可能であるが
１例えば、樹脂材料を所定の長さに切断してなる切断片
をペレット付面上に載せ、その切断片上に半導体ペレッ
ト５を載せて溶着すればよい。

樹脂材料としては、熱硬化性および熱可塑性のいずれの
樹脂でも使用できる。その具体例としては、ポリイミド
系合成樹脂があげられる。

樹脂材料は単独で用いてもよいが、銀などの無機材料を
含有していてもよい。

上記加熱温度は、樹脂材料にもよるが、１００〜１５０
℃程度で可能である。

半導体素子（チップ）５は、例えばシリコン単結晶基板
から成り、周知の技術によってこのチップ内には多数の
回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられている
。回路素子の具体例は、例えばＭｏＳトランジスタから
成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている。

この半導体索子５と配線層３とを電気的に接続するボン
ディングワイヤ６としては、例えばＡｌ線が使用される
。

ベース１の裏面から垂直方向に、第２図に示すように、
格子状に多数のリードピン９を出す。リードピン９は例
えば金属ピンより成る。

リードピン９と配線層３とは、例えば、周知のスルーホ
ールメッキ技術により導通され、半導体素子５の内部配
線が、外部接続用端子であるり一ドピン９により引出し
される。

ベース１上に、封止ガラス７により、キャップ８を取着
する。キャップ８は１例えばセラミックにより構成され
る。

封止ガラス７は、従来からハーメチックシールタイプの
パッケージの機密封止に使用されているようなものを用
いることができ、例えば珪硼酸鉛系や硼酸亜鉛系の低融
点ガラスが具体例として挙げられる。

本発明によれば、ポリイミド系樹脂接合材料４により、
半導体素子５をベース１上にペレット付するようにした
ので、１５０℃位の低温でのペレット付が可能で、した
がって、グレース２は、ペレット付時の熱履歴による損
傷が防止され、また。

従来のごとくスクラブに際してのグレースの損傷も低減
され、これらは、ペレット５が大型化すればする程有効
で、さらに、これら樹脂層で熱歪を吸収するので、ペレ
ットクラックが防止され、さらには、Ａｕ材料を接合材
料としていないのでコストを低減できる。

以上本発明によってなされた発明を実施例に基づき具体
例に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

第１図に示す実施例ではグレース２上の導体配線層３に
対して樹脂材料４を用いて半導体素子５をボンディング
しているが、これに限定されず、グレース２上に直接樹
脂材料によって半導体素子５をボンディングすることも
できる。

以上の説明では主として本発明によってなされた発明を
その背景となった利用分野であるピングリッドアレイタ
イプのセラミックパッケージに適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、グレースの
施された基板上に半導体素子をダイボンディングする場
合に広く適用できる。

〔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。

本発明によれば、基板上のグレースがペレット付時の熱
履歴やスクラブにより損傷を受けることが防止され、ま
た、ペレット付の応力が樹脂材料よりなる接合部で吸収
されて緩和され、さらに。

安価な半導体装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置の構成断面図
、 第２図は同装置の拡大底面図である。 １・・・基板（ベース）、２・・・グレース、３・・・
導体配線、４・・・樹脂材料、５・・・半導体素子、６
・・・ボンディングワイヤ、７・・・封止ガラス、８・
・・キャップ、９・・・リードピン。 ；−゛〜、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その表面にグレースを介して導体配線を形成してな
   る基板上に、半導体素子を樹脂材料によりダイボンディ
   ングして成ることを特徴とする半導体装置。 ２、樹脂材料が、ポリイミド系合成樹脂である、特許請
   求の範囲第１項記載の半導体装置。