JPH0223031B2 - - Google Patents

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JPH0223031B2
JPH0223031B2 JP57133113A JP13311382A JPH0223031B2 JP H0223031 B2 JPH0223031 B2 JP H0223031B2 JP 57133113 A JP57133113 A JP 57133113A JP 13311382 A JP13311382 A JP 13311382A JP H0223031 B2 JPH0223031 B2 JP H0223031B2
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JP
Japan
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internal wiring
chip carrier
semiconductor chip
ceramic
recess
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Tetsushi Wakabayashi
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Fujitsu Ltd
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W70/00Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/62Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their interconnections
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    • H10W70/635Through-vias
    • HELECTRICITY
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は半導体装置、詳しくはセラミツクチツ
プキヤリア(リードレス集積回路パツケージ)の
電極パツドの改良に関する。
(2) 技術の背景 集積回路(IC)パツケージは異なつた構造の
ものが数多く開発されているが、第1図に断面図
で示されるセラミツクチツプキヤリア(リードレ
スICパツケージ)は、パツケージ本体の外部に
突出するアウターリードが形成されたパツケージ
に比べてコンパクトに製造されて提供される利点
があるために広く用いられている。かかるセラミ
ツクチツプキヤリアを同図を参照して説明する
と、1はセラミツク製のチツプキヤリア、2は半
導体チツプ、3はキヤツプ(これはセラミツクキ
ヤリアにガラスまたはAu/Sn、Pb/Sn等のろう
材で封止される)、4はボンデイングワイヤ、5
は水平方向内部配線、6は垂直方向内部配線、7
は電極パツドであり、半導体チツプに形成された
ICは、ボンデイングワイヤ4、内部配線5,6
を経て電極パツド7に接続される。
かかるセラミツクチツプキヤリアの製造におい
ては、第1図に点線で示されるようにグリンシー
ト1aの上に次のグリンシート1bを重ね、この
グリンシート1b上に内部配線5を形成するため
の導電ペーストを印刷法で塗布し、次いでグリン
シート1c,1dを順に重ね、グリンシート1
c,1dには直径0.1〜0.3mmのスルーホール(ヴ
イアホールともいう)を形成し、そのスルーホー
ル内に導電ペーストを導入し、更にグリンシート
1d上には前記したスルーホールの上にある部分
に電極パツド7を形成するための例えばタングス
テン(W)のペーストを印刷法で塗布し、最後に
これらのものを1500℃〜1600℃程度の高温で焼結
する。このとき同時に前記した導電ペーストがメ
タライズされて、内部配線5,6および電極パツ
ド7が形成される。次いで電極パツド7にニツケ
ル金(Ni−Au)メツキを施す。
第2図は電極パツド7の配置を示すための第1
図のパツケージの概略平面図で(キヤツプ3は除
いてある)、電極パツド7は一般に、例えば1mm
角、0.5mm角もしくは0.5mm×0.8mmの矩形または直
径0.5〜1.0mmの円形に形成される。
セラミツクチツプキヤリア1は第3図に示され
る如く印刷回路板(PCB)またはセラミツク基
板に半田を用いて実装され、同図において、8は
PCBまたはセラミツク基板、9は半田を示す。
同図から理解される如く、セラミツクチツプキヤ
リア1は第1図の状態とは逆に倒立した状態で実
装されている。かかるパツケージを第1図に点線
で示すアウターリード10がパツケージに設けら
れた場合と比べると、本体の外方に突出するアウ
ターリード10に代えて電極パツド7が用いられ
ているため、コンパクト高密度実装が可能であり
取り扱いが容易である。
(3) 従来技術と問題点 集積度が高くなるにつれて多くの電極パツドを
設ける必要があり、最近電極パツドを小さく精度
良く形成することが要求されるようになつてき
た。小さな電極パツドを高密度に、すなわちそれ
ぞれが小さい各電極パツドをかつピツチを小に印
刷法で形成するとすれば、歩留りが低く、かつ、
いわゆるダレによつて精度が悪くなることが確認
された。また、セラミツクチツプキヤリアを高温
処理で形成した場合セラミツクに反りが生じる。
電極パツドが小であると、セラミツクチツプキヤ
リアの反りによつて第3図に示した半田を用いる
実装において、半田が具合良く電極パツドにのら
ないことがあり、セラミツクチツプキヤリアの反
りは重大な影響を及ぼす。そこに研磨によつて電
極パツドが形成されたセラミツクチツプキヤリア
の表面を平坦化しなければならない。しかしかか
る研磨工程において、電極パツド7が消失し、チ
ツプキヤリアに事実上パツドがなくなるという問
題が生じている。
(4) 発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑み、高密度に精
度良く形成された小さな寸法の電極パツドを具備
するセラミツクチツプキヤリアを提供することを
目的とする。
(5) 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、パツケージ
基体表面の中央に形成された凹部と、該凹部の底
部に固着された半導体チツプと、該凹部内にてパ
ツケージ基体に接着され該半導体チツプを封止す
るキヤツプと、該パツケージ基体表面の該凹部の
周囲に形成された複数の開口部と、該開口部それ
ぞれの底部に接続され該パツケージ基体表面とは
反対側面の方向に延びて形成された複数のスルー
ホールと、該開口部内に充填された導体よりな
り、かつ、実装用基体に半田接続される複数の接
続用パツドとを有し、該接続用パツドが該スルー
ホールに充填された導体より太く形成され、該接
続用パツドが該スルーホールに充填された導体を
介して該半導体チツプに電気的に接続されてなる
ことを特徴とする半導体装置を提供することによ
り達成される。
(6) 発明の実施例 以下本発明実施例を図面によつて詳述する。
第4図に本発明の一実施例が部分断面図で示さ
れ、同図において、11はセラミツクチツプキヤ
リア、12は半導体チツプ、13はキヤツプ、1
4はボンデイングワイヤ、15は水平方向内部配
線であり、これらの部分はすべて従来技術と同様
に形成される。なお同図において、18はセラミ
ツクチツプキヤリア11が実装されたPCBまた
はセラミツク基板、19は前記の実装のために用
いられた半田、図に点線で示される11a,11
b,11c,11dそれぞれ第1層(最下層)、
第2層、第3層、第4層(最上層)のグリンシー
トを示す。
第5図は第4図の実施例の平面図で、同図から
理解される如く、電極パツドは、内側電極パツド
17と外側電極パツド27とがセラミツクチツプ
キヤリアの上表面の外縁部分に2列に形成され、
その数は100〜180個またはそれ以上に達する。各
パツドは例えば0.25mmの直径のもので、0.5mmの
ピツチで配置されている。なお同図においてこれ
ら電極パツド、ボンデイングワイヤ14およびリ
ード15は簡明のため一部のみをその寸法を誇張
して示す。
第4図に戻り、第3層のグリンシート11cに
は従来と同様にスルーホール(直径0.1〜0.3mm)
を形成し、導電ペーストを導入し、それはメタラ
イズされると垂直方向の内部配線16となる。
第4図に示される実施例においては、最上層の
グリンシート11dには、従来のスルーホールに
代えて、所望の寸法と形状のスルーホール(例え
ば直径0.2〜0.4mmの孔)が形成され、このスルー
ホールに導電ペーストが導入され、それは焼結さ
れて内部配線16aとなる。内部配線16aは後
述する如く電極パツドに形成されるものであるの
で、それの太さは内部配線16の太さよりも通常
大である。しかし、内部配線16と16aとは連
続している。
焼結工程の後に最上層表面を研磨して、内部配
線16aの頂部を平坦にし、次いでNi−Auメツ
キを施して該頂部上に内側電極パツド17を構成
する。かかる研磨においては、従来技術における
電極パツドの消失は発生することなく、内部配線
の頂部はセラミツク体の上表面と共になんら支障
なく平坦に研磨される。電極パツド17が半田1
9によつてPCB18またはセラミツク基板に半
田付けされると、セラミツクチツプキヤリア11
のPCB18またはセラミツク基板への実装が終
る。
以上には内側電極パツド17について説明した
が、外側電極パツド27も全く同様に形成され
る。なお第4図において、26は垂直方向内部配
線、26aはその頂部上に外側電極パツド27が
形成される内部配線16aに類似の内部配線であ
る。内部配線26は他の水平方向内部配線15に
内部配線16と同様に連結されているが、それは
図には簡明化のため示されていない。
第6図は第4図のセラミツクチツプキヤリア1
1の底面図で、20…は試験用のプローブパツド
であり、図には簡明のためその一部のみ示す。各
種試験のためにはプローブをパツド20に接触さ
せなければならないが、プローブパツドはプロー
ブとの接触を確実なものにするため面積が広いこ
とが好ましい。そのために、セラミツクチツプキ
ヤリア11の底面は他に利用されることがないか
ら、大きく形成したプローブパツド20をキヤリ
ア11の底面の全体にわたつてプローブの接触が
確実に、かつ、容易になされうるよう配置する。
プローブパツド20には、内部配線16を真直ぐ
に延ばして形成した配線16bにより、または折
曲して延ばして形成した配線16cによつて接続
を形成する。なお、配線16cを形成するときは
第1層のグリンシート11aは更に2分され、最
下層のグリンシート上に折曲配線16cの水平部
分を形成する。
第7図aはセラミツクチツプキヤリアの電極パ
ツドの従来のものと本発明にかかるものの詳細を
示す断面図である。従来は、垂直方向内部配線6
と電極パツド7は全く別個に形成されたが、本発
明によると、同図bに示す如く内部配線16と1
6aとは連続し、最上層のグリンシートは例えば
0.5mmの厚さに形成し、内部配線16aは断面を
直径0.3mmに形成し、その頂部が電極パツドとな
るものである。上記した研磨においては、最上層
11dを内部配線16aと共に、内部配線16a
の頂部が平坦になるまで通常の技術で研磨するの
であるが、最上層のグリンシートの前記した厚さ
(0.5mm)は研磨を安全に実施するに十分の厚さで
あるまた必要ならさらに厚いグリンシートも使用
しうる。
(7) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明のセラミ
ツクチツプキヤリアにおいては、最上層のグリン
シートのスルーホール(ヴイアホール)を所望の
寸法と形状に形成し、当該スルーホールに導電ペ
ーストを導入し、焼結によつてメタライズ化した
後に研磨してメタライズ化された部分の頂部を平
坦にし、その平坦化された頂部をメツキ工程によ
つて電極パツドとすることにより、当該パツドを
小さくかつ高密度に形成することが可能となり、
リードレスチツプキヤリアの集積度を高めると共
に製造歩留りの低下を防止し得る効果大である。
なお図示の例において電極パツドは2列に配置さ
れているが、本発明の適用範囲はその場合に限定
されるものでなく、その他の配列の場合にも及
ぶ。更に、電極パツドの寸法および数、セラミツ
クグリンシートの層の数等も上記に説明し図示し
た例に限定されるものでなく、各種の寸法および
数のものが用いられる場合も本発明の範囲に含ま
れるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は従来のセラミツクチツプキヤ
リアの断面図と平面図、第3図はPCBに実装さ
れた前記セラミツクチツプキヤリアを示す正面
図、第4図、第5図、第6図はそれぞれ本発明の
一実施例の断面図、平面図、底面図、第7図aと
bは従来の電極パツドと本発明にかかる電極パツ
ドの構造を示す断面図である。 11……セラミツクチツプキヤリア、11a,
11b,11c,11d……グリンシート、12
……半導体チツプ、13……キヤツプ、14……
ボンデイングワイヤ、15……水平方向内部配
線、16,26……垂直方向内部配線、16a,
26a……電極パツドを形成するための垂直方向
内部配線、16b,16c……プローブパツドの
ための内部配線、17……内側電極パツド、27
……外側電極パツド、18……PCBまたはセラ
ミツク基板、19……半田、20……プローブパ
ツド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パツケージ基体表面の中央に形成された凹部
    と、 該凹部の底部に固着された半導体チツプと、 該凹部内にてパツケージ基体に接着され該半導
    体チツプを封止するキヤツプと、 該パツケージ基体表面の該凹部の周囲に形成さ
    れた複数の開口部と、 該開口部それぞれの底部に接続され該パツケー
    ジ基体表面とは反対側面の方向に延びて形成され
    た複数のスルーホールと、 該開口部内に充填された導体よりなり、かつ、
    実装用基板に半田接続される複数の接続用パツド
    とを有し、 該接続用パツドが該スルーホールに充填された
    導体より太く形成され、該接続用パツドが該スル
    ーホールに充填された導体を介して該半導体チツ
    プに電気的に接続されてなることを特徴とする半
    導体装置。
JP57133113A 1982-07-30 1982-07-30 半導体装置 Granted JPS5923548A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57133113A JPS5923548A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 半導体装置
EP83401542A EP0100727B1 (en) 1982-07-30 1983-07-27 Semiconductor device comprising a ceramic base
DE8383401542T DE3378091D1 (en) 1982-07-30 1983-07-27 Semiconductor device comprising a ceramic base
IE1822/83A IE54676B1 (en) 1982-07-30 1983-07-29 Semiconductor device comprising a ceramic base

Applications Claiming Priority (1)

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JP57133113A JPS5923548A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 半導体装置

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JPS5923548A JPS5923548A (ja) 1984-02-07
JPH0223031B2 true JPH0223031B2 (ja) 1990-05-22

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ID=15097105

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IE831822L (en) 1984-01-30
EP0100727A3 (en) 1985-08-14
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