JPH04112557A - ガラス―セラミックス配線板 - Google Patents
ガラス―セラミックス配線板Info
- Publication number
- JPH04112557A JPH04112557A JP2231635A JP23163590A JPH04112557A JP H04112557 A JPH04112557 A JP H04112557A JP 2231635 A JP2231635 A JP 2231635A JP 23163590 A JP23163590 A JP 23163590A JP H04112557 A JPH04112557 A JP H04112557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- wiring board
- heat sink
- ceramic
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/541—Dispositions of bond wires
- H10W72/5449—Dispositions of bond wires not being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors 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。
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、半導体チップを搭載したガラス−セラミック
ス配線板に関する。
ス配線板に関する。
[従来の技術]
近年、コンピュータ分野では高速化、高機能化に伴い半
導体チップが大型化し、そのために半導体チップから発
生する熱が増大する傾向にあるため、この熱を放散させ
るのに適する高放熱性の配線板が求められている。また
、コンピュータの高速化を達成するため、回路の信号伝
播の遅延が少なくなる低誘電率の絶縁基板を有する配線
板が同時に求められている。
導体チップが大型化し、そのために半導体チップから発
生する熱が増大する傾向にあるため、この熱を放散させ
るのに適する高放熱性の配線板が求められている。また
、コンピュータの高速化を達成するため、回路の信号伝
播の遅延が少なくなる低誘電率の絶縁基板を有する配線
板が同時に求められている。
従来、上記のコンピュータ用途に用いられるセラミック
ス配線板を構成する絶縁基板としては、高い耐熱性を存
するアルミナを主原料としたセラミック板が用いられる
。しかし、アルミナセラミックス配線板は、前記の放熱
性及び誘電特性の点で限界があり、さらに放熱性及び誘
電特性を高めたセラミックス配線板が求められているの
が実情である。このような実情に鑑み、さらに放熱性を
高めた絶縁基板として窒化アルミニウムの焼結体などが
研究されているが、現在は配線を施していない焼結板の
みが実用化されているに過ぎず、配線を施した配線板は
いまだ実用段階に至っていない。
ス配線板を構成する絶縁基板としては、高い耐熱性を存
するアルミナを主原料としたセラミック板が用いられる
。しかし、アルミナセラミックス配線板は、前記の放熱
性及び誘電特性の点で限界があり、さらに放熱性及び誘
電特性を高めたセラミックス配線板が求められているの
が実情である。このような実情に鑑み、さらに放熱性を
高めた絶縁基板として窒化アルミニウムの焼結体などが
研究されているが、現在は配線を施していない焼結板の
みが実用化されているに過ぎず、配線を施した配線板は
いまだ実用段階に至っていない。
また、高速演算性の要求に対し、誘電率がアルミナの誘
電率の1/2〜2/3であって低温焼成で製造ができる
ガラス−セラミックスが検討されているが、前記の高放
熱性との両立は達成されていない、さらに、低温焼成で
できるガラス−セラミックスの絶縁基板は強度がアルミ
ナの1/2〜1/3程度と低く加工時に欠けや剖れなど
の問題が生じる欠点がある。
電率の1/2〜2/3であって低温焼成で製造ができる
ガラス−セラミックスが検討されているが、前記の高放
熱性との両立は達成されていない、さらに、低温焼成で
できるガラス−セラミックスの絶縁基板は強度がアルミ
ナの1/2〜1/3程度と低く加工時に欠けや剖れなど
の問題が生じる欠点がある。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、上記の事情に鑑み、他の材料と比べて低誘電
率を固有的な利点とするガラス−セラミックスの放熱性
と強度の欠点を除去したガラスセラミックス配線板を提
供することを目的とする。
率を固有的な利点とするガラス−セラミックスの放熱性
と強度の欠点を除去したガラスセラミックス配線板を提
供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明に係るガラス−セラミックス配線板は、回路とワ
イヤーボンデング部が形成されたガラス−セラミックス
基板に透孔を形成し、この透孔に収容された半導体チッ
プを搭載した放熱板を上記のガラス−セラミックス基板
に接合するとともに上記のワイヤーボンデング部と半導
体チップを結線したことを特徴とするものである。
イヤーボンデング部が形成されたガラス−セラミックス
基板に透孔を形成し、この透孔に収容された半導体チッ
プを搭載した放熱板を上記のガラス−セラミックス基板
に接合するとともに上記のワイヤーボンデング部と半導
体チップを結線したことを特徴とするものである。
以下、この発明を図面を参照しながら説明する。
本発明のガラス−セラミックス配線板は、ガラス−セラ
ミックスからなる絶縁基板1の内部に回路7が形成され
ている。この回路7の形成は、絶縁基板1の内部に限定
されない0図示の如く多層に回路7を形成した場合に初
めて内部に形成されるもので、例えば単層の回路を形成
した場合は(図示せず)、絶縁基板1のトップに位置す
る外面に形成される。この回路7の回路幅および回路間
隔が微細であればあるほど回路7の全長を短くすること
ができるので回路を走る信号伝播の遅延を少なくするた
めに望ましい、加えて、当然のことながら前記の回路7
は電気抵抗が低い金、銀または銅などの金属で形成され
ていることが望ましい。
ミックスからなる絶縁基板1の内部に回路7が形成され
ている。この回路7の形成は、絶縁基板1の内部に限定
されない0図示の如く多層に回路7を形成した場合に初
めて内部に形成されるもので、例えば単層の回路を形成
した場合は(図示せず)、絶縁基板1のトップに位置す
る外面に形成される。この回路7の回路幅および回路間
隔が微細であればあるほど回路7の全長を短くすること
ができるので回路を走る信号伝播の遅延を少なくするた
めに望ましい、加えて、当然のことながら前記の回路7
は電気抵抗が低い金、銀または銅などの金属で形成され
ていることが望ましい。
また、本発明のガラス−セラミックス配線板は絶縁基板
1の外に露出する表面にワイヤーボンディング部6を有
する。このワイヤーボンディング部6の位置関係につい
て具体的に説明すると、半導体チップ5を収容するため
に絶縁基板lに形成されたトップの面からボトムの面に
向かって萎んだ階段状の透孔8の水平面9に形成されて
いる。
1の外に露出する表面にワイヤーボンディング部6を有
する。このワイヤーボンディング部6の位置関係につい
て具体的に説明すると、半導体チップ5を収容するため
に絶縁基板lに形成されたトップの面からボトムの面に
向かって萎んだ階段状の透孔8の水平面9に形成されて
いる。
勿論この透孔8の形状は階段状に限らない。たとえば前
記した如く単層の回路を形成した場合のワイヤーボンデ
ィング部は、絶縁基板のトップの面に形成することがで
きるので、したがってこのケースでは、同一口径の透孔
で充分機能する。上記透孔8に収容された半導体チップ
5は、ワイヤーボンディング部6と金線などを用いて結
線され、相互に導通する。透孔8に収容された半導体チ
ップ5を搭載するのは、透孔8が設けられた絶縁基板1
に接合された放熱板2であって、この放熱板2はロウ材
などからなる接着層4を介して接合されている。また、
放熱板2の上に搭載された半導体チップ5は、熱伝導性
の高いグイボンデング部3の上に固定されている。この
グイボンデング部3は、放熱板2上にNiメツキやAu
メツキなどで形成され、これに接着剤などを援用して半
導体チップ5が固定されている。
記した如く単層の回路を形成した場合のワイヤーボンデ
ィング部は、絶縁基板のトップの面に形成することがで
きるので、したがってこのケースでは、同一口径の透孔
で充分機能する。上記透孔8に収容された半導体チップ
5は、ワイヤーボンディング部6と金線などを用いて結
線され、相互に導通する。透孔8に収容された半導体チ
ップ5を搭載するのは、透孔8が設けられた絶縁基板1
に接合された放熱板2であって、この放熱板2はロウ材
などからなる接着層4を介して接合されている。また、
放熱板2の上に搭載された半導体チップ5は、熱伝導性
の高いグイボンデング部3の上に固定されている。この
グイボンデング部3は、放熱板2上にNiメツキやAu
メツキなどで形成され、これに接着剤などを援用して半
導体チップ5が固定されている。
なお、放熱板2としては、この放熱Fi2が目的とする
高放熱性とガラス−セラミックスの補強とを同時に実現
するために、その材質は銅、アルミ、インバー合金、窒
化アルミニウム焼結体または炭化ケイ素焼結体であるこ
とが望ましい。
高放熱性とガラス−セラミックスの補強とを同時に実現
するために、その材質は銅、アルミ、インバー合金、窒
化アルミニウム焼結体または炭化ケイ素焼結体であるこ
とが望ましい。
なお、本発明における絶縁基板1を構成するガラス−セ
ラミックスとしては、例えばSiO□Alz Ox
MgO系などのガラス−セラミックス焼成体が最適であ
る。即ち、この種のガラス−セラミックスは低誘電率を
有し、その上焼成を銅などの低電気抵抗の金属の融点以
下の温度で行うことが出来るため、回路7を形成する金
属として上記の低電気抵抗の金属が使用可能となるから
である。
ラミックスとしては、例えばSiO□Alz Ox
MgO系などのガラス−セラミックス焼成体が最適であ
る。即ち、この種のガラス−セラミックスは低誘電率を
有し、その上焼成を銅などの低電気抵抗の金属の融点以
下の温度で行うことが出来るため、回路7を形成する金
属として上記の低電気抵抗の金属が使用可能となるから
である。
さらにガラス−セラミックスの好ましい組成を例示する
と、5ift 4B〜63重量%Affi□0.
10〜25重量% Mg0 10〜25重量% Btus 4〜10重量% の成分を有し、かつMgO成分全体に対して3〜20重
量%のMgOがCaO1BaO1SrOの中から選ばれ
た一種以上の成分で置換されていてさらに核発生剤とし
てTiC)z 、Zr0z 、M。
と、5ift 4B〜63重量%Affi□0.
10〜25重量% Mg0 10〜25重量% Btus 4〜10重量% の成分を有し、かつMgO成分全体に対して3〜20重
量%のMgOがCaO1BaO1SrOの中から選ばれ
た一種以上の成分で置換されていてさらに核発生剤とし
てTiC)z 、Zr0z 、M。
Ox 、Pg Os 、Asz off 、5nOz
、TagO,、Nbz 05の中から選ばれた一種以上
の成分が0〜5重量%添加されている組成物をあげるこ
とができる。
、TagO,、Nbz 05の中から選ばれた一種以上
の成分が0〜5重量%添加されている組成物をあげるこ
とができる。
[作用]
本発明のガラス−セラミックス配線板を構成する絶縁基
板は、固有的に低誘電率を有するガラスセラミックスか
らなるので、従来のアルミナセラミックス配線板と比べ
て信号の伝播遅延が少ないという特長を持つ。さらに、
本発明のガラス−セラミックス配線板は、上記のガラス
−セラミックスの絶縁基板に接合された放熱板を有し、
かつこの放熱板に半導体チップが搭載されているため、
放熱性が高いという特長を有すると共に、この接合され
た放熱板の補強効果によりガラス−セラミックス配線板
の強度が補強されるという特長を有する。この放熱板は
、多層基板に直接搭載される半導体チップから発生する
熱を効率よく放熱するだけでなく、この配線板に搭載さ
れるパッケージされた半導体部品などから発生する熱を
も効率よく放熱する。
板は、固有的に低誘電率を有するガラスセラミックスか
らなるので、従来のアルミナセラミックス配線板と比べ
て信号の伝播遅延が少ないという特長を持つ。さらに、
本発明のガラス−セラミックス配線板は、上記のガラス
−セラミックスの絶縁基板に接合された放熱板を有し、
かつこの放熱板に半導体チップが搭載されているため、
放熱性が高いという特長を有すると共に、この接合され
た放熱板の補強効果によりガラス−セラミックス配線板
の強度が補強されるという特長を有する。この放熱板は
、多層基板に直接搭載される半導体チップから発生する
熱を効率よく放熱するだけでなく、この配線板に搭載さ
れるパッケージされた半導体部品などから発生する熱を
も効率よく放熱する。
[実施例]
実施例l
5iO□ :55重量%、A l z○3 ;23重量
%、MgO:16.5重量%、B、O,:5重置%、C
aO:0.5重量%の組成となるよう原材料を配合し、
1500°CT:f@融し、得られた溶融物を水中に投
下してガラス塊を得た。このガラス塊をボールミルを用
いて水の存在下で湿式粉砕した。得られた粉砕品を充分
に乾燥した後、有機バインダとしてポリビニルブチラー
ルを、可塑剤としてジブチルフタレートを、そして溶削
としてトルエンを加え、ボールミル中で混合しスラリー
を得た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法に
よりグリーンシートを成形した。得られたグリーンシー
トを所定のサイズに切断した後、スルーホール孔を形成
した。その後、銅ペーストを用いてワイヤーポンディン
グ部6及び回路7を印刷により形成し、さらに透孔8を
穿孔した。また、スルホール孔部には前記の銅ペースト
を埋め込んだ。このグリーンシートを5枚積層した積層
体を窒素雰囲気中で焼成し、第1図示すガラス−セラミ
ックスの絶縁基板1を得た。
%、MgO:16.5重量%、B、O,:5重置%、C
aO:0.5重量%の組成となるよう原材料を配合し、
1500°CT:f@融し、得られた溶融物を水中に投
下してガラス塊を得た。このガラス塊をボールミルを用
いて水の存在下で湿式粉砕した。得られた粉砕品を充分
に乾燥した後、有機バインダとしてポリビニルブチラー
ルを、可塑剤としてジブチルフタレートを、そして溶削
としてトルエンを加え、ボールミル中で混合しスラリー
を得た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法に
よりグリーンシートを成形した。得られたグリーンシー
トを所定のサイズに切断した後、スルーホール孔を形成
した。その後、銅ペーストを用いてワイヤーポンディン
グ部6及び回路7を印刷により形成し、さらに透孔8を
穿孔した。また、スルホール孔部には前記の銅ペースト
を埋め込んだ。このグリーンシートを5枚積層した積層
体を窒素雰囲気中で焼成し、第1図示すガラス−セラミ
ックスの絶縁基板1を得た。
さらに、銅よりなる放熱板2に半導体チップ5を搭載す
る部分にNiメツキをし、グイポンディング部3を形成
した。前記のガラス−セラミックスの絶縁基板1と放熱
板2とをロウ材からなる接着層4で接合した。その後、
半導体チップ5を放熱板2のダイポンディング部3に接
合し、半導体チップ5の端子とワイヤーポンディング部
6とを結線し、ガラス−セラミックス配線板を得た。
る部分にNiメツキをし、グイポンディング部3を形成
した。前記のガラス−セラミックスの絶縁基板1と放熱
板2とをロウ材からなる接着層4で接合した。その後、
半導体チップ5を放熱板2のダイポンディング部3に接
合し、半導体チップ5の端子とワイヤーポンディング部
6とを結線し、ガラス−セラミックス配線板を得た。
実施例2
放熱板2としてアルミ板を用い、放熱板2とガラス−セ
ラミックスの絶縁基板1との接合に樹脂ヲ用いた以外は
実施例1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得
た。
ラミックスの絶縁基板1との接合に樹脂ヲ用いた以外は
実施例1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得
た。
実施例3
放熱板2としてインバー合金の板を用いた以外は実施例
1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
実施例4
放熱板2として窒化アルミニウム焼結体を用い放熱板2
とガラス−セラミックスの絶縁基板1との接合にガラス
を用い、窒素雰囲気中で焼結して接合した以外は実施例
1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
とガラス−セラミックスの絶縁基板1との接合にガラス
を用い、窒素雰囲気中で焼結して接合した以外は実施例
1と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
実施例5
放熱板2として炭化ケイ素の焼結体を用い、放熱板2と
ガラス−セラミックスの絶縁基板1との接合にガラスを
用い、窒素雰囲気中で焼成して接合した以外は実施例1
と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
ガラス−セラミックスの絶縁基板1との接合にガラスを
用い、窒素雰囲気中で焼成して接合した以外は実施例1
と同様にしてガラス−セラミックス配線板を得た。
[発明の効果〕
本発明のガラス−セラミック配線板は、低誘電率材料で
あるガラス−セラミックスの絶縁基板に放熱板が接合さ
れた構造を有しているため、低誘電率であり、高放熱性
であり、かつ強度が畜いという優れた性能を有し、コン
ピュータ等の電子機器分野の電子部品として有用である
。
あるガラス−セラミックスの絶縁基板に放熱板が接合さ
れた構造を有しているため、低誘電率であり、高放熱性
であり、かつ強度が畜いという優れた性能を有し、コン
ピュータ等の電子機器分野の電子部品として有用である
。
第1図は本発明のガラスセラミック配線板の一実施例を
示す平面間で、第2図は第1図のl−A断面図である。 1・・・絶縁基板 2・・・放熱板 3・・・グイボン
ディング部、4・・・接着層 5・・・半導体チンプ、
6・・・ワイヤーボンディング部、7・・・回路、8・
・・透孔、9・・・水平面
示す平面間で、第2図は第1図のl−A断面図である。 1・・・絶縁基板 2・・・放熱板 3・・・グイボン
ディング部、4・・・接着層 5・・・半導体チンプ、
6・・・ワイヤーボンディング部、7・・・回路、8・
・・透孔、9・・・水平面
Claims (2)
- (1)回路とワイヤーボンデング部が形成されたガラス
−セラミックス基板に透孔を形成し、この透孔に収容さ
れた半導体チップを搭載した放熱板を上記のガラス−セ
ラミックス基板に接合するとともに上記のワイヤーボン
デング部と半導体チップを結線したことを特徴とするガ
ラス−セラミックス配線板。 - (2)放熱板が銅、アルミ、インバー合金、窒化アルミ
ニウム焼結体または炭化ケイ素焼結体からなることを特
徴とする請求項1記載のガラス−セラミックス配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231635A JPH04112557A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ガラス―セラミックス配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231635A JPH04112557A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ガラス―セラミックス配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112557A true JPH04112557A (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=16926597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2231635A Pending JPH04112557A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ガラス―セラミックス配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798566A (en) * | 1996-01-11 | 1998-08-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic IC package base and ceramic cover |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP2231635A patent/JPH04112557A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798566A (en) * | 1996-01-11 | 1998-08-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic IC package base and ceramic cover |
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