JPH0653344A - 開孔形成方法及び電子回路カード - Google Patents

開孔形成方法及び電子回路カード

Info

Publication number
JPH0653344A
JPH0653344A JP4348516A JP34851692A JPH0653344A JP H0653344 A JPH0653344 A JP H0653344A JP 4348516 A JP4348516 A JP 4348516A JP 34851692 A JP34851692 A JP 34851692A JP H0653344 A JPH0653344 A JP H0653344A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
aluminum
aluminum core
circuit card
aperture
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
Application number
JP4348516A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald L Imken
ラン イムケン ロナルド
Joseph Latorre
ラトッレ ジョゼフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH0653344A publication Critical patent/JPH0653344A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/021Components thermally connected to metal substrates or heat-sinks by insert mounting
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20Arrangements for cooling
    • H10W40/25Arrangements for cooling characterised by their materials
    • H10W40/255Arrangements for cooling characterised by their materials having a laminate or multilayered structure, e.g. direct bond copper [DBC] ceramic substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/60Securing means for detachable heating or cooling arrangements, e.g. clamps
    • H10W40/611Bolts or screws
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/053Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an inorganic insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in printed circuit boards [PCB], e.g. insert-mounted components [IMC]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09009Substrate related
    • H05K2201/09054Raised area or protrusion of metal substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03Metal processing
    • H05K2203/0315Oxidising metal
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/049Wire bonding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1333Deposition techniques, e.g. coating
    • H05K2203/135Electrophoretic deposition of insulating material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20Arrangements for cooling
    • H10W40/231Arrangements for cooling characterised by their places of attachment or cooling paths
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20Arrangements for cooling
    • H10W40/231Arrangements for cooling characterised by their places of attachment or cooling paths
    • H10W40/233Arrangements for cooling characterised by their places of attachment or cooling paths attached to chips
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754Package 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム回路カードに取付けられた集積
回路デバイス3が発生する熱を効率的に放散させる。 【構成】 アルミニウムコア層20上の開孔21に相当
する位置にフォトレジスト位置ホルダを形成する。次
に、アルミニウムコア層20の保護されていない部分を
陽極化して酸化アルミニウム層23を形成する。更に、
電気泳動コーティングによって電気絶縁性誘電ポリマー
層25をその上に形成し、硬化させる。フォトレジスト
位置ホルダを取り除くと、開孔21が残存する。IC3
は開孔21内に収容されるので、IC3と回路カードの
アルミニウムコア層20とは直接接触することができ、
ICデバイスの熱効率が向上される。ポリマー層25の
上部は次に回路化されてチップを相互接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に、アルミニウ
ムコアを利用してアルミニウム回路カードへ取付けられ
た集積回路デバイス等の電子構成要素が発生する熱をよ
り効率的に放散させるように、アルミニウム回路カード
の誘電コーティングに開孔を形成する方法に関する。更
に詳細には、開孔は、集積回路デバイスがアルミニウム
コアに直接当接できるようにアルミニウム回路に形成さ
れる。これによって、熱放散を促進するためにコアが利
用される。開孔は、回路カードのアルミニウムコアへ電
気接点を提供するためにも使用することができる。
【0002】
【従来の技術】回路カード内のポテンシャル基準導電層
としてアルミニウムを使用することは現在知られてい
る。典型的には、アルミニウム層は酸化アルミニウムを
形成するために陽極化され、次に絶縁誘電層を提供する
ためにポリマー材料で電気泳動(EP)的に被覆され
る。一般的に、デュアルインラインパッケージ(DI
P)、ワイヤ接合IC及び表面実装構成要素(SMT)
等の集積回路(IC)パッケージは、EPポリマー層上
の配線層へ電気的に取付けられる。次に、これらの取付
けチップは、EP材料上に配置された配線層によって相
互に接続される。
【0003】ICデバイスが発生する熱の一部はアルミ
ニウムコア層を介して放散されるが、これは、熱がEP
ポリマー及び陽極化アルミニウム層を介して伝導された
後だけに起こることがわかっている。この場合、熱は、
EP層及び酸化アルミニウム層の双方の厚さ全体を通っ
て伝達された後、アルミニウムコア層を通って放散され
る。従って、集積回路デバイスがアルミニウムコアと直
接接触して配置されれば、熱効率が改良されることがわ
かる。即ち、カードへ取付けられているチップの寸法を
有する開孔を酸化アルミニウム層及びEP層に形成する
ことによって、EPポリマー層上でチップと配線との間
に電気接続が成され、同時に、アルミニウムコアとの直
接的な物理的接触が保持される。
【0004】米国特許第4、261、792号には、ウ
ェハ表面全体に陽極化層を形成し、フォトレジストマス
クを介して陽極化層をエッチングして陽極化マスク層を
形成した後、陽極化層をマスクとして用いて下側の材料
をエッチングすることが記載されている。米国特許第
4、589、961号では、保護層として酸化アルミニ
ウムを使用することによって、ジョセフソン接合デバイ
スを製造する選択的非陽極化プロセスに対する改良につ
いて議論されている。「IBM Technical Disclosure Bul
letin 」の「貴金属パターン生成のためのプロセス」で
は、陽極化酸化アルミニウム厚膜を用いて貴金属パター
ンを生成し、フォトレジスト工程を用いて酸化物上にネ
ガティブパターンを生成し、表面全体に所望の金属を付
着させる(酸化アルミニウムのエッチングを含み)方法
について議論されている。「IBM Technical Disclosure
Bulletin 」の「アルミニウム−酸化アルミニウムガス
パネル」には、アルミニウム導体を用いてガスパネルを
製造することが記載されている。ここでは、アルミニウ
ムはガスパネル基板ガラス上に付着される。フォトレジ
スト導体パターンが適用されてパネルが陽極化された結
果、保護されていないアルミニウムが酸化され、アルミ
ニウムのフォトレジストで被覆されている部分が酸化さ
れないで残り、アルミニウム導体が形成される。「IBM
Technical Disclosure Bulletin 」の「アルミニウム−
銅−シリコンメタラジーの平面化のための陽極化プロセ
ス」は、IC相互接続の導電通路を形成し、アルミニウ
ムを付着させた後誘電材料の酸化アルミニウムへ選択的
に変化させることによって通路を電気絶縁する方法であ
る。「IBM Technical Disclosure Bulletin 」の「誘電
保護のための電着有機材料による陽極化アルミニウムの
クラックのシーリング」では、回路ボードの陽極化アル
ミニウム層上にEPポリマー層を配置する技法について
議論されている。更に、米国特許第4、898、651
号及び第4、894、126号では、回路カードのアル
ミニウムコア層を陽極化するために使用される方法が説
明されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、カードへ取り
付けられた集積回路デバイスが発生する熱を効率的に放
散させるアルミニウム回路カードを有することが所望さ
れる。このことは、より多数の回路を有するチップが開
発され続けており、それに応じて放散すべき熱をより多
く発生するので、特に重要なことである。更に、アルミ
ニウムコアへのチップの直接取付けを可能にするために
アルミニウム回路カードの電気絶縁誘電層に開孔を形成
するプロセスは、都合が良い。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の態様は、アルミニウム回路カードの
電気絶縁性誘電層内に少なくとも1つの開孔を形成する
方法であって、アルミニウムコア層の一方の面に隣接し
て形成すべき開孔に対応する寸法を有するフォトレジス
ト材料を配置する工程と、前記アルミニウムコア層上に
前記フォトレジスト材料を取り囲む前記誘電材料層を少
なくとも1層形成する工程と、前記フォトレジスト材料
を除去する工程と、を含む。
【0007】また、本発明の第2の態様による電子回路
カードは、アルミニウムコア層と、前記アルミニウムコ
ア層に隣接して、その少なくとも一方の面上に配設され
た電気絶縁層と、前記アルミニウムコア層の対応部分を
露出させるために前記電気絶縁層に形成された少なくと
も1つの開孔と、前記アルミニウムコア層とその表面が
接触するように前記開孔の1つに配置された少なくとも
1つの電子構成要素と、を備えている。
【0008】更に、本発明の第3の態様による電子回路
カードは、アルミニウムコア層と、前記アルミニウムコ
ア層に隣接して、その少なくとも一方の面上に配設され
た電気絶縁層と、前記アルミニウムコア層の対応部分を
露出させるために前記電気絶縁層に形成された少なくと
も1つの開孔と、前記開孔の少なくとも1つの開孔中へ
延出し、前記絶縁層の露出表面に配設された電気伝達ラ
インと、前記アルミニウムコア層と熱的に接触するよう
に前記開孔の1つに配置された少なくとも1つの電子構
成要素と、を備えている。
【0009】
【作用】先行技術とは対照的に、本発明は、ICを収容
し、これらが回路カードのアルミニウムコア層と物理的
に直接接触できるようにするために、アルミニウム回路
カードの誘電層に開孔を形成する効率的な方法を提供す
る。また、本発明は、回路構成又は電子デバイスに対し
てアルミニウムコアへの電気接点を提供する。より詳細
には、本発明は、これらの開孔を形成するために、アル
ミニウムコア(通常は基準面)上にフォトレジスト材料
層を配置させる。続いて、フォトレジスト材料上にマス
クが配置され、所望のIC又は電気接点に対応する寸法
を有するフォトレジスト材料の一部が硬化されるように
露光される。次に、残ったフォトレジスト材料が除去さ
れ、硬化された材料が「位置ホルダ(placeholder )」
として残存する。次に、アルミニウムの露光表面が陽極
化されて酸化アルミニウムが形成された後、酸化アルミ
ニウム表面にポリマー材料が電気泳動的に付着される。
そして、フォトレジストの「位置ホルダ」が除去され、
ICを収容する開孔、又はアルミニウムコアへの電気接
点を提供する開孔が残存する。ポリマー層の頂部は、チ
ップを相互接続するために回路化できる。従って、アル
ミニウム回路カードのアルミニウムコアを介して熱を効
率的に放散させる方法及び構造を本発明がどのようにし
て提供するかがわかるに違いない。更に、開孔形成プロ
セスは、アルミニウムコアの露出部分を基準面への電気
接続点として保持するために利用することができる。
【0010】
【実施例】図1を参照すると、アルミニウム回路カード
1が示されている。集積回路デバイス3、5及び7は、
アルミニウム回路カード1へ固定されて示されている。
集積回路3は回路カード1へワイヤ接合されるタイプの
回路であり、アルミニウム回路カード1表面のパッド1
1へ取り付けられた接続ワイヤ9を含む。パッド11は
アルミニウム回路カード1の最も外側の誘電層上に形成
されており、回路カード1上に形成された回路化ライン
(図示せず)へ接続されている。集積回路デバイス5
は、リード13を含む表面実装型構成要素として示され
ている。リード13は、チップ5と上述のパッド11と
を相互接続する。デュアルインラインパッケージ(DI
P)は参照番号7で示されており、リード15を含む。
リード15は、回路カード1を通って延出し、アルミニ
ウムコア面と相互接続する。スルーホール又はバイア1
8(図4)は、陽極化層及びEP層によってアルミニウ
ムコア20のアルミニウムコア面から電気的に絶縁され
ている。熱シンク17はチップ7下方に示されており、
以下により詳細に議論されるように、チップ7から発生
された熱をより効率的に伝達するために利用される。
【0011】図2は、本発明の開孔方法を用いて回路カ
ード1へ固定されたワイヤ接合型の構成要素の断面図で
ある。回路カード1にはアルミニウムコア層20が含ま
れる。アルミニウムコア層20は電気的な基準面を提供
するだけでなく、集積回路デバイスから発生された熱エ
ネルギを集積回路デバイスから離れたところへ伝達する
ことができる。酸化アルミニウムである陽極化アルミニ
ウム層23はアルミニウムコア20から形成される。次
に、ポリマー誘電材料25は、酸化アルミニウム層23
上部に電気泳動的に配置される。開孔21は、陽極化工
程及び電気泳動コーティング工程中に、フォトレジスト
の「位置ホルダ」を利用して形成される。この方法で
は、層23及び25はフォトレジスト位置ホルダの回り
に形成され、位置ホルダが除去されると開孔21が形成
される。次にワイヤ接合チップ3がアルミニウムコア2
0と直接接触して開孔21内へ配置されることがわかる
であろう。これによって、発生した熱エネルギの放散が
向上される。勿論、接着性のはんだ等の熱伝導性ボンデ
ィング材料を使用して、チップをアルミニウムコアへ接
合させることもできる。チップ3との間の接続は、次に
パッド11へのワイヤ接合技法を用いて成される。パッ
ド11はポリマー層25の上部表面に形成されている。
このように、チップ3はアルミニウムコア20とより密
接に熱接触しているので、ワイヤ接合型のチップが、熱
放散を向上させるために本発明の開孔をどのように利用
することができるかがわかる。
【0012】図3は、開孔21内に含まれる表面実装型
集積回路デバイスを示している。一般的に、表面実装型
構成要素は、電気的に接続している表面と直接接触して
いる。しかしながら、当該技術で知られているように、
熱シンク30等の熱放散デバイスが表面実装構成要素の
下側に取付けられる。従って、熱シンク30は開孔21
内にコア20と隣接して配置できることがわかる。熱グ
リース又は接着剤等の熱伝達媒体をコア20と熱シンク
30との間に介在させて使用して、より直接的な接触を
提供し、熱接触コア20によって表面実装型構成要素の
熱特性を向上させてもよい。
【0013】同様に、図4は、アルミニウム回路カード
1へ接続されたデュアルインラインパッケージ型構成要
素7を示す。パッケージ7には、バイア18を通って回
路カード1中に延出するリード15が含まれる。電気接
続は、このようにして、チップ7とコア20との間に成
されることができる。コア20は、信号又は基準面であ
る。上述のように、リード15のうちの多くは、バイア
18の環状体の回りに陽極化誘電層及びEPコーティン
グ層を形成することによって、コア20から電気的に絶
縁される。DIPの適用は、電気的に絶縁されたピン1
5を下側のEP層に形成された配線と接続するために、
アルミニウム回路カードの下側にも追加の陽極化アルミ
ニウム層23及びEP層25を必要とする。コア20下
側での保護層の必要性を排除し、アルミニウムが陽極化
されて酸化アルミニウムを形成するときに回路カード上
に応力がかかるのを防止するために、アルミニウムコア
20の両側は、ワイヤ接合及びSMTの適用においても
陽極化されるのが一般的であることに注意すべきであ
る。更に、図4には、熱シンク17がチップ7の下側に
接続されて示されている。熱シンク17は、SMTデバ
イス(図3)について上述したのと同様に、開孔21内
に格納されている。即ち、熱スプレッダ17はICデバ
イス及びコア20の双方と接触する。このとき、ICデ
バイスとコア20との間に熱伝導性材料を任意に配置さ
せることができる。こうして、熱シンク17は、チップ
7から発生された熱エネルギをアルミニウムコア20へ
移動させて、その放散を促進させる。アルミニウム回路
カード内に形成された開孔がどのようにして、種々の型
の集積回路構成要素パッケージ又はその関連の熱シンク
デバイスを開孔21内に配置させ、アルミニウムコア2
0と直接接触させ、熱伝導性通路を向上させるかが理解
されるであろう。
【0014】アルミニウム回路カード内に開孔21を形
成するプロセスについて、まず図5を参照しながら以下
に説明する。アルミニウムコア層20は、フォトレジス
ト誘電体40で被覆される。フォトレジスト誘電層40
は、ホットロールラミネーション、ローラコーティン
グ、カーテンコーティング、スクリーニング等を含む多
数の既知の技法を用いて付与することができる。次にフ
ォトレジスト層40の上にマスク(図示せず)が配置さ
れる。ここで、フォトマスクは、利用されるフォトレジ
スト材料40のタイプに依って、ネガティブ動作又はポ
ジティブ動作の何れかである。1つの例では、材料40
は、フォトマスクを介して化学放射へ露出されると、層
40の放射を受けた部分が化学反応を起こし、不溶性に
なる。次に、層40の露出されなかった部分は、洗浄等
によって除去される。図6は、未硬化フォトレジストを
除去した後に残存するフォトレジスト位置ホルダ41を
示している。位置ホルダ41は、コア20の次の処理中
に開孔21を形成し、アルミニウムカード1を構成する
ためのものである。位置ホルダ41は、開孔21の所望
寸法に対応する寸法を有することに注意すべきである。
勿論、開孔21は電気接点の大きさ、又はそこに配置さ
れるべき種々のタイプの集積回路デバイス(DIP、S
MT、ワイヤ接合ベヤーチップ)を収容するような大き
さでなければならない。当業者には理解できるように、
フォトマスクは、位置ホルダ41のサイズを調節するた
めに利用される。更に、注意すべきことは、フォトレジ
スト以外の材料を利用して、開孔21の形成が所望され
る位置でアルミニウムコア20の陽極化を防止できるこ
とである。例えば、陽極化プロセスに耐性のある任意の
材料が利用される。しかしながら、本発明の好ましい実
施例では、開孔21の寸法を最適化するためにフォトレ
ジスト材料を使用する。
【0015】図7では、コア20及びフォトレジスト位
置ホルダ41を、硫酸等をベースとする陽極化溶液中に
入れることによって、アルミニウムコア20が陽極化さ
れている。フォトレジスト41は、陽極化プロセス中、
コア20上に保持される。注意すべきことは、陽極化プ
ロセス中に、厚さ約2ミル(約50.8μm)のアルミ
ニウムコア20が厚さ3ミル(約76.2μm)の陽極
化アルミニウム、即ち酸化アルミニウムへ変化すること
である。従って、陽極化プロセスによって、アルミニウ
ムコア20の厚さが減少し、陽極化層23が形成され
る。図8では、メラミン−アクリル酸溶液等による電気
泳動コーティングによって、ポリマー層25が酸化アル
ミニウム層23上に配置され、続いて硬化される。こう
して、アルミニウムコア20のための電気絶縁性誘電材
料として機能する酸化アルミニウム23及びポリマー層
25が形成される。
【0016】図9は、フォトレジスト位置ホルダ41が
取り除かれた後の開孔21を示している。フォトレジス
ト41は、アセトン、4−ブチロラクトン等の適切な溶
媒にボードアセンブリを浸漬することによって、コア2
0から剥離される。機械ブラッシング、溶射、又は超音
波攪拌によってフォトレジストの除去を強化することが
できる。従って、取付けられた集積回路デバイスの放熱
特性を向上させるためアルミニウムカード20の一部が
露出されるように、開孔21がアルミニウム回路カード
内に形成できることがわかる。必要とされる数の開孔を
形成するために必要な数の位置ホルダが使用されること
が理解されるであろう。本発明のプロセスの一例とし
て、単一の位置ホルダ41及び単一の開孔21が示され
ているが、これに制限されるものではない。更に、図9
を参照すると、ポリマー層25の上側にパッド11が示
されている。これらのパッド及び対応の回路化ライン
(図10)は、めっき、スクリーニング(図10に関し
て説明する)等の従来の手段によってポリマー層25上
に配置される。注意すべきことは、フォトレジスト位置
ホルダ41は、チップをその中に配置させる開孔を形成
するため以外の目的でも使用可能なことである。例え
ば、アライメント孔はドリリング等によってアルミニウ
ム回路カードアセンブリ内に配置されることが多く、こ
れは後で構成要素配置マシンにおいてカードを位置決め
するために使用される。フォトレジスト材料41は、ア
ライメント孔の寸法を保持するために陽極化及び電気泳
動コーティングプロセス中にアライメント孔上に配置さ
れる。次に、フォトレジスト材料は、始めに開孔された
孔のサイズに影響を与えないように除去される。更に、
露出されたアルミニウムコアが電気接続のために利用さ
れる場合、例えば、コア20が基準面として使用される
場合に、フォトレジスト材料は、陽極化及びその後の電
気泳動コーティング工程中のアルミニウムコアの露出を
保証するために使用することができる。図5乃至図9に
ついて上述したプロセスは、フォトレジスト材料41が
アライメント孔の露出、又は電気接続のためのコア20
の露出を保証するために使用される場合にも、等しく適
用されるであろう。例えば、図12を参照すると、アル
ミニウムコア20は、その中にアライメント孔22が配
設されて示されている。酸化アルミニウム陽極化層23
及びポリマー層25も開孔21を取り囲んで示されてい
る。開孔21はフォトレジスト材料45の存在によって
保持されている。フォトレジスト材料45が除去される
と、孔22はその初期の寸法が保持されて露出されるこ
とがわかるであろう。この方法では、アライメント孔2
2は、次の陽極化及び電気泳動コーティング工程の間、
保持されている。
【0017】図10を参照すると、2つの開孔21をそ
の中に有するアルミニウム回路カード1が示されてい
る。開孔21はアルミニウムコア層20を露出させる。
従って、集積回路デバイス3、5、7は開孔21内に配
置され、そこから熱を除去するためにコア層20と直接
接触できることがわかる。パッド11及び回路化ライン
12は、図10の回路カード1の表面に示されており、
電気めっき、スクリーン印刷等によって形成することが
できる。
【0018】例えば、パッド11及び回路ライン12の
EPポリマー層25表面への配置は、ポリマー厚膜(P
TF)スクリーニング技法を用いて行われる。このPT
F法を用いるために、カード1表面にスクリーンが配置
され、カード1の所望位置においてPTF材料が選択的
にスキーズされる。PTF材料は、付与された後、高温
で硬化されるのが一般的である。PTF材料は電気伝導
性であり、図10に示されるように、硬化PTF材料は
アルミニウム回路カード1の電気回路ライン12とな
る。
【0019】図13は、陽極化層23及びEPポリマー
層25内の開孔22が回路化ライン12とアルミニウム
基準面20とを相互接続するためにどのように使用でき
るかを示す断面図である。図5乃至図9のプロセス工程
を利用することによって、開孔22が形成される。次
に、回路化プロセス中に、上述のように、ポリマー厚膜
材料が開孔22内でコア20と接触して選択的に付与さ
れ、硬化される。この方法では、回路層をアルミニウム
接地面へ相互接続するために追加のプロセス工程を使用
する必要なく、回路化プロセス中に、カード1の回路化
層(ライン12)と基準(接地)面20との間で電気接
続が成される。
【0020】図11は、本発明の他の実施例を示す。こ
こでは、アルミニウムコア20の大部分は、フォトレジ
スト材料(マスクされた)を用いて、陽極化及びEPコ
ーティング工程から保護されている。この方法では、ア
ルミニウムコア20の露出が増大されているために、ア
ルミニウム回路カードの熱特性が更に向上されている。
【0021】
【発明の効果】従って、電子装置によって発生される熱
エネルギの放散が高められるように、集積回路デバイ
ス、抵抗器、コンデンサ、コイル等の電子構成要素がそ
こへ取り付けられるのを可能にするアルミニウム回路カ
ードを製造するための方法が提供されることがわかる。
更に、本発明によって、陽極化及び電気泳動コーティン
グプロセス中にアルミニウムコア層の露出部分を保持し
て、基準面への接続点を都合よく提供することがきるよ
うになった。また、回路カード1内に配置されるアライ
メント孔の寸法も保持されることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】異なる形状の複数のICをその上に有する回路
カードの斜視図である。
【図2】回路カードの断面図であり、ワイヤ接合型のチ
ップが本発明の開孔にどのように配置できるかを示して
いる。
【図3】表面実装構成要素が回路カードで利用されてい
る断面図である。
【図4】図2及び図3と同様の断面図であり、回路カー
ドにはデュアルインラインパッケージが使用されてい
る。
【図5】回路カードのアルミニウムコア層及びその上側
のフォトレジスト層を示す。
【図6】硬化されたフォトレジスト材料の「位置ホル
ダ」を残りの材料を取り除いて示す。
【図7】酸化アルミニウムを形成するためのアルミニウ
ムコア層の陽極化工程後の回路カードの側面図である。
【図8】酸化アルミニウム表面に電気泳動的に配置され
たポリマー材料を示す。
【図9】硬化されたフォトレジスト材料が除去され、ポ
リマー層の頂部が回路化された後の本発明の回路カード
の断面図を示す。
【図10】本発明のアルミニウム回路カードの斜視図で
あり、チップを配置する前の開孔を示している。
【図11】回路カードのもう1つの斜視図であり、本発
明に従って、アルミニウム層の一部は、陽極化工程及び
EPコーティング工程から保護されている。
【図12】本発明の別の実施例の断面図であり、フォト
レジスト位置ホルダによってアライメント孔が保護され
ている。
【図13】アルミニウム基準面と回路化電気ラインとを
相互接続するために使用されている開孔の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 アルミニウム回路カード 3、5、7 集積回路デバイス 9 接続ワイヤ 11 パッド 12 回路化ライン 13 リード 15 リード 17 熱シンク 18 バイア 20 アルミニウムコア層 21 開孔 22 アライメント孔 23 陽極化アルミニウム層 25 ポリマー誘電層 30 熱シンク 40 フォトレジスト誘電層 41 フォトレジスト位置ホルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/05 B 8727−4E 3/00 K 6921−4E 3/44 A 8727−4E 7/20 B 8727−4E 9355−4M H01L 23/12 J (72)発明者 ジョゼフ ラトッレ アメリカ合衆国78727、テキサス州オース ティン、ゲイト ウェイ 11903

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム回路カードの電気絶縁性誘
    電層内に少なくとも1つの開孔を形成する方法であっ
    て、 アルミニウムコア層の一方の面に隣接して形成すべき開
    孔に対応する寸法を有するフォトレジスト材料を配置す
    る工程と、 前記アルミニウムコア層上に前記フォトレジスト材料を
    取り囲む前記誘電材料層を少なくとも1層形成する工程
    と、 前記フォトレジスト材料を除去する工程と、 を含む開孔形成方法。
  2. 【請求項2】 電子構成要素を、該構成要素の表面が前
    記アルミニウム層と接触するように、前記開孔内に配置
    する工程を更に含む請求項1記載の開孔形成方法。
  3. 【請求項3】 前記フォトレジスト材料は、誘電材料が
    前記アルミニウムコア層の上に形成されるのを防止する
    ために使用される請求項1記載の開孔形成方法。
  4. 【請求項4】 前記フォトレジスト材料は前記回路カー
    ド内のアライメント開孔に隣接して配置され、前記誘電
    層が開孔内に形成されるのを防止する請求項1記載の開
    孔形成方法。
  5. 【請求項5】 前記フォトレジスト材料はフォトレジス
    ト以外のマスク材料で置き換えられ、該マスク材料は前
    記開孔の所望位置に対応する位置においてアルミニウム
    コアに隣接して配置される請求項1記載の開孔形成方
    法。
  6. 【請求項6】 アルミニウムコア層と、 前記アルミニウムコア層に隣接して、その少なくとも一
    方の面上に配設された電気絶縁層と、 前記アルミニウムコア層の対応部分を露出させるために
    前記電気絶縁層に形成された少なくとも1つの開孔と、 前記アルミニウムコア層とその表面が接触するように前
    記開孔の1つに配置された少なくとも1つの電子構成要
    素と、 を備えた電子回路カード。
  7. 【請求項7】 前記少なくとも1つの開孔中へ延出する
    電気伝達ラインを前記絶縁層の露出表面に有する請求項
    6記載の電子回路カード。
  8. 【請求項8】 アルミニウムコア層と、 前記アルミニウムコア層に隣接して、その少なくとも一
    方の面上に配設された電気絶縁層と、 前記アルミニウムコア層の対応部分を露出させるために
    前記電気絶縁層に形成された少なくとも1つの開孔と、 前記開孔の少なくとも1つの開孔中へ延出し、前記絶縁
    層の露出表面に配設された電気伝達ラインと、 前記アルミニウムコア層と熱的に接触するように前記開
    孔の1つに配置された少なくとも1つの電子構成要素
    と、 を備えた電子回路カード。
  9. 【請求項9】 前記電気絶縁層は、酸化アルミニウム層
    と、ポリマー層と、を含む請求項8記載の電子回路カー
    ド。
JP4348516A 1992-02-05 1992-12-28 開孔形成方法及び電子回路カード Pending JPH0653344A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/831,855 US5198693A (en) 1992-02-05 1992-02-05 Aperture formation in aluminum circuit card for enhanced thermal dissipation
US831855 1992-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0653344A true JPH0653344A (ja) 1994-02-25

Family

ID=25260026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4348516A Pending JPH0653344A (ja) 1992-02-05 1992-12-28 開孔形成方法及び電子回路カード

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5198693A (ja)
JP (1) JPH0653344A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09226280A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 Shinko Electric Ind Co Ltd カードモジュール
US7313001B2 (en) 2001-03-24 2007-12-25 Marquardt Gmbh Electrical switch having a mount for an electrical circuit
JP2009522767A (ja) * 2005-12-29 2009-06-11 ウエイブニクス インク. 3次元パッケージモジュール、その製造方法及び3次元パッケージモジュールに適用される受動素子の製造方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05109924A (ja) * 1991-10-17 1993-04-30 Ngk Spark Plug Co Ltd 集積回路用パツケージ
US5362985A (en) * 1993-05-27 1994-11-08 Ma Laboratories, Inc. Packaged integrated circuit add-on card and method of manufacture
MY112145A (en) * 1994-07-11 2001-04-30 Ibm Direct attachment of heat sink attached directly to flip chip using flexible epoxy
IL110431A (en) * 1994-07-25 2001-08-08 Microcomponents And Systems Lt Method of manufacturing a composite structure for use in electronic device and structure manufactured by said method
US5880525A (en) * 1995-01-27 1999-03-09 The Whitaker Corporation Anodic aluminum oxide passive alignment structures
US5764484A (en) * 1996-11-15 1998-06-09 Olin Corporation Ground ring for a metal electronic package
US5863707A (en) * 1997-02-11 1999-01-26 Advanced Micro Devices, Inc. Method for producing ultra-fine interconnection features
US5980723A (en) * 1997-08-27 1999-11-09 Jude Runge-Marchese Electrochemical deposition of a composite polymer metal oxide
GB9803236D0 (en) * 1998-02-17 1998-04-08 Pressac Interconnect Limited Printed circuit assembly and method of making the same
JP2000012723A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Nitto Denko Corp 回路基板の実装構造体およびそれに用いる多層回路基板
US6243269B1 (en) * 1998-12-29 2001-06-05 Ncr Corporation Centralized cooling interconnect for electronic packages
US6246583B1 (en) * 1999-03-04 2001-06-12 International Business Machines Corporation Method and apparatus for removing heat from a semiconductor device
US6219238B1 (en) 1999-05-10 2001-04-17 International Business Machines Corporation Structure for removably attaching a heat sink to surface mount packages
US6188130B1 (en) * 1999-06-14 2001-02-13 Advanced Technology Interconnect Incorporated Exposed heat spreader with seal ring
JP4626919B2 (ja) * 2001-03-27 2011-02-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US6625027B2 (en) 2001-10-31 2003-09-23 Baker Hughes Incorporated Method for increasing the dielectric strength of isolated base integrated circuits used with variable frequency drives
US20050202667A1 (en) * 2001-12-03 2005-09-15 University Of Southern California Electrochemical fabrication methods incorporating dielectric materials and/or using dielectric substrates
US20080121343A1 (en) * 2003-12-31 2008-05-29 Microfabrica Inc. Electrochemical Fabrication Methods Incorporating Dielectric Materials and/or Using Dielectric Substrates
US6573595B1 (en) * 2002-04-24 2003-06-03 Scientek Corp. Ball grid array semiconductor package with resin coated metal core
JP4527714B2 (ja) * 2003-02-07 2010-08-18 パナソニック株式会社 発光体用金属ベース基板、発光光源、照明装置及び表示装置
DE102004018475A1 (de) * 2004-04-16 2005-11-10 eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH Leistungshalbleiteranordnung
EP1659838A3 (en) * 2004-10-27 2007-03-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Electronic part-mounted substrate, thermal conductive member for electronic part-mounted substrate, and liquid-jetting head
JP4408832B2 (ja) * 2005-05-20 2010-02-03 Necエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US20070080360A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-12 Url Mirsky Microelectronic interconnect substrate and packaging techniques
KR101619832B1 (ko) * 2009-11-30 2016-05-13 삼성전자주식회사 발광다이오드 패키지, 이를 구비한 발광다이오드 패키지 모듈과 그 제조 방법, 및 이를 구비한 헤드 램프 모듈과 그 제어 방법
US9355939B2 (en) * 2010-03-02 2016-05-31 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package stacking system with shielding and method of manufacture thereof
KR101167425B1 (ko) * 2010-09-16 2012-07-23 삼성전기주식회사 방열기판 및 그 제조방법
EP3090838B1 (en) 2011-05-19 2020-06-17 Black & Decker Inc. Power tool with force sensing electronic clutch
US9148962B2 (en) 2013-01-02 2015-09-29 International Business Machines Corporation Heat transfer device for wave soldering
US10608501B2 (en) 2017-05-24 2020-03-31 Black & Decker Inc. Variable-speed input unit having segmented pads for a power tool
NL2026167B1 (en) 2020-07-30 2022-04-08 Berkin Bv Thermal-type flow sensor with a thermally conductive frame element in the form of a printed circuit board (PCB)
CN214409385U (zh) * 2021-02-05 2021-10-15 台达电子工业股份有限公司 光收发模块

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59118198A (ja) * 1982-12-24 1984-07-07 松下電器産業株式会社 衣類乾燥機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52136590A (en) * 1976-05-11 1977-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production of semiconductor device
US4564584A (en) * 1983-12-30 1986-01-14 Ibm Corporation Photoresist lift-off process for fabricating semiconductor devices
US4589961A (en) * 1984-08-31 1986-05-20 Sperry Corporation Aluminum mask anodization with lift-off for patterning Josephson junction devices
FR2584235B1 (fr) * 1985-06-26 1988-04-22 Bull Sa Procede de montage d'un circuit integre sur un support, dispositif en resultant et son application a une carte a microcircuits electroniques
JPS63149191A (ja) * 1986-12-15 1988-06-21 日立マクセル株式会社 Icカ−ド
US4898651A (en) * 1988-01-15 1990-02-06 International Business Machines Corporation Anodic coatings on aluminum for circuit packaging
US4894126A (en) * 1988-01-15 1990-01-16 Mahmoud Issa S Anodic coatings on aluminum for circuit packaging
US5099309A (en) * 1990-04-30 1992-03-24 International Business Machines Corporation Three-dimensional memory card structure with internal direct chip attachment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59118198A (ja) * 1982-12-24 1984-07-07 松下電器産業株式会社 衣類乾燥機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09226280A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 Shinko Electric Ind Co Ltd カードモジュール
US7313001B2 (en) 2001-03-24 2007-12-25 Marquardt Gmbh Electrical switch having a mount for an electrical circuit
JP2009522767A (ja) * 2005-12-29 2009-06-11 ウエイブニクス インク. 3次元パッケージモジュール、その製造方法及び3次元パッケージモジュールに適用される受動素子の製造方法
US8034664B2 (en) 2005-12-29 2011-10-11 Wavenics Inc. Method of fabricating passive device applied to the three-dimensional package module

Also Published As

Publication number Publication date
US5198693A (en) 1993-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198693A (en) Aperture formation in aluminum circuit card for enhanced thermal dissipation
US5081562A (en) Circuit board with high heat dissipations characteristic
JP3297879B2 (ja) 連続して形成した集積回路パッケージ
KR20220026487A (ko) 회로 사전 배치 방열 내장형 패키지 구조 및 이의 제조 방법
US6569712B2 (en) Structure of a ball-grid array package substrate and processes for producing thereof
KR100499003B1 (ko) 도금 인입선을 사용하지 않는 패키지 기판 및 그 제조 방법
HU216982B (hu) Csiphordozó eszköz
US5670750A (en) Electric circuit card having a donut shaped land
JP2000216289A (ja) 半導体装置用パッケ―ジ
KR100860533B1 (ko) 금속 인쇄회로기판 제조방법
CN105895536A (zh) 电子元件的封装方法
US6896173B2 (en) Method of fabricating circuit substrate
US6207354B1 (en) Method of making an organic chip carrier package
JP3284969B2 (ja) 多層配線基板
GB2334375A (en) Mounting electronic devices on substrates
KR101044154B1 (ko) 절연층 아래로 매립된 최외각 회로층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법
JP2000114412A (ja) 回路基板の製造方法
JPH06291246A (ja) マルチチップ半導体装置
JPH05218606A (ja) 回路装置
JP5676833B2 (ja) 電気めっきを使用して形成される集積回路パッケージを処理するための方法およびそれから作成された装置
US7427716B2 (en) Microvia structure and fabrication
JPH08316360A (ja) Ic実装構造
JP4402256B2 (ja) 半導体チップ塔載用配線部材の製造方法
JP4014125B2 (ja) リードフレーム
JP3777687B2 (ja) チップキャリア