JPH09186263A - 集積回路用パッケージ本体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングパッドを形成するメタライズ層
のメッキを、短絡を防止しつつ行い得る集積回路用パッ
ケージ本体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 第１層１４の上に第２層１６を、該第２
層１６の開口部１６ａの端部がメタライズ層３２の細く
配置されている根元部３２ｂと接するように圧着する。
即ち、メタライズ層３２の根元部３２ｂを細く配置し、
開口部７６ａの端部に於いて隣接するメタライズ層３２
層相互の距離を離してあるため、第１層１４と第２層１
６とを焼成前のグリーンシートの状態で圧着する際に、
金属ペースト層（メタライズ層３２）間を確実に絶縁で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の集
積回路チップを装着するための集積回路用パッケージ本
体及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路チップ等を装着するセラミック
パッケージ本体には、未焼成のセラミックグリーンシー
トにタングステン等のペーストを回路配線用として印刷
或いは貫通穴に充填した後、積層・成形して焼成する、
同時焼成法により製造したものが多く用いられている。

【０００３】このセラミックパッケージ本体について、
図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、従来
技術のセラミックパッケージ本体の平面図を、図１５は
一部切り欠き側面図を示している。図１５に表すよう
に、セラミックパッケージ本体４１０は、同時焼成され
た絶縁層４１２、４１４、４１６からなり、底面をなす
絶縁層（底部層）４１２と、第１層４１４及び第２層４
１６に設けた第１及び第２の開口より内周壁が階段状の
空所（凹部）を備えている。第１層４１４と第２層４１
６との間には、上記タングステン等のペーストを塗布し
同時焼成することにより形成されたメタライズ層４３２
が配置されている。該メタライズ層４３２のうち第１層
４１４上で空所内に露出している部分は、ニッケル及び
金等のメッキが施されて、集積回路２０からの結線用の
ボンディングワイヤ４０が接続されるボンディングパッ
ド４３０として列設されている。各々のボンディングパ
ッド４３０は、パッケージ本体４１０の内部を通じて外
部への接続用のピン４５０などと接続されている。この
ボンディングパッド４３０は、図１４に示すようにセラ
ミックパッケージ本体４１０にストライプ状に配置され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の集積回路チップ
の高集積化により、集積回路チップの入出力端子が増加
し、それぞれの入出力端子と接続するために、パッケー
ジ表面に配置するボンディングパッドの数が増加して、
ボンディングパッドのファィンピッチ化が必要となって
いる。しかし、ボンディングパッドは、該集積回路との
接続を確実に行い得るようにするため、ある程度の幅、
例えばワイヤボンディングにおいてはワイヤボンダーの
性能にもよるが、一般には少なくとも１３０〜１５０μ
ｍ以上の幅が必要とされる。このため、一定の大きさの
パッケージに多くのボンディングパッドを収容するため
に、隣接するボンディングパッド間の隙間を詰め、即
ち、パッド間の絶縁幅を狭くして配置することが必要と
なってくる。

【０００５】しかしながら、となりあうボンディングパ
ッド間の間隔を狭くすると、ボンディングパッド相互で
短絡などの不具合が発生し易くなる。このボンディング
パッド相互の短絡等について図１６を参照して説明す
る。図１６は、図１５に示すパッケージをＡ方向から見
た矢視部分拡大図である。本来、第１層４１４と第２層
４１６とは、各ボンディングパッド４３０Ａ、Ｂ、Ｃの
間の部分、即ち、絶縁部４３４ａ、４３４ｂにおいて接
合していなければならない。焼成前の階段で、第１層４
１４及び第２層４１６になるセラミックグリーンシート
を積層、圧着するからである。しかし、焼成後にメタラ
イズ層となるぺースト層には厚み（通常１０〜３０μ
ｍ）がある。それ故、絶縁部４３４ａ、ｂとなる隣接す
るペースト層が狭い場合にはグリーンシートが十分に変
形せず、絶縁部４３４ａ、ｂにおいて、第１層４１４と
第２層４１６の間にすき間が生じることがあり（絶縁部
４２４ｂ部参照）、この上下のシート間にすき間を生じ
たまま焼成されることになるからである。

【０００６】しかして、メタライズ層４３２にメッキを
被着してボンディングパッド４３０とするのであるが、
無電解メッキを行う場合には、前処理の活性化処理液
が、すき間に残留したまま、無電解メッキ処理を行う
と、すき間部分にメッキが付着して、隣接するボンディ
ングパッド４３０Ａ、Ｂ、Ｃ間で導通（短絡）してしま
う。また電解メッキを行う場合には、電解液が残留し
て、隣接するボンディングパッド間の絶縁抵抗を低下さ
せたり、メッキの変色を引き起こしたりする。

【０００７】かかる問題点を解決するため、本出願人
は、特開平７−１４７３５５公報にて短絡を防止する方
法を提案した。この方法では、図１７及び図１８に示す
ように、第１層５１４の上に配置したメタライズ層５３
２の上にメタライズ層相互を絶縁する絶縁コーティング
５５２を備え、その上に第２層５１６を積層してなる。
そして、メタライズ層５３２のうち該第１層５１４上に
露出している部分には、ニッケル及び金等のメッキを施
す。即ち、第２層５１６の端部５１６ａの下に絶縁コー
ティング５５２を配置することによって、メタライズ層
５３２相互を絶縁している。

【０００８】たしかに、この方法のよればメタライズ層
相互は良好に絶縁することができる。しかし、この方法
は絶縁コーティングを塗布、乾燥する工程が増加するの
で、その分、工程が長くなり、また、コストアップとな
る欠点があった。特に空所内周壁を２段以上の階段形状
に形成し、各階段部にボンディングパッドの列を設ける
タイプのパッケージ本体においては塗布回数が段部の数
に応じて増加するのでその影響が大きい。また、絶縁コ
ーティングの塗布位置合わせも正確に行わなければなら
ず面倒であった。

【０００９】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、ボンデ
ィングパッドとなるメタライズ層へのメッキを、短絡を
防止しつつ行い得る集積回路用パッケージ本体及びその
製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の集積回路用パッケージ本体では、集積回
路チップを収納するための空所を有する集積回路用パッ
ケージ本体であって、該空所の側壁は、少なくとも１つ
の段部上面および少なくとも２つの段部側面を有する階
段形状を有し、該段部上面上において露出し列をなす複
数のメタライズ層であって、該段部上面と該段部上面の
直上に位置する段部側面との境界部を通って該パッケー
ジ本体内部へ延出する複数のメタライズ層を備え、該メ
タライズ層は、該境界部およびその近傍のおける幅を、
該集積回路チップの端子と接続するための接続部材を取
付ける部位近傍における幅より狭くしたメタライズ層を
含むことを技術的特徴とする。

【００１１】また、上記の目的を達成するため、請求項
２の集積回路用パッケージ本体では、集積回路チップを
収納するための空所を有し、絶縁層を積層してなる集積
回路用パッケージ本体であって、該空所の側壁は、少な
くとも１つの段部上面および少なくとも２つの段部側面
を有する階段形状を有し、該段部上面を形成する絶縁層
上に形成され、該段部上面上において露出し列をなす複
数のメタライズ層であって、該段部上面と該段部上面を
形成する絶縁層の直上の絶縁層が形成する段部側面との
境界部を通って該パッケージ本体内部へ延出する複数の
メタライズ層を備え、該メタライズ層は、該境界部およ
びその近傍における幅を、該集積回路チップの端子と接
続するための接続部材を取付ける部位近傍における幅よ
り狭くしたメタライズ層を含むことを技術的特徴とす
る。

【００１２】請求項３の集積回路用パッケージ本体で
は、集積回路チップを収納するための階段状側壁を有す
る空所を備える集積回路用パッケージ本体であって、該
空所内に露出し、該階段状段部上面に列設してなり、該
パッケージ本体内へ延出する複数のボンディングパッド
用メタライズ層を備え、該ボンディングパッド用メタラ
イズ層は、該空所内の露出部から該パッケージ本体内に
延出する境界部近傍における幅を、該集積回路チップの
端子と接続するための接続部材を取付ける部位近傍にお
ける幅より狭くしたメタライズ層を含むことを技術的特
徴とする。

【００１３】また、請求項４の集積回路用パッケージ本
体では、請求項１〜３において、隣接する前記メタライ
ズ層相互の間隔が、前記境界部において５０μｍ以上で
あることを技術的特徴とする。

【００１４】また、請求項５は、グリーンシートを積層
圧着した後に焼成してなる集積回路チップを収納するた
めの空所を有する集積回路用パッケージ本体の製造方法
であって、第１の開口部を有する第１のグリーンシート
上に、焼成によりメタライズ層となる金属ペースト層を
形成する工程と、第２の開口部を有する第２のグリーン
シートを、該第２の開口部内に該第１のグリーンシート
上に形成した該金属ぺースト層のうち第１開口部近傍の
金属ペースト層が露出部分を有するように積層圧着する
工程と、該第１と第２のグリーンシートの積層体を焼成
する工程と、該メタライズ層の該露出部分にメッキを施
す工程とを含み、該金属ペースト層は、該露出部分にお
いて該第１の開口部に先端を向け、該開口部近傍で列を
なしており、該金属ぺースト層の該第２開口部の開口縁
近傍における幅を、該集積回路チップの端子と接続する
ための接続部材を取付ける部位近傍における幅より狭く
した金属ペースト層を含む、ことを技術的特徴とする。

【００１５】更に、本発明では、好適な態様において、
集積回路チップを収納するための空所を有する集積回路
用パッケージ本体であって、該空所の側壁は、少なくと
も１つの段部上面および少なくとも２つの段部側面を有
する階段形状を有し、該段部上面上において露出し列設
してなる複数のメタライズ層であって、該段部上面と該
段部上面より上側に位置する段部側面との境界部を通っ
て該パッケージ本体内部へ延出する複数のメタライズ層
を備え、該メタライズ層は、隣りのメタライズ層との該
境界部およびその近傍における間隔が、該空所側先端近
傍、あるいは該集積回路チップの端子と接続するための
接続部材を取り付ける部位近傍における間隔より広くな
るようにしたメタライズ層を含む。

【００１６】上記請求項１の集積回路用パッケージ本体
では、段部上面と段部側面との境界部において、メタラ
イズ層の幅を狭く形成し、該境界部に於いて隣接するメ
タライズ層相互の距離を離してある。このため、その後
にメッキを施しても、隣接するメタライズ層間において
短絡や絶縁不良、変色が発生し難い。

【００１７】また、請求項２の集積回路用パッケージ本
体では、段部上面を形成する絶縁層と、該絶縁層の上層
の絶縁層との境界部でのメタライズ層の幅を、ボンディ
ングパッドの集積回路チップからの線の接続される部分
の幅よりも狭く形成し、該境界部に於ける隣接するメタ
ライズ層との距離を離してある。このため、両絶縁層
が、メタライズ層間で密着し、メッキ後の短絡等を防止
できる。

【００１８】請求項３の集積回路用パッケージ本体で
は、パッケージ本体内へ延在するボンディングパッド用
メタライズ層の幅を、集積回路チップからの線の接続さ
れる部分の幅よりも狭く形成し、該パッケージ本体内へ
延在する端部に於いて隣接するメタライズ層相互の距離
を離してある。このため、該メタライズ層にメッキを施
しても、隣接するメタライズ層間にて短絡等が発生し難
い。

【００１９】請求項４の集積回路用パッケージ本体で
は、メタライズ層が、境界部において、隣接するメタラ
イズ層から５０μｍ以上離れているため、メッキを施し
ても、該境界部にて該メタライズ層間の短絡等が発生し
難い。

【００２０】請求項５の集積回路用パッケージ本体の製
造方法では、第１のグリーンシートの上に複数の金属ペ
ースト層を、集積回路チップの端子と接続するための接
続部材を取り付ける部位近傍に対して第２開口部の開口
縁近傍の幅を細くして配置する。そして、該第１グリー
ンシートの上に第２グリーンシートを圧着する。金属ペ
ースト層の幅を変化させて配置し、第２開口部の開口縁
近傍に於いて隣接する金属ペースト層相互の距離を離し
てあるため、第１のグリーンシートと第２のグリーンシ
ートとを圧着する際に、隣接する金属ペースト層間にお
いても確実に接合・圧着することができる。従って、金
属ペースト層を焼成して成るメタライズ層にメッキを施
しても、短絡等が発生することがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図１及び図２は、本
発明の第１実施態様に係る集積回路用パッケージ本体を
示している。図１は、第１実施態様の集積回路用パッケ
ージ本体１０の平面図を、図２は一部切り欠き側面図を
示している。図２に示すように、集積回路用パッケージ
本体１０は、同時焼成された絶縁層１２、１４、１６か
らなり、底面をなす絶縁層（底部層）１２と、第１層１
４及び第２層１６に設けた、第１開口部１４ａ、第２開
口部１６ａにより内周壁（側壁）が階段状の空所（凹
部）を備えている。第１層１４と第２層１６との間に
は、タングステンペーストを塗布し同時焼成することに
より形成されたメタライズ層３２が配置されている。該
メタライズ層３２のうち第１層１３上で空所内に露出し
ている部分は、ニッケル及び金のメッキが施されてボン
ディングパッド３０として列設されている。このパッケ
ージ本体１０では、メタライズ層３２がパッケージ本体
内部を通じて外部への接続用のピン５０などと接続され
ている。また、底部１２と第１層１４の開口部１４ａと
によって、集積回路を収容するための空所１０Ａが形成
されている。なお、パッケージ本体１０には、集積回路
２０を気密状態に保つためのキャップ６０が載置されて
いる。

【００２２】図１に示すように、ボンディングパッド３
０は、パッケージ本体１０にストライプ状に配置されて
いる。なお、本実施態様で、ボンディングパッド３０と
は、メタライズ層３２の第１層１４上で空所内の露出部
分であって、メッキが施された部分を意味する。図中に
示すようにメタライズ層３２は、集積回路２０からのボ
ンディングワイヤ４０を取り付ける部位近傍の幅の広い
パッド部３２ａと、パッケージ本体内部に延出し、ピン
５０側と接続される幅の狭く形成された根元部３２ｂと
から成る。

【００２３】引き続き、パッケージ本体１０の製造方法
について、図３及び図４を参照して説明する。アルミナ
を主成分とするセラミック粉末に、焼結補助剤としてシ
リカ、マグネシア、カルシア等の粉末及び有機溶剤や溶
媒等を混練して泥漿を作成し、この泥漿をドクターブレ
ード法によりキャスティングして、シート厚０．５、
０．６、１mmのグリーンシートを複数枚作成する。図３
には、シート厚１mmに形成された底部グリーンシート７
２と、シート厚０．５mmに形成された第１層グリーンシ
ート７４と、シート厚０．６mmに形成された第２層グリ
ーンシート７６とを示す。ここで、第１層グリーンシー
ト７４及び第２層グリーンシート７６の中央部を打ち抜
いて第１開口部７４ａ及び該第１開口部７４ａより大き
な第２開口部７６ａを形成すると共に、第１層グリーン
シート７４及び底部グリーンシート７２の所定位置を打
ち抜きビアホール８６、８８を形成する。この後、タン
グステンを主成分とするペースト状金属混合物を各ビア
ホール８６、８８内に均一に隙間なく充填して乾燥す
る。

【００２４】この乾燥後、第１層グリーンシート７４の
表面に焼成後にメタライズ層となる金属ペースト層８２
を、また、底部グリーンシート７２の表面に金属ペース
ト層８４を、タングステンを主成分とするペースト状金
属混合物をスクリーン印刷することにより２０μｍの厚
さに塗布する。ここで、第１層７４の表面に塗布された
金属ペースト層８２の図中Ｂ（上）側から見た状態を図
７に示す。金属ペースト層８２は、内部結線を行うため
のパッケージ本体内に延在する根元部８２ｂは細く、幅
１４４μｍに形成され、また、ボンディングワイヤの接
続（取り付け）を行うためのパッド部８２ａは、幅１８
０μｍと太く形成されている。そして、隣接する金属ペ
ースト層８２との間では、根元部８２ｂ相互では６０μ
ｍの間隔で、パッド部８２ａ相互では２４μｍの間隔で
形成されている。この金属ペースト層８２、８４の乾燥
後、押圧して金属ペースト層８２、８４を、シートから
の高さが１０μｍになるように、グリーンシート７２、
７４に押し込んでおく。なお、説明を容易にするため、
図等において押し込まれた状態での記述は省略する。

【００２５】次いで、図４に示すように底部グリーンシ
ート７２の上に第１層グリーンシート７４、そして、第
１層グリーンシート７４の上に第２層グリーンシート７
６を加熱しつつ圧着する。この積層体の第１層グリーン
シート７４と第２層グリーンシート７６との境界部をＣ
−Ｃ断面に沿って見た状態を図５に示す。第１グリーン
シート７４と第２グリーンシート７６にはさまれている
のは、金属ペースト層８２のうち根元部８２ｂである。
しかして、金属ペースト層８２の根元部８２ｂは、図７
を参照して上述したように隣接する金属ペースト層８２
の根元部８２ｂから６０μｍ離れているため、第１層グ
リーンシート７４と第２層グリーンシート７６とを圧着
した際に、両グリーンシート７４、７６が根元部８２ｂ
と根元部８２ｂとの間で完全に接合している。即ち、図
１６を参照して上述した従来技術のものと異なり、根元
部８２ｂ相互間で第１層グリーンシート７４と第２層グ
リーンシート７６との間に連続するすき間ができること
がない。

【００２６】次いで、図４に示す積層体を脱脂した後に
焼成する。この焼成時に積層体は２割程度収縮して焼結
する。焼成収縮後のメタライズ層３２、即ち、上記金属
ペースト層８２の焼成後の状態を図８に示す。約２割の
収縮により、メタライズ層３２は、根元部３２ｂが１２
０μｍに、また、接続部材との接続を行うためのパッド
部３２ａが１５０μｍに成っている。そして、隣接する
メタライズ層３２との間で、根元部３２ｂが５０μｍの
間隔に、また、パッド部２２ａが２０μｍの間隔になっ
ている。即ち、段部上面を構成する第１層１４の上にお
いて露出し、列をなしている複数のメタライズ層３２
は、段部側面となる開口部１６ａ段部上面との境界部及
びその前後近傍において、パッド部３２ａよりも狭い幅
にされている。

【００２７】その後、このメタライズ層３２の第２層１
６から延出している露出部分に無電解メッキ処理を施
す。即ち、焼成した積層体を、まず、活性処理液の塩化
パラジウム溶液中に浸し、触媒としてのパラジウムを各
メタライズ層３２上に還元析出させて活性化させた後、
水洗いした上で、同積層体をニッケルメッキ液に浸し、
還元析出したパラジウムの上にニッケルを析出させるよ
うにしてメッキ処理をする。これにより、積層体から露
出しているメタライズ層３２部のみに無電解ニッケルメ
ッキ３６が施される。この無電解ニッケルメッキによる
ニッケルの厚さは、ほぼ１．０μｍとした。その後、当
該積層体に図２に示すようにシールリング６２及びピン
５０をロー付けし、更にニッケルメッキを行った上に、
更に無電解金メッキを行うことにより、メタライズ層３
２及びニッケルメッキ層３６の酸化を防止すると共に、
後述するボンディングを容易に行い得るように、パッケ
ージ本体１０を完成する。即ち、図６に示すようメタラ
イズ層３２にニッケルメッキ層３６と、金メッキ層３８
とを施してボンディングパッド３０を形成する。このニ
ッケル及び金メッキの際に、図１６を参照して上述した
従来技術のものと異なり、第１層グリーンシート７４と
第２層グリーンシート７６との間にすき間ができていな
いため、該すき間に活性処理液が残り、これによりすき
間にニッケル及び金メッキが形成され、ボンディングパ
ッド３０同士を短絡させることがない。

【００２８】その後、このパッケージ本体１０に集積回
路２０を固定し、該集積回路２０の入出力端子２０ａと
ボンディングパッド３０とをボンディングワイヤ４０に
てボンディングすることにより接続する。ボンディング
パッド３０のパッド部３２ａの幅は、１５０μｍに形成
してあるため、集積回路２０の入出力端子２０ａからの
ボンディングワイヤ４０の先端を、ボンディングパッド
３０に容易に接続することができる。このボンディング
により、集積回路２０の入出力端子２０ａ側からの信号
を、ボンディングパッド３０（メタライズ層３２）を介
してピン５０から取り出せるようにする。その後、キャ
ップ６０をロー付けして、パッケージが完成する。

【００２９】図８に示したように、隣接するメタライズ
層との間でパッド部３２ａでは、相互の絶縁を保ち得る
最小限の間隔が設けられていれば良い。また、根元部３
２ｂは、図５を参照して上述したように、第１層グリー
ンシート７４と第２層グリーンシート７６とが完全に接
合し、間にすき間ができないような間隔、本例では焼成
前の値で６０μｍ以上（焼成後の値で５０μｍ以上）と
すれば、該すき間にニッケルや金メッキが形成され、隣
りあうボンディングパッド３０同士を短絡させることが
ない。

【００３０】次に、第２層端部１６ａにおけるボンディ
ングパッド３０の根元部３２ｂの間隔と、短絡不良発生
確率との関係について図９のグラフを参照して説明す
る。図９では、縦軸に短絡不良発生確率〔％〕を、横軸
に間隔を取っている。なお、間隔はセラミック焼成後
（完成後のパッケージ本体）のものを示している。ま
た、短絡不良発生率は、ボンディングパッド数４００個
のパッケージ本体について、１ヶ所でも短絡不良のパッ
ドが有るものは不良と判定する手法によった。従って良
品（不良品でないもの）とは、すべてのボンディングパ
ッドにおいて短絡不良の生じなかったパッケージを指
す。図９のグラフから明らかなように、根元部間の間隔
を広げると共に急激に短絡不良が減少し、間隔が５０μ
ｍを越えるとほぼ一定値になることが判る。即ち、本例
では、根元部３２の間隔が５０μｍ以上となるようにす
ると良いことが判る。

【００３１】ここで、図８を参照して上述したように、
ボンディングパッド３０のパッド部３２ａの幅を１５０
μｍに保ち、隣接するボンディングパッド３０との間隔
を２０μｍと詰めながら、根元部３２ｂの幅を１２０μ
ｍに狭めることにより、該根元部３２ｂでは上述したよ
うに短絡不良の発生しにくい５０μｍの間隔を維持する
ことが可能となった。即ち、図１４を参照して上述した
従来技術のパッケージ本体４１０では、５０μｍの間隔
を設けると、所定サイズのパッケージ本体に多数のボン
ディングパッドを配置することができない。反対に、５
０μｍの間隔を保ちながら多数のボンディングパッドを
配置するためには、ボンディングパッドの幅を狭くする
必要があり、集積回路からのボンディングが困難であっ
た。これに対し、本例では、ボンディングパッドを多数
形成しつつ、ボンディングも容易とすることができる。

【００３２】また、図１７を参照して上述した方法で
は、ボンディングパッド５３０に対して、絶縁コーティ
ング５５２又は第２層５１６の端面５１６ａのいずれか
の位置がずれることにより短絡不良を発生することがあ
ったが、本実施態様では、図８に示すように第２層の端
部１６ａの位置が、図中矢印で示すＤ側、或いは、Ｅ側
に若干ずれたとしても、ボンディングパッド３０の根元
部３２ｂでの５０μｍの間隔は保たれるため、短絡不良
の発生することがない。

【００３３】引き続き、本発明の第２実施態様について
説明する。なお、第２実施態様の説明において、第１実
施態様と同様な部材については、同一性のある参照符号
を用いると共に、その説明を省略する。図１０は、本発
明の第２実施態様に係るパッケージ本体１１０の平面図
を、図１１は、一部切り欠き側面図を示している。図１
を参照して上述した第１実施態様では、ボンディングパ
ッド３０が一段に配列されていたが、この第２実施態様
では、図１０に示すようにボンディングパッドが二段に
配列されている。

【００３４】図１１に示すように、集積回路用のパッケ
ージ本体１１０は、同時焼成された各絶縁層、即ち、底
部層１１２、第１層１１４、第２層（上段第１層）１１
６、及び、第３層（上段第２層）１１８から成り、内壁
が上下２段の階段状の空所（凹部）を備えている。ま
た、第１層１１４上と第２層１１６との間には、タング
ステンペーストを同時焼成することにより形成された下
段のメタライズ層１３２Ａが配置されている。該メタラ
イズ層１３２Ａのうち第１層１１４上で空所内に露出し
ている部分には、ニッケル及び金のメッキが施されてボ
ンディングパッド１３０Ａとされている。同様に、第２
層１１６と第３層１１８との間には、上段のメタライズ
層１３２Ｂが配置されている。該メタライズ層１３２Ｂ
のうち第１層１１６上で空所内に露出している部分に
も、ニッケル及び金のメッキが施されてボンディングパ
ッド１３０Ｂとされている。

【００３５】このメタライズ層１３２Ａ、１３２Ｂは、
それぞれ外部への接続用のピン１５０とビアホールを介
して接続している。また、パッケージ本体１１０には、
集積回路２０を気密状態に保つためのキャップ１６０が
載置されている。

【００３６】図１０に示すようにボンディングパッド１
３０Ａとボンディングパッド１３０Ｂとは、パッケージ
本体１０に上下二段に配置されている。図中に示すよう
にメタライズ層１３２Ａ、１３２Ｂは、集積回路２０か
らのボンディングワイヤ４０がボンディングされる幅の
広いパッド部１３２ａと、パッケージ本体１１０内部に
延在し、ピン１５０と接続される幅が狭く形成された根
元部１３２ｂとから成る。

【００３７】この第２実施態様においても、メタライズ
層１３２Ａ、１３２Ｂの根元部１３２ｂを細く形成する
ことにより、隣接するメタライズ層１３２Ａ、１３２Ｂ
の根元部１３２ｂでの間隔を広げ、図５を参照して上述
したように第１層１１４と第２層１１６、及び、第２層
１１６と第３層１１８とをメタライズ層間のすき間にお
いて確実に密着させ、連続したすき間が残らないように
している。これにより、ニッケル及び金のメッキが施さ
れた後にボンディングパッド１３０Ａ相互、及び、ボン
ディングパッド１３０Ｂ相互で短絡が発生しないように
している。

【００３８】図１８を参照して上述した方法では、ボン
ディングパッドを２段に渡って配列する場合には、メタ
ライズ層に絶縁コーティングを塗布する工程が２回必要
になる。これに対して、第２実施態様では、なんら工程
を増やすことなく、メタライズ層の根元部を細くすると
いう簡易な構成のみでボンディングパッドの短絡を防止
することができる。

【００３９】引き続き、本発明の第３実施態様につい
て、図１２及び図１３を参照して説明する。上述した第
１、第２実施態様では、メタライズ層へのニッケル及び
金メッキが無電解メッキにより行ったが、この第３実施
態様では、メタライズ層へのニッケル及び金メッキを電
解メッキにより行う。図１２は、焼成後の積層体３３１
の断面図を示している。第１層３１４上と第２層３１６
との間に設けられたメタライズ層３３２は、メッキタイ
バー３３７を介して積層体３３１の外周３３１Ａに取り
付けられた導通層３３５へ接続されている。

【００４０】メタライズ層３３２の空所３１０Ａ側の端
部では、図示しない集積回路とのボンディングを行うた
めのパッド部３３２ａが１５０μｍの幅に形成されてい
る。また、メタライズ層３３２の第２層３１６の開口部
３１６ａの開口縁には、根元部３３２ｂが１２０μｍに
形成されている。この第３実施態様においても、パッド
部３３２ａにおいて、隣接するメタライズ層３３２は２
０μｍの間隔が置かれ、また、根元部３３２ｂでは５０
μｍの間隔が設けられている。この第３実施態様でも、
根元部３３２ｂを細く形成することにより、根元部３３
２ｂと根元部３３２ｂとの間で図５を参照して上述した
ように第１層３１４と第２層３１６とを完全に接合さ
せ、すき間を無くすことによって後述するメッキ工程後
に、すき間にメッキ液が残留して、メタライズ層３３２
間で絶縁不良を生じたり、メッキが変色したりするのを
防いでいる。

【００４１】図１２に示す積層体３３１を電解メッキ用
の溶液に浸漬し、導電層３３５に電流を流すことによ
り、第２層３１６の開口部３１６Ａから延在している、
即ち、積層体３３１から露出しているメタライズ層３３
２の根元部３３２ｂ及びパッド部３３２ａやピン３５０
に一挙にニッケル及び金をメッキする。この電解メッキ
処理後、図１３に示すように導電層３３５を削り取るこ
とにより、パッケージ本体３１０が完成する。電解メッ
キを持ちいれば、メッキを廉価に行い得る利点がある。

【００４２】メタライズ層の境界部近傍での間隔、即ち
上記実施態様における根元部３２ｂの間隔は、メタライ
ズ層の段部上面からの高さや、グリーンシートの材質、
メタライズ層の材質圧着時の条件等にもよるが、５０μ
ｍ以上であることが望ましい。これは、焼成収縮率２０
％程度を見込むと、金属ペースト層の境界部近傍での間
隔（根元部８２ｂの間隔）で６０μｍ以上とするのが好
ましいことを示している。

【００４３】また、上述した実施態様では、本発明をセ
ラミック製のパッケージ本体に適用する例を挙げたが、
本発明は樹脂製のパッケージ本体にも適用できる。即
ち、第１層上に形成されたメタライズ層（銅箔等により
構成される配線層）の上に熱圧着等により第２層を積層
・接着する際にも、第２層に形成した開口の開口縁近傍
において、メタライズ層間の間隔を広くするように、メ
タライズ層の根元部の幅を狭く形成することにより、以
降のメッキ工程で該メタライズ層間の短絡が発生するこ
とを防ぎ得る。

【００４４】更に、上述した実施態様では、アルミナを
主成分として用いたが、ＡｌＮ、ガラスセラミック、Ｓ
ｉＣ、ムライト等、種々のセラミック材料を採用するこ
とができる。また、金属ペースト層の材料はセラミック
材料に応じて適宜選択すればよく、例えば、タングステ
ン、モリブデン、銅、銀等を用いることができる。

【００４５】上記実施態様においては、集積回路チップ
と、ボンディングパッドとの接続には、ボンディングワ
イヤを用いた場合を示したが、その他ＴＡＢ接続によっ
て、両者を接続しても良い。また、上記実施態様では、
空所を有する集積回路用パッケージ本体として、集積回
路チップを載置する底部を絶縁層で形成した例を示した
が、ヒートスラグタイプの放熱部材付きパッケージ本体
としてもよい。即ち、集積回路チップは放熱部材で構成
される底部に載置することとし、絶縁層積層体に形成し
た内周壁が階段状に形成された貫通穴を、この放電部材
で塞いで空所としたもの良い。

【００４６】更に、上記実施態様では、すべてのメタラ
イズ層について、境界部近傍（根元部）の幅を、接続部
材取付け部（パッド部）より狭くした場合について示し
た。しかし、一部のメタライズ層について、例えば１つ
おきに根元部の幅を狭くしても良いことは明らかであ
る。

【００４７】

【効果】以上記述したように本発明の集積回路用パッケ
ージ本体及びその製造方法によれば、ボンディングパッ
ドの根元部を細くするという簡易な構成を採用するのみ
で、根元部でのすき間の発生を防止し、ボンディングパ
ッドを形成するためにメタライズ層にメッキを施して
も、短絡や絶縁不良、変色を生じないという顕著な効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様に係るパッケージ本体の
平面図である。

【図２】図１に示すパッケージ本体の一部切り欠き側面
図である。

【図３】図１に示すパッケージ本体の組み立て工程を示
す工程図である。

【図４】図３に示すグリーンシートを積層した状態を示
す縦断面図である。

【図５】図４に示す積層体のＣ−Ｃ断面を示す断面図で
ある。

【図６】焼成及びメッキ後の積層体のＣ−Ｃ断面を示す
断面図である。

【図７】焼成前の金属ペースト層の平面図である。

【図８】焼成後のメタライズ層の平面図である。

【図９】短絡不良発生率を示すグラフである。

【図１０】本発明の第２実施態様に係るパッケージ本体
の平面図である。

【図１１】図１０に示すパッケージ本体の一部切り欠き
側面図である。

【図１２】本発明の第３実施態様に係るパッケージ本体
の一部切り欠き側面図である。

【図１３】図１２に示すパッケージ本体の完成した状態
を示す一部切り欠き側面図である。

【図１４】従来技術に係るパッケージ本体の平面図であ
る。

【図１５】図１４に示すパッケージ本体の一部切り欠き
側面図である。

【図１６】図１５のＡ矢視拡大図である。

【図１７】従来技術に係るパッケージ本体の平面図であ
る。

【図１８】図１７に示すパッケージ本体の一部切り欠き
側面図である。

【符号の説明】

１０ パッケージ本体 １４ 第１層 １６ 第２層 ２０ 集積回路 ３０ ボンディングパッド ３２ メタライズ層 ３２ａ パッド部 ３２ｂ 根元部 ４０ ボンディングワイヤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集積回路チップを収納するための空所
   を有する集積回路用パッケージ本体であって、 該空所の側壁は、少なくとも１つの段部上面および少な
   くとも２つの段部側面を有する階段形状を有し、 該段部上面上において露出し列をなす複数のメタライズ
   層であって、該段部上面と該段部上面の直上に位置する
   段部側面との境界部を通って該パッケージ本体内部へ延
   出する複数のメタライズ層を備え、 該メタライズ層は、該境界部およびその近傍のおける幅
   を、該集積回路チップの端子と接続するための接続部材
   を取付ける部位近傍における幅より狭くしたメタライズ
   層を含む集積回路パッケージ本体。
2. 【請求項２】 集積回路チップを収納するための空所を
   有し、絶縁層を積層してなる集積回路用パッケージ本体
   であって、 該空所の側壁は、少なくとも１つの段部上面および少な
   くとも２つの段部側面を有する階段形状を有し、 該段部上面を形成する絶縁層上に形成され、該段部上面
   上において露出し列をなす複数のメタライズ層であっ
   て、該段部上面と該段部上面を形成する絶縁層の直上の
   絶縁層が形成する段部側面との境界部を通って該パッケ
   ージ本体内部へ延出する複数のメタライズ層を備え、 該メタライズ層は、該境界部およびその近傍における幅
   を、該集積回路チップの端子と接続するための接続部材
   を取付ける部位近傍における幅より狭くしたメタライズ
   層を含む集積回路パッケージ本体。
3. 【請求項３】 集積回路チップを収納するための階段状
   側壁を有する空所を備える集積回路用パッケージ本体で
   あって、 該空所内に露出し、該階段状段部上面に列設してなり、
   該パッケージ本体内へ延出する複数のボンディングパッ
   ド用メタライズ層を備え、 該ボンディングパッド用メタライズ層は、該空所内の露
   出部から該パッケージ本体内に延出する境界部近傍にお
   ける幅を、該集積回路チップの端子と接続するための接
   続部材を取付ける部位近傍における幅より狭くしたメタ
   ライズ層を含む集積回路パッケージ本体。
4. 【請求項４】 隣接する前記メタライズ層相互の間隔
   が、前記境界部において５０μｍ以上である請求項１〜
   ３のいずれかに記載の集積回路パッケージ本体。
5. 【請求項５】 グリーンシートを積層圧着した後に焼成
   してなる集積回路チップを収納するための空所を有する
   集積回路用パッケージ本体の製造方法であって、 第１の開口部を有する第１のグリーンシート上に、焼成
   によりメタライズ層となる金属ペースト層を形成する工
   程と、 第２の開口部を有する第２のグリーンシートを、該第２
   の開口部内に該第１のグリーンシート上に形成した該金
   属ぺースト層のうち第１開口部近傍の金属ペースト層が
   露出部分を有するように積層圧着する工程と、 該第１と第２のグリーンシートの積層体を焼成する工程
   と、 該メタライズ層の該露出部分にメッキを施す工程とを含
   み、 該金属ペースト層は、該露出部分において該第１の開口
   部に先端を向け、該開口部近傍で列をなしており、 該金属ぺースト層の該第２開口部の開口縁近傍における
   幅を、該集積回路チップの端子と接続するための接続部
   材を取付ける部位近傍における幅より狭くした金属ペー
   スト層を含む集積回路用パッケージ本体の製造方法。