JPS60240135A - 半導体装置実装用多層基板 - Google Patents
半導体装置実装用多層基板Info
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- JPS60240135A JPS60240135A JP59094691A JP9469184A JPS60240135A JP S60240135 A JPS60240135 A JP S60240135A JP 59094691 A JP59094691 A JP 59094691A JP 9469184 A JP9469184 A JP 9469184A JP S60240135 A JPS60240135 A JP S60240135A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
- H05K3/4626—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
- H05K3/4629—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/4673—Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
- H05K3/4676—Single layer compositions
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- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
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- 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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07331—Connecting techniques
- H10W72/07337—Connecting techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone or epoxy
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (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】
(&)発明の技術分野
本発明は、半導体装置実装用多層基板、よシ詳しく述べ
るならば、特に、IC,LSIなどの半導体チップを複
数個搭載するセラミック多層回路基板に関するものであ
る。
るならば、特に、IC,LSIなどの半導体チップを複
数個搭載するセラミック多層回路基板に関するものであ
る。
(b) 技術の背景
半導体装置(例えば、LSI)は、近年、高性能・高集
積化されできでいるとはいえ、複数のLSIチップでも
ってひとつのシステム(あ・るいはユニット)を構成す
る場合には、従来の実装方法ではひとつのチップを有す
るDIP形パ、ケージを複数個グリント基板に取9付け
ていた。しかしながら、このような実装方法ではチア1
間を接続する配線や負荷による遅延時間が問題となり、
より高密度実装やる方法が検討されてきた。そこで、多
数のLSIチ、グを多層基板上に搭載する方法が提案さ
れた。合成樹脂材料を用いた多層回路基板に複数チ、f
を搭載する場合には、チップの発熱が問題となって、耐
熱性が不十分でアシ、熱伝導率が低いそして熱膨張係数
がチップの半導体材料のとは違っているなどの問題があ
る。一方、セラミック多層回路基板は樹脂製のものより
も耐熱性および熱伝導性が良くかつ熱膨張係数がチップ
半導体に近いので、各種の提案がなされている(例えば
1田村敬;「マルチチップパッケージ用セラミック多層
基板」、電子材料、vol 21 、 Al 1 、1
982年11月号、(株)工業調査会、 PP、 64
−69.74゜参照)。
積化されできでいるとはいえ、複数のLSIチップでも
ってひとつのシステム(あ・るいはユニット)を構成す
る場合には、従来の実装方法ではひとつのチップを有す
るDIP形パ、ケージを複数個グリント基板に取9付け
ていた。しかしながら、このような実装方法ではチア1
間を接続する配線や負荷による遅延時間が問題となり、
より高密度実装やる方法が検討されてきた。そこで、多
数のLSIチ、グを多層基板上に搭載する方法が提案さ
れた。合成樹脂材料を用いた多層回路基板に複数チ、f
を搭載する場合には、チップの発熱が問題となって、耐
熱性が不十分でアシ、熱伝導率が低いそして熱膨張係数
がチップの半導体材料のとは違っているなどの問題があ
る。一方、セラミック多層回路基板は樹脂製のものより
も耐熱性および熱伝導性が良くかつ熱膨張係数がチップ
半導体に近いので、各種の提案がなされている(例えば
1田村敬;「マルチチップパッケージ用セラミック多層
基板」、電子材料、vol 21 、 Al 1 、1
982年11月号、(株)工業調査会、 PP、 64
−69.74゜参照)。
(C)従来技術と問題点
セラミック多層回路基板をアルミナとガラスとの混合物
の焼結によって構成する場合に、アルミナの割合が高い
と焼結温度も高くなり、配線導体にモリズデン又はタン
グステンなどの高融点金属材料を用いている。このよう
な高融点金属材料では電気抵抗が比較的高いので、高導
電性金属材料として銅、金、銀、あるいはいずれかの合
金を使用することが望ましい。また、アルきすは誘導率
が8〜9.5と高く信号の伝送遅延につながるので、誘
電率のより小さい材料が望ましい。そこで、アルミナと
比べるとかなり融点の低いそして誘電率も低いガラスの
割合を高めて、焼結温度をこれら金属の融点(銅の融点
1083℃)よりも低くし、かつ誘電率を下げたセラミ
ック多層基板が製造されていた(例えば、本出願人によ
る特願昭57−101990号、昭和57年6月16日
出願日参照)。
の焼結によって構成する場合に、アルミナの割合が高い
と焼結温度も高くなり、配線導体にモリズデン又はタン
グステンなどの高融点金属材料を用いている。このよう
な高融点金属材料では電気抵抗が比較的高いので、高導
電性金属材料として銅、金、銀、あるいはいずれかの合
金を使用することが望ましい。また、アルきすは誘導率
が8〜9.5と高く信号の伝送遅延につながるので、誘
電率のより小さい材料が望ましい。そこで、アルミナと
比べるとかなり融点の低いそして誘電率も低いガラスの
割合を高めて、焼結温度をこれら金属の融点(銅の融点
1083℃)よりも低くし、かつ誘電率を下げたセラミ
ック多層基板が製造されていた(例えば、本出願人によ
る特願昭57−101990号、昭和57年6月16日
出願日参照)。
この場合には、アルミナおよび硼珪酸ガラス等からなる
基体と銅等の導体材料との焼結基板である。
基体と銅等の導体材料との焼結基板である。
このような焼結基板では焼結温度が700ないし800
℃と比較的低く設定されておシ、バインダー抜きが十分
に行なわれないで回路基板の絶縁耐圧が低くなる欠点が
あった。
℃と比較的低く設定されておシ、バインダー抜きが十分
に行なわれないで回路基板の絶縁耐圧が低くなる欠点が
あった。
(d) 発明の目的
本発明の目的は、十分なバインダー抜きが行なわれ絶縁
耐圧が向上されかつ信号の伝送遅延の小さい半導体装置
実装用多層基板であるセラミック多層回路基板を提供す
ることである。
耐圧が向上されかつ信号の伝送遅延の小さい半導体装置
実装用多層基板であるセラミック多層回路基板を提供す
ることである。
←)発明の構成
上述の目的が、高導電性金属配線層を有し、硼珪酸ガラ
スと、アルミナと、誘電率がアルミナよシも低くかつ融
点が比較的に高い材料との混合物焼結体からなる半導体
装置実装用多層基板によって達成される。
スと、アルミナと、誘電率がアルミナよシも低くかつ融
点が比較的に高い材料との混合物焼結体からなる半導体
装置実装用多層基板によって達成される。
高導電性金属配線層は、銅(融点1083℃)、金(融
点1063℃)、銀(融点960111:)又はこれら
金属のいずれかの合金であることが好ましい。
点1063℃)、銀(融点960111:)又はこれら
金属のいずれかの合金であることが好ましい。
また、誘電率がアルミナより低くかつ融点が比較的高い
材料には窒化ゾロン(BN)又はムライト(3At20
.・28102)が好ましい。
材料には窒化ゾロン(BN)又はムライト(3At20
.・28102)が好ましい。
混合物を焼結する温度は、・々インダー抜きを十分に行
なうために、従来より高く上述の金属配線層の融点よシ
も少し低い温度であるのが好ましく、そうなるように硼
珪酸がラスと、アルミナと、窒化ゾロン又はムライトと
の混合割合を基板全体の誘電率を考慮して次のようにす
るのが好ましい。
なうために、従来より高く上述の金属配線層の融点よシ
も少し低い温度であるのが好ましく、そうなるように硼
珪酸がラスと、アルミナと、窒化ゾロン又はムライトと
の混合割合を基板全体の誘電率を考慮して次のようにす
るのが好ましい。
硼珪酸がラス:25〜55wt%(より好ましくは30
〜35vtチ);アルミナ:50〜5vrt% (より
好ましくは40〜30wt5):窒化ゾロン又はムライ
ト:25〜55vtチ(より好ましくは30〜35vt
チ)。
〜35vtチ);アルミナ:50〜5vrt% (より
好ましくは40〜30wt5):窒化ゾロン又はムライ
ト:25〜55vtチ(より好ましくは30〜35vt
チ)。
(f) 実施例
以下、本発明を下記実施例によってより詳細に説明する
。
。
隻り旦」
アルミナ粉末、硼珪酸ガラス粉末および窒化がロン粉末
をぎ−ルミルに入れ、さらに溶剤、可塑剤、樹脂のバイ
ンダーを加えて48時間ミリングしてスラリーとする。
をぎ−ルミルに入れ、さらに溶剤、可塑剤、樹脂のバイ
ンダーを加えて48時間ミリングしてスラリーとする。
このスラリーの組成を第1表に示す。
す0.34 wloグリーンシートに成形する。こツタ
リーンシートを所定形状に切断し、ノ々イヤホール形成
の打抜きを行う。粘度を30〜100 polse(好
ましくは80〜100 poise )に調整した銅ペ
ーストをスクリーン印刷法でもって、まずノ々イヤホー
ルに充填し、次に信号層ならびに電源層となる導体配線
パターンをグリーンシート上に形成する。このようなグ
リーンシートを積層して、130℃に加熱しながら30
MPaの加圧を30分間してラミネートする。ラミネー
トされ一体化したものを銅ペーストが酸化しないように
窒素雰囲気中にて焼結する。焼結は、まず樹脂バインダ
ー抜き行なうために810℃の温度で8時間、水(7−
のH2O)を含有した窒素雰囲気中で加熱し、次に酸素
濃度を5ppm以下にした窒素雰囲気中で1000℃の
温度で5時間加熱することによって行なわれる。
リーンシートを所定形状に切断し、ノ々イヤホール形成
の打抜きを行う。粘度を30〜100 polse(好
ましくは80〜100 poise )に調整した銅ペ
ーストをスクリーン印刷法でもって、まずノ々イヤホー
ルに充填し、次に信号層ならびに電源層となる導体配線
パターンをグリーンシート上に形成する。このようなグ
リーンシートを積層して、130℃に加熱しながら30
MPaの加圧を30分間してラミネートする。ラミネー
トされ一体化したものを銅ペーストが酸化しないように
窒素雰囲気中にて焼結する。焼結は、まず樹脂バインダ
ー抜き行なうために810℃の温度で8時間、水(7−
のH2O)を含有した窒素雰囲気中で加熱し、次に酸素
濃度を5ppm以下にした窒素雰囲気中で1000℃の
温度で5時間加熱することによって行なわれる。
なお、市販の窒素ガスには2〜311Pr11の酸素が
含有されている。
含有されている。
このようにして作られたセラミック多層回路基板は、そ
の焼結密度が98.51以上と高く、誘電率が5.2と
低いので回路基板の伝送遅延は5oPVnと小さく、そ
して樹脂バインダーの炭素残査が30 ppmと少ない
ので高い絶縁耐圧を示した。
の焼結密度が98.51以上と高く、誘電率が5.2と
低いので回路基板の伝送遅延は5oPVnと小さく、そ
して樹脂バインダーの炭素残査が30 ppmと少ない
ので高い絶縁耐圧を示した。
実施2例2
実施例1での窒化ゼロン粉末の代わりにムライト粉末を
用いて第2表のスラリー組成として、実施例1と同じ工
程で銅ペーストの導体配線パター得られたグリーンシー
トを積層して、130℃に加熱しながら30 MPjL
の加圧を30分間してラミネートする。ラミネートされ
一体化したものを銅イーストが酸化しないよう罠窒素雰
囲気中にて焼結する。焼結は、まず、810℃にて10
時間、水(7%のH2O)を含有した窒素雰囲気中で加
熱し、次に、酸素濃度を5 ppm以下にした窒素雰囲
気中で1000℃にて10時間加熱することによって行
なわれる。
用いて第2表のスラリー組成として、実施例1と同じ工
程で銅ペーストの導体配線パター得られたグリーンシー
トを積層して、130℃に加熱しながら30 MPjL
の加圧を30分間してラミネートする。ラミネートされ
一体化したものを銅イーストが酸化しないよう罠窒素雰
囲気中にて焼結する。焼結は、まず、810℃にて10
時間、水(7%のH2O)を含有した窒素雰囲気中で加
熱し、次に、酸素濃度を5 ppm以下にした窒素雰囲
気中で1000℃にて10時間加熱することによって行
なわれる。
このようにして作られたセラミック多層回路基板は、そ
の焼結密度が98.5%以上と高く、誘電率が5.8と
低いので回路基板の伝送遅延は82PS/mと小さく、
そして炭素残査が30 ppmと少ないので高い絶縁耐
圧を示した。
の焼結密度が98.5%以上と高く、誘電率が5.8と
低いので回路基板の伝送遅延は82PS/mと小さく、
そして炭素残査が30 ppmと少ないので高い絶縁耐
圧を示した。
(g) 発明効果
本発明によれば、銅などの高導電性金属配線層を有して
おり、樹脂バインダーが十分に分解飛散して炭素残査の
少ないことによる絶縁耐圧が高くかつ伝送遅延が小さい
セラミックの半導体装置実装用多層基板が得られる。ひ
とつのLSIを収容するセラミックパッケージにも本発
明の多層基板が使用できる。
おり、樹脂バインダーが十分に分解飛散して炭素残査の
少ないことによる絶縁耐圧が高くかつ伝送遅延が小さい
セラミックの半導体装置実装用多層基板が得られる。ひ
とつのLSIを収容するセラミックパッケージにも本発
明の多層基板が使用できる。
特許出願人
富士通株式会社
特許出願代理人
弁理士 青 木 朗
弁理士 西 舘 和 之
弁理士 内 1)幸 男
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高導電性金属配線層を有し、硼珪酸が2スと、アル
ミナと、誘電率がアルミナよシも低くかつ融点が比較的
高い材料との混合物焼結体からなる半導体装置実装用多
層基板。 2、前記高導電性金属配線層は銅、金、鋏、又はこれら
金属のいずれかの合金からなる特許請求の範囲第1項記
載の多層基板。 3、前記材料が窒化?ロンである特許請求の範囲第1項
記載の多層基板。 4、前記材料がムライトである特許請求の範囲第1項記
載の多層基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094691A JPS60240135A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 半導体装置実装用多層基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094691A JPS60240135A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 半導体装置実装用多層基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240135A true JPS60240135A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0337758B2 JPH0337758B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=14117211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094691A Granted JPS60240135A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 半導体装置実装用多層基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240135A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107095A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-12 | 富士通株式会社 | 多層セラミツク回路基板 |
| JPH02239168A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-21 | Shoei Chem Ind Co | 回路基板の製造方法 |
| US6630417B2 (en) | 2000-05-30 | 2003-10-07 | Kyocera Corporation | Porcelain composition, porcelain and method of producing the same, and wiring board and method of producing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367879A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-16 | Fujitsu Ltd | Method of producing ceramic circuit board |
| JPS5673665A (en) * | 1979-11-14 | 1981-06-18 | Ngk Spark Plug Co | Low expansion high strength ceramic composition |
| JPS59217392A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | 株式会社日立製作所 | 多層配線回路板 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094691A patent/JPS60240135A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367879A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-16 | Fujitsu Ltd | Method of producing ceramic circuit board |
| JPS5673665A (en) * | 1979-11-14 | 1981-06-18 | Ngk Spark Plug Co | Low expansion high strength ceramic composition |
| JPS59217392A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | 株式会社日立製作所 | 多層配線回路板 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107095A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-12 | 富士通株式会社 | 多層セラミツク回路基板 |
| JPH02239168A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-21 | Shoei Chem Ind Co | 回路基板の製造方法 |
| US6630417B2 (en) | 2000-05-30 | 2003-10-07 | Kyocera Corporation | Porcelain composition, porcelain and method of producing the same, and wiring board and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337758B2 (ja) | 1991-06-06 |
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