JPS635237Y2 - - Google Patents

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JPS635237Y2
JPS635237Y2 JP1982173735U JP17373582U JPS635237Y2 JP S635237 Y2 JPS635237 Y2 JP S635237Y2 JP 1982173735 U JP1982173735 U JP 1982173735U JP 17373582 U JP17373582 U JP 17373582U JP S635237 Y2 JPS635237 Y2 JP S635237Y2
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semiconductor element
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sealing
semiconductor device
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JP1982173735U
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JPS5977231U (ja
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    • 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
    • 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
    • H10W70/63Vias, e.g. via plugs
    • 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

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体装置、詳しくは半導体装置の半
導体素子封止構造に関するものである。
半導体装置の絶縁基板上に配線パターンを形成
するため、周知の厚膜生成技術或いはグリーンシ
ート印刷積層技術に依り、銀−パラジウム、タン
グステンもしくはモリブデン等のペーストが絶縁
基板上に印刷、焼成された配線基板では最小約
100μmの導体幅のため、集積回路の高密度化及び
端子数の増大化の進展に伴う高度な微細配線パタ
ーンの形成にそぐわなくなつてきた。そこで、真
空蒸着、スパツタリング等の薄膜生成技術及びエ
ツチング技術を絶縁基板上の微細配線形成に適用
すると、導体幅が約25μmまで小さく出来、半導
体装置に高密度の微細配線パターンが形成される
こととなつた。
しかしながら、薄膜生成技術及びエツチング技
術に依り形成された微細な高密度配線パターンを
有した半導体装置では半導体素子を気密封止する
ために、この配線パターン領域も含めて封着さ
れ、そのため以下に述べる欠点が問題となつてき
た。
即ち、第1図のプラグイン型半導体装置を例に
すれば、セラミツク基板1上の中央に半導体素子
2を搭載するダイヤタツチ部3、及びこのダイヤ
タツチ部3の周囲に半導体素子2から結線される
べくボンデイングパツド4が形成され、このボン
デイングパツド4は薄膜生成技術によりセラミツ
ク基板1上に形成された配線パターン5の端部が
金メツキされた部分である。この配線パターン5
は周知の真空蒸着、スパツタリング等の薄膜生成
技術及びエツチング技術がもちいられ、配線パタ
ーン5が複雑且つ微細なため、図示の通り、絶縁
保護層6内に二層にして形成され、配線パターン
領域7を成している。尚、この絶縁保護層6には
この配線パターン5を保護するため、ガラス、も
しくはポリイミド、ポリアミド、環化ブタジエン
ゴム等の有機高分子が使われる。また、配線パタ
ーン5のもう一方の端部からセラミツク基板1の
内部に形成されたスルーホール8を介し、セラミ
ツク基板1の下側に導出され、端子ピン9を導通
している。そこで、半導体素子2をダイヤタツチ
部3にダイボンデイングによつて搭載固定し、半
導体素子2とボンデイングパツド4の間をボンデ
イングワイヤ10で結線し、半導体素子2を気密
封止するため配線パターン領域7を含む大きな封
着用のキヤツプ11を使つて封着されることにな
る。このキヤツプ11は金属製もしくはセラミツ
ク製であり、その封着部は金メツキされている。
尚、キヤツプ11がセラミツク製である場合に
は、封着部は周知の厚膜生成技術により金属ペー
ストが印刷されるとともに焼付けられ、その上に
金メツキが施されている。またセラミツク基板1
の封着部12も同様に周知の厚膜生成技術により
金属ペーストが印刷されるとともに焼付けられ、
その上に金メツキが施されている。そして、この
封着部12上に封着材としてAu−Sn等から成る
金系のロー材13が載置され、続けて、数分〜10
数分間300〜400℃の炉で加熱封着され、半導体装
置が得られる。
ところが、この半導体装置によるとキヤツプ1
1が大きくて封着部12の封着面積が大きくな
り、相応して比較的多量のロー材13が使われ、
このロー材13が完全に溶融するには、通常より
加熱時間を長くするか、もしくは炉内の温度を高
める必要がある。この過酷な加熱の結果、半導体
素子2の熱特性が劣化したり、熱破壊されたりす
る問題があつた。当然ながら、このロー材量に対
して不十分な加熱条件に因り、ロー材13が完全
に溶融せずして半導体装置が炉外に出されると、
半導体素子2の気密封止が不十分となり、半導体
装置として役立たなくなる。
また、封着部の封着面積を小さくするためキヤ
ツプを小さくし、配線パターン領域7の絶縁保護
層6上に封着部を設けることも考えられるが、元
来、この絶縁保護層6との密着強度は弱く、この
上に封着部を形成することはなかなか困難であ
る。しかも、封着に起因した、配線パターン5の
シヨート原因となり、信頼性に劣つた半導体装置
が提供されることになる。
本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、そ
の目的とするところは薄膜生成技術及びエツチン
グ技術に依り形成された微細な高密度配線パター
ンを有した半導体装置に半導体素子を搭載する
際、半導体素子の封着部の封着面積を小さくして
Au−Sn等のロー材の使用量を少なくし、依つ
て、このロー材が完全に溶融し気密封止するため
の加熱条件を緩和し、その結果、半導体素子の欠
損がなく極めて信頼性の高い、しかも、集積回路
の高密度化及び端子数の増大化の進展に沿つた半
導体装置を提供することにある。
本考案によれば半導体素子が搭載された領域、
と、薄膜生成技術及びエツチング技術に依り形成
された配線パターン領域とを別個に形成した絶縁
基板この半導体素子搭載領域を気密封止する蓋部
材から構成され、この蓋部材は前記半導体素子搭
載領域と前記配線パターン形成領域を区分するよ
うに絶縁基板上に封着され、この封着部の下方の
絶縁基板内に設けられた導電路を介して前記半導
体素子と前記配線パターンとが接続したことを特
徴とする半導体装置が提供される。
以下、本考案を詳細に説明する。
第2図は本考案の実施例を示し、第1図と同一
部分には同一符号が付してある。
本考案の実施例では多層セラミツク基板14上
の中央に半導体素子2が搭載するダイヤタツチ部
3、及び真空蒸着、スパツタリング等の薄膜生成
技術及びエツチング技術に依り形成された配線パ
ターン領域7を有し、この両方を区分するように
半導体素子2を気密封止する封着用のキヤツプ1
5が封着され、この半導体素子2及び配線パター
ン5とを接続するために封着部16の下方の多層
セラミツク基板14内に導電路17が形成され
る。
多層セラミツク基板14に導電路17を形成す
るため、1枚のアルミナグリーンシートに各導電
路に対し2本ずつ対にしてスルーホールを形成
し、スルーホール内に導電体を充填し、依つて、
スルーホール導電体18A,18Bがつくられ
る。もう一枚のアルミナグリーンシートには周知
のW.Mo等の厚膜印刷技術に依る導体パターン1
9を形成し、先のアルミナグリーンシートと接着
し焼成される。かくして、図に示す通り、一対の
スルーホール導電体18A,18B及び導体パタ
ーン19が導通され、導電路17を有した多層セ
ラミツク基板14がつくられる。
また、この多層セラミツク基板14の中央部に
半導体素子2が搭載されるダイヤタツチ部3、及
びこのダイヤタツチ部3の周囲に半導体素子2か
らワイヤボンデイングされるべく、金メツキされ
たボンデイングパツド20が前記一対のスルーホ
ール導電体のうち、半導体素子2に近いスルーホ
ール導電体18Aと導通される位置に形成され
る。もう一方のスルーホール導電体18Bは真空
蒸着、スパツタリング等の周知の薄膜生成技術に
依り形成された配線パターン5と導通しており、
配線パターンが複雑且つ微細なため、図示の通
り、絶縁保護層6内に二層に形成され、配線パタ
ーン領域7を成している。
尚、この絶縁保護層6にはこの配線パターン5
を保護するため、ガラス、もしくはポリイミド、
ポリアミド、環化ブタジエンゴム等の有機高分子
が使われる。そして配線パターン5のもう一方の
端部から多層セラミツク基板14の内部に形成さ
れたスルーホール8を介し、多層セラミツク基板
14の下側に導出され、端子ピン9に導通してい
る。
これにより、半導体素子2をダイヤタツチ部3
にダイボンデイングによつて搭載固定し、半導体
素子2とボンデイングパツド18の間をボンデイ
ングワイヤ10で結線し、封着用のキヤツプ15
をセラミツク基板14の封着部16に接着材を介
して接着し、気密封止する。この封着のための封
着部16はスルーホール導電体18A及び18B
の多層セラミツク基板14表面の中間部に位置
し、従来周知の厚膜生成技術により金属ペースト
を印刷、焼付るとともに金メツキを施すことによ
り形成されており、この封着部16上に封着材と
してAu−Sn等から成る金系のロー材13とキヤ
ツプ15とを載置し、ロー材13を加熱溶融させ
ることによつて封止される。この場合、封着部1
6の封着面積に応じロー材13の使用量が決まつ
てくる。
かくして、封着用のキヤツプが小さくなり、封
着面積が小さくなつたため、Au−Sn等のロー材
13の使用量が少なくなり、その結果、Au−Sn
等のロー材13が完全に溶融される加熱条件が緩
和され、半導体素子2の熱特性劣化及び熱破壊が
可及的に防止される。
また、本考案実施例の多層セラミツク基板14
では導電路が基板内部に設けられているが、導電
路の変形態様として、第3図のように単層セラミ
ツク基板21を貫いたスルーホールを導電路22
としてもよい。
第3図は導電路22及び第2図の封着部16の
近辺を含む要部拡大断面図である。
単層セラミツク基板21内に各導電路に対し一
対のスルーホールが基板を貫き、それぞれのスル
ーホール導電体23は基板裏面に厚膜もしくは薄
膜の生成技術による導体パターン24で結線さ
れ、この導体パターン24は絶縁保護層6で被覆
されている。かくして出来た導電路22において
も、上述の効果を奏することは自明であろう。
以上の通り、本考案の半導体装置では集積回路
の高密度化及び端子数の増大化の進展に伴い、高
度な微細配線パターンが形成されるという効果に
加えて、薄膜生成技術の微細配線パターン形成に
依つて生じる半導体素子搭載領域の封着面積の増
大を避けるため、半導体素子と微細配線パターン
とを結ぶ導電路を基板内に設けたため、封着用キ
ヤツプ及び封着面積が小さく出来、その結果、
Au−Sn等のロー材の使用量が少なくなり、過酷
な加熱封着が及ぼす半導体素子の欠損が防止され
た、極めて信頼性の高い半導体装置が提供出来る
ことになつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜生成技術の配線パターンを有した
半導体装置の、従来の封着方法を示す断面図、第
2図は本考案半導体装置を示す断面図、また第3
図は本考案の変形態様を示した要部拡大断面図で
ある。 2……半導体素子、4,20……ボンデイング
パツド、5……配線パターン、6……絶縁保護
層、7……配線パターン領域、10……ボンデイ
ングワイヤ、11,15……キヤツプ、16……
封着部、17,22……導電路、18A,18
B,23……スルーホール導電体、19,24…
…導体パターン。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 半導体素子が搭載された領域と、薄膜生成技術
    及びエツチング技術に依り形成された配線パター
    ン領域とを別個に形成した絶縁基板と、該半導体
    素子搭載領域を気密封止する蓋部材とから構成さ
    れ、前記蓋部材は前記半導体素子搭載領域と前記
    配線パターン領域を区分するように絶縁基板上に
    封着され、且つ前記封着部の下方の絶縁基板内に
    設けられた導電路を介して前記半導体素子と前記
    配線パターンとが接続して成ることを特徴とする
    半導体装置。
JP1982173735U 1982-11-16 1982-11-16 半導体装置 Granted JPS5977231U (ja)

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JP1982173735U JPS5977231U (ja) 1982-11-16 1982-11-16 半導体装置

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JP1982173735U JPS5977231U (ja) 1982-11-16 1982-11-16 半導体装置

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JPS5977231U JPS5977231U (ja) 1984-05-25
JPS635237Y2 true JPS635237Y2 (ja) 1988-02-12

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ID=30378401

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JP1982173735U Granted JPS5977231U (ja) 1982-11-16 1982-11-16 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5413966A (en) * 1977-07-01 1979-02-01 Nippon Electric Co Substrate for multiilayer wiring
JPS5471572A (en) * 1977-11-18 1979-06-08 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPS5731165A (en) * 1980-07-31 1982-02-19 Fujitsu Ltd Semiconductor device

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JPS5977231U (ja) 1984-05-25

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