JPS6352469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はIC搭載用パツケージであるチツプキ
ヤリアおよびその製造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

現在、民生用、産業用などの電子機器では、、
ICチツプを搭載するパツケージに、中央部にチ
ツプを搭載するキヤビテイをもつ長方形状パツケ
ージで、両長辺にピン型の端子が等間隔に配列さ
れたDual In−Iine Package（以下、DIPという）
が多量に使用されている。

しかし、DIPでは端子数が多くなるに従いチツ
プ外形とパツケージ外形とのアンバランスが大と
なり、実装効率が著しく低下し、DIPを主体にし
た今までのパツケージ技術は、LSIに適合した新
しい技術へと変遷しつつある。

このようなニーズに応え、端子数の多いLSIチ
ツプを効率的に実装するパツケージとして、フラ
ツトパツク、チツプキヤリアなどがあり、特にチ
ツプキヤリアは汎用性が高く、検査も容易であ
り、さらに安価であるため高密度実装に適したも
のであり、今後一層の使用量の増加が予想されて
いる。

現在使用されているチツプキヤリアの主流は、
パツケージがセラミツク材によつて形成されてい
るセラミツク製チツプキヤリアであり、その他パ
ツケージがプラスチツク材によつて形成されてい
るプラスチツク製チツプキヤリアがある。

しかし、前者は導体として貴金属ペーストを使
用し、しかも高温で焼成する工程が複雑であるた
め高価なものとなり、一方後者は安価に製造する
ことが可能ではあるが、パツケージがプラスチツ
ク材で形成されているため熱抵抗が大きく、発熱
量の大きいチツプの搭載が困難であるという欠点
を有している。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、その目的はパツケージを金属材によつて形
成することによつて、放熱性に優れたチツプキヤ
リアおよびその製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

第１の本発明に係るチツプキヤリアは、半導体
チツプを搭載するパツケージを金属材によつて形
成した点、およびパツケージを表裏二重構造と
し、かつ表裏いずれか一方の金属板を分割した点
に特徴があり、この構成によつて前記目的が達成
される。

また、第２の本発明に係るチツプキヤリアの製
造方法は、平板状基板の表面に導電性被膜を形成
し、この被膜上にめつきレジストによつて内部電
極部と外部接続用端子部とを有する導電路の展開
パターンを形成した後、この導電路展開パターン
上に導体パターンめつきを施し、さらにこの導体
めつき面上に絶縁性被膜を形成し、次いでパツケ
ージを形成する第１の金属板を前記導電路展開パ
ターン中央部上に接続するとともに、該第１の金
属板外形に整合し２以上に分割された第２の金属
板を前記導電路展開パターン端部上に接着し、前
記平板状基板を剥した後、前記導電路が外側とな
るように前記第１の金属板と第２の金属板とを重
ね合わせて一体化することを特徴とし、この構成
によつて前記目的が達成される。

〔発明の実施例〕

まず、第１の本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図および第２図は第１の本発明に係るチツ
プキヤリアの第１実施例を示す図である。

これらの図において、チツプキヤリア１は、中
央部に半導体チツプ搭載用の凹部２の形成された
正方形状パツケージ４と、このパツケージ４の対
向側縁部に所定間隔に設けられたそれぞれ５本の
導電路６とから構成されている。

パツケージ４はアルミニウム板、鉄板、銅板等
の金属板で形成されており、上層金属板４Ａと２
つに分割された下層金属板４Ｂとが接着されて一
体となつている。

導電路６はパツケージ４の上面から側縁部を経
て下面にのびており、パツケージ上面の凹部２の
近傍に内部電極部６Ａが形成され、パツケージ側
縁部から下面にかけて外部接続用端子部６Ｂが形
成されている。

導電路６とパツケージ４の外表面との間にはエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フエノール樹脂等
の絶縁性の被膜８が形成されており、導電路６と
金属材から形成されているパツケージ４とが絶縁
されている。

半導体チツプ（図示せず）が凹部２内に収納さ
れて内部電極部６Ａにチツプが接続され、チツプ
キヤリア１は直接またはソケツト（図示せず）を
介して間接的に印刷配線板（図示せず）上に接続
されるが、チツプキヤリア１のパツケージ４は金
属材で形成されているので、パツケージ４から熱
が大気中に放熱されるので、たとえ発熱量の大き
なチツプの搭載も可能となる。

第３図〜第５図は第１の本発明に係るチツプキ
ヤリアの第２実施例を示す図である。

これらの図において、チツプキヤリア１１は、
パツケージを形成する下層金属板が対角線状に分
割された４個の直角三角形状分割金属板１４Ｂに
よつて形成されている点、および導電路６がパツ
ケージの４辺に設けられている点が前記第１実施
例と異なり、他は前記第１実施例と同様であり、
同一符号を付すことによりその説明は省略する。

第６図および第７図は第１の本発明に係るチツ
プキヤリアの第３実施例を示す図である。

これらの図においてチツプキヤリア２１は、下
層金属板２４Ｂが一枚の金属板で形成され、一
方、上層金属板が対角線状に分割されるととも
に、頂部の切り取られた台形状分割金属板２４Ａ
によつて形成されており、下層金属板２４Ｂと上
層金属板内側縁部２５とによつてチツプ搭載用凹
部２が形成されるようになつている。

そのため、この第３実施例では金属板にチツプ
搭載用凹部を形成するという面倒な加工作業を省
略することができる。

その他は前記実施例と同様であり、同一符号を
付すことによりその説明は省略する。

第８図および第９図は第１の本発明に係るチツ
プキヤリアの第４実施例を示すもので、導電路６
と金属性のパツケージ４との間に形成される絶縁
性被膜８がパツケージ４の上下両面および導電路
６の形成されている側縁部全域に形成されてお
り、導電路６はその表面だけを外部に露出させた
状態で被膜８内に埋め込まれ、チツプキヤリア１
Ａの表面は平滑面となつている。その他の部分は
前記第１実施例と同様であり、同一符号を付すこ
とによりその説明は省略する。

この第４実施例ではチツプキヤリア外表面が絶
縁性被膜８で覆われた構造となつているが、この
被膜８の厚さはパツケージの厚さに比べ非常に薄
いものであり、例えば金属製パツケージの厚さ２
〜５mmに対し被膜厚さは10〜20μであり、大気中
への放電効果は導電路６の下面にだけ絶縁性被膜
８の形成されているチツプキヤリア（例えば第１
図に示されるもの）に比べ劣るものではない。

また、チツプキヤリアの表面が平滑面であるの
でボンデイング作業がし易いという利点もある。

次に、第２の本発明に係るチツプキヤリアの製
造方法の第１実施例を第１０図〜第１８図に基づ
いて説明する。

まず、平滑な表面を有する基板３０（通常はス
テンレススチール板またはチタン板）を用意し、
この基板３０の表面に導電性被膜３１（膜厚0.1μ
〜10μ）を形成する。

この導電性被膜３１は、一般には銅が用いられ
るが、ニツケル、錫、コバルト、鉄、亜鉛等の導
電性金属であれば如何なるものであつてもよい。
この被膜３１の形成には、電気めつき、化学めつ
き、真空めつき処理によるが、基板３０が硝子、
樹脂等の非導電性材料によつて形成されている場
合には真空めつき処理によつて被膜３１を形成す
ることが望ましい。

次に、第１０図、第１１図に示されるように、
導電性被膜３１の上に内部電極部と外部接続用端
子部とを備えた導電路展開パターンをめつきレジ
スト３３によつて形成する。

めつきレジスト材としては、一般的に使われて
いるポジテイブ型レジスト、又はネガテイブ型の
液体フオトレジストを使用するが、導体めつき後
めつきレジストを剥離除去せずに永久マスクとし
てそのまま使用する場合には、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、フエノール樹脂等の絶縁性および
耐熱性に優れた樹脂インクを用いたスクリーン印
刷によつて導電路展開パターンを形成するように
しても良く、その他めつきレジスト材として耐熱
性、絶縁性に優れた感光性フイルムを使用しても
よく、感光性フイルムを用いた場合には電極ピツ
チ間隔が狭くなるほど有効である。

次に、第１２図に示されるように導電路パター
ン部（めつきレジストによつて形成された凹部）
３５に銅の導体めつきを施す。この導体めつき部
３７によつて内部電極部３６Ａと外部接続用端子
部３６Ｂとを備える導電路３６が形成されること
になる。

次いで、第１３図にされるようにこの導体パタ
ーン部の導体めつき部３７上に耐熱性、絶縁性に
優れた樹脂をコーテイングし、あるいは同様な性
質を備えたフイルムを接着し、被膜３９を形成す
る。この被膜３９は後述するパツケージを形成す
る金属板と導電路３６間の絶縁を図るためのもの
である。

そして、第１４図、第１５図に示されるよう
に、導電路展開パターン中央部にチツプ搭載用凹
部３２の形成されている金属板３４Ａを、金属板
３４Ａの凹部３２を下方にして接着剤によつて接
着する。このとき、導電路３６の内部電極部３６
Ａは凹部３２近傍に位置することとなる。

さらに、金属板３４Ａの左右両側に、所定距離
隔てて、かつ外部接続用端子部３６Ｂ端部と重な
るように、金属板３４Ａを２つに分割した大きさ
の金属板３４Ｂを接着する。両金属板３４Ａ，３
４Ｂ間の隔たりは両金属板３４Ａ，３４Ｂの合計
厚さに等しくする。

次に、第１６図に示されているように、導電性
被膜３１上に形成されたチツプキヤリア展開体を
被膜３１と一体に基板３０から剥し、次いで第１
７図に示されるように、導電性被膜３１を溶解す
ることによつて除去するとともに、めつきレジス
ト３３を除去する。導電性被膜３１を銅で形成し
ている場合には、過硫酸アンモニウム中に浸漬し
除去することが望ましい。

なお、めつきレジスト３３を永久マスクとして
使用する場合には、めつきレジスト３３の除去作
業は不要となる。

次に、金属板３４Ｂを内方（第１７図矢印方
向）に折り曲げて金属板３４Ａの上に接着剤によ
つて接着し、第１８図に示されるような一体物を
形成する。そして、これを表裏逆にすれば、第１
図に示されるような、上面中央部にチツプ搭載用
凹部が形成された金属製パツケージからなり、パ
ツケージ上面から側縁部を経てパツケージ下面に
のびる導電路３６を備えたチツプキヤリアとなる
のである。

なお、前記銅の導体めつき工程（第１１図、第
１２図にて示す）において、最初に0.1〜5μの厚
さに金、銀、白金、ロジウム等の貴金属めつきを
施し、この上に５〜50μの銅の導体めつきを施せ
ば、製造されたチツプキヤリアの導電路表層部が
貴金属めつき層となつてチツプとのボンデイング
を高めることができる。

また、この貴金属めつき層の形成に際し、内部
電極部および外部接続用端子部パツド部だけのパ
ターンをめつきレジストによつて形成し、これら
の個所だけに貴金属めつきを施した後、レジスト
部を除去し、次いで全導電路展開パターンを再び
めつきレジストによつて形成し、この導電路展開
パターンに導体めつきを施せば、高価な貴金属の
使用量を減らすことができる。

なお、前記実施例では、チツプキヤリア展開体
を基板３０から剥した後、めつきレジスト３３を
除去するようにしているが、導体めつき後ただち
にめつきレジスト３３を除去してもよい。

この場合には第１９図および第２０図に示され
ているように、導体めつきの施された導電路展開
パターン上全体に絶縁性被膜３９Ａを形成する。
前記実施例のように導体めつき部３７上にのみ絶
縁性被膜を形成する場合に比べ、絶縁性被膜形成
作業が容易である。そして、その後は金属板３４
Ａ，３４Ｂを被膜３９Ａ上に接着し、次いでチツ
プキヤリア展開体を基板３１から剥し、導電性被
膜３１を除去後、金属板３４Ａ，３４Ｂを互いに
重ね合わせて接着して一体物を製造する。さらに
チツプ投載用凹部を覆つている絶縁性被膜３９Ａ
を切除し、チツプ搭載用凹部を露呈させることに
より、第８図に示されるような外表面に絶縁性被
膜の形成されたチツプキヤリアが製造される。

前記第１実施例では絶縁性被膜３９の形成後に
めつきレジスト３３を除去するようにしているの
で、めつきレジスト３３が絶縁性被膜３９に付着
してめつきレジスト３３の除去作業がし難いおそ
れがあるが、この第２実施例ではそのような心配
はない。

なお、前記第１の本発明の第３実施例（第６
図、第７図参照）のように、上層金属板を分割金
属板２４Ａによつて形成し、チツプ搭載用凹部２
をこの分割金属板２４Ａによつて形成するように
したチツプキヤリアを製造するには、導電路６の
内部電極部６Ａを外方、かつ外部接続用端子部６
Ｂを内方となるように、導電路展開パターンをめ
つきレジストによつて形成することが必要であ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、第１の本発明
によれば、チツプの発熱量を考慮することなくチ
ツプを搭載することができる。

また、第２の本発明によれば、放熱性に優れた
金属製のチツプキヤリアをスムーズに製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の本発明の第１実施例の斜視
図、第２図は第１図に示す線−に沿う断面
図、第３図は第１の本発明の第２実施例の斜視
図、第４図はその底面図、第５図はその展開図、
第６図は第１の本発明の第３実施例の平面図、第
７図はその展開図、第８図は第１の本発明の第４
実施例の斜視図、第９図は第８図に示す線−
に沿う断面図、第１０図〜第１８図は第２の本発
明の第１実施例に係る各製造工程におけるチツプ
キヤリアを示す図、第１１図は第１０図に示す線
XI−XIに沿う断面図、第１５図は第１４図に示す
線−に沿う断面図、第１９図は第２の本
発明の第２実施例の要部工程を示す図、第２０図
は第１９図に示す線−に沿う断面図であ
る。 １，１１，２１，１Ａ……第１の本発明に係る
チツプキヤリア、２……チツプ搭載用凹部、４…
…パツケージ、４Ａ，２４Ａ……上層金属板、４
Ｂ，１４Ｂ，２４Ｂ……下層金属板、６……導電
路、６Ａ……内部電極部、６Ｂ……外部接続用端
子部、８……絶縁性被膜、３０……基板、３１…
…導電性被膜、３２……チツプ搭載用凹部、３３
……めつきレジスト、３４Ａ，３４Ｂ……金属
板、３６……導電路、３７……導体めつき部、３
９，３９Ａ……絶縁性被膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央部に半導体チツプ搭載用凹部の形成され
   た矩形状パツケージと、この凹部近傍に所定間隔
   に設けられた内部電極部およびこの内部電極部か
   らパツケージ側縁部を通り下方にのびる外部接続
   用端子部を備えた導電路と、からなるチツプキヤ
   リアにおいて、前記パツケージは金属材で形成さ
   れるとともに、前記導電路との間に絶縁性被膜が
   設けられ、またこの金属製パツケージは第１の金
   属板と第２の金属板との表裏二重構造とされ、か
   つこのパツケージを形成する二重金属板の表裏い
   ずれか一方の金属板が、導電路の設けられている
   側縁部を含んだ２以上の金属板に分割されている
   ことを特徴とするチツプキヤリア。 ２ 平板状基板の表面に導電性被膜を形成し、こ
   の被膜上にめつきレジストによつて内部電極部と
   外部接続用端子部とを有する導電路の展開パター
   ンを形成した後、この導電路展開パターン上に導
   体パターンめつきを施し、さらにこの導体めつき
   面上に絶縁性被膜を形成し、次いでパツケージを
   形成する第１の金属板を前記導電路展開パターン
   中央部上に接着するとともに、該第１の金属板外
   形に整合し２以上に分割された第２の金属板を前
   記導電路展開パターン端部上に接着し、前記平板
   状基板を剥した後、前記導電路が外側となるよう
   に前記第１の金属板と第２の金属板とを重ね合わ
   せて一体化することを特徴とするチツプキヤリア
   の製造方法。