NO143441B - Large scale integration (l.s.i.) skivepakke og fremgangsmaate for fremstilling av denne - Google Patents

Large scale integration (l.s.i.) skivepakke og fremgangsmaate for fremstilling av denne Download PDF

Info

Publication number
NO143441B
NO143441B NO2813/73A NO281373A NO143441B NO 143441 B NO143441 B NO 143441B NO 2813/73 A NO2813/73 A NO 2813/73A NO 281373 A NO281373 A NO 281373A NO 143441 B NO143441 B NO 143441B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
conductors
package
disc
base
main surface
Prior art date
Application number
NO2813/73A
Other languages
English (en)
Other versions
NO143441C (no
Inventor
Robert James Beall
John Joseph Zasio
Original Assignee
Amdahl 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 Amdahl Corp filed Critical Amdahl Corp
Publication of NO143441B publication Critical patent/NO143441B/no
Publication of NO143441C publication Critical patent/NO143441C/no

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20—Arrangements for cooling
    • H10W40/22—Arrangements for cooling characterised by their shape, e.g. having conical or cylindrical projections
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/62—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their interconnections
    • H10W70/63—Vias, e.g. via plugs
    • H10W70/635—Through-vias
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
    • H10W76/10—Containers or parts thereof
    • H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
    • H10W76/15—Containers comprising an insulating or insulated base
    • H10W76/157—Containers comprising an insulating or insulated base having interconnections parallel to the insulating or insulated base
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
    • H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
    • H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/541—Dispositions of bond wires
    • H10W72/5445—Dispositions of bond wires being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/541—Dispositions of bond wires
    • H10W72/5449—Dispositions of bond wires not being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/541—Dispositions of bond wires
    • H10W72/547—Dispositions of multiple bond wires
    • H10W72/5475—Dispositions of multiple bond wires multiple bond wires connected to common bond pads at both ends of the wires
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
    • H10W72/874—On different surfaces
    • H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
    • H10W72/926—Multiple bond pads having different sizes
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/931—Shapes of bond pads
    • H10W72/932—Plan-view shape, i.e. in top view
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754—Package 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

  • Making Paper Articles (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en pakke for en LSI—skive innbefattende en bærer som har et basisparti med første og andre motstående hovedoverflater og en ytre omkrets og som har et oppstående veggparti som forløper utad fra nevnte første hovedoverflate, innbefattende et flertall bærerledere som for-løper utad fra nevnte første hovedoverflate i en første retning, og innbefattende en luftkjølingsstamme som er festet til nevnte andre hovedoverflate på nevnte basisparti forløpende utad fra nevnte andre hovedoverflate i atmosfæren på den motsatte side av basispartiet fra nevnte bærerledere og i en retning motsatt nevnte .første retning.
Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling
av en pakke for en LSI—skive.
Det er tidligere blitt laget pakker for L.S.I.-skiver. Imidlertid har slike pakker vært unødvendig kompliserte, kostbare og vanskelige å montere. I tillegg har de utilstrekkelig kjø-ling og begrensede inn-utledermuligheter. Det er derfor et behov for en ny og forbedret L.S.I-skivepakke.
En L.S.I.-skivepakke er kjent fra bl.a. IBM Technical Dis-closure Bulletin, Vol, 12, nr. 4, september 1969, side 538.
Den har et ytre utseende som kan ligne foreliggende pakke,
men er klart forskjellig. Selv om det er vist en kjølestamme er pakken ikke egnet for kjøling ved hjelp av luft. For det første anvender pakken glasstetninger som påvirker den termi-
ske lederevne for pakken. Glasstetninger skaper også prob-
lemer på grunn av forskjellen i ekspansjonskoeffisienten hvil-ket kan bevirke sprekker under dannelsen av pakken. Foreliggende oppfinnelses pakke tilveiebringer imidlertid forbedret varme-overføringskarakteristikker som muliggjør luftavkjøling. Leder-mønsteret som er vist i nevnte IBM-publikasjon er også forskjellig fra foreliggende oppfinnelse. IBM ledermønsteret er
ikke dannet på bærerbasisen, men er en separat ramme som plas-
seres på basisen og ligger over skiven. Dette krever meget om-hyggelig innretting av ledermønsteret ettersom det må danne kontakt med alle kontaktflater på skiven. Innrettingsvanske-ligheten øker ettersom antallet ledere blir stort. Det vil derfor være meget upraktisk å anvende IBM konstruksjonen med et stort antall ledere. IBM skive-pakken anvender altså ikke en enhetlig keramisk bærer i ett stykke. Rammen har sine interne forbindelsesregioner tilpasset til å bli koblet til kontaktflatene på skiven ved hjelp av termokompresjon. Derfor må skiven plasseres i pakken før de to rammene, leder-rammen og basisen forsegles sammen. Leder-rammen må ha kontaktregio-
nene overlagret over kontaktflatene på skiven slik at termo-kompres jon kan anvendes for å danne de elektriske kontakter.
Denne fremstillingsmåte utelukker høye temperaturer som kre-
ves ved fremstilling av en enhetlig keramisk konstruksjon i ett stykke, ettersom en slik høy temperatur ville ødelegge skive-kretsen. IBM-skivepakken, i likhet med det senerer om-
talte tyske patent 1 956 501, vedrører en foreldet teknologi som krever glass-forseglinger eller annen bindingsteknikk som er fullstendig uhensiktsmessig for et stort antall pålitelige forbindelser.
I tillegg til ikke å være en enhetlig bærer i ett stykke dannet
av et keramisk materiale, avviker IBM-pakken på et antall andre betydelige måter. De interne kontaktregioner på leder-rammen må plasseres på bunnflaten av rammen mens kontaktflatene er på toppflaten. Et slikt motstående ned- bg oppforhold er uønskelig. Til forskjell tilsikter den foreliggende oppfinnelse å danne et keramisk ledermønster på den første hovedflaten som vender utad i samme retning som skivekontaktflåtene, og danner interne forbindelser mellom de indre forbindelsesregioner av ledermønsteret og kontaktflatene. De indre forbindelsesregio-
ner og kontaktflatene blir derfor begge synlige observerbare under et mikroskop og er tilgjengelige (eksponert) for dannelse og testing av elektriske forbindelser. I motsetning til dette har IBM konstruksjonen ledermønsteret plassert over kontakt-
flatene og således blir kontaktarealet generelt blokkert for betraktning, samt at testing er umulig.
Tysk utlegningsskrift 1 801 164, US-pat. 3 404 214 og US-pat
3 495 023 viser alle pakker som har kjølestammer. Ikke desto mindre innbefatter ingen av disse et stort antall ledere som forløper til alle fire sider av pakken. Disse angir ingen brukbar løsning til oppnåelse av et stort antall ledere i kombinasjon med en pakke som er hensiktsmessig for luftavkjøling.
I tysk Offenlegungsschrift nr. 1 956 501 er kontaktrom tilveiebragt rundt periferien,.men noen kjølestamme er ikke fes-
tet til basisen. Pakken er vist med ytre ledere som forløper nedad fra overflaten på hvilken ledermønsteret er dannet. De nedad forløpende ledere vil derved forstyrre funksjonen av en nedad forløpende kjølestamme. I dette patent har man dessuten basert seg på glass for binding til den keramiske basis. Bru-ken av glass utelukker en enhetlig keramisk bærer i ett stykke fra å bli dannet. Det er vel kjent at det er uønskelig å blan-de glass og keramisk materiale på grunn av f.eks. forskjellige utvidelses-koeffisienter (med en resulterende sannsynlighet for glassbrudd) og på grunn av andre problemer.
Ved den foreliggende oppfinnelse tilsiktes å danne mer enn 80 forbindelser til L.S.I-skiven. I motsetning til dette er det dannet kun 14 forbindelser til skiven i US-patent 3 634 600.
Det nevnte US-patent krever således, for hver elektriske skive-forbindelse, to "ut-av-planet" forbindelser, nemlig en gjennom det grønne keramiske laget for de ytre bærer-ledere og en gjennom det keramiske lag for de interne forbindelser til skivens kontaktflater. Selvart dette US-patent synes å anvende en enhetlig keramisk konstruksjon, er denne konstruksjon ikke hensiktsmessig (på grunn av de mange "ut-av-planet" forbindelser) til å oppnå et stort antall skiveforbindelser.
De tyske utlegningsskrifter 1 690 292 og 1 958 175 oppviser
ikke noen kjølestamme, men begge oppviser nedad forløpende ytre ledere som ville kunne forstyrre funksjonen av en kjøle-stamme .
Den foreliggende oppfinnelse har således til formål å tilveie-bringe en L.S.I-skivepakke av innledningsvis nevnte type samt en fremgangsmåte for dens fremstilling, således at det blir mulig å pakke en L.S.I-skive som har et stort antall kontaktflater, at lett sjekking av pakken muliggjøres, at avkjølingen som kreves kan nøyaktig tilpasses effektforbruket som kreves for skiven, at oppfinnelsen er lett å anvende, at effektiv varmeoverføring er mulig, at den tilveiebragte avkjøling lett kan justeres, og at lederne i pakken er plassert slik at de kan bli loddet på nytt.
Oppfinnelsen tar derfor også sikte på å overvinne ulempene forbundet med de kjente L.S.I-skivepakker.
Ifølge oppfinnelsen er pakken kjennetegnet ved at nevnte bærer er dannet som en enhetlig, keramisk bærer i ett stykke og glassfri, at nevnte basisparti har en første åpning som forløper fra nevnte første hovedoverflate inn i nevnte basisparti for mottagelse av L.S.I.-skiven med skivekontaktflåtene vendende utad i nærheten av nevnte første hovedoverflate, at nevnte oppstående veggparti forløper rundt nevnte første åpning for å bestemme en andre åpning som er større enn nevnte første åpning, at nevnte basisparti har et ledende ledermønster dannet av et ildfast metall på nevnte første hovedoverflate og for-løpende fra nevnte første åpning igjennom sideveggpartiet til nevnte ytre omkrets, at nevnte ledende'ledermønster således danner indre forbindelsesregioner beliggende mellom nevnte før-ste åpning og nevnte oppstående veggparti og vendende utad fra nevnte første hovedoverflate for å motta forbindelsesledere for forbindelse til skivekontaktflåtene, og at nevnte ledende ledermønster danner ytre forbindelsesregioner beliggende mellom nevnte oppstående veggparti og nevnte ytre omkrets av basispartiet for å motta bærerlederne.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at pakkens basis bestående av tre keramiske deler påføres en metallisert maling på avskjermet måte, hvorved i det minste en av delene oppnår et mønster av adskilte ledere som forløper fra en indre region av delen til en ytre region av delen, før påføring av et keramisk slam som dekker overflaten av delene og fyller mellomrommene i det påførte malingsmønster, hvorpå nevnte deler sammenpresses og oppvarmes for å danne en enhetlig keramisk basis med et plant område i tett nærhet til de indre endepunkter i nevnte mønster av ledere, og hvor det festes relativt stive ledere til de ytre endepunkter i mønsteret, for-
uten festing av en kjølestamme til et område på nevnte basis beliggende på motsatt side av nevnte plane område.
Ytterligere formål og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av
de etterfølgende patentkrav samt av den etterfølgende beskri-velse, hvor den foretrukkede utførelse er angitt i detalj i forbindelse med vedlagte tegninger.
Den foreliggende L. S-. iTskivepakke oppnår flere fordeler overfor den tidligere kjente teknikk. Nærmere bestemt tilveiebringer oppfinnelsen et meget stort antall ytre forbindelser sam-tidig som det tillates at pakken kan luftavkjøles. Skiven og ledermønsteret er festet på en side av basisdelen og en- kjøle-stamme er festet på den andre siden, direkte under.den plane overflaten som er tilveiebragt for skiven.":' De ytre ledere strekker seg fra alle fire sider av .basisen--"og de vender i en retning bort fra den i hvilkén kjølestammen forløper, og man får således adgang til- de ytre ledere uten tilbørlig hindring av kjølestammen. Pakken ble konstruert til å være luftavkjølt. Dette står i kontrast til relativt kompliserte tidligere kjente systemer (bl.a. IBM's løsning), hvor det anvendes en'kostbar og lite hensiktsmessig væskeavkjøling. Luftavkjøling oppnås
.ved bruk av termisk ledende materialer-,. f råværet av glass-avtetninger, plasseringen av kjølestammen og andre'konstruk-sjonstrekk. Luftavkjøling i kombinasjon med en pakke som har et stort antall av ledere representerer således en betydelig forbedring overfor den kjente teknikk. Fig. 1-19 er isometriske og tverrsnittriss som viser de forskjellige trinn ved fremstillingen av en pakke som omfatter den foreliggende oppfinnelse. Fig. 20 er et topp-planriss med deler brutt vekk som viser en pakke ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 21 er et tverrsnittriss langs linjen 21-21 i fig. 20.
Pakken 21 ifølge den foreliggende oppfinnelse består av en bærer
22 som har et rom 23 i bæreren som er tilpasset for å motta
en L.S.I-skive 24 av den type som er beskrevet i norsk utlegningsskrift nr. 141 623. Som beskrevet i denne publikasjon, er L.S.I-skiven forsynt med et flertall transistorer og mot-stander som er sammenkoblet ved hjelp av to metalliserings-lag som er forbundet med 76 signal inn-utkontaktflater 26, to store ijordplater 27, to store spenningskontaktflater 28 og fire små jordkontaktflater 29, som utgjør totalt 84 kontaktflater med 21 kontaktflater på hver side av den firesidede skiven. De fire større forbindelseskontaktflåtene er 0,1016 X 0,3556 mm i størrelse, men de mindre kontaktflatene er 0,1016 x 0,1016 mm med en 0,0508 nm avstand mellom kontaktflatene. Et deksel 31 er tilveiebragt for tetting av rommet 23 som inne-holder L.S.I.-skiven 24.
Trinnene for fremstillingen av bæreren 22 er vist i fig. 1-19 Som vist i fig. 1, er bæreren dannet av en keramisk basis 36 som fremstilles fra tre deler eller stykker 37, 38 og 39 av grønn keramikk av en hensiktsmessig type slik som av 94 % A^O^. Stykket 37 er firkantet som vist i fig. 1, men kan hvis ønskelig ha enhver hensiktsmessig utformning. Et hjørne 41 er skå-ret eller markert av registreringshensyn. Et par adskilte hull 43 dannes i den grønne keramikken ved hjelp av hensikts-messige midler slik som en nål. Stykket 38 har den samme størrelsen og utformningen som stykket 37, og er også forsynt med et avskåret eller markert hjørne 44. To par adskilte hull 46 og 47 dannes i stykket 38 på en hensiktsmessig måte slik som ved hjelp av en nål. Hullene 47 er plassert slik at de kan plasseres i overensstemmelse med hullene 43 som er tilveiebragt i stykket 37. En imaginær linje som strekker seg gjennom hullene 46, forløper i rette vinkler i forhold til en annen imaginær linje som forløper gjennom hullene 47. En kvadratisk åpning 48 er dannet i midten av stykket 38 og er tilveiebragt for å danne rommet 23 for mottakelse av L.S.I-skiven 24. Stykket 39 har den samme generelle form som stykkene 37 og 38, selv om det har en mindre størrelse slik at det ligger innen-for områdene av hullene 46 og 47 for stykket 38. Det er også forsynt med en kvadratisk åpning 49 som har en størrelse som er vesentlig større enn åpningen 48.
Etter at stykkene 37, 38 og 39 er blitt dannet, blir en metallisert maling, slik som tungstenmaling, på avskjermet måte påfort stykkene eller delene. Således, som vist i fig. 2, blir tungstenmalingen på avskjermet måte påfort et sokkelforbindelsesareal 51 (die bond area) generelt i midten av stykket 37 på toppsiden. Dette sokkelforbindelsesareal 51 er generelt firkantet som vist
i fig. 2. Tungstenmalingen strekker seg også over to forgren-inger 52 som strekker seg for å mote hullene 46 i stykket 38, som også er fylt med tungstenmaling. Hullene 43 er også fylt med tungstenmaling.
Et ledermonster 53 påfores på avskjermet måte på toppsiden av delen 38. Som det fremgår av fig. 2, tilveiebringes det fire store ledere i ledermonsteret 53. Disse storre lederne strekker seg over hullene 46 og 47, som er tilveiebragt i delen 38 og,
i tillegg, fyller tungstenmalingen disse hullene 46 og 47. Toppsiden av delen 39 er også dekket med tungstenfilm 54 som vist i fig. 2. Undersiden av delen 37 er også forsynt med et monster av tungstenfilm, som på avskjermet måte er påfort delen for å danne den rektangulære skinnen 56 som strekker seg om undersiden av delen 37 inntilliggende den ytre omkretsen av samme. Det er også tilveiebragt et sirkulært sentralt anordnet areal 57, som er forbundet ved hjelp av forbindelseselementene 58 til skinnen 56, se fig. 7.
Etterat hele den avskjermede påføringen av tungstenfilmen er blitt fullført, påføres det på avskjermet måte et keramisk slam 59 på delene 37, 38 og 39, som fyller ut tomrommene mellom lederne i ledermønsteret 53, (se fig. 4.). De tre separate delene 37, 38 og 39 blir så laminert til en enkelt enhetlig konstruksjon og plassert i en presse som har en første og andre del, henholdsvis 61 og 62 (se fig. 5.). Under den tid hvor trykket påføres delene 61 og 62 for å laminere delene eller stykkene 37, 38 og 39, blir delene 37, 38 og 39 utsatt for varme ved en hensiktsmessig temperatur som f.eks. ca. 1600°C i ca. en halv time for å gi en enhetlig konstruksjon og i hvilken en hermetisk forsegling dannes mellom delene. Under varmepå-virkningene ved den høye temperaturen brennes tungstenen til et keramisk materiale. Det keramiske slammet, etter som det ikke er organisk, brennes ikke ut, men fyller tomrommene mellom lederne og danner en hermetisk forsegling som beskrevet foran. Tungstenmalingen anvendes i denne prosessen på grunn av at det må tilveiebringes et tungtflytende metall som er i stand til å motstå den hoye herdningstemperaturen på 1600° C som anvendes for herd-ning av keramikken.
All utildekket tungsten blir deretter plettert med nikkel som vist i fig. 6,slik at alle tungstenarealene har et lag med nikkel på seg, som vist ved 63 i fig. 6. Et sirkulært forstykke 64 dannes av et hensiktsmessig materiale slik som solv eller kobber, selv om andre materialer kan anvendes. En sylindrisk kjole-stamme 66 av en hensiktsmessig storrelse slik som 1, 27 cm i lengde og 0,508 cm i diameter er tilveiebragt. Kjolestammen,
som er dannet av et hensiktsmessig materiale slik som molybden plettert med nikkel, slagloddes på det sirkulære arealet 57 ved hjelp av forstykket 64 slik at det dannes en solv-kobbereutektisk legering (se fig. 7 og 8).
Et lederforstykke 67 av et hensiktsmessig materiale slik som
solv eller en kombinasjon av solv og kobber, plasseres på ytter-endene av ledermbnsteret 53, som er anbragt på den ytre omkrets av basisen 36 som vist i fig. 9. Dette lederforstykke 67 slagloddes på ledermonsteret 53 på en konvensjonell måte. Deretter plasseres en lederramme 68 som har en generelt rektangulær ut-forming og som er utstyrt med et flertall innad forlopende ledere 69 som er langstrakte og generelt parallelle med hverandre som vist i fig. 11, slik at innerendene av lederne 69 ligger over lederforstykket 67 som vist i fig. 10. Lederrammen 68 er dannet av et hensiktsmessig materiale,slik som "Kovar"(r) . Lederne 69 og lederrammene 68 slagloddes så til lederforstykket 67 på
en konvensjonell måte ved en temperatur på 800 - 900° C med en karbonvekt 71 som holder ledere 69 på plass (se fig. 10).
Alternativt, hvis det er onskelig, kan stammen 66 slagloddes til konstruksjonen etter at lederrammen 68 er blitt slagloddet til konstruksjonen. Etter at slagloddingsoperasjonen er blitt full-fort, blir alle de frittliggende metalldelene av konstruksjonen som er vist i fig. 10, elektroplettert med nikkel og deretter elektroplettert med gull. Hjornene av lederrammen 68 blir så kuttet av i nærheten av de strekprikkede linjene 73 som vist i fig. 11. Etter at hjørnene er blitt klippet, plasseres konstruksjonen som er vist i fig. 11 i en lederformende jigg eller verktøy (ikke vist) i hvilken ytterenden av lederrammen som innbefatter ytterenden av lederne 69, bøyes oppad slik at lederne antar en "Z" formet konfigurasjon med den mellomliggende del skråstilt i en utadrettet retning som vist i fig. 12. Så snart lederne er blitt dannet som vist i fig. 12, separeres annenhver leder 69 fra lederrammen 68 som vist i fig. 13, og en GODTATT/ IKKE GODTATT kontinuitetsjekk foretas for disse spesielle ledere for å se om de alle er tilfredstillende. Hvis de alle er til-fredsstillende, er bæreren å anse klar for bruk av en anordnings-produsent.
La det være antatt at det er ønskelig å plassere en skive i bæreren 22. Først plasseres et forstykke 76 av et hensiktsmessig materiale slik som gull i fordypningen 77 over sokkelarealet 51, som er tilveiebragt i bæreren 22 (se fig. 11 og 15). En sokkel eller skive av den type som er beskrevet i norsk utlegningsskrift nr. 141 623 eller av enhver annen hensiktsmessig type kan så plasseres i fordypningen 77. Som beskrevet i nevnte utlegningsskrift , er sokkelen eller skiven 24 dannet av et halvlederlegeme med anordningene i halvlederlegemet dannet på en side av halvlederlegemet.. Den andre siden av halvlederlegemet plasseres på gullforstykket 76. Bæreren 22 oppvarmes til en hensiktsmessig, temperatur som f.eks. 4 50°C. Siden bæreren oppvarmes til ca 450°C, vil en innføring av forstykket og sokkelen eller skiven 24 i fordypningen 77 bevirke at silisium-gullegering dannes ved denne temperaturen til å forbinde baksiden av halvlederlegemet til forstykket 76 og til sokkelforbindelsesarealet 51, som bæres av basisen 36 (se fig. 16).
Sokkelen (die) eller skiven 24 er forsynt med et flertall kontaktflater 29 tilliggende den ytre omkrets av samme og som er koplet til anordningene i skiven 24. Ledere 82 av hensiktsmessig materiale, slik som gull-tråd, er festet til kontaktflatene 29 ved varmekompresjon og til de indre endepunkter av ledermønsteret 53, slik det særlig fremgår av fig. 17. Som det vil fremgå av fig. 17 er visse av kontaktflatene 29 og visse av lederne i ledermønsteret 53 større. Et flertall tråder 82, slik som f.eks. tre, tjener til å danne en forbindelse mellom slike puter og ledere. På denne måte vil det fremgå av figurene 17, 18 og 19 at forbindelser dannes fra lederne 69, som forløper til den frie omgivelse, til anordningene som bæres av skiven 24.
Etter at trådfestingen er fullført,blir et forstykke (<p>reform) 86 av et hensiktsmessig materiale, slik som loddemiddel, plassert på toppen av basisen.36 og har stort sett samme utformning som toppoverflaten av delen 39 som dannet en del av basisen. Et lokk eller deksel 87 dannet av et hensiktsmessig materiale slik som gull-plettert Kovar (R) plasseres over loddemiddel-forstykket 86 og så blir hele sammenstillingen forseglet i en ovn ved en hensiktsmessig temperatur, slik som f.eks. 400-500°C. Denne temperatur påvirker ikke bindingen dannet mellom skiven 24 og basisen 36 fordi den silisium-gull eutektiske legering ikke vil bli påvirket bortsett fra ved en temperatur vesentlig høyere enn den eutektiske temperatur av 450°C. Etter at avtettingsoperasjonen er fullført, foretas tester for å fastslå hvorvidt en god hermetisk tetning er blitt oppnådd. Lederne 69 kan avskjæres til sine riktige lengder. Dersom lederrammen blir værende på plass og ikke adskilles fra lederne før dette tidspunkt, kan lederrammen adskilles. De andre ytter-ender av lederne 69 kan da belegges med loddemiddel slik at hele pakken 21 er klar til bruk.
Den fullstendige anordning er vist i figurene 20 og 21.
Som vist i fig. 8 kan kjølefinne-enheten 91 bestå av stort
sett sirkulære finner 94, og for å feste finnene kan det anvendes en splitthylse 92, hvorved det dannes slisser 93 i finnene 94.

Claims (12)

1. En pakke for en L.S.I-skive innbefattende en bærer som har et basisparti med første og andre motstående hovedoverflater og en ytre omkrets og som har et oppstående veggparti som for-løper utad fra nevnte første hovedoverflate, innbefattende et flertall bærerledere som forløper utad fra nevnte første hoved-overf late i en første retning, og innbefattende en luftkjølings-stamme som er festet til nevnte andre hovedoverflate på nevnte basisparti forløpende utad fra nevnte andre hovedoverflate i atmosfæren på den motsatte side av basispartiet fra nevnte bærer-ledere og i en retning motsatt nevnte første retning, karakterisert ved at nevnte bærer er dannet som en enhetlig, keramisk bærer (22) i ett stykke og glassfri, at nevnte basisparti (36) har en første åpning (48) som forlø-per fra nevnte første hovedoverflate (38) inn i nevnte basisparti (36) for mottagelse av L.S.I.-skiven (24) med skivekontaktf låtene (29) vendende utad, i nærheten av nevnte første hovedoverflate, at nevnte oppstående veggparti (39) forløper rundt nevnte første åpning (48) for å bestemme en andre åpning (49) som er større enn nevnte første åpning (48), at nevnte basisparti har et ledende ledermønster (53) dannet av et ildfast metall på nevnte første hovedoverflate (38) og forløpende fra nevnte første åpning (48) igjennom sideveggpartiet til nevnte ytre omkrets, at nevnte ledende ledermønster (53) således danner indre forbindelsesregioner beliggende mellom nevnte første åpning (48) og nevnte op<p>stående veggparti (39) og vendende utad fra nevnte første hovedoverflate for å motta forbindelsesledere (82) for forbindelse til skivekontaktf låtene (29)-, og at nevnte ledende ledermønster (53) danner ytre forbindelsesregioner (67) beliggende mellom nevnte oppstående veggparti (39) og nevnte ytre omkrets av basispartiet for å motta bærerlederne.
2. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 1, karakterisert ved tildekkingsmidler (31) festet til nevnte oppstående veggparti (39) og som hermetisk- lukker L.S.I-skiven (24) .
3. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 2, karakterisert ved ledere (69) festet til nevnte ytre forbindelsesregioner (67) og forløpende utad bort fra nevnte basis og oppad forbi nevnte tildekkingsmiddel (31).
4. Pakke for en L.S.I-skive som angitt i krav 1, karakterisert ved en jordingsskinne (56) dannet på nevnte andre hovedoverflate til hvilken nevnte luftkjølestamme (66) er festet.
5. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 1, karakterisert ved en kjølefinneenhet (91) montert på nevnte luftkjølestamme.
6. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte kjølefinneenhet (91) er lett fjernbar.
7. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte kjølefinneenhet innbefatter et flertall adskilte generelt sirkulære finner (94) og midler for å feste nevnte finner til nevnte kjølestamme.
8. Pakke for en L.S.I.-skive som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte midler for å feste nevnte finner til nevnte kjølestamme innbefatter en splitt-hylse (92).
9. Fremgangsmåte for fremstilling av en pakke for en L.S.I-skive som angitt i krav 1, karakterisert ved at pakkens basis (36) bestående av tre keramiske deler (37, 38, 39) påføres en metallisert maling på avskjermet måte, hvorved i det minste en av delene oppnår et mønster av adskilte ledere (53) som forløper fra en indre region (48) av delen (38) til en ytre region av delen, før påføring av et keramisk slam (59) som dekker overflaten av delene (37, 38, 39) og fyller mellomrommene i det påførte malingmønster, hvorpå nevnte deler (37,
38, 39) sammenpresses og oppvarmes for å danne en enhetlig keramisk basis (36) med et plant område (51) i tett nærhet til de indre endepunkter i nevnte mønster av ledere (53), og hvor det festes relativt stive ledere (69) til de ytre endepunkter i mønsteret, foruten festing av en kjølestamme til et område (57) på nevnte basis beliggende på motsatt side av nevnte plane område (51).
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at det dannes hull (43, 46, 47) som for-løper gjennom underste (37) og den ovenpå denne beliggende del (38) av nevnte deler (37, 38, 39) i basisen, og at disse hull fylles med nevnte metalliserte maling, slik at en ledende bane dannes mellom ledermønsteret (53) og jordingsskinnen (56).
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det festes et forstykke (67) til nevnte ledermønster, og at nevnte ledere (69) slagloddes til nevnte forstykke.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte ledere (69) dannes slik at de forløper oppad og utad bort fra nevnte plane overflate.
NO2813/73A 1972-07-10 1973-07-09 Large scale integration (l.s.i.) skivepakke og fremgangsmaate for fremstilling av denne NO143441C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27044872A 1972-07-10 1972-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO143441B true NO143441B (no) 1980-11-03
NO143441C NO143441C (no) 1981-02-11

Family

ID=23031361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO2813/73A NO143441C (no) 1972-07-10 1973-07-09 Large scale integration (l.s.i.) skivepakke og fremgangsmaate for fremstilling av denne

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4115837A (no)
JP (1) JPS5228547B2 (no)
AT (1) AT356713B (no)
BR (1) BR7305010D0 (no)
ES (1) ES417197A1 (no)
IT (1) IT991087B (no)
NO (1) NO143441C (no)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5433830Y2 (no) * 1974-05-31 1979-10-17
JPS5213772A (en) * 1975-07-22 1977-02-02 Kyocera Corp Ic package
JPS5236472A (en) * 1975-09-17 1977-03-19 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor unit
JPS5471572A (en) * 1977-11-18 1979-06-08 Fujitsu Ltd Semiconductor device
EP0016522B1 (en) * 1979-02-19 1982-12-22 Fujitsu Limited Semiconductor device and method for manufacturing the same
US4278990A (en) * 1979-03-19 1981-07-14 General Electric Company Low thermal resistance, low stress semiconductor package
US4288841A (en) * 1979-09-20 1981-09-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Double cavity semiconductor chip carrier
WO1981003734A1 (en) * 1980-06-19 1981-12-24 Digital Equipment Corp Heat pin integrated circuit packaging
JPS59139652A (ja) * 1983-12-02 1984-08-10 Hitachi Ltd 電子回路装置の実装構造
US4633371A (en) * 1984-09-17 1986-12-30 Amdahl Corporation Heat pipe heat exchanger for large scale integrated circuits
EP0180906B1 (de) * 1984-11-02 1989-01-18 Siemens Aktiengesellschaft Wellenwiderstandsgetreuer Chipträger für Mikrowellenhalbleiter
US4916515A (en) * 1985-06-03 1990-04-10 Levi Clifford A Microwave circuit integrating
JPS63181399A (ja) * 1987-01-22 1988-07-26 日本特殊陶業株式会社 高熱伝導性厚膜多層配線基板
US5159750A (en) * 1989-12-20 1992-11-03 National Semiconductor Corporation Method of connecting an IC component with another electrical component
US5008734A (en) * 1989-12-20 1991-04-16 National Semiconductor Corporation Stadium-stepped package for an integrated circuit with air dielectric
EP0435155B1 (en) * 1989-12-29 1994-06-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Radiating fin having improved life and thermal conductivity
JPH04164361A (ja) * 1990-10-29 1992-06-10 Nec Corp 樹脂封止型半導体装置
US5325268A (en) * 1993-01-28 1994-06-28 National Semiconductor Corporation Interconnector for a multi-chip module or package
EP1805809B1 (en) * 2004-10-22 2019-10-09 Signify Holding B.V. Semiconductor light emitting device with improved heatsinking
DE112012003103T5 (de) * 2011-07-25 2014-04-30 Interplex Industries, Inc. Hermetisches Schaltungsgehäuse ohne Leitungsrahmen
US10374387B2 (en) * 2017-11-10 2019-08-06 Finisar Corporation High power cavity package for light emitters

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202925C (no) * 1969-04-30 1900-01-01
US3277957A (en) * 1964-04-03 1966-10-11 Westinghouse Electric Corp Heat transfer apparatus for electronic component
US3405323A (en) * 1967-03-20 1968-10-08 Ibm Apparatus for cooling electrical components
JPS5332233B1 (no) * 1968-12-25 1978-09-07
US3634600A (en) * 1969-07-22 1972-01-11 Ceramic Metal Systems Inc Ceramic package
US3601522A (en) * 1970-06-18 1971-08-24 American Lava Corp Composite ceramic package breakaway notch

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5228547B2 (no) 1977-07-27
ES417197A1 (es) 1976-06-01
US4115837A (en) 1978-09-19
AT356713B (de) 1980-05-27
ATA594773A (de) 1979-10-15
IT991087B (it) 1975-07-30
NO143441C (no) 1981-02-11
JPS4938575A (no) 1974-04-10
BR7305010D0 (pt) 1974-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3591839A (en) Micro-electronic circuit with novel hermetic sealing structure and method of manufacture
US5998865A (en) Loc simm
US6534858B2 (en) Assembly and methods for packaged die on pcb with heat sink encapsulant
US5612514A (en) Tab test device for area array interconnected chips
US4672418A (en) Integrated circuit packages
JPH06244231A (ja) 気密半導体デバイスおよびその製造方法
US4099200A (en) Package for semiconductor beam lead devices
US4115837A (en) LSI Chip package and method
JPH05256693A (ja) 赤外線検知器の冷却構造
EP1870929A2 (en) Manufacturing method for a leadless multi-chip electronic module
JPH04264758A (ja) 半導体チップキャリア
US4677741A (en) Method of manufacturing package for high power integrated circuit
KR20010062698A (ko) 반도체 장치
US4396971A (en) LSI Chip package and method
JPH0239097B2 (no)
CN108807357B (zh) 一种led照明装置及其制造方法
CN110890335A (zh) 一种晶圆级的封装结构及封装方法
JPS61225829A (ja) 半導体装置
JP2853695B2 (ja) チップキャリア及び半導体集積回路装置
JP2671424B2 (ja) 半導体装置
JP2822506B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6043660B2 (ja) 半導体装置
JP3854206B2 (ja) 半導体装置
JPS63208234A (ja) 半導体装置
JPS6348850A (ja) 半導体装置の製造方法