DE69203253T2 - IC-Chipstruktur. - Google Patents

IC-Chipstruktur.

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DE69203253T2
DE69203253T2 DE69203253T DE69203253T DE69203253T2 DE 69203253 T2 DE69203253 T2 DE 69203253T2 DE 69203253 T DE69203253 T DE 69203253T DE 69203253 T DE69203253 T DE 69203253T DE 69203253 T2 DE69203253 T2 DE 69203253T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Halbleiter-IC-(integrierte Schaltung-)Chipträger und insbesondere eine Struktur eines Halbleiter-IC-Chipträgers, der eine Anordnung mit vielen Anschlüssen und eine schnelle Signallaufzeit implementiert.
  • Ein Halbleiter-IC-Chip hat normalerweise Eingangs/Ausgangsanschlüsse in seinen Außenrandabschnitten, und diese Anschlüsse sind mit einer externen Leiterplatte über einen Chipträger verbunden, auf dem der Chip angeordnet ist. Diese Art des Chipträgers ist z.B. in "Microelectronics Packaging Handbook", herausgegeben von Rao R. Tummala et al., auf S. 531 offenbart. Der Chipträger, der in diesem Dokument beschrieben wird, weist einen Leiterrahmen auf, der einen Halbleiter-IC-Chip trägt und über Anschlußdrähte mit Eingangs/Ausgangsanschlüssen verbunden ist, die in den Außenrandabschnitten des Chips positioniert sind. Ein Kunststoffteil umhüllt die Anschlußdrähte mit Ausnahme derjenigen, die im Außenrandabschnitt mit der Leiterplatte verbunden sind, und den gesamten Chip. Insbesondere ist der Chip mit den Eingangs/Ausgangsanschlüssen in seinen Außenrandabschnitten auf dem Leiterrahmen angeordnet, und der Leiterrahmen, der mit den Eingangs/Ausgangsanschlüssen verbunden ist, ist in den Außenrandabschnitten des Chipträgers positioniert. Eine solche herkömmliche Struktur ist bei einer Anordnung mit vielen Anschlüssen, die für hohe Integration notwendig ist, nicht realisierbar, weil nämlich die herkömmliche Struktur es nicht ermöglicht, daß eine große Anzahl von Verbindungsanschlüssen auf ihr angeordnet sind, im Vergleich zu einer Struktur mit Verbindungsanschlüssen, die mit einer Leiterplatte auf einer Hauptfläche des Chipträgers und nicht in den Außenrandabschnitten zu verbinden sind. Nehmen wir z.B. an, daß Verbindungsanschlüsse auf einem Chipträger mit einer Fläche von 10 mm² mit einem Abstand von 0,5 mm angeordnet sind. Wenn Verbindungsanschlüsse auf vier Seiten eines solchen Chipträgers ausgebildet sind, dann sind 20 Anschlüsse auf einer Seite (10 : 0,5 = 20) und somit 80 Anschlüsse insgesamt vorhanden. Wenn dagegen Verbindungsanschlüsse auf der Hauptfläche des Chipträgers mit einem Abstand von 0,5 mm ausgebildet sind, dann sind 400 Anschlüsse möglich (20 x 20 = 400). Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Chipträger, der als PGA- (Anschlußstiftmatrix-)Chipträger bezeichnet wird, verfügbar, wie aus der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 5893/1989 hervorgeht. Doch auch bei einem PGA-Chipträger mit Verbindungsanschlüssen auf der Hauptoberfläche hat der IC-Chip die Eingangs/Ausgangsanschlüsse in seinen Außenrandabschnitten und ist deshalb nicht befriedigend in bezug auf die Verbindung des Chips mit dem Chipträger.
  • Ein herkömmlicher Chipträger hat eine bestimmte Struktur, bei der die Eingangs/Ausgangsanschlüsse eines IC-Chips und die Verbindungsanschlüsse oder Leitungen des Chipträgerkörpers einander nicht berühren. Diese Art der Struktur ist nachteilig insofern, als die Länge, die von den Eingangs/Ausgangsanschlüssen des IC-Chips bis zum Ende der Leitungen des Chipträgers gemessen wird, zu groß ist, wodurch Induktivität und Kapazität steigen, die charakteristische elektrische Werte sind. Hohe Induktivität und Kapazität sind ungünstig für schnelle Signallaufzeiten. Da ferner die Eingangs/Ausgangsanschlüsse des Chips mit den Leitungen des Chipträgers über Drähte verbunden sind, erhöht sich die Anzahl der Anschlußpunkte. Dies ist unter dem Gesichtspunkt der Qualität und der Zuverlässigkeit problematisch.
  • Ein IC-Chip kann direkt mit einer Leiterplatte oder einer ähnlichen Platte oder Karte ohne die Vermittlung eines Chipträgers verbunden sein, wie in "Microelectronics Packaging Handbook", S. 366 offenbart. Diese Methode wird als Blankchipverkapselung bezeichnet, da der IC-Chip (Flip-Chip genannt) sauf einer Leiterplatte in einem freilegenden oder blanken Zustand angeordnet oder montiert wird. Der Flip-Chip hat Verbindungsanschlüsse auf seiner Hauptfläche und ist deshalb für eine Konfiguration mit vielen Anschlüssen geeignet. Da die Eingangs/Ausgangsanschlüsse des Chips selbst als die Verbindungsanschlüsse dienen, eignen sie sich ohne weiteres für eine Konfiguration mit vielen Anschlüssen. Eine ähnliche Blankchipstruktur wird in der japanischen Patentanmeldung 305 119/1987 vorgeschlagen. Diese Blankchipstruktur ist so beschaffen, daß die Mikroanschlußstifte auf der Schaltkreisoberfläche eines Chips ausgebildet sind, der mit einer Passivierungsschicht versehen ist. Die Mikroanschlußstifte ersetzen die Lötkontakthügel, um die Belastungen zu verringern, die auf den Unterschied zwischen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten einer Leiterplatte und dem des IC-Chips zurückzuführen sind.
  • Die herkömmlichen Blankchipverkapselungsprinzipien, die oben beschrieben worden sind, haben bestimmte Probleme nicht gelöst, und zwar im Zusammenhang mit der Struktur, mit der ein IC-Chip auf dem Chipträger angeordnet ist. Während insbesondere ein Chipträger einen IC-Chip hermetisch abschließt, um ihn vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und Außenathmosphäre zu schützen, liegt bei der Blankchipverkapselung ein blanker Chip vor, der gegenüber Umgebungsbedingungen äußerst anfällig ist. obwohl die Blankchipverkapselung normalerweise mit bestimmten Schutzmaßnahmen auf der Ebene eines Moduls, d.h. einer Leiterplatte, die mehrere Chips trägt, arbeitet, ist der Schutz komplizierter und schwieriger als der Schutz auf der Chipebene. Es ist allgemeine Praxis bei einem IC-Chip, daß seine Qualität in elektrischen Prüfungen geprüft wird und daß sie in Vorspannungstests genau überprüft werden, bevor sie auf einer Leiterplatte angeordnet werden. Ein weiteres Problem ist es deshalb, daß solche Vorgänge nicht leicht mit dem blanken Chip realisiert werden können und das Chip verunreinigen oder zerstören können. Dagegen kann ein Chip, das auf einem Chipträger angeordnet ist, leicht geprüft und genau überprüft werden. Wenn ferner ein Chip auf einem Chipträger angeordnet ist, spielt der Chipträger die Rolle eines Wärmeverteilers und kann sogar mit einem Kühlkörper zur Wärmeabstrahlung ausgestattet sein. Andererseits ist es äußerst schwierig, beim Blankchipprinzip einen Kühlkörper direkt auf dem Chip zu anzuordnen. Wenn ein Chip, das eine große Wärmemenge erzeugt, zur Blankchipverkapselung verwendet wird, muß ein spezieller Mechanismus für die Wärmeabstrahlung verwendet werden, was zu einem verteuerten System führt.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Halbleiter-IC-Chipträgerstruktur bereitzustellen, die eine Konfiguration mit vielen Anschlüssen und einer schnellen Signallaufzeit implementiert und die einfach und billig ist sowie zuverlässig und leicht zu handhaben und zu warten ist. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
  • Die oben beschriebene und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 und 2 Schnitte, die jeweils eine herkömmliche Halbleiter-IC-Chipträgerstruktur darstellen;
  • Fig. 3 und 4 jeweils ein herkömmliches Blankchipverkapselungsprinzip;
  • Fig. 5 einen Schnitt, der eine Halbleiter-IC-Chipträgerstruktur zu Illustrationszwecken darstellt;
  • Fig. 6 einen Schnitt, der eine modifizierte Form des Chipträgers gemäß Fig. 5 darstellt;
  • Fig. 7 einen Schnitt, der einen weiteren Chipträger zu Illustrationszwecken darstellt;
  • Fig. 8 einen Schnitt, der eine modifizierte Form des Chipträgers gemäß Fig. 7 darstellt;
  • Fig. 9 einen Schnitt, der einen erfindungsgemäßen Chipträger darstellt;
  • Fig. 10 einen Schnitt, der eine modifizierte Form des Chipträgers gemäß Fig. 9 darstellt; und
  • Fig. 11 einen Schnitt eines Chipträgers zu Illustrationszwecken.
  • Um die Erfindung besser zu verstehen, wird nachstehend kurz auf herkömmliche Halbleiter-IC-Chip- und Chipträgerstrukturen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt eine Chipträgerstruktur, die in dem oben zitierten "Microelectronics Packaging Handbook" auf S. 531 bereits beschrieben ist. Wie dargestellt, hat ein Chipträger einen Leiterrahmen 12, auf dem ein IC-Chip 10 angeordnet ist, Anschlußdrähte 14, die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 10a des Chips 10 und den Leiterrahmen 12 verbinden, und ein Kunststoffteil 16, das den gesamten Chipträger umhüllt. Der Chipträger ist mit einer Leiterplatte verbunden, nicht dargestellt, und zwar über den Leiterrahmen 12. Da der Chip 10 die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 10a in seinen Außenrandabschnitten hat und da der Leiterrahmen 12 mit den Eingangs/Ausgangsanschlüssen und der Leiterplatte verbunden ist, d.h. die Verbindungsanschlüsse für eine Verbindung nach außen in den Außenrandabschnitten des Chipträgers angeordnet sind, ist ein solcher Chipträger nicht für eine Anordnung mit vielen Anschlüssen geeignet, die für hohe Integration eines Chips wichtig ist.
  • Fig. 2 zeigt die Struktur eines PGA-Chipträgers, der in der oben zitierten, offengelegten japanischen Gebrauchsmuster- Veröffentlichung 5893/1989 offenbart ist. Wie dargestellt, hat der Chipträger ein Keramiksubstrat 22 mit einer Vertiefung in der Mitte und eine Innenschichtstruktur 22a. Ein IC-Chip 20 mit Eingangs/Ausgangsanschlüssen 20a wird in der Vertiefung des Substrats 22 aufgenommen. Drähte 24 verbinden die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 20a des Chips 20 und des Substrats 22. Eine Abdeckung bedeckt die Vertiefung des Substrats 22, um den Chip 20 abzuschirmen. Die Verbindungsanschlüsse 28 sind an der gleichen Hauptoberfläche des Substrats 22 befestigt wie das Chip 20 und mit der Leiterplatte verbunden, nicht dargestellt. Obwohl der PGA-Chipträger auf der Hauptfläche des Trägers und nicht in der Nähe der Ränder mit den Verbindungsanschlüssen 28 versehen ist, um eine Anordnung mit vielen Anschlüssen zu implementieren, sind die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 20a des Chips 20 dennoch selbst in den Außenrandabschnitten positioniert. Was die Konfiguration mit vielen Anschlüssen betrifft, so hat das PGA-Chipträgerprinzip eine Beschränkung in bezug auf die Verbindung des Chips 20 mit dem Substrat 22 des Trägers.
  • Fig. 3 zeigt ein Blankchipverkapselungsprinzip, d.h. eine Struktur, bei der der IC-Chip direkt mit einer Leiterplatte ohne die Vermittlung eines Chipträgers verbunden ist, wie auch in "Microelectronics Packaging Handbook" auf S. 366 beschrieben. Wie dargestellt, hat ein IC-Chip 30 Eingangs/Ausgangsanschlüsse 30a, die direkt mit den Verbindungsanschlüssen 32a verbunden sind, die auf einer Leiterplatte 32 vorhanden sind. Fig. 4 zeigt ein Blankchipverkapselungsprinzip gemäß der japanischen Patentanmeldung 305 119/1987. Ein IC- Chip 40 gemäß Fig. 4 hat eine Passivierungsschicht 42 auf seiner Schaltkreisseite und Eingangs/Ausgangsanschlüsse in Form von Mikroanschlußstiften 40a, die auf der Schaltkreisseite ausgebildet sind. Die Mikroanschlußstifte 40a spielen die Rolle von Verbindungsanschlüssen zur Verbindung nach außen. Die Blankchipverkapselung weist jedoch in bezug auf Zuverlässigkeit, Handhabung und Wärmeabstrahlung verschiedene Probleme auf im Vergleich zu der Struktur, wo ein Chip auf einem Chipträger angeordnet ist.
  • In Fig. 5 ist eine IC-Chipträgerstruktur zu Illustrationszwecken dargestellt. Wie dargestellt, ist ein IC-Chip 50 auf einem Plättchen oder Wäriiieverteiler 52 mittels eines Haftteils 54 befestigt. Die Anschlußstifte 50a sind auf der Schaltkreisseite des Chips 50 ausgebildet, um als Eingangs/Ausgangsanschlußstifte zu dienen. Insbesondere sind Kontaktflecke aus einer dünne Metallschicht auf der Oberfläche des Chips 50 ausgebildet, und die Anschlußstifte 50a sind mit den Kontaktflecken über ein Silber-Zinn-Lötmaterial verbunden.
  • Der Wärmeverteiler 52 ist etwas größer bemessen als der IC-Chip 50. Nehmen wir z.B. an, daß der Chip 50 10 mm² groß ist, dann ist der Wärmeverteiler 52 12 bis 15 mm² groß. Der Wärmeverteiler 52 ist 0,5 bis 2 mm dick. Der Wärmeverteiler 52 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, daß große mechanische Festigkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, der mit dem des Chips 50 vergleichbar ist. Wenn der Chip 50 aus Silizium hergestellt ist, kann der Wärmeverteiler 52 vorteilhafterweise aus Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumkarbid (SiC), Kupferwolfram (CuW) oder Aluminiumlegierung hergestellt sein.
  • Der IC-Chip 50 ist auf dem Wärmeverteiler 52 z.B. mit einem Gold-Germanium- oder Gold-Zinn-Lot, Zinn-Blei-Lot oder Silber-Epoxidharzkleber befestigt. Das Haftteil 54 wird passend zu dem Material des Wärmeverteilers 52 und der Größe des Chips 50 gewählt. Wenn z.B. der Chip 50 weniger als 10 mm² groß ist, kann ein Gold-Silizium-Lot verwendet werden, da der Chip 50 bei Wärme kaum Risse bekommt, auch wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Wärmeverteilers 52 möglicherweise nicht genau gleich den des Chips 50 ist. Wenn dagegen der Chip 50 über 10 mm² groß ist und der Wärmeverteiler 52 und der Chip 50 nicht den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben, wird Ag-Epoxidharz, das ein gewisses Maß an bleibender Verformung aufweist, als Haftmaterial 54 verwendet. Ag-Epoxidharz hat jedoch eine geringere Wärmeleitfäghigkeit als das Lot. Daraus folgt, daß die beste Kombination ein Wärmeverteiler 52 aus einem Material, das in bezug auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten gut zu dem Chip 50 paßt, und einem Haftmaterial 54 ist, das ein Lot oder ein ähnliches Metall ist.
  • Die wichtigste Rolle des Wärmeverteilers 52 ist es, die Wärme aus dem IC-Chip 50 aufzunehmen und sie über eine breitere Fläche abzustrahlen, um den thermische Widerstand des gesamten Chipträgers zu verringern. Wenn man annimmt, daß der Chip 50 Abmessungen von 10 mal 10 mm hat, dann beträgt die Fläche 100 mm². Nehmen wir an, daß unter dieser Bedingung der Wärmeverteiler 52 14 x 14 min groß ist, dann beträgt die Fläche 196 mm². Die resultierende Wärmeabstrahlungsfläche ist zweimal so groß wie die Wärmeabstrahlungsfläche ohne den Wärmeverteiler 52. Eine weitere Rolle des Wärmeverteilers 52 ist es, den Chip 50 mechanisch zu schützen. Insbesondere wird erwartet, daß der Wärmeverteiler 52 bei einer Inspektion oder Montage auf einer Leiterplatte zu einer einfacheren Handhabung des Chips 50 beiträgt, daß er den Chip 50, der auf der Leiterplatte angeordnet ist, schützt und als eine Basis zum Anordnen eines Kühlkörpers oder eines ähnlichen Kühlungsteils dient. Insbesondere ist der Chip 50 allein mechanisch schwach und äußerst schwer zu handhaben, ganz gleich, ob er aus Silizium oder GaAs hergestellt ist. Der Wärmeverteiler 52 verstärkt einen solchen Chip 50 mechanisch und verhindert, daß er bei elektrischen oder mechanischen Tests des Chips, bei Überprüfungen in Vorspannungstests und bei der Montage auf einer Leiterplatte beschädigt wird. Außerdem kann der Chip 50 vom Wärmeverteiler 52 gehalten werden. Wenn der Wärmeverteiler 52 vor den Anschlußstiften 50a auf dem Chip 50 befestigt wird, können die Anschlußstifte 50a außerdem ohne weiteres später auf dem Chip 50 befestigt werden. Eine weitere Rolle des Wärmeverteilers 52 ist es, den Chip 50 mit Genauigkeit zu positionieren. Das Material, aus dem der Chip 50 besteht, ist nicht nur mechanisch zu zerbrechlich, um einem Abplatzen oder Abbrechen zu widerstehen, wie bereits ausgeführt, sondern hat auch eine unregelmäßige Größe in einer Größenordnung von Hundertsteln von Millimetern. Der Wärmeverteiler 52 kann dagegen aus einem mechanisch festen Material hergestellt sein und kann poliert oder anderweitig bearbeitet sein und eine zulässige Maßgenauigkeit von mehreren Tausendstel Millimetern haben. Der Chip 50 wird auf dem Wärmeverteiler 52 befestigt, während die Positionen seiner Eingangs/Ausgangsanschlüsse genau in den vorbestimmten Positionen gehalten werden. Die sogenannten "Positionen der Eingangs/Ausgangsanschlüsse" des Chips 50 sind die Positionen der Anschlußstifte 50a, wenn die letzteren bereits auf dem Chip 50 vorhanden sind, oder die Positionen der Kontaktflecke zur Ausbildung der Anschlußstifte 50a, wenn dies nicht der Fall ist. Dann kann der Chip 50 unter Verwendung des Wärmeverteilers 52 genau positioniert werden, wenn die Anschlußstifte 50a befestigt werden sollen oder wenn der Chipträger auf einer Leiterplatte angeordnet werden soll.
  • Kontaktflecke werden auf der Oberfläche des Chips 50 aus einer dünnen Metallschicht gebildet, und die Anschlußstifte 50a werden mit Gold-Zinn-Lot auf die Kontaktflecken gebondet oder mit ihnen verbunden. Eine solche Struktur ermöglicht es, daß die Eingangs/Ausgangsanschlüsse nicht nur in den Außenrandabschnitten des Chips, sondern auch im zentralen Bereich des Chips ausgebildet werden, wobei eine Konfiguration mit vielen Anschlüssen und eine schnelle Signallaufzeit implementiert wird. Die Oberfläche des Chips 50 wird mit einer Siliziumoxid-(SiO&sub2;-)Schicht, einer Siliziuimnitrid(SiNx-)Schicht oder einer Polyimid-Schicht passiviert. Die Anschlußstifte 50a haben jeweils einen Durchmesser von 0,05 bis 0,2 mm und eine Länge von 0,5 bis 2 mm. Die Anschlußstifte 50a sind vorzugsweise aus Kupfer, Kupferlegierung, Nickel, Wolfram oder Kobalt hergestellt. Die relative Position der Anschluß stifte 50A und des Wärmeverteilers 52 ist genau festgelegt. Der Abstand zwischen den Seiten des Wärmeverteilers 52 und der Anschlußstifte 50A hat z.B. eine geringe Toleranz.
  • Während die Eingangs/Ausgangsanschlüsse des Chips 50 in der Ausführungsform als Anschlußstifte implementiert sind, können sie auch die Form von Kontakthügeln 50B gemäß Fig. 6 haben.
  • Fig. 7 zeigt einen weiteren Chipträger zu Illustrationszwecken. Wie dargestellt, hat der Chipträger ein Dichtharz 56 zusätzlich zu den Komponenten der Ausführungsform gemäß Fig. 5. Das Dichtharz 56 umhüllt den IC-Chip 50, einen Teil des Wärmeverteilers 52 und einen Teil der Anschlußstifte 50a und versieht dabei den Chipträger mit einer hermetischen Struktur. Das Dichtharz 56 kann Epoxidharz, Polyimidharz, Phenolharz, Silikonharz usw. sein. Um das Dichtharz 56 auszubilden, kann ein Verkapselungsverfahren, auch Vergußverfahren genannt; oder ein Preßspritzverfahren verwendet werden. Das Verkapselungsverfahren verwendet ein Harz mit einer geringen Viskosität unter Verwendung eines Dosierers und ist weniger kostenintensiv als das Preßspritzverfahren. Das Verkapselungsverfahren erfordert jedoch eine genaue Steuerung der Dicke und der Form und deshalb eine gründliche Bewertung. In diesem Beispiel erstreckt sich das Dichtharz 56 nicht zu den Seiten des Wärmeverteilers 52 hin, und die Spitzen der Anschlußstifte 50a ragen aus dem Dichtharz 56 heraus. Diese Art der Konfiguration ist relativ leicht herzustellen durch Steuern der Viskosität und der Menge des Vergußmaterials.
  • Im Beispiel mit dem Dichtharz 56 ist die Abdichtung weit hermetischer als bei dem Beispiel gemäß Fig. 5. Während das Beispiel gemäß Fig. 5 die Passivierungsschicht auf der Oberfläche des Chips 50 erfordert, erfordert das Beispiel gemäß Fig. 7 diese nicht, da das Dichtharz 56 eine Passivierung implementiert. Vorzugsweise kann jedoch selbst der Chip 50 gemäß Fig. 7 mit einer Passivierungsschicht zusätzlich zum Dichtharz 56 versehen werden, um die Zuverlässigkeit zu verbessern. Im Beispiel gemäß Fig. 7 dienen die Anschlußleitungen, die sich aus dem Chip 50 erstrecken, direkt als Anschlußleitungen des Chipträgers. Dies ist anders als bei der herkömmlichen Struktur gemäß Fig. 1, bei der die Anschlußleitungen aus dem Chip und die Anschlußleitungen des Chipträgers unabhängig voneinander sind und Verbindungen innerhalb des Chipträgers realisiert werden. Dieser Unterschied ist sehr deutlich, wie bereits in bezug auf den Stand der Technik erörtert. Die Eingangs/Ausgangsanschlüsse des Chips 50 können wiederum als Kontakthügel 50b gemäß Fig. 8 implementiert werden.
  • Mit Bezug auf Fig. 9 wird nachstehend eine erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben. Wie dargestellt, hat der Wärmeverteiler 52 eine Vertiefung zur Aufnahme des IC-Chips 50, um dessen Funktionen zu verbessern. Insbesondere in bezug auf die Wärmeabstrahlungsfunktion verringert die Vertiefung die Entfernung zwischen der Rückseite des Chips 50 und der äußeren oberen Fläche des Wärmeverteilers 52, um den thermischen Widerstand zu verringern. Da ferner der Wärmeverteiler 52 mit einem breiten äußeren Umfang ausgeführt werden kann, ist die damit erreichbare Wärmeabstrahlung ausgezeichnet. Außerdem hat der Wärmeverteiler 52 mit der Vertiefung eine größere mechanische Festigkeit als ein flaches Plättchen mit der gleichen Dicke. Eine weitere Funktion, nämlich der mechanische Schutz des Chips 50, ist auch deutlich verbessert. Wenn die Tiefe der Vertiefung größer ist als die Dicke des Chips 50, dann schützt der Wärmeverteiler 52 sogar die Seiten des Chips 50 vollständig. Wenn man bedenkt, daß der Chip 50, den man in Form eines Chipträgers handhabt oder verarbeitet, häufig an seinen Seiten gehalten wird, erkennt man, daß die Struktur dieser Ausführungsform sich einfacher handhaben oder verarbeiten läßt als die der Blankchipverkapselung. Noch eine weitere erzielbare Funktion bei dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Chip 50 auf einfache Weise und wirksam in die Vertiefung eingelegt werden kann. Das heißt, das Dichtharz 56 sollte nur in die Vertiefung des Wärmeverteilers 52 eingeführt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird mit Sicherheit verhindert, daß das Harz die Seiten des Wärmeverteilers 52 erreicht. Da ein Harz mit einer geringen Viskosität in die Vertiefung des Wärmeverteilers 52 gegossen werden kann, schließt es keine Luftblasen in sich ein. Die Dicke des Dichtharzes 56 kann durch die Höhe der "Uferwälle" oder Randbegrenzungen, die das Dichtharz 56 umgeben, gesteuert werden. Die Eingangs/Ausgangsanschlüsse des Chips 50 können bei Bedarf die Form von Kontakthügeln 50b gemäß Fig. 10 haben.
  • Fig. 11 zeigt einen Schnitt eines weiteren Chipträgers zu Illustrationszwecken. Wie dargestellt, sind die Anschlußstifte 50a jeweils mit einem Flansch 50c außerhalb des Dichtharzes 56 versehen. Der Flansch 50c hat einen Durchmesser, der im wesentlichen zweimal so groß ist wie der Durchmesser des Anschlußstiftes 50a. Wenn z.B. der Anschlußstift 50a einen Durchmesser von 0,1 mm hat, dann beträgt der Durchmesser des Flansches 50c etwa 0,2 mm. Obwohl der Flansch 50c irgendeine gewünschte Dicke haben kann, beträgt die Dicke normalerweise etwa die Hälfte des Durchmessers des Flansches 50c. Der Flansch hat zwei verschiedene Funktionen. Eine erste Funktion ist es, zu verhindern, daß das Harz 56 herausfließt; wenn ein lackähnliches Harz vergossen wird, ist es wahrscheinlich, daß es aufgrund der Oberflächenspannung an den Oberflächen der Anschlußstifte herausfließt. Eine zweite Funktion ist es, zu verhindern, daß das Lot an den Anschlußstiften 50a aufsteigt. Insbesondere wenn der Chipträger auf einer gedruckten Leiterplatte oder ähnlichen Leiterplatte mit Lot befestigt wird, steigt das Lot an den Anschlußstiften 50a auf. Das Kontrollieren des Aufsteigens des Lötmaterials an den Anschlußstiften 50a ist ein wichtiger Gesichtspunkt. Dies gilt insbesondere bei diesem Beispiel, das dünne und kurze Anschlußstifte 50a hat. Die Flansche 50c der Anschlußstifte verhindern erfolgreich, daß das Lötmaterial an den Anschlußstiften 50a aufsteigt. In Fig. 11 ist ein Nagelkopf mit 50d bezeichnet.
  • Der erfindungsgemäße Chipträger ist so leicht zu handhaben, zu testen und zu verschließen wie ein herkömmlicher Chipträger und hat außerdem eine höhere Zuverlässigkeit (benötigt nur die Hälfte der Teile) und eine höhere Wärmeabstrahlungsfähigkeit (Wärmeverteiler definiert die Größe des Chipträgerkörpers). Ein solcher Chipträger hat eine einfache Struktur und ist nicht teuer.

Claims (4)

1. Halbleiter-IC-Chipträger mit:
a) einem Halbleiter-IC-Chip (50);
b) Eingangs/Ausgangsanschlüssen, die auf der Schaltkreisoberfläche des IC-Chips (50) angeordnet sind;
c) einem Wärmeverteiler (52), der auf einer Oberfläche des IC-Chips (50) gegenüber der Schaltkreisoberfläche befestigt ist;
d) einem Dichtharz (56), das einen Teil des Wärmeverteilers (52), den IC-Chip (50) und einen Teil der Eingangs/Ausgangsanschlüsse umhüllt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeverteiler (52) in seinen Außenrandabschnitten dicker ist als in einem mittleren Abschnitt, um eine Vertiefung in dem mittleren Abschnitt zu bilden, wobei der Chip (50) in die Vertiefung aufgenommen wird, wobei das Dichtharz (56) in der Vertiefung vorgesehen ist.
2. Chipträger nach Anspruch 1, ferner mit einem Haftteil (54), das zwischen der Oberfläche des IC-Chips (50) gegenüber der Schaltkreisoberfläche und dem Wärmeverteiler (52) vorgesehen ist.
3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Eingangs/Ausgangsanschlüsse Anschlußstifte (50a) aufweisen.
4. Träger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Eingangs/Ausgangsanschlüsse Kontakthügel (50b) aufweisen.
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