JPH0199227A - 混成集積回路構造 - Google Patents

混成集積回路構造

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JPH0199227A JP62256872A JP25687287A JPH0199227A JP H0199227 A JPH0199227 A JP H0199227A JP 62256872 A JP62256872 A JP 62256872A JP 25687287 A JP25687287 A JP 25687287A JP H0199227 A JPH0199227 A JP H0199227A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 混成集積回路構造に関し、 放熱性及び高周波特性の向上及び電気的接続の改善を可
能とすることを目的とし、 放熱性に優れた基板と、該放熱基板に搭載された半導体
チップと、該半導体チップの上面に搭載された、厚み方
向に導電性を有し面方向には絶縁性を有するチップ状の
エラスチックコネクタと、その底面に、深さ寸法が上記
半導体チップとエラスチックコネクタとを合せた厚さ寸
法より若干小さく、形状が上記半導体チップに対応した
天板部付の凹部を有し、且つ上記天板部の下面に張り出
した電極導体を有し、更に配線用導体を有する誘電率の
低い材質製のフィルム体と、該フィルム体に搭載された
チップ部品とよりなり、上記フィルム体が、上記半導体
チップが搭載された放熱基板上に、上記凹部内に上記半
導体チップが嵌合し、且つ上記天板部が上記エラスチッ
クコネクタにより上方に相対的に弾性変形せしめられた
状態で接着固定されてなり、上記電極導体が上記天板部
自体の弾性力により上記エラスチックコネクタに押圧さ
れ、上記半導体チップ上の電極パッドと上記電極導体と
が上記エラスチックコネクタを介して電気的に接続され
るように構成する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は混成集積回路構造に関する。
混成集積回路構造は大規模集積化の方向にあり、これに
伴ない、放熱性及び高周波特性の向上、及び接続作業の
改善が必要とされる。
〔従来の技術〕
従来の混成集積回路構造を第8図に示す。図中、1は半
導体チップ、2 1.2 2はチップ部品であり、共に
共通のセラミック基板3上に搭載しである。
半導体チップ1の上面の各電極パッド4と、半導体チッ
プ1の周辺のセラミック基板3上の電極パッド5との間
はワイヤ6により接続しである。
7は配線用導体であり、セラミック基板3上に形成しで
ある。
〔発明が解決しようとする問題点) 上記の混成集積回路構造では、その放熱性及び高周波特
性はセラミック基板3により決定されるものであり、大
規模集積化に伴う上記両者の特性の向上に対応できない
という問題点があった。
また大規模集積化に伴い、ワイヤボンディングの接続作
業工数も増加してしまうという問題点があった。
本発明は放熱性及び高周波特性の向上及び電気的接続の
改善を可能とじつる混成集積回路構造を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の混成集積回路構造は、放熱性に優れた基板と、
該放熱基板に搭載された半導体チップと、該半導体チッ
プの上面に搭載された、厚み方向に導電性を有し面方向
には絶縁性を有するチップ状のエラスチックコネクタと
、その底面に、深さ寸法が上記半導体チップとエラスチ
ックコネクタとを合せた厚さ寸法より若干小さく、形状
が上記半導体チップに対応した天板部付の凹部を有し、
且つ上記天板部の下面に張り出した電極導体を有し、更
に配線用導体を有する誘電率の低い材質製のフィルム体
と、該フィルム体に搭載されたチップ部品とよりなり、
上記フィルム体が、上記半導体チップが搭載された放熱
基板上に、上記凹部内に上記半導体チップが嵌合し、且
つ上記天板部が上記エラスチックコネクタにより上方に
相対的に弾性変形せしめられた状態で接着固定されてな
り、上記電極導体が上記天板部自体の弾性力により上記
エラスチックコネクタに押圧され、上記半導体チップ上
の電極パッドと上記電極導体とが上記エラスチックコネ
クタを介して電気的に接続されてなる構成である。
〔作用〕
放熱基板は放熱性を向上させ、誘電率の低い材質製のフ
ィルム体は高周波特性を向上させる。
エラスチックコネクタを使用し、フィルム体の凹部の深
さ寸法を上記のように定めであることにより、半導体チ
ップの電極パッドと電極導体との電気的接続が簡単とな
る。
これらにより、混成集積回路の大規模化に伴う諸問題を
解決することが可能となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による混成集積回路構造の一
部を示す断面図、第2図はこれを分解して示す図である
各図中、10は半導体デツプ、11−1,11−2はチ
ップ部品である。
12は放熱性に優れた基板であり、具体的には全屈板で
ある。
放熱基板12の上面には接着剤層13があり、半導体チ
ップ10はこの接着剤層13に接着されて放熱基板12
に搭載しである。
14はエラスチックコネクタであり、第3図及び第4図
に併せて示すように、シリコンゴム板15にその厚さ方
向に多数本の金属線片16が貫通して上下面に露出して
設けられた構造であり、厚さ方向に導電性を有し面方向
には絶縁性を有する。
エラスチックコネクタ14は、半導体チップ10の平面
形状と同一形状を有し、金属線片16は半導体チップ1
0の上面の電極パッド17の配置と同じ配置で配されて
いる。
このエラスチックコネクタ14は、各金属線片16の下
端をこれと対応する電極パッド17と接触させて、半導
体デツプ10の上面に搭載しである。
なお、金属線片16のピッチpは0.1M程度にまで狭
くすることが出来、電極パッド17のピッチが小となっ
ても適応できる。
20はポリイミド製フィルム体であり、ポリイミド製の
ベースフィルム21と、この上側のポリイミド製のカバ
ーフィルム22とよりなる二層構造である。
フィルム体20には天板部付凹部23が形成しである。
天板部24はカバーフィルム22により形成しである。
この天板部24の厚さは薄く、可撓性を有する。
フィルム体20は放熱基板12と同じ形状を有し、凹部
23は放熱基板12上の半導体チップ10の搭載部位に
対応して形成しである。
各凹部23は半導体チップ10の形状に対応した形状を
有する。その深さ寸法dは、半導体チップ10の厚さ寸
法tt とエラスチックコネクタ14の厚さ寸法t2と
を加算した寸法tより若干小さく定めである。
25は複数の電極導体であり、第5図に示すように、天
板部24の下面に、凹部23の周囲より四部23の内部
に張り出して設けである。第5図は天板部24を除去し
て電極導体25の配置を示す。また、第5図では、エラ
スチックコネクタ14も省略してあり、各電極導体25
は、先端部25aが電極パッド17に対向するように形
成しである。エラスチックコネクタ14についてみると
、各電極導体25の先端は、下端が電極パッド17に接
触した金属線片16の上端に対向する。
26は配線用導体であり、フィルム体20の上面又は内
部に形成しである。
上記構成のフィルム体20上に、チップ部品11−+ 
、 11−2が半田付けされて搭載しである。
フィルム体20は、凹部23内に半導体チップ10が嵌
合した状態で、ベースフィルム21の下面を接着剤層1
3と接着固定しである。
各電極導体25の先端部25aは、エラスチックコネク
タ14の金属線片16の上端に接触している。
こ)で、d<tであるため、天板部24はエラスチック
コネクタ15により上方に相対的に押し上げられて若干
脹らんだように弾性変形しており、天板部24には矢印
27で示す下向きの力F1が蓄勢された状態となってい
る。
各電極導体25は天板部24内体に蓄勢された力F1に
より下方に押し付けられており、先端部25aは対応す
る金属線片16の上端に押圧して接触した状態で、金R
1a片16と電気的に確実に接続されている。
これにより、半導体チ・ツブ10の上面の電極バッド1
7と電極導体25とがエラスチックコネクタ14を介し
て接続されている。
上記の混成集積回路構造によれば、以下に挙げる効果を
有する。
■ 放熱性が良い。
混成集積回路構造のうち主な発熱体は半導体チップ10
である。この半導体チップ10は金屈板である放熱基板
2に搭載してあり、この放熱基板2の熱伝導率はセラミ
ック基板に比べて高い。このため半導体チップ10の熱
は放熱基板2を通して良好に逃がされ、放熱性は向上し
、大規模集積化されても十分な放熱性を有する。
■ 高周波特性がよい。
配線用導体26はポリイミド製フィルム体20上に形成
しである。ポリイミドの誘電率は約4であり、セラミッ
クの誘電率(約9)より低い。このため、上記の混成集
積回路構造は従来に比べて(至)れた高周波特性を有す
る。
従って、大規模集積化しても、混成集積回路は高周波特
性に優れ、高速信号に好適となる。
■ 接続が改善される。
半導体チップ10の電極バッド17と電極導体25とが
エラスチックコネクタ14を介して電気的に接続された
構造であり、電極導体25とエラスチックコネクタ14
との間の電気的接続は抑圧接触である。
各半導体チップ10についての複数の電気的接続は、後
述するように、フィルム体20を爪ねて放熱基板12に
接着することにより、接続個所の数に関係なく一度に行
なわれる。従って上記の電気的接続は、従来のワイVボ
ンディングによる方法に比べて格段に作業付臭く行なわ
れる。
またエラスチックコネクタ14を使用しているため、接
続個所の間隔を狭くした高密度配線ら可能となる。
またエラスチックコネクタ14を使用して押圧接触によ
り電気的接続がなされているため、他の接続手段に比べ
て半導体チップ10が故障したとぎの半導体チップの交
換が容易に可能となる。
更に、上記押圧力27は、天板部24自体に蓄勢された
弾性力F1により得ており、特別の押え金具は使用して
いず、この点でも電気的接続の構造は簡単である。
■ 製造作業性がよい。
後述するように、半導体チップ10とチップ部品11−
1,112とを夫々別の部材に搭載し、最後に両部材を
組み合わせる作業である。このため半導体チップ10の
搭載作業とチップ部品11−1,112の搭載作業とを
併行して行なうことが出来、製造作業性がよく、製造コ
ストを低減できる。
次に上記混成集積回路構造の製造方法について第6図を
参照する。
半導体チップ10については、同図(A)に示すように
、放熱基板12の上面に接着剤を塗布し、接着剤層13
に接着して搭載する。次いで同図(8)に示すように、
半導体チップ10上にエラスチックコネクタ14を搭載
する。
一方、チップ部品11−+ 、 11−2については、
同図(C)に示すポリイミドフィルム体20上に、同図
(D)に示すように、半田付は等により搭載する。
同図(E)に示すように、ポリイミドフィルム体20を
、その凹部23を半導体チップ10と嵌合させて、放熱
基板12上に載置する。d<tであるため、天板部24
がエラスチックコネクタ14に当接し、フィルム体20
と放熱基板12との間には隙間Qが形成される。
この状態で矢印28で示す圧力F2を加え、フィルム体
20を放熱基板12に接着固定する。このとき、天板部
24が相対的に上方に押し上げられて弾性変形し、この
とき天板部24に前記の弾性力F1が蓄勢され、この弾
性力F1により電極導体25がエラスチックコネクタ1
4へ押付けられる。従って押え金具は不要である。
また電気的接続は、フィルム体20を載置して接着J”
ろ過程で、−括して行なわれる。
また、半導体チップ10の搭載、チップ部品11−+ 
、 11−2の搭載、及び半導体チップ10とチップ部
品111.11−2との組み合せとを夫々併行して行な
うことが出来、製造作業性の点でも従来のものに比べて
良好となる。
最後にポリイミド製フィルム体20の製造方法について
第7図を参照して説明する。
まず同図(A)に示すように、厚さがtlのベースフィ
ルム21の上面に接着剤H30を形成する。
次いで同図(B)に示すようにベースフィルム21の所
定部位に半導体チップ10の形状に対応した形状の開口
31をパンチで形成する。
次いで、同図(C)に示すように、ベースフィルム21
の上面に銅箔32を貼着する。
次に、同図(D)に示すように、銅箔32の上面にレジ
ストを塗布してレジスト層33を形成する。
次に同図(E)に示すように、上面のレジスト層をバタ
ーニングし、下面をテープ34でマスキングする。
次に同図(F)に示すように、銅箔32をエツチングし
、同図(G)に示ザように、レジス]−及びテープ34
を除去して電極導体25及び配線用導体26付きのベー
スフィルム21を19る。
一方、同図(H)に示−ff 、にうに、厚さがt2の
カバーフィルム22の下面に接着剤層35を形成し、同
図(1)に示ずように所定部位にパンチて゛穴36を開
ける。
このカバーフィルム22と上記のベースフィルム21と
を同図(J)に示すように貼り合し、フィルム体20を
496゜ まlζフィルム体20はポリエステル製でしよい。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、発熱体である半導
体チップが放熱性を有する放熱!lt板に搭載された4
14造であるため、放熱性の向上を図ることが出来る。
配線導体は誘電率の低い材質製のフィルム体に形成しで
あるため、高周波特性の改善を図ることが出来る。これ
により、大規模集積化により顕在化する放熱+!1及び
高周波特性の両方の問題を解決することが出来、大規模
集積化を実現出来る。
また半導体チップの電極パッドとの電気的接続がエラス
チックコネクタを介して行なわれるため、ワイヤボンデ
ィングに比べて、高密度配線が可能となり、接続作業性
も向上する。また半導体チップが故障したときの交換作
業が容易となる。
また押圧接触力は天板部の弾性変形により天板部自体に
蓄勢された力により得られるため、押圧力を与えるため
の金具は不要であり、接続構造を簡単に出来る。
また、半導体チップは放熱基板に、チップ部品はフィル
ム体にと別々の部材に搭載されているため、上記の搭載
作業を併行して行なうことにより、生産性の向上を図る
ことも出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の一部の断面図、第2図は第
1図に示す一実施例を分解して示す図、 第3図は第1図及び第2図中のエラスチックコネクタの
斜視図、 第4図はその一部の拡大断面図、 第5図は電極導体の配置を半導体チップと対応させて示
す図、 第6図は第1図の混成集積回路構造の製造工程を示す図
、 第7図は第1図、第2図、第6図中のフィルム体の製造
工程を示す図、 第8図は従来例を示す図である。 図中において、 1′0は半導体チップ、 11−1.112はデツプ部品、 12は放熱基板、 13は接着剤層、 14はエラスチックコネクタ、 15はシリコンゴム板、 16は金属線片、 17は電極パッド、 20はポリイミド製フィルム体、 21はベースフィルム、 22はカバーフィルム、 23は天板部イ・J凹部、 24は天板部、 25は電極導体、 25aは先端部、 2Gは配線用導体、 27は力を示す矢印、 28は圧力を示す矢印 を示す。 工θス+マ2コ+2ph’iP榊見図 第4図 男5図 本護シ哨の爽シ旨fitボす図 第1図 纂2図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  放熱性に優れた基板(12)と、 該放熱基板(12)に搭載された半導体チップ(10)
    と、 該半導体チップ(10)の上面に搭載された、厚み方向
    に導電性を有し面方向には絶縁性を有するチップ状のエ
    ラスチックコネクタ(14)と、その底面に、深さ寸法
    (d)が上記半導体チップとエラスチックコネクタとを
    合せた厚さ寸法(t)より若干小さく、形状が上記半導
    体チップに対応した天板部付の凹部(23)を有し、且
    つ上記天板部(24)の下面に張り出した電極導体(2
    5)を有し、更に配線用導体(26)を有する誘電率の
    低い材質製のフィルム体(20)と、該フィルム体(2
    0)に搭載されたチップ部品(11−_1,11−_2
    )とよりなり、 上記フィルム体(20)が、上記半導体チップ(10)
    が搭載された放熱基板(12)上に、上記凹部(23)
    内に上記半導体チップ(10)が嵌合し、且つ上記天板
    部(24)が上記エラスチックコネクタ(14)により
    上方に相対的に弾性変形せしめられた状態で接着固定さ
    れてなり、上記電極導体(25)が上記天板部自体の弾
    性力(F_1,27)により上記エラスチックコネクタ
    (14)に押圧され、上記半導体チップ(10)上の電
    極パッド(17)と上記電極導体(25)とが上記エラ
    スチックコネクタ(14)を介して電気的に接続されて
    なる構成を特徴とする混成集積回路構造。
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