JPS58182853A - 半導体素子のカプセル封じ法およびこの方法により得られる素子 - Google Patents
半導体素子のカプセル封じ法およびこの方法により得られる素子Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体素子、とくに非常に1!l雑な素子のカ
プセル封じ法及びこの方法によってカプセルに封入され
た素子に係る。
プセル封じ法及びこの方法によってカプセルに封入され
た素子に係る。
非常に複雑な半導体素子のカプセル封じは、とくに目指
す製造が充分な数量に達しない場合には使用技術がしは
しば高価につく隅如において集積回路の製造の1要な要
素である。例えばいわゆるTABと呼ばれる、支持膜上
へのチップの配置技術の場合がそうである。
す製造が充分な数量に達しない場合には使用技術がしは
しば高価につく隅如において集積回路の製造の1要な要
素である。例えばいわゆるTABと呼ばれる、支持膜上
へのチップの配置技術の場合がそうである。
提起される主要な問題は、製造される単位素子の寸法を
最大限に縮小することによって接続可能数をふやすこと
が求められる限)において、集積回路を外部と結合する
ことをaJ能ならしめる接続法上実現することである。
最大限に縮小することによって接続可能数をふやすこと
が求められる限)において、集積回路を外部と結合する
ことをaJ能ならしめる接続法上実現することである。
ところで最も大きなスペースを要求する吃のは外部との
必要な接続である。何故ならば集積回路の内部に完成さ
れる結線に合わせて外部結線を縮小することはできない
からである。
必要な接続である。何故ならば集積回路の内部に完成さ
れる結線に合わせて外部結線を縮小することはできない
からである。
実際に、もし金属製薄板から作られる金属接続格子上へ
溶接によってチップを配置するならば、溶接前の格子の
機械的保持応力は接続チップの寸法の縮小を制限する。
溶接によってチップを配置するならば、溶接前の格子の
機械的保持応力は接続チップの寸法の縮小を制限する。
もし反対に、仮に基板がわらかしめ金属層で覆われてい
るとすれば、被y1′fr介しての選択層、1九は加算
的写真平板′tたは場合によっては減算的写真平板のよ
うな、マイクロエレクトロニクスに於いては一般的であ
るさ壕ざ壕な技術によって基板上に非常に小寸法の接続
格子を作ることが可能でLL接続格子をその支持絶縁基
板から分離することはで衰ず、また従ってこれらの結締
をチップと同じ側に買くということを別とすれば、この
ようにして形成された接続格子を利用することはできな
い。但しこれは本発明の目的ではない。
るとすれば、被y1′fr介しての選択層、1九は加算
的写真平板′tたは場合によっては減算的写真平板のよ
うな、マイクロエレクトロニクスに於いては一般的であ
るさ壕ざ壕な技術によって基板上に非常に小寸法の接続
格子を作ることが可能でLL接続格子をその支持絶縁基
板から分離することはで衰ず、また従ってこれらの結締
をチップと同じ側に買くということを別とすれば、この
ようにして形成された接続格子を利用することはできな
い。但しこれは本発明の目的ではない。
本発明は従って半導体素子、特に非常に小寸法の接続格
子を持ち、カプセルに封入された素子の製造を可能なら
しめる非常に複雑な素子のカプセル封じ法を目的とする
。
子を持ち、カプセルに封入された素子の製造を可能なら
しめる非常に複雑な素子のカプセル封じ法を目的とする
。
本発明の特徴によれば、各素子を外部と結合するだめの
結線は仮の金属製基板を榎う融点の低い合金製導電層上
に配置された金属格子の形でamされ、各素子の取付は
及び結合と硬化樹脂を用いた不動化の後、合金層の溶解
によシ仮基板を取除くことによって、素子の外部との電
気的及び/または熱的接続のための接続帯の面を出現さ
せる。
結線は仮の金属製基板を榎う融点の低い合金製導電層上
に配置された金属格子の形でamされ、各素子の取付は
及び結合と硬化樹脂を用いた不動化の後、合金層の溶解
によシ仮基板を取除くことによって、素子の外部との電
気的及び/または熱的接続のための接続帯の面を出現さ
せる。
さらに、本発明の対象をなす方法によれば、外部との接
続を保証するための同一平面上の金属接続帯との接続線
を有する硬化樹脂内に不動化された少くとも1個のチッ
プを含むカプセル封じされた素子は、融点の低い合金層
によって金属接続帯と結合する仮のgl、vi&金属基
板としても機能し、この合金層の清解り仮の基板を取除
き、外部との電気的及び/または熱的接続のための接続
帯の面を出現させることを可能にする。
続を保証するための同一平面上の金属接続帯との接続線
を有する硬化樹脂内に不動化された少くとも1個のチッ
プを含むカプセル封じされた素子は、融点の低い合金層
によって金属接続帯と結合する仮のgl、vi&金属基
板としても機能し、この合金層の清解り仮の基板を取除
き、外部との電気的及び/または熱的接続のための接続
帯の面を出現させることを可能にする。
さて次に添付図面を参照して、本発明に基くカプセル封
じ法及びこの方法によって得られる素子について詳しく
説明する。
じ法及びこの方法によって得られる素子について詳しく
説明する。
第1図に示す半導体素子は習慣的に、チップ1内に包含
される回路を素子の外部と電気的に確実に接続するため
の金属接続帯の格子3(例えば3A 、3B 、3C,
3D 、BE)に接続導線2(例えば2A 、2B 、
2C,2D 、2E)によって結合されたけい素テップ
1を含んでいる。図示のへ体例では、接続帯8とあらか
じめ同一平面上に配置された金槁14は、動作によって
生じてくる熱量を排出するために、チップ1の外部との
熱的接続を保証する。
される回路を素子の外部と電気的に確実に接続するため
の金属接続帯の格子3(例えば3A 、3B 、3C,
3D 、BE)に接続導線2(例えば2A 、2B 、
2C,2D 、2E)によって結合されたけい素テップ
1を含んでいる。図示のへ体例では、接続帯8とあらか
じめ同一平面上に配置された金槁14は、動作によって
生じてくる熱量を排出するために、チップ1の外部との
熱的接続を保証する。
チップ、接続導線2及び接続帯3は電気的絶縁と、導線
2及びチップ1の相互間及び接続帯3及び4に対する不
動化とを保証する硬化樹脂5によって被覆8れる。
2及びチップ1の相互間及び接続帯3及び4に対する不
動化とを保証する硬化樹脂5によって被覆8れる。
図示されていない外部回路に通じている図示されていな
い結線との接続を保証するためのこれらの接続帯3及び
4の面は、素子の使用前に破損と汚染から接続帯を確実
に保護する、いわゆる一時的な、金属基板7を覆う融点
の低い合金導電層6に溶接される。合金層6の溶解は素
子を外部と結合するのに役立つ接続帯3及び4の面を出
現させる仮の基板7の除去を可能にする。
い結線との接続を保証するためのこれらの接続帯3及び
4の面は、素子の使用前に破損と汚染から接続帯を確実
に保護する、いわゆる一時的な、金属基板7を覆う融点
の低い合金導電層6に溶接される。合金層6の溶解は素
子を外部と結合するのに役立つ接続帯3及び4の面を出
現させる仮の基板7の除去を可能にする。
本発明によれに、カプセル封じ法は次のように実施され
る。まず第一に、ふつう導電性の金属基板7上に融点の
低い導電性の合金製薄層6を形成する。
る。まず第一に、ふつう導電性の金属基板7上に融点の
低い導電性の合金製薄層6を形成する。
基板は例えば標準的な金属板よp成p、合金は例えばこ
れを付着させる金属の清接及び錫めっきを可能ならしめ
る錫−亜鉛タイプである。この合金層は任意の適尚な手
段によって付着すれによく、例えに、金属接続帯を形成
する次の工程時に融解温度の比較的高い錫−亜鉛一銅タ
イブの三成分合金の形成を避けるために充分な厚さの電
解層でお9、例えば10乃至30ミクロンの最小厚さを
選ぶことができよう。
れを付着させる金属の清接及び錫めっきを可能ならしめ
る錫−亜鉛タイプである。この合金層は任意の適尚な手
段によって付着すれによく、例えに、金属接続帯を形成
する次の工程時に融解温度の比較的高い錫−亜鉛一銅タ
イブの三成分合金の形成を避けるために充分な厚さの電
解層でお9、例えば10乃至30ミクロンの最小厚さを
選ぶことができよう。
(以下余白)
この第一の工程は、融点の低い合金であらかじめ僚われ
た金属プレートまたは帯材を用いることを目指す限りに
おいては次の工程に必ずしも直接つながらなくともよい
。
た金属プレートまたは帯材を用いることを目指す限りに
おいては次の工程に必ずしも直接つながらなくともよい
。
第二に、金属層6に配置された格子の形で金属接続帯3
及び4が形成される(第2図)。
及び4が形成される(第2図)。
このため数種類の技術が可能であって、そのうちの第一
の技術は、合金層への接続帯の溶接後に取除かれる、図
示されてbない一時的な接続によって相互的に接続され
るさまざまな接続帯3及び4を含むあらかじめ切断され
た金属薄板を使用するというものである。この方法は得
られた素子を含む硬化樹脂によって次に耐えられること
になる機械的な応力に耐えるだめの金属層6上に接続帯
3及び4を溶接する際に一時的接続を利用することがで
きる限りにおいて、チップの接続帯が占有する面を大き
く縮減することを可能にする。
の技術は、合金層への接続帯の溶接後に取除かれる、図
示されてbない一時的な接続によって相互的に接続され
るさまざまな接続帯3及び4を含むあらかじめ切断され
た金属薄板を使用するというものである。この方法は得
られた素子を含む硬化樹脂によって次に耐えられること
になる機械的な応力に耐えるだめの金属層6上に接続帯
3及び4を溶接する際に一時的接続を利用することがで
きる限りにおいて、チップの接続帯が占有する面を大き
く縮減することを可能にする。
本発明の変形例によれば、金属接続格子を形成するため
の金属は基板7によって支持される合金層6上に配置さ
れる。格子は例えば被膜を介して。
の金属は基板7によって支持される合金層6上に配置さ
れる。格子は例えば被膜を介して。
銅またはニッケルのような金属の選択的な1i着によっ
て、または特に写真平板技術に従う一様で全体的な金p
A鳩の選択的な除去によって得られる。
て、または特に写真平板技術に従う一様で全体的な金p
A鳩の選択的な除去によって得られる。
その結果得られるのは、本発明に従ってカプセル封じさ
れる素子の同時的及び/又は連続的製造を可能ならしめ
る。第4図及び第5図に示されたような規則的な反復模
様に従ってあらかじめ配置された金属格子である。
れる素子の同時的及び/又は連続的製造を可能ならしめ
る。第4図及び第5図に示されたような規則的な反復模
様に従ってあらかじめ配置された金属格子である。
さまざまな接続帯3及び4が構成する接片の厚さ及び寸
法並びにそれらの間隔は普通の電気的応力の関数として
選定され、この場合このようにして得られた接片はそれ
らの製造の基礎をなす合金層。
法並びにそれらの間隔は普通の電気的応力の関数として
選定され、この場合このようにして得られた接片はそれ
らの製造の基礎をなす合金層。
にぶって仮基板7上に固く固定されるから、あらかじめ
切断された薄板から作られる格子の使用によって導かれ
る機械的応力が介入することはない。
切断された薄板から作られる格子の使用によって導かれ
る機械的応力が介入することはない。
それゆえ合金によp櫟われた仮基板7上に各チップlに
ついて最小寸法の接続格子を形成するため、マイクロエ
レクトロニクスに於いては一般的である技術を用いるこ
とが可能である。
ついて最小寸法の接続格子を形成するため、マイクロエ
レクトロニクスに於いては一般的である技術を用いるこ
とが可能である。
つぎにチップ1をそれぞれの接続帯4上に取伺け、さら
に第3図に示されるように接続環m2A。
に第3図に示されるように接続環m2A。
2B・・・を介して接続帯4上のチップ1と接続帯3A
、3B・・・というふうに、接続環#12によって対応
する接続帯3にチップ1の電気的接続を行う。
、3B・・・というふうに、接続環#12によって対応
する接続帯3にチップ1の電気的接続を行う。
これに用いられる手段は接続帯を有する絶縁基板上にチ
ップを位置決めし、接続するために一般的に用いられて
いる方法である。
ップを位置決めし、接続するために一般的に用いられて
いる方法である。
各々の素子の検校はチップ1を覆う鋳造ないし成形され
た硬化樹脂5を用いて行われ、接続導線2及び接続帯3
は旧来法により同様に製造される。
た硬化樹脂5を用いて行われ、接続導線2及び接続帯3
は旧来法により同様に製造される。
この樹脂の冷却または重合による硬化は各々の素子のさ
まざまな要素1,2.3及び4を相互固定させることを
可能ならしめる。
まざまな要素1,2.3及び4を相互固定させることを
可能ならしめる。
樹脂5の硬化後、比較的低い温度での単純な加熱による
合金層6の溶解は小寸法の金属接続格子の形成を可能に
していた仮の金属基板7の除去を可能にする。
合金層6の溶解は小寸法の金属接続格子の形成を可能に
していた仮の金属基板7の除去を可能にする。
素子の製造工程の終了時かまたは素子の完成後かに行う
ことができる仮基板7の除去は、外部との電気的及び/
または熱的結合のための接続帯3及び4の面を出現させ
ることを可能にする。
ことができる仮基板7の除去は、外部との電気的及び/
または熱的結合のための接続帯3及び4の面を出現させ
ることを可能にする。
素子完成直前に於ける仮基板7の除去は、衝撃ま九は摩
擦による破損に対して、および外部との接続が得られる
接続帯部分の汚染に対して確実に防謹を行うと込う利点
を提供する。
擦による破損に対して、および外部との接続が得られる
接続帯部分の汚染に対して確実に防謹を行うと込う利点
を提供する。
合金層の溶解はさらに接続帯の無用面上に錫めっき被膜
を存続させ、これによって図示されていない外部からの
結線の1w接にふつうは必要とされる錫めっき作業を省
くことができる。
を存続させ、これによって図示されていない外部からの
結線の1w接にふつうは必要とされる錫めっき作業を省
くことができる。
第2図及び第3図に示されているように、複数の素子を
同時に製造することも勿論可能であり、また金属製接続
格子は、チップlの寸法に相当する寸法を有する熱拡散
接片4がそれぞれ衛生状の接続帯3によってとり巻かれ
るという形にあらかじめ配列された規則的な反復模様を
示す。各々の素子は樹脂内への封入と樹脂の硬化の後、
仮基板の除去の前か後かに、のこ引きまたは切断によっ
て相互に分離される。
同時に製造することも勿論可能であり、また金属製接続
格子は、チップlの寸法に相当する寸法を有する熱拡散
接片4がそれぞれ衛生状の接続帯3によってとり巻かれ
るという形にあらかじめ配列された規則的な反復模様を
示す。各々の素子は樹脂内への封入と樹脂の硬化の後、
仮基板の除去の前か後かに、のこ引きまたは切断によっ
て相互に分離される。
第4図eよ、接続帯3及び4が露出されたこのような単
位素子をあられす。
位素子をあられす。
本発明の変形例によれば、第5図に示されているように
、行列イkに配列された同一接片により構成される規則
的模様に従って接続金属格子が作られている。チップの
下側に配置された熱拡散帝は従って周囲の電気接片3と
同−形のMMをほどこした複数の接片3によって構成さ
れる。
、行列イkに配列された同一接片により構成される規則
的模様に従って接続金属格子が作られている。チップの
下側に配置された熱拡散帝は従って周囲の電気接片3と
同−形のMMをほどこした複数の接片3によって構成さ
れる。
このことはさ壕ざまな素子について同じ模様を用いるこ
とを可能ならしめ、これはさまざまなチップを有する少
量の素子を製造する必要がある場合には有利である。
とを可能ならしめ、これはさまざまなチップを有する少
量の素子を製造する必要がある場合には有利である。
第1図は本発明に基いて具体化された素子の一部分を取
除いた説明図。 第2図は本発明に基く素子のカプセル封じ法の中間工程
に相当する金属層1合金層、仮基板の全体図、 第3図は本発明に基くカプセル封じ法の後半工程に相当
する、第2図に基〈チップの取付は及び接続をあられす
全体図、 第4図は本発明に基いてカプセルに封入した素子の下面
図、及び 第5図は本発明の変形例に従うカプセル封入素子の下面
図である。 1・・・けい累チップ、2・・・接続導線、3・・・接
続用金属格子、4・・・金JI!帝、5・・・硬化樹脂
、 6・・・合金層、代理人弁場士今 村 元 FIG、’t
除いた説明図。 第2図は本発明に基く素子のカプセル封じ法の中間工程
に相当する金属層1合金層、仮基板の全体図、 第3図は本発明に基くカプセル封じ法の後半工程に相当
する、第2図に基〈チップの取付は及び接続をあられす
全体図、 第4図は本発明に基いてカプセルに封入した素子の下面
図、及び 第5図は本発明の変形例に従うカプセル封入素子の下面
図である。 1・・・けい累チップ、2・・・接続導線、3・・・接
続用金属格子、4・・・金JI!帝、5・・・硬化樹脂
、 6・・・合金層、代理人弁場士今 村 元 FIG、’t
Claims (8)
- (1)個々の半導体素子を外部と結合するだめの接続帯
を、仮の金属製基板を覆う融解点の低い合金製導電層上
に配置された金属格子の形で実現すること、及び、素子
の各チップの取付は及び接続、次に硬化樹脂を用いた不
動化の後、樹脂の硬化工程の後で合金層を融解させ、こ
れによって仮基板を除去し、さらにこのようにしてカプ
セル封じされた素子と外部との電気的及び/または熱的
接続のための接続帯の間を表われさせることを可能にす
ることt−特徴とする半導体素子及び特に非常に複雑な
素子のカプセル封じ法。 - (2)金属格子が金属薄板の切断によって得られること
、及び金属格子が合金層上に加熱によって溶接されるこ
とを4iiP黴とする特許請求の範囲第1項に記載のカ
プセル封じ法。 - (3)金属格子が合金層上に選択的収縮によって選択的
または全体的に生成された金属層から得られる仁とを特
徴とする特許請*の範囲第1項に記載のカプセル封じ法
。 - (4)以下の工糧段階、即ち、 板金属基板上への融点の低い合金層の付着、合金層上で
の接続格子を形成する丸めの金属層の生成、 格子の接続帝王へのチップの固定及び配線、チップによ
p成る各素子、その接続導線及びその接続帯を硬化樹脂
の鋳造または成形により核種すること、 樹脂の硬化、 合金層の融解による、素子を支える金属層及び仮基板の
解離、及び素子の外部との電気的及び/または熱的接続
のための接続相のこのようにして錫めっきされた面を出
現させること、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
カプセル封じ法。 - (5)金属層の付着が、適用されたチップの寸法と等し
い寸法を有する熱拡散用の中央帯とこの中央帯の周囲に
配置された衛星状の接続相とを含む規則的な反復模様に
従って行われ、模様のさまざまな帯域がチップの取付け
、接続導線の接続及びカプセル樹脂の硬化の後、切断法
によって機械的に分離され得る単位素子の境界を定める
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項にhピ載の半導
体素子のカプセル封じ法。 - (6)金属層の付着が、チップの適用された数個の接片
によって各チップの下111Vc熱拡散帝を形成し、さ
らにチップから出る接続導線をこのチップをと9囲む接
片に接続することを可能にするようにして行列状に配列
した複数個の同一接片を含む規則的な反復模様に従って
、このようにして形成された単一素子がチップの取付け
、接続導線の接続及び、カプセル樹脂の硬化の後、切断
法によって機械的に分離可能であるようにして行われる
ことt−%黴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導
体素子のカプセル封じ法。 - (7) 外部から発する接続導線の溶接に先立って行
われる接続相の錫めっきが、仮基板と金属層の間に配置
された合金層の融解による基板の除去に際して確保され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導
体素子のカプセル封じ法。 - (8)融点の低い合金層VCよって同一平面上の接続金
属帯と結合した仮の保賎金属基板を含んでお)、この仮
基板の融解はこの基板を取除き、素子の外部との電気的
及び/又は熱的接続のだめの接続相の面を出現させるこ
とを可能にすることを特徴としておp1外部との接続を
保証すゐための同一平面上の金属接続帯との接続導線を
有し、硬化樹脂内に不動化された少くとも1個のチップ
を含むカプセル封入形の半導体素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8205624 | 1982-04-01 | ||
FR8205624A FR2524707B1 (fr) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | Procede d'encapsulation de composants semi-conducteurs, et composants encapsules obtenus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58182853A true JPS58182853A (ja) | 1983-10-25 |
Family
ID=9272637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58056817A Pending JPS58182853A (ja) | 1982-04-01 | 1983-03-31 | 半導体素子のカプセル封じ法およびこの方法により得られる素子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4530152A (ja) |
EP (1) | EP0091072B1 (ja) |
JP (1) | JPS58182853A (ja) |
DE (1) | DE3369428D1 (ja) |
FR (1) | FR2524707B1 (ja) |
Families Citing this family (217)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI72409C (fi) * | 1984-03-09 | 1987-05-11 | Lohja Ab Oy | Foerfarande foer inkapsling av pao en baerremsa anordnade halvledarkomponenter. |
JPS6149432A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
IT1202657B (it) * | 1987-03-09 | 1989-02-09 | Sgs Microelettronica Spa | Procedimento di fabbricazione di un dispositivo modulare di potenza a semiconduttore e dispositivo con esso ottenento |
US5032543A (en) * | 1988-06-17 | 1991-07-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Coplanar packaging techniques for multichip circuits |
US5008997A (en) * | 1988-09-16 | 1991-04-23 | National Semiconductor | Gold/tin eutectic bonding for tape automated bonding process |
US5200362A (en) * | 1989-09-06 | 1993-04-06 | Motorola, Inc. | Method of attaching conductive traces to an encapsulated semiconductor die using a removable transfer film |
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