JPH0427170Y2 - - Google Patents
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Landscapes
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はICチツプを内含し、受動素子を搭載
もしくは形成した基板上の導体パターン上に直接
平面付けするフラツトパツクタイプICチツプ用
パツケージ、特に高速、高周波領域への適用を実
現するICチツプ用パツケージに関するものであ
る。[Detailed description of the invention] The present invention is a flat pack type IC chip package that includes an IC chip and is directly flattened onto a conductive pattern on a substrate on which passive elements are mounted or formed, especially for high-speed and high-frequency areas. The present invention relates to an IC chip package that realizes the application of this technology.
半導体パツケージの構造は大きく分けると、セ
ラミツク、メタル、ガラス、プラスチツクの構造
による4構造に分類される。しかし、能動素子が
トランジスタからIC,LSI、さらには超LSIへと
進展していく中で、パツケージ構造の変化も激し
くその構造も単なる上述の4種類では分類でき
ず、各種の材料や構造が入り組んだ複雑なものに
なりつつある。しかし、形状から分類するとトラ
ンジスタ外形型パツケージ(TO型)、Single−In
−Lineパツケージ(SIP型)、Dual−In−Lineパ
ツケージ(DIP型)、フラツトパツクタイプパツ
ケージ、テープキヤリアタイプパツケージに大別
される。 The structure of semiconductor packages can be roughly divided into four types: ceramic, metal, glass, and plastic. However, as active devices have progressed from transistors to ICs, LSIs, and even VLSIs, package structures have undergone rapid changes and cannot be classified simply into the four types mentioned above, and are made up of a variety of materials and structures. It's getting complicated. However, when classified based on shape, transistor external type packages (TO type), Single-In
-Line packages (SIP type), dual-in-line packages (DIP type), flat pack type packages, and tape carrier type packages.
TO型パツケージは、トランジスタと同一のメ
タル形ハーメチツクパツケージに多数のリードを
付けたものであり、メタルキヤツプ溶接強度が強
い、封入雰囲気の制御も簡単に行なえる等の特徴
を持つている。しかし現在では、パツケージが高
価になる、多数リードが出たパツケージでは基板
上への搭載が複雑である等の点からあまり使用さ
れなくなる傾向にある。 The TO type package is a metal hermetic package that is the same as a transistor, with many leads attached, and has features such as strong metal cap welding strength and easy control of the enclosed atmosphere. However, these days, packages tend to be less used because they are expensive, and packages with a large number of leads are complicated to mount on a board.
SIP型パツケージは、パツケージの片側にリー
ドが配列されたものであり、DIP型パツケージは
パツケージの両側にリードが配列されたものであ
る。SIP型及びDIP型パツケージは、チツプのマ
ウント、ボンデイングの連続自動化や大量バツチ
処理等が可能になるため、量産に適しており、材
料面を含め安価なパツケージを得る事ができる。
最近では、民生用ばかりではなく通信工業用IC,
LSIの分野でもかなり使用されている。ただし、
SIP型及びDIP型パツケージは、リードフレーム
を使用しているために内部リードの長さが長くな
り、製作や取り扱いが困難、電気的高周波特性を
劣化させる等の欠点があつた。 A SIP type package has leads arranged on one side of the package, and a DIP type package has leads arranged on both sides of the package. SIP type and DIP type packages are suitable for mass production, as they enable continuous automation of chip mounting and bonding, as well as large batch processing, making it possible to obtain inexpensive packages, including in terms of materials.
Recently, not only ICs for consumer use but also ICs for communication industry,
It is also widely used in the LSI field. however,
Since SIP type and DIP type packages use lead frames, the internal leads are long, making them difficult to manufacture and handle, and they have drawbacks such as deterioration of electrical high frequency characteristics.
テープキヤリアタイプパツケージは、チツプを
ポリイミドテープに連続的に組み込み、樹脂でコ
ートした上で個々に切りはなしたものであり、回
路基板の導体面に平面付けされる。 Tape carrier type packages are made by continuously incorporating chips into polyimide tape, coating them with resin and cutting them into individual chips, which are flattened onto the conductive surface of a circuit board.
フラツトパツクタイプパツケージは、両側また
は4方向に端子を出した小形パツケージであり、
回路基板の孔に挿入せず導体パターン上に直接平
面付けするタイプである。SIPやDIPタイプと異
なり、パツケージ面積が従来の同ピン数のDIPに
比べて1/2以下である。また4方向にリードが出
ている事から内部リードの長さが短かくなるた
め、インダクタンスやキヤパシタンス等の寄生素
子効果を軽減する事ができる等の特長をもち、帯
域数百NHz程度の各種高周波回路に適用されてい
る。 A flat pack type package is a small package with terminals on both sides or in four directions.
This is a type that is directly flattened onto the conductor pattern without being inserted into a hole in the circuit board. Unlike SIP and DIP types, the package area is less than half that of conventional DIPs with the same number of pins. In addition, since the leads come out in four directions, the length of the internal leads is shortened, so it has the advantage of being able to reduce the effects of parasitic elements such as inductance and capacitance. Applied to circuits.
一方、電気回路の動作領域は年々高速化、広帯
域化する傾向にあり、例えばGHzの帯域をもつた
増幅器、数Gb/sの高速で動作するデイジタル
回路等が必要となつている。これに応じてIC化
技術も年々と進み、例えばガリウムヒ素電界効果
トランジスタを用いた高速デイジタルIC、高周
波アナログICが実現されつつある。したがつて、
このような高速ICに適合したICパツケージの必
要性が高まつているが、従来のICパツケージで
はこのような高速ICの能力を十分に発揮させる
のはきわめて困難であつた。 On the other hand, the operating range of electric circuits tends to become faster and wider every year, and for example, amplifiers with a GHz band, digital circuits that operate at several Gb/s, and the like are becoming necessary. Correspondingly, IC technology is progressing year by year, and high-speed digital ICs and high-frequency analog ICs using, for example, gallium arsenide field effect transistors are being realized. Therefore,
There is an increasing need for IC packages that are compatible with such high-speed ICs, but it has been extremely difficult to fully utilize the capabilities of such high-speed ICs with conventional IC packages.
第1図は、比較的高速動作に適した従来のフラ
ツトパツクタイプパツケージの平面図、第2図は
第1図のフラツトパツクタイプパツケージの断面
図でありICチツプを搭載した例を示しているが、
ここではこのようなパツケージに高速ICを搭載
し高速回路に用いる場合を例にとり、従来技術の
限界を説明する。 Figure 1 is a plan view of a conventional flat pack type package suitable for relatively high-speed operation, and Figure 2 is a sectional view of the flat pack type package shown in Figure 1, showing an example in which an IC chip is mounted. There are, but
Here, we will explain the limitations of the conventional technology by taking as an example the case where such a package is equipped with a high-speed IC and used in a high-speed circuit.
第1図において、1101はリードであり通常
はリードに金メツキが施されている。1102は
パツケージ本体であり、セラミツクの構造のもの
が一般に使われている。1103は信号導体パタ
ーンであり、リードと電気的に接続されている。
この信号導体パターンの幅は通常約400μm程度で
あり、印刷配線技術を用いて形成されており、表
面は金メツキが施されている。信号導体パターン
長は、可能な限り短かくなつている。1104
は、ICチツプの搭載用金ランド部であり、信号
導体パターン1103と同様に印刷配線パターン
で形成されており、表面は金メツキが施されてい
る。 In FIG. 1, 1101 is a lead, and the lead is usually gold-plated. 1102 is a package body, which is generally made of ceramic. A signal conductor pattern 1103 is electrically connected to the lead.
The width of this signal conductor pattern is usually about 400 μm, and it is formed using printed wiring technology, and the surface is gold-plated. The signal conductor pattern length is kept as short as possible. 1104
A gold land portion for mounting an IC chip is formed of a printed wiring pattern similar to the signal conductor pattern 1103, and the surface is plated with gold.
第2図は、第1図のパツケージの断面図であ
り、同図において2101はリード、2102は
パツケージ本体、2103は信号導体パターン、
2104はICチツプ搭載用金ランド部である。
2105は放熱用スタツドであり、ICチツプ搭
載用金ランド部2104とスルーホール2110
によつて導通している。この放熱用スタツド21
05によりICチツプで発生する熱は、実装され
る回路基板を通じて放散される。2106はIC
チツプであり、例えばGaAs−ICチツプである。
2107はICチツプ2106と信号導体パター
ン2103とを接続するボンデイングワイヤであ
る。2108はパツケージキヤツプであり、パツ
ケージ本体2103には、金属ハンダであるいは
ガラスハンダを用いて封着される。このような構
造のICチツプパツケージは、信号導体パターン
を極力短くして、寄生素子効果を軽減するように
しているが、動作速度(周波数)が高くなるに従
つてこの寄生素子の効果が無視できなくなる。
又、信号導体パターンを分布定数線路と見た時の
特性インピーダンスが周波数と共に変動するた
め、高周波、高速ICチツプ用パツケージとして
用いた時、入出力端において他の回路とインピー
ダンス整合をとつて信号伝送を行なうことが不可
能であつた。そのため、ICの動作速度に制限を
与え、たとえば動作速度1Gb/s以上といつた高
速ICのICチツプパツケージとして用いようとし
ても、良好な動作は得られない。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the package shown in FIG. 1, in which 2101 is a lead, 2102 is a package body, 2103 is a signal conductor pattern,
2104 is a gold land portion for mounting an IC chip.
2105 is a heat dissipation stud, which includes a gold land portion 2104 for mounting an IC chip and a through hole 2110.
It is electrically conductive. This heat dissipation stud 21
05, the heat generated in the IC chip is dissipated through the circuit board on which it is mounted. 2106 is IC
A chip, for example a GaAs-IC chip.
A bonding wire 2107 connects the IC chip 2106 and the signal conductor pattern 2103. A package cap 2108 is sealed to the package body 2103 using metal solder or glass solder. In IC chip packages with this type of structure, the signal conductor pattern is made as short as possible to reduce the effects of parasitic elements, but as the operating speed (frequency) increases, the effects of these parasitic elements become negligible. It disappears.
In addition, when a signal conductor pattern is viewed as a distributed constant line, the characteristic impedance changes with frequency, so when used as a package for high-frequency, high-speed IC chips, impedance matching with other circuits at the input and output ends is required for signal transmission. It was impossible to do so. Therefore, even if an attempt is made to limit the operating speed of the IC and use it as an IC chip package for a high-speed IC with an operating speed of 1 Gb/s or higher, for example, good operation will not be obtained.
本考案は、上記のような従来のICチツプパツ
ケージの欠点に鑑みてなされたものである。すな
わち、(1)ICチツプの内の信号導体パターンと同
一平面上に接地導体パターンを配置するコープレ
ーナストリツプ線路構造を用いて信号導体パター
ンを一定の特性インピーダンスを持つ分布定数線
路化し、(2)ICチツプパツケージ裏側に表面の接
地導体パターンと導通した接地導体パターン及び
放熱用スタツドを設けて、回路基板への搭載及び
回路基板上の接地導体との接続にこの放熱用スタ
ツドを用い、これにより高周波での接地を完全に
行なわしめ、また(3)外部との信号入出力端の信号
導体パターンの分布定数線路化を、信号導体パタ
ーンと接地導体パターンとで誘電体をはさむマイ
クロストリツプ構造とし、コープレーナストリツ
プ線路構造の信号導体パターンに連続して形成す
ることにより、他の回路との特性インピーダンス
の整合をより一層可能ならしめ、さらに(4)回路基
板上の信号線路とパツケージ内の信号線路とをリ
ードなしに直接接続できる構造にすることによ
り、寄生素子効果を著しく軽減せしめ、前記(1),
(2),(3),(4)の効果によつてIC動作速度の向上を
可能ならしめると共に、製造容易かつ安価で外部
との接続箇所が増大しないICチツプパツケージ
を提供することを目的としている。 The present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of conventional IC chip packages. Specifically, (1) the signal conductor pattern is made into a distributed constant line with a constant characteristic impedance by using a coplanar strip line structure in which the ground conductor pattern is placed on the same plane as the signal conductor pattern in the IC chip; 2) A ground conductor pattern and a heat dissipation stud are provided on the back side of the IC chip package, which are electrically connected to the ground conductor pattern on the front surface, and this heat dissipation stud is used for mounting on the circuit board and connecting to the ground conductor on the circuit board. (3) The signal conductor pattern at the signal input/output terminal with the outside can be made into a distributed constant line by using a microstrip that sandwiches the dielectric material between the signal conductor pattern and the ground conductor pattern. (4) By forming the signal conductor pattern continuously on the signal conductor pattern of the coplanar strip line structure, it is possible to further match the characteristic impedance with other circuits, and By creating a structure that allows direct connection to the signal line inside the package without leads, the parasitic element effect can be significantly reduced, and as described in (1) above,
The purpose is to provide an IC chip package that can improve IC operating speed through the effects of (2), (3), and (4), is easy to manufacture, is inexpensive, and does not increase the number of external connection points. There is.
本考案によれば、フラツトパツクタイプのIC
チツプ用パツケージにおいて、パツケージ本体を
第1層及び第2層の2層に重ねた誘電体基板で構
成し、第1層の誘電体基板の表面上に複数本の信
号導体パターンを設け、これら信号導体パターン
にはさまれた表面部分のうちパツケージ外周部を
除く部分に連続した接地導体パターンを設けるこ
とにより、パツケージ外周部を除く部分において
前記各信号導体パターンをあらかじめ定められた
一定特性インピーダンスZ0のコープレーナ形スト
リツプラインとし、さらに前記パツケージ外周部
の直下部分かつ前記第1層及び第2層の誘電体基
板の中間に連続した接地導体パターンを設けるこ
とにより、パツケージ外周部における前記各信号
導体パターンを一定特性インピーダンスZ0のマイ
クロストリツプラインとし、前記第2層誘電体の
裏面に連続した接地導体パターンを設け、各接地
導体パターン間を複数個のスルーホール及びパツ
ケージ裏面に設けた放熱用スタツドによつて電気
的に接続すると共に、前記ICチツプ用パツケー
ジを回路基板に搭載する時の電気的接続部として
パツケージ外周部における前記各信号導体パター
ンと前記放熱用スタツドを用いることを特徴とす
るICチツプ用パツケージが得られる。 According to the present invention, a flat pack type IC
In a chip package, the package main body is composed of a dielectric substrate stacked in two layers, a first layer and a second layer, and a plurality of signal conductor patterns are provided on the surface of the first layer dielectric substrate. By providing a continuous ground conductor pattern on the surface portion between the conductor patterns excluding the outer periphery of the package, each signal conductor pattern has a predetermined constant characteristic impedance Z 0 in the portion excluding the outer periphery of the package. By using a coplanar strip line, and further providing a continuous ground conductor pattern immediately below the outer periphery of the package and between the first and second dielectric substrates, each of the signal conductors at the outer periphery of the package is The pattern is a microstrip line with a constant characteristic impedance Z 0 , a continuous ground conductor pattern is provided on the back surface of the second dielectric layer, and a plurality of through holes are provided between each ground conductor pattern and on the back surface of the package for heat dissipation. The IC chip package is electrically connected by studs, and the signal conductor patterns and the heat dissipation studs on the outer periphery of the package are used as electrical connection parts when the IC chip package is mounted on a circuit board. A package for an IC chip is obtained.
第3図は、本考案であるICチツプ用パツケー
ジの平面図を示したものである。 FIG. 3 shows a plan view of the IC chip package according to the present invention.
第3図において、3101は接地導体パター
ン、3102はパツケージ本体、3103は信号
導体パターン、3104は接地導体用スルーホー
ル、3105は裏面の放熱スタツドである。接地
導体パターン3101及び信号導体パターン31
03は、薄膜技術あるいは厚膜技術のいずれかを
用いて形成することができる。図中A点からB点
までの信号導体パターン3103は、両サイドに
接地導体パターン3101を配置することによ
り、コープレーナ形分布定数線路を構成する。そ
の特性インピーダンスは、信号導体パターン31
03の線路巾をW、接地導体パターン3102と
信号導体パターン3103との間隔をSとする
と、ほぼS/Wに比例した値として決定される。
B点からC点までの信号導体パターン3103
は、パツケージの誘電体基板をはさんで信号導体
パターン3103の真下(パツケージ本体310
2の中間層)に接地導体パターン4111(第4
図)を配置する事により、マイクロストリツプ形
分布定数線路を構成する。表面に形成された接地
導体パターン3101とパツケージ本体3102
の中間層と最下層に形成された接地導体パターン
4111,4211(第4図)とは接地導体用ス
ルーホール3104によつて電気的に導通してい
る。第7図にパツケージ本体3102の中間層の
平面図を示した。パツケージ本体3102には、
通常のセラミツク基板を用いており2枚重ね合わ
せた多層構造となつているが、本考案のICチツ
プ用パツケージでは、コープレーナ形とマイクロ
ストリツプ形の分布定数線路を形成し、なおかつ
パツケージ本体3102の中間層と最下層にも接
地導体パターンを設けるので、このセラミツク基
板の厚さが線路の特性インピーダンスの値に影響
を与える。したがつて、この厚さは線路の所要特
性インピーダンス値、機械的強度等を考慮して適
切な値に定める必要がある。 In FIG. 3, 3101 is a ground conductor pattern, 3102 is a package body, 3103 is a signal conductor pattern, 3104 is a through hole for the ground conductor, and 3105 is a heat dissipation stud on the back side. Ground conductor pattern 3101 and signal conductor pattern 31
03 can be formed using either thin film or thick film techniques. A signal conductor pattern 3103 from point A to point B in the figure forms a coplanar distributed constant line by arranging ground conductor patterns 3101 on both sides. Its characteristic impedance is the signal conductor pattern 31
When the line width of 03 is W and the distance between the ground conductor pattern 3102 and the signal conductor pattern 3103 is S, it is determined as a value approximately proportional to S/W.
Signal conductor pattern 3103 from point B to point C
is directly below the signal conductor pattern 3103 across the dielectric substrate of the package (package body 310
A ground conductor pattern 4111 (the fourth intermediate layer)
A microstrip type distributed constant line is constructed by arranging the lines shown in the figure). Ground conductor pattern 3101 formed on the surface and package body 3102
The middle layer and the ground conductor patterns 4111, 4211 (FIG. 4) formed in the bottom layer are electrically connected through the ground conductor through hole 3104. FIG. 7 shows a plan view of the intermediate layer of the package body 3102. In the package body 3102,
The IC chip package of the present invention uses an ordinary ceramic substrate and has a multilayer structure in which two layers are stacked on top of each other. Since ground conductor patterns are also provided on the middle and bottom layers of the ceramic substrate, the thickness of the ceramic substrate affects the value of the characteristic impedance of the line. Therefore, this thickness must be set to an appropriate value in consideration of the required characteristic impedance value, mechanical strength, etc. of the line.
ICチツプは通常パツケージの裏側中央部分に
取り付けられた放熱用スタツド3105上に搭載
すればよい。この放熱用スタツド3105は全て
の接地導体パターン3101,4111,421
1と電気的に導通している。なお、各信号導体パ
ターンは当然互いに分離されているが、表面の接
地導体パターン3101は中央部分で一体化され
ている。また図中の点線は、第4図に示すように
パツケージキヤツプ4108を搭載したときの位
置を示している。 The IC chip is usually mounted on a heat dissipation stud 3105 attached to the central part of the back side of the package. This heat dissipation stud 3105 connects all the ground conductor patterns 3101, 4111, 421.
It is electrically connected to 1. Note that, although the signal conductor patterns are naturally separated from each other, the ground conductor pattern 3101 on the surface is integrated at the center. Further, the dotted line in the figure indicates the position when the package cap 4108 is mounted as shown in FIG.
第4図は、本考案のICチツプ用パツケージに
おいて、第3図のX−X′間の断面を示したもの
である。4101,4111,4211は接地導
体パターン、4102はパツケージ本体、410
3は信号導体パターン、4104は接地導体用ス
ルーホール、4105は放熱用スタツド、410
6はICチツプ、4107はボンデイングワイヤ、
4108はパツケージキヤツプである。接地導体
パターン4101は、パツケージ本体4102の
表面だけでなく、多層構造化されたパツケージ本
体4102の中間層4111、最下層4211お
よび壁面にも形成されている。ICチツプ410
6は、接地導体パターン4101と電気的に導通
した放熱用スタツド4105上に搭載される。こ
のICチツプ4106と信号導体パターン410
3および接地導体パターン4101との接続は、
ボンデイングワイヤ4107により行なわれる。 FIG. 4 shows a cross section taken along line XX' in FIG. 3 in the IC chip package of the present invention. 4101, 4111, 4211 are ground conductor patterns, 4102 is the package body, 410
3 is a signal conductor pattern, 4104 is a through hole for a ground conductor, 4105 is a stud for heat dissipation, 410
6 is an IC chip, 4107 is a bonding wire,
4108 is a package cap. The ground conductor pattern 4101 is formed not only on the surface of the package body 4102 but also on the middle layer 4111, the bottom layer 4211, and the wall surface of the package body 4102 having a multilayer structure. IC chip 410
6 is mounted on a heat dissipation stud 4105 that is electrically connected to a ground conductor pattern 4101. This IC chip 4106 and signal conductor pattern 410
3 and the connection with the ground conductor pattern 4101 is as follows:
This is done by bonding wire 4107.
図中のA−B間の信号導体パターン4103は
コープレーナ型分布定数線路化されている。分布
定数線路化されたA−B間の信号導体パターン4
103の特性インピーダンスは、前述の如く信号
導体パターン4103と表面の接地導体パターン
4101との間隔Sと信号導体パターン4103
の線路幅Wとの比で決定される。したがつて第5
図に示すように、信号導体パターン5103と接
地導体パターン5101との間隔Sの値を、S/
Wの値を一定に保ちつつ連続的に小さくしていく
ことにより、一定の特性インピーダンスを保つた
ままで線路幅Wを可能な限り細くすることがで
き、小さな形状のICチツプのごく近端まで信号
導体パターンを形成することができる。 A signal conductor pattern 4103 between A and B in the figure is a coplanar distributed constant line. Signal conductor pattern 4 between A and B formed into a distributed constant line
As mentioned above, the characteristic impedance of the signal conductor pattern 4103 is determined by the distance S between the signal conductor pattern 4103 and the ground conductor pattern 4101 on the surface and the signal conductor pattern 4103.
It is determined by the ratio of the line width W to the line width W. Therefore, the fifth
As shown in the figure, the value of the distance S between the signal conductor pattern 5103 and the ground conductor pattern 5101 is set to S/
By continuously decreasing the value of W while keeping it constant, the line width W can be made as thin as possible while maintaining a constant characteristic impedance, allowing signals to reach the very near end of a small IC chip. A conductive pattern can be formed.
第4図中のB−C間の信号導体パターン410
3はマイクロストリツプ形分布定数線路化されて
いる。この分布定数線路化されたB−C間の信号
導体パターン4103の特性インピーダンスは、
信号導体パターン4103の線路巾Wと信号導体
パターン4103とパツケージ本体4102の中
間層に形成された接地導体パターン4111とで
はさむパツケージ誘電体基板の厚との比で決定さ
れる。したがつて、特性インピーダンスを一定に
保つためには、信号導体パターン4103の線路
巾Wも一定となる。 Signal conductor pattern 410 between B and C in FIG.
3 is a microstrip type distributed constant line. The characteristic impedance of the signal conductor pattern 4103 between B and C that has been made into a distributed constant line is:
It is determined by the ratio between the line width W of the signal conductor pattern 4103 and the thickness of the package dielectric substrate sandwiched between the signal conductor pattern 4103 and the ground conductor pattern 4111 formed in the intermediate layer of the package body 4102. Therefore, in order to keep the characteristic impedance constant, the line width W of the signal conductor pattern 4103 is also constant.
A−C間の信号導体パターン4103は、IC
チツプ近端からパツケージ本体4102の端面ま
で連続的に形成されている。ただし、A−B間の
信号導体パターン4103を分布定数線路とする
ため、表面の接地導体パターン4101はパツケ
ージ中央部から図中Bまで形成してこの部分をコ
ープレーナ形ストリツプラインとし、パツケージ
中間層の接地導体パターン4111をパツケージ
端面からBまで形成してB−C間の信号導体パタ
ーン4103の部分をマイクロストリツプライン
構造としている。これによつて、パツケージ表面
と中間層の接地導体パターン4101および41
11はお互いに重なり合う事がなく、A−B間、
B−C間の信号導体パターン4103の特性イン
ピーダンスは相等しい一定値に保たれる。なお、
各層の接地導体パターン同士の導通は、接地導体
用スルーホール4104によつて行なわれる。 The signal conductor pattern 4103 between A and C is an IC
It is formed continuously from the proximal end of the chip to the end surface of the package body 4102. However, since the signal conductor pattern 4103 between A and B is a distributed constant line, the ground conductor pattern 4101 on the surface is formed from the center of the package to B in the figure, and this part is made into a coplanar stripline. A ground conductor pattern 4111 is formed from the end face of the package to B, and the signal conductor pattern 4103 between B and C has a microstripline structure. As a result, the ground conductor patterns 4101 and 41 on the package surface and the intermediate layer
11 do not overlap each other, and between A and B,
The characteristic impedance of the signal conductor pattern 4103 between B and C is kept constant and equal. In addition,
The ground conductor patterns of each layer are electrically connected to each other by a ground conductor through hole 4104.
このような構成によつて、ICチツプのごく近
端まで一定特性インピーダンスで信号導体パター
ンを形成できるため、ボンデイングワイヤ410
7の長さも短縮され、外部回路との信号接続部の
信号導体パターンが充分な広さを持つて形成され
るため、外部回路との接続が容易かつ充分に行な
え、さらには従来のICパツケージに比べ小形化
も容易となる。 With this configuration, it is possible to form a signal conductor pattern with a constant characteristic impedance up to the very near end of the IC chip, so that the bonding wire 410
The length of 7 is also shortened, and the signal conductor pattern at the signal connection part with the external circuit is formed with sufficient width, making it easy and sufficient to connect with the external circuit, and furthermore, it can be used with conventional IC packages. Comparatively, it is easier to downsize.
放熱用スタツド4105は、熱伝導性の優れた
金属材料、例えば無酸素銅等を用いて形成され
る。この放熱用スタツド4105は、ICパツケ
ージ表面にその端面が露出するような構造となつ
ており、接地導体パターン4101,4111,
4211と導通している。この放熱用スタツド4
105上にICチツプを搭載する。 The heat dissipation stud 4105 is formed using a metal material with excellent thermal conductivity, such as oxygen-free copper. This heat dissipation stud 4105 has a structure in which its end face is exposed on the surface of the IC package, and has ground conductor patterns 4101, 4111,
It is electrically connected to 4211. This heat dissipation stud 4
An IC chip is mounted on the 105.
本考案のパツケージを回路基板に搭載する時に
は、回路基板上の信号導体パターンと信号導体パ
ターン4103とをハンダ付けあるいはボンデイ
ングワイヤによつて直接接続すればよい。なお、
この時回路基板上の信号導体パターンの特性イン
ピーダンスが本考案パツケージ内の信号導体パタ
ーンの特性インピーダンスと同じになるように、
回路基板上のパターンを設計してあるものとす
る。ICパツケージの接地導体パターンと回路基
板の接地パターンとの接続は、放熱用スタツド4
105を回路基板の接地パターンにハンダ付けす
る事で行なわれ、これにより高周波的にも充分な
接地が行なわれる。これらによつて、インダクタ
やキヤパシタンス等の寄生素子効果がほとんど無
しに、ICチツプと回路基板上のパターンを接続
する事ができる。また、回路基板上への搭載が容
易に行なえる。パツケージキヤツプ4108は、
たとえばセラミツク材を用いて形成し、パツケー
ジ本体4102への封着はガラスハンダ等の非導
通材料を用いて行なう。 When mounting the package of the present invention on a circuit board, the signal conductor pattern on the circuit board and the signal conductor pattern 4103 may be directly connected by soldering or bonding wire. In addition,
At this time, the characteristic impedance of the signal conductor pattern on the circuit board is the same as the characteristic impedance of the signal conductor pattern in the package of the present invention.
It is assumed that the pattern on the circuit board has been designed. The connection between the ground conductor pattern of the IC package and the ground pattern of the circuit board is made using heat dissipation stud 4.
This is done by soldering 105 to the ground pattern of the circuit board, thereby providing sufficient grounding even at high frequencies. These allow the IC chip and the pattern on the circuit board to be connected with almost no parasitic element effects such as inductors and capacitances. Further, it can be easily mounted on a circuit board. The package cap 4108 is
For example, it is formed using a ceramic material, and the sealing to the package body 4102 is performed using a non-conductive material such as glass solder.
このような構成によれば、従来のICチツプ用
パツケージで生じていたようなインピーダンスの
不整合が実質的になくなり、寄生素子の効果が著
しく減少し、高周波的接地が充分に行なえるよう
になるので、たとえば動作速度1Gb/s以上のIC
チツプを容易に搭載して動作させることが可能と
なる。さらに、本考案のICチツプ用パツケージ
は多層化したパツケージ本体とパツケージキヤツ
プ、放熱用スタツドのみで構成できるため、製造
が容易であり比較的安価である。また、パツケー
ジの大きさの小型化も容易となり高密度実装が可
能になる。 Such a configuration virtually eliminates the impedance mismatch that occurs in conventional IC chip packages, significantly reduces the effects of parasitic elements, and provides sufficient high-frequency grounding. Therefore, for example, an IC with an operating speed of 1 Gb/s or more
It becomes possible to easily mount and operate the chip. Furthermore, since the IC chip package of the present invention can be constructed from only a multilayered package body, a package cap, and a heat dissipation stud, it is easy to manufacture and relatively inexpensive. Furthermore, the size of the package can be easily reduced and high-density packaging can be achieved.
これまでの説明においては、外部回路との接続
用リードを用いないパツケージの実施態様につい
て説明を行なつたが、本考案の主旨はこれに限る
ものではなく、外部回路との接続を容易あるいは
強固にするために、たとえば第6図に示したよう
なリードを備えた態様であつてもよい。また、パ
ツケージの材料の一例としてセラミツク材を用い
たが、本考案はこれに限るものではなく、例えば
ベリリヤ材、プラスチツク材を用いてもよい。 In the explanations so far, we have described an embodiment of the package that does not use leads for connection with external circuits, but the gist of the present invention is not limited to this. For this purpose, it may be provided with leads as shown in FIG. 6, for example. Further, although ceramic material is used as an example of the material of the package, the present invention is not limited to this, and for example, beryllium material or plastic material may be used.
第1図は、従来のICチツプ用パツケージの平
面を示した図、第2図は第1図に示した従来の
ICチツプ用パツケージの断面を示した図である。
第3図は、本考案のICチツプ用パツケージの構
成を説明するために示した図、第4図は第3図の
X−X′間の断面を示したものである。第5図は、
本考案の効果を説明するために示した図である。
第6図は本考案のICチツプ用パツケージに外部
回路との接続用リードを備えた態様の平面図を示
したものである。第7図は、パツケージ本体の中
間層を示す平面図である。なお図中の記号は、そ
れぞれ次のものを示している。
1101,2101……リード、1102,2
102,3102,4102……パツケージ本
体、1103,2106,3103,4103,
5103……信号導体用パターン、1104,2
104……ICチツプ搭載用金ランド部、310
4,4104……接地導体用スルーホール、21
05,3105,4105……放熱スタツド、2
106,4106……ICチツプ、2107,4
107……ボンデイングワイヤ、2108,41
08……パツケージキヤツプ、3101,410
1,4111,4211,5101……接地導体
パターン。
Figure 1 is a plan view of a conventional IC chip package, and Figure 2 is a view of the conventional IC chip package shown in Figure 1.
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of an IC chip package.
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of the IC chip package of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line X-X' in FIG. Figure 5 shows
It is a figure shown in order to explain the effect of this invention.
FIG. 6 shows a plan view of an embodiment in which the IC chip package of the present invention is provided with leads for connection to an external circuit. FIG. 7 is a plan view showing the middle layer of the package body. The symbols in the figure indicate the following, respectively. 1101,2101...Reed, 1102,2
102, 3102, 4102...Package body, 1103, 2106, 3103, 4103,
5103...Signal conductor pattern, 1104,2
104...Gold land part for mounting IC chip, 310
4,4104...Through hole for ground conductor, 21
05,3105,4105... Heat dissipation stud, 2
106,4106...IC chip, 2107,4
107... Bonding wire, 2108, 41
08...Package cap, 3101,410
1,4111,4211,5101...Ground conductor pattern.
Claims (1)
ジにおいて、パツケージ本体を第1層及び第2層
に重ねた誘電体基板で構成し、第1層の誘電体の
基板の表面上に複数本の信号導体パターンを設け
これら信号導体パターンにはさまれた表面部分の
うちパツケージ外周部を除く部分に連続した接地
導体パターンを設けることによりパツケージ外周
部を除く部分において前記各信号導体パターンを
あらかじめ定められた一定特性インピーダンスZ0
のコープレーナ形ストリツプラインとし、さらに
前記パツケージ外周部の直下部分かつ前記第1層
及び第2層の誘電体基板の中間に連続した接地導
体パターンを設けることによりパツケージ外周部
における前記各信号導体パターンを一定特性イン
ピーダンスZ0のマイクロストリツプラインとし、
前記第2層誘電体の裏面に連続した接地導体パタ
ーンを設け各接地導体パターン間を複数個のスル
ーホール及びパツケージ裏面に設けた放熱用スタ
ツドによつて電気的に接続すると共に前記ICチ
ツプ用パツケージを回路基板に搭載する時の電気
的接続部としてパツケージ外周部における前記各
信号導体パターンと前記放熱用スタツドを用いる
ことを特徴とするICチツプ用パツケージ。 In a flat pack type IC chip package, the package body is composed of dielectric substrates stacked on a first layer and a second layer, and multiple signal conductor patterns are formed on the surface of the first layer dielectric substrate. By providing a continuous ground conductor pattern on the surface sandwiched between these signal conductor patterns except for the outer periphery of the package, each signal conductor pattern has a predetermined constant characteristic impedance in the part other than the outer periphery of the package. Z 0
Each of the signal conductor patterns on the outer periphery of the package is formed by forming a coplanar strip line, and further providing a continuous ground conductor pattern immediately below the outer periphery of the package and between the first and second dielectric substrates. Let be a microstrip line with constant characteristic impedance Z 0 ,
A continuous ground conductor pattern is provided on the back surface of the second dielectric layer, and each ground conductor pattern is electrically connected by a plurality of through holes and a heat dissipation stud provided on the back surface of the package. 1. A package for an IC chip, characterized in that the signal conductor patterns and the heat dissipation studs on the outer periphery of the package are used as electrical connection parts when the chip is mounted on a circuit board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1486983U JPS59121840U (en) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | Package for IC chip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1486983U JPS59121840U (en) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | Package for IC chip |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59121840U JPS59121840U (en) | 1984-08-16 |
JPH0427170Y2 true JPH0427170Y2 (en) | 1992-06-30 |
Family
ID=30146210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1486983U Granted JPS59121840U (en) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | Package for IC chip |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59121840U (en) |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP1486983U patent/JPS59121840U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59121840U (en) | 1984-08-16 |
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