Интегральная микросхема

 

Изобретение относится к радиоэлектронике. Сущность изобретения: в интегральной микросхеме, содержащей защитную оболочку из диэлектрического материала, кристалл с интегральной схемой, расположенной на кристаллодержателе с внутренними контактными площадками и внешними выводами входа-выхода, расположенными на противоположных плоскостях кристаллодержателя и соединенными посредством проводниковой разводки, размещенной на одной плоскости с внутренними контактными площадками, соединенными с контактными площадками кристалла проволочными перемычками, проводниковая разводка частично расположена в области, расположенной под кристаллом, и в этой области изолирована от кристалла диэлектрическим слоем. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при создании и производстве миниатюризованных интегральных микросхем (ИМС) и радиоэлектронной аппаратуры на их основе, преимущественно электронных модулей (э.м.), изготавливаемых способом поверхностного монтажа.

Известна ИМС, в которой полупроводниковый кристалл устанавливают на металлическую выводную рамку, контактные площадки кристалла соединяют проволочными перемычками с внутренними траверсами выводной рамки, а защиту от внешних воздействий выполняют полимерным материалом путем трансферного прессования [1].

К недостаткам такой конструкции относятся ограничения по количеству выводов, сложность изготовления многовыводных рамок и ограниченная мощность рассеивания, недостаточные миниатюризация и быстродействие ИМС.

Известна ИМС, содержащая корпус из пластмассы, размещенный в корпусе кристаллодержатель из теплопроводного материала, на одной из сторон которого размещены полупроводниковый кристалл и контактные площадки, а на другой - контактные площадки с присоединенными к ним внешними выводами входа-выхода. Контактные площадки противоположных сторон кристаллодержателя соединены между собой. Контактные площадки, расположенные на внутренней стороне кристаллодержателя, соединены с контактными площадками кристалла проволочными перемычками [2].

Известная конструкция имеет уменьшенные габариты, простую выводную рамку и повышенную мощность рассеивания.

Однако в данной конструкции не в полной мере использована возможность миниатюризации и повышения быстродействия ИМС.

Целью изобретения является уменьшение габаритов ИМС и повышение ее быстродействия.

Для этого в ИМС, содержащей защитную диэлектрическую оболочку, кристалл, расположенный на кристаллодержателе с внутренними контактными площадками и внешними контактными площадками - выводами, расположенными соответственно на внутренней, обращенной к кристаллу, и внешней, наружной, поверхностях кристаллодержателя и соединенными между собой через межслойные переходы проводниковой разводкой, расположенной на внутренней плоскости кристаллодержателя, причем внутренние контактные площадки кристаллодержателя соединены с контактными площадками кристалла, согласно изобретению проводниковая разводка, расположенная на внутренней поверхности кристаллодержателя, частично размещена в области, находящейся под кристаллом и перекрываемой этим кристаллом, и изолирована от него диэлектрическим слоем.

Уменьшение габаритов может быть достигнуто также и за счет того, что защитная оболочка из диэлектрического материала расположена только со стороны полупроводникового кристалла.

Сопоставительный с прототипом анализ показывает, что предлагаемая конструкция содержит новые отличительные признаки. В ней проводниковая разводка, соединяющая внутренние контактные площади кристаллодержателя с внешними контактными площадками входа-выхода, частично размещена в зоне, находящейся под кристаллом, и закрыта дополнительным диэлектрическим слоем. Это позволяет разместить на поверхности кристаллодержателя полупроводниковый кристалл и внутренние контактные площадки в непосредственной близости от краев кристалла, а соединительную разводку осуществлять под нижней поверхностью кристалла. Благодаря отмеченным признакам появляется возможность существенного уменьшения площади кристаллодержателя и ИМС в целом, что позволяет повысить быстродействие ИМС.

Технических решений, содержащих признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, не обнаружено, на основании чего следует сделать вывод о соответствии заявленного устройства критерию "существенные отличия".

На фиг.1 представлена ИМС в разрезе; на фиг.2 - та же, ИМС вид сверху с разрезом кристалла и указанием зоны его размещения; на фиг.3 - ИМС, у которой выводы кристалла размещены по узким сторонам, а внешние выводы входа-выхода - по ее широким сторонам, разрез; на фиг.4 - та же ИМС, вид сверху без защитной оболочки; на фиг.5 - та же ИМС, вид снизу.

ИМС содержит полупроводниковый кристалл 1, установленный на кристаллодержатель 2, защитную оболочку 3, внутренние контактные площадки 4, соединенные проволочными перемычками 5 с контактными площадками 6 кристалла, под которым размещен диэлектрический слой 7, ниже которого проходит проводниковая разводка 8, соединенная через межслойные переходы 9 с внешними контактными площадками-выводами 10.

Кристаллодержатель 2 выполняют в виде тонкой многослойной керамической пластины, на верхней поверхности которой за пределами кристалла создают металлизированные площадки для приварки проволочных перемычек 5, соединяющих контактные площадки кристалла 6 с внешними выводами входа-выхода 10, а в пределах площади кристалла размещают дополнительный диэлектрический слой 7, на который устанавливают кристалл 1, причем, если необходима установка кристалла с помощью эвтектической пайки, диэлектрический слой 7 покрывают металлизацией, если достаточна установка кристалла на клей, то указанную металлизацию не делают.

Уменьшение габаритов в предложенном решении достигается за счет более эффективного использования площади верхней поверхности кристаллодержателя, благодаря размещению проводниковой разводки под нижней поверхностью кристалла. При этом в зависимости от конкретного кристалла, используемого в схеме, разводка может быть только под кристаллом или под кристаллом и вне его. В обоих случаях достигается положительный эффект - уменьшение габаритов ИМС и повышение ее быстродействия. Так, микросхема серии 565РУ7, выполненная в металлокерамическом корпусе и имеющая габариты 21х7,5х3 мм, при реализации с использованием предложенного решения может иметь размеры 10х5х2 мм.

ИМС может быть выполнена как с внешними металлическими выводами, так и без них. Ее покрывают защитной оболочкой только со стороны кристалла, что также позволяет уменьшить габариты ИМС.

Формула изобретения

1. ИНТЕГРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА, содержащая защитную оболочку из диэлектрического материала, полупроводниковый кристалл, расположенный на кристаллодержателе, снабженном внутренними контактными площадками и внешними контактными площадками - выводами входа-выхода, размещенными соответственно на внутренней, обращенной к кристаллу, и внешней, обращенной наружу, поверхностях кристаллодержателя, и соединенными между собой через межслойные переходы и проводниковую разводку, расположенную на одной плоскости с внутренними контактными площадками кристаллодержателя, которые соединены с контактными площадками кристалла проволочными перемычками, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения быстродействия, проводниковая разводка частично размещена в области, расположенной под кристаллом, и в этой области изолирована от кристалла диэлектрическим слоем.

2. Микросхема по п.1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, защитная оболочка из диэлектрического материала расположена только со стороны полупроводникового кристалла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5