IC/LSI用パッケージ外形の変遷(図)
1960年代はIC(Integrated Circuit 集積回路)の黎明期であり、米国からIC技術が導入され、半導体各社においてパッケージ材料開発や組立装置技術開発などが行われた。ICの数量拡大に伴い、1960年代後半より半導体パッケージ材料や装置の技術は、専門メーカへ製造委託が開始され、製造技術が専門メーカに移転された。
真空管用のパッケージを基本としてトランジスタ用パッケージが開発された。金属のベースに端子部を高融点硝子で溶着したステムと呼ぶ部品に、アロイ型トランジスタの端子に個片リードをはんだ付けし、錫めっきの金属キャップを被せ、ステムと錫―錫で勘合封止された。
マイクロモジュールは、乾式アルミナセラミック基板の端面をメタライズしたセラミック基板上に、圧膜印刷抵抗やコンデンサーを形成し、そこにトランジスタ素子をボンディング接続した基板を、 多数枚重ね合わせ、端面部に金属リード線をはんだ付けして3次元積層し小型高密度実装を実現したものである。帽子に付ける無線機器などに適用された。
MOS型トランジスタにおいて、シリコン結晶面は<100>結晶面が特性が最も良いことが発見され、トランジスタ素子がキャン型パッケージ4ピンに搭載された。このトランジスタが、MOSLSIの基本構造トランジスタ素子になり、 その後NMOS、CMOSなどへと発展した。
トランジスタの量産数量の拡大に伴い、キャンタイプと比較して安価な材料である樹脂封止型パッケージが開発された。径0.4mmφ程度の金属線(リードと呼ぶ)の先端部をプレスで平坦化した3 本のリードを冶具で固定して、 平坦部に素子ダイボンド、金線ワイヤーボンドで接合後、これを凹部形状の冶具に入れ、シリコーン樹脂などを凹部に流し込み乾燥硬化させてパッケージが完成された。
1インチウェーハ上に形成された、チップサイズは1.2mm□程度で、ANDやNORなど基本論理回路が形成され、TO型10ピンのキャンパッケージであった。
ICのリード端子拡大に伴い、小型でリード本数の多くすることが出来る硝子封止型(FPG:Flat Package Glass)の表面実装型パッケージ10ピンが開発された。金属リードは、薄板をエッチング加工して製造し、 これをリードフレームと呼んだ。リードフレームの先端部にはアルミ蒸着しアルミ線の超音波ボンディング法で素子を接続した。
アルミナセラミック基板上に厚膜抵抗、キャパシターなどをスクリーン印刷法でアルミナセラミック基板上に厚膜抵抗、キャパシターなどをスクリーン印刷法で形成し、その基板上トランジスタ、ダイオード等の素子を接続することで、 ICを形成する技術が開発された。これはハイブリッドIC(混成集積回路)と呼ばれ、テレビの電源や自動車のレギュレータ部などに使われた。
IC端子数の更なる増大に対処するためと耐熱信頼性が高い気密封止型パッケージが必要になり、積層セラミックパッケージ法が米国RCA社より技術導入されFPC(Flat Package Ceramic)14ピンが開発された。
表面実装型積層セラミックパッケージ42ピンが開発され、このパッケージに10個のMOSICを搭載して卓上型電子計算機が誕生した。