DE69433736T2

DE69433736T2 - Mehrchipmodul

Info

Publication number: DE69433736T2
Application number: DE1994633736
Authority: DE
Inventors: Kiyotaka Kawasaki-shi Seyama; Shunichi Kawasaki-shi Kikuchi; Makoto Kawasaki-shi Sumiyoshi; Naoki Kawasaki-shi Yasuda; Minoru Kawasaki-shi Hirano; Hitoshi Kawasaki-shi Nori
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2014-04-30
Also published as: EP0638931B1; JP3110922B2; DE69433736D1; JPH0758276A; US5586006A; EP0638931A3; EP0638931A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Multi-Chip-Modul, in welchem eine Mehrzahl von Schaltungselementen, wie LSI-Chips, auf einer hochdichten Verdrahtungsplatte (auch als eine Schaltungsplatte bezeichnet) angebracht ist.
Jüngst wurden Multi-Chip-Module attraktiv, bei welchen eine Mehrzahl von LSI-Chips auf einer hochdichten Verdrahtungsplatte angebracht ist, um den Betrieb zu beschleunigen und die Herstellungskosten zu verringern. Wie wohlbekannt ist, werden Multi-Chip-Module in drei Typen klassifiziert, nämlich ein MCM-L, MCM-C und MCM-D. Die Multi-Chip-Module des MCM-L-Typs haben eine gedruckte Verdrahtungsplatte, auf welcher Schaltungselemente angebracht sind, und ermöglichen eine Verringerung bei den Produktionskosten. Die Multi-Chip-Module des MCM-C-Typs haben eine Dünnfilm-Mehrschicht-Keramikplatte, auf welcher Schaltungselemente angebracht sind, und ermöglichen eine Verringerung bei den Herstellungskosten und eine Beschleunigung des Betriebs in einem gewissen Ausmaß. Die Multi-Chip-Module des MCM-D-Typs haben eine Dickfilmplatte, die aus Keramik oder ähnlichem besteht, und darauf eine Schaltungsplatte, die wenigstens eine Mehrschichtstruktur hat, in welcher eine Isolationsschicht und wenigstens eine Verdrahtungsleiterschicht abwechselnd gestapelt sind. Schaltungselemente sind an der obigen Schaltungsplatte angebracht. Im Vergleich zu den zwei anderen Typen arbeiten die MCM-D-Typ-Multi-Chip-Module mit hohen Geschwindigkeiten und ermöglichen ein Anbringen von Schaltungselementen mit einer hohen Dichte.
Die 1 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen MCM-D-Typ-Multi-Chip-Moduls, das eine Dickfilm-Keramikplatte 10 enthält, die eine Mehrschichtstruktur hat. LSI-Chips 14 und passive Elemente 16, wie Widerstände und Kondensatoren, sind an einer ersten Oberfläche der Dickfilm-Keramikplatte 10 angebracht. Diese Schaltungselemente 14 und 16 sind mit Verdrahtungsleitungen verbunden, die innerhalb der Dickfilm-Keramikplatte 10 gebildet sind. Eine große Anzahl von I/O-Stiften 12 ist an einer zweiten Oberfläche der Keramikplatte 10 entgegengesetzt zur ersten Oberfläche davon angebracht. Das Multi-Chip-Modul ist direkt an einer gedruckten Verdrahtungsplatte 18 durch Einsetzen der I/O-Stifte 12 in Löcher angebracht, die in der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 ausgebildet sind.
Die 2 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen MCM-D-Typ-Multi-Chip-Moduls. In der 2 haben Teile, die dieselben wie jene sind, die in der 1 gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen wie vorher erhalten. Um den Betrieb zu beschleunigen und die Dichte zu erhöhen ist eine Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 an der ersten Oberfläche der Dickfilm-Keramikplatte 10 vorgesehen. Die Schaltungselemente 14 und 16 sind an der Dünnfilmschaltungsplatte 20 angebracht und sind mit der Dickfilm-Keramikplatte 10 und den I/O-Stiften 12 über Verdrahtungsleitungen der Dünnfilmschaltungsplatte 20 verbunden. An den gegenüberliegenden Oberflächen der Platten 10 und 20 sind Flecke (Darstellung davon ist weggelassen) für Verbindungen vorgesehen, wodurch die Verdrahtungsleitungen der Platten 10 und 20 elektrisch miteinander verbunden sind. Das Multi-Chip-Modul, das in der 2 gezeigt ist, ist direkt an der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 mittels der I/O-Stifte 12 in derselben Weise wie das Multi-Chip-Modul, das in der 1 gezeigt ist, angebracht.
Die 3 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen MCM-D-Typ-Multi-Chip-Moduls. In der 3 haben Teile, die dieselben wie jene sind, die in der 2 gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen wie vorher erhalten. Die Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 ist an einer Basisplatte 24 angebracht, die keine Verdrahtungsleiterschicht hat. Die Basisplatte 24 besteht aus Keramik, einem Silizium-Wafer oder einem metallischen Material, wie Aluminium. Die Basisplatte ist in einer Basisplattenmontagebaueinheit 22 bereitgestellt. Die Baueinheit 22 besteht aus Keramik oder Giesharz und einem Aussparungsteil, in welchem die Basisplatte 24 untergebracht ist. I/O-Stifte 28 sind an Umfangsteilen der Baueinheit 22 längs den Rändern davon angebracht. Die Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 und die I/O-Stifte 28 sind durch Verdrahtungen 26 verbunden. Flecke (nicht gezeigt) zum Verbinden der Verdrahtungen 26 sind an der Baueinheit 22 vorgesehen. Das Multi-Chip-Modul, das in der 3 gezeigt ist, ist an der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 mittels der I/O-Stifte 28 angebracht. Bei der Struktur, die in der 3 gezeigt ist, sind die Schaltungselemente 14 und 16 der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 zugewandt.
Jedoch haben die oben angegebenen herkömmlichen Multi-Chip-Module, die in den 1 bis 3 gezeigt sind, die folgenden Nachteile.
Die Dickfilm-Keramikplatte 10, die bei dem Multi-Chip-Modul verwendet ist, das in der 1 gezeigt ist, hat eine Verdrahtungsleiterausbildungsdichte, die geringer als jene der Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 ist, die in der 2 gezeigt ist. Daher ist eine große Anzahl von gestapelten Schichten erforderlich, um Verdrahtungsleitungen zu bilden, die eine gewünschte Schaltungskonfiguration realisieren. Ferner sind die Verdrahtungsleitungen umso länger, umso größer die Anzahl von gestapelten Schichten ist. Dies verzögert die Signalübertragung. Daher ist die in der 1 gezeigte Struktur nicht geeignet für Schaltungskonfigurationen, die insbesondere benötigt werden, um mit hohen Geschwindigkeiten zu arbeiten.
Das Multi-Chip-Modul, das in der 2 gezeigt ist, verwendet die Dickfilm-Keramikplatte 10 und die Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 und hat daher hohe Produktionskosten. Der Prozess des Bildens der Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 hängt im wesentlichen von dem Oberflächenzustand (Verzerrungen, Rauhigkeit, Poren und so weiter) des Keramikteils der Dickfilm-Keramikplatte 10 sowie den Verdrahtungsleitungen (Fleckenteilen) ab, die vom Keramikteil freigelassen sind. Daher wird ein Fehler in der Dünnfilm-Schaltungsplatte 20 auftreten und kann keine hohe Ausbeute erhalten werden, wenn die Dickfilm-Keramikplatte 10 keinen guten Oberflächenzustand hat.
Das Multi-Chip-Modul, das in der 3 gezeigt ist, ist aufgrund der Verwendung der Basisplatte 24 vorteilhaft, die aus Massenkeramik, Silizium-Wafer oder einem metallischen Material, wie Aluminium, hergestellt ist, da die Basisplatte 24 weniger teuer sein kann und einen guten Oberflächenzustand hat. Jedoch benötigt das Multi-Chip-Modul, das in der 3 gezeigt ist, die Baueinheit 22, die erforderlich ist, um das Multi-Chip-Modul an der gedruckten Verdrahtungsplatte anzubringen. Die Verwendung der Baueinheit 22 erhöht die Produktionskosten. Ferner werden, wenn die Baueinheit 22 keine guten elektrischen Eigenschaften hat, Signale, die von dem Multi-Chip-Modul ausgegeben werden, verzögert oder enthalten eine Störungskomponente. Dieses Phänomen verschlechtert die Leistung des Multi-Chip-Moduls. Wenn es einen Bedarf für eine erhöhte Anzahl von I/O-Stiften 28 und/oder eine erhöhte Anzahl von Schaltungselementen gibt, die an der Basisplatte 24 angebracht sind, muss aufgrund einer Modifikation der Schaltungskonfiguration oder ähnlichem die Baueinheit 22 neu gestaltet werden. Dies führt zu einer Zunahme bei den Produktionskosten und der Zeit, die zur Neugestaltung und Neuschaffung erforderlich ist.
Ferner haben die Strukturen, die in den 1 bis 3 gezeigt sind, einen gemeinsamen Nachteil, indem die Dickfilm-Keramikplatte 10 und die Basisplattenmontagebaueinheit 22 jedes Mal neu gestaltet werden müssen, wenn die Form des Multi-Chip-Moduls modifiziert wird. Dies erhöht die Umstellzeit der Multi-Chip-Modulgestaltung und Produktion sowie die Produktionskosten.
Ein Verbindungsmodul, das die Eigenschaften hat, wie sie in der Technik bekannt sind, ist in der EP-A-0 475 223 offenbart. Gemäß dieser Technik wird ein Multi-Chip-Modul durch Anbringen von IC-Chips unter Verwendung der Flip-Chip-Technologie gebildet.
Das Dokument US-A-5 130 768 betrifft auch eine Packvorrichtung, die eine Verbindungsstruktur hat, wie sie in der Technik bekannt ist.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Es ist ein allgemein es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Multi-Chip-Modul zu schaffen, bei welchem die obigen Nachteile eliminiert sind.
Ein genaueres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein weniger teures, hochdichtes, Hochgeschwindigkeits-Multi-Chip-Modul zu schaffen, das eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung und Produktion hat.
Die obigen Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch ein Multi-Chip-Modul nach Anspruch 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt, da die Anschlüsse für externe Verbindungen an der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte angebracht sind, die Basisplatte, die die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte trägt, keine Verdrahtungsleiter, anders als die Basisplattenmontagebaueinheit, die beim Stand der Technik verwendet wird, wodurch weniger teuere Multi-Chip-Module, die gute Betriebseigenschaften haben, hergestellt werden können. Ferner hat das Multi-Chip-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung einen hohen Grad an Flexibilität bei Gestaltungsmodifikationen. Das heißt, dass die Gestaltung des Multi-Chip-Moduls durch Ändern der Dünnfilm-Mehrschichtstruktur modifiziert werden kann. Ferner kann eine Modifikation der Form des Multi-Chip-Moduls leicht durch Ändern der Form von nur der Dünnfilm-Mehrschicht-Schaltungsplatte erzielt werden. Daher ist es möglich, die TAT (Umstellzeit) der Gestaltung und Produktion des Multi-Chip-Moduls und die Herstellungskosten wesentlich zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
1 eine Seitenansicht eines ersten herkömmlichen Multi-Chip-Moduls ist;
2 eine Seitenansicht eines zweiten herkömmlichen Multi-Chip-Moduls ist;
3 eine Seitenansicht eines dritten herkömmlichen Multi-Chip-Moduls ist;
4 eine Seitenansicht eines Multi-Chip-Moduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils des Multi-Chip-Moduls ist, das in der 4 gezeigt ist;
6 eine perspektivische Ansicht des Multi-Chip-Moduls, das in der 4 gezeigt ist, vom Boden davon betrachtet ist;
7 eine perspektivische Ansicht von Multi-Chip-Modulen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf einer gedruckten Verdrahtungsplatte ist;
8 eine Seitenansicht eines Multi-Chip-Moduls gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine Seitenansicht eines Multi-Chip-Moduls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Seitenansicht des Multi-Chip-Moduls, das in der 4 gezeigt ist, mit einer Abdeckung ist, die aus Harz besteht;
11 eine Seitenansicht des Multi-Chip-Moduls, das in der 4 gezeigt ist, mit einer Abdeckung ist, die mit einem Deckel ausgebildet ist;
12 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Multi-Chip-Moduls, das in der 11 gezeigt ist, mit einer Kühlstruktur ist;
13 eine perspektivische Ansicht des Multi-Chip-Moduls, das in der 11 gezeigt ist, mit einer daran angebrachten Kühlstruktur ist; und
14 eine Seitenansicht ist, die Kühlstrukturen zeigt, die bei dem Multi-Chip-Modul der vorliegenden Erfindung angewandt werden können.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nun wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 eine Beschreibung eines Multi-Chip-Moduls 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angegeben. Die 4 ist eine Seitenansicht des Multi-Chip-Moduls 100, und die 5 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils des Multi-Chip-Moduls 100, das in der 4 gezeigt ist. Das Multi-Chip-Modul 100, das in den 4 und 5 gezeigt ist, ist von einem PGA- (Stiftgitteranordnung; engl.: Pin Grid Array) Typ, und enthält eine Basisplatte 30 und eine Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32, die auf der Basisplatte 30 an einer Oberfläche vorgesehen ist, die der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 zugewandt ist.
Wie in der 5 gezeigt ist, hat die Dünnfilm-Mehrschicht-Schaltungsplatte 32 eine Mehrschichtstruktur, die aus einem ersten Verdrahtungsleiter 32A-1, einem zweiten Verdrahtungsleiter 32A-2, einem dritten Verdrahtungsleiter 32A-3, einem vierten Verdrahtungsleiter 32A-4, einem fünften Verdrahtungsleiter 32A-5, einer ersten Isolationsschicht 32B-1, einer zweiten Isolationsschicht 32B-2, einer dritten Isolationsschicht 32B-3, einer vierten Isolationsschicht 32B-4 und einer fünften Isolationsschicht 32B-5 besteht. Diese Leiter und Isolationsschichten sind aufeinanderfolgend auf der Basisplatte 30 in der Reihenfolge gestapelt, die in der 5 gezeigt ist. Der erste Verdrahtungsleiter 32A-1 ist auf der Basisplatte 30 vorgesehen.
Der fünfte Verdrahtungsleiter 32A-5 fungiert als Flecke, die verwendet werden, um I/O-Stifte 34 und LSI-Chips 14 daran anzubringen. Die Flecke 32A-5, an welchen die I/O-Stifte 34 angebracht sind, sind in einem Array angeordnet. Die Verdrahtungsleiste 32A-1 bis 32A-4 erstrecken sich in den Längs- und Querrichtungen (X und Y-Richtungen) in der Dünnfilm-Mehrschichtplatte 32. Die Verdrahtungsleiter, die auf den verschiedenen Schichtniveaus liegen, sind mittels eines Leiters elektrisch miteinander verbunden, der in einem Durchgangsloch gebildet ist, das in der Isolationsschicht ausgebildet ist, die zwischen jenen Verdrahtungsleitern sandwichartig liegt. Zum Beispiel ist der Verdrahtungsleiter 32A-1 mit dem Verdrahtungsleiter 32A-2 durch ein Durchgangsloch 36 in der Isolationsschicht 32B-1 verbunden. Der Verdrahtungsleiter 32A-1 ist zum Beispiel eine Leistungsversorgungsschicht.
Die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32, die die oben angegebene Mehrschichtstruktur hat, kann durch einen herkömmlichen LSI-Produktionsprozess hergestellt werden.
Die Anbringoberfläche der Flecke 32A-5 ist von der Isolationsschicht 32B-5 frei gelassen. Die I/O-Stifte 34 sind an den Flecken 32A-5 durch Lot 38 angebracht. Die Bereiche der Flecke 32A-5, die von der Isolationsschicht 32B-5 frei gelassen sind, sind größer als jene Anbringteile 34A der I/O-Stifte 34. Bei der Struktur, die in der 5 gezeigt ist, ist der Verdrahtungsleiter 32A-1, der als die Leistungsversorgungsschicht dient, über ein Durchgangsloch mit dem I/O-Stift 34 verbunden, der auf der linken Seite der Zeichnung liegt. Das erste Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung hat ein wesentliches Merkmal, indem die I/O-Stifte 34, die in die gedruckte Verdrahtungsplatte 18 eingesetzt sind, an der Dünnfilm-Mehrschicht-Verdrahtungsplatte 32 angebracht sind. Ein Löten der I/O-Stifte 34 kann in einer herkömmlichen Weise ausgeführt werden.
Der LSI-Chip 14, der in der 5 gezeigt ist, ist an dem Fleck 32A-5 mittels eines Lothöckers 40 angebracht. Statt des Lothöckers 40 kann eine Drahtanbindung oder eine TAB- (automatisierte Bandanbindung; engl.: Tape Automated Bonding) Leitung verwendet werden.
Nun wird eine Beschreibung der Materialien der Teile des Multi-Chip-Moduls angegeben, das in den 4 und 5 gezeigt ist. Die Basisplatte 30 besteht aus einer Keramik, wie AlN, Al₂O₃ oder Mulit, einem metallischem Material, wie Al, Cu, eine CU-W-Legierung oder ähnliches, Si oder Glas. Die Basisplatte 30 kann aus Harz gebildet sein, das als ein Isolationsmaterial für herkömmliche gedruckte Verdrahtungsplatten verwendet wird, wie Glasepoxi oder Glaspolyimid.
Die Isolationsschichten 32B-1 bis 32B-5 der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32 bestehen aus einem organischen Material, wie Polyimid, Teflon (Warenzeichen), oder Epoxi. Die Verdrahtungsleiter 32A-1 bis 32A-5 bestehen aus Al, Cu oder ähnlichem.
Die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32 ist nicht auf die Struktur beschränkt, die in der 5 gezeigt ist, sondern kann eine gestapelte Struktur sein, bei welcher willkürliche Anzahlen von Verdrahtungsleitern und Isolationsschichten abwechselnd gestapelt sind.
Die 6 ist eine perspektivische Ansicht des Multi-Chip-Moduls 100. Die I/O-Stifte 34 sind in den Umfangsbereichen der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32 angeordnet, um die LSI-Chips 14 und die passiven Elemente 16, wie Widerstände und Kondensatoren, zu umgeben. Zum Zwecke der Vereinfachung ist die Darstellung der I/O-Stifte 34 vereinfacht. An der Oberfläche der Basisplatte 30 entgegengesetzt zu der Oberfläche, die die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 30 hat, ist eine rippenartige Wärmesenke 42 zum Kühlen des Multi-Chip-Moduls 100 vorgesehen. Die Wärmesenke 42 kann ein Rohr (nicht gezeigt) haben, in welchem Kühlwasser strömt.
Die 7 ist eine perspektivische Ansicht von Multi-Chip-Modulen 100, die an einer gedruckten Verdrahtungsplatte 18 angebracht sind. Die Multi-Chip-Module 100 sind an einer Montageoberfläche der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 zusammen mit Halbleiterelementen 46 angebracht. Ein Kühlluftstrom 44 ist vorhanden, wie durch die Pfeile angegeben ist, die in der 7 gezeigt sind.
Die 8 ist eine Seitenansicht eines Multi-Chip-Moduls 100A entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der 8 haben Teile, die dieselben wie jene sind, die in den vorher beschriebenen Figuren gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen erhalten wie vorher. Das Multi-Chip-Modul 100A, das in der 8 gezeigt ist, ist von einem FLT- (Flach-) Baueinheitentyp. I/O-Stifte 50 sind mit knickflügelartigen Leitungen ausgebildet und sind an die Flecke 32A-5 gelötet, die in der 5 gezeigt sind. Das Multi-Chip-Modul 100A, das in der 8 gezeigt ist, hat dieselben Vorteile wie das erste Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch ist die Anzahl von anbringbaren I/O-Stiften geringer als jene von I/O-Stiften 34 des PGA-Typs. Eine Kühlstruktur kann bei dem Multi-Chip-Modul 100A in derselben Weise wie jener angewandt werden, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wurde. Die I/O-Stifte 50 können TAB-Leitungen sein.
Die 9 ist eine Seitenansicht eines Multi-Chip-Moduls 100B gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der 9 haben Teile, die dieselben wie jene sind, die in den vorher beschriebenen Figuren gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen erhalten wie vorher. Das Multi-Chip-Modul, das in der 9 gezeigt ist, ist von einem leitungslosen Typ, wie BGA (Kugelgitteranordnung; engl.: Ball Grid Array) oder ein LGR (Kontaktfleckgitteranordnung; engl.: Land Grid Array).
Lothöcker 52 sind an den Flecken 32A-5 angebracht, die in der 5 gezeigt sind. Zum Zwecke der Vereinfachung sind zwei Höcker 52 jeweils auf der linken und rechten Seite der Figur gezeigt. Jedoch können Höcker 52 in einer Anordnung angeordnet sein, wie im Fall des PGA-Typs. Das Multi-Chip-Modul 100B, das in der 9 gezeigt ist, hat dieselben Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem LGA-Typ werden flache Flecke anstelle der Höcker 52 verwendet. Eine Kühlstruktur kann in derselben Weise eingesetzt werden wie jene, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ist.
Die I/O-Anschlüsse der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben angegebenen Typen beschränkt und andere Typen von I/O-Anschlüssen können verwendet werden.
Die 10 ist eine Seitenansicht des Multi-Chip-Moduls, an welchem eine Abdeckung 56 angebracht ist, die aus Harz besteht. Die Abdeckung 56 ist so vorgesehen, dass sie die LSI-Chips 14 und die Schaltungselemente 16 abdichtet. Die Harzabdeckung 56 besteht zum Beispiel aus epoxibasierendem Harz oder einem siliziumbasierendem Harz (Verguss). Die Harzabdeckung 56 kann vorgesehen sein, so dass sie nur einige der LSI-Chips 14 und der Schaltungselemente 16 abdichtet. Die Abdeckung 56 kann bei den zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in derselben Weise angewandt werden, wie oben beschrieben ist.
Die 11 ist eine Seitenansicht des Multi-Chip-Moduls 100, an welchem ein Deckel 58 angebracht ist. Die 12 und 13 sind perspektivische Ansichten der Struktur, die in der 11 gezeigt ist, mit der Wärmesenke 42, die in der 6 gezeigt ist. Der Deckel 58 ist an der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte 32 über ein ringförmiges Dichtglied (12) angebracht. In der Struktur, die in den 11 und 12 gezeigt ist, dichtet der Deckel 58 alle LSI-Chips 14 und andere Schaltungselemente ab. Wie in der 12 gezeigt ist, sind Ausnehmungen 58a in dem Deckel 58 ausgebildet, um den Deckel 58 selbst zu verstärken. Ein Wärmeleitglied kann zwischen den Ausnehmen 58a und den LSI-Chips 14 vorgesehen sein, um Wärme, die von den LSI-Chips erzeugt wurde, abzustrahlen. Es ist möglich, einen Deckel zu verwenden, der nur einige LSI-Chips 14 und Schaltungselemente 16 abdichtet. Der Deckel 58 besteht zum Beispiel aus einem me tallischen Material, wie Aluminium oder Covar oder einem Harz.
Die Kühlstrukturen, die bei dem Multi-Chip-Modul der vorliegenden Erfindung angewandt werden können, sind nicht auf die vorwähnte Wärmesenke 42 beschränkt, sondern andere geeignete Kühlstrukturen können an der Basisplatte 30 angebracht werden. Zum Beispiel ist es, wie in der 14 gezeigt ist, möglich, eine rippenartige Wärmesenke (eines Luftkühlungstyps oder eines Wasserkühlungstyps) 62, eine Kaltplatte (eines Wasserkühlungstyps) 64 oder eine eingebaute Peltier-Effekt-Platte 66 alleine oder jegliche Kombinationen davon zu verwenden. Wenn die Stärke der Basisplatte 30 wegen einer Anbringung der Kühlstruktur schwach wird, kann ein herkömmliches Stützglied verwendet werden, um das Multi-Chip-Modul an der gedruckten Verdrahtungsplatte 18 anzubringen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung braucht, da die I/O-Anschlüsse für externe Verbindungen an der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte angebracht sind, die Basisplatte, die die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte trägt, keine Verdrahtungsleiter, anders als die Basisplattenmontagebaueinheit, die beim Stand der Technik verwendet wird, wodurch weniger teuere Multi-Chip-Module, die gute Betriebseigenschaften haben, hergestellt werden können. Ferner hat das Multi-Chip-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung einen hohen Grad an Flexibilität bei Gestaltungsmodifikationen. Das heißt, dass die Gestaltung des Multi-Chip-Moduls durch Ändern der Dünnfilm-Mehrschichtstruktur modifiziert werden kann. Ferner kann eine Modifikation der Form des Multi-Chip-Moduls leicht durch Ändern der Form von nur der Dünnfilm- Mehrschichtschaltungsplatte erzielt werden. Daher ist es möglich, die TAT der Gestaltung und Produktion des Multi-Chip-Moduls und die Produktionskosten wesentlich zu verringern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezifisch offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt und Variationen und Modifikationen können durchgeführt werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Multi-Chip-Modul, enthaltend: eine Basisplatte (30); eine Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte (32), die auf einer ersten Oberfläche der Basisplatte vorgesehen ist, die von der Basisplatte (30) getragen wird und eine Mehrschichtstruktur hat, in welcher Isolationsschichten (32B-1 bis 32B-5) und Verdrahtungsleiter (32A-1 bis 32A-5) gestapelt sind, wobei die Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte wenigstens einen der Verdrahtungsleiter enthält, der gegenüber einer äußersten Isolationsschicht (32B-5) an einer Hauptaußenoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte (32) freiliegt, welche freiliegende Verdrahtungsschicht (32A-5) Anschlussflecke definiert; Schaltungselemente (14, 16), die an der Hauptaußenoberfläche der Dünnschicht-Mehrschichtschaltungsplatte angebracht und elektrisch mit Verbindungsflecken davon verbunden sind; Anschlüsse (34), die an der Hauptaußenoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte zum elektrischen Verbinden der Verbindungsflecke mit Schaltungen befestigt sind, die an einer Verdrahtungsplatte ausgebildet sind, an welcher das Multi-Chip-Modul montiert werden soll; welche Anschlüsse sich über eine Oberseitenoberfläche der Schaltungselemente hinaus erstrecken, die von der Hauptaußenoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte (32) abgewandt sind, so dass die Schaltungselemente (14, 16) der Verdrahtungsplatte zugewandt sind, sie aber nicht berühren.
Multi-Chip-Modul nach Anspruch 1, welche Anschlüsse Anschlussglieder enthalten.
Multi-Chip-Modul nach Anspruch 2, welche Anschlussglieder Anschlussstifte enthalten, die sich von der Hauptoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte vertikal erstrecken.
Multi-Chip-Modul nach Anspruch 2, welche Anschlussglieder Anschlussstifte eines flachen Typs enthalten.
Multi-Chip-Modul nach Anspruch 2, welche Anschlussglieder automatisierte Verbindungsanschlüsse enthalten.
Multi-Chip-Modul nach Anspruch 1, welche Anschlüsse Glieder ohne Anschlussstift enthalten.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche Anschlüsse an Verdrahtungsleiter der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte gelötet sind.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Verdrahtungsleiter der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte Fleckenbereiche enthalten, mit welchen die Anschlüsse verbunden sind.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche Anschlüsse in Umfangsbereichen der Hauptoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte angeordnet sind, so dass die Anschlüsse die Schaltungselemente umgeben.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner enthaltend eine Abdeckung, die an der Hauptoberfläche der Dünnfilm-Mehrschichtschaltungsplatte ausgebildet ist und die Schaltungselemente abdeckt.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner enthaltend eine Kühlstruktur, die an einer zweiten Oberfläche der Basisplatte entgegengesetzt zur ersten Oberfläche davon ausgebildet ist und die das Multi-Chip-Modul kühlt.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welche Verbindungsflecke (32A-5) eine Fläche haben, die größer als jene von Befestigungsteilen (34A) der Anschlüsse ist.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei sich die Verdrahtungsleiter in einer Längs- und Seitenrichtung erstrecken, Verdrahtungsleiter auf verschiedenen Schichtniveaus elektrisch miteinander verbunden sind mittels eines Leiters, der in einem Durchgangsloch (36) ausgebildet ist, das in den Isolationsschichten ausgebildet ist, die sandwichartig zwischen jenen Verdrahtungsleitern zwischengelegt sind, welche Durchgangslöcher sich senkrecht zu den Längs- und Seitenrichtungen erstrecken, in welchen sich die Verdrahtungsleiter erstrecken.
Multi-Chip-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welches Modul auf einer Verdrahtungsplatte (18) angebracht ist, welche Schaltungselemente (14, 16) der Verdrahtungsplatte zugewandt sind, sie aber nicht berühren.