JP2000150700A - High-density integrated circuit package - Google Patents

High-density integrated circuit package

Info

Publication number
JP2000150700A
JP2000150700A JP10314435A JP31443598A JP2000150700A JP 2000150700 A JP2000150700 A JP 2000150700A JP 10314435 A JP10314435 A JP 10314435A JP 31443598 A JP31443598 A JP 31443598A JP 2000150700 A JP2000150700 A JP 2000150700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
package
pads
integrated circuit
opening
electrically connected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10314435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ten En Kian
テン エン キアン
Sua Goo In
スア ゴー イン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Priority to JP10314435A priority Critical patent/JP2000150700A/en
Publication of JP2000150700A publication Critical patent/JP2000150700A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/4824Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/49105Connecting at different heights
    • H01L2224/49109Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01014Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01087Francium [Fr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15153Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1517Multilayer substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1532Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/1533Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/15331Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate being a ball array, e.g. BGA

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the components of an IC package to be protected. SOLUTION: A high-density IC package 30 comprises an opening 86, a first and second surfaces 92 and 94, and a substrate 70. The substrate 70 has a plurality of rooting strips 82 extending into the opening 86. A plurality of pads 100 are disposed on the first and second surfaces 92 and 94 and connected with at least one of the rooting strips 82. A via 84 electrically connects the pad 100 disposed on the first surface 92 with the pad 100 disposed on the second surface 94. A chip 50 is bonded to the substrate 70 having bonding pads 120. A bonding wire 80 electrically connects at least one bonding pad 120 with at least one rooting strip 82. The opening 86 is filled with potting material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般に集積回路(I
C)パッケージの分野に関し、特にほぼ平坦な高密度集
積回路パッケージ及び同パッケージを製造する方法に関
する。
The present invention generally relates to integrated circuits (I
C) The field of packages, and more particularly, to a substantially planar high density integrated circuit package and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の範囲を限定するすることなく、
一例として、ICパッケージと関連してその背景を説明す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Without limiting the scope of the invention,
As an example, the background will be described in connection with an IC package.

【0003】従来、この分野では集積回路は半導体ウェ
ーハ上に形成されてきた。ウェーハを個々のチップに分
割し、次いでその個々のチップを処理してパッケージ化
する。このパッケージ化プロセスは、コスト及び信頼性
の両方の点から集積回路製造プロセスにおける最も重要
な工程の一つである。具体的に言えば、パッケージに要
するそのコストは、ICチップのコストを容易に超過する
可能性があり、また、デバイス故障の大半はパッキング
に関連するものである。
Heretofore, in this field, integrated circuits have been formed on semiconductor wafers. The wafer is divided into individual chips, which are then processed and packaged. This packaging process is one of the most important steps in the integrated circuit manufacturing process, both in terms of cost and reliability. Specifically, the cost of the package can easily exceed the cost of the IC chip, and most device failures are related to packing.

【0004】集積回路は、その後の製造工程において、
並びに、集積回路が意図される利用アプリケーションの
環境から集積回路を保護する適当な媒体中にパッケージ
化されなければならない。したがって、ワイヤーボンデ
ィングと封止はパッケージ化プロセスにおいて二つの主
要な工程となる。ワイヤーボンディングはチップからパ
ッケージの端子へリードを接続する。この端子によって
ICパッケージを他の構成部品に接続することが可能にな
る。ワイヤーボンディングに続いて、封止を用いて湿気
と汚染から保護するために面を密封し、ワイヤーボンデ
ィングや他の構成部品を腐蝕と機械的衝撃から保護す
る。
[0004] The integrated circuit is manufactured in a subsequent manufacturing process.
Also, the integrated circuit must be packaged in a suitable medium that protects the integrated circuit from the intended application environment. Therefore, wire bonding and encapsulation are two major steps in the packaging process. Wire bonding connects the leads from the chip to the terminals of the package. By this terminal
It becomes possible to connect the IC package to other components. Following wire bonding, seals are used to seal surfaces to protect against moisture and contamination, and to protect wire bonds and other components from corrosion and mechanical shock.

【0005】従来の方法では、集積回路のパッキングに
はリードフレームへの個々のチップの接合が必然的に伴
い、ワイヤーボンディングと封止に続いて、リードフレ
ームの指定部分がパッケージの端子となる。集積回路の
パッキングにはまた可撓性ボード上へのチップの配置も
伴い、可撓性ボードの面へのチップの接着とワイヤーボ
ンディングに続いて、そのチップと隣接する可撓性ボー
ド上で封止が施され、チップ及び他の構成部品が密封さ
れ、保護される。
In the conventional method, the packing of an integrated circuit necessarily involves bonding individual chips to a lead frame, and after wire bonding and sealing, designated portions of the lead frame become package terminals. Packing an integrated circuit also involves placing the chip on a flexible board, followed by bonding and wire bonding of the chip to the surface of the flexible board, followed by sealing on the flexible board adjacent to the chip. Stops are applied to seal and protect the chips and other components.

【0006】残念なことであるが、シリコンチップを封
止する現在の方法では、このプロセスの多工程性に起因
する高い故障率のみならず、封止材料と集積回路の構成
部品との間のクラックを含む様々な問題が生じている。
例えば、異なるインターフェースでの半田づけ材料間
や、金属と非金属の構成部品間の異なる構成部品の熱膨
張係数の差に起因するクラックによってこの産業は悩ま
されてきた。シリコンウェーハと封止材料との間のクラ
ックもよく発生するが、通常これは、様々な環境での、
また、運転期間と非運転期間との間の極端な温度変化に
起因する
Unfortunately, current methods of encapsulating silicon chips not only have a high failure rate due to the multi-step nature of this process, but also a problem between the encapsulant and the components of the integrated circuit. Various problems including cracks have occurred.
For example, the industry has been plagued by cracks due to differences in the coefficients of thermal expansion of different components between soldering materials at different interfaces and between metal and non-metal components. Cracks between the silicon wafer and the encapsulation material are also common, but usually this is
Also, due to extreme temperature changes between operating and non-operating periods

【0007】封止されたシリコンチップをうまく組み立
て機能する集積回路にした場合でも、もう一つの問題が
生じることがよくある。いったん封止されたシリコンチ
ップは通常放射熱または蒸気飽和加熱を用いて表面実装
される。しかしこのプロセスは不規則なリフローに起因
する不十分な共平面性を生じ、それによって集積回路の
故障の原因となる場合がある。
Another problem often arises when a sealed silicon chip is successfully assembled into a functioning integrated circuit. Once encapsulated, the silicon chip is usually surface mounted using radiant heat or steam saturation heating. However, this process can result in poor coplanarity due to irregular reflow, thereby causing integrated circuit failure.

【0008】このため、高密度ICパッケージ及び高密度
ICパッケージの製造プロセスが望まれている。また、集
積回路モジュール及びICパッケージを一緒に積層して集
積回路モジュールを製造するプロセスが望まれている。
パッケージで使用する材料の熱膨張係数をもっと注意深
く調和することによって歩留りの増大につながる材料及
び方法が望まれている。更に、後続する製造工程と検査
工程中にそのパッケージが意図される利用目的の環境か
らシリコンチップやワイヤーボンディングを保護する平
坦な高密度、両面ICパッケージが望まれている。
For this reason, high-density IC packages and high-density
An IC package manufacturing process is desired. There is also a need for a process for manufacturing an integrated circuit module by laminating integrated circuit modules and IC packages together.
There is a need for materials and methods that lead to increased yields by more closely matching the coefficients of thermal expansion of the materials used in the package. Further, there is a need for a flat, high-density, double-sided IC package that protects silicon chips and wire bonding from the intended environment in which the package is intended during subsequent manufacturing and inspection processes.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本明細書に開示する本
発明は、高密度ICパッケージと、そのパッケージが意図
される利用目的の環境から、並びに製造工程と検査工程
中にICパッケージの構成部品を保護する高密度ICパッケ
ージの製造プロセスとを開示する。本発明にはまた、集
積回路モジュールと、高密度両面ICパッケージの積層を
備えた集積回路モジュールの製造プロセスとが含まれ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention disclosed herein relates to a high-density IC package and the components of the IC package during the manufacturing and inspection processes, as well as from the intended environment of use for which the package is intended. And a manufacturing process of a high-density IC package for protecting the semiconductor device. The invention also includes an integrated circuit module and a process for manufacturing an integrated circuit module with a high density double sided IC package stack.

【0010】本発明の高密度ICパッケージには、開口
部、並びに第一及び第二の面を持つ基板が含まれる。複
数のルーティング・ストリップ(routing strip)はこの
基板と共に構成しており、開口部の中へ延在している。
第一の面の開口部を囲む複数のパッドが配置される。第
二の面の開口部を囲む複数のパッドを配置してもよい。
第一の面に配置したパッドの中の少なくとも一つ及び第
二の面に配置したパッドの中の少なくとも一つがルーテ
ィング・ストリップの中の少なくとも一つと電気的に接
続される。この高密度ICパッケージにはまた、第一の面
に配置したパッドを前記第二の面に配置したパッドと電
気的に接続する少なくとも一つのビアが含まれる。チッ
プ上に配置したボンディングパッドを有するチップが基
板に接着される。ワイヤーボンディングはこのボンディ
ングパッドをルーティング・ストリップに電気的に接続
する。ポッティング材料は開口部に配置されこのワイヤ
ーボンディングが保護される。
[0010] The high density IC package of the present invention includes a substrate having an opening and first and second surfaces. A plurality of routing strips are configured with the substrate and extend into the openings.
A plurality of pads surrounding the opening on the first surface are arranged. A plurality of pads surrounding the opening on the second surface may be arranged.
At least one of the pads located on the first side and at least one of the pads located on the second side are electrically connected to at least one of the routing strips. The high-density IC package also includes at least one via that electrically connects a pad located on the first side to a pad located on the second side. A chip having bonding pads disposed on the chip is bonded to the substrate. Wire bonding electrically connects this bonding pad to the routing strip. Potting material is placed in the openings to protect this wire bonding.

【0011】高密度ICパッケージにはさらに、この基板
と共に構成しており、開口部の中へ延在している母線が
含まれる。この母線によって、チップのボンディングパ
ッドの中の少なくとも一つが、この基板の第一及び第二
の面に配置したパッドの中の少なくとも一つに電気的に
接続される。
[0011] The high density IC package further includes a bus bar configured with the substrate and extending into the opening. The bus bar electrically connects at least one of the bonding pads of the chip to at least one of the pads located on the first and second surfaces of the substrate.

【0012】本発明の高密度ICパッケージにはまた、こ
の基板の面に配置したパッドに電気的に接続する半田ボ
ールが含まれる。一つの高密度ICパッケージの第二の面
に配置したパッドの中の少なくとも一つをもう一つの高
密度ICパッケージの第一の面に配置したパッドの中の少
なくと一つと電気的に接続することによって、集積回路
モジュールが形成される。一つの実施例では、半田ボー
ルを用いてICパッケージ間の電気的接続が行われる。も
う一つの実施例では、コラムを用いてICパッケージ間の
電気的接続が行われる。
The high-density IC package of the present invention also includes a solder ball electrically connected to a pad disposed on the surface of the substrate. At least one of the pads arranged on the second surface of one high-density IC package is electrically connected to at least one of the pads arranged on the first surface of another high-density IC package Thereby, an integrated circuit module is formed. In one embodiment, electrical connections between IC packages are made using solder balls. In another embodiment, columns are used to make electrical connections between IC packages.

【0013】この集積回路モジュールにはさらに積層可
能に電気的に一緒に接続される追加の高密度ICパッケー
ジを含めてもよい。例えば、第三の高密度ICパッケージ
を上記の集積回路モジュールに積層可能に電気的に接続
してもよい。
The integrated circuit module may further include additional high density IC packages that are electrically connected together in a stackable manner. For example, a third high-density IC package may be electrically connected to the integrated circuit module in a stackable manner.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の特徴と利点をより完全に
理解していただくために、添付図を用いて本発明の詳細
な説明を行う。これらの添付図では異なる図中の対応す
る数字は対応する部分を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the features and advantages of the present invention, a detailed description of the present invention is provided by reference to the accompanying drawings. In these accompanying figures, corresponding numbers in different figures indicate corresponding parts.

【0015】以下に本発明の様々な実施例の実施方法及
び利用方法について詳しく論じるが、本発明は、幅広い
多様性な具体的内容で具現化できる多くの応用可能な発
明概念を与えるものであることを理解すべきである。本
明細書で論じられている実施例は単に、本発明を実施
し、利用する具体的な方法の例示に過ぎず、本発明の範
囲を限定するものではない。
The manner in which various embodiments of the present invention are practiced and utilized will now be discussed in detail, but the present invention provides many applicable inventive concepts that can be embodied in a wide variety of specific contexts. You should understand that. The examples discussed herein are merely illustrative of specific ways to make and use the invention and do not limit the scope of the invention.

【0016】本発明は、両面基板を有する高密度ボード
−オン−チップ設計を用いた高周波集積回路に関し、高
速性能を達成しながら現代の半導体の空間的制約要件を
満たすものである。本発明はまた、高速性能を求めて複
数のICパッケージを一緒に積層可能に設計した高周波集
積回路に関する。例えば、シンクロナスDRAM(SDRAM)シ
リコンチップ中に本発明の原理を組み入れることもでき
る。しかし、本発明はまた、例えば、LOGIC、SRAM、EPR
OM及び他の任意の集積回路構成部品に応用することもで
きる。
The present invention relates to a high-frequency integrated circuit using a high-density board-on-chip design having a double-sided board, which achieves high-speed performance while meeting the space constraints of modern semiconductors. The present invention also relates to a high-frequency integrated circuit designed so that a plurality of IC packages can be stacked together for high-speed performance. For example, the principles of the present invention can be incorporated into a synchronous DRAM (SDRAM) silicon chip. However, the present invention also provides, for example, LOGIC, SRAM, EPR
It can also be applied to OM and any other integrated circuit components.

【0017】図1はICパッケージの単純化した横断面図
であり全体を30で示す。このICパッケージ30にはシリコ
ンチップ50が含まれる。このチップは、例えば、DRAM、
EPROM、SRAMあるいは論理チップのような任意の集積回
路構成部品であってもよい。プリント回路基板70は接着
層60によってシリコンチップ50に接合される。この接着
層60は、例えば、両面接着ポリアミドテープ、粘着性接
着剤あるいはエポキシを材料とするものであってもよ
い。プリント回路基板70は上層72、中間層74、中間層7
6、及び底層78の4層から成る。
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view of an IC package, generally indicated at 30. The IC package 30 includes a silicon chip 50. This chip, for example, DRAM,
It may be any integrated circuit component such as an EPROM, SRAM or logic chip. The printed circuit board 70 is bonded to the silicon chip 50 by the adhesive layer 60. The adhesive layer 60 may be made of, for example, a double-sided adhesive polyamide tape, an adhesive, or epoxy. Printed circuit board 70 has upper layer 72, intermediate layer 74, intermediate layer 7
6, and a bottom layer 78.

【0018】プリント回路基板70は、例えば、合衆国モ
トローラ社(Motorola Inc.、U.S.A.)から購入可能なFR-
4のような材料から組み立ててもよい。FR-4はガラス織
布で補強したエポキシ樹脂である。プリント回路基板70
用にその材料を選択する際、4つのパラメーター、すな
わち、厚さ、誘電率、ガラス遷移温度及び熱膨張係数を
考慮しなければならないことを当業者であれば認めるで
あろう。
The printed circuit board 70 is, for example, FR-FR available from Motorola Inc., USA.
It may be assembled from materials such as 4. FR-4 is an epoxy resin reinforced with glass woven fabric. Printed circuit board 70
One of ordinary skill in the art will recognize that four parameters must be considered when selecting the material for use: thickness, dielectric constant, glass transition temperature, and coefficient of thermal expansion.

【0019】厚さは、必要とする層数と、与えられたの
一つの層で使用する補強材の量とに依って決まる。補強
用ガラス織布は、1シート当り2ミル(型番106)から1シ
ート当り約8ミル(型番7628)の厚さの範囲にすることが
可能である。誘電率は、使用する樹脂及び使用補強材の
厚さと型番との組合せによって決定される。標準的FR-4
の誘電率は約4.5である。この誘電率は、エポキシ樹脂
をシアン酸エステル樹脂と置き換えることによって約3
まで落とすことができる。しかし、厚さが厚いほど、厚
さのコントロール、粗面、過度のドリル反射(drill ref
lection)及び不十分な樹脂補充に関連する問題が大きく
なる。
The thickness depends on the number of layers required and the amount of reinforcement used in a given layer. The reinforcing glass woven fabric can range in thickness from 2 mils per sheet (model number 106) to about 8 mils per sheet (model number 7628). The dielectric constant is determined by the combination of the resin used, the thickness of the reinforcing material used, and the model number. Standard FR-4
Has a dielectric constant of about 4.5. This dielectric constant can be reduced to about 3 by replacing the epoxy resin with a cyanate ester resin.
Can be dropped. However, the thicker the thickness, the more the thickness control, the rough surface,
lection) and problems associated with insufficient resin replenishment.

【0020】樹脂がガラス状の状態から“ゴム状”の状
態に変化する温度は一般にTgで示される。標準的FR-4は
Tg約110℃の二官能性重合エポキシで作られている。四
官能性エポキシを用いることにより125〜150℃のような
より高いTgの温度に耐えることもできる。150〜200℃の
範囲のより高いTg値についてはシアン酸エステル/エポ
キシ混合材を使用することができる。さらに、ポリイミ
ドを用いて250℃以上のTgを持つプリント回路基板をつ
くることができる。
The temperature at which the resin changes from a glassy state to a "rubbery" state is generally indicated by Tg. Standard FR-4
Made of a bifunctional polymerized epoxy with a Tg of about 110 ° C. Higher Tg temperatures such as 125-150 ° C. can also be tolerated by using tetrafunctional epoxies. For higher Tg values in the range of 150-200 ° C, cyanate / epoxy blends can be used. Furthermore, a printed circuit board having a Tg of 250 ° C. or higher can be made using polyimide.

【0021】FR-4の熱膨張係数は、約16ppm/℃である。
FR-4から作られたプリント回路基板70とシリコンチップ
50との間の熱膨張係数の差によって、ICパッケージ30の
組み立て中のみならず、ICパッケージ30の使用中にもIC
パッケージ30の故障が生じる可能性がある。
The thermal expansion coefficient of FR-4 is about 16 ppm / ° C.
Printed circuit board 70 and silicon chip made from FR-4
Due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the IC package 30 and the IC package 30, the IC
Failure of the package 30 may occur.

【0022】接着層60は日立(Hitachi)HM122uであって
もよい。あるいは、日立化成株式会社(日本国東京)製造
のHIATTACH-335(DF-335)のようなダイボンディングフィ
ルムでシリコンチップ50をプリント回路基板70に接着す
ることもできる。HIATTACH-335(DF-335)はダイ接合用銀
充填熱硬化性タイプの樹脂フィルムである。ボンディン
グプロセスには一般に、160℃で5秒間1000〜3000グラム
の力を印加するプリント回路基板70上へのフィルムの接
合が伴う。次いで、220℃で5秒間150〜200グラムの力で
このフィルム上へのシリコンチップ50の接合が行われ
る。
The adhesive layer 60 may be Hitachi HM122u. Alternatively, the silicon chip 50 can be bonded to the printed circuit board 70 with a die bonding film such as HIATTACH-335 (DF-335) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. (Tokyo, Japan). HIATTACH-335 (DF-335) is a silver-filled thermosetting resin film for die bonding. The bonding process generally involves bonding the film onto a printed circuit board 70 at a temperature of 160 ° C. and applying a force of 1000-3000 grams for 5 seconds. The bonding of the silicon chip 50 onto the film is then performed at 220 ° C. for 5 seconds with a force of 150-200 grams.

【0023】DF-335には以下の特性がある。 検査項目 注釈 単位 DF-335 ────────────────────────────────── 外観 目視 − 銀フィルム ム 固形分 200℃-2h wt% ≧96 灰分 600℃-1.5h wt% 40 灰分/固形分 600℃-1.5h wt%/固形 42 厚さ ダイヤルゲージ μm 25 引張強さ R.T. kgf/mm2 7.1 引張係数 R.T. kgf/mm2 271 イシアー強度 4x4mmチップ/Ag kgf/ チップ メッキ合金 42 R.T. ≧10 250℃ 0.9 引きはがし強さ 8x8mmチップ/ kgf/ チップ ≧3.0 240℃ (後/ ベア合金 42 85℃ 85%,48h) Tg TMA,180℃-1h ℃ 123 硬化 係数 粘弾性分光計 Mpa 1300 湿気 85℃/85%RH, 48h wt% 0.1 DF-335 has the following characteristics. Inspection items Comments Unit DF-335 ────────────────────────────────── Appearance Visual-Silver film Solid 200 ℃ -2h wt% ≧ 96 Ash 600 ° C-1.5h wt% 40 Ash / Solid 600 ° C-1.5h wt% / Solid 42 Thickness Dial gauge μm 25 Tensile strength RT kgf / mm 2 7.1 Tensile coefficient RT kgf / mm 2 271 Shear strength 4x4mm chip / Ag kgf / chip Plating alloy 42 RT ≧ 10 250 ℃ 0.9 Peel strength 8x8mm chip / kgf / chip ≧ 3.0 240 ℃ (Rear / Bear alloy 42 85 ℃ 85%, 48h) Tg TMA , 180 ℃ -1h ℃ 123 Curing coefficient Viscoelastic spectrometer Mpa 1300 Humidity 85 ℃ / 85% RH, 48h wt% 0.1

【0024】接着剤の他の例には、エポキシ、ポリイミ
ド及びシリコンのような熱硬化性の接着剤が含まれる。
シート形状または感圧性接着テープのようなホットメル
ト式熱可塑性接着剤を使用して、シリコンチップ50をプ
リント回路基板70に接着してもよい。一般的には、使い
易さと製造工程への組み入れ易さのためにエラストマ、
シリコンまたはアクリル樹脂ベースの接着テープが使用
される。
Other examples of adhesives include thermosetting adhesives such as epoxy, polyimide and silicone.
The silicon chip 50 may be bonded to the printed circuit board 70 using a hot melt type thermoplastic adhesive such as a sheet-shaped or pressure-sensitive adhesive tape. In general, elastomers, for ease of use and incorporation into the manufacturing process,
Silicon or acrylic resin based adhesive tapes are used.

【0025】図1と図2をまとめて参照すると、中間層
74は、上層72の上面92と底層78の底面94に位置するパッ
ド100にビア(通路)84を通して電気的に接続されるル
ーティング・ストリップ82を有している。本発明のICパ
ッケージ30は、多様な位置と方向で組み立て使用するこ
とができるので、“側”と“端”という用語と同様に
“上”と“底”という用語は単に例示という目的のため
にのみ使用していることを当業者は理解すべきである。
Referring to FIGS. 1 and 2 together, the intermediate layer
74 has a routing strip 82 that is electrically connected through a via 84 to a pad 100 located on the top surface 92 of the top layer 72 and the bottom surface 94 of the bottom layer 78. Because the IC package 30 of the present invention can be assembled and used in a variety of locations and orientations, the terms "top" and "bottom" as well as the terms "side" and "edge" are for illustration purposes only. It should be understood by those skilled in the art that only

【0026】中間層76には一対の母線110が含まれる。
これらの母線はビア84の中を通って一つ以上のパッド10
0に電気的に接続している。母線110は、例えば、供給電
力または接地として役立ち、一方の母線110が供給電力
のような一つの機能を果たし、第二の母線110が接地の
ようなもう一つの機能を果たすことが望ましい。
The intermediate layer 76 includes a pair of bus bars 110.
These buses run through vias 84 to one or more pads 10
It is electrically connected to 0. The bus 110 may serve, for example, as power supply or ground, with one bus 110 performing one function such as power supply and the second bus 110 performing another function such as grounding.

【0027】シリコンチップ50には、シリコンチップ50
の中央領域に通常配置されるボンディングパッド120が
ある。このボンディングパッド120は、ワイヤーボンデ
ィング80によってルーティング・ストリップ82と母線11
0に接続している。パッド100上に位置する半田ボール15
0によって、もう一つのICパッケージ30やマザーボード
または単一のインラインメモリモジュールのような他の
構成部品にICパッケージ30を接合することが可能になっ
ている。
The silicon chip 50 includes a silicon chip 50
There is a bonding pad 120 which is usually arranged in the central region. The bonding pad 120 is connected to the routing strip 82 and the bus bar 11 by wire bonding 80.
Connected to 0. Solder ball 15 located on pad 100
0 allows the IC package 30 to be joined to another IC package 30 or other components such as a motherboard or a single in-line memory module.

【0028】図1には、プリント回路基板70が4層(72、
76、76及び78)を持っているように描かれてはいるが、
プリント回路基板70は単一の層から成るものでもよい
し、あるいは異なる数の層を持つ多層プリント基板から
成るものであってもよいということを当業者は理解すべ
きである。
FIG. 1 shows a printed circuit board 70 having four layers (72,
(76, 76 and 78)
Those skilled in the art should understand that printed circuit board 70 may be comprised of a single layer or may be comprised of a multilayer printed circuit board having a different number of layers.

【0029】上記の構成部品及びその構成と相互関係に
よって下記に説明するように封止を行う組み立てが行わ
れる。この“組み立て”という用語は封止以前に組み立
てられた構成部品を指す。この組み立てはプリント回路
基板70、接着したシリコンチップ50及びワイヤボンディ
ング80から成る。プリント回路基板70には、上部開口部
86の中へ延在するルーティング・ストリップ82と母線11
0を有する上部開口部86とキャビティ88がある。この上
部開口部86とキャビティ88はお互いに関して開いてい
る。
According to the above-mentioned components and their structures and interrelationships, an assembly for sealing is performed as described below. The term "assembly" refers to components that have been assembled prior to sealing. This assembly consists of a printed circuit board 70, a bonded silicon chip 50 and wire bonding 80. The printed circuit board 70 has an upper opening
Routing strip 82 and bus 11 extending into 86
There is a top opening 86 with zeros and a cavity 88. The upper opening 86 and the cavity 88 are open with respect to each other.

【0030】ワイヤーボンディング80プロセスは、シリ
コンチップ50がプリント回路基板70に接着された後で始
められてもよい。次いで、加熱した台の上にシリコンチ
ップ50とプリント回路基板70を置き、接合温度を100〜3
00℃の間の温点まで上げる。200〜500℃の範囲の温度に
加熱した毛細管の中に通常0.7ミル〜1.3ミルの範囲の直
径を持つ一本の金線を通す。炎かスパークのいずれかの
技術を用いて一つの半田ボールをワイヤの端部につく
る。次いでこの半田ボールをシリコンチップ50上のボン
ディングパッド120のところまで持ってゆき、圧縮力と
超音波エネルギーの組合せを用いて所望の金属ボンドを
つくる。この“スティッチ”技術を利用することでワイ
ヤの横断面がそのポイントで相当小さくなる。次いで、
つくられたばかりのボンドの上方にあるワイヤーボンデ
ィング80に一つのループを作り、ルーティング・ストリ
ップ82または母線110のようなプリント回路基板70上の
所望の接続部までワイヤーボンディング80をルートす
る。ワイヤーボンディング80をクランプし、ワイヤーボ
ンディング80がボンドの外縁で外れるように毛細管を上
げる。シリコンチップ50上に電気的接続を必要とするす
べてのボンディングパッド120がプリント回路基板70へ
電気的に接続されるまでこのプロセスを繰り返す。
The wire bonding 80 process may begin after the silicon chip 50 has been bonded to the printed circuit board 70. Next, place the silicon chip 50 and the printed circuit board 70 on the heated table, and set the bonding temperature to 100 to 3
Raise to hot point between 00 ° C. A single gold wire having a diameter typically in the range of 0.7 mil to 1.3 mil is passed through a capillary tube heated to a temperature in the range of 200-500 ° C. One solder ball is made at the end of the wire using either flame or spark technology. The solder ball is then brought to the bonding pad 120 on the silicon chip 50 and a desired metal bond is made using a combination of compressive force and ultrasonic energy. By utilizing this "stitch" technique, the cross section of the wire is significantly reduced at that point. Then
Make a loop in the wire bond 80 above the bond just made and route the wire bond 80 to the desired connection on the printed circuit board 70, such as a routing strip 82 or busbar 110. Clamp the wire bond 80 and raise the capillary so that the wire bond 80 comes off at the outer edge of the bond. This process is repeated until all bonding pads 120 requiring electrical connection on silicon chip 50 are electrically connected to printed circuit board 70.

【0031】上記の構成部品の組み立てに続いて、上部
開口部86の上部の破線で示されるようにポッティング材
料90で上部開口部86を充填する。また、キャビティ88中
に破線で示したようにキャビティ88をポッティング材料
90で充填してもよい。
Following assembly of the above components, the upper opening 86 is filled with a potting material 90 as shown by the dashed line above the upper opening 86. Also, as shown by a broken line in the cavity 88, place the cavity 88 in a potting material.
May be filled with 90.

【0032】このポッティング材料90は、KMC184VAやKM
C188VA-4のような信越化学株式会社から購入できるシア
ン酸エステル型樹脂であってもよい。本発明で使用でき
るポッティング材料に含まれる他の例としては、エポキ
シ、ポリエステル、ポリイミド、シアノアクリレート、
セラミック、シリコン及びウレタンがある。このポッテ
ィング材料にはまた、ポッティング材料の強さと弾力性
のみならず熱膨張係数に影響を及ぼす充填材を含めても
よい。当業者には公知のようにポッティング材料と充填
材の選択はICパッケージ30の製造に使用される構成部品
に依って決まる。
The potting material 90 is made of KMC184VA or KM
It may be a cyanate ester type resin such as C188VA-4 which can be purchased from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Other examples of potting materials that can be used in the present invention include epoxy, polyester, polyimide, cyanoacrylate,
There are ceramic, silicon and urethane. The potting material may also include fillers that affect the coefficient of thermal expansion as well as the strength and elasticity of the potting material. As is known to those skilled in the art, the choice of potting material and filler will depend on the components used to fabricate IC package 30.

【0033】 典型的なポッティング樹脂の特性 エポキシ ポリエステル シリコン ウレタン ─────────────────────────────────── 誘電率、D-150 60 Hz 3.9 4.7 2.7 5.7 106 Hz 3.2 --- 2.7 3.4 損失率、D-150 60 Hz 0.04 0.017 0.001 0.123 106 Hz 0.03 --- 0.001 0.03 絶縁耐力、D-149 V/mil 450 325 550 440 体積抵抗率、D-257 Ω・cm 1015 1014 1015 1013 アーク抵抗、D-495;秒 150 135 120 180 比重、D-792 1.15 1.2 1.05 1.0 水吸収率、D-570 % 24 h 0.15 0.3 0.12 0.4 熱歪温度 D-648; 380 260 < 70 < 70 264 1b/in2°F 引張強さ、D-638; 9000 10,000 1000 2000 1b/in2 衝撃強さ(アイゾット)、 0.5 0.3 破断なし 破断なし D-256; ft 1b/in 熱膨張係数、 5.5 7.5 4.0 15 D-969; 10-5/°F 熱伝導度、C-177; 1.7 1.7 1.5 1.5 Btu・in/(h・ft2・°F) 線形収縮率; % 0.3 3.0 0.4 2.0 伸び率、D-638; % 3 3 175 300 Typical Potting Resin Properties Epoxy Polyester Silicon Urethane 誘 電 Dielectric Rate, D-150 60 Hz 3.9 4.7 2.7 5.7 106 Hz 3.2 --- 2.7 3.4 Loss rate, D-150 60 Hz 0.04 0.017 0.001 0.123 106 Hz 0.03 --- 0.001 0.03 Dielectric strength, D-149 V / mil 450 325 550 440 Volume resistivity, D-257 Ωcm 10 15 10 14 10 15 10 13 Arc resistance, D-495; second 150 135 120 180 Specific gravity, D-792 1.15 1.2 1.05 1.0 Water absorption, D-570% 24 h 0.15 0.3 0.12 0.4 Heat strain temperature D-648; 380 260 <70 <70 264 1b / in2 ° F Tensile strength, D-638; 9000 10,000 1000 2000 1b / in2 Impact strength (Izod), 0.5 0.3 No break No break D-256; ft 1b / in Coefficient of thermal expansion, 5.5 7.5 4.0 15 D-969; 10 -5 / ° F Thermal conductivity, C-177; 1.7 1.7 1.5 1.5 Btu ・ in / (h ・ ft2 ・ ° F) Linear shrinkage;% 0.3 3.0 0.4 2.0 Elongation, D-638;% 3 3 175 300

【0034】従来型の半田リフローシステムを用いて本
発明で使用する半田ボール150をパッド100に接合しても
よい。例えば、蒸気を凝縮して蒸気の雲でICパッケージ
30とプリント回路基板70を囲む蒸気相半田リフローシス
テムを利用してもよい。非塩素化(non CFC)フッ化炭素
のような液体をまず蒸気を発生させ蒸気の雲を持続でき
るほど十分なエネルギーで加熱する。次いでICパッケー
ジ30をこの蒸気の中に通すとその気化した液体がパッケ
ージ上で凝縮し気化潜熱を放出する。このエネルギーは
次いでICパッケージ30へ移る。このICパッケージ30が蒸
気中に残っているかぎり、ICパッケージ30がこの蒸気の
温度に達するまで反復可能な一定の速度と温度で蒸気は
エネルギーを放出し続ける。
The solder balls 150 used in the present invention may be joined to the pads 100 using a conventional solder reflow system. For example, an IC package that condenses steam and uses a cloud of steam
A vapor phase solder reflow system that surrounds 30 and printed circuit board 70 may be utilized. A liquid, such as non-chlorinated (non-CFC) fluorocarbon, is first heated with sufficient energy to generate a vapor and sustain the vapor cloud. Then, when the IC package 30 is passed through the vapor, the vaporized liquid condenses on the package and releases latent heat of vaporization. This energy is then transferred to the IC package 30. As long as the IC package 30 remains in the steam, the steam will continue to release energy at a repeatable constant rate and temperature until the IC package 30 reaches the temperature of the steam.

【0035】非塩素化フッ化炭素を使用する利点とし
て、非塩素化フッ化炭素が温度に関して極めて安定して
おり、無色、無臭で不燃性であるということが挙げられ
る。さらに、これは毒性が低く、表面温度が低く、沸点
が低く、気化熱が低い。非塩化フッ化炭素の流体は不活
性であるため、フラックスや構成部品の材料に反応せ
ず、また、半田リフロー中に反応を引き起こす酸素や他
の気体を吸収しない。当業者には公知のように、蒸気相
リフロー用に使用する一般市販用フッ化炭素は、異なる
半田材料について正確な安定したリフロー温度で気化す
るように調整される。
The advantages of using non-chlorinated fluorocarbons are that they are extremely stable with respect to temperature, are colorless, odorless and nonflammable. In addition, it has low toxicity, low surface temperature, low boiling point and low heat of vaporization. Because the non-chlorofluorocarbon fluid is inert, it does not react with the flux or component materials, nor does it absorb oxygen or other gases that cause a reaction during solder reflow. As is known to those skilled in the art, the commercially available fluorocarbons used for vapor phase reflow are adjusted to vaporize at different stable reflow temperatures for different solder materials.

【0036】気化温度は使用する半田のタイプによって
決まる。蒸気流体として使用する非塩化フッ化炭素の推
奨温度の簡単なリストを使用する半田タイプの組成と関
連して以下に示す。一つの実施例では半田ボール150の
組成は約60%のPb(鉛)と40%のSn(錫)である。この組成に
よって、ICパッケージ30間あるいはICパッケージ30とマ
ザーボード、シスターボードあるいはSIMMボードのよう
なボードとの間で強力な接着が行われる。60%のPb/40%
のSnという組成を用いることによって、60%のPb/40%と
いうSn組成の強力な接着力のために半田パッド上に半田
ペーストを設ける必要がなくなる。あるいは、以下の表
に記載するような多様な他の材料を使用してもよい。
The vaporization temperature depends on the type of solder used. A brief list of recommended temperatures for non-chlorofluorocarbons used as vapor fluids is provided below in connection with the solder type composition used. In one embodiment, the composition of solder ball 150 is about 60% Pb (lead) and 40% Sn (tin). This composition provides strong bonding between IC packages 30 or between IC packages 30 and boards such as motherboards, sister boards or SIMM boards. 60% Pb / 40%
By using the composition of Sn, there is no need to provide a solder paste on the solder pad due to the strong adhesive force of the Sn composition of 60% Pb / 40%. Alternatively, a variety of other materials may be used as described in the table below.

【0037】 気化温度及び半田タイプ 流体温度 半田タイプ ─────────────────────────────────── 56、80、97、101、102℃ 及び155℃ 100 In 37 Sn/38 Pb/25 In 165℃ 70 Sn/18 Pn/12 In 70 In/3O Pb 174℃ 60 In/40 Pb 190℃ 90 In/10 Ag 50 In/50 Pb 63 Sn/37 Pb 70 Sn/30 Pb 60 Sn/40 Pb 215℃及び230℃ 60 Sn/40 In 60 Sn/40 Pb 63 Sn/37 Pb 70 Sn/30 Pb 62 Sn/36 Pb/2 Ag 240℃及び253℃ 75 Pb/25 In 81 Pb/19 In 260℃及び365℃ 96.5 Sn/3.5 Ag Vaporization temperature and solder type fluid temperature Solder type ─────────────────────────────────── 56, 80 , 97, 101, 102 ° C and 155 ° C 100 In 37 Sn / 38 Pb / 25 In 165 ° C 70 Sn / 18 Pn / 12 In 70 In / 3O Pb 174 ° C 60 In / 40 Pb 190 ° C 90 In / 10 Ag 50 In / 50 Pb 63 Sn / 37 Pb 70 Sn / 30 Pb 60 Sn / 40 Pb 215 ° C and 230 ° C 60 Sn / 40 In 60 Sn / 40 Pb 63 Sn / 37 Pb 70 Sn / 30 Pb 62 Sn / 36 Pb / 2 Ag 240 ℃ and 253 ℃ 75 Pb / 25 In 81 Pb / 19 In 260 ℃ and 365 ℃ 96.5 Sn / 3.5 Ag

【0038】赤外線または放射加熱半田リフロー技術に
よってパッド100に半田ボール150を接合してもよい。そ
のようなシステムでは、半田付けシステムの各々の構成
部品は加熱素子からの放射熱に直接曝されることにな
る。異なる構成部品は放射エネルギー素子から出る熱を
その素子の分子構造に従って吸収する。
The solder balls 150 may be joined to the pads 100 by infrared or radiant heat solder reflow technology. In such a system, each component of the soldering system would be directly exposed to radiant heat from the heating element. Different components absorb heat from the radiant energy element according to the molecular structure of the element.

【0039】従来型の放射熱システムでは、構成部品の
外部面のみが放射熱に曝されるにすぎず、上記の蒸気飽
和による加熱方法ほど効率的に放射熱が内部領域まで達
しない場合もある。しかし、本発明は、リードの代わり
に半田ボール150を使用することによってこの典型的な
問題によって影響を受けない。実際、その全体サイズが
減少したことによって、蒸気相半田リフローあるいは放
射加熱半田リフローのいずれの方法も本発明で有効に使
用することができる。
In a conventional radiant heat system, only the outer surface of the component is exposed to the radiant heat, and the radiant heat may not reach the inner region as efficiently as the above-described heating method by steam saturation. . However, the present invention is not affected by this typical problem by using solder balls 150 instead of leads. In fact, due to the reduced overall size, either vapor phase solder reflow or radiant heat solder reflow can be used effectively in the present invention.

【0040】また本発明によって半田リフローシステム
に関連する他の諸問題も解決される。これらの問題に
は、ボイド、共平面性、ツームストーニング(tombstoni
ng)、オープンジョイント(open joint)、構成部品のク
ラック、熱衝撃及び熱応力の発生やそれらに起因する故
障が含まれる。本発明ではソルダリードをICパッケージ
30へ電気的に接続することが不要になるのでこれらの問
題が解決される。リードの代わりに半田ボール150を使
用することによって、不完全なリフローや不適切なフラ
ックスや劣悪な酸化面に起因する半田付け面の不十分な
溶接によって引き起こされる、パッド領域の周囲やリー
ドの下で生じるボイドに関連する問題は除去される。半
田ボール150の両側にかかる表面張力は等しいので、半
田ボール150を使用することによって共平面性とツーム
ストーニングの問題も減少または除去される。
The present invention also solves other problems associated with solder reflow systems. These problems include voids, coplanarity, and tombstoning.
ng), open joints, cracks in components, generation of thermal shock and thermal stress, and failures caused by them. In the present invention, solder lead is used for IC package
These problems are solved by eliminating the need for an electrical connection to 30. By using solder balls 150 instead of leads, the area around the pad area or under the leads, caused by incomplete reflow or poor welding of the soldering surface due to improper flux or poor oxidized surfaces The problems associated with voids that occur in are eliminated. Since the surface tension on both sides of the solder ball 150 is equal, the use of the solder ball 150 also reduces or eliminates coplanarity and tombstone problems.

【0041】オープンジョイントは通常共平面性に関す
る問題によって生じるが、一方リフローを行うためにデ
バイスが加熱されるにつれてICパッケージ内の閉じ込め
られた湿気が膨張してクラックが生じる場合がある。内
圧の増加が原因で通常コーナーの一つでICパッケージが
開裂する場合もある。パッケージの開裂は、リードフレ
ームからシリコンチップまでのワイヤボンディングの破
断の原因となる。場合によっては、デバイスの上部と底
部との間の温度差が原因で膨張率の差が生じパッケージ
上部の反りのためにシリコンチップにクラックが入るこ
ともある。
Open joints are usually caused by coplanarity problems, while the moisture trapped in the IC package can expand and crack as the device is heated to perform reflow. In some cases, the IC package breaks at one of the corners due to increased internal pressure. Cleavage of the package causes breakage of wire bonding from the lead frame to the silicon chip. In some cases, the temperature difference between the top and bottom of the device causes a difference in expansion coefficient, which can crack the silicon chip due to warpage of the package top.

【0042】本発明を用いることにより、唯一の生じる
表面温度差は半田ボール150とプリント回路基板70との
間の温度差のみとなり、これによって蒸気相半田リフロ
ーか放射熱半田リフローのいずれかを用いて本発明を製
造することが可能となる。構成部品間の温度差はほとん
ど無視できるので、全体として半田ボール150の小さな
サイズとICパッケージ130の小さなサイズによっていず
れのリフローシステムでも利用することが可能となる。
さらに、ICパッケージ30の他の構成部品の熱膨張係数と
類似のもしくは等しい熱膨張係数を持つポッティング材
料90を選択することによって、加熱リフロー法の影響と
問題点を最小にすることができる。
By using the present invention, the only surface temperature difference that occurs is the temperature difference between the solder ball 150 and the printed circuit board 70, which allows the use of either vapor phase solder reflow or radiant heat reflow. Thus, the present invention can be manufactured. Since the temperature difference between the components is almost negligible, the small size of the solder ball 150 and the small size of the IC package 130 can be used in any reflow system as a whole.
Further, by selecting a potting material 90 having a coefficient of thermal expansion similar or equal to the coefficients of thermal expansion of the other components of the IC package 30, the effects and problems of the heating reflow method can be minimized.

【0043】図1と図2に描かれているようなICパッケ
ージ30のボード−オン−チップレイアウトについて中心
型ボンディングパッド120を用いて説明してきたが、本
発明の原理は、シリコンチップ50の側面に沿って配置さ
れるような代替レイアウトのボンディングパッド120を
もつシリコンチップ50に対しても適用できることを当業
者は理解すべきである。
Although the board-on-chip layout of the IC package 30 as depicted in FIGS. 1 and 2 has been described using the central bonding pad 120, the principles of the present invention are based on the side view of the silicon chip 50. It should be understood by those skilled in the art that the present invention can be applied to the silicon chip 50 having the bonding pads 120 of the alternative layout such that the bonding pads 120 are arranged along.

【0044】また、パッド100と母線110をプリント回路
基板70の単一層上に配置してもよいことに当業者は留意
すべきである。一般に、絶縁テープ層すなわち被覆を母
線110上に配置して電気的絶縁を行ってもよい。しかし
多層プリント回路基板70の利点は母線110の絶縁を不要
にすることである。本発明では絶縁が不要となる。加え
て、多層プリント回路基板70によってワイヤーボンディ
ングを行うための大きな加工余地が与えられる。
Those skilled in the art should also note that pad 100 and bus bar 110 may be located on a single layer of printed circuit board 70. Generally, an insulating tape layer or coating may be placed on the busbar 110 to provide electrical insulation. However, an advantage of the multilayer printed circuit board 70 is that the bus bar 110 need not be insulated. The present invention eliminates the need for insulation. In addition, the multi-layer printed circuit board 70 provides a large processing room for performing wire bonding.

【0045】図3は本発明のICパッケージのもう一つの
実施例の単純化した横断面図であり、全体を32で示す。
ICパッケージ32には、シリコンチップ50とプリント回路
基板70が含まれ、この回路基板は接着層60によってシリ
コンチップ50に接合される。この実施例では、プリント
回路基板70は上層72、中間層74及び底層76の3つの層か
ら成る。プリント回路基板70には上部開口部86が設けら
れている。図2でもっともよく見えるように、ルーティ
ング・ストリップ82と母線110が上部開口部86の中へ延
在している。組み立て後に、上部開口部86の上部、シリ
コンチップ50の周囲の破線によって示されているように
上部開口部86はポッティング材料90で充填される。ビア
84によって、上層72の上面92と底層78の底面94に配置さ
れているパッド100が電気的に接続される。
FIG. 3 is a simplified cross-sectional view of another embodiment of the IC package of the present invention, indicated generally at 32.
The IC package 32 includes a silicon chip 50 and a printed circuit board 70, and the circuit board is bonded to the silicon chip 50 by an adhesive layer 60. In this embodiment, the printed circuit board 70 comprises three layers: an upper layer 72, an intermediate layer 74, and a bottom layer 76. The printed circuit board 70 has an upper opening 86. As best seen in FIG. 2, routing strip 82 and busbar 110 extend into upper opening 86. After assembly, the upper opening 86 is filled with a potting material 90 as shown by the dashed line around the silicon chip 50 above the upper opening 86. Via
By 84, the pads 100 disposed on the upper surface 92 of the upper layer 72 and the lower surface 94 of the bottom layer 78 are electrically connected.

【0046】図4は、ICパッケージの代替実施例の単純
化した底面図であり、全体を34で示す。ICパッケージ34
にはプリント回路基板70が設けられ、この回路基板は接
着層(不図示)によってシリコンチップ50に接合されてい
る。プリント回路基板70の底面94に接するチップ50を囲
む2列のパッド100と108がプリント回路基板70上に配置
されている。パッド100の第一の列はシリコンチップ50
に隣接して位置している。パッド108の第二の列はパッ
ド100の第一の列を囲んで位置している。コンジット118
によってパッド100をパッド108に電気的に接続してもよ
い。ビアを用いてプリント回路基板70の反対側に配置し
たパッド108にパッド108を電気的に貫通接続(不図示)
してもよい。
FIG. 4 is a simplified bottom view of an alternative embodiment of the IC package, indicated generally at 34. IC package 34
Is provided with a printed circuit board 70, which is joined to the silicon chip 50 by an adhesive layer (not shown). Two rows of pads 100 and 108 surrounding the chip 50 contacting the bottom surface 94 of the printed circuit board 70 are disposed on the printed circuit board 70. The first row of pads 100 is a silicon chip 50
Is located adjacent to. A second row of pads 108 is located around the first row of pads 100. Conduit 118
May electrically connect the pad 100 to the pad 108. The pad 108 is electrically connected to the pad 108 disposed on the opposite side of the printed circuit board 70 by using a via (not shown).
May be.

【0047】図5に全体を130で示す単純化した横断面
図で三次元集積回路モジュールの一つの実施例が描かれ
ている。シリコンチップ50は、ワイヤーボンディング80
によって各々のプリント回路基板70に電気的に接続さ
れ、その後でワイヤ接続部がポッティング材料90で封止
される。次いで各々のICパッケージ30、32又は34は、半
田ボール150を用いて他のICパッケージ30、32又は34と
相互接続される。従来型のICパッケージを例えばマザー
ボードに接続するために使用したリードは半田ボール15
0によって置き換えられる。半田ボール150を使用するこ
とによってICパッケージ30、32乃至34及び集積回路モジ
ュール130の全体の輪郭が小さくなる。
FIG. 5 illustrates one embodiment of a three-dimensional integrated circuit module in a simplified cross-sectional view, generally indicated at 130. Silicon chip 50, wire bonding 80
Is electrically connected to each printed circuit board 70, after which the wire connections are sealed with a potting material 90. Each IC package 30, 32 or 34 is then interconnected with another IC package 30, 32 or 34 using solder balls 150. The leads used to connect a conventional IC package to, for example, a motherboard are solder balls 15
Replaced by 0. By using the solder balls 150, the overall contours of the IC packages 30, 32 to 34 and the integrated circuit module 130 are reduced.

【0048】図5には、ICパッケージ30、32乃至34が半
田ボール150で電気的に一緒に接続されたものとして描
かれてはいるが、コラムも含めて(コラムに限定される
わけではないが)他の電気的接続手段を使用してもよい
ことに当業者は留意すべきである。
Although FIG. 5 shows the IC packages 30, 32 to 34 electrically connected together by solder balls 150, the IC packages 30, 32 and 34 are also included (including but not limited to columns) Those skilled in the art should note that other electrical connection means may be used.

【0049】従って本発明によって、モジュール130に
成型されるICパッケージ30、32乃至34の積層が可能とな
り、それによって全体の高さを低くすることができる。
変動する熱膨張係数を持つ半田付け材料の数を減らすこ
とによって故障の数を減らすこともできる。本発明では
さらに、工程数の減少によってのみならず集積回路の封
止に関連する硬化工程の除去によって組み立てプロセス
の合理化を行うことにより、例えばメモリユニットの組
み立て時の全工程数の低減が行われる。
Therefore, according to the present invention, the IC packages 30, 32 to 34 to be molded into the module 130 can be stacked, whereby the overall height can be reduced.
The number of failures can also be reduced by reducing the number of soldering materials that have varying coefficients of thermal expansion. The present invention further reduces the total number of steps, for example, when assembling a memory unit, by streamlining the assembly process not only by reducing the number of steps, but also by removing the curing steps associated with integrated circuit encapsulation. .

【0050】さらに、本発明の方法は、プリント回路基
板70の中央部にある開口部86を利用して、シリコンチッ
プ50とプリント回路基板70を一回の工程で接続するワイ
ヤーボンディング80をポッティングを行うものである。
開口部86をポッティング材料90で充填することにより、
シリコンチップ50とプリント回路基板70との間のワイヤ
ーボンディング80は、一般にその環境から、特に、封止
による密閉性に起因する湿気から保護される。
Further, according to the method of the present invention, the wire bonding 80 for connecting the silicon chip 50 and the printed circuit board 70 in a single step is potted by using the opening 86 in the center of the printed circuit board 70. Is what you do.
By filling the opening 86 with the potting material 90,
The wire bonding 80 between the silicon chip 50 and the printed circuit board 70 is generally protected from its environment, especially from moisture due to hermetic sealing.

【0051】本発明のICパッケージ32のポッティングと
いうこの手段は、シリコンチップ50の非機能部分すなわ
ち裏面を曝すことを可能にすることによって全体の輪郭
を大きく縮小させるものである。上部開口部86にある、
シリコンチップ50とプリント回路基板70との間の接続部
を密閉して保護することにより組み立て部全体を完全に
封止することは不要になる。
This means of potting the IC package 32 of the present invention greatly reduces the overall contour by allowing the non-functional portion of the silicon chip 50, ie, the back surface, to be exposed. In the upper opening 86,
By sealing and protecting the connection between the silicon chip 50 and the printed circuit board 70, it is not necessary to completely seal the entire assembly.

【0052】さらに、本発明の方法と装置を使用するこ
とにより、ICパッケージ30のサイズ全体が小さくなった
ことに起因して環境による衝撃が低減される。
Further, the use of the method and apparatus of the present invention reduces environmental impact due to the reduced overall size of IC package 30.

【0053】例示の実施例を参照しながら本発明を説明
してきたが、この説明は、限定的な意味での解釈を意図
するものではない。この説明を参考にして本発明の他の
実施例と同様様々な修正例や例示の実施例の組合せが可
能であることは当業者には明らかである。従って、添付
の請求項がそのような修正例や実施例を包含することが
意図されている。
Although the invention has been described with reference to illustrative embodiments, this description is not intended to be construed in a limiting sense. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and combinations of the illustrated embodiments are possible as in the other embodiments of the present invention with reference to this description. It is therefore intended that the appended claims cover such modifications and embodiments.

【0054】以上の記載に関連して、以下の各項を開示
する。 (1)高密度ICパッケージにおいて、開口部及び第一と
第二の面を有する基板と、前記基板にと共に構成されて
おり、前記開口部の中へ延在する複数のルーティング・
ストリップと、前記第一及び第二の面の前記開口部を囲
んで配置された複数のパッドであって、前記第一の面に
配置した前記パッドの少なくとも一つが、前記ルーティ
ング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接続し、
かつ、前記第二の面に配置した前記パッドの少なくとも
一つが前記ルーティング・ストリップの少なくとも一つ
と電気的に接続する前記複数のパッドと、前記第一の面
に配置した前記パッドの少なくとも一つを前記第二の面
に配置した前記パッドの少なくとも一つと電気的に接続
する少なくとも一つのビアと、前記基板に接着したチッ
プであって、少なくとも一つのボンディングパッドを有
する前記チップと、前記少なくとも一つのボンディング
パッドを前記ルーティング・ストリップの少なくとも一
つと電気的に接続するワイヤーボンディングと、前記開
口部を充填するポッティング材料とを有することを特徴
とする前記パッケージ。 (2)前記開口部を囲む前記複数のパッドがパッドの単
一の列を形成することを特徴とする前記(1)に記載の
高密度ICパッケージ。 (3)前記開口部を囲む前記複数のパッドが前記開口部
に隣接するパッドの第一の列と、前記開口部に対向する
パッドの前記第一の列に隣接するパッドの第二の列とを
形成することを特徴とする前記(1)に記載の高密度IC
パッケージ。 (4)前記基板と共に構成されており、前記開口部の中
へ延在する少なくとも一つの母線であって、前記基板の
前記第一と前記第二の面に配置した少なくとも一つの前
記パッドに電気的に接続する前記母線をさらに含むこと
を特徴とする前記(1)に記載の高密度ICパッケージ。 (5)前記第一の面に配置した前記パッドの少なくとも
一つに位置する少なくとも一つの半田ボールをさらに含
むことを特徴とする前記(1)に記載の高密度ICパッケ
ージ。 (6)前記第二の面に配置した前記パッドの少なくとも
一つに位置する少なくとも一つの半田ボールをさらに含
むことを特徴とする前記(1)に記載の高密度ICパッケ
ージ。 (7)前記第一の面に配置した前記パッドの少なくとも
一つに位置する少なくとも一つの半田ボールと、前記第
二の面に配置した前記パッドの少なくとも一つに位置す
る少なくとも一つの半田ボールとをさらに含むことを特
徴とする前記(1)に記載の高密度ICパッケージ。 (8)前記基板がさらにキャビティを含み、前記チップ
が前記キャビティの前記基板に接着されることを特徴と
する前記(1)に記載の高密度ICパッケージ。 (9)集積回路モジュールにおいて、第一のICパッケー
ジと、前記第一のICパッケージに積層可能にかつ電気的
に接続する第二のICパッケージとを有すること特徴とす
る前記モジュール。 (10)請求項9に記載の集積回路モジュールにおいて、
前記第一及び第二のICパッケージが各々さらに、開口部
及び第一と第二の面を有する基板と、前記基板と共に構
成されており、前記開口部の中へ延在する複数のルーテ
ィング・ストリップと、前記第一及び第二の面に配置し
た前記開口部を囲む複数のパッドであって、前記第一の
面に配置した前記パッドの少なくとも一つが、前記ルー
ティング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接続
し、かつ、前記第二の面に配置した前記パッドの少なく
とも一つが前記ルーティング・ストリップの少なくとも
一つと電気的に接続する前記複数のパッドと、前記第二
の面に配置した前記パッドの少なくとも一つと前記第一
の面に配置した前記パッドの少なくとも一つを電気的に
接続する少なくとも一つのビアと、前記基板に接着した
チップであって、少なくとも一つのボンディングパッド
を有する前記チップと、前記少なくとも一つのボンディ
ングパッドを前記ルーティング・ストリップの少なくと
も一つと電気的に接続するワイヤーボンディングと、前
記開口部を充填するポッティング材料とを含むことを特
徴とする前記モジュール。 (11) 前記第一のICパッケージの前記第二の面に配置し
た前記パッドの少なくとも一つが、前記第二のICパッケ
ージの前記第一の面に配置した前記パッドの少なくとも
一つと電気的に接続することを特徴とする前記(10)に記
載の集積回路モジュール。 (12)前記第一のICパッケージの前記第二の面に配置した
前記パッドと、前記第二のICパッケージの前記第一の面
に配置した前記パッドとを電気的に接続する複数の半田
ボールをさらに有することを特徴とする前記(10)に記載
の集積回路モジュール。 (13)前記第二のICパッケージの前記第二の面に配置した
複数の半田ボールをさらに有することを特徴とする前記
(10)に記載の集積回路モジュール。 (14)前記第一のICパッケージの前記第二の面に配置した
前記パッドと、前記第二のICパッケージの前記第一の面
に配置した前記パッドの少なくとも一つとを電気的に接
続する複数のコラムをさらに有することを特徴とする請
求項(12)に記載の集積回路モジュール。 (15)前記第二のICパッケージの前記第二の面に配置した
複数のコラムをさらに有することを特徴とする前記(14)
に記載の集積回路モジュール。 (16)前記第二のICパッケージに積層可能に電気的に接続
する第三のICパッケージをさらに有することを特徴とす
る前記(9) に記載の集積回路モジュール。 (17)第一のICパッケージを取得し、前記第一のICパッケ
ージへ第二のICパッケージを積層可能に電気的に接続す
る工程を含むプロセスによって製造されることを特徴と
する集積回路モジュール。 (18)前記(17)に記載のプロセスにおいて、前記第一及び
第二のICパッケージが各々、開口部及び第一と第二の面
を有する基板と、前記基板と共に構成されており、前記
開口部の中へ延在する複数のルーティング・ストリップ
と、前記第一及び第二の面に配置した前記開口部を囲む
複数のパッドであって、前記第一の面に配置した前記パ
ッドの少なくとも一つが、前記ルーティング・ストリッ
プの少なくとも一つと電気的に接続し、かつ、前記第二
の面に配置した前記パッドの少なくとも一つが前記ルー
ティング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接続
する前記複数のパッドと、前記第二の面に配置した前記
パッドの少なくとも一つと前記第一の面に配置した前記
パッドの少なくとも一つを電気的に接続する少なくとも
一つのビアと、前記基板に接着したチップであって、少
なくとも一つのボンディングパッドを有する前記チップ
と、前記少なくとも一つのボンディングパッドを前記ル
ーティング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接
続するワイヤーボンディングと、前記開口部を充填する
ポッティング材料とをさらに有することを特徴とする前
記プロセス。 (19)前記第一のICパッケージの前記第二の面に配置した
前記パッドと、前記第二のICパッケージの前記第一の面
に配置した前記パッドとの間に複数の半田ボールを配置
する工程をさらに含むことを特徴とする前記(17)に記載
のプロセス。 (20)前記第一のICパッケージの前記第二の面に配置した
前記パッドと、前記第二のICパッケージの前記第一の面
に配置した前記パッドとの間に複数のコラムを配置する
工程をさらに含むことを特徴とする前記(18)に記載のプ
ロセス。 (21)開口部(86)と第一及び第二の面(92, 94)、基板と共
に構成されており、開口部(86)の中へ延在する複数のル
ーティング・ストリップ(82)を有する基板(70)、第一及
び第二の面(92, 94)に配置され、ルーティング・ストリ
ップ(82)の少なくとも一つと電気的に接続する複数のパ
ッド(100) 、第一の面(92)に配置したパッド(100, 108)
を第二の面(94)に配置したパッドと電気的に接続するビ
ア(84)、ボンディングパッド(120) を持つ基板(70)に接
着したチップ(50)、少なくとも一つのボンディングパッ
ド(120) をルーティング・ストリップ(82)の少なくとも
一つへ電気的に接続するワイヤーボンディング(80)、及
び開口部(86)を充填するポッティング材料(90)を含む高
密度ICパッケージ(30)である。
The following items are disclosed in connection with the above description. (1) In a high-density IC package, a substrate having an opening and first and second surfaces, and a plurality of routing stations configured together with the substrate and extending into the opening.
A strip and a plurality of pads disposed around the openings in the first and second surfaces, wherein at least one of the pads disposed on the first surface comprises at least one of the routing strips. Electrically connected to
And the plurality of pads at least one of the pads arranged on the second surface are electrically connected to at least one of the routing strips, and at least one of the pads arranged on the first surface. At least one via electrically connected to at least one of the pads disposed on the second surface, a chip bonded to the substrate, the chip having at least one bonding pad, and the at least one The package comprising wire bonding for electrically connecting a bonding pad to at least one of the routing strips, and a potting material filling the opening. (2) The high-density IC package according to (1), wherein the plurality of pads surrounding the opening form a single row of pads. (3) a plurality of pads surrounding the opening, a first row of pads adjacent to the opening, and a second row of pads adjacent to the first row of pads facing the opening; Forming a high density IC according to the above (1).
package. (4) at least one bus bar configured with the substrate and extending into the opening, wherein at least one pad disposed on the first and second surfaces of the substrate is electrically connected to the at least one pad; The high-density IC package according to the above (1), further comprising the bus bar which is electrically connected. (5) The high-density IC package according to (1), further including at least one solder ball located on at least one of the pads arranged on the first surface. (6) The high-density IC package according to (1), further including at least one solder ball located on at least one of the pads arranged on the second surface. (7) at least one solder ball located on at least one of the pads arranged on the first surface, and at least one solder ball located on at least one of the pads arranged on the second surface; The high-density IC package according to the above (1), further comprising: (8) The high-density IC package according to (1), wherein the substrate further includes a cavity, and the chip is bonded to the substrate in the cavity. (9) An integrated circuit module, comprising: a first IC package; and a second IC package that can be stacked and electrically connected to the first IC package. (10) The integrated circuit module according to claim 9,
The first and second IC packages are each further configured with a substrate having an opening and first and second surfaces, and a plurality of routing strips extending into the opening. And a plurality of pads surrounding the openings disposed on the first and second surfaces, wherein at least one of the pads disposed on the first surface is electrically connected to at least one of the routing strips. And a plurality of the pads arranged on the second surface, wherein at least one of the pads arranged on the second surface is electrically connected to at least one of the routing strips. At least one via electrically connecting at least one of the pads arranged on the first surface and at least one of the pads, and a chip bonded to the substrate, The chip having at least one bonding pad, wire bonding electrically connecting the at least one bonding pad to at least one of the routing strips, and a potting material filling the opening. Said module. (11) At least one of the pads arranged on the second surface of the first IC package is electrically connected to at least one of the pads arranged on the first surface of the second IC package. The integrated circuit module according to the above (10), wherein (12) a plurality of solder balls for electrically connecting the pads arranged on the second surface of the first IC package and the pads arranged on the first surface of the second IC package; The integrated circuit module according to the above (10), further comprising: (13) further comprising a plurality of solder balls arranged on the second surface of the second IC package,
The integrated circuit module according to (10). (14) A plurality of pads that electrically connect the pads arranged on the second surface of the first IC package and at least one of the pads arranged on the first surface of the second IC package 13. The integrated circuit module according to claim 12, further comprising: (15) The device according to (14), further comprising a plurality of columns arranged on the second surface of the second IC package.
An integrated circuit module according to claim 1. (16) The integrated circuit module according to (9), further including a third IC package electrically connected to the second IC package in a stackable manner. (17) An integrated circuit module manufactured by a process including a step of obtaining a first IC package and electrically connecting the second IC package to the first IC package in a stackable manner. (18) In the process according to (17), the first and second IC packages are each configured with a substrate having an opening and first and second surfaces, and the substrate, A plurality of routing strips extending into the portion, and a plurality of pads surrounding the opening disposed on the first and second surfaces, wherein at least one of the pads disposed on the first surface. And a plurality of pads electrically connected to at least one of the routing strips, and at least one of the pads disposed on the second surface is electrically connected to at least one of the routing strips. At least one via electrically connecting at least one of the pads arranged on the second surface and at least one of the pads arranged on the first surface; A chip bonded to a board, the chip having at least one bonding pad; wire bonding electrically connecting the at least one bonding pad to at least one of the routing strips; and filling the opening. The process further comprising a potting material. (19) Arranging a plurality of solder balls between the pads arranged on the second surface of the first IC package and the pads arranged on the first surface of the second IC package The process according to the above (17), further comprising a step. (20) arranging a plurality of columns between the pads arranged on the second surface of the first IC package and the pads arranged on the first surface of the second IC package The process according to (18), further comprising: (21) An opening (86) and first and second faces (92, 94), configured with a substrate, having a plurality of routing strips (82) extending into the opening (86). A substrate (70), a plurality of pads (100) disposed on the first and second faces (92, 94) and electrically connected to at least one of the routing strips (82); a first face (92) Pads (100, 108)
A chip (50) bonded to a substrate (70) having a bonding pad (120), a via (84) for electrically connecting a pad disposed on a second surface (94), and at least one bonding pad (120). A high density IC package (30) that includes a wire bonding (80) that electrically connects to the at least one of the routing strips (82) and a potting material (90) that fills the opening (86).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の高密度ICパッケージの単純化した端部
横断面図。
FIG. 1 is a simplified end cross-sectional view of a high density IC package of the present invention.

【図2】本発明の高密度ICパッケージの単純化した平面
図。
FIG. 2 is a simplified plan view of the high-density IC package of the present invention.

【図3】本発明の高密度ICパッケージの単純化した端部
横断面図。
FIG. 3 is a simplified end cross-sectional view of a high density IC package of the present invention.

【図4】本発明の高密度ICパッケージの単純化した底面
図。
FIG. 4 is a simplified bottom view of the high density IC package of the present invention.

【図5】積層構成において配向した複数の高密度ICパッ
ケージを持つ高密度ICモジュールの単純化した端部横断
面図。
FIG. 5 is a simplified end cross-sectional view of a high density IC module having a plurality of high density IC packages oriented in a stacked configuration.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高密度集積回路パッケージにおいて、 開口部及び第一と第二の面を有する基板と、 前記基板と共に構成されており、前記開口部の中へ延在
する複数のルーティング・ストリップと、 前記第一及び第二の面の前記開口部を囲んで配置された
複数のパッドであって、前記第一の面に配置した前記パ
ッドの少なくとも一つが、前記ルーティング・ストリッ
プの少なくとも一つと電気的に接続し、かつ、前記第二
の面に配置した前記パッドの少なくとも一つが前記ルー
ティング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接続
する前記複数のパッドと、 前記第一の面に配置した前記パッドの少なくとも一つを
前記第二の面に配置した前記パッドの少なくとも一つと
電気的に接続する少なくとも一つのビアと、 前記基板に接着したチップであって、少なくとも一つの
ボンディングパッドを有する前記チップと、 前記少なくとも一つのボンディングパッドを前記ルーテ
ィング・ストリップの少なくとも一つと電気的に接続す
るワイヤーボンディングと、 前記開口部を充填するポッティング材料とを有すること
を特徴とする集積回路パッケージ。
1. A high density integrated circuit package, comprising: a substrate having an opening and first and second surfaces; and a plurality of routing strips configured with the substrate and extending into the opening. A plurality of pads disposed around the openings in the first and second surfaces, wherein at least one of the pads disposed on the first surface is electrically connected to at least one of the routing strips. A plurality of pads electrically connected and at least one of the pads disposed on the second surface is electrically connected to at least one of the routing strips; and the pad disposed on the first surface. At least one via electrically connected to at least one of the pads arranged on the second surface, and a chip bonded to the substrate The chip having at least one bonding pad; wire bonding electrically connecting the at least one bonding pad to at least one of the routing strips; and a potting material filling the opening. An integrated circuit package characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 集積回路モジュールにおいて、 第一のICパッケージと、 前記第一のICパッケージに積層可能にかつ電気的に接続
する第二のICパッケージとを有すること特徴とする集積
回路モジュール。
2. An integrated circuit module, comprising: a first IC package; and a second IC package that can be stacked on and electrically connected to the first IC package.
JP10314435A 1998-11-05 1998-11-05 High-density integrated circuit package Pending JP2000150700A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10314435A JP2000150700A (en) 1998-11-05 1998-11-05 High-density integrated circuit package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10314435A JP2000150700A (en) 1998-11-05 1998-11-05 High-density integrated circuit package

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000150700A true JP2000150700A (en) 2000-05-30

Family

ID=18053335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10314435A Pending JP2000150700A (en) 1998-11-05 1998-11-05 High-density integrated circuit package

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000150700A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246505A (en) * 2000-12-15 2002-08-30 Ibiden Co Ltd Printed wiring board

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246505A (en) * 2000-12-15 2002-08-30 Ibiden Co Ltd Printed wiring board

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5952611A (en) Flexible pin location integrated circuit package
US6468831B2 (en) Method of fabricating thin integrated circuit units
US5956233A (en) High density single inline memory module
US6387729B2 (en) Method for adhering and sealing a silicon chip in an integrated circuit package
US6049129A (en) Chip size integrated circuit package
US5473814A (en) Process for surface mounting flip chip carrier modules
JP5044810B2 (en) Packaging structure
US5998860A (en) Double sided single inline memory module
JP3084230B2 (en) Ball grid array package
US5953592A (en) Method of fabricating semiconductor having through hole
US20050258526A1 (en) Semiconductor device, method for mounting the same, and method for repairing the same
US20100270667A1 (en) Semiconductor package with multiple chips and substrate in metal cap
US20060055018A1 (en) Semiconductor device
US20070176297A1 (en) Reworkable stacked chip assembly
KR20000035020A (en) Miniaturized semiconductor package arrangement
US6084306A (en) Bridging method of interconnects for integrated circuit packages
JPH02246125A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US6420782B1 (en) Vertical ball grid array integrated circuit package
US20100084755A1 (en) Semiconductor Chip Package System Vertical Interconnect
EP0921569A1 (en) Integrated circuit package
JP3847602B2 (en) Stacked semiconductor device, method for manufacturing the same, motherboard mounted with semiconductor device, and method for manufacturing motherboard mounted with semiconductor device
JP2000150700A (en) High-density integrated circuit package
US7064451B2 (en) Area array semiconductor device and electronic circuit board utilizing the same
KR20050033606A (en) Negative volume expansion lead-free electrical connection
US6768646B1 (en) High density internal ball grid array integrated circuit package