JP2000299433A - 積層型パッケージフレーム - Google Patents

積層型パッケージフレーム

Info

Publication number
JP2000299433A
JP2000299433A JP36328599A JP36328599A JP2000299433A JP 2000299433 A JP2000299433 A JP 2000299433A JP 36328599 A JP36328599 A JP 36328599A JP 36328599 A JP36328599 A JP 36328599A JP 2000299433 A JP2000299433 A JP 2000299433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
package
package substrate
substrate
holding surface
chip
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
JP36328599A
Other languages
English (en)
Inventor
Bunshun Ryu
文俊 劉
建宏 ▲頼▼
Kenko Rai
Chuketsu Ryu
仲杰 劉
Seitei Go
政庭 呉
Isho Han
以祥 潘
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.)
KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YU
KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YUGENKOSHI
Original Assignee
KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YU
KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YUGENKOSHI
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 KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YU, KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YUGENKOSHI filed Critical KASHIN SENSHIN DENSHI KOFUN YU
Publication of JP2000299433A publication Critical patent/JP2000299433A/ja
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
    • H01L2224/42Wire 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
    • H01L2224/45117Material 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 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124Aluminium (Al) 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
    • 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
    • H01L2224/48227Connecting 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 connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • H01L2924/095Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • 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

Landscapes

  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層型パッケージフレームを提供することを
目的とする。 【解決手段】 積層型パッケージフレーム430aは、
第1のパッケージ基板404と第2のパッケージ基板4
06との間のチップ保持表面414を取り囲む位置に設
けられた複数のはんだボール410を備えている。ここ
で、第1のパッケージ基板404は、はんだボール41
0により第2のパッケージ基板406に電気的に結合さ
れている。あるいは、はんだボール410はピンとする
ことができる。この場合には、第2のパッケージ基板、
ピン、及び第1のパッケージ基板を互いに電気的に結合
するために、はんだ接合部が第2のパッケージ基板とピ
ンとの間に位置づけられている。積層型パッケージフレ
ームが、さらに、ボール格子配列はんだボール416と
いった複数のはんだボール412を備えている。はんだ
ボール412は、積層型パッケージフレームを他の回路
基板に電気的に結合するための導体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
フレームに関するものであり、より詳しくは、積層型パ
ッケージフレームに関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】集積回
路(IC)製品の製造は、(1)半導体ウェーハを用意
する段階と;(2)金属酸化物半導体トランジスタ及び
多層配線のような回路素子をウェーハ上に形成する段階
と;(3)製造されたチップをパッケージする段階(こ
れはIC製品の製造の最終段階である。)から成る3段
階を有している。各チップはウェーハが損傷を受けるこ
とを防止するためにパッケージされる。これらのパッケ
ージは、ウェーハのチップをプリント回路基板(PC
B)あるいは他の各素子に電気的に結合させるための導
体(medium)として作用する。
【0003】集積回路(IC)製品の製造の際に、ウェ
ーハが複数のチップに切断される。各チップは各ボンデ
ィング・パッドにより取り囲まれている。ボンディング
・パッドは、ウェーハテスト装置内で使用されるテスト
点として作用する。さらに、これらのボンディング・パ
ッドは、チップを他の各素子に電気的に結合させるため
の複数の端子と結合している。チップを他の素子に電気
的に結合させるための導体を結合させるように作用する
複数のワイヤまたは複数のバンプがなければならない。
【0004】図1に示すように、チップ100は、ワイ
ヤボンディング(WB)により外部回路と電気的に結合
されている。特に、チップは、ゴールド線104あるい
はアルミニウム線を使って外部に電気的に結合され、チ
ップ100の各ボンディング・パッドを複数の外部回路
と結合している。
【0005】図2に示すように、チップ200が、TA
B(tape automated bonding)により複数の外部回路に
電気的に結合されている。図2において、各バンプ(図
示せず)が、複数のチップ・ボンディング・パッドとテ
ープウェーハキャリヤの各リード202との間の結合導
体として設けられている。
【0006】図3に示すように、チップ300が、フリ
ップチップ(FC)法にて、複数の外部回路に電気的に
結合されている。チップ300の複数のボンディング・
パッドと回路基板の各適応電極との間には、複数のはん
だバンプ302が結合導体として使用されている。
【0007】従来技術において、各チップはパッケージ
用PCB上に実装されている。パッケージ製品の全体サ
イズを可能な限り小さなサイズに減じるために、マルチ
チップパッケージ(MCP)技術が近年発展してきてい
る。
【0008】ダイナミック・ランダムアクセスメモリ
(DRAM)といった通常の半導体記憶素子において、
各チップは、SOJ(small outline J-lead)技術ある
いはTSOP(thin small outline package)技術によ
り通常パッケージされている。
【0009】SOJ技術において、基板上の各チップ
は、複数の導線により各インラインリードに電気的に結
合されている。各種エポキシ樹脂といったいくつかの絶
縁材料が、各チップ、基板、及びインラインリードを被
覆してパッケージを作るために使用されている。複数の
アウトラインリードが、複数の外部素子と電気的に結合
するように露出されている。パッケージされた複数のチ
ップが、表面実装技術(SMT)によりPCB上に実装
されている。SMTでは、パッケージの各アウトライン
リードとPCBの各回路とが互いに電気的に結合されて
いる。
【0010】SIMM(single in-line memory)、D
IMM(dual in-line memory module)、及びRIMM
(rambus in-line memory module)といったチップモジ
ュールが、前出の項にて記載した各種技術を使用して組
み立て可能である。チップモジュールは回路基板のソケ
ット内に挿入される。回路基板は、コンピュータといっ
た電装ユニット内に装着される。挿入されたチップモジ
ュールは、チップモジュールの金属電極を電装の基板に
結合させることでセットアップされる。
【0011】チップモジュールの製造は、まずチップの
パッケージ、次にPCB上へのチップの取り付けを備え
る。この過程は、複雑であり、かつ経費がかかるもので
ある。さらに、チップモジュールのサイズが大きいの
で、パッケージ密度を向上させることは難しい。このよ
うな問題点により、多くの超小型電子製品を開発するこ
とが制限されている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、パッケージ密
度を向上させるための積層型パッケージフレームを提供
する。積層型パッケージフレームは、チップ支持部とし
て作用するためのチップ保持表面を有する第1のパッケ
ージ基板を備えている。少なくとも1つの第2のパッケ
ージ基板が、第1のパッケージ基板上に積層されてい
る。ここで、第2のパッケージ基板は、第1のパッケー
ジ基板と平行に配置されている。複数のチップがチップ
保持表面及び第2のパッケージ基板上に位置づけられて
いる。第1のパッケージ樹脂と第2のパッケージ樹脂と
いった複数のパッケージ材料が、チップを被覆するため
にそれぞれチップ保持表面及び第2のパッケージ基板上
に位置づけられている。複数のはんだボールまたははん
だピンといった複数の導体が、第1のパッケージ基板と
第2のパッケージ基板との間のチップ保持表面を取り囲
む位置に設けられている。ここで、第1のパッケージ基
板は、複数のはんだボールやはんだピンといった複数の
導体により第2のパッケージ基板に電気的に結合され、
これにより各基板の異なる層上の各チップ間で所望の結
合が達成されている。さらに、複数の導体は、通常、各
基板の下方層に属するパッケージ材料と接触しない第2
のパッケージ基板を保持するための機械的支持対象物で
あることが分かる。
【0013】第1のパッケージ基板は、セラミックス材
料、エポキシ−ガラス布複合樹脂、ビスマレイミドトリ
アジン樹脂、ポリイミド、及びこれらの化合物を含む一
群の材料のうちから選択された一つの材料から成ってい
る。通常、第2のパッケージ基板はポリイミドから成っ
ている。
【0014】多くのパッケージは、本発明にて記載され
た積層型パッケージフレームを使用することで、3次元
構成で互いに積層することが可能である。よって、積層
型パッケージフレームは、パッケージ密度を向上させ、
かつチップモジュールの作動速度を向上させるマルチチ
ップモジュールパッケージである。さらに、複数の積層
型パッケージフレームの厚さ及び重量は、ポリイミドと
いった軽い材料から成るパッケージ基板を使用すること
で、減少している。
【0015】
【発明の実施の形態】前述の一般的記載及び以下の詳細
な説明は、例示的かつ単に説明的なものであり、かつ本
発明を制限するものではなく、本発明はクレームされた
ように解釈されるべきことは理解されよう。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、添付の図面を参照し
て、以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読むこと
で、より充分に理解されよう。図1は、ワイヤ・ボンデ
ィング(WB)により複数の外部回路に電気的に結合さ
れたチップを示している。図2は、TAB(tape autom
ated bonding)により複数の外部回路に電気的に結合さ
れたチップを示している。図3は、フリップチップ(F
C)法により複数の外部回路に電気的に結合されたチッ
プを示している。図4は、好ましい第1実施形態による
一積層型パッケージフレームの概略断面図である。図5
は、好ましい第1実施形態による別の積層型パッケージ
フレームの概略断面図である。図6は、本発明の第1実
施形態による一積層型BGAパッケージフレームを示す
上面図である。図7は、本発明の第1実施形態による別
の積層型BGAパッケージフレームを示す上面図であ
る。図8は、好ましい第2実施形態による一積層型パッ
ケージフレームの概略断面図である。図9は、好ましい
第2実施形態による別の積層型パッケージフレームの概
略断面図である。図10は、好ましい第2実施形態によ
るさらに別の積層型パッケージフレームの概略断面図で
ある。図11は、本発明の第2実施形態による一積層型
BGAパッケージフレームを示す上平面図である。図1
2は、本発明の第2実施形態による別の積層型BGAパ
ッケージフレームを示す上平面図である。
【0017】<第1実施形態>図4及び図5は、好まし
い第1実施形態による2つの異なる積層型パッケージフ
レームの概略断面図である。
【0018】図4に示すように、積層型パッケージフレ
ーム430aは、チップ支持部として作用するチップ保
持表面414を有する第1のパッケージ基板404を備
えている。第2のパッケージ基板406が第1のパッケ
ージ基板404上に積層されている。ここで、第2のパ
ッケージ基板406は、第1のパッケージ基板404と
平行に配置されている。複数のチップ400がチップ保
持表面414及び第2のパッケージ基板406上に位置
づけられている。チップ保持表面414及び第2のパッ
ケージ基板406は、それぞれ少なくとも一つのチップ
400を有することが可能である。複数のチップ400
は、(ワイヤ、TAB、あるいはバンプにより)第1の
パッケージ基板404と第2のパッケージ基板406に
それぞれ電気的に結合している。第1のパッケージ樹脂
402及び第2のパッケージ樹脂402aといった複数
のパッケージ材料が、複数のチップ400を被覆するた
め、それぞれチップ保持表面414及び第2のパッケー
ジ基板406上に位置づけられている。複数のはんだボ
ール410といった複数の導電体410が、第1のパッ
ケージ基板404と第2のパッケージ基板406との間
にてチップ保持表面414上の第1のパッケージ樹脂4
02を取り囲む位置に設けられている。複数の導電体4
10は、第2のパッケージ基板406を保持するための
支持構造部として作用し、かつ第1のパッケージ基板4
04が、複数の導電体410により、所望の結合方法に
従って、第2のパッケージ基板406に電気的に結合可
能とされている。通常、第2のパッケージ基板406
は、導電体410のために、第1のパッケージ樹脂40
2と接触していない。
【0019】第1パッケージ基板404は、例えば、セ
ラミックス、エポキシ−ガラス布複合樹脂(FR−4,
FR−5)、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT)、
ポリイミド、あるいはこれらの化合物を有するが、第2
パッケージ基板406はポリイミドを有することが望ま
しい。第1のパッケージ基板404及び第2のパッケー
ジ基板406は、それぞれ各パッケージ基板の上面及び
下面上に位置した電気回路パターン(図示せず)を有し
ている。
【0020】さらに、第1パッケージ基板404は、は
んだボール保持表面416を備えている。さらに、積層
型パッケージフレーム430aは、はんだボール保持表
面416に結合されたボール格子配列はんだボール(ba
ll-grid array solder ball)412といった複数のは
んだボールを備えている。ボール格子配列はんだボール
412は、積層型パッケージフレーム430aを他の回
路基板に電気的に結合するための導体である。
【0021】チップ保持表面414と第2のパッケージ
基板406とは、さらに、複数のボールパッド408を
備えている。いくつかのボールパッド408は、基板4
06,406上(通常、基板の周縁)に位置している。
導電体410が積層用に形成されているので、第1のパ
ッケージ基板404は、第2のパッケージ基板406に
電気的に結合されている。いくつかのボールパッド40
8も、次の第2のパッケージ基板406(連続して形成
されたもので、後ほど詳細に記載する)に電気的に結合
するための第2のパッケージ基板406の上面及び下面
上に、位置づけられている。
【0022】図4の概略的特徴点が以下で要約されてい
る。第1のパッケージ基板404、第1のパッケージ基
板404に隣接した第1のパッケージ樹脂402、及び
第1のパッケージ樹脂402により被覆された複数のチ
ップ400は、互いに、第1のパッケージ407として
作用する。第2のパッケージ基板406、第2のパッケ
ージ基板406に隣接した第2のパッケージ樹脂402
a、及び第2のパッケージ樹脂406により被覆された
複数のチップ400は、互いに、第2のパッケージ40
9aとして作用する。パッケージ407,409aは、
それぞれ少なくとも一つのチップ400を備えている。
【0023】さらに、積層型パッケージフレーム430
aは、複数のはんだボール410を備えている。第1の
パッケージ407を第2のパッケージ409aに電気的
に結合するために、複数のはんだボール410が、第1
のパッケージ基板404の各ボールパッド408と第2
のパッケージ基板406の各ボールパッド408との間
に、位置づけられている。
【0024】ボール格子配列はんだボール412を備え
る積層型パッケージフレーム430aは、積層型BGA
(ボール格子配列)パッケージフレームとして作用す
る。第1のパッケージ基板404のはんだボール保持表
面416に結合された複数のボール格子配列はんだボー
ル412は、積層型パッケージフレーム430aを複数
の外部回路基板(図示せず)に電気的に結合するための
導体として作用する。
【0025】さらに、図4の構造は積層型構造を有する
ことに適用することができる。図5に示すように、第2
のパッケージ409aと同様に、第2のパッケージ40
9aと実質的に同様の一つあるいは二つ以上のパッケー
ジ409bが、第2のパッケージ409a上に連続して
位置づけられている。積層型パッケージフレーム430
a及びパッケージ409b上に連続して位置づけられた
複数のパッケージ409bは、互いに別の積層型パッケ
ージフレーム430bとして作用する。複数のボールパ
ッド408は、積層構造における各第2のパッケージ基
板406の両表面に形成されており、このため第2のパ
ッケージ基板406の異なる各層間が結合される。
【0026】図6及び図7は、本発明の第1実施形態に
よる積層型BGAパッケージフレームを示す上面図であ
る。図6に示すように、電気的結合事情及び望ましい結
合端子数に従って、複数のボールパッド408(図4及
び図5に示されている)上に位置づけられた複数のはん
だボール410が、第1のパッケージ樹脂402を取り
囲む実質的に正方形リング状に配置されている。あるい
は、複数のボール410は、図7に示すように、実質的
に同一中心の複数の正方形リング状に配置することが可
能である。第1実施形態の範囲が配置タイプに限られな
いことは理解されよう。反対に、この範囲は種々の変形
及び同様な構成を含んでいる。
【0027】<第2実施形態>図8〜図10は、好まし
い第2実施形態による3つの異なる積層型パッケージフ
レームの概略断面図である。
【0028】図8に示すように、積層型パッケージフレ
ーム530aは、ピン保持表面514を有する第1のパ
ッケージ基板504を備えている。第2のパッケージ基
板506は、第1のパッケージ基板504上に積層して
いる。ここで、第2のパッケージ基板506は、第1の
パッケージ基板504と平行に配置されている。複数の
チップ500が、ピン保持表面514及び第2のパッケ
ージ基板506上に位置づけられている。複数のチップ
500が、第1のパッケージ基板504及び第2のパッ
ケージ基板506に(ワイヤ、TAB、あるいはバンプ
により)それぞれ電気的に結合されている。第1のパッ
ケージ樹脂502及び第2のパッケージ樹脂502aと
いった複数のパッケージ材料が、複数のチップ500を
被覆するように、ピン保持表面514及び第2のパッケ
ージ基板506上に位置づけられている。複数のピン5
10が、第1のパッケージ基板504と第2のパッケー
ジ基板506との間のピン保持表面514の周囲上に位
置している。ここで、第1のパッケージ基板504は、
複数のピン510により、第2のパッケージ基板506
と連続して結合されている。複数のピン510は互いに
支持フレームとして作用し、複数のはんだ接合部508
を介して、第2のパッケージ基板506を保持してい
る。これらのはんだ接合部は、第2のパッケージ基板5
06上に位置づけられ、複数のピン510と第2のパッ
ケージ基板506とをはんだ付けする。このはんだ付け
結合力が、第2のパッケージ基板506を保持するため
に使われる。
【0029】第1のパッケージ基板504は随意にBG
Aパッケージ基板とすることができ、通常、セラミック
ス材料、エポキシ−ガラス布複合樹脂(FR−4,FR
−5)、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT)、ある
いはこれらの化合物から成っている。第2のパッケージ
基板506は、通常、エポキシ−ガラス布複合樹脂(F
R−4,FR−5)、ビスマレイミドトリアジン樹脂
(BT)、ポリイミド、あるいはこれらの化合物から成
っている。好ましくは、第2のパッケージ基板506
は、ポリイミドから成っている。第1のパッケージ基板
504及び第2のパッケージ基板506は、それぞれ各
パッケージ基板の上面及び下面に位置づけられた電気回
路パターン(図示せず)を有している。
【0030】さらに、第1のパッケージ基板504は、
はんだボール保持表面516を備えている。積層型パッ
ケージフレーム530aは、さらに、はんだボール保持
表面516に結合された複数のボール格子配列はんだボ
ール512といった複数のはんだボールを備えている。
複数のボール格子配列はんだボール512は、積層型パ
ッケージフレーム530aを複数の他の回路基板に結合
するための導体である。
【0031】ピン保持表面514及び第2のパッケージ
基板506は、さらに、複数のはんだ接合部508を備
えている。はんだ接合部508のなかには、第1のパッ
ケージ基板504を第2のパッケージ基板506に電気
的に結合するためにチップ保持表面514を取り囲む位
置に設けられたものもある。他のはんだ接合部508
は、第1のパッケージ基板504と、この基板に連続し
て位置づけられた別のパッケージ基板とを電気的に結合
するための第2のパッケージ基板506上に位置してい
る。
【0032】第1のパッケージ基板504、第1のパッ
ケージ基板504に隣接した第1のパッケージ樹脂50
2、及び第1のパッケージ樹脂502により被覆された
複数のチップ500は、互いに第1のパッケージ507
として作用する。第2のパッケージ基板506、第2の
パッケージ基板506に隣接した第2のパッケージ樹脂
503a、及び第2のパッケージ樹脂506により被覆
された複数のチップ500は、互いに第2のパッケージ
509aとして作用する。各パッケージ507,509
aは、複数のチップ500のうち少なくとも一つのチッ
プを備えている。
【0033】さらに、積層型パッケージフレーム530
aは、複数のピン510を備えている。第1のパッケー
ジ507を第2のパッケージ509aに電気的に結合さ
せるために、複数のピン510は、第1のパッケージ基
板504の複数のはんだ接合部508と、第2のパッケ
ージ基板506の複数のはんだ接合部508との間の結
合導体として作用する。
【0034】複数のボール格子配列はんだボール512
を備えた積層型パッケージフレーム530aは、積層型
BGA(ボール格子配列)パッケージフレームとして作
用する。第1のパッケージ基板504のはんだボール保
持表面516に結合された複数のボール格子配列はんだ
ボール512は、積層型パッケージフレーム530aを
複数の外部回路基板(図示せず)に電気的に結合させる
ための導体として作用する。
【0035】図9に示すように、第2のパッケージ50
9aと同様に、第2のパッケージ509aと実質的に同
様な一つあるいは二つ以上のパッケージ509bが、第
2のパッケージ509a上に連続的に位置づけられてい
る。積層型パッケージフレーム530aと実質的に該積
層型パッケージフレーム530a上に位置づけられた複
数のパッケージ509bとが、別の積層型パッケージフ
レーム530bとして作用する。
【0036】図10を参照すると、2つのパッケージ5
09cを有する別の積層型パッケージフレーム530c
が示されている。積層型パッケージフレーム530cは
複数のパッケージ509c(これらのパッケージ509
cは第2のパッケージ509a(図8及び図9に示し
た)と実質的に同様である。)を備えている。積層型パ
ッケージフレーム530cは、さらに、上面にピン保持
表面514cを有しかつ下面にはんだボール保持表面5
16cを有する基板504cを備えている。はんだボー
ル保持表面516cに結合された複数のGBAはんだボ
ール512がある。基板504cは、基板に隣接したチ
ップを有さないという点において、他の複数のパッケー
ジ基板とは異なっている。複数のパッケージ509cの
下方の基板504cは、複数のピン510cにより複数
のパッケージに連続して結合している。
【0037】図11及び図12は、本発明の第2実施形
態による積層型BGAパッケージフレームを示す上面図
である。図11に示すように、電気的結合事情及び望ま
しい結合端子数に従って、複数のはんだ接合部508
(図8及び図9に示した)に位置した複数のピン510
が、第1のパッケージ樹脂502を取り囲む実質的に正
方形リング状に配置されている。あるいは、複数のピン
510は、図12に示すように、実質的に同一中心の複
数の正方形リング状に配置することができる。第2実施
形態の範囲は、配置のタイプに限定されないことは理解
できる。反対に、種々の変更及び同様な構成を含んでい
る。
【0038】本発明の特徴点は、第1のパッケージ基板
と第2のパッケージ基板との間のチップ保持表面を取り
囲む複数のはんだボールの位置決めである。ここで、第
1のパッケージ基板は、複数のはんだボールにより、第
2のパッケージ基板に電気的に結合されている。あるい
は、複数のはんだボールは複数のピンとすることもでき
る。複数のピンを使用する場合には、複数のはんだ接合
部は、第2のパッケージ基板、複数のピン、及び第1の
パッケージ基板を相互に結合するために、第2のパッケ
ージ基板と複数のピンとの間に位置づけられる。本発明
による積層型パッケージフレームは、さらに、はんだボ
ール保持表面に結合された複数のボール格子配列はんだ
ボールといった複数のはんだボールを備えている。これ
らのはんだボールは、積層型パッケージフレームを複数
の他の回路基板に電気的に結合させるための導体であ
る。
【0039】本発明の前述のバージョンは、以下に示す
多くの有利点を有している。1.複数の積層型パッケー
ジフレームの厚さ及び重量が、ポリイミドといった軽い
材料から成るパッケージ基板を使用することで、減少し
ている。各パッケージ基板は、各パッケージ基板の上下
面に位置した電気回路パターンを有している。2.多く
のパッケージは、本発明による複数の積層型パッケージ
フレームを使用することで、3次元構成にて互いに積層
することが可能である。よって、積層型パッケージフレ
ームは、パッケージ密度を向上させ、かつチップモジュ
ールの作動速度を向上させるマルチチップモジュールパ
ッケージである。さらに、積層型パッケージフレーム
は、多くの超小型電子製品の発展に寄与するものであ
る。
【0040】本発明は、複数の例示的な好ましい実施形
態を使って記載されたものである。しかしながら、本発
明の範囲は、開示した各実施形態に限定されないことは
理解されよう。反対に、本発明は、種々の変更及び同様
な構成を含むものである。従って、各クレームの範囲
は、最も広く解釈されるべきであって、全ての変更及び
同様な構成を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ワイヤ・ボンディング(WB)により複数の
外部回路に電気的に結合されているチップを示す図であ
る。
【図2】 TABにより複数の外部回路に電気的に結合
されているチップを示す図である。
【図3】 フリップチップ(FC)法により複数の外部
回路に電気的に結合されているチップを示す図である。
【図4】 好ましい第1実施形態による一積層型パッケ
ージフレームの概略断面図である。
【図5】 好ましい第1実施形態による別の一積層型パ
ッケージフレームの概略断面図である。
【図6】 本発明の第1実施形態による一積層型BGA
パッケージフレームを示す上平面図である。
【図7】 本発明の第1実施形態による別の積層型BG
Aパッケージフレームを示す上平面図である。
【図8】 好ましい第2実施形態による一積層型パッケ
ージフレームの概略断面図である。
【図9】 好ましい第2実施形態による別の積層型パッ
ケージフレームの概略断面図である。
【図10】 好ましい第2実施形態によるさらに別の積
層型パッケージフレームの概略断面図である。
【図11】 本発明の第2実施形態による一積層型BG
Aパッケージフレームを示す上平面図である。
【図12】 本発明の第2実施形態による別の積層型B
GAパッケージフレームを示す上平面図である。
【符号の説明】
400,500 チップ 402,402a,502,502a パッケージ材料 404,504,504c 第1のパッケージ基板 406,506 第2のパッケージ基板 410,510,510c 導電体(はんだボール、ピ
ン) 412,512 はんだボール 414,514 チップ保持表面 416,516,516c はんだボール保持表面 430a,430b,530a,530b,530c
積層型パッケージフレーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 潘 以祥 台湾高雄加工出口區東一街1號

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ保持表面を有する第1のパッケー
    ジ基板と;前記第1のパッケージ基板と平行に位置し、
    前記第1のパッケージ基板上に積層された少なくとも一
    つの第2のパッケージ基板と;前記チップ保持表面及び
    前記第2パッケージ基板上に位置づけられた複数のチッ
    プであり、前記チップ保持表面と前記第2パッケージ基
    板はそれぞれ少なくとも一つのチップを備え、前記第1
    のパッケージ基板と前記第2のパッケージ基板とにそれ
    ぞれ電気的に結合している複数のチップと;複数の前記
    チップを被覆するために、前記チップ保持表面及び前記
    第2のパッケージ基板上に位置づけられた複数のパッケ
    ージ材料と;前記チップ保持表面の前記パッケージ材料
    の周縁部上に、あるいは、少なくとも一つの前記第2の
    パッケージ基板が複数の基板を有している場合には前記
    第2のパッケージ基板のうちの内部基板上に位置づけら
    れた複数の導電体と;を備え、 前記第1のパッケージ基板が、保持構造としても作用す
    る複数の導電体によって、前記第2のパッケージ基板に
    電気的に結合されていることを特徴とする積層型パッケ
    ージフレーム。
  2. 【請求項2】 前記第2のパッケージ基板はポリイミド
    を含むことを特徴とする請求項1記載の積層型パッケー
    ジフレーム。
  3. 【請求項3】 前記第1のパッケージ基板は、セラミッ
    クス材料、エポキシ−ガラス布複合樹脂、ビスマレイミ
    ドトリアジン(BT)樹脂、ポリイミド、及びこれらの
    組合せから成る群から選択された一材料を備えることを
    特徴とする請求項1記載の積層型パッケージフレーム。
  4. 【請求項4】 前記第1のパッケージ基板は、さらに、
    前記チップ保持表面に対向するはんだボール保持表面を
    備えることを特徴とする請求項1記載の積層型パッケー
    ジフレーム。
  5. 【請求項5】 前記フレームは、さらに、前記はんだボ
    ール保持表面に結合された複数のはんだボールを備える
    ことを特徴とする請求項4記載の積層型パッケージフレ
    ーム。
  6. 【請求項6】 複数の前記導電体は、複数のはんだボー
    ルを備えることを特徴とする請求項1記載の積層型パッ
    ケージフレーム。
  7. 【請求項7】 複数の導電体と;隣接する2つの各層が
    前記導電体により離間され、複数の前記導電体と互いに
    電気的に結合されている複数のパッケージ層と;を備え
    ることを特徴とする積層型パッケージフレーム。
  8. 【請求項8】 複数の前記パッケージは、さらに、 パッケージ基板と;前記パッケージ基板上に位置づけら
    れた少なくとも一つのチップと;前記チップを被覆する
    ために、前記パッケージ基板上に位置づけられたパッケ
    ージ材料と;を備えることを特徴とする請求項7記載の
    積層型パッケージフレーム。
  9. 【請求項9】 前記パッケージ基板は、ポリイミドから
    成ることを特徴とする請求項8記載の積層型パッケージ
    フレーム。
  10. 【請求項10】 前記導電体は、複数のはんだボールを
    備えることを特徴とする請求項7記載の積層型パッケー
    ジフレーム。
  11. 【請求項11】 ピン保持表面を有する第1のパッケー
    ジ基板と;前記第1のパッケージ基板と平行に位置し、
    前記第1のパッケージ基板上に積層された少なくとも一
    つの第2のパッケージ基板と;前記ピン保持表面及び前
    記第2パッケージ基板上に位置づけられた複数のチップ
    であり、前記チップ保持表面と前記第2パッケージ基板
    はそれぞれ少なくとも一つのチップを備え、前記第1の
    パッケージ基板と前記第2のパッケージ基板とにそれぞ
    れ電気的に結合している複数のチップと;複数の前記チ
    ップを被覆するために、前記チップ保持表面及び前記第
    2のパッケージ基板上に位置づけられた複数のパッケー
    ジ材料と;前記チップ保持表面の複数の前記パッケージ
    材料を取り囲む位置に設けられた複数の導電性ピンであ
    り、前記第1のパッケージ基板が前記第2パッケージ基
    板と連続して結合される複数の導電性ピンと;前記第2
    のパッケージ基板と複数の前記導電性ピンとに位置づけ
    られた複数のはんだ接合部と;を備え、 前記第2のパッケージ基板の前記チップと前記第1のパ
    ッケージ基板の前記チップとが、複数の前記導電性ピン
    の複数の前記はんだ接合部を介して、互いに電気的に結
    合され、複数の前記はんだ接合部が前記第2のパッケー
    ジ基板を保持するためのはんだ結合力を提供することを
    特徴とする積層型パッケージフレーム。
  12. 【請求項12】 前記第1のパッケージ基板は、セラミ
    ックス材料、エポキシ−ガラス布複合樹脂、ビスマレイ
    ミドトリアジン(BT)樹脂、及びこれらの組合せから
    成る群から選択された一材料を備えることを特徴とする
    請求項11記載の積層型パッケージフレーム。
  13. 【請求項13】 前記第2のパッケージ基板は、エポキ
    シ−ガラス布複合樹脂、ビスマレイミドトリアジン(B
    T)樹脂、ポリイミド、及びこれらの組合せから成る群
    から選択された一材料を含むことを特徴とする請求項1
    1記載の積層型パッケージフレーム。
  14. 【請求項14】 前記第1のパッケージ基板は、さら
    に、複数のはんだボールが位置し、前記チップ保持表面
    に対向するはんだボール保持表面を備えることを特徴と
    する請求項11記載の積層型パッケージフレーム。
  15. 【請求項15】 ピン保持表面を有する支持基板と;前
    記支持基板と平行に配置され、かつ前記支持基板の上に
    積層された複数のパッケージ層と;前記ピン保持表面の
    周囲上に位置づけられた複数の導電性ピンであり、複数
    の前記パッケージ層が互いに連続して結合されるための
    複数の前記導電性ピンと;複数の前記パッケージ層を複
    数の前記導電性ピンを介して電気的に結合するために、
    複数の前記パッケージ層と複数の前記導電性ピン上に位
    置づけられた複数のはんだ接合部と;を備え、 複数の前記はんだ接合部は、さらに、複数の前記パッケ
    ージ層を前記導電性ピンに保持するためのはんだ結合力
    を提供することを特徴とする積層型パッケージフレー
    ム。
  16. 【請求項16】 前記支持基板は、セラミックス材料、
    エポキシ−ガラス布複合樹脂、ビスマレイミドトリアジ
    ン(BT)樹脂、及びこれらの組合せから成る群から選
    択された一材料を備えることを特徴とする請求項15記
    載の積層型パッケージフレーム。
  17. 【請求項17】 複数の前記パッケージ層は、さらに、 パッケージ基板と;前記パッケージ基板と電気的に結合
    しており、前記パッケージ基板上に位置づけられた少な
    くとも一つのチップと;前記チップを被覆するために、
    前記パッケージ基板上に位置づけられたパッケージ材料
    と;を備えることを特徴とする請求項15記載の積層型
    パッケージフレーム。
  18. 【請求項18】 前記パッケージ基板は、エポキシ−ガ
    ラス布複合樹脂、ビスマレイミドトリアジン(BT)樹
    脂、ポリイミド、及びこれらの組合せから成る群から選
    択された一材料を含むことを特徴とする請求項17記載
    の積層型パッケージフレーム。
  19. 【請求項19】 前記支持基板は、さらに、 複数のはんだボールが位置づけられ、前記チップ保持表
    面に対向するはんだボール保持表面を備えることを特徴
    とする請求項15記載の積層型パッケージフレーム。
JP36328599A 1999-04-06 1999-12-21 積層型パッケージフレーム Pending JP2000299433A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW88105419A TW459315B (en) 1999-04-06 1999-04-06 Stack-up chip packaging
TW88105419 1999-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000299433A true JP2000299433A (ja) 2000-10-24

Family

ID=21640195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36328599A Pending JP2000299433A (ja) 1999-04-06 1999-12-21 積層型パッケージフレーム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2000299433A (ja)
TW (1) TW459315B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480908B1 (ko) * 2001-12-28 2005-04-07 주식회사 하이닉스반도체 적층 칩 패키지의 제조 방법
JP2009182007A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fuji Mach Mfg Co Ltd Bga型半導体部品の実装方法及び部品実装機の吸着ノズル
US7723834B2 (en) 2006-09-06 2010-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. POP package and method of fabricating the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI567904B (zh) * 2013-03-06 2017-01-21 Win Semiconductors Corp A semiconductor wafer structure and a flip chip having a substrate through hole and a metal bump Stacked structure
CN105514057B (zh) * 2016-01-15 2017-03-29 气派科技股份有限公司 高密度集成电路封装结构以及集成电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480908B1 (ko) * 2001-12-28 2005-04-07 주식회사 하이닉스반도체 적층 칩 패키지의 제조 방법
US7723834B2 (en) 2006-09-06 2010-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. POP package and method of fabricating the same
JP2009182007A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fuji Mach Mfg Co Ltd Bga型半導体部品の実装方法及び部品実装機の吸着ノズル

Also Published As

Publication number Publication date
TW459315B (en) 2001-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6414381B1 (en) Interposer for separating stacked semiconductor chips mounted on a multi-layer printed circuit board
US7119427B2 (en) Stacked BGA packages
JP3512657B2 (ja) 半導体装置
US8053880B2 (en) Stacked, interconnected semiconductor package
US9230919B2 (en) Rigid wave pattern design on chip carrier substrate and printed circuit board for semiconductor and electronic sub-system packaging
US7514770B2 (en) Stack structure of carrier board embedded with semiconductor components and method for fabricating the same
US8110439B2 (en) Method of stacking and interconnecting semiconductor packages via electrical connectors extending between adjoining semiconductor packages
US20070262434A1 (en) Interconnected ic packages with vertical smt pads
US20080138934A1 (en) Method of manufacturing multi-stack package
JPH11297889A (ja) 半導体パッケージおよび実装基板、ならびにこれらを用いた実装方法
KR20080095187A (ko) 패키지 적층을 위한 집적회로 패키지 시스템
US7615858B2 (en) Stacked-type semiconductor device package
US20070052082A1 (en) Multi-chip package structure
US6953709B2 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US7307352B2 (en) Semiconductor package having changed substrate design using special wire bonding
JP2000299433A (ja) 積層型パッケージフレーム
KR100199286B1 (ko) 홈이 형성된 인쇄 회로 기판을 갖는 칩 스케일 패키지
KR20010063032A (ko) 스택-업 패키지 프레임
KR950014120B1 (ko) 반도체 패키지의 제조방법
KR20040059741A (ko) 반도체용 멀티 칩 모듈의 패키징 방법
KR100480908B1 (ko) 적층 칩 패키지의 제조 방법
JP2000299429A (ja) テープマルチチップパッケージ方法とテープマルチチップパッケージ構造
KR20030055835A (ko) 패키지 적층 구조
KR19980019666A (ko) 칩 스케일 패키지
KR19980022525A (ko) 적층 칩 패키지 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060919

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070227