JP2000353765A - 配線基板及びこれを使用したチップモジュール - Google Patents
配線基板及びこれを使用したチップモジュールInfo
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
Abstract
ピッチが狭い将来的なLSIチップを搭載することを可
能にすることを課題とする。 【解決手段】 一層の配線層を有するガラスエポキシ製
のリジッド基板51とこの上面に接着固定された二層の
配線層を有するフレキシブル基板52とよりなる複合構
造である。フレキシブル基板52は、フィルムの表面に
配線パターンを有し、且つ上面にLSIチップ搭載部を
有する。配線パターン55は幅が約20μmと従来に比
べて約半分と狭い。よって、電極パッド54の並びのピ
ッチは従来のピッチより狭くなっている。
Description
使用したチップモジュールに係り、特にLSIチップを
搭載して実装するための配線基板に関する。
細化して、電極が狭ピッチ化する傾向にある。LSIチ
ップを搭載して実装するための配線基板はこれに対応で
きる構造である必要がある。
装用配線基板10を示す。この配線基板10は、ビルド
アップ基板であり、ガラスエポキシ製のリジッド基板1
1の上下面にビルドアップ層12、13が形成してあ
り、下面にはバンプ14が形成してあり、上面にはLS
Iチップ搭載部15を有する構成である。LSIチップ
搭載部15は、同図(B)に併せて示すように、複数の
電極パッド16が並んでおり、各電極パッド16から配
線パターン17がLSIチップ搭載部15の外側に延び
ている構成である。
で、LSIチップ搭載部15に搭載実装される。即ち、
LSIチップ20の下面のバンプ21が対応する電極パ
ッド16と半田付け接続してあり、且つ、LSIチップ
20と配線基板10との間には封止剤22が充填されて
いる。
板10は、バンプ14を利用してマザーボード30に搭
載される。
に示すようにして製造される。先ず、同図(A),
(B)に示すように、リジッド基板11に穴あけし、パ
ターン40を形成し、充填材で穴埋めする。次いで、同
図(C)に示すように、絶縁層41を形成し、次いで、
同図(D)に示すように、Cuメッキを全面に形成し、
これをパターニングしてビア42及び配線パターン17
を形成する。同図(C)に示す工程と同図(D)に示す
工程とを層数分繰り返し、同図(E)に示すようにビル
ドアップ層12、13が完成する。最後に、上下面にソ
ルダレジルトを塗布してソルダレジルト膜44を形成す
る。
造の配線基板10においては、配線パターン17は幅w
1が15〜25μmが限度であり、これ以上は狭くする
ことが困難である。これは、以下の二つの理由による。
キの一部が残ったものである。Cuメッキの絶縁層41
への密着強度は十分に強くはない。よって、配線パター
ン17を15〜25μmより狭くすると、配線パターン
17の絶縁層41への密着強度が弱くなって、配線パタ
ーン17が絶縁層41から剥離する虞れがある。
面にどうしてもうねりが現れる。このうねりが存在する
ため、マスクをレジスト膜に露光する場合に、焦点が合
わない部分ができ、これが原因で配線パターン17はそ
の縁の線が曲線となる部分ができ、これによって幅が狭
くなる部分が形成されてしまう場合がある。このため、
配線パターン43を15〜25μmより狭くすると、幅
が狭くなった部分で断線が発生してしまう危険がある。
の関係で、配線パターン17の幅w1を15〜25μm
より狭くすることは困難である。
ップ搭載部15の複数の電極パッド16と配線パターン
17とは、内側の電極パッドから引き出される配線パタ
ーン17が外側の隣合う電極パッド16の間を通る構造
となっている。即ち、LSIチップ搭載部15の複数の
電極パッド16は、電極パッド16の並びのピッチp1
を狭くすることが、配線パターン17の幅によって制限
を受ける構造である。ここで、配線パターン17の幅w
1が15〜25μmであり、これ以上狭くすることは困
難であるため、電極パッド16の並びのピッチp1を現
在より更に狭くすることは困難であった。
配線パターンを表面の層の下側の層に形成することによ
って、電極パッド16の並びのピッチp1を現在より狭
くすることは可能となる。しかし、このようにすると、
層数が増え、この分、配線基板10の歩留りが低下して
しまい、好ましくない。
の放熱性を考慮して、電源消費量を100W程度に抑え
た状態で、動作周波数を例えば1GHzに上げて高速化
を図ることが求められている。一般にLSIチップにお
いて、動作周波数を上げるとそれにつれて電源消費量が
増加する。そこで、動作周波数を上げてもLSIチップ
の電源消費量が増加しないように、LSIチップの動作
電源電圧を、一般的な5Vから例えば1.5Vへと下げ
ることがなされる。しかし、LSIチップの動作電源電
圧を下げた場合には、LSIチップの動作時に発生する
ノイズの電圧も下げる必要がある。ノイズがLSIチッ
プの誤動作を引き起こしやすくなるからである。
LSIチップが搭載された個所における電源層とグラン
ド層との間のインピーダンスを低く抑える必要がある。
このようにインピーダンスを低く抑えるためには、LS
Iチップが搭載された個所における電源層とグランド層
との間のインダクタンスを例えば数pHレベルにまで低
く抑える必要がある。
源層とグランド層との間のインダクタンスを例えば数p
Hレベルにまで低く抑えて電源層とグランド層との間の
インピーダンスを低く抑えた配線基板としては、セラミ
ック配線基板がある。このセラミック配線基板は、セラ
ミック製の基板本体と、この上面に薄膜形成技術によっ
て電源層、絶縁層、グランド層が積層形成されている薄
膜回路部とよりなる構成である。
りは、基板本体の歩留まりと薄膜回路部の歩留まりとを
掛け算した積となるため、相当に低くなって、セラミッ
ク配線基板は高価となってしまう。
線基板及びこれを使用したチップモジュールを提供する
ことを目的とする。
に、請求項1の発明は、プリント基板に搭載される配線
基板において、リジット基板と、フィルムと該フィルム
に形成された配線パターンと該フィルムの上面に形成さ
れた半導体チップ搭載部とよりなる構成のフレキシブル
基板とを有し、該フレキシブル基板が、該リジット基板
と電気的に接続されて該リジット基板の上面に積層固定
された複合構造であるようにしたものである。
ルムへの密着強度が高いこと及び表面が平坦でありマス
ク露光のときの焦点のずれが発生しないこと等の理由に
よって、配線パターンを幅が従来のビルドアップ法によ
って形成した場合より細く形成することが可能である。
これによってLSIチップ等の半導体チップ搭載部の電
極パッドのピッチを狭くすることが可能となり、現在の
半導体チップは勿論、現在よりも電極のピッチが狭い将
来的な半導体チップを搭載することが可能となり、将来
的な半導体チップの電極の狭ピッチ化に対応することが
可能である。
してある半導体チップとよりなり、プリント基板に搭載
されるチップモジュールにおいて、上記配線基板は、リ
ジット基板と、フィルムと該フィルムに形成された配線
パターンと該フィルムの上面に形成された半導体チップ
搭載部とよりなる構成のフレキシブル基板とを有し、該
フレキシブル基板が、該リジット基板と電気的に接続さ
れて該リジット基板の上面に積層固定された複合構造で
あり、上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭
載してある構成としたものである。
形成してあるため、現在の半導体チップは勿論、現在よ
りも電極のピッチが狭い将来的な半導体チップを搭載す
ることが可能となり、将来的な半導体チップが搭載され
たチップモジュールを実現することが可能となる。
れる配線基板において、リジット基板と、フィルムと該
フィルムに形成された配線パターンと該フィルムの上面
に形成された半導体チップ搭載部とよりなる構成のフレ
キシブル基板とを有し、該フレキシブル基板が、該リジ
ット基板と電気的に接続されて該リジット基板の上面と
下面とに積層固定された複合構造である構成としたもの
である。
極のピッチが狭い将来的な半導体チップを両面側に搭載
することが可能となる。
ルムの面に配線パターンを有し、該リジット基板と電気
的に接続されて該リジット基板の上面に積層固定された
フレキシブル基板とよりなる複合構造である配線基板
と、該配線基板の上記フレキシブル基板上に搭載して実
装してある半導体チップとよりなる構成としたものであ
る。
用することによって、半導体チップが搭載されたチップ
モジュールを簡単に実現することが出来る。
ターンを有し、中央に配されたフレキシブル基板と、該
フレキシブル基板を挟んで該フレキシブル基板と電気的
に接続されて該フレキシブル基板と固定された上面側及
び下面側のリジット基板とよりなる複合構造であるもの
である。
板を有する構造の配線基板を安定に製造することが出来
る。
れる配線基板において、リジット基板と、該リジット基
板の上面に積層固定された薄膜多層箔とよりなる複合構
造であり、上記リジット基板は、下面に上記プリント基
板に搭載するためのプリント基板搭載部を有し、上面に
上記薄膜多層箔を搭載するための薄膜多層箔搭載部を有
する構成であり、上記薄膜多層箔は、膜よりなる電源
層、膜よりなる絶縁層、膜よりなるグランド層が積層さ
れている構成であり、半導体チップに対応した大きさを
有し、上面に半導体チップ搭載部を有し、下面に上記リ
ジット基板に搭載するためのリジット基板搭載部を有す
る構成としたものである。
縁層、及びグランド層が積層された構成は、半導体チッ
プが搭載された個所における電源層とグランド層との間
のインピーダンスを低くするように作用する。半導体チ
ップが搭載された個所における電源層とグランド層との
間のインピーダンスが低く抑えられることによって、発
生するノイズ電圧が低く抑えられる。よって、搭載され
る半導体チップの動作周波数を例えば1GHzに上げて
高速化を図り、且つ、半導体チップの電源消費量が増加
しないように、半導体チップの動作電源電圧を、一般的
な5Vから例えば1.5Vへと下げた状況においても、
搭載された半導体チップが安定に動作するように出来
る。
した大きさである構成は、配線基板のコストを安価とす
る。
してある半導体チップとよりなり、プリント基板に搭載
されるチップモジュールにおいて、上記配線基板は、リ
ジット基板と、該リジット基板の上面に積層固定された
薄膜多層箔とよりなる複合構造であり、上記リジット基
板は、下面に上記プリント基板に搭載するためのプリン
ト基板搭載部を有し、上面に上記薄膜多層箔を搭載する
ための薄膜多層箔搭載部を有する構成であり、上記薄膜
多層箔は、膜よりなる電源層、膜よりなる絶縁層、膜よ
りなるグランド層が積層されている構成であり、上記半
導体チップに対応した大きさを有し、上面に半導体チッ
プ搭載部を有し、下面に上記リジット基板に搭載するた
めのリジット基板搭載部を有する構成としたものであ
り、上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭載
してある構成としたものである。
縁層、及びグランド層が積層された構成は、半導体チッ
プが搭載された個所における電源層とグランド層との間
のインピーダンスを低くするように作用する。半導体チ
ップが搭載された個所における電源層とグランド層との
間のインピーダンスが低く抑えられることによって、発
生するノイズ電圧が低く抑えられる。よって、搭載され
た半導体チップの動作周波数を例えば1GHzに上げて
高速化を図り、且つ、半導体チップの電源消費量が増加
しないように、半導体チップの動作電源電圧を、一般的
な5Vから例えば1.5Vへと下げた状況においても、
半導体チップが安定に動作するように出来る。薄膜多層
箔の大きさが半導体チップに対応した大きさである構成
は、配線基板のコストを安価とする。
(B)及び図4は本発明の第1実施例になるLSIチッ
プ搭載実装用配線基板50及びマルチチップモジュール
90を示す。
0について説明する。配線基板50は、図5に併せて示
すように、一層の配線層を有するガラスエポキシ製のリ
ジッド基板51とこの上面に接着固定された二層の配線
層を有するフレキシブル基板52とよりなる複合構造で
ある。配線基板50の上面には、図3(A)に示すよう
に、LSIチップ搭載部53が形成してある。LSIチ
ップ搭載部53は、複数の電極パッド54が並んでお
り、各電極パッド54から配線パターン55がLSIチ
ップ搭載部53の外側に延びている構成である。配線基
板50の下面にはバンプ56が形成してある。後述する
ように、配線パターン55は幅w2が約20μmと従来
に比べて約半分と狭く、よって、電極パッド54の並び
のピッチp2は従来のピッチp1より狭くなっている。
なお、フレキシブル基板52を2枚重ねてもよい。
ッド基板51とフレキシブル基板52とを別々に製造し
て、フレキシブル基板52をリジッド基板51の上面に
接着して製造される。
に示すようにして製造される。同図(A)は元のリジッ
ド基板60であり、ガラスエポキシ製である。先ず、同
図(B)に示すように、元のリジッド基板60に穴あけ
し、次いで、同図(C)に示すようにCuメッキをして
Cuメッキ膜61を形成してスルーホール62を形成
し、次いで、同図(D)に示すようにパターニングして
パターン63を形成し、次いで、同図(E)に示すよう
にスルーホール62に導体の充填剤を埋めて穴埋めてビ
ア67を形成する。最後に、同図(F)に示すように、
導体スタッド64を立て、上下面にソルダレジルトを塗
布してソルダレジルト膜65を形成する。導体スタッド
64は導電性ペースト又は導電性エラストマシートであ
る。
(L)に示すようにして製造される。図5(G)は元の
フレキシブル基板70であり、絶縁性のフィルム71の
上下面にCu膜72,73が形成してある。先ず、同図
(H)に示すように、元のフレキシブル基板70に穴あ
けし、次いで、同図(I)に示すようにCuメッキをし
Cuメッキ膜74を形成して上下の導通をとるスルーホ
ール75を形成し、次いで、同図(J)に示すようにス
ルーホール75に導体の充填剤を埋めて穴埋めしてビア
79を形成する。次いで、レジスト塗布、マスク露光、
現像等を行なってパターニングして、同図(K)に示す
ように上面に電極パッド54及び配線パターン55、下
面に電極パッド76及び配線パターン77等を形成す
る。最後に、同図(L)に示すように、上下面にソルダ
レジルトを塗布してソルダレジルト膜78を形成する。
の上面に絶縁性の接着剤を塗布して接着剤層66を形成
し、フレキシブル基板52をリジッド基板51の上面に
位置合わせして積層する。フレキシブル基板52は接着
剤層66によってリジッド基板51の上面に接着され
る。接着されると、フレキシブル基板52はリジッド基
板51と一体となって可撓性は失われる。また、フレキ
シブル基板52の下面の電極パッド76がリジッド基板
51の上面の導体スタッド64と密着して、厚さ方向の
電気的接続がなされており、フレキシブル基板52はリ
ジッド基板51と電気的に接続される。
55について見てみる。図5(G)のCu膜72は一般
にはスパッタリングによって形成してあり、Cu膜72
のフィルム71に対する密着強度は、メッキにより形成
したCu膜の場合より相当に強い。よって、配線パター
ン55は従来の15〜25μmより更に狭い幅にするこ
とが可能である。
はない。よって、マスクのレジスト膜への露光は全体的
に焦点が合った状態でなされ、このため、配線パターン
55はその縁の線が直線となり、曲線となる部分は形成
されない。よって、配線パターン55は全長に亘って同
じ幅で形成され、くびれるように幅が狭くなる部分は形
成されない。このため、配線パターン55は従来の15
〜25μmより更に狭い幅にすることが可能である。
25μmの約半分の約5〜10μmの幅w2となってい
る。
mと狭いため、電極パッド54の並びのピッチp2は従
来のピッチp1より狭くなっている。よって、現在のL
SIチップは勿論、電極が現在よりも狭ピッチである将
来のLSIチップも搭載して実装することが可能である
LSIチップ搭載部53を実現可能である。また、従来
に比べて配線を高密度とすることが可能である。
ように、リジッド基板51とフレキシブル基板52とを
別々に製造して、フレキシブル基板52をリジッド基板
51の上面に接着して製造される構成であるため、従来
のビルドアップ法によって製造した配線基板に比べて、
高密度配線が可能である他に、以下の特長を有する。
重ねる必要がないからである。
レキシブル基板52のみを設計変更すれば足り、リジッ
ド基板51はそのままで済むからである。
時間)が短くなる。リジッド基板51とフレキシブル基
板52とを独立して別々に製造するからである。
板50には、共にLSIチップ等の半導体チップである
一つのCPU80と二つのメモリ81、82とが、下面
のバンプ83を対応する電極パッド54と接続され、且
つ、接着剤84によって配線基板50と接着されて実装
してある。これによって、マルチチップモジュール90
が構成してある。
プ56を利用してマザーボード100に搭載されて実装
されている。
の使用態様について説明する。各図中、図3(A)に示
す構成部分と対応する部分には添字A等を付した同じ符
号を付す。
Aは、リジッド基板51Aの上面にフレキシブル基板5
2Aがリジッド基板51Aと電気的に接続されて接着し
てある構成である。この配線基板50Aは、リジッド基
板51Aの配線層にフレキシブル基板52Aの配線層の
数が付加されている構成であり、配線層の数を増やす場
合に有効である。この配線基板50Aは、マザーボード
100A上に搭載されて実装されて使用される。
Bは、リジッド基板51Bの上面のうち特定の領域にフ
レキシブル基板52Bがリジッド基板51Bと電気的に
接続されて接着してある構成である。この配線基板50
Bは、特定の領域について、リジッド基板51Bの配線
層にフレキシブル基板52Bの配線層の数が付加されて
いる構成であり、部分的に配線層の数を増やす場合に、
無駄が無く合理的であり、有効である。この配線基板5
0Bは、マザーボード100B上に搭載されて実装され
て使用される。
ール90Cは、配線基板50CにLSIチップ85が実
装してある構成である。配線基板50Cは、リジッド基
板51Cの上面のうちLSIチップ85を搭載する部分
に限定してフレキシブル基板52Cがリジッド基板51
Cと電気的に接続されて接着してある構成である。この
配線基板50Cは、マザーボード100C上に搭載され
て実装されて使用される。この構造の配線基板50C
は、少ない数のLSIチップ、例えば一つのLSIチッ
プを実装する場合に、無駄が無く合理的であり、有効で
ある。
Dは、マザーボードとしてのリジッド基板51Dの上面
のうち特定した一部の領域にフレキシブル基板52Dが
リジッド基板51Dと電気的に接続されて接着してある
構成である。この配線基板50Dは、特定した一部の領
域について、リジッド基板51Dの配線層にフレキシブ
ル基板52Dの配線層の数が付加されている構成であ
り、部分的に配線層の数を増やす場合に有効である。
ュール90Eは、マザーボードとしての配線基板50E
にLSIチップ85が実装してある構成である。配線基
板50Eは、リジッド基板51Eの上面のうちLSIチ
ップ85を搭載する部分にフレキシブル基板52Eがリ
ジッド基板51Eと電気的に接続されて接着してある構
成である。
C上の電極のピッチをLSIチップ85の電極のピッチ
にまで狭くする、インターポーザとしての機能を有する
ものである。よって、配線基板50E上にLSIチップ
85を搭載することが可能となっている。
基板51Eへの搭載は、例えば、以下の工程を経てなさ
れる。
51Eに対して位置合わせして仮接合する。
ス炉等でリフロー半田付けをする。
51Eとの間の隙間にエポキシ樹脂を充填する。
させる。
である。
いで配線基板50C上にLSIチップ85を実装しよう
とする場合には、配線基板50C上の所定の部分にビル
ドアップ法によって配線層を数層形成する必要がある。
このためには大規模な設備が必要となり、歩留りも悪く
なる。しかし、フレキシブル基板52Eを使用すれば、
このような問題は解決される。
る。マザーボード組立体110は、図10に示すチップ
モジュール90Eのマザーボードとしての配線基板50
Eの上面に図3(A)に示すマルチチップモジュール9
0が搭載して実装された構造である。
例になる配線基板50Fを示す。この配線基板50F
は、リジッド基板51Fがベースとなる共通の基板であ
り、このリジッド基板51Fの上面にフレキシブル基板
52F−1が、下面にフレキシブル基板52F−2が、
リジッド基板51Fと電気的に接続されて接着してある
構成である。
チップを搭載するのに利用される。 〔第3実施例〕図13は本発明の第3実施例になる配線
基板50Gを示す。この配線基板50Gは、フレキシブ
ル基板52Gがベースとなる共通の基板であり、このフ
レキシブル基板52Gの両側にリジッド基板51G−
1,51G−2がフレキシブル基板52Gを挟んで設け
てある構成である。
板51G−1,51G−2を有する構造の配線基板50
Gを安定に製造することが出来る。
例になる配線基板50Hを示す。この配線基板50H
は、リジッド基板51Hがベースとなる共通の基板であ
り、このリジッド基板51Hの上面にフレキシブル基板
52H−1とフレキシブル基板52H−2とが並んで配
されてリジッド基板51Hと電気的に接続されて接着し
てあり、リジッド基板51Hの下面にフレキシブル基板
52H−3とフレキシブル基板52H−4とが並んで配
されてリジッド基板51Hと電気的に接続されて接着し
てある構成である。フレキシブル基板52H−1〜52
H−4は互いに異なるフレキシブル基板である。
板52H−1〜52H−4のうちの幾つかを別のものと
変更することによって、配線基板50Hは種類の異なる
複数の配線基板に変更することが簡単に出来る。
例になる配線基板50Iを示す。この配線基板50I
は、フレキシブル基板51Iがベースとなる共通の基板
であり、このフレキシブル基板51Iの上面にリジッド
基板52I−1とリジッド基板52I−2とがフレキシ
ブル基板51Iと電気的に接続されて接着してあり、フ
レキシブル基板51Iの下面にリジッド基板52I−3
とリジッド基板52I−4とがフレキシブル基板51I
と電気的に接続されて接着してある構成である。リジッ
ド基板52I−1〜52I−4は互いに異なるリジッド
基板である。
4のうちの幾つかを別のものと変更することによって、
配線基板50Iは種類の異なる複数の配線基板に変更す
ることが簡単に出来る。
ル基板51Iが露出している部分120を利用して曲げ
ることが可能であり、例えば、携帯型のパーソナルコン
ピュータの液晶パネルとキーボードとの間をまたいで配
線するのに使用できる。
発明の第6実施例になるLSIチップ搭載実装用配線基
板50J及びチップモジュール120を示す。
は、図17に拡大して示すように、図18(B)に示す
リジット基板130と、このリジット基板130の上面
に積層固定された図18(A)に示す薄膜多層箔160
よりなる複合構造である。後述するように、薄膜多層箔
160は、リジット基板130とは独立に製造され、リ
ジット基板130の上面に積層固定される。
搭載実装用配線基板50Jの上面に、LSIチップであ
るCPUチップ80が、下面のバンプ83を対応する電
極パッド168VU,169GU,170SUと接続さ
れ、且つ、接着剤84によって配線基板50Jと接着さ
れて実装してある構造である。このチップモジュール1
20は、バンプ56を利用してマザーボード100に搭
載されて実装されている。
0Jについて説明する。
リジッド基板130と薄膜多層箔160とを別々に製造
して、薄膜多層箔160をリジッド基板130の上面に
接合して製造される。
6(A)及び図20(F)に示すように、CPUチップ
80に対応した大きさを有し、下面160b側から順
に、ポリイミド製の絶縁層163、Cu製の電源層16
4V、ポリイミド製の絶縁層165、Cu製のグランド
層166G、及びポリイミド製の絶縁層166を有し、
且つ、電源層164Vと接続してある電源ビア168
V、グランド層166Gと接続してあるグランドビア1
69G、電源層164にもグランド層166にも接続し
ていない信号ビア170Sとを有する。電源ビア168
Vの上端には上側電源電極パッド168VU、下端には
下側電源電極パッド168VLが形成してあり、グラン
ドビア169Gの上端には上側グランド電極パッド16
9GU、下端には下側グランド電極パッド169GLが
形成してあり、信号ビア170Sの上端には上側信号電
極パッド170SU、下端には下側信号電極パッド17
0SLが形成してある。薄膜多層箔160は、各層を支
持するベース部材を有しない構造である。
ズは、マザーボード100内、リジッド基板130内、
及び薄膜多層箔160内で発生する。これらのノイズの
うち、CPUチップ80の動作に影響を与えるノイズ
は、CPUチップ80の端子が直接に接続されている薄
膜多層箔160内で発生するノイズが主である。
厚さtは、10μm以下である。この絶縁層165を間
に挟んだ電源層164Vとグランド層166Gとの間の
インダクタンス(VGインダクタンス)は、数pHであ
り、通常のビルトアップ基板におけるVGインダクタン
スである数100pHに比べて二桁低い。よって、薄膜
多層箔160のVGインピーダンスは、通常のビルトア
ップ基板におけるVGインピーダンスに比べて、二桁も
低い。
60の上面160aには、LSIチップ搭載部161が
形成してある。LSIチップ搭載部161は、複数の電
極パッド168VU,169GU,170SUが、CP
Uチップ80の下面のバンプ83と対応する配置で並ん
でいる。また、薄膜多層箔160の下面160bには、
複数の電極パッド168VL,169GL,170SL
が、上記のLSIチップ搭載部161の複数の電極パッ
ド168VU,169GU,170SUと同じ配置で並
んでいる。
薄膜多層箔160の製造方法について説明する。
20(A)に示すように、下地剥離膜形成工程190→
導体層形成工程191→絶縁層形成工程192→多層化
工程193→薄膜多層箔剥離工程194→薄膜多層箔切
断工程195を経て製造される。
に示すように、ガラス板200の上面に、クロム(C
r)をスパッタリングして、下地剥離膜201を形成す
る。
すように、Cuをスパッタリングして、下地剥離膜20
1の上面に、導体層202を形成する。
ストを塗布し、露光・現像処理を行なって、エッチング
レジスト203を形成する。
層202をエッチングし、この後に、エッチングレジス
ト203を剥離して、電極パッド168VL,169G
L,170SLを形成する。
すように、感光性ポリイミドをスピンコートして、電極
パッド168VL,169GL,170SLを覆う感光
性ポリイミド絶縁層203を形成する。
性ポリイミド絶縁層203に対して露光・現像・キュア
処理を行なって、ポリイミド絶縁層204を形成する。
すように、導体層202の形成及びポリイミド絶縁層2
04の形成を繰り返して、順に、ポリイミド製の絶縁層
163、Cu製の電源層164V、ポリイミド製の絶縁
層165、Cu製のグランド層166G、及びポリイミ
ド製の絶縁層166を重ねるように形成して、大きいサ
イズの薄膜多層箔160Aを形成する。
10μm以下の厚さで形成される。
層箔160Aは下地剥離膜201より少し小さいサイズ
で形成され、下地剥離膜201のうち周囲の部分は露出
している。201aは下地剥離膜201のうち薄膜多層
箔160Aより周囲にはみ出て露出している部分であ
る。
(B)、(C)に示すように、下地剥離膜201の露出
している部分201aをエッチングし、更にはオーバエ
ッチして、薄膜多層箔160Aの周囲の部分に、浮き部
205を形成する。
部205を利用して薄膜多層箔160Aの端をつかん
で、引き上げて、薄膜多層箔160Aをその周囲の個所
からガラス板200より引き剥がす。
に示すように、引き剥がした薄膜多層箔160Aを、カ
ッタを使用して、線206で示すように、CPUチップ
80に対応したサイズに切断する。これによって、図2
0(F)及び図18(A)に示す薄膜多層箔160が複
数製造される。
30の製造方法について説明する。
(F)に示すようにして製造される。同図(A)は、回
路パターンが形成された内層材と半硬化状態にした接着
シート(プリプレグ)とを交互に積み重ねて、加熱、加
圧してなるリジッドな元の多層基板131である。この
多層基板131に、同図(B)に示すように、穴あけ
し、次いで、同図(C)に示すようにCuメッキをして
Cuメッキ膜132を形成してスルーホール133を形
成し、次いで、同図(D)に示すようにパターニングし
てパターン134を形成し、次いで、同図(E)に示す
ようにスルーホール133に導体の充填剤を埋めて穴埋
めてビア135を形成する。最後に、同図(F)に示す
ように、上下面にソルダレジルトを塗布してソルダレジ
ルト膜139を形成する。以上によって、図21(F)
及び図18(B)に示すリジッド基板130が製造され
る。
は、内部に、電源層140V、絶縁層141、及びグラ
ンド層142Gが積層されている構造である。上記の製
造方法からして、絶縁層141kの厚さt1は20μm
以上である。
は、図21(F)、(G)、(H)に示すように、薄膜
多層箔160をリジッド基板130の上面に接合するこ
とによって製造される。LSIチップ搭載実装用配線基
板50Jは、上面に電極パッド168VU,169G
U,170SUを有する。
上面への接合は、図22に示すように、半田ペースト印
刷工程220→仮接合工程221→リフロー半田付け工
程222→洗浄工程223→エポキシ樹脂充填工程23
4→熱硬化工程235を経て製造される。
リジッド基板130の上面の各電極パッド150に半田
ペーストを印刷する。
層箔160を、その下面160bの複数の電極パッド1
68VL,169GL,170SLがリジッド基板13
0の上面の各電極パッド150に対向するように位置合
わせをして、リジッド基板130の上面に載せて、仮接
合する。
は、窒素ガス炉又はVPS(vapor phase soldering)
を使用して、リフロー半田付けする。これによって、半
田240が、図17に示すように付き、対向している電
極パッド168VL,169GL,170SLと電極パ
ッド150とが接合される。
なって、半田付けされた部分に付着している半田ペース
トを洗い流す。
は、リジッド基板130の上面と薄膜多層箔160の下
面との間の隙間241に、封止のために、エポキシ樹脂
を充填する。
シ樹脂が硬化する温度以上にまで加熱し、充填されてい
るエポキシ樹脂を熱硬化させる。符号242は熱硬化さ
れたエポキシ樹脂である。
線基板50J及びチップモジュール120の特長につい
て説明する。
プ80の電源消費量を抑えつつ、CPUチップ80の動
作周波数を例えば1GHzに上げて高速化を図った場合
においても、ノイズ電圧を低く抑えることが可能であ
る。絶縁層165の厚さtが10μm以下と薄く、電源
層164Vとグランド層166Gとの間のVGインピー
ダンスが数pHの低いレベルとなっているからである。
は製造の歩留りが良い。層を一層づつ積み重ねる必要が
ないからである。
は製造途中での設計変更が容易である。薄膜多層箔16
0のみを設計変更すれば足り、リジッド基板130はそ
のままで済むからである。
時間)が短くなる。リジッド基板130と薄膜多層箔1
60とを独立して別々に製造するからである。
0Jの変形例について説明する。
く、SiO2とポリイミドとの混合でもよく、Ta2O
5又はBST(チタン酸バリウム・ストロンチューム)
でものよい。
を使用することも可能である。半田240による接合に
代えて、Cu−Sn等の金属の拡散を利用してもよい。
30の上面への接合を、導通金属が混入したエポキシ樹
脂で行なってもよい。
配線基板50Jの第1の変形例を示す。LSIチップ搭
載実装用配線基板50J-1は、リジッド基板130-1
の上面に、2枚の薄膜多層箔160-1a及び薄膜多層箔
160-1bを並べて接合されている構成である。
配線基板50Jの第2の変形例を示す。LSIチップ搭
載実装用配線基板50J-2は、リジッド基板130-2
の上面に、2枚の薄膜多層箔160-2a及び薄膜多層箔
160-2bを重ねて接合されている構成である。
配線基板50Jの第1の変形例を示す。LSIチップ搭
載実装用配線基板50J-3は、リジッド基板130-3
の上面に薄膜多層箔160-1aが接合され、及びリジ
ッド基板130-3の下面に薄膜多層箔160-3bが接
合されている構成である。
リジット基板の上面側のフレキシブル基板は複数枚が並
んで配されており、上記リジット基板の下面側のフレキ
シブル基板は複数枚が並んで配されている構成とした配
線基板。
のうちの幾つかを別のものと変更することによって、配
線基板を種類の異なる複数の配線基板に変更することが
簡単に出来るという効果を有する。
上面側のリジット基板は、複数枚が並んで配されてお
り、且つ、下面側のリジット基板は、複数枚が並んで配
されている構成とした配線基板。
している部分を利用して曲げることが可能であり、例え
ば、携帯型のパーソナルコンピュータの液晶パネルとキ
ーボードとの間をまたいで配線するのに使用可能であ
る。
は、プリント基板に搭載される配線基板において、リジ
ット基板と、フィルムと該フィルムに形成された配線パ
ターンと該フィルムの上面に形成された半導体チップ搭
載部とよりなる構成のフレキシブル基板とを有し、該フ
レキシブル基板が、該リジット基板と電気的に接続され
て該リジット基板の上面に積層固定された複合構造であ
るようにしたものであるため、フレキシブル基板が、配
線パターンのフィルムへの密着強度が高いこと及び表面
が平坦でありマスク露光のときの焦点のずれが発生しな
いこと等の理由によって、配線パターンを幅が従来のビ
ルドアップ法によって形成した場合より細く形成するこ
とが可能であることによって、半導体チップ搭載部の電
極パッドのピッチを狭くすることが可能となり、現在の
半導体チップは勿論、現在よりも電極のピッチが狭い将
来的な半導体チップを搭載することが可能となり、将来
的な半導体チップの電極の狭ピッチ化に対応することが
可能である配線基板を実現することが出来る。
してある半導体チップとよりなり、プリント基板に搭載
されるチップモジュールにおいて、上記配線基板は、リ
ジット基板と、フィルムと該フィルムに形成された配線
パターンと該フィルムの上面に形成された半導体チップ
搭載部とよりなる構成のフレキシブル基板とを有し、該
フレキシブル基板が、該リジット基板と電気的に接続さ
れて該リジット基板の上面に積層固定された複合構造で
あり、上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭
載してある構成としたものであるため、半導体チップ搭
載部がフレキシブル基板に形成してあることによって、
現在の半導体チップは勿論、現在よりも電極のピッチが
狭い将来的な半導体チップを搭載することが可能とな
り、将来的な半導体チップが搭載されたチップモジュー
ルを実現することが出来る。
れる配線基板において、リジット基板と、フィルムと該
フィルムに形成された配線パターンと該フィルムの上面
に形成された半導体チップ搭載部とよりなる構成のフレ
キシブル基板とを有し、該フレキシブル基板が、該リジ
ット基板と電気的に接続されて該リジット基板の上面と
下面とに積層固定された複合構造である構成としたもの
であるため、現在の半導体チップは勿論、現在よりも電
極のピッチが狭い将来的な半導体チップを両面側に搭載
することが可能である配線基板を実現することが出来
る。
ルムの面に配線パターンを有し、該リジット基板と電気
的に接続されて該リジット基板の上面に積層固定された
フレキシブル基板とよりなる複合構造である配線基板
と、該配線基板の上記フレキシブル基板上に搭載して実
装してある半導体チップとよりなる構成としたものであ
るため、フレキシブル基板を利用することによって、半
導体チップが搭載されたチップモジュールを簡単に実現
することが出来る。
ターンを有し、中央に配されたフレキシブル基板と、該
フレキシブル基板を挟んで該フレキシブル基板と電気的
に接続されて該フレキシブル基板と固定された上面側及
び下面側のリジット基板とよりなる複合構造であるもの
であるため、上下面側にリジッド基板を有する構造の配
線基板を安定に製造することが出来る。
ターンを有し、中央に配されたフレキシブル基板と、該
フレキシブル基板を挟んで該フレキシブル基板と電気的
に接続されて該フレキシブル基板と固定された上面側及
び下面側のリジット基板とよりなる複合構造であるもの
であるため、薄膜多層箔が、夫々膜よりなる電源層、絶
縁層、及びグランド層が積層された構成は、半導体チッ
プが搭載された個所における電源層とグランド層との間
のインピーダンスを低くするように作用し、よって、搭
載する半導体チップが搭載された個所における電源層と
グランド層との間のインピーダンスが低く抑えられるこ
とによって、発生するノイズ電圧が低く抑えられる。よ
って、搭載する半導体チップの動作周波数を例えば1G
Hzに上げて高速化を図り、且つ、半導体チップの電源
消費量が増加しないように、半導体チップの動作電源電
圧を、一般的な5Vから例えば1.5Vへと下げた状況
においても、搭載した半導体チップが安定に動作するよ
うに出来る。また、薄膜多層箔の大きさが半導体チップ
に対応した大きさである構成としたため、配線基板のコ
ストを安価にすることが出来る。
してある半導体チップとよりなり、プリント基板に搭載
されるチップモジュールにおいて、上記配線基板は、リ
ジット基板と、該リジット基板の上面に積層固定された
薄膜多層箔とよりなる複合構造であり、上記リジット基
板は、下面に上記プリント基板に搭載するためのプリン
ト基板搭載部を有し、上面に上記薄膜多層箔を搭載する
ための薄膜多層箔搭載部を有する構成であり、上記薄膜
多層箔は、膜よりなる電源層、膜よりなる絶縁層、膜よ
りなるグランド層が積層されている構成であり、上記半
導体チップに対応した大きさを有し、上面に半導体チッ
プ搭載部を有し、下面に上記リジット基板に搭載するた
めのリジット基板搭載部を有する構成としたものであ
り、上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭載
してある構成としたものであるため、薄膜多層箔が、夫
々膜よりなる電源層、絶縁層、及びグランド層が積層さ
れた構成は、半導体チップが搭載された個所における電
源層とグランド層との間のインピーダンスを低くするよ
うに作用する。半導体チップが搭載された個所における
電源層とグランド層との間のインピーダンスが低く抑え
られることによって、発生するノイズ電圧が低く抑えら
れる。よって、搭載した半導体チップの動作周波数を例
えば1GHzに上げて高速化を図り、且つ、半導体チッ
プの電源消費量が増加しないように、半導体チップの動
作電源電圧を、一般的な5Vから例えば1.5Vへと下
げた状況においても、半導体チップが安定に動作するよ
うに出来る。また、薄膜多層箔の大きさが半導体チップ
に対応した大きさである構成としたため、配線基板のコ
ストを安価にすることが出来、チップモジュールのコス
トを安価にすることが出来る。
る。
プモジュールを示す図である。
平面図である。
る。
る。
る。
る。
ジュールを示す図である。
を示す図である。
す図である。
図である。
を示す図である。
製造方法を示す図である。
合する工程を示す図である。
変形例を概略的に示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 プリント基板に搭載される配線基板にお
いて、 リジット基板と、 フィルムと該フィルムに形成された配線パターンと該フ
ィルムの上面に形成された半導体チップ搭載部とよりな
る構成のフレキシブル基板とを有し、 該フレキシブル基板が、該リジット基板と電気的に接続
されて該リジット基板の上面に積層固定された複合構造
であることを特徴とした配線基板。 - 【請求項2】 配線基板とこれに搭載してある半導体チ
ップとよりなり、プリント基板に搭載されるチップモジ
ュールにおいて、 上記配線基板は、リジット基板と、フィルムと該フィル
ムに形成された配線パターンと該フィルムの上面に形成
された半導体チップ搭載部とよりなる構成のフレキシブ
ル基板とを有し、該フレキシブル基板が、該リジット基
板と電気的に接続されて該リジット基板の上面に積層固
定された複合構造であり、 上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭載して
ある構成としたことを特徴としたチップモジュール。 - 【請求項3】 プリント基板に搭載される配線基板にお
いて、 リジット基板と、 フィルムと該フィルムに形成された配線パターンと該フ
ィルムの上面に形成された半導体チップ搭載部とよりな
る構成のフレキシブル基板とを有し、 該フレキシブル基板が、該リジット基板と電気的に接続
されて該リジット基板の上面と下面とに積層固定された
複合構造であることを特徴とした配線基板。 - 【請求項4】 リジット基板と、 フィルムの面に配線パターンを有し、該リジット基板と
電気的に接続されて該リジット基板の上面に積層固定さ
れたフレキシブル基板とよりなる複合構造である配線基
板と、 該配線基板の上記フレキシブル基板上に搭載して実装し
てある半導体チップとよりなる構成としたことを特徴と
したチップモジュール。 - 【請求項5】 フィルムの面に配線パターンを有し、中
央に配されたフレキシブル基板と、該フレキシブル基板
を挟んで該フレキシブル基板と電気的に接続されて該フ
レキシブル基板と固定された上面側及び下面側のリジッ
ト基板とよりなる複合構造であることを特徴とした配線
基板。 - 【請求項6】 プリント基板に搭載される配線基板にお
いて、 リジット基板と、 該リジット基板の上面に積層固定された薄膜多層箔とよ
りなる複合構造であり、 上記リジット基板は、下面に上記プリント基板に搭載す
るためのプリント基板搭載部を有し、上面に上記薄膜多
層箔を搭載するための薄膜多層箔搭載部を有する構成で
あり、 上記薄膜多層箔は、膜よりなる電源層、膜よりなる絶縁
層、膜よりなるグランド層が積層されている構成であ
り、半導体チップに対応した大きさを有し、上面に半導
体チップ搭載部を有し、下面に上記リジット基板に搭載
するためのリジット基板搭載部を有する構成であること
を特徴とした配線基板。 - 【請求項7】 配線基板とこれに搭載してある半導体チ
ップとよりなり、プリント基板に搭載されるチップモジ
ュールにおいて、 上記配線基板は、 リジット基板と、 該リジット基板の上面に積層固定された薄膜多層箔とよ
りなる複合構造であり、 上記リジット基板は、下面に上記プリント基板に搭載す
るためのプリント基板搭載部を有し、上面に上記薄膜多
層箔を搭載するための薄膜多層箔搭載部を有する構成で
あり、 上記薄膜多層箔は、膜よりなる電源層、膜よりなる絶縁
層、膜よりなるグランド層が積層されている構成であ
り、上記半導体チップに対応した大きさを有し、上面に
半導体チップ搭載部を有し、下面に上記リジット基板に
搭載するためのリジット基板搭載部を有する構成であ
り、 上記半導体チップが上記半導体チップ搭載部に搭載して
ある構成としたことを特徴としたチップモジュール。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9889699 | 1999-04-06 | ||
JP11-98896 | 1999-04-06 | ||
JP2000044641A JP3860380B2 (ja) | 1999-04-06 | 2000-02-22 | 配線基板及びこれを使用したチップモジュール |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000353765A true JP2000353765A (ja) | 2000-12-19 |
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