JP3671856B2

JP3671856B2 - LSI package structure

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Publication number: JP3671856B2
Application number: JP2001112244A
Authority: JP
Inventors: 博伸池田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2021-04-11
Also published as: JP2002314039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＬＳＩパッケージ構造に関し、特にメモリＩＣ等の電子部品を搭載したキャリア基板を配線基板に実装する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メモリＩＣ等の電子部品を高密度に実装するために、また電子部品の効率的な冷却を狙って、電子部品を配線基板に直接実装するのではなくキャリア基板に実装し、このキャリア基板を配線基板に並べる実装方法がある。メモリＩＣを複数搭載するキャリア基板を配線基板に実装する従来の構造を図２７及び図２８に示す。図２７では、コネクタ２０を使用し、コンタクト２１を介してキャリア基板１０５と配線基板１３を電気的に接続している。また、図２８では、コネクタを使用せず、リード２２によってキャリア基板１０５と配線基板１３とを直接はんだ接続している。
【０００３】
他方、クリップリード等を必要とせず高密度実装が可能な実装構造として、特開平５−２９１７２４号公報のハイブリッドＩＣが提案されている。ここでは、図２９に示すように、フレキシブル基板上に交互に表裏となるように部品搭載部３０を複数配設するとともに、各部品搭載部３０間に部品搭載部３０の相隣なるもの同士を電気的に接続する配線部３１を形成し、この配線部３１を折曲して各部品搭載部３０が実装基板３２面に対して垂直となるように蛇行させ、最初の部品搭載部３０のリード３０ａと最後の部品搭載部３０のリード３０ｂとを実装基板３２に接続している。また、実装基板３２から遠い側の配線部３１群は接続線３３によって電気的に一括接続し、実装基板３２に近い側の配線部３１群は実装基板３２上に形成された同一ランド３４上に実装することによって、電気的に一括接続する構造も提示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２７に示した構造では、キャリア基板１０５の下部に一列に配列された電極とコンタクト２１が接する構造となるが、ショートを防ぐため、電極及びコンタクトの配列間隔は０．５ｍｍ程度が限界といえる。仮にキャリア基板１０５の幅が５０ｍｍとした場合、片面に１００端子が限度となり、両面を合計しても２００端子が限界となる。また、コネクタ２０を使用する場合、コンタクト２１の長さによって信号ノイズが増える原因となり、高速動作に支障をきたす原因となる。
【０００５】
コネクタを使用せず、リード２２によってキャリア基板１０５と配線基板１３とを直接はんだ接続する図２８の構造によれば、前記信号ノイズは低減できる。しかし、キャリア基板１０５の下部に一列に配列された電極にリード２２を接続する構造であるため、取り出せる端子数に関して図２７の構造と同様の問題があり、更に、キャリア基板１０５を脱着する際にはんだ付け部を加熱溶融することが困難であり、製造性が悪化する原因となる。
【０００６】
他方、図２９に示した構造は、最初の部品搭載部３０のリード３０ａ及び最後の部品搭載部３０のリード３０ｂを実装基板３２に接続する構造であり、ショートを防ぐために部品搭載部３０から１列に取り出せるリードの数には限度があるため、取り出せる端子数に関して図２７及び図２８に示す構造と同様の問題がある。接続線３３及びランド３４を付加した構造は複数の部品搭載部３０を並列接続することを目的とするため、実装基板３２に近い側の配線部３１群が実装基板３２に接している部分には、リード３０ａ、３０ｂと同じ数の電極が設けられる。
【０００７】
本発明の目的は、メモリＩＣ等の電子部品を搭載するキャリア基板と配線基板とをより多くの端子数で接続し得るパッケージ構造を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、キャリア基板を配線基板から容易に脱着し得るパッケージ構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＬＳＩパッケージ構造は、メモリＩＣ等の電子部品を搭載するキャリア基板を配線基板に実装する構造において、前記キャリア基板は、前記電子部品を搭載するリジット部と、前記リジット部に物理的かつ電気的に接続された接続部材とで構成され、前記接続部材は、下面の一部に複数の電極が二次元状に配設されたはんだ接続部を有し且つ前記はんだ接続部から前記リジット部に至る途中に上方に向かって折れ曲がる折り曲げ部を有し、前記接続部材における前記はんだ接続部の電極と前記配線基板に配設された電極とがはんだボールによって接続されていることを特徴とする。ここで、接続部材の一方の端だけに１つのリジット部が接続されている構造でも良いし、接続部材の両端にそれぞれ１つのリジット部が接続されている構造であっても良い。また、接続部材は、その全体が可撓性を有する素材で構成されていても良いし、前記はんだ接続部を下面に有する部分は非可撓性素材で構成され、それ以外の部分は可撓性素材で構成されていても良い。
【００１０】
接続部材の全体を可撓性素材で構成した場合、前記接続部材における前記はんだ接続部の反対面に剛性体を固着することではんだ接続部の平坦性を確保でき、はんだ接続の信頼性を向上できる。また、下面が前記接続部材における前記はんだ接続部の反対面に固着され、前記折り曲げ部に沿った形状に加工された側面が前記折り曲げ部に固着された剛性体を設けると、はんだ接続部の平坦性の確保と同時に折り曲げ部の形状を維持することができ、キャリア基板の変形を防ぐことができる。更に、給電端子を持つ発熱プレートを前記接続部材における前記はんだ接続部の反対面に固着すれば、はんだ接続部の平坦性の確保と同時に当該キャリア基板単位での脱着が容易となる。この際、下面が前記発熱プレートの上面に固着され、側面が前記接続部材の前記折り曲げ部の上部に固着された剛性体を備えるようにすれば、キャリア基板の変形も防ぐことができる。また更に、接続部材の両端にそれぞれ１つのリジット部が接続されている構成にあっては、一端が一方のリジット部の上端に、他端が他方のリジット部の上端に固定されるトップカバーを設けることによっても、キャリア基板の変形を防ぐことができる。
【００１１】
他方、はんだ接続部を下面に有する部分を非可撓性素材で構成した接続部材の場合、そのままではんだ接続部の平坦性は確保される。また、下面が接続部材の前記はんだ接続部の反対面に固着され、側面が前記リジット部に固着された剛性体を設けると、折り曲げ部の形状を維持することができ、キャリア基板の変形を防ぐことができる。更に、給電端子を持つ発熱プレートを前記接続部材における前記はんだ接続部の反対面に固着すれば、当該キャリア基板単位での脱着が容易となる。この際、下面が前記発熱プレートの上面に固着され、側面が前記接続部材の前記折り曲げ部の上部に固着された剛性体を備えるようにすれば、キャリア基板の変形も防ぐことができる。また更に、接続部材の両端にそれぞれ１つのリジット部が接続されている構成にあっては、一端が一方のリジット部の上端に、他端が他方のリジット部の上端に固定されるトップカバーを設けることによっても、キャリア基板の変形を防ぐことができる。
【００１２】
【作用】
本発明のＬＳＩパッケージ構造にあっては、電子部品を搭載するリジット部に物理的かつ電気的に接続された接続部材の下面の一部に、複数の電極が二次元状に配設されたはんだ接続部を設け、このはんだ接続部の電極と配線基板に配設された電極とをはんだボールによって接続するため、キャリア基板と配線基板とをより多くの端子数で接続することができる。また、接続部材の一部が上方に折れ曲がっているので、電子部品を搭載するリジット部は配線基板に対して垂直にすることもでき高密度な実装が可能である。更に、発熱プレートを備える構成によれば、はんだ接続部を容易に加熱することができ、個々のキャリア基板単位で配線基板から容易に脱着できる。
【００１３】
【発明の第１の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図であり、図２はその側面図である。メモリＩＣ１１を複数搭載するキャリア基板１０は、フレキシブル部１０１とリジット部１０２とを有するリジットフレキ基板で作られている。リジット部１０２は、通常のプリント配線基板材料（ＦＲ４）であり、フレキシブル部１０１は、ポリイミドを絶縁材料とし、内層配線として銅を使用している。リジットフレキ基板は、プリント配線基板を製造する工程における積層工程において、フレキシブル部を挟み込むことで製造可能であり、広く一般的に使用されている材料である。
【００１４】
メモリＩＣ１１は、例えばＴＳＯＰ’（Ｔｈｉｎ−Ｓｍａｌｌ−Ｏｕｔｌｉｎｅ−Ｐａｃｋａｇｅ）タイプであり、キャリア基板１０のリジット部１０２にはんだ付け実装されている。メモリＩＣ１１の電気信号は、リジット部１０２の内層配線に接続されており、さらにフレキシブル部１０１の内層配線へとつながっている。フレキシブル部１０１の内層配線は、電源層、信号層に分けられており、希望するインピーダンス（例えば５０Ω）に調整された構造となっている。フレキシブル部１０１の、リジット部１０２が接続されていない側の下面には、配線基板１３と電気的に接続するための電極が格子状に配置されているはんだ接続部があり、このはんだ接続部の電極と配線基板１３の電極は、はんだボール１２によって接続されている。
【００１５】
キャリア基板１０の幅を５０ｍｍとした場合、電極間隔を１ｍｍとすると、１列当たり約５０個の電極を並べることが可能であり、これを８列並べると、４００個の電極を配置することが可能となる。
【００１６】
フレキシブル部１０１は、折り曲げ部１０３で約９０度に折り曲げられており、メモリＩＣ１１が搭載されたリジット部１０２は、配線基板１３に対しほぼ直角に配置する構造となっている。
【００１７】
図３は、図１に示すキャリア基板１０を配線基板１３上に複数実装した構造を示す縦断面図である。キャリア基板１０が配線基板１３に対してほぼ直角になっているため、高密度な実装が可能である。
【００１８】
図４は、図１に示す構造において、フレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面に剛性の高い材料で作られたスチフナＡ１４が固着されている構造を示す縦断面図である。スチフナＡ１４の材料は、金属（銅にニッケルメッキを施した物やステンレス材）やセラミック（例えばアルミナセラミック）等であり、厚みは約１ｍｍである。スチフナＡの材料としては、はんだボール１２への熱応力を小さくするため配線基板１３の線膨張係数に近いことが望ましく、配線基板１３にＦＲ４材を使用した場合、ＦＲ４の線膨張係数は約１６ｐｐｍであるので、この値に近い材料、例えば銅（約１６ｐｐｍ）を母材とした材料が好ましい。フレキシブル部１０１とスチフナＡ１４の固着には、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤（例えばエポキシ接着剤）を使用する。キャリア基板１０を配線基板１３にはんだ接続する場合、予めスチフナＡ１４をフレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面に配置しておくことによって、フレキシブル部のはんだ接合面の平坦性が確保され、安定したはんだ接続が可能となる。
【００１９】
図５は、図４に示す構造において、スチフナＡ１４の代わりに発熱体を内蔵した発熱プレート１７がフレキシブル部１０１の上面（はんだ接続部の反対面）に固着されている構造を示す縦断面図である。発熱プレート１７は、絶縁性の板材（例えばアルミナセラミック）に発熱抵抗体（例えば窒化タンタル）を膜状に設けている。発熱抵抗体はスパッタや、厚膜印刷等の工法で形成される。発熱プレート１７の材料として、銅といった金属を使用する場合には、絶縁膜を形成したあとに発熱抵抗体を形成すればよい。また、発熱体に電力を供給するため、金属製の給電端子１８を設けている。給電端子１８は、ピン形状、あるいは板形状であり、発熱抵抗体にはんだ付け、あるいはろー材によって固着されている。なお、ここで使用するはんだあるいはろー材は、はんだボール１２よりも溶融点が高い材料を使用する。はんだボール１２と同等の材料を使用する場合には、溶融しても給電端子１８が脱落しないように、絶縁性の材料で固着する。給電端子１８から発熱プレート１７の発熱体に電力を供給することによって、はんだボール１２で配線基板１３に接続されているはんだ接続部を加熱溶融することが可能であり、はんだボール１２の溶融温度（例えばＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％のはんだを使用した場合、溶融温度は１８３℃）以上に加熱することによって、キャリア基板１０の脱着が可能となる。図３に示すように、配線基板１３上に複数のキャリア基板１０が搭載された場合も、特定のキャリア基板のみの脱着が可能となる。
【００２０】
図６は、図１に示す構造において、フレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面及び折り曲げ部１０３に沿った形状のスチフナＢ１５が固着されていることを示す縦断面図である。折り曲げ部１０３に沿った形状のスチフナＢ１５をフレキシブル部１０１の上面に固着することによって、折り曲げ部１０３の形状を維持することが可能となり、キャリア基板１０の変形を防ぐことが可能となる。スチフナＢ１５の厚みはフレキシブル部１０１の曲げられた形状を維持できる厚みであり、例えば折り曲げ部１０３の曲率半径が２ｍｍの場合、厚み４ｍｍ程度が好ましい。スチフナＢ１５の素材は、剛性体であれば良いが、スチフナＡのように薄くないため高い剛性を必要とせず、プラスチックモールド材を成型したものでも良い。スチフナＢ１５とフレキシブル部１０１との固着には、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤を使用する。
【００２１】
図７は、図５に示す構造において、発熱プレート１７の上面の片側（給電端子１８が設けられていない部分）とフレキシブル部１０１の折り曲げ部１０３の上部を固着するスチフナＣ１６が設けられていることを示す縦断面図である。スチフナＣ１６の素材は、プラスチックモールド材等が好ましい。このような構造によって、キャリア基板１０の変形を防ぐことができる。なお、スチフナＣ１６を発熱プレート１７の上面の全面に固着するようにしても良い。その際は、給電端子１８をスチフナＣ１６の上面から充分に突出する長さにしておく。
【００２２】
図８は、図１に示す構造において折り曲げ部１０３の角度を変更し、配線基板１３とリジット部１０２間の角度を９０度より小さくしたことを示す縦断面図である。この構造により、キャリア基板１０の実装高さを、図１に示す構造より低くすることが可能となる。また、本構造において、図４、図５，図６，図７に示すスチフナＡ，Ｂ，Ｃ、及び発熱プレートを取り付けた構造も可能である。
【００２３】
図９（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。図９（ａ）はキャリア基板１０の片面にメモリＩＣ１１とはんだボール１２を搭載する工程を示しており、キャリア基板１０のリジット部１０２上のメモリＩＣ１１が搭載されるパッド上にクリームはんだを印刷供給し、メモリＩＣ１１を搭載する。またフレキシブル１０１上のはんだボール１２が搭載されるパッド上にクリームはんだもしくはフラックスを印刷供給し、はんだボールを搭載する。この状態で加熱リフロー、例えば使用するはんだ材料としてＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％の場合、２００°Ｃ加熱を行い、はんだを溶融させることで、メモリＩＣ１１及びはんだボール１２のキャリア基板１０への接合が完了する。
【００２４】
次に図９（ｂ）に示すように、キャリア基板１０を反転させ、同様にメモリＩＣ１１を搭載する。図４で示したスチフナＡ１４及び図５で示した発熱プレート１７は、この後に固着すればよい。
【００２５】
次に図９（ｃ）に示すように、フレキシブル部１０１を折り曲げ部１０３で折り曲げる。折り曲げる際には、成形された金型等にて挟み込むように加工する。加工を容易にするため、加熱（例えば１００°Ｃ）することも考えられる。なお、加工したフレキシブル部１０１の形状を維持するために図６に示すスチフナＢ１５の固着はこの工程にて行う。
【００２６】
最後に、図９（ｄ）に示すように、配線基板１３にキャリア基板１０を実装する。配線基板１３のパッド上にクリームはんだを印刷供給し、キャリア基板を搭載し、加熱リフローを行う。なお、加熱リフローの際にキャリア基板１０の転倒が懸念されるが、治工具によりキャリア基板１０を支えればよい。また、キャリア基板１０の重量によって、はんだボール１２が加熱リフロー中につぶれてしまう場合には、銅ボールを内蔵したはんだボール１２を使用する方法が考えられる。また、はんだボール１２の高さを確保するため、スペーサをフレキシブル部１０１と配線基板１３の間に設けることも考えられる。
【００２７】
【発明の第２の実施の形態】
図１０は本発明の第２の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図であり、図１１はその側面図である。メモリＩＣ１１を複数搭載するキャリア基板１０は、２箇所のリジット部１０２と、その間に挟まれたフレキシブル部１０１とからなるリジットフレキ基板で作られている。リジット部１０２は、通常のプリント配線基板材料（ＦＲ４）であり、フレキシブル部１０１はポリイミドを絶縁材料とし、内層配線として銅を使用している。リジットフレキ基板は、プリント配線基板を製造する工程における積層工程において、フレキシブル部を挟み込むことで製造可能であり、広く一般的に使用されている材料である。
【００２８】
メモリＩＣ１１は、例えばＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ−Ｓｍａｌｌ−Ｏｕｔｌｉｎｅ−Ｐａｃｋａｇｅ）タイプであり、キャリア基板１０のリジット部１０２にはんだ付け実装されている。メモリＩＣ１１の電気信号は、リジット部１０２の内層配線に接続されており、さらにフレキシブル部１０１の内層配線へとつながっている。フレキシブル部１０１の内層配線は、電源層、信号層に分けられており、希望するインピーダンス（例えば５０Ω）に調整された構造となっている。フレキシブル部１０１の片面には、配線基板１３と電気的に接続するための電極が格子状に配置されており、この電極と配線基板１３の電極は、はんだボール１２によって接続されている。
【００２９】
キャリア基板１０の幅を５０ｍｍとした場合、電極間隔を１ｍｍとすると、１列当たり約５０個の電極を並べることが可能であり、これを８列並べると、４００個の電極を配置することが可能となる。
【００３０】
フレキシブル部１０１は、２箇所の折り曲げ部１０３で約９０度に折り曲げられており、メモリＩＣ１１が搭載された２箇所のリジット部１０２は、配線基板１３に対しほぼ直角に配置する構造となっている。
【００３１】
図１２は、図１０に示すキャリア基板１０を配線基板１３上に複数実装した構造を示す縦断面図である。キャリア基板１０が配線基板１３に対してほぼ直角になっていることと、２個のリジット部１０２で１つのフレキシブル部１０１を共有していることから、図３の場合より、より高密度な実装が可能である。
【００３２】
図１３は、図１０に示す構造において、フレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面に剛性の高い材料で作られたスチフナＡ１４が固着されている構造を示す縦断面図である。スチフナＡ１４の材料は、金属（銅にニッケルメッキを施した物やステンレス材）やセラミック（例えばアルミナセラミック）等であり、厚みは約１ｍｍである。スチフナＡの材料としては、はんだボール１２への熱応力を小さくするため配線基板１３の線膨張係数に近いことが望ましく、配線基板１３にＦＲ４材を使用した場合、ＦＲ４の線膨張係数は約１６ｐｐｍであるので、この値に近い材料、例えば銅（約１６ｐｐｍ）を母材とした材料が好ましい。フレキシブル部１０１とスチフナＡ１４の固着には、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤（例えばエポキシ接着剤）を使用する。キャリア基板１０を配線基板１３にはんだ接続する場合、予めスチフナＡ１４をフレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面に配置しておくことによって、フレキシブル部１０１のはんだ接合面の平坦性が確保され、安定したはんだ接続が可能となる。
【００３３】
図１４は、図１３に示す構造において、スチフナＡ１４の代わりに発熱体を内蔵した発熱プレート１７がフレキシブル部の上面（はんだ接続部の反対面）に固着されている構造を示す縦断面図である。発熱プレート１７は、絶縁性の板材（例えばアルミナセラミック）に発熱抵抗体（例えば窒化タンタル）を膜状に設けている。発熱抵抗体はスパッタや、厚膜印刷等の工法で形成される。発熱プレート１７の材料として、銅といった金属を使用する場合には、絶縁膜を形成したあとに発熱抵抗体を形成すればよい。また、発熱体に電力を供給するため、金属製の給電端子１８を設けている。給電端子１８は、ピン形状、あるいは板形状であり、発熱抵抗体にはんだ付け、あるいはろー材によって固着されている。なお、ここで使用するはんだあるいはろー材は、はんだボール１２よりも溶融点が高い材料を使用する。はんだボール１２と同等の材料を使用する場合には、溶融しても給電端子１８が脱落しないように、絶縁性の材料で固着する。給電端子１８から発熱プレート１７の発熱体に電力を供給することによって、はんだボール１２で配線基板１３に接続されているはんだ接続部を加熱溶融することが可能であり、はんだボール１２の溶融温度（例えばＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％のはんだを使用した場合、溶融温度は１８３℃）以上に加熱することによって、キャリア基板１０の脱着が可能となる。図１２に示すように、配線基板１３上に複数のキャリア基板１０が搭載された場合も、特定のキャリア基板のみの脱着が可能となる。
【００３４】
図１５は、図１０に示す構造において、フレキシブル部１０１のはんだ接続部の反対面及び２箇所の折り曲げ部１０３に沿った形状のスチフナＢ１５が固着されていることを示す縦断面図である。折り曲げ部１０３に沿った形状のスチフナＢ１５をフレキシブル部１０１の上面に固着することによって、折り曲げ部１０３の形状を維持することが可能となり、キャリア基板１０の変形を防ぐことが可能となる。スチフナＢ１５の厚みはフレキシブル部１０１の曲げられた形状を維持できる厚みであり、例えば折り曲げ部１０３の曲率半径が２ｍｍの場合、厚み４ｍｍ程度が好ましい。スチフナＢ１５の素材は、剛性体であれば良いが、スチフナＡのように薄くないため高い剛性を必要とせず、プラスチックモールド材を成型したものでも良い。スチフナＢ１５とフレキシブル部１０１との固着には、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤を使用する。
【００３５】
図１６は、図１４に示す構造において、発熱プレート１７の上面の片側（給電端子１８が設けられていない部分）とフレキシブル部１０１の２箇所の折り曲げ部１０３の上部を固着するスチフナＣ１６が設けられていることを示す縦断面図である。スチフナＣ１６の素材は、プラスチックモールド材等が好ましい。このような構造によって、キャリア基板１０の変形を防ぐことができる。なお、スチフナＣ１６を発熱プレート１７の上面の全面に固着するようにしても良い。その際は、給電端子１８をスチフナＣ１６の上面から充分に突出する長さにしておく。
【００３６】
図１７は、図１０に示す構造において左右のリジット部１０２の上端部を機械的につなぎ保持するトップカバー１９を設けていることを特徴とする。トップカバー１９は、リジット部１０２の上端部を挟み込む２箇所の溝を設けた形状であり、プラスチックモールドや、金属（例えばアルミニウム等）でよく、脱落防止のため、接着固定することが望ましい。この構造により、キャリア基板１０の変形を防ぎ、形状を保持することが可能となる。
【００３７】
図１８（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。図１８（ａ）はキャリア基板１０の片面にメモリＩＣ１１とはんだボール１２を搭載する工程を示しており、キャリア基板１０の両端のリジット部１０２上のメモリＩＣ１１が搭載されるパッド上にクリームはんだを印刷供給し、メモリＩＣ１１を搭載する。またフレキシブル部１０１上のはんだボール１２が搭載されるパッド上にクリームはんだもしくはフラックスを印刷供給し、はんだボールを搭載する。この状態で加熱リフロー、例えば使用するはんだ材料としてＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％の場合、２００°Ｃ加熱を行い、はんだを溶融させることで、メモリＩＣ１１及びはんだボール１２のキャリア基板１０への接合が完了する。
【００３８】
次に図１８（ｂ）に示すように、キャリア基板１０を反転させ、同様にメモリＩＣ１１を搭載する。図１３で示したスチフナＡ１４及び図１４で示した発熱プレート１７は、この後に固着すればよい。
【００３９】
次に図１８（ｃ）に示すように、フレキシブル部１０１を２箇所の折り曲げ部１０３で折り曲げる。折り曲げる際には、成形された金型等にて挟み込むように加工する。加工を容易にするため、加熱（例えば１００°Ｃ）することも考えられる。なお、加工したフレキシブル部１０１の形状を維持するために図１５に示すスチフナＢ１５や、図１６に示すスチフナＣ１６の固着はこの工程にて行う。
【００４０】
最後に、図１８（ｄ）に示すように、配線基板１３にキャリア基板１０を実装する。配線基板１３のパッド上にクリームはんだを印刷供給し、キャリア基板１０を搭載し、加熱リフローを行う。また、キャリア基板１０の重量によって、はんだボール１２が加熱リフロー中につぶれてしまう場合には、銅ボールを内蔵したはんだボール１２を使用する方法が考えられる。また、はんだボール１２の高さを確保するため、スペーサをフレキシブル部１０１と配線基板１３の間に設けることも考えられる。
【００４１】
【発明の第３の実施の形態】
図１９は本発明の第３の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図であり、図２０はその側面図である。メモリＩＣ１１を複数搭載するキャリア基板１０は、２箇所のリジット部Ａ１０２と１箇所のリジット部Ｂ１０４、そしてリジット部Ａとリジット部Ｂとの間に挟まれた２箇所のフレキシブル部１０１とから構成されたリジットフレキ基板で作られている。リジット部Ａ１０２及びリジット部Ｂ１０４は、通常のプリント配線基板材料（ＦＲ４）であり、フレキシブル部１０１は、ポリイミドを絶縁材料とし、内層配線として銅を使用している。リジットフレキ基板は、プリント配線基板を製造する工程における積層工程において、フレキシブル部を挟み込むことで製造可能であり、広く一般的に使用されている材料である。
【００４２】
メモリＩＣ１１は、例えばＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ−Ｓｍａｌｌ−Ｏｕｔｌｉｎｅ−Ｐａｃｋａｇｅ）タイプであり、キャリア基板１０のリジット部Ａ１０２にはんだ付け実装されている。メモリＩＣ１１の電気信号は、リジット部Ａ１０２の内層配線に接続されており、さらにフレキシブル部１０１の内層配線を介してリジット部Ｂ１０４へとつながっている。リジット部Ａ１０２，リジット部Ｂ１０４，及びフレキシブル部１０１の内層配線は、電源層、信号層に分けられており、希望するインピーダンス（例えば５０Ω）に調整された構造となっている。リジット部Ｂ１０４の下面には配線基板１３と電気的に接続するための電極が格子状に配置されており、この電極と配線基板１３の電極は、はんだボール１２によって接続されている。
【００４３】
キャリア基板１０の幅を５０ｍｍとした場合、電極間隔を１ｍｍとすると、１列当たり約５０個の電極を並べることが可能であり、これを８列並べると、４００個の電極を配置することが可能となる。
【００４４】
フレキシブル部１０１は、折り曲げ部１０３で約９０度に折り曲げられており、メモリＩＣ１１が搭載されたリジット部Ａ１０２は、配線基板１３に対しほぼ直角に配置する構造となっている。
【００４５】
図２１は、図１９に示すキャリア基板１０を配線基板１３上に複数実装した構造を示す縦断面図である。キャリア基板１０が配線基板１３に対してほぼ直角になっていることと、２個のリジット部Ａ１０２で１つのリジット部１０４を共有していることから、図３の場合より、より高密度な実装が可能である。
【００４６】
図２２は、図１９に示す構造において、リジット部Ｂ１０４のはんだ接続部の反対面及びリジット部Ａ１０２の内側面にスチフナＡ１４が固着されていることを示す縦断面図である。スチフナＡ１４をリジット部Ｂ１０４のはんだ接続部の反対面及びリジット部Ａ１０２の内側面に固着することによって、フレキシブル部１０１の折り曲げ部１０３の形状を維持することが可能となり、キャリア基板１０の変形を防ぐことが可能となる。スチフナＡ１４の素材はプラスチックモールドや、加工しやすい金属（例えばアルミニウム）等であり、スチフナＡ１４とリジット部Ｂ１０４の上面、及びリジット部Ａ１０２の内側面との固着には、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤を使用する。
【００４７】
図２３は、図１９に示す構造において、リジット部Ｂ１０４のはんだ接続部の反対面に発熱体を内蔵した発熱プレート１７が固着されている構造を示す縦断面図である。発熱プレート１７は、絶縁性の板材（例えばアルミナセラミック）に発熱抵抗体（例えば窒化タンタル）を膜状に設けている。発熱抵抗体はスパッタや、厚膜印刷等の工法で形成される。発熱プレート１７の材料として、銅といった金属を使用する場合には、絶縁膜を形成したあとに発熱抵抗体を形成すればよい。また、発熱体に電力を供給するため、金属製の給電端子１８を設けている。給電端子１８は、ピン形状、あるいは板形状であり、発熱抵抗体にはんだ付け、あるいはろー材によって固着されている。なお、ここで使用するはんだあるいはろー材は、はんだボール１２よりも溶融点が高い材料を使用する。はんだボール１２と同等の材料を使用する場合には、溶融しても給電端子１８が脱落しないように、絶縁性の材料で固着する。給電端子１８から発熱プレート１７の発熱体に電力を供給することによって、はんだボール１２で配線基板１３に接続されているはんだ接続部を加熱溶融することが可能であり、はんだボール１２の溶融温度（例えばＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％のはんだを使用した場合、溶融温度は１８３°Ｃ）以上に加熱することによって、キャリア基板１０の脱着が可能となる。図２１に示すように、配線基板１３上に複数のキャリア基板１０が搭載された場合も、特定のキャリア基板のみの脱着が可能となる。
【００４８】
図２４は、図２３に示す構造において、発熱プレート１７の上面の片側（給電端子１８が設けられていない部分）とリジット部Ａ１０２の内側面とを固着するスチフナＢ１５が設けられていることを示す縦断面図である。この構造によって、フレキシブル部１０１の折り曲げ部１０３の形状を維持することが可能となり、キャリア基板１０の変形を防ぐことが可能となる。スチフナＢ１５の素材は、プラスチックモールド材等でよい。なお、スチフナＢ１５を発熱プレート１７の上面の全面に固着するようにしても良い。その際は、給電端子１８をスチフナＢ１５の上面から充分に突出する長さにしておく。
【００４９】
図２５は、図１９に示す構造において左右のリジット部Ａ１０２の上端部を機械的につなぎ保持するトップカバー１９を設けていること示す縦断面図である。この構造により、キャリア基板１０の変形を防ぎ、形状を保持することが可能となる。
【００５０】
図２６（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。図２６（ａ）はキャリア基板１０の片面にメモリＩＣ１１とはんだボール１２を搭載する工程を示しており、キャリア基板１０の２つのリジット部Ａ１０２上のメモリＩＣ１１が搭載されるパッド上にクリームはんだを印刷供給し、メモリＩＣ１１を搭載する。リジット部Ｂ１０４のはんだボール１２が搭載されるパッド上にクリームはんだもしくはフラックスを印刷供給し、はんだボールを搭載する。この状態で加熱リフロー、例えば使用するはんだ材料としてＳｎ６３／Ｐｂ３７ｗｔ％の場合、２００°Ｃ加熱を行い、はんだを溶融させることで、メモリＩＣ１１及びはんだボール１２のキャリア基板１０への接合が完了する。
【００５１】
次に図２６（ｂ）に示すように、キャリア基板１０を反転させ、同様にメモリＩＣ１１を搭載する。図２３で示した発熱プレート１７は、この後に固着すればよい。
【００５２】
次に図２６（ｃ）に示すように、フレキシブル部１０１を２箇所の折り曲げ部１０３で折り曲げる。折り曲げる際には、成形された金型等にて挟み込むように加工する。加工を容易にするため、加熱（例えば１００°Ｃ）することも考えられる。なお、加工したフレキシブル部１０１の形状を維持するために図２２に示すスチフナＡ１４や、図２４に示すスチフナＢ１５の固着はこの工程にて行う。
【００５３】
最後に、図２６（ｄ）に示すように、配線基板１３にキャリア基板１０を実装する。配線基板１３のパッド上にクリームはんだを印刷供給し、キャリア基板１０を搭載し、加熱リフローを行う。なお、加熱リフローの際にキャリア基板１０の転倒が懸念されるが、治工具によりキャリア基板１０を支えればよい。また、キャリア基板１０の重量によって、はんだボール１２が加熱リフロー中につぶれてしまう場合には、銅ボールを内蔵したはんだボール１２を使用する方法が考えられる。また、はんだボール１２の高さを確保するため、スペーサをフレキシブル部１０１と配線基板１３の間に設けることも考えられる。
【００５４】
以上本発明を幾つかの実施の形態を挙げて説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。例えば、電子部品としてメモリＩＣを取り上げたが、ＣＰＵ等の他の種類の電子部品の実装に対しても適用可能であり、また、１つのリジット部１０２に種類の違う複数の電子部品が混在して実装されていても良い。
【００５５】
【発明の効果】
メモリＩＣ等の電子部品を複数搭載するキャリア基板を配線基板に搭載するパッケージ構造において、本発明の構造を採用することにより、多くの信号数を接続することが可能となり、またノイズの少ない、高速動作を可能とするパッケージを実現することが可能となる。更に、個々のキャリア基板単位での脱着が容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す側面図である。
【図３】図１に示すキャリア基板を配線基板上に複数実装した構造を示す縦断面図である。
【図４】図１に示す構造において、フレキシブル部のはんだ接続部の反対面に剛性の高い材料で作られたスチフナが固着されている構造を示す縦断面図である。
【図５】図４に示す構造において、スチフナの代わりに発熱体を内蔵した発熱プレートがフレキシブル部の上面（はんだ接続部の反対面）に固着されている構造を示す縦断面図である。
【図６】図１に示す構造において、フレキシブル部のはんだ接続部の反対面及び折り曲げ部に沿った形状のスチフナが固着されていることを示す縦断面図である。
【図７】図５に示す構造において、発熱プレートの上面とフレキシブル部の折り曲げ部の上部を固着するスチフナが設けられていることを示す縦断面図である。
【図８】図１に示す構造において折り曲げ部の角度を変更し、配線基板とリジット部間の角度を９０度より小さくしたことを示す縦断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す側面図である。
【図１２】図１０に示すキャリア基板を配線基板上に複数実装した構造を示す縦断面図である。
【図１３】図１０に示す構造において、フレキシブル部のはんだ接続部の反対面に剛性の高い材料で作られたスチフナが固着されている構造を示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示す構造において、スチフナの代わりに発熱体を内蔵した発熱プレートがフレキシブル部の上面（はんだ接続部の反対面）に固着されている構造を示す縦断面図である。
【図１５】図１０に示す構造において、フレキシブル部のはんだ接続部の反対面及び２箇所の折り曲げ部に沿った形状のスチフナが固着されていることを示す縦断面図である。
【図１６】図１４に示す構造において、発熱プレートの上面とフレキシブル部の２箇所の折り曲げ部の上部を固着するスチフナが設けられていることを示す縦断面図である。
【図１７】図１０に示す構造において左右のリジット部の上端部を機械的につなぎ保持するトップカバーが設けれれていることを示す縦断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す縦断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造を示す側面図である。
【図２１】図１９に示すキャリア基板を配線基板上に複数実装した構造を示す縦断面図である。
【図２２】図１９に示す構造において、リジット部Ｂのはんだ接続部の反対面及びリジット部Ａの内側面にスチフナが固着されていることを示す縦断面図である。
【図２３】図１９に示す構造において、リジット部Ｂのはんだ接続部の反対面に発熱体を内蔵した発熱プレートが固着されている構造を示す縦断面図である。
【図２４】図２３に示す構造において、発熱プレートの上面とリジット部Ａの内側面とを固着するスチフナが設けられていることを示す縦断面図である。
【図２５】図１９に示す構造において左右のリジット部Ａの上端部を機械的につなぎ保持するトップカバーが設けていること示す縦断面図である。
【図２６】本発明の第３の実施の形態にかかるＬＳＩパッケージ構造の組立工程を示す縦断面図である。
【図２７】従来のＬＳＩパッケージ構造の例を示す縦断面図である。
【図２８】従来のＬＳＩパッケージ構造の他の例を示す縦断面図である。
【図２９】ハイブリッドＩＣに関し提案されている従来のパッケージ構造の例を示す図である。
【符号の説明】
１０、１０５…キャリア基板
１０１…フレキシブル部
１０２…リジット部
１０３…折り曲げ部
１１…メモリＩＣ
１２…はんだボール
１３…配線基板
１４…スチフナＡ
１５…スチフナＢ
１６…スチフナＣ
１７…発熱プレート
１８…給電端子
１９…トップカバー
２０…コネクタ
２１…コンタクト
２２．リード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an LSI package structure, and more particularly to a structure for mounting a carrier substrate on which an electronic component such as a memory IC is mounted on a wiring board.
[0002]
[Prior art]
In order to mount electronic components such as memory ICs at high density and for efficient cooling of the electronic components, the electronic components are not directly mounted on the wiring board, but are mounted on the carrier board. There is a mounting method on the board. 27 and 28 show a conventional structure for mounting a carrier substrate on which a plurality of memory ICs are mounted on a wiring substrate. In FIG. 27, the connector 20 is used to electrically connect the carrier substrate 105 and the wiring substrate 13 via the contacts 21. In FIG. 28, the carrier substrate 105 and the wiring substrate 13 are directly soldered by the leads 22 without using a connector.
[0003]
On the other hand, a hybrid IC disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-291724 has been proposed as a mounting structure capable of high-density mounting without requiring clip leads or the like. Here, as shown in FIG. 29, a plurality of component mounting portions 30 are arranged on the flexible substrate so as to be alternately front and back, and adjacent components mounting portions 30 are arranged between the component mounting portions 30. The wiring part 31 to be electrically connected is formed, and the wiring part 31 is bent and meandered so that each component mounting part 30 is perpendicular to the surface of the mounting substrate 32. 30 a and the lead 30 b of the last component mounting portion 30 are connected to the mounting substrate 32. In addition, the group of wiring parts 31 on the side far from the mounting board 32 is electrically connected together by the connection line 33, and the group of wiring parts 31 on the side near the mounting board 32 is on the same land 34 formed on the mounting board 32. A structure is also proposed in which the devices are electrically connected together by mounting.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The structure shown in FIG. 27 has a structure in which the electrodes arranged in a row and the contacts 21 are in contact with the lower portion of the carrier substrate 105. However, in order to prevent a short circuit, the arrangement interval between the electrodes and contacts is limited to about 0.5 mm. . If the width of the carrier substrate 105 is 50 mm, the limit is 100 terminals on one side, and the limit is 200 terminals even if both sides are combined. Further, when the connector 20 is used, signal noise increases due to the length of the contact 21, which causes a problem in high-speed operation.
[0005]
According to the structure of FIG. 28 in which the carrier substrate 105 and the wiring substrate 13 are directly soldered by the lead 22 without using a connector, the signal noise can be reduced. However, since the leads 22 are connected to the electrodes arranged in a line at the bottom of the carrier substrate 105, there are problems similar to the structure of FIG. 27 regarding the number of terminals that can be taken out, and when the carrier substrate 105 is detached. It is difficult to heat and melt the soldered portion, which causes the productivity to deteriorate.
[0006]
On the other hand, the structure shown in FIG. 29 is a structure in which the lead 30a of the first component mounting portion 30 and the lead 30b of the last component mounting portion 30 are connected to the mounting substrate 32. Since there is a limit to the number of leads that can be taken out from the column, there is a problem similar to the structure shown in FIGS. 27 and 28 regarding the number of terminals that can be taken out. The structure in which the connection lines 33 and the lands 34 are added is intended to connect a plurality of component mounting portions 30 in parallel. Therefore, a portion of the wiring portion 31 group close to the mounting substrate 32 is in contact with the mounting substrate 32. The same number of electrodes as the leads 30a and 30b are provided.
[0007]
An object of the present invention is to provide a package structure capable of connecting a carrier substrate on which an electronic component such as a memory IC is mounted and a wiring substrate with a larger number of terminals.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a package structure in which a carrier substrate can be easily detached from a wiring substrate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The LSI package structure of the present invention is a structure in which a carrier substrate on which an electronic component such as a memory IC is mounted is mounted on a wiring substrate. The carrier substrate is physically attached to the rigid portion on which the electronic component is mounted, and the rigid portion. The connection member has a solder connection portion in which a plurality of electrodes are arranged two-dimensionally on a part of the lower surface, and the rigid portion extends from the solder connection portion. And the electrode of the solder connection part of the connection member and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball. Here, a structure in which one rigid portion is connected to only one end of the connecting member may be used, or a structure in which one rigid portion is connected to both ends of the connecting member may be employed. In addition, the entire connecting member may be made of a flexible material, the portion having the solder connection portion on the lower surface is made of a non-flexible material, and the other portions are flexible. It may be composed of a sex material.
[0010]
When the entire connecting member is made of a flexible material, the flatness of the solder connecting portion can be secured by fixing a rigid body on the opposite surface of the connecting member to the solder connecting portion, thereby improving the reliability of the solder connection. it can. Further, when a rigid body having a lower surface fixed to the opposite surface of the connecting member in the connecting member and a side surface processed into a shape along the bent portion fixed to the bent portion is provided, the solder connecting portion is flattened. As a result, the shape of the bent portion can be maintained at the same time as securing the property, and the carrier substrate can be prevented from being deformed. Furthermore, if a heat generating plate having a power supply terminal is fixed to the opposite surface of the connecting member to the solder connecting portion, the flatness of the solder connecting portion can be ensured and the carrier substrate can be easily attached and detached. At this time, if a rigid body having a lower surface fixed to the upper surface of the heat generating plate and a side surface fixed to the upper portion of the bent portion of the connection member is provided, deformation of the carrier substrate can be prevented. Furthermore, in the configuration in which one rigid part is connected to both ends of the connecting member, a top cover is fixed to one end at the upper end of one rigid part and the other end to the upper end of the other rigid part. The provision of the carrier substrate can also prevent deformation of the carrier substrate.
[0011]
On the other hand, in the case of a connection member in which the portion having the solder connection portion on the lower surface is made of an inflexible material, the flatness of the solder connection portion is ensured as it is. In addition, when a rigid body having a lower surface fixed to the opposite surface of the connecting portion of the connecting member and a side surface fixed to the rigid portion can be provided, the shape of the bent portion can be maintained, and deformation of the carrier substrate can be prevented. be able to. Furthermore, if a heat generating plate having a power supply terminal is fixed to the opposite surface of the connecting member on the solder connection portion, the carrier substrate unit can be easily attached and detached. At this time, if a rigid body having a lower surface fixed to the upper surface of the heat generating plate and a side surface fixed to the upper portion of the bent portion of the connection member is provided, deformation of the carrier substrate can be prevented. Furthermore, in the configuration in which one rigid part is connected to both ends of the connecting member, a top cover is fixed to one end at the upper end of one rigid part and the other end to the upper end of the other rigid part. The provision of the carrier substrate can also prevent deformation of the carrier substrate.
[0012]
[Action]
In the LSI package structure of the present invention, a solder in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on a part of the lower surface of a connecting member physically and electrically connected to a rigid portion on which an electronic component is mounted. Since the connection portion is provided and the electrode of the solder connection portion and the electrode disposed on the wiring board are connected by the solder ball, the carrier substrate and the wiring board can be connected with a larger number of terminals. In addition, since a part of the connecting member is bent upward, the rigid portion on which the electronic component is mounted can be perpendicular to the wiring board, and high-density mounting is possible. Furthermore, according to the structure provided with the heat generating plate, the solder connection portion can be easily heated, and can be easily detached from the wiring board in units of individual carrier boards.
[0013]
First Embodiment of the Invention
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. The carrier substrate 10 on which a plurality of memory ICs 11 are mounted is made of a rigid flexible substrate having a flexible portion 101 and a rigid portion 102. The rigid portion 102 is a normal printed wiring board material (FR4), and the flexible portion 101 uses polyimide as an insulating material and copper as an inner layer wiring. A rigid flexible substrate can be manufactured by sandwiching a flexible portion in a lamination process in a process of manufacturing a printed wiring board, and is a material that is widely used.
[0014]
The memory IC 11 is, for example, a TSOP ′ (Thin-Small-Outline-Package) type, and is soldered and mounted on the rigid portion 102 of the carrier substrate 10. The electric signal of the memory IC 11 is connected to the inner layer wiring of the rigid portion 102 and further connected to the inner layer wiring of the flexible portion 101. The inner layer wiring of the flexible portion 101 is divided into a power supply layer and a signal layer, and has a structure adjusted to a desired impedance (for example, 50Ω). On the lower surface of the flexible part 101 on the side where the rigid part 102 is not connected, there is a solder connection part in which electrodes for electrical connection with the wiring board 13 are arranged in a grid pattern. The electrodes and the electrodes of the wiring board 13 are connected by solder balls 12.
[0015]
When the width of the carrier substrate 10 is 50 mm and the electrode interval is 1 mm, about 50 electrodes can be arranged per row, and when 8 rows are arranged, 400 electrodes can be arranged. It becomes possible.
[0016]
The flexible portion 101 is bent at about 90 degrees by the bent portion 103, and the rigid portion 102 on which the memory IC 11 is mounted is arranged at a substantially right angle to the wiring board 13.
[0017]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier substrates 10 shown in FIG. Since the carrier substrate 10 is substantially perpendicular to the wiring substrate 13, high-density mounting is possible.
[0018]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a stiffener A14 made of a material having high rigidity is fixed to the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion 101 in the structure shown in FIG. The material of the stiffener A14 is a metal (a nickel-plated copper or stainless steel), ceramic (for example, alumina ceramic) or the like, and has a thickness of about 1 mm. The material of the stiffener A is preferably close to the linear expansion coefficient of the wiring board 13 in order to reduce the thermal stress on the solder ball 12, and when the FR4 material is used for the wiring board 13, the linear expansion coefficient of FR4 is about 16 ppm. Therefore, a material close to this value, for example, a material based on copper (about 16 ppm) is preferable. For fixing the flexible portion 101 and the stiffener A14, a thermoplastic adhesive or a thermosetting adhesive (for example, an epoxy adhesive) is used. When the carrier substrate 10 is connected to the wiring substrate 13 by soldering, by placing the stiffener A14 in advance on the surface opposite to the solder connection portion of the flexible portion 101, the flatness of the solder joint surface of the flexible portion is ensured and stable. Solder connection is possible.
[0019]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the structure shown in FIG. 4 in which a heat generating plate 17 containing a heat generating element instead of the stiffener A14 is fixed to the upper surface of the flexible portion 101 (opposite surface of the solder connecting portion). is there. The heat generating plate 17 is provided with a heat generating resistor (for example, tantalum nitride) in the form of a film on an insulating plate (for example, alumina ceramic). The heating resistor is formed by a method such as sputtering or thick film printing. When a metal such as copper is used as the material of the heat generating plate 17, the heat generating resistor may be formed after the insulating film is formed. Further, a metal power supply terminal 18 is provided to supply power to the heating element. The power supply terminal 18 has a pin shape or a plate shape, and is fixed to the heating resistor by soldering or a filter material. The solder or filter material used here is a material having a melting point higher than that of the solder balls 12. When a material equivalent to the solder ball 12 is used, it is fixed with an insulating material so that the power supply terminal 18 does not fall off even when melted. By supplying electric power from the power supply terminal 18 to the heating element of the heat generating plate 17, the solder connection portion connected to the wiring board 13 can be heated and melted by the solder ball 12, and the melting temperature ( For example, when Sn63 / Pb 37 wt% solder is used, the carrier substrate 10 can be detached by heating to a melting temperature of 183 ° C. or higher. As shown in FIG. 3, even when a plurality of carrier substrates 10 are mounted on the wiring substrate 13, only a specific carrier substrate can be attached and detached.
[0020]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing that the stiffener B15 having a shape along the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion 101 and the bent portion 103 is fixed in the structure shown in FIG. By fixing the stiffener B15 having a shape along the bent portion 103 to the upper surface of the flexible portion 101, the shape of the bent portion 103 can be maintained, and deformation of the carrier substrate 10 can be prevented. The thickness of the stiffener B15 is a thickness that can maintain the bent shape of the flexible portion 101. For example, when the radius of curvature of the bent portion 103 is 2 mm, the thickness is preferably about 4 mm. The material of the stiffener B15 may be a rigid body, but since it is not thin like the stiffener A, high rigidity is not required, and a plastic molded material may be used. For fixing the stiffener B15 and the flexible portion 101, a thermoplastic adhesive or a thermosetting adhesive is used.
[0021]
FIG. 7 shows that in the structure shown in FIG. 5, a stiffener C16 is provided for fixing one side of the upper surface of the heat generating plate 17 (a portion where the power supply terminal 18 is not provided) and the upper portion of the bent portion 103 of the flexible portion 101. FIG. The material of the stiffener C16 is preferably a plastic mold material. With such a structure, deformation of the carrier substrate 10 can be prevented. The stiffener C16 may be fixed to the entire upper surface of the heat generating plate 17. At that time, the feeding terminal 18 is set to a length that sufficiently protrudes from the upper surface of the stiffener C16.
[0022]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing that the angle of the bent portion 103 is changed in the structure shown in FIG. 1 so that the angle between the wiring board 13 and the rigid portion 102 is smaller than 90 degrees. With this structure, the mounting height of the carrier substrate 10 can be made lower than that shown in FIG. Moreover, in this structure, the structure which attached stiffener A, B, C shown in FIG.4, FIG.5, FIG.6 and FIG. 7 and a heat generating plate is also possible.
[0023]
9A to 9D are longitudinal sectional views showing the assembly process of the LSI package structure according to this embodiment. FIG. 9A shows a process of mounting the memory IC 11 and the solder ball 12 on one surface of the carrier substrate 10, and supplying cream solder on the pad on which the memory IC 11 on the rigid portion 102 of the carrier substrate 10 is mounted. The memory IC 11 is mounted. Also, cream solder or flux is printed on the pads on which the solder balls 12 on the flexible 101 are mounted, and the solder balls are mounted. In this state, heating reflow, for example, in the case of Sn63 / Pb37 wt% as the solder material to be used, heating at 200 ° C. to melt the solder completes the joining of the memory IC 11 and the solder ball 12 to the carrier substrate 10.
[0024]
Next, as shown in FIG. 9B, the carrier substrate 10 is inverted and the memory IC 11 is similarly mounted. The stiffener A14 shown in FIG. 4 and the heat generating plate 17 shown in FIG.
[0025]
Next, as shown in FIG. 9C, the flexible portion 101 is bent at the bending portion 103. When bending, it is processed so as to be sandwiched by a molded die or the like. In order to facilitate processing, heating (for example, 100 ° C.) may be considered. In order to maintain the shape of the processed flexible portion 101, the stiffener B15 shown in FIG. 6 is fixed in this step.
[0026]
Finally, the carrier substrate 10 is mounted on the wiring substrate 13 as shown in FIG. Cream solder is printed and supplied onto the pads of the wiring board 13, a carrier board is mounted, and heating reflow is performed. Although there is a concern that the carrier substrate 10 may fall over during the heat reflow, the carrier substrate 10 may be supported by a jig. Further, when the solder ball 12 is crushed during the heat reflow due to the weight of the carrier substrate 10, a method using the solder ball 12 with a built-in copper ball can be considered. It is also conceivable to provide a spacer between the flexible part 101 and the wiring board 13 in order to ensure the height of the solder ball 12.
[0027]
Second Embodiment of the Invention
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a side view thereof. The carrier substrate 10 on which a plurality of memory ICs 11 are mounted is made of a rigid flexible substrate including two rigid portions 102 and a flexible portion 101 sandwiched therebetween. The rigid portion 102 is a normal printed wiring board material (FR4), and the flexible portion 101 uses polyimide as an insulating material and copper as an inner layer wiring. A rigid flexible substrate can be manufactured by sandwiching a flexible portion in a lamination process in a process of manufacturing a printed wiring board, and is a material that is widely used.
[0028]
The memory IC 11 is, for example, a TSOP (Thin-Small-Outline-Package) type, and is soldered and mounted on the rigid portion 102 of the carrier substrate 10. The electric signal of the memory IC 11 is connected to the inner layer wiring of the rigid portion 102 and further connected to the inner layer wiring of the flexible portion 101. The inner layer wiring of the flexible portion 101 is divided into a power supply layer and a signal layer, and has a structure adjusted to a desired impedance (for example, 50Ω). On one side of the flexible part 101, electrodes for electrical connection with the wiring board 13 are arranged in a grid pattern. The electrodes and the electrodes of the wiring board 13 are connected by solder balls 12.
[0029]
When the width of the carrier substrate 10 is 50 mm and the electrode interval is 1 mm, about 50 electrodes can be arranged per row, and when 8 rows are arranged, 400 electrodes can be arranged. It becomes possible.
[0030]
The flexible portion 101 is bent at about 90 degrees by two bent portions 103, and the two rigid portions 102 on which the memory IC 11 is mounted are arranged substantially at right angles to the wiring board 13. .
[0031]
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier boards 10 shown in FIG. 10 are mounted on a wiring board 13. Since the carrier substrate 10 is substantially perpendicular to the wiring substrate 13 and the two rigid portions 102 share one flexible portion 101, a higher density mounting than in the case of FIG. Is possible.
[0032]
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a stiffener A14 made of a material having high rigidity is fixed to the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion 101 in the structure shown in FIG. The material of the stiffener A14 is a metal (a nickel-plated copper or stainless steel), ceramic (for example, alumina ceramic) or the like, and has a thickness of about 1 mm. The material of the stiffener A is preferably close to the linear expansion coefficient of the wiring board 13 in order to reduce the thermal stress on the solder ball 12, and when the FR4 material is used for the wiring board 13, the linear expansion coefficient of FR4 is about 16 ppm. Therefore, a material close to this value, for example, a material based on copper (about 16 ppm) is preferable. For fixing the flexible portion 101 and the stiffener A14, a thermoplastic adhesive or a thermosetting adhesive (for example, an epoxy adhesive) is used. When the carrier substrate 10 is solder-connected to the wiring substrate 13, the flatness of the solder joint surface of the flexible portion 101 is ensured and stable by arranging the stiffener A14 in advance on the opposite surface of the flexible portion 101 from the solder connection portion. Solder connection is possible.
[0033]
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a heat generating plate 17 incorporating a heat generating element is fixed to the upper surface of the flexible portion (opposite surface of the solder connecting portion) instead of the stiffener A14 in the structure shown in FIG. . The heat generating plate 17 is provided with a heat generating resistor (for example, tantalum nitride) in the form of a film on an insulating plate (for example, alumina ceramic). The heating resistor is formed by a method such as sputtering or thick film printing. When a metal such as copper is used as the material of the heat generating plate 17, the heat generating resistor may be formed after the insulating film is formed. Further, a metal power supply terminal 18 is provided to supply power to the heating element. The power supply terminal 18 has a pin shape or a plate shape, and is fixed to the heating resistor by soldering or a filter material. The solder or filter material used here is a material having a melting point higher than that of the solder balls 12. When a material equivalent to the solder ball 12 is used, it is fixed with an insulating material so that the power supply terminal 18 does not fall off even when melted. By supplying electric power from the power supply terminal 18 to the heating element of the heat generating plate 17, the solder connection portion connected to the wiring board 13 can be heated and melted by the solder ball 12, and the melting temperature ( For example, when Sn63 / Pb 37 wt% solder is used, the carrier substrate 10 can be detached by heating to a melting temperature of 183 ° C. or higher. As shown in FIG. 12, even when a plurality of carrier substrates 10 are mounted on the wiring substrate 13, only a specific carrier substrate can be attached and detached.
[0034]
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing that the stiffener B15 having a shape along the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion 101 and the two bent portions 103 is fixed in the structure shown in FIG. By fixing the stiffener B15 having a shape along the bent portion 103 to the upper surface of the flexible portion 101, the shape of the bent portion 103 can be maintained, and deformation of the carrier substrate 10 can be prevented. The thickness of the stiffener B15 is a thickness that can maintain the bent shape of the flexible portion 101. For example, when the radius of curvature of the bent portion 103 is 2 mm, the thickness is preferably about 4 mm. The material of the stiffener B15 may be a rigid body, but since it is not thin like the stiffener A, high rigidity is not required, and a plastic molded material may be used. For fixing the stiffener B15 and the flexible portion 101, a thermoplastic adhesive or a thermosetting adhesive is used.
[0035]
FIG. 16 shows a stiffener C16 for fixing one side of the top surface of the heat generating plate 17 (the portion where the power supply terminal 18 is not provided) and the upper portion of the two bent portions 103 of the flexible portion 101 in the structure shown in FIG. FIG. The material of the stiffener C16 is preferably a plastic mold material. With such a structure, deformation of the carrier substrate 10 can be prevented. The stiffener C16 may be fixed to the entire upper surface of the heat generating plate 17. At that time, the feeding terminal 18 is set to a length that sufficiently protrudes from the upper surface of the stiffener C16.
[0036]
FIG. 17 is characterized in that a top cover 19 for mechanically connecting and holding the upper ends of the left and right rigid portions 102 is provided in the structure shown in FIG. The top cover 19 has a shape in which two grooves for sandwiching the upper end portion of the rigid portion 102 are provided. The top cover 19 may be a plastic mold or a metal (for example, aluminum), and is preferably bonded and fixed to prevent dropping. With this structure, the carrier substrate 10 can be prevented from being deformed and the shape can be maintained.
[0037]
18A to 18D are longitudinal sectional views showing the assembly process of the LSI package structure according to this embodiment. FIG. 18A shows a process of mounting the memory IC 11 and the solder balls 12 on one side of the carrier substrate 10, and cream solder is applied to the pads on which the memory ICs 11 on the rigid portions 102 on both ends of the carrier substrate 10 are mounted. Printing is supplied and the memory IC 11 is mounted. Also, cream solder or flux is printed on the pads on which the solder balls 12 on the flexible part 101 are mounted, and the solder balls are mounted. In this state, heating reflow, for example, in the case of Sn63 / Pb37 wt% as the solder material to be used, heating at 200 ° C. to melt the solder completes the joining of the memory IC 11 and the solder ball 12 to the carrier substrate 10.
[0038]
Next, as shown in FIG. 18B, the carrier substrate 10 is inverted and the memory IC 11 is similarly mounted. The stiffener A14 shown in FIG. 13 and the heat generating plate 17 shown in FIG.
[0039]
Next, as shown in FIG. 18C, the flexible portion 101 is bent at two bent portions 103. When bending, it is processed so as to be sandwiched by a molded die or the like. In order to facilitate processing, heating (for example, 100 ° C.) may be considered. In order to maintain the shape of the processed flexible portion 101, the stiffener B15 shown in FIG. 15 and the stiffener C16 shown in FIG. 16 are fixed in this step.
[0040]
Finally, as shown in FIG. 18D, the carrier substrate 10 is mounted on the wiring substrate 13. Cream solder is printed and supplied onto the pads of the wiring substrate 13, the carrier substrate 10 is mounted, and heating reflow is performed. Further, when the solder ball 12 is crushed during the heat reflow due to the weight of the carrier substrate 10, a method using the solder ball 12 with a built-in copper ball can be considered. It is also conceivable to provide a spacer between the flexible part 101 and the wiring board 13 in order to ensure the height of the solder ball 12.
[0041]
Third Embodiment of the Invention
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a side view thereof. The carrier substrate 10 on which a plurality of memory ICs 11 are mounted is composed of two rigid parts A102, one rigid part B104, and two flexible parts 101 sandwiched between the rigid part A and the rigid part B. Made of rigid flexible board. The rigid part A102 and the rigid part B104 are normal printed wiring board materials (FR4), and the flexible part 101 uses polyimide as an insulating material and copper as an inner layer wiring. A rigid flexible substrate can be manufactured by sandwiching a flexible portion in a lamination process in a process of manufacturing a printed wiring board, and is a material that is widely used.
[0042]
The memory IC 11 is, for example, a TSOP (Thin-Small-Outline-Package) type, and is soldered and mounted on the rigid portion A102 of the carrier substrate 10. The electrical signal of the memory IC 11 is connected to the inner layer wiring of the rigid portion A102 and further connected to the rigid portion B104 via the inner layer wiring of the flexible portion 101. The inner layer wiring of the rigid portion A102, the rigid portion B104, and the flexible portion 101 is divided into a power supply layer and a signal layer, and has a structure adjusted to a desired impedance (for example, 50Ω). Electrodes for electrical connection with the wiring board 13 are arranged in a grid pattern on the lower surface of the rigid portion B104. The electrodes and the electrodes of the wiring board 13 are connected by solder balls 12.
[0043]
When the width of the carrier substrate 10 is 50 mm and the electrode interval is 1 mm, about 50 electrodes can be arranged per row, and when 8 rows are arranged, 400 electrodes can be arranged. It becomes possible.
[0044]
The flexible portion 101 is bent at about 90 degrees by the bent portion 103, and the rigid portion A 102 on which the memory IC 11 is mounted is arranged at a substantially right angle with respect to the wiring board 13.
[0045]
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier substrates 10 shown in FIG. 19 are mounted on the wiring substrate 13. Since the carrier substrate 10 is substantially perpendicular to the wiring substrate 13 and the one rigid portion 104 is shared by the two rigid portions A102, a higher-density mounting than in the case of FIG. Is possible.
[0046]
FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing that the stiffener A14 is fixed to the opposite surface of the solder connection portion of the rigid portion B104 and the inner surface of the rigid portion A102 in the structure shown in FIG. By fixing the stiffener A14 to the opposite side of the solder connection portion of the rigid portion B104 and the inner side surface of the rigid portion A102, it is possible to maintain the shape of the bent portion 103 of the flexible portion 101 and prevent the carrier substrate 10 from being deformed. It becomes possible. The material of the stiffener A14 is a plastic mold or a metal that can be easily processed (for example, aluminum). For fixing the stiffener A14 to the upper surface of the rigid portion B104 and the inner surface of the rigid portion A102, a thermoplastic adhesive or thermosetting is used. Use mold adhesive.
[0047]
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a heat generating plate 17 incorporating a heat generating element is fixed to the opposite surface of the rigid portion B104 to the solder connecting portion in the structure shown in FIG. The heat generating plate 17 is provided with a heat generating resistor (for example, tantalum nitride) in the form of a film on an insulating plate (for example, alumina ceramic). The heating resistor is formed by a method such as sputtering or thick film printing. When a metal such as copper is used as the material of the heat generating plate 17, the heat generating resistor may be formed after the insulating film is formed. Further, a metal power supply terminal 18 is provided to supply power to the heating element. The power supply terminal 18 has a pin shape or a plate shape, and is fixed to the heating resistor by soldering or a filter material. The solder or filter material used here is a material having a melting point higher than that of the solder balls 12. When a material equivalent to the solder ball 12 is used, it is fixed with an insulating material so that the power supply terminal 18 does not fall off even when melted. By supplying electric power from the power supply terminal 18 to the heating element of the heat generating plate 17, the solder connection portion connected to the wiring board 13 can be heated and melted by the solder ball 12, and the melting temperature ( For example, when Sn63 / Pb 37 wt% solder is used, the carrier substrate 10 can be detached by heating to a melting temperature of 183 ° C. or higher. As shown in FIG. 21, even when a plurality of carrier substrates 10 are mounted on the wiring substrate 13, only a specific carrier substrate can be attached and detached.
[0048]
FIG. 24 shows that, in the structure shown in FIG. 23, a stiffener B15 for fixing one side of the upper surface of the heat generating plate 17 (a portion where the power supply terminal 18 is not provided) and the inner side surface of the rigid portion A102 is provided. It is a longitudinal cross-sectional view. With this structure, the shape of the bent portion 103 of the flexible portion 101 can be maintained, and deformation of the carrier substrate 10 can be prevented. The material of the stiffener B15 may be a plastic mold material or the like. The stiffener B15 may be fixed to the entire upper surface of the heat generating plate 17. At that time, the feeding terminal 18 is set to a length that sufficiently protrudes from the upper surface of the stiffener B15.
[0049]
FIG. 25 is a longitudinal sectional view showing that a top cover 19 is provided to mechanically connect and hold the upper ends of the left and right rigid portions A102 in the structure shown in FIG. With this structure, the carrier substrate 10 can be prevented from being deformed and the shape can be maintained.
[0050]
26A to 26D are longitudinal sectional views showing the assembly process of the LSI package structure according to this embodiment. FIG. 26A shows a process of mounting the memory IC 11 and the solder ball 12 on one side of the carrier substrate 10, and cream solder is applied to the pads on which the memory IC 11 on the two rigid portions A 102 of the carrier substrate 10 are mounted. Printing is supplied and the memory IC 11 is mounted. Cream solder or flux is printed on a pad on which the solder ball 12 of the rigid portion B104 is mounted, and the solder ball is mounted. In this state, heating reflow, for example, in the case of Sn63 / Pb37 wt% as the solder material to be used, heating at 200 ° C. to melt the solder completes the joining of the memory IC 11 and the solder ball 12 to the carrier substrate 10.
[0051]
Next, as shown in FIG. 26B, the carrier substrate 10 is inverted and the memory IC 11 is mounted in the same manner. The heat generating plate 17 shown in FIG. 23 may be fixed after this.
[0052]
Next, as shown in FIG. 26 (c), the flexible portion 101 is bent at two bent portions 103. When bending, it is processed so as to be sandwiched by a molded die or the like. In order to facilitate processing, heating (for example, 100 ° C.) may be considered. In order to maintain the shape of the processed flexible portion 101, the stiffener A14 shown in FIG. 22 and the stiffener B15 shown in FIG. 24 are fixed in this step.
[0053]
Finally, as shown in FIG. 26D, the carrier substrate 10 is mounted on the wiring substrate 13. Cream solder is printed and supplied onto the pads of the wiring substrate 13, the carrier substrate 10 is mounted, and heating reflow is performed. Although there is a concern that the carrier substrate 10 may fall over during the heat reflow, the carrier substrate 10 may be supported by a jig. Further, when the solder ball 12 is crushed during the heat reflow due to the weight of the carrier substrate 10, a method using the solder ball 12 with a built-in copper ball can be considered. It is also conceivable to provide a spacer between the flexible part 101 and the wiring board 13 in order to ensure the height of the solder ball 12.
[0054]
Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other additions and modifications are possible. For example, although the memory IC is taken up as an electronic component, it can be applied to mounting of other types of electronic components such as a CPU, and a plurality of different types of electronic components are mixed in one rigid portion 102. May be implemented.
[0055]
【The invention's effect】
By adopting the structure of the present invention in a package structure in which a carrier substrate on which a plurality of electronic components such as memory ICs are mounted is mounted on a wiring substrate, it is possible to connect a large number of signals, and there is less noise and high speed. It becomes possible to realize a package that enables operation. Furthermore, it is possible to easily attach and detach each individual carrier substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the LSI package structure according to the first embodiment of the present invention.
3 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier substrates shown in FIG. 1 are mounted on a wiring board.
4 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a stiffener made of a material having high rigidity is fixed to an opposite surface of a solder connection portion of a flexible portion in the structure shown in FIG. 1;
5 is a longitudinal cross-sectional view showing a structure in which a heating plate incorporating a heating element instead of a stiffener is fixed to the upper surface of the flexible portion (the surface opposite to the solder connection portion) in the structure shown in FIG. 4;
6 is a longitudinal cross-sectional view showing that a stiffener having a shape along the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion and the bent portion is fixed in the structure shown in FIG. 1;
7 is a longitudinal sectional view showing that a stiffener is provided for fixing the upper surface of the heat generating plate and the upper portion of the bent portion of the flexible portion in the structure shown in FIG. 5;
8 is a longitudinal sectional view showing that the angle of the bent portion is changed in the structure shown in FIG. 1, and the angle between the wiring board and the rigid portion is made smaller than 90 degrees.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an assembly process of the LSI package structure according to the first embodiment of the invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a side view showing an LSI package structure according to a second embodiment of the present invention.
12 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier boards shown in FIG. 10 are mounted on a wiring board.
13 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a stiffener made of a material having high rigidity is fixed to the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion in the structure shown in FIG.
14 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a heat generating plate incorporating a heat generating element instead of a stiffener is fixed to the upper surface of the flexible portion (opposite surface of the solder connecting portion) in the structure shown in FIG.
15 is a longitudinal sectional view showing that stiffeners having shapes along the opposite surface of the solder connecting portion of the flexible portion and the two bent portions are fixed in the structure shown in FIG. 10;
16 is a longitudinal sectional view showing that a stiffener for fixing the upper surface of the heat generating plate and the upper portions of the two bent portions of the flexible portion is provided in the structure shown in FIG. 14;
17 is a longitudinal sectional view showing that a top cover for mechanically connecting and holding the upper ends of the left and right rigid parts is provided in the structure shown in FIG.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing an assembly process of the LSI package structure according to the second embodiment of the invention.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing an LSI package structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a side view showing an LSI package structure according to a third embodiment of the present invention.
21 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a plurality of carrier substrates shown in FIG. 19 are mounted on a wiring board.
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing that a stiffener is fixed to the opposite surface of the solder connection portion of the rigid portion B and the inner surface of the rigid portion A in the structure shown in FIG. 19;
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a structure in which a heat generating plate incorporating a heat generating element is fixed to the opposite surface of the rigid portion B to the solder connection portion in the structure shown in FIG. 19;
24 is a longitudinal sectional view showing that a stiffener for fixing the upper surface of the heat generating plate and the inner side surface of the rigid portion A is provided in the structure shown in FIG. 23. FIG.
25 is a longitudinal sectional view showing that a top cover for mechanically connecting and holding the upper ends of the left and right rigid portions A in the structure shown in FIG. 19 is provided.
FIG. 26 is a longitudinal sectional view showing an assembly process of the LSI package structure according to the third embodiment of the invention.
FIG. 27 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional LSI package structure.
FIG. 28 is a longitudinal sectional view showing another example of a conventional LSI package structure.
FIG. 29 is a diagram showing an example of a conventional package structure proposed for a hybrid IC.
[Explanation of symbols]
10, 105 ... carrier substrate
101 ... Flexible part
102 ... Rigid part
103 ... bent portion
11 ... Memory IC
12 ... Solder balls
13 ... Wiring board
14 ... Stiffener A
15 ... Stiffener B
16 ... Stiffener C
17 ... Heat plate
18 ... Feeding terminal
19 ... Top cover
20 ... Connector
21 ... Contact
22. Lead

Claims

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate includes a rigid portion on which the electronic component is mounted and a connection member that is physically and electrically connected to the rigid portion. The connection member is made of a flexible material as a whole, and has a solder connection part in which a plurality of electrodes are arranged two-dimensionally on a part of the lower surface, and the rigid connection from the solder connection part. A bent portion that bends upward in the middle of reaching the portion, the electrode of the solder connection portion in the connection member and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and the connection An LSI package structure comprising a rigid body fixed to a surface of the member opposite to the solder connection portion .

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate includes a rigid portion on which the electronic component is mounted and a connection member that is physically and electrically connected to the rigid portion. The connection member is made of a flexible material as a whole, and has a solder connection part in which a plurality of electrodes are arranged two-dimensionally on a part of the lower surface, and the rigid connection from the solder connection part. A bent portion that bends upward in the middle of reaching the portion, the electrode of the solder connection portion of the connection member and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and the lower surface is in that it comprises the connection the in member is fixed to the opposite surface of the solder connection portion, the rigid body machined side in a shape along the bending portion is fixed to the bent portion LSI package structure and butterflies.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate includes a rigid portion on which the electronic component is mounted and a connection member that is physically and electrically connected to the rigid portion. The connection member is made of a flexible material as a whole, and has a solder connection part in which a plurality of electrodes are arranged two-dimensionally on a part of the lower surface, and the rigid connection from the solder connection part. A bent portion that bends upward in the middle of reaching the portion, the electrode of the solder connection portion of the connection member and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and a power supply terminal An LSI package structure, characterized in that a heat generating plate having a surface is fixed to an opposite surface of the connection member to the solder connection portion .

4. The LSI package structure according to claim 3 , further comprising a rigid body having a lower surface fixed to the upper surface of the heat generating plate and a side surface fixed to an upper portion of the bent portion of the connection member.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate includes a rigid portion on which the electronic component is mounted and a connection member that is physically and electrically connected to the rigid portion. The connecting member has a solder connecting portion in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on a part of the lower surface, and a bent portion that bends upward in the middle from the solder connecting portion to the rigid portion. An electrode of the solder connection portion in the connection member and an electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and the connection member has a portion having the solder connection portion on a lower surface. An LSI package structure comprising an inflexible material and the other parts made of a flexible material .

6. The LSI package structure according to claim 5, further comprising: a rigid body having a lower surface fixed to an opposite surface of the connecting portion of the connecting member and a side surface fixed to the rigid portion.

The LSI package structure according to claim 5, wherein a heat generating plate having a power supply terminal is fixed to an opposite surface of the connection member to the solder connection portion.

8. The LSI package structure according to claim 7 , further comprising a rigid body having a lower surface fixed to the upper surface of the heat generating plate and a side surface fixed to an upper portion of the bent portion of the connection member.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate includes a rigid portion on which the electronic component is mounted and a connection member that is physically and electrically connected to the rigid portion. The connecting member has a solder connecting portion in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on a part of the lower surface, and a bent portion that bends upward in the middle from the solder connecting portion to the rigid portion. An electrode of the solder connection portion in the connection member and an electrode disposed on the wiring board are connected by solder balls , and the different rigid portions are connected to both ends of the connection member, respectively. LSI package structure, characterized in that is.

10. The LSI package structure according to claim 9, further comprising a top cover having one end fixed to the upper end of the one rigid part and the other end fixed to the upper end of the other rigid part.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate has one rigid portion on which the electronic component is mounted and a flexible one end physically and electrically connected to the rigid portion. The flexible portion includes a solder connection portion in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on the lower surface on the other end side to which the rigid portion is not connected, and the rigid portion extends from the solder connection portion. A bent portion that bends upward in the middle of the wiring, and the electrode of the solder connection portion and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and the solder in the flexible portion An LSI package structure comprising a rigid body fixed to an opposite surface of a connection portion .

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate has one rigid portion on which the electronic component is mounted and a flexible one end physically and electrically connected to the rigid portion. The flexible portion includes a solder connection portion in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on the lower surface on the other end side to which the rigid portion is not connected, and the rigid portion extends from the solder connection portion. A bent portion that bends upward in the middle, and the electrode of the solder connection portion and the electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball , and the lower surface is in the flexible portion A rigid body fixed to the opposite surface of the solder connection portion and having a side surface processed into a shape along the bent portion fixed to the bent portion. LSI package structure, characterized in that to obtain.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate has one rigid portion on which the electronic component is mounted and a flexible one end physically and electrically connected to the rigid portion. The flexible portion includes a solder connection portion in which a plurality of electrodes are two-dimensionally arranged on the lower surface on the other end side to which the rigid portion is not connected, and the rigid portion extends from the solder connection portion. A heating plate having a bent portion that is bent upward in the middle of the process, the electrode of the solder connection portion and the electrode disposed on the wiring board being connected by a solder ball , and having a power supply terminal Is fixed to an opposite surface of the flexible portion to the solder connection portion .

14. The LSI package structure according to claim 13 , further comprising a rigid body fixed to an upper surface of the heat generating plate and an upper portion of the bent portion of the flexible portion.

In a structure in which a carrier substrate on which an electronic component is mounted is mounted on a wiring substrate, the carrier substrate is physically and electrically connected to two rigid portions on which the electronic component is mounted and to the rigid portions having different ends. The flexible portion is provided with a solder connection portion in which a plurality of electrodes are arranged two-dimensionally on the lower surface of the substantially central portion, and on the way from the solder connection portion to each rigid portion. An LSI package structure comprising a bent portion that is bent upward and an electrode of the solder connection portion and an electrode disposed on the wiring board are connected by a solder ball.

16. The LSI package structure according to claim 15, further comprising a rigid body fixed to an opposite surface of the flexible portion to the solder connection portion.

16. The LSI package structure according to claim 15, further comprising a rigid body having a lower surface fixed to an opposite surface of the flexible portion to the solder connection portion and both side surfaces processed into a shape along the bent portion fixed to the bent portion. .

16. The LSI package structure according to claim 15, wherein a heat generating plate having a power supply terminal is fixed to an opposite surface of the flexible portion to the solder connection portion.

19. The LSI package structure according to claim 18 , further comprising a rigid body fixed to an upper surface of the heat generating plate and an upper portion of the bent portion of the flexible portion.

16. The LSI package structure according to claim 15, further comprising a top cover having one end fixed to the upper end of the one rigid part and the other end fixed to the upper end of the other rigid part.

In the structure in which the carrier substrate on which the electronic component is mounted is mounted on the wiring substrate, the carrier substrate has two first rigid portions on which the electronic component is mounted and a plurality of electrodes on the lower surface in a two-dimensional manner. One second rigid portion having a solder connection portion, one first rigid portion, one end of the second rigid portion, and the other second rigid portion and the second rigid portion. It is comprised with two flexible parts which connect an other end physically and electrically, Each said flexible part is equipped with the bending part bent upwards, and the electrode of the solder connection part of the said 2nd rigid part An LSI package structure characterized in that an electrode disposed on the wiring board is connected by a solder ball.

The LSI package structure according to claim 21, further comprising: a rigid body having a lower surface fixed to an opposite surface of the second rigid portion to the solder connection portion, and both side surfaces fixed to the two first rigid portions.

The LSI package structure according to claim 21, wherein a heat generating plate having a power feeding terminal is fixed to an opposite surface of the second rigid portion to the solder connection portion.

The LSI package structure according to claim 23, further comprising a rigid body fixed to an upper surface of the heat generating plate and the two first rigid portions.

The LSI package structure according to claim 21, further comprising: a top cover having one end fixed to an upper end of the one first rigid portion and the other end fixed to an upper end of the other first rigid portion.