JP4318895B2 - 3D module, 3D module manufacturing method - Google Patents

3D module, 3D module manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP4318895B2
JP4318895B2 JP2002180581A JP2002180581A JP4318895B2 JP 4318895 B2 JP4318895 B2 JP 4318895B2 JP 2002180581 A JP2002180581 A JP 2002180581A JP 2002180581 A JP2002180581 A JP 2002180581A JP 4318895 B2 JP4318895 B2 JP 4318895B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
module
wiring boards
wiring board
module wiring
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002180581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004023084A (en
Inventor
修 島田
義孝 福岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2002180581A priority Critical patent/JP4318895B2/en
Publication of JP2004023084A publication Critical patent/JP2004023084A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4318895B2 publication Critical patent/JP4318895B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュール配線板を積層した構造の3次元モジュールおよびその製造方法に係り、特に、モジュール配線板間または外部との入出力端子数が比較的多い場合に好適な3次元モジュールおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子部品の高密度実装のため、種々の2次元的高密度化技術が進展してきた。例えば、半導体パッケージの小型化、フリップチップ実装等のベアチップ実装などである。しかしながら2次元的な高密度化は限界に近づき、3次元的な実装密度の向上が必要になってきている。
【0003】
図8は、従来の3次元モジュールの構造例を示す模式図である。図8(a)に示すように、この3次元モジュールは、各モジュール108が積層的に配置され、それぞれのモジュール108の入出力ピンであるリードピン114が、垂直方向に配置された中継配線板118に差し込まれた構造になっている。中継配線板118は、各モジュール108の両端配置の場合で2枚、または各モジュール108の四方配置の場合で4枚設けられ得る。
【0004】
各モジュール108は、モジュール配線板111にIC(集積回路)などの電子部品112が実装(高密度実装)されたものであり、図示していないが、その表面などには、必要な配線パターンが形成されている。配線パターンは、例えばスルーホールなどの配線層間接続(図示せず)を介してモジュール配線板111の裏面の縁から外方向に設けられたリードピン114にも電気的に接続されている。モジュール配線板111には、例えば、多層のセラミックス配線板や樹脂配線板(プリント配線板)を用いることができる。なお、リードピン114は、モジュール配線板111の裏面ではなく表の面に設けられている場合もある。
【0005】
リードピン114は、モジュール配線板111がセラミックスの場合には例えばロウ付けで、モジュール配線板111が樹脂の場合には例えばクリップリードなどを使用して半田付けで、モジュール配線板111に取り付けられる。
【0006】
中継配線板118は、基本的に、各モジュール108間の電気的接続パターンおよびこの3次元モジュールの外部との電気的接続パターンが形成された配線板であり、モジュール108のリードピン114が接続されるための例えばスルーホールを備えている。スルーホールでの接続には例えば半田が用いられる。また、中継配線板118の材質には、例えば、リジッドな補強材入り樹脂(一例としてガラスエポキシ樹脂)またはフレキシブルな樹脂(一例としてポリイミド)が用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような3次元モジュールでは、以下述べるような改善すべき事項が存在する。一つは、各モジュール108の入出力に用いるリードピン114の数の不足である。上記のように、リードピン114の数を増加するためには、モジュール配線板111の四方にこれを設けるようにすることができる。しかしながら、各モジュール108自体が高密度実装化されるにつれ、各モジュール108に必要な入出力数も必然的に増加するのでこれに対応しにくくなっている。
【0008】
また、各モジュール108の位置合わせなどの3次元モジュールとしてのアセンブリに難が生じやすいことである。これは、典型的には、図8(b)に示すように、各モジュール108におけるリードピン114の中継配線板118への挿入深さのばらつきによって現れる。このようなばらつきが生じると、最悪の場合は中継配線板118との電気的・機械的接続が不良となったり、それほどではない場合でもリードピン114が横方向に突出して最大外形寸法が所定より大きくなって周囲の導電体との誤接触が生じたりする。
【0009】
さらに、中継配線板118がフレキシブル配線板の場合には、3次元モジュールとしての機械的剛性が不足するため、各モジュール108の固定という点で十分とは言えない状態となることである。このため、中継配線板118にフレキシブル配線板を使用する場合には、実際には、各モジュール108を通して縦方向に貫通する棒状の固定部材を付加して各モジュール108同士の相対的位置を固定するなど、新たな工程、部材を必要とする。
【0010】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、モジュール配線板間または外部との入出力端子数の増加に対応することが少なくとも可能な3次元モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る3次元モジュールは、縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、互いにほぼ平行に配置された第1および第2のモジュール配線板と、前記第1および第2のモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直方向に配置され、前記入出力リードが接触することにより前記第1および第2のモジュール配線板に電気的に接続され、かつ、外部との電気的接続のためのパターンが形成されている中継配線板と、前記第1および第2のモジュール配線板の対向する面の間に設けられ、前記第1および第2のモジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材とを具備し、
前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間を相互に連絡する導電路が、前記中継配線板を経由していないことを特徴とする。
【0012】
すなわち、中継配線板と各モジュール配線板に設けられた入出力リードとにより各モジュール配線板は外部との電気的入出力を行なう。また、両モジュール配線板の対向する面の間には、両モジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材が設けられる。したがって、対向して配置されているモジュール配線板同士の電気的入出力は、入出力リード→中継配線板→入出力リードの経路を介することなく、この導電性部材を介して直接的に行なわれる
【0013】
よって、各モジュール配線板においては、少なくとも隣接するモジュール配線板との電気的入出力のための入出力リードを設ける必要がなくなる。ゆえに、モジュール配線板間または外部との入出力端子数の増加に対応することが可能な3次元モジュールを提供できる。
【0014】
なお、モジュール配線板の板材には、例えばセラミックスや、樹脂、補強材入り樹脂を用いることができ、中継配線板の板材には、例えばリジッドまたはフレキシブルな樹脂(補強材入り樹脂)を用いることができる。
【0015】
また、本発明に係る、3次元モジュールの製造方法は、縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、面上に電気的接続用ランドパターンをそれぞれ有する第1および第2のモジュール配線板を形成する工程と、前記第1および第2のモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上に導電性部材を配置する工程と、前記配置された導電性部材を介して前記第1および第2のモジュール配線板が電気的接続されるように、前記第1および第2のモジュール配線板を互いにほぼ平行に配置する工程と、前記第1および第2のモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直の方向に、外部との電気的接続のためのパターンが形成されている中継配線板を配置して前記入出力リードと前記中継配線板とを電気的に接続する工程とを具備し、前記中継配線板として、前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間を相互に連絡する導電路を含んでいないものを使用することを特徴とする。
【0016】
すなわち、各モジュール配線板同士または外部との電気的入出力を行なうため中継配線板と各モジュール配線板に設けられた入出力リードとを接続する以外に、両モジュール配線板の対向する面の間に、両モジュール配線板に電気的接触が可能な導電性部材が形設される。ここで、この製造方法による3次元モジュールは、対向して配置されているモジュール配線板同士の電気的入出力が、入出力リード→中継配線板→入出力リードの経路を介することなく、この導電性部材を介して直接的に行な
【0017】
よって、各モジュール配線板においては、少なくとも隣接するモジュール配線板との電気的入出力のための入出力リードを設けておく必要がなくなる。ゆえに、モジュール配線板間または外部との入出力端子数の増加に対応することが可能な3次元モジュールの製造方法を提供できる。
【0018】
なお、この3次元モジュールの製造方法において、モジュール配線板の板材には、例えばセラミックスや、樹脂、補強材入り樹脂を用いることができ、中継配線板の板材には、例えばリジッドまたはフレキシブルな樹脂(補強材入り樹脂)を用いることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様として、前記導電性部材は、半田である。半田を用いることで、その製造段階においてセルフアラインメント効果を発揮させることが可能であり、各モジュール間の相対的位置合わせをこの効果により高精度に行なうことができる。
【0020】
また、実施態様として、前記導電性部材は、導電性樹脂である。導電性樹脂を用いることで、その製造段階において硬化する前のペースト状のものを例えばスクリーン印刷でモジュール配線板上の所定の位置に形設することができる。これにより生産性の向上に寄与できる。
【0022】
また、実施態様としての3次元モジュールは、前記第1および第2のモジュール配線板の対向する面の間に設けられ、前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間の距離を一定に保つスペーサをさらに具備する。スペーサを設けることで、導電性部材が半田や硬化前の導電性樹脂である場合にも、製造段階において、隣接するモジュール配線板の間の距離を比較的簡単に一定にしその位置関係を保つことができる。
【0023】
また、実施態様として、前記中継配線板は、フレキシブル配線板である。モジュール配線板同士は導電性部材により機械的にも接続され得るので、3次元モジュールとしての機械的剛性は、これ自体によって比較的確保しやすい。したがって、中継配線板には、フレキシブルな材質をも用いることができるものである。
【0024】
また、実施態様として、前記導電性部材は、前記第1および第2のモジュール配線板の前記縁部付近には位置していない。このようにすることで、例えば隣接するモジュール配線板の材質が異なる場合であっても、膨張率の違いによる導電性部材へのせん断力発生を抑制することができる。したがって、信頼性を向上することができる。
【0025】
また、実施態様としての3次元モジュールは、縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、互いにほぼ平行に配置された第1および第2のモジュール配線板と、前記第1および第2のモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直方向に配置され、前記入出力リードが接触することにより前記第1および第2のモジュール配線板に電気的に接続された中継配線板と、前記第1および第2のモジュール配線板の対向する面の間に設けられ、前記第1および第2のモジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材とを具備し、前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間を相互に連絡する導電路が、前記中継配線板を経由していない。モジュール配線板の数を積層的に3以上に増加させたものである。
【0026】
また、製造方法の実施態様において、導電性部材を配置する前記工程は、前記第1および第2のモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上にあらかじめフラックスを塗布し、前記塗布されたフラックスを介して前記導電性部材としての半田ボールを配置するものであり、前記第1および第2のモジュール配線板を互いにほぼ平行に配置する前記工程は、前記配置された半田ボールをリフローさせることにより前記第1および第2のモジュール配線板が電気的接続されるようになされる。製品として利用可能な半田ボールを部材に用いて簡便にモジュール配線板同士を電気的に接続するものである。
【0027】
また、実施態様としての製造方法は、縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、面上に電気的接続用ランドパターンをそれぞれ有する第1ないし第n(nは3以上の整数)のモジュール配線板を形成する工程と、前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣り合う序数に係るモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上に導電性部材を配置し、これを各序数について行なう工程と、前記配置された導電性部材を介して前記第1ないし第nのモジュール配線板が積層的に対向して電気的接続されるように、前記第1ないし第nのモジュール配線板を前記序数に従い積層的に配置する工程と、前記積層的に配置された第1ないし第nのモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直の方向に中継配線板を配置して前記入出力リードと前記中継配線板とを電気的に接続する工程とを具備し、前記中継配線板として、前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣接するものどうしの間を相互に連絡する導電路を含んでいないものを使用する。モジュール配線板の数を積層的に3以上に増加させた場合の製造方法である。
【0028】
以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、(a)から(c)の順にプロセスが進行する。
【0029】
まず、図1(a)に示すように、モジュール8を製造する。モジュール8は、モジュール配線板11上にIC(集積回路)などの電子部品12が実装(高密度実装)されたものである。モジュール配線板11には、このための必要な配線パターン(図示せず)が備えられ、また、モジュール配線板11を縦方向に通じる電気的な層間接続部材(図示せず)も備えられている。モジュール配線板11の板材には、例えばセラミックスや、樹脂、補強材入り樹脂を用いることができる。モジュール配線板11の平面形状は、例えば数十mm角以下のほぼ方形である。
【0030】
電子部品12は、例えば、IC、ディスクリート部品、受動部品などである。ICの場合には、パッケージに封止されたチップやフリップチップ接続されているベアチップなどを用いることができる。
【0031】
リードピン14は、モジュール配線板11の裏面の縁からその面の延長外方向に設けられており、モジュール配線板11内で上記の配線パターンとの電気的接続がされている。これにより、リードピン14は、モジュール8の入出力端子(の一部)として機能する。なお、リードピン14は、モジュール配線板11の裏面ではなく表の面に設けられていてもよい。また、図示するようにモジュール配線板11の対向する2辺上2方向に設けられている以外に、4辺上で四方に向けて設けられていてもよい。
【0032】
リードピン14は、モジュール配線板11がセラミックスの場合には比較的高温に耐えるので例えばロウ付けで、モジュール配線板11が樹脂の場合には例えばクリップリードなどを使用して半田付けで、モジュール配線板11に取り付けることができる。モジュール配線板11には、以上の構成以外にも、配線板として必要な部材(例えば半田レジストや配線パターンの一部としてのめっきなど)が形設されていてもよい。
【0033】
以上説明の構造自体は、公知技術を使用して製造できる。これに加えて、このモジュール8では、モジュール配線板11の表面側、裏面側にそれぞれ、電気的接続用ランドパターン(以下では、単に「ランドパターン」、または「接続用ランドパターン」という場合がある。)13a、13bが設けられる。これらのランドパターン13a、13bは、後述するようにモジュール8の入出力端子の他の一部(すなわちリードピン14の他に設けられた入出力端子)として利用されるものである。ランドパターン13a、13bの形成は、モジュール配線板11上の必要な位置に、例えば上記説明の配線パターンを形成するときにその一部として行なうことができる。
【0034】
次に、図1(b)に示すように、モジュール配線板11の両面の電気的接続用ランドパターン13a、13bの上にフラックス15を塗布する。フラックス15は、ランドパターン13a、13b上で半田が溶融した場合にその濡れ性を向上させ電気的・機械的接続の確実性を増すものであり、通常の状態ではペースト状で粘性がある。フラックス15の塗布には、ディスペンサ、スクリーン印刷機の使用など各種の周知の方法を用いることができる。以上により、フラックス塗布済みモジュール9が得られる。
【0035】
次に、図1(c)に示すように、モジュール配線板11の裏面側の各ランドパターン13b上に半田ボール16を載置する。半田ボール16の直径は例えば1mm前後である。載置の方法としては、例えば、ランドパターン13bの配置と同じ貫通孔パターンを有する板をスクリーンに用い、この板のごくわずかな下にモジュール配線板11のランドパターン13bの存在する側の面を位置合わせの上、半田ボール16をこの板上に流す方法を用いることができる。流された半田ボール16は、板の貫通孔に嵌り、粘性を有するフラックス15上に仮固定された状態となる。
【0036】
なお、半田ボール16は、裏面側ランドパターン13b上に載置する代わりに表面側ランドパターン13a上に載置するようにしてもよい。半田ボール16自体は、製品として市場に供給されているものを用いることができる。以上により半田ボール載置済みモジュール10が得られる。
【0037】
次に、図2に示すように、半田ボール載置済モジュールを積層的に配置する。以下では、半田ボール載置済みモジュールとして、積層位置、上からa、b、…、nのモジュール名をサフィックスとして与え説明する。なお、図2は、図1の続図であって、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、すでに説明した構成要素には同一番号を付してある。なお、現実に想定されるnは、例えば2から10程度である。
【0038】
最上のモジュール10aから、下から2番目のモジュール10(n-1)までは、図1に示したプロセスにより用意され得るものである。ただし、最上のモジュール10aの表の面側には、電気的接続用ランドパターン13aはなくてもよく、したがって、その上のフラックス15の塗布も必要ない。また、最も下のモジュール10nの裏の面側には、電気的接続ランドパターン13bはなくてもよく、したがって、その場合にはその面のフラックス15の塗布および半田ボール16の載置も必要ない。
【0039】
各モジュール10a、…、10nのうちの隣接して位置するものそれぞれにおける対向する面のランドパターン13bとランドパターン13aとは、パターン位置が合わせられている(そのようにあらかじめパターン形成されている)。半田ボール16の溶融によるこれらの面間の電気的・機械的接続のためである。
【0040】
また、各モジュール10a、…、10nの間それぞれには、これらが電気的・機械的に接続されたときにモジュール配線板11同士の距離を一定に保つためスペーサ17が設けられる。ここでは、スペーサ17として、モジュール配線板11の縁付近に設けるようにしているが、その位置や平面的な形状は、各モジュール内の電子部品12等の構成部品に干渉しないように適宜決めてよい。その高さについては後述する。
【0041】
なお、半田ボール16を、裏面側ランドパターン13b上に載置する代わりに表面側ランドパターン13a上に載置するようにした場合には、当然ながら、次にようになる。すなわち、最下のモジュール10nの裏の面側には、電気的接続用ランドパターン13bはなくてもよく、したがって、その場合のその面上のフラックス15の塗布も必要ない。かつ、最も上のモジュール10aの表の面側には、電気的接続ランドパターン13aはなくてもよく、したがって、その上のフラックス15の塗布および半田ボール16の載置も必要ない。
【0042】
上記のようにして実際にモジュール10a、…、10nを積層すると、図3(a)に示すような状態となる。図3は、図1、図2の続図であって、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、すでに説明した構成要素には同一番号を付してある。
【0043】
この状態は、各モジュール配線板11間の間隔が、半田ボール16によって規定される状態であり、電子部品12およびスペーサ17が各モジュール配線板11間でつかえて接触する状態ではない。すなわち、スペーサ17は、この状態では実質的にスペーサとして機能しない高さを有している(おおよそ、半田ボール16の直径の値より小の高さ。)。
【0044】
次に、上記の積層配置が完了したものを、例えば、赤外線で加温された温風の環境下におくことにより、半田ボール16をリフロー・固化させる。これにより、図3(b)に示すように、各モジュール配線板11間には導電性部材としての半田16aが得られる。ここで、各半田ボール16が溶融するときには表面張力が生じその表面積を小さくしようとするので、各モジュール配線板11間の間隔はスペーサ17が規定する間隔まで短縮する。
【0045】
この状態では、スペーサ17が各モジュール配線板11間の間隔を規定し、電子部品12が各モジュール配線板11間でつかえて接触するのを防止する。スペーサ17は、この状態でスペーサとして機能する高さを有している(おおよそ、電子部品12の高さより大の高さ。)。なお、この状態での各モジュール配線板11間の想定される間隔は、例えば0.4mmから1mm程度であり、また、全体としての高さは、例えば3mmから30mm程度である。
【0046】
ちなみに、図3(b)に示す工程においては次のような効果も存在する。すなわち、図3(a)に示した積層配置で、各モジュールについての平面方向の位置合わせが多少ずれてなされても、図3(b)に示す状態に至る間にはこの位置ずれの矯正効果が発揮されることである。これは、上記でも述べたように半田ボール16の溶融によって表面張力が生じ、対向するランドパターン13a、13bを最短で接続しようと力がはたらくためである(セルフアラインメント効果)。したがって、溶融接続後には3次元モジュールとして、各モジュールの相対的位置精度が向上したものになる。また、これにより、各モジュールのリードピン14同士の位置関係も精度よく仕上げることができる。
【0047】
さらに、セルフアラインメント効果により、図3(a)に示した積層配置の工程自体も、リードピン14の位置を手掛かりに行うなど、ラフな精度で行なうことが可能である。また、各モジュール配線板11の大きさについても、各モジュールのリードピン14の端部位置が揃えられて設計されていれば、特に同じにする必要はない(同じでなくても各モジュール間の相対位置精度はセルフアラインメント効果により確保される。)。これにより、実装に正味必要な面積のモジュール配線板11を用いることができ、その材料の削減も場合によっては可能である。
【0048】
図3(b)の状態のものが組立てられたら、次に、図3(c)に示すように、各リードピン14が貫通するようにこれに垂直方向に中継配線板18をとり付ける。中継配線板18は、基本的に、各モジュール配線板11間の電気的接続パターンおよびこの3次元モジュールの外部との電気的接続パターンの形成された配線板であり、リードピン14が接続されるための例えばスルーホールを備えている。スルーホールでの接続には例えば半田を用いることができる。中継配線板18は、各モジュール配線板11の両端配置の場合で2枚、または各モジュール配線板11の四方配置の場合で4枚設けられ得る。
【0049】
中継配線板18のとり付けは、すでにモジュール配線板11同士が半田16aにより機械的に精度よく接続されているので、組立て性よくリードピン14に対して容易に行なうことができる。中継配線板18の板材には、例えば、リジッドな補強材入り樹脂(一例としてガラスエポキシ樹脂)やフレキシブルな樹脂(一例としてポリイミド)を用いることができるが、特にフレキシブルな樹脂を用いた場合においても3次元モジュールとして必要な機械的剛性を確保し得る。これも、モジュール配線板11同士が半田16aにより機械的に接続されてからである。
【0050】
以上説明の工程により、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを得ることができる。この3次元モジュールでは、隣接するモジュール配線板11間の電気的接続が電気的接続用ランドパターン13a、13b、および半田16aを用いて直接的に行われるので、隣接モジュール配線板11間では中継配線板18を介するようにパターンなどを構成する必要がない。すなわち、隣接するモジュール配線板11との電気的入出力のためにはリードピン14を設けるには及ばない。ゆえに、モジュール配線板11間または外部との入出力端子数の増加に対応することが可能である。
【0051】
また、隣接するモジュール配線板11間の電気的接続が電気的接続用ランドパターン13a、13b、および半田16aを用いて直接的に行われることから、リードピン14の数とともに、中継配線板18に形成する配線パターン数を削減できる。すなわち、モジュール配線板11間を接続する全体的な配線パターン数を削減できる。これにより、配線長が短縮され、結果として、信頼性向上、動作性能向上、コスト削減などの達成にもなる。これは、モジュール配線板11の入出力として、リードピン14のほかに、電気的接続用ランドパターン13a、13b、および半田16aを有することによる効果である。
【0052】
また、従来のような構成(例えば図8)では、各リードピンへの信号の割り振りを3次元モジュールとしての構造から決める必要があり、これにより、各モジュールごとの回路規模が大きく異なる場合があった。回路規模が異なるとモジュール配線板によっては無駄な領域を有することになり効率的な部品配置設計が妨げられる。上記実施形態では、信号の流れに沿って各モジュールの機能を割り振りやすくなり、無駄な領域を発生させず3次元モジュールとして高密度なものにすることができる。
【0053】
また、電気的接続用ランドパターン13a、13bは、モジュール配線板11面上に、場所的に融通性よく設けることができる。したがって、その数は相当に多数にすることができる。その場合にも、モジュール配線板11間の相対的位置合わせ(あらかじめ行なう位置合わせ)は、リードピン14の端部を基準に行なうなどにより、容易である。
【0054】
また、さらに補足するに、以上の説明では、各モジュール配線板11には、電子部品12が実装されているとしたが、必ずしも、各モジュール配線板11について電子部品12が実装されていなくてもよい。すなわち、一部のモジュール配線板11については、接続用ランドパターン13a、13bを有するが、電子部品12の実装されない配線板であってもよい。この場合には、そのモジュール配線板11はその上下に位置するモジュール配線板11間の、一種の中継配線板として機能する。
【0055】
また、中継配線板18とモジュール配線板11との接続は、ピン形状のリードピン14によらずに行なうこともできる。例えば、フレキシブルプリント配線板をリードピン14の代わりに用いて、中継配線板18とモジュール配線板11との間の接続を行なうことができる。この場合、フレキシブルプリント配線板とモジュール配線板11との間、またはフレキシブルプリント配線板と中継配線板18との間の接続には、コネクタ、半田付け、異方性導電フィルムなど、周知の方法を用いることができる。
【0056】
また、上記では、電子部品12が実装される面にある接続用ランドパターン13aをモジュール配線板11上に設ける例を説明したが、接続用ランドパターン13aを、電子部品12としての半導体チップ上のパッドとして設けることもできる。この場合には、半導体チップの接続パッドが存在する側の面を上に向けてこの半導体チップをモジュール配線板11上に配置・固定させておく。
【0057】
また、各モジュール配線板11は、すべて板材質が揃っている必要はない。例えば、セラミックス板と樹脂板との混合であってもよい。この場合には、例えば、放熱性を必要とするモジュールにはセラミックス板を用いて性能を確保し、そうではないモジュールには、樹脂板を用いてコストを削減するなどが可能である。
【0058】
また、このように混合している場合には、セラミックス板と樹脂板とは、それぞれブロック化して、熱膨張率によるストレス発生がより小さくするように構成することができる。さらに、このような場合の中継配線板18には、フレキシブル配線板を用いるとより好適である。これは、セラミックス板と樹脂板とで熱膨張の違いが生じても中継配線板18が容易に変形し、中継配線板18でのストレス発生を回避できるからである。
【0059】
また、入出力端子として、電気的接続用ランドパターン13a、13b、および半田16aと、リードピン14とを使い分けるには、例えば、大きな電流値を要する電源ラインについては、主に後者を用いるという設計を採用することができる。これは、電気的接続用ランドパターン13a、13b、および半田16aによる端子は、より小さな配置ピッチで形成され得るところ、リードピン14は、例えば1.27mmピッチの配置のようにその細かさが限られ、大電流を流すのに適するからである。
【0060】
次に、本発明の別の実施形態を図4を参照して説明する。図4は、本発明の別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、(a)、(b)の順にプロセスが進行する。図4において、すでに説明した部位と同一のものには同一符号が与えられている。
【0061】
この実施形態は、図1(c)に示した半田ボール載置済みモジュール10に代えて、半田ペースト塗布済みモジュール10Aを得るところが、先の実施形態と異なる点である。半田ペースト41は、図4(b)に示すように、電気的接続用ランドパターン13a、13bの例えば両者の上に塗布される。このような半田ペースト41の塗布には、例えばスクリーン印刷機、ディスペンサなど周知の方法を用いることができる。
【0062】
半田ペースト41は、フラックスなどを含むペースト状組成物中に微細な半田粒を分散させたものであり、例えば表面実装部品を自動実装する場合に用いられるものとして周知である。
【0063】
図4(b)に示すように得られた半田ペースト塗布済みモジュール10Aは、このあと、図2、図3に示した工程とほぼ同様の工程に投入される。これにより、上記の実施形態とほぼ同様に、モジュール配線板11間の電気的・機械的接続が半田によって直接的になされている3次元モジュールを得ることができる。
【0064】
この実施形態においても、モジュール配線板11間の電気的・機械的接続が半田によりなされるので、セルフアラインメント効果などの特有の効果が得られる。その他の利点についても、モジュール配線板11間接続のため導電性部材が存在するという点において、上記ですでに説明したことが言える。
【0065】
なお、この実施形態では、半田ペースト41の塗布をモジュール配線板11両面の接続用ランドパターン13a、13bに対して行なうようにしているが、十分な体積に塗布することが可能であればいずれか一方のみでもよい。両面ともに塗布すれば容易に体積を増加させることができるので、モジュール配線板11間の接続は確実に行なわれる。
【0066】
次に、本発明のさらに別の実施形態を図5を参照して説明する。図5は、本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、(a)、(b)の順にプロセスが進行する。図5において、すでに説明した部位と同一のものには同一符号が与えられている。
【0067】
この実施形態は、図1(c)に示した半田ボール載置済みモジュール10に代えて、導電性バンプ形成済みモジュール10Bを得るところが、先の各実施形態と異なる点である。導電性バンプ51は、図5(b)に示すように、電気的接続用ランドパターン13a、13bのうち例えばモジュール配線板11裏面のランドパターン13bの上に形成される。このような導電性バンプ51の形成には、例えば導電性ペーストをインク代わりに用いてスクリーン印刷によってなすことができ、印刷という手段により生産効率性向上が得られる。導電性バンプ51は、導電性ペーストの粘性を利用し図示するようにほぼ円錐形に形成することができる。
【0068】
導電性ペーストは、例えばペースト状樹脂の中に金属粒(銀、金、銅、半田など)を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させたものであり、かつ、熱を加えて乾燥させることで完全に硬化する性質を有するものである。図5(b)に示す状態は硬化前である。
【0069】
図5(b)に示すように得られた導電性バンプ形成済みモジュール10Bは、このあと、図2、図3に示した工程とほぼ同様の工程に投入される。これにより、モジュール配線板11間の電気的・機械的接続が導電性バンプ51により直接的になされている3次元モジュールを得ることができる。
【0070】
この場合において、各モジュール配線板11間のスペーサ17は、図5(b)に示す導電性バンプ51の高さより低いものを用いる。そして、各モジュール配線板11間の間隔が図3(b)に示すようにスペーサ17で規定されるように各モジュール配線板11を位置させ、同時に導電性バンプ51の頭部を塑性変形させる。これにより対向するランドパターン13aとの電気的接続を確立することができる。さらに、熱を加えることにより導電性バンプ51を硬化させて接着しその状態を維持するようにする。
【0071】
この実施形態においても、モジュール配線板11間接続のための導電性部材として導電性バンプ51が存在するということから、セルフアラインメント効果およびこれから派生する効果を除き、前述の各効果を得ることができる。
【0072】
なお、この実施形態では、導電性バンプ51の塗布をモジュール配線板11裏面の接続用ランドパターン13bに対して行なうようにしているが、表の面の接続用ランドパターン13aに対して行なうようにしてももちろんよい。
【0073】
次に、本発明のさらに別の実施形態を図6を参照して説明する。図6は、本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図であり、(a)、(b)、(c)の順にプロセスが進行する。図6において、すでに説明した部位と同一のものには同一符号が与えられている。
【0074】
この実施形態は、図1(c)に示した半田ボール載置済みモジュール10に代えて、金属ピン形成済み半田ペースト塗布済みモジュール10Cを得るところが、先の各実施形態と異なる点である。金属ピン61は、図6(b)に示すように、電気的接続用ランドパターン13a、13bのうち例えばモジュール配線板11裏面のランドパターン13bの上に形成される。このような金属ピン61の形成には、例えば半導体パッケージであるPGA(ピングリッドアレー)の製造に用いられている入出力用金属ピンの形成技術を用いることができる。
【0075】
金属ピン61が形成されたモジュール9Cに対して、さらに、モジュール配線板11の表の面のランドパターン13a上に半田ペースト62を塗布する。半田ペースト62は、前述した半田ペースト41と同様のものである。その塗布方法も前述した通りである。
【0076】
図6(c)に示すように得られた金属ピン形成済み半田ペースト塗布済みモジュール10Cは、このあと、図2、図3に示した工程とほぼ同様の工程に投入される。これにより、モジュール配線板11間の電気的・機械的接続が金属ピン61により直接的になされている3次元モジュールを得ることができる。
【0077】
この場合においては、金属ピン61と対向するランドパターン13aとの電気的・機械的接続は、半田ペースト62が溶融・固化することによりなされる。また、各モジュール配線板11間の間隔は金属ピン61が規定するので、各モジュール配線板11間のスペーサ17は必要なく、スペーサ17がなくても組立て性は良好である。
【0078】
この実施形態においても、モジュール配線板11間接続のための導電性部材として金属ピン61が存在するということから、セルフアラインメント効果およびこれから派生する効果を除き、前述の各効果を得ることができる。
【0079】
なお、この実施形態では、金属ピン61の形成をモジュール配線板11裏面の接続用ランドパターン13bに対して、半田ペースト62の塗布を表の面のランドパターン13aに対して、それぞれ行なうようにしているが、逆であってももちろんよい。
【0080】
次に、本発明のさらに別の実施形態を図7を参照して説明する。図7は、本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールにおいて、これに用いる一枚のモジュールを模式的に示す上面図であり、(a)、(b)は、その各例である。図7において、すでに説明した部位と同一のものには同一符号が与えられている。
【0081】
図7(a)に示すものは、接続用ランドパターン13a(図示していないがランドパターン13bも同様、以下同)が、モジュール配線板11にほぼまんべんなく分布するように配置されるのに対して、図7(b)に示すものは、接続用ランドパターン13aは、モジュール配線板11の縁部近くには配置させないようにしている。
【0082】
図7(b)に示すようにランドパターン13aを配置させると、各モジュール配線板11の板材質が異なる場合であって、とりわけ各モジュール配線板11がある程度大きな場合に都合がよい。これは、3次元モジュールにおいて各モジュール配線板11の熱膨張率が違うと、モジュール配線板11間の導電性部材にせん断ストレスが発生し、このようなせん断ストレスは、経時的な信頼性劣化をもたらすからである。
【0083】
中央よりにランドパターン13aを配置すると、熱膨張率の違いによる変位がより小さく、したがってせん断ストレスも小さくなる。逆にいうと、各モジュール配線板11としてより大きなものを用いることも可能となる。なお、接続用ランドパターン13aの全体としての配置パターンは、図示するように方形とする以外に、円形、楕円形などとしてもよい。この場合においては、個々のランドパターン13aの配置として格子状に限らず、放射状などとしてもよい。
【0084】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、両モジュール配線板の対向する面の間には、両モジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材が設けられる。したがって、対向して配置されているモジュール配線板同士の電気的入出力は、入出力リード→中継配線板→入出力リードの経路を介することなく、この導電性部材を介して直接的に行なうことができる。よって、各モジュール配線板においては、少なくとも隣接するモジュール配線板との電気的入出力のための入出力リードを設ける必要がなくなる。ゆえに、モジュール配線板間または外部との入出力端子数の増加に対応することが可能な3次元モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図2】図1の続図であって、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図3】図1、図2の続図であって、本発明の一実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図4】本発明の別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図5】本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図6】本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールを製造するプロセスを横方向からの図示で示す模式図。
【図7】本発明のさらに別の実施形態に係る3次元モジュールにおいて、これに用いる一枚のモジュールを模式的に示す上面図。
【図8】従来の3次元モジュールの構造例を示す模式図。
【符号の説明】
8…モジュール 9…フラックス塗布済みモジュール 9C…金属ピン形成済みモジュール 10…半田ボール載置済みモジュール 10A…半田ペースト塗布済みモジュール 10B…導電性バンプ形成済みモジュール 10C…金属ピン形成済み半田ペースト塗布済みモジュール 11…モジュール配線板 12…電子部品 13a、13b…電気的接続用ランドパターン 14…リードピン 15…フラックス 16…半田ボール 16a…半田 17…スペーサ 41…半田ペースト 51…導電性バンプ 61…金属ピン 62…半田ペースト
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional module having a structure in which module wiring boards are stacked and a method for manufacturing the same, and particularly to a three-dimensional module suitable for a case where there are a relatively large number of input / output terminals between module wiring boards or externally. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
Various two-dimensional high-density technologies have been developed for high-density mounting of electronic components. For example, semiconductor package miniaturization, bare chip mounting such as flip chip mounting, and the like. However, the two-dimensional density increase is approaching the limit, and the three-dimensional packaging density needs to be improved.
[0003]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a structural example of a conventional three-dimensional module. As shown in FIG. 8A, in this three-dimensional module, each module 108 is arranged in a stacked manner, and the lead pin 114 that is an input / output pin of each module 108 is arranged in the vertical direction. It has a structure that is plugged in. Two relay wiring boards 118 may be provided in the case where both ends of each module 108 are arranged, or four in the case where each module 108 is arranged in four directions.
[0004]
Each module 108 is obtained by mounting (high density mounting) an electronic component 112 such as an IC (integrated circuit) on a module wiring board 111. Although not shown, a necessary wiring pattern is provided on the surface of each module 108. Is formed. The wiring pattern is also electrically connected to lead pins 114 provided outward from the edge of the back surface of the module wiring board 111 through wiring interlayer connections (not shown) such as through holes. For the module wiring board 111, for example, a multilayer ceramic wiring board or a resin wiring board (printed wiring board) can be used. The lead pins 114 may be provided on the front surface instead of the back surface of the module wiring board 111 in some cases.
[0005]
The lead pins 114 are attached to the module wiring board 111 by, for example, brazing when the module wiring board 111 is ceramic, or by soldering using, for example, a clip lead when the module wiring board 111 is resin.
[0006]
The relay wiring board 118 is basically a wiring board on which an electrical connection pattern between the modules 108 and an electrical connection pattern with the outside of the three-dimensional module are formed, and the lead pins 114 of the module 108 are connected. For example, a through hole is provided. For example, solder is used for connection in the through hole. In addition, as the material of the relay wiring board 118, for example, a resin with a rigid reinforcing material (for example, a glass epoxy resin) or a flexible resin (for example, polyimide) is used.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In such a three-dimensional module, there are matters to be improved as described below. One is an insufficient number of lead pins 114 used for input / output of each module 108. As described above, in order to increase the number of the lead pins 114, it can be provided on the four sides of the module wiring board 111. However, as each module 108 itself is mounted at a high density, the number of inputs and outputs necessary for each module 108 inevitably increases, making it difficult to cope with this.
[0008]
Further, it is easy to cause difficulty in assembly as a three-dimensional module such as alignment of each module 108. Typically, this appears due to variations in the insertion depth of the lead pin 114 into the relay wiring board 118 in each module 108 as shown in FIG. If such a variation occurs, the electrical / mechanical connection with the relay wiring board 118 becomes poor in the worst case, or even if not so, the lead pin 114 protrudes in the lateral direction and the maximum outer dimension is larger than a predetermined value. This may cause erroneous contact with surrounding conductors.
[0009]
Further, when the relay wiring board 118 is a flexible wiring board, the mechanical rigidity as a three-dimensional module is insufficient, and thus it cannot be said that the modules 108 are fixed enough. For this reason, when a flexible wiring board is used for the relay wiring board 118, a rod-like fixing member that penetrates in the vertical direction through each module 108 is actually added to fix the relative positions of the modules 108. New processes and members are required.
[0010]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a three-dimensional module capable of at least responding to an increase in the number of input / output terminals between module wiring boards or externally, and a manufacturing method thereof. Objective.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a three-dimensional module according to the present invention includes first and second module wiring boards that are provided with input / output leads outward from an edge and are arranged substantially parallel to each other, and The first and second module wiring boards are arranged in a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads, and are electrically connected to the first and second module wiring boards by contacting the input / output leads. And a pattern for electrical connection with the outside is formed A relay wiring board and a conductive member provided between the opposing surfaces of the first and second module wiring boards and having electrical contact with the first and second module wiring boards;
Conductive paths that communicate with each other between the first module wiring board and the second module wiring board do not pass through the relay wiring board.
[0012]
That is, each module wiring is connected by the relay wiring board and the input / output leads provided on each module wiring board. Board Perform electrical input / output with external devices Yeah. Also Between the opposing surfaces of both module wiring boards, a conductive member having electrical contact with both module wiring boards is provided. Therefore, electrical input / output between the module wiring boards arranged opposite to each other is performed directly via this conductive member without passing through the path of the input / output lead → the relay wiring board → the input / output lead. Be called .
[0013]
Therefore, in each module wiring board, it is not necessary to provide input / output leads for electrical input / output with at least the adjacent module wiring board. Therefore, it is possible to provide a three-dimensional module that can cope with an increase in the number of input / output terminals between module wiring boards or externally.
[0014]
In addition, ceramics, resin, and resin containing a reinforcing material can be used for the plate material of the module wiring board, and a rigid or flexible resin (resin containing reinforcing material) is used for the board material of the relay wiring board, for example. it can.
[0015]
In addition, the method for manufacturing a three-dimensional module according to the present invention includes first and second module wiring boards each having input / output leads outward from the edge and having land patterns for electrical connection on the surface. A step of forming, a step of disposing a conductive member on one or both of the land patterns for electrical connection of the first and second module wiring boards, and via the disposed conductive member Arranging the first and second module wiring boards substantially parallel to each other so that the first and second module wiring boards are electrically connected; and In a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads The pattern for electrical connection with the outside is formed A step of arranging a relay wiring board and electrically connecting the input / output lead and the relay wiring board, wherein the first module wiring board and the second module wiring board are used as the relay wiring board. It is characterized by using the thing which does not contain the conductive path which mutually connects between.
[0016]
That is, in addition to connecting the relay wiring board and the input / output leads provided on each module wiring board for electrical input / output between the module wiring boards or the outside, between the opposing surfaces of both module wiring boards In addition, a conductive member capable of electrical contact is formed on both module wiring boards. here In the three-dimensional module according to this manufacturing method, the electrical input / output between the module wiring boards arranged opposite to each other is not performed via the path of the input / output lead → the relay wiring board → the input / output lead. Go directly through U .
[0017]
Therefore, it is not necessary to provide input / output leads for electrical input / output with at least adjacent module wiring boards in each module wiring board. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a three-dimensional module that can cope with an increase in the number of input / output terminals between module wiring boards or externally.
[0018]
In this three-dimensional module manufacturing method, for example, ceramics, resin, or resin containing reinforcing material can be used for the plate material of the module wiring board. For example, rigid or flexible resin ( (Reinforcing resin) can be used.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of the present invention, the conductive member is solder. By using solder, a self-alignment effect can be exhibited in the manufacturing stage, and relative alignment between modules can be performed with high accuracy by this effect.
[0020]
As an embodiment, the conductive member is a conductive resin. By using the conductive resin, a paste-like material before being cured in the manufacturing stage can be formed at a predetermined position on the module wiring board by, for example, screen printing. This can contribute to the improvement of productivity.
[0022]
Further, the three-dimensional module as an embodiment is provided between the opposing surfaces of the first and second module wiring boards, and is between the first module wiring board and the second module wiring board. A spacer is further provided to keep the distance constant. By providing the spacer, even when the conductive member is a solder or a conductive resin before curing, the distance between adjacent module wiring boards can be made relatively simple and kept in the positional relationship in the manufacturing stage. .
[0023]
As an embodiment, the relay wiring board is a flexible wiring board. Since the module wiring boards can be mechanically connected to each other by a conductive member, the mechanical rigidity as a three-dimensional module is relatively easily secured by itself. Therefore, a flexible material can be used for the relay wiring board.
[0024]
As an embodiment, the conductive member is not located in the vicinity of the edge portion of the first and second module wiring boards. By doing in this way, even if it is a case where the material of an adjacent module wiring board differs, for example, generation | occurrence | production of the shear force to the electroconductive member by the difference in an expansion coefficient can be suppressed. Therefore, reliability can be improved.
[0025]
Also, the three-dimensional module as an embodiment includes first and second module wiring boards that are respectively provided with input / output leads outward from the edge and are arranged substantially parallel to each other, and the first and second modules. A relay wiring board disposed substantially perpendicular to the direction of the input / output leads of the wiring board and electrically connected to the first and second module wiring boards by contact of the input / output leads; A conductive member provided between opposing surfaces of the first and second module wiring boards and having electrical contact with the first and second module wiring boards; In addition, the conductive path that interconnects the first module wiring board and the second module wiring board does not pass through the relay wiring board. . The number of module wiring boards is increased to 3 or more in a stacked manner.
[0026]
In the embodiment of the manufacturing method, the step of arranging the conductive member may be performed by applying a flux in advance on either or both of the land patterns for electrical connection of the first and second module wiring boards. The solder balls as the conductive members are disposed through the applied flux, and the step of disposing the first and second module wiring boards substantially parallel to each other includes the step of disposing the disposed solder. By reflowing the balls, the first and second module wiring boards are electrically connected. The module wiring boards are simply electrically connected to each other using solder balls that can be used as products.
[0027]
Also, the manufacturing method as an embodiment includes first to nth modules (n is an integer of 3 or more) each having input / output leads outward from the edge and each having a land pattern for electrical connection on the surface. A conductive member is disposed on either or both of the step of forming a wiring board and the electrical connection land pattern of the module wiring board according to the adjacent ordinal number among the first to n-th module wiring boards. The first to n-th module wiring boards are electrically connected to each other in a stacked manner through the step of performing this for each ordinal number and the disposed conductive members. A step of arranging the n-th module wiring boards in a stack according to the ordinal number, and a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads of the first to n-th module wiring boards arranged in a stack And a step of electrically connecting said by arranging the relay circuit board input and output leads and said relay circuit board As the relay wiring board, one that does not include a conductive path that interconnects adjacent ones of the first to nth module wiring boards is used. To do. In this manufacturing method, the number of module wiring boards is increased to 3 or more in a stacked manner.
[0028]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention from the lateral direction, and the process proceeds in the order of (a) to (c).
[0029]
First, as shown in FIG. 1A, the module 8 is manufactured. The module 8 is obtained by mounting (high-density mounting) an electronic component 12 such as an IC (integrated circuit) on a module wiring board 11. The module wiring board 11 is provided with a wiring pattern (not shown) necessary for this, and an electrical interlayer connection member (not shown) that leads the module wiring board 11 in the vertical direction. . For the plate material of the module wiring board 11, for example, ceramics, resin, or resin with reinforcing material can be used. The planar shape of the module wiring board 11 is, for example, a substantially rectangular shape of several tens of mm square or less.
[0030]
The electronic component 12 is, for example, an IC, a discrete component, a passive component, or the like. In the case of an IC, a chip sealed in a package, a bare chip connected by flip chip, or the like can be used.
[0031]
The lead pins 14 are provided from the edge of the back surface of the module wiring board 11 in the direction of extension outward of the surface, and are electrically connected to the wiring pattern in the module wiring board 11. Thereby, the lead pin 14 functions as (a part of) the input / output terminal of the module 8. The lead pins 14 may be provided on the front surface instead of the back surface of the module wiring board 11. Further, as shown in the figure, in addition to being provided in two directions on two opposite sides of the module wiring board 11, it may be provided in four directions on four sides.
[0032]
When the module wiring board 11 is made of ceramics, the lead pins 14 can withstand relatively high temperatures, for example, by brazing. When the module wiring board 11 is made of resin, the lead pins 14 are soldered by using, for example, clip leads. 11 can be attached. In addition to the above configuration, the module wiring board 11 may be formed with members necessary for the wiring board (for example, solder resist or plating as a part of the wiring pattern).
[0033]
The structure described above can be manufactured using known techniques. In addition to this, in this module 8, there are cases where electrical connection land patterns (hereinafter simply referred to as “land patterns” or “connection land patterns”) are provided on the front side and the back side of the module wiring board 11, respectively. .) 13a and 13b are provided. These land patterns 13a and 13b are used as other parts of the input / output terminals of the module 8 (that is, input / output terminals provided in addition to the lead pins 14) as will be described later. The land patterns 13a and 13b can be formed as a part of the wiring pattern described above, for example, when the wiring pattern described above is formed at a necessary position on the module wiring board 11.
[0034]
Next, as shown in FIG. 1B, a flux 15 is applied on the electrical connection land patterns 13 a and 13 b on both surfaces of the module wiring board 11. The flux 15 improves the wettability when solder melts on the land patterns 13a and 13b and increases the reliability of electrical and mechanical connection. In a normal state, the flux 15 is pasty and viscous. For the application of the flux 15, various known methods such as use of a dispenser or a screen printer can be used. As a result, the flux-coated module 9 is obtained.
[0035]
Next, as shown in FIG. 1C, the solder balls 16 are placed on the land patterns 13 b on the back surface side of the module wiring board 11. The diameter of the solder ball 16 is, for example, about 1 mm. As a mounting method, for example, a plate having the same through-hole pattern as that of the land pattern 13b is used for the screen, and the surface on the side where the land pattern 13b of the module wiring board 11 exists is located slightly below this plate. A method of flowing the solder balls 16 on the plate after alignment can be used. The solder balls 16 that have flowed are fitted into the through holes of the plate and temporarily fixed on the viscous flux 15.
[0036]
The solder balls 16 may be placed on the front surface land pattern 13a instead of being placed on the back surface land pattern 13b. As the solder balls 16 themselves, those supplied to the market as products can be used. As a result, the solder ball mounted module 10 is obtained.
[0037]
Next, as shown in FIG. 2, the solder ball mounted modules are arranged in a stacked manner. In the following description, the module names of a, b,. FIG. 2 is a continuation diagram of FIG. 1, and is a schematic view showing a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention from the lateral direction. The same number is attached. Note that n actually assumed is about 2 to 10, for example.
[0038]
From the top module 10a to the second module 10 (n-1) from the bottom can be prepared by the process shown in FIG. However, the electrical connection land pattern 13a does not have to be provided on the front surface side of the uppermost module 10a, and therefore, it is not necessary to apply the flux 15 thereon. Further, the electrical connection land pattern 13b may not be provided on the back surface side of the lowermost module 10n. Therefore, in that case, the application of the flux 15 and the placement of the solder balls 16 on that surface are not required. .
[0039]
The land patterns 13b and the land patterns 13a on the opposing surfaces of the modules 10a,..., 10n that are adjacent to each other have their pattern positions aligned (that is, the patterns are formed in advance). . This is for the electrical and mechanical connection between these surfaces by melting of the solder balls 16.
[0040]
Further, a spacer 17 is provided between each of the modules 10a,..., 10n in order to keep the distance between the module wiring boards 11 constant when they are electrically and mechanically connected. Here, the spacer 17 is provided in the vicinity of the edge of the module wiring board 11, but its position and planar shape are appropriately determined so as not to interfere with the component parts such as the electronic parts 12 in each module. Good. The height will be described later.
[0041]
If the solder balls 16 are placed on the front surface land pattern 13a instead of being placed on the back surface land pattern 13b, the following is a matter of course. That is, the electrical connection land pattern 13b does not have to be provided on the back surface side of the lowermost module 10n. Therefore, it is not necessary to apply the flux 15 on that surface in that case. In addition, the electrical connection land pattern 13a may not be provided on the front surface side of the uppermost module 10a. Therefore, it is not necessary to apply the flux 15 and place the solder balls 16 thereon.
[0042]
When the modules 10a,..., 10n are actually stacked as described above, a state as shown in FIG. FIG. 3 is a continuation diagram of FIGS. 1 and 2, and is a schematic view showing a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention from the lateral direction. Are given the same numbers.
[0043]
This state is a state in which the interval between the module wiring boards 11 is defined by the solder balls 16, and is not a state in which the electronic component 12 and the spacer 17 are held between the module wiring boards 11. That is, the spacer 17 has a height that does not substantially function as a spacer in this state (approximately a height smaller than the value of the diameter of the solder ball 16).
[0044]
Next, the solder ball 16 is reflowed and solidified by placing the layered arrangement described above in, for example, an environment of warm air heated by infrared rays. Thereby, as shown in FIG. 3B, solder 16 a as a conductive member is obtained between the module wiring boards 11. Here, when each solder ball 16 is melted, surface tension is generated to reduce the surface area thereof, so that the interval between the module wiring boards 11 is shortened to the interval defined by the spacer 17.
[0045]
In this state, the spacer 17 defines the interval between the module wiring boards 11 and prevents the electronic component 12 from being held in contact between the module wiring boards 11. The spacer 17 has a height that functions as a spacer in this state (approximately higher than the height of the electronic component 12). In addition, the assumed space | interval between each module wiring board 11 in this state is about 0.4 mm to 1 mm, for example, and the whole height is about 3 mm to 30 mm, for example.
[0046]
Incidentally, the following effects also exist in the process shown in FIG. That is, in the stacked arrangement shown in FIG. 3A, even if the alignment of each module in the planar direction is slightly shifted, the effect of correcting this displacement is reached during the state shown in FIG. 3B. Is demonstrated. This is because, as described above, surface tension is generated by melting of the solder balls 16, and a force acts to connect the opposing land patterns 13a and 13b in the shortest time (self-alignment effect). Therefore, the relative positional accuracy of each module is improved as a three-dimensional module after fusion connection. Thereby, the positional relationship between the lead pins 14 of each module can be finished with high accuracy.
[0047]
Furthermore, due to the self-alignment effect, the stacking process itself shown in FIG. 3A can be performed with rough accuracy such as the position of the lead pin 14 as a clue. Also, the size of each module wiring board 11 need not be the same as long as the end positions of the lead pins 14 of each module are aligned. Position accuracy is ensured by the self-alignment effect.) Thereby, the module wiring board 11 having a net area necessary for mounting can be used, and the material can be reduced in some cases.
[0048]
3B is assembled, then, as shown in FIG. 3C, the relay wiring board 18 is attached in a vertical direction so that each lead pin 14 penetrates. The relay wiring board 18 is basically a wiring board on which an electrical connection pattern between the module wiring boards 11 and an electrical connection pattern with the outside of the three-dimensional module are formed, and the lead pins 14 are connected. For example, a through hole is provided. For example, solder can be used for connection through the through hole. Two relay wiring boards 18 may be provided in the case where both ends of each module wiring board 11 are arranged, or four in the case where each module wiring board 11 is arranged in four directions.
[0049]
The relay wiring board 18 can be easily attached to the lead pins 14 with good assembly because the module wiring boards 11 are already mechanically connected to each other with the solder 16a. For the plate material of the relay wiring board 18, for example, a rigid-reinforced resin (for example, a glass epoxy resin) or a flexible resin (for example, polyimide) can be used. However, even when a flexible resin is used. The mechanical rigidity required as a three-dimensional module can be ensured. This is also after the module wiring boards 11 are mechanically connected by the solder 16a.
[0050]
The three-dimensional module according to one embodiment of the present invention can be obtained by the process described above. In this three-dimensional module, the electrical connection between the adjacent module wiring boards 11 is directly performed using the electrical connection land patterns 13a and 13b and the solder 16a. Be Therefore, it is not necessary to configure a pattern or the like between the adjacent module wiring boards 11 with the relay wiring board 18 interposed therebetween. That is, it is not necessary to provide the lead pins 14 for electrical input / output with the adjacent module wiring board 11. Therefore, it is possible to cope with an increase in the number of input / output terminals between the module wiring boards 11 and the outside.
[0051]
Further, the electrical connection between the adjacent module wiring boards 11 is directly performed using the electrical connection land patterns 13a and 13b and the solder 16a. Be Therefore, the number of wiring patterns formed on the relay wiring board 18 can be reduced together with the number of lead pins 14. That is, the total number of wiring patterns connecting the module wiring boards 11 can be reduced. As a result, the wiring length is shortened, and as a result, improvement in reliability, improvement in operating performance, cost reduction, and the like can be achieved. This is an effect obtained by having land patterns 13a and 13b for electrical connection and solder 16a in addition to the lead pins 14 as inputs and outputs of the module wiring board 11.
[0052]
Further, in the conventional configuration (for example, FIG. 8), it is necessary to determine the allocation of signals to each lead pin from the structure as a three-dimensional module, which may cause the circuit scale of each module to vary greatly. . If the circuit scale is different, some module wiring boards have a useless area, which hinders efficient component placement design. In the above embodiment, the function of each module can be easily allocated along the signal flow, and a high-density three-dimensional module can be obtained without generating a useless area.
[0053]
Further, the land patterns 13a and 13b for electrical connection can be provided on the surface of the module wiring board 11 with good flexibility. Therefore, the number can be quite large. Even in this case, the relative alignment between the module wiring boards 11 (alignment performed in advance) can be easily performed by using the end of the lead pin 14 as a reference.
[0054]
Further, in addition, in the above description, the electronic component 12 is mounted on each module wiring board 11. However, the electronic component 12 is not necessarily mounted on each module wiring board 11. Good. That is, some of the module wiring boards 11 may have wiring land patterns 13a and 13b, but may be wiring boards on which the electronic component 12 is not mounted. In this case, the module wiring board 11 functions as a kind of relay wiring board between the module wiring boards 11 positioned above and below.
[0055]
Further, the connection between the relay wiring board 18 and the module wiring board 11 can be made without using the pin-shaped lead pins 14. For example, a flexible printed wiring board can be used in place of the lead pins 14 to make a connection between the relay wiring board 18 and the module wiring board 11. In this case, for connection between the flexible printed wiring board and the module wiring board 11 or between the flexible printed wiring board and the relay wiring board 18, a known method such as connector, soldering, anisotropic conductive film or the like is used. Can be used.
[0056]
In the above description, the connection land pattern 13a on the surface on which the electronic component 12 is mounted is provided on the module wiring board 11. However, the connection land pattern 13a is provided on the semiconductor chip as the electronic component 12. It can also be provided as a pad. In this case, the semiconductor chip is placed and fixed on the module wiring board 11 with the surface of the semiconductor chip where the connection pads are present facing up.
[0057]
Further, it is not necessary for all the module wiring boards 11 to have the same plate material. For example, a mixture of a ceramic plate and a resin plate may be used. In this case, for example, a ceramic plate can be used to secure performance for a module that requires heat dissipation, and a resin plate can be used to reduce the cost for a module that does not.
[0058]
In addition, when mixed in this way, the ceramic plate and the resin plate can be made into blocks so that the occurrence of stress due to the coefficient of thermal expansion is further reduced. Further, it is more preferable to use a flexible wiring board as the relay wiring board 18 in such a case. This is because even if a difference in thermal expansion occurs between the ceramic plate and the resin plate, the relay wiring board 18 is easily deformed, and the occurrence of stress on the relay wiring board 18 can be avoided.
[0059]
In order to properly use the electrical connection land patterns 13a and 13b, the solder 16a, and the lead pins 14 as input / output terminals, for example, the latter is mainly used for a power supply line that requires a large current value. Can be adopted. This is because the land patterns 13a and 13b for electrical connection and the terminals by the solder 16a can be formed with a smaller arrangement pitch, but the lead pins 14 are limited in their fineness, for example, with an arrangement of 1.27 mm pitch. This is because it is suitable for flowing a large current.
[0060]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to another embodiment of the present invention from the lateral direction, and the process proceeds in the order of (a) and (b). In FIG. 4, the same parts as those already described are given the same reference numerals.
[0061]
This embodiment is different from the previous embodiment in that a module 10A with applied solder paste is obtained instead of the module 10 with mounted solder balls shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the solder paste 41 is applied, for example, on both of the land patterns 13a and 13b for electrical connection. For the application of the solder paste 41, for example, a known method such as a screen printer or a dispenser can be used.
[0062]
The solder paste 41 is a paste in which fine solder particles are dispersed in a paste-like composition containing a flux or the like, and is well known as being used when, for example, a surface-mounted component is automatically mounted.
[0063]
After that, the solder paste-applied module 10A obtained as shown in FIG. 4B is put into a process substantially similar to the process shown in FIGS. Thereby, a three-dimensional module in which the electrical and mechanical connection between the module wiring boards 11 is directly made by solder can be obtained in substantially the same manner as in the above embodiment.
[0064]
Also in this embodiment, since the electrical / mechanical connection between the module wiring boards 11 is made by solder, specific effects such as a self-alignment effect can be obtained. Other advantages can also be described above in that a conductive member exists for the connection between the module wiring boards 11.
[0065]
In this embodiment, the solder paste 41 is applied to the connection land patterns 13a and 13b on both sides of the module wiring board 11, but any one can be applied as long as it can be applied to a sufficient volume. Only one may be used. Since the volume can be easily increased by applying both surfaces, the connection between the module wiring boards 11 is reliably performed.
[0066]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention from the lateral direction, and the process proceeds in the order of (a) and (b). In FIG. 5, the same parts as those already described are given the same reference numerals.
[0067]
This embodiment is different from the previous embodiments in that a module 10B with conductive bumps is obtained instead of the module 10 with solder balls placed as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the conductive bump 51 is formed, for example, on the land pattern 13b on the back surface of the module wiring board 11 among the electrical connection land patterns 13a and 13b. Such a conductive bump 51 can be formed by screen printing using, for example, a conductive paste instead of ink, and production efficiency can be improved by means of printing. The conductive bump 51 can be formed in a substantially conical shape as shown in the drawing using the viscosity of the conductive paste.
[0068]
The conductive paste is a paste in which metal particles (silver, gold, copper, solder, etc.) are dispersed in a paste-like resin and mixed with a volatile solvent, and dried by applying heat. Therefore, it has a property of being completely cured. The state shown in FIG. 5B is before curing.
[0069]
The conductive bump formed module 10B obtained as shown in FIG. 5 (b) is then put into a process substantially similar to the process shown in FIGS. Thereby, a three-dimensional module in which the electrical / mechanical connection between the module wiring boards 11 is made directly by the conductive bumps 51 can be obtained.
[0070]
In this case, the spacer 17 between the module wiring boards 11 is lower than the height of the conductive bump 51 shown in FIG. Then, each module wiring board 11 is positioned so that the interval between each module wiring board 11 is defined by the spacer 17 as shown in FIG. 3B, and at the same time, the head of the conductive bump 51 is plastically deformed. Thereby, electrical connection with the land pattern 13a which opposes can be established. Further, by applying heat, the conductive bumps 51 are cured and bonded to maintain the state.
[0071]
Also in this embodiment, since the conductive bump 51 exists as a conductive member for connecting the module wiring boards 11, the above-described effects can be obtained except for the self-alignment effect and the effects derived therefrom. .
[0072]
In this embodiment, the conductive bump 51 is applied to the connection land pattern 13b on the back surface of the module wiring board 11, but it is applied to the connection land pattern 13a on the front surface. Of course.
[0073]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a process of manufacturing a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention from the lateral direction, and the process proceeds in the order of (a), (b), and (c). To do. In FIG. 6, the same parts as those already described are given the same reference numerals.
[0074]
This embodiment is different from the previous embodiments in that instead of the solder ball mounted module 10 shown in FIG. 1C, a metal pin formed module 10C with solder paste applied is obtained. As shown in FIG. 6B, the metal pin 61 is formed, for example, on the land pattern 13b on the back surface of the module wiring board 11 among the electrical connection land patterns 13a and 13b. For the formation of such metal pins 61, for example, a technique for forming input / output metal pins used for manufacturing a PGA (pin grid array) which is a semiconductor package can be used.
[0075]
A solder paste 62 is further applied on the land pattern 13a on the front surface of the module wiring board 11 to the module 9C on which the metal pins 61 are formed. The solder paste 62 is the same as the solder paste 41 described above. The coating method is also as described above.
[0076]
After that, the module 10C with the metal pin formed solder paste applied as shown in FIG. 6C is put into a process substantially similar to the process shown in FIGS. As a result, a three-dimensional module in which the electrical / mechanical connection between the module wiring boards 11 is made directly by the metal pins 61 can be obtained.
[0077]
In this case, the electrical / mechanical connection between the metal pin 61 and the land pattern 13a facing the metal pin 61 is made by melting and solidifying the solder paste 62. Further, since the interval between the module wiring boards 11 is defined by the metal pins 61, the spacers 17 between the module wiring boards 11 are not necessary, and the assemblability is good even without the spacers 17.
[0078]
Also in this embodiment, since the metal pin 61 exists as a conductive member for connecting the module wiring boards 11, the above-described effects can be obtained except for the self-alignment effect and the effects derived therefrom.
[0079]
In this embodiment, the metal pin 61 is formed on the connection land pattern 13b on the back surface of the module wiring board 11, and the solder paste 62 is applied on the land pattern 13a on the front surface. Of course, the reverse is also possible.
[0080]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a top view schematically showing one module used in a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention, and (a) and (b) are examples thereof. . In FIG. 7, the same parts as those already described are given the same reference numerals.
[0081]
In FIG. 7A, the connection land pattern 13a (not shown but the same applies to the land pattern 13b) is arranged so as to be distributed almost evenly on the module wiring board 11. 7B, the connecting land pattern 13a is not arranged near the edge of the module wiring board 11. In FIG.
[0082]
When the land pattern 13a is arranged as shown in FIG. 7B, it is convenient when the plate material of each module wiring board 11 is different, especially when each module wiring board 11 is large to some extent. This is because, if the coefficient of thermal expansion of each module wiring board 11 is different in a three-dimensional module, a shear stress is generated in the conductive member between the module wiring boards 11, and this shear stress deteriorates reliability over time. Because it brings.
[0083]
When the land pattern 13a is arranged at the center, the displacement due to the difference in the coefficient of thermal expansion is smaller, and therefore the shear stress is also reduced. In other words, larger module wiring boards 11 can be used. The arrangement pattern of the connection land pattern 13a as a whole may be a circle, an ellipse, or the like in addition to a rectangle as shown. In this case, the arrangement of the individual land patterns 13a is not limited to the lattice shape, but may be a radial shape.
[0084]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a conductive member having electrical contact with both module wiring boards is provided between the opposing surfaces of both module wiring boards. Therefore, electrical input / output between the module wiring boards arranged opposite to each other should be performed directly via this conductive member, not via the path of the input / output lead → the relay wiring board → the input / output lead. Can do. Therefore, in each module wiring board, it is not necessary to provide input / output leads for electrical input / output with at least the adjacent module wiring board. Therefore, it is possible to provide a three-dimensional module that can cope with an increase in the number of input / output terminals between module wiring boards or externally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention as viewed from the side.
FIG. 2 is a continuation diagram of FIG. 1 and is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention from a lateral direction.
FIG. 3 is a continuation diagram of FIGS. 1 and 2 and is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to an embodiment of the present invention from a lateral direction.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to another embodiment of the present invention from the lateral direction.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention from the lateral direction.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention from the lateral direction.
FIG. 7 is a top view schematically showing one module used for a three-dimensional module according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the structure of a conventional three-dimensional module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Module 9 ... Flux application module 9C ... Metal pin formation module 10 ... Solder ball mounting module 10A ... Solder paste application module 10B ... Conductive bump formation module 10C ... Metal pin formation solder paste application module DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Module wiring board 12 ... Electronic component 13a, 13b ... Electrical connection land pattern 14 ... Lead pin 15 ... Flux 16 ... Solder ball 16a ... Solder 17 ... Spacer 41 ... Solder paste 51 ... Conductive bump 61 ... Metal pin 62 ... Solder paste

Claims (10)

縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、互いにほぼ平行に配置された第1および第2のモジュール配線板と、
前記第1および第2のモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直方向に配置され、前記入出力リードが接触することにより前記第1および第2のモジュール配線板に電気的に接続され、かつ、外部との電気的接続のためのパターンが形成されている中継配線板と、
前記第1および第2のモジュール配線板の対向する面の間に設けられ、前記第1および第2のモジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材とを具備し、
前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間を相互に連絡する導電路が、前記中継配線板を経由していないこと
を特徴とする3次元モジュール。
First and second module wiring boards each provided with input / output leads outward from the edge and disposed substantially parallel to each other;
The first and second module wiring boards are arranged in a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads, and are electrically connected to the first and second module wiring boards by contacting the input / output leads. And, a relay wiring board on which a pattern for electrical connection with the outside is formed ,
A conductive member provided between opposing surfaces of the first and second module wiring boards and having electrical contact with the first and second module wiring boards;
A three-dimensional module, wherein a conductive path that connects the first module wiring board and the second module wiring board to each other does not pass through the relay wiring board.
前記導電性部材は、半田であることを特徴とする請求項1記載の3次元モジュール。  The three-dimensional module according to claim 1, wherein the conductive member is solder. 前記導電性部材は、導電性樹脂であることを特徴とする請求項1記載の3次元モジュール。  The three-dimensional module according to claim 1, wherein the conductive member is a conductive resin. 前記第1および第2のモジュール配線板の対向する面の間に設けられ、前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間の距離を一定に保つスペーサをさらに具備することを特徴とする請求項1記載の3次元モジュール。  A spacer provided between the opposing surfaces of the first and second module wiring boards and further maintaining a constant distance between the first module wiring board and the second module wiring board; The three-dimensional module according to claim 1. 前記中継配線板は、フレキシブル配線板であることを特徴とする請求項1記載の3次元モジュール。  The three-dimensional module according to claim 1, wherein the relay wiring board is a flexible wiring board. 前記導電性部材は、前記第1および第2のモジュール配線板の前記縁部付近には位置していないことを特徴とする請求項1記載の3次元モジュール。  The three-dimensional module according to claim 1, wherein the conductive member is not located near the edge of the first and second module wiring boards. 縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、ほぼ平行に積層的に配置された第1ないし第n(nは3以上の整数)のモジュール配線板と、
前記第1ないし第nのモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直方向に配置され、前記入出力リードが接触することにより前記第1ないし第nのモジュール配線板に電気的に接続された中継配線板と、
前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣り合うモジュール配線板の対向する面の間それぞれに設けられ、前記隣り合うモジュール配線板に電気的接触を有する導電性部材とを具備し、
前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣接するものどうしの間を相互に連絡する導電路が、前記中継配線板を経由していないこと
を特徴とする3次元モジュール。
First to nth (n is an integer of 3 or more) module wiring boards each having input / output leads outward from the edge and arranged substantially in parallel,
The first to nth module wiring boards are arranged in a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads, and are electrically connected to the first to nth module wiring boards by contacting the input / output leads. Relay wiring board,
A conductive member provided between the opposing surfaces of adjacent module wiring boards of the first to nth module wiring boards, and having electrical contact with the adjacent module wiring boards;
The three-dimensional module characterized in that a conductive path interconnecting adjacent ones of the first to n-th module wiring boards does not pass through the relay wiring board.
縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、面上に電気的接続用ランドパターンをそれぞれ有する第1および第2のモジュール配線板を形成する工程と、
前記第1および第2のモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上に導電性部材を配置する工程と、
前記配置された導電性部材を介して前記第1および第2のモジュール配線板が電気的接続されるように、前記第1および第2のモジュール配線板を互いにほぼ平行に配置する工程と、
前記第1および第2のモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直の方向に、外部との電気的接続のためのパターンが形成されている中継配線板を配置して前記入出力リードと前記中継配線板とを電気的に接続する工程とを具備し、
前記中継配線板として、前記第1のモジュール配線板と前記第2のモジュール配線板との間を相互に連絡する導電路を含んでいないものを使用すること
を特徴とする、3次元モジュールの製造方法。
Forming first and second module wiring boards each having input / output leads outward from the edge and each having a land pattern for electrical connection on the surface;
Disposing a conductive member on either or both of the electrically connecting land patterns of the first and second module wiring boards;
Arranging the first and second module wiring boards substantially parallel to each other so that the first and second module wiring boards are electrically connected via the arranged conductive members;
A relay wiring board in which a pattern for electrical connection with the outside is formed in a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads of the first and second module wiring boards , and the input / output leads And connecting the relay wiring board electrically,
Manufacturing the three-dimensional module, wherein the relay wiring board does not include a conductive path that interconnects the first module wiring board and the second module wiring board. Method.
導電性部材を配置する前記工程は、前記第1および第2のモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上にあらかじめフラックスを塗布し、前記塗布されたフラックスを介して前記導電性部材としての半田ボールを配置するものであり、
前記第1および第2のモジュール配線板を互いにほぼ平行に配置する前記工程は、前記配置された半田ボールをリフローさせることにより前記第1および第2のモジュール配線板が電気的接続されるようになされること
を特徴とする請求項8記載の、3次元モジュールの製造方法。
The step of disposing a conductive member is performed by applying a flux in advance on one or both of the land patterns for electrical connection of the first and second module wiring boards, and via the applied flux. A solder ball as the conductive member is disposed;
In the step of arranging the first and second module wiring boards substantially parallel to each other, the first and second module wiring boards are electrically connected by reflowing the arranged solder balls. The method for manufacturing a three-dimensional module according to claim 8, wherein the three-dimensional module is manufactured.
縁部から外方向に入出力リードをそれぞれ備え、面上に電気的接続用ランドパターンをそれぞれ有する第1ないし第n(nは3以上の整数)のモジュール配線板を形成する工程と、
前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣り合う序数に係るモジュール配線板の前記電気的接続用ランドパターンのいずれかまたは両方の上に導電性部材を配置し、これを各序数について行なう工程と、
前記配置された導電性部材を介して前記第1ないし第nのモジュール配線板が積層的に対向して電気的接続されるように、前記第1ないし第nのモジュール配線板を前記序数に従い積層的に配置する工程と、
前記積層的に配置された第1ないし第nのモジュール配線板の前記入出力リードの方向とほぼ垂直の方向に中継配線板を配置して前記入出力リードと前記中継配線板とを電気的に接続する工程とを具備し、
前記中継配線板として、前記第1ないし第nのモジュール配線板のうちの隣接するものどうしの間を相互に連絡する導電路を含んでいないものを使用すること
を特徴とする、3次元モジュールの製造方法。
Forming first to nth (n is an integer of 3 or more) module wiring boards each having input / output leads outward from the edge and each having a land pattern for electrical connection on the surface;
A conductive member is disposed on either or both of the electrical connection land patterns of the module wiring boards according to the adjacent ordinal numbers among the first to n-th module wiring boards, and this is performed for each ordinal number. Process,
The first to n-th module wiring boards are laminated according to the ordinal number so that the first to n-th module wiring boards are stacked and electrically connected via the arranged conductive members. The step of arranging
A relay wiring board is arranged in a direction substantially perpendicular to the direction of the input / output leads of the first to nth module wiring boards arranged in a stacked manner to electrically connect the input / output leads and the relay wiring board. Connecting, and
A relay wiring board that does not include a conductive path that interconnects adjacent ones of the first to nth module wiring boards is used. Production method.
JP2002180581A 2002-06-20 2002-06-20 3D module, 3D module manufacturing method Expired - Fee Related JP4318895B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002180581A JP4318895B2 (en) 2002-06-20 2002-06-20 3D module, 3D module manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002180581A JP4318895B2 (en) 2002-06-20 2002-06-20 3D module, 3D module manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004023084A JP2004023084A (en) 2004-01-22
JP4318895B2 true JP4318895B2 (en) 2009-08-26

Family

ID=31177661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002180581A Expired - Fee Related JP4318895B2 (en) 2002-06-20 2002-06-20 3D module, 3D module manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4318895B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4650269B2 (en) * 2006-01-05 2011-03-16 日立電線株式会社 Manufacturing method of stacked semiconductor device
JP4976767B2 (en) * 2006-07-19 2012-07-18 キヤノン株式会社 Multilayer semiconductor device
JP4973225B2 (en) * 2007-02-16 2012-07-11 凸版印刷株式会社 Highly integrated semiconductor device
KR100924547B1 (en) * 2007-11-09 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor package module
JP5380909B2 (en) * 2008-05-30 2014-01-08 株式会社ブリヂストン Mold and molding method of resin foam molding
JP5170123B2 (en) * 2010-02-05 2013-03-27 日立電線株式会社 Multilayer semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004023084A (en) 2004-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6414248B1 (en) Compliant attachment interface
KR100856609B1 (en) A semiconductor device and a method of manufacturing the same
JP3633559B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, circuit board, and electronic apparatus
JP2541487B2 (en) Semiconductor device package
JP4051531B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, circuit board, and electronic apparatus
US7118940B1 (en) Method of fabricating an electronic package having underfill standoff
JP4976840B2 (en) Printed wiring board, printed wiring board manufacturing method, and electronic device
JP2005191156A (en) Wiring plate containing electric component, and its manufacturing method
JP2004304159A (en) Intermediate substrate, intermediate substrate with semiconductor element, substrate with intermediate substrate, and structure composed of semiconductor element, intermediate substrate, and substrate
EP2389049B1 (en) Multilayer printed circuit board using flexible interconnect structure, and method of making same
JP4318895B2 (en) 3D module, 3D module manufacturing method
KR100510316B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, circuit board and electronic equipment
JP2008218758A (en) Electronic circuit mounting structure
JP2001250907A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2005243761A (en) Relay board, and substrate made of resin having the same
JP3332555B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6110299A (en) Integrated circuit mounting structure
TWI435667B (en) Print circuit board assembly
JP3879803B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, circuit board, and electronic apparatus
KR100512810B1 (en) A stack semiconductor package and it's manufacture method
JP2005167159A (en) Laminated semiconductor device
JP3619624B2 (en) Circuit board and surface mounting electronic component mounting method
JP2008311347A (en) Semiconductor module and its manufacturing method
JP4562006B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, circuit board, and electronic apparatus
JPH10256414A (en) Semiconductor package

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20050617

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060215

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080408

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090526

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090527

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130605

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140605

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees