JPH01308057A - マルチチップ・パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数個のＩＣまたはＬＳＩなどの集積回路を
高密度に実装する際に適用されるマルチチップ・パッケ
ージに関する。

従来の技術 従来、マルチチップ・パッケージに関しては種種の構造
が考案されている。発熱量が多い場合は、水冷や沸騰冷
却等の特殊でかなり複雑なパッケージ構造が必要となる
。また、それ程の冷却効率を必要としない場合は、第３
図や第４図に示すような構造をとっている。第３図はセ
ラミック基板３１の下面に集積回路チップ（以下、単に
チップと略す）３２を搭載し、そのチップ３２を覆う、
ように金属キャップ３３を取り付ける。金属キャップ３
３とセラミック基板３１の接合部から入出力用のリード
ピン３４を引き出している。更に、セラミック基板３１
の上面には放熱のためのフィン３５を取り付ける。また
、第４図のパッケージでは、下面に入出力用のピン４２
を有するセラミック多層配線基板４１の上面にチップ４
３を搭載し、そのチップ４３を覆うように１個１個金属
キャップ４４を破せる。金属キャップ４４とデツプ４３
の間は良熱伝導性のグイ接着剤４５ですき間を埋める。

そして、金属キャップ４４には冷却能力を高めるためフ
ィン４６を取り付ける。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構造では、次のような問題点がある
。第３図の構造は比較的簡単ではあるが、パッケージの
側面からしか入出力ビンが出てないため、ピン数が多い
場合、チップ数が多い場合には適さない。第４図の構造
では、パッケージの下面全体に入出力ビンを配置するこ
とができ、チップ個別に冷却しているので冷却能力も高
いが、チップと金属キャップのすき間を埋めるための接
着剤が必要なこと、チップ毎に金属キャップを被せるこ
とから組立性が非常に悪（なってしまう。

本発明はかかる点を考慮し、簡単な構造で冷却能力も高
く、組立性が良（て、多数のチップの搭載と、多数の入
出力ビンを具備できるマルチチップ・パッケージを提供
することを目的としたちのである。

課題を解決するだめの手段 本発明は、第１のセラミック基板と第２のセラミック多
層配線基板を重ね合わせた構造をＨし、第１のセラミッ
ク基板には、第２のセラミック多層配線基板と対向する
面に各々１〜複数個の集積回路チップを収容する複数個
の凹部と、前記凹部に集積回路チップとのボンディング
・パッドと、第２のセラミック多層配線基板と接する部
分に前記ボンディング・パッドと電気的に接続している
接続パッドとが設けられ、第２のセラミック多層配線基
板には、接続パッドが設けられて半田パッドを介して第
１のセラミック基板の接続パッドと電気的に接続し、第
１のセラミック基板と接している面と逆の面には入出力
ビンを具備しているマルチチップ・パッケージである。

作用 キャビティがチップの下側にある、いわゆるキャビティ
ダウン型の構造であるため放熱効果が高い。また、チッ
プ搭載部と配線部のわずか２つの部品で構成されるとい
う比較的簡単な構造であり、組立時の作業性は良い。更
に、パッケージ下面全部に入出力ビンを配することがで
き、多ピンを必要とする場合にも充分対応できる。

実施例 本発明のマルチチップ・パッケージ構造の実施例を図面
を用いて説明する。第１図は本発明の一実施例である。

チップを搭載するセラミック基板１には凹部が設けられ
チップ６が実装されている。チップ６はワイヤーボンデ
ィング７によってボンディング・パッド３と接続してい
て、更に、ボンディング・パッド３はスルーホール等の
内部配線４を通じ接続パッド９と接続している。セラミ
ック多層配線基板２の上面にも接続パッド１０が設けら
れ、半田バンプ１１を介して接続パッド９と機械的に圧
着され、電気的に接続している。

そして接続パッド１０は内部配線を通じて、周知のろう
付技術によって接着されている入出力ビン５に接続され
ている。

セラミック多層配線基板２は、周知の技術でアルミナ等
のグリーン・シートを積層して焼成した積層セラミック
基板である。このセラミック多層配線基板２とセラミッ
ク基板１との接合部８は半田などの封じ材料を使って気
密に封止されている。セラミック基板１とセラミック多
層配線基板２とは、接続パッド９と１０、半田バンプ１
１、及び、接合部８に熱膨張係数の違いによる応力がか
かるのを防ぐため、熱膨張係数の近い材質、できれば、
同じ材質を用いるのが望ましい。

チップ６のグイ接着剤としては、熱伝導性接着剤、たと
えば、銀フィラ入りエポキシ接着剤、錫−鉛共晶半田、
酸化アルミニウムにシリカを加えたもの、および１、シ
リコンゲルに銀を加えたもの等を用いる。本実施例には
記載していないが、更に冷却能力を上げるために、チッ
プ６と接するグイエリアの部分を金属に変えることも可
能である。また、セラミック基板１の上面に水冷用の水
路等の補助冷却装置を付ければ飛躍的に冷却能力を向上
させることができる。

本実施例の場合、ワイヤー・ボンディングでチップ６と
ボンディング・パッド３を接続しているので、チップ６
の大きさに対してチップを収容する凹部にはかなりの自
由度がある。

第２図は本発明のもう一つの実施例である。第１図とほ
とんど同じであるが、収容するチ・ンプ２２がフリップ
・チップであり、フェースダウン・ボンディングで接続
している点が異なり、それに応じてセラミック基板２１
のチップを収容する凹部の形状が異っている。また、冷
却能力を上げるために、放熱フィン２３を取り付けであ
る。

第１図、第２図を比較すればわかるように、接続パッド
の位置さえ合っていればセラミック基板１．２１の形状
、及び、セラミ・ツク多層配線基板２．２４の内部配線
はどのようなものであっても構わない。このことは、同
一のセラミ・ツク多層配線基板を用いて、チップを収容
するセラミ・ツク基板のみを変えるだけで種々のチップ
を実装することが可能であることを意味している。

発明の詳細 な説明したように、本発明のマルチチ・ツブ・パッケー
ジによれば、チップ収容部分がキャビティダウン型の構
造であるため、放熱部分くたとえば、放熱フィン）、と
チップとの間の伝熱経路が短（冷却効率が良い。

また、チップ搭載する基板と配線基板という２つの主要
な部品のみで構成された比較的簡単な構造であるため、
パッケージ組立の際の作業性が非常に良い。更に、この
構造によって、接続パッドの位置さえ合っていればチッ
プ収容部分の形状と配線とは独立に決定できるため、２
つの部品の組み合わせを変えることで数多（のチップ形
状に対応できるし、配線基板は共通でチップ搭載基板の
み変えて種々のチップを実装できるのでコスト低減にも
有効である。

チップ搭載する基板のチップ収容部分も簡単な凹構造な
のでかなり詰めて配置することができ、チップを高密度
に実装することが可能である。

入出力ピンは配線基板の下面全面に配置することが可能
なため、実装するチップ数が多いなど入出力ピンが多い
場合にも充分対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるマルチチ、ツブ・パ
ッケージの断面図、第２図は本発明の他の実施例におけ
るマルチチップ・パッケージの断面図、第３図と第４図
は従来例におけるマルチチップ・パッケージの断面図で
ある。 １・・・・・・セラミック基板、２・・・・・・セラミ
ック多層配線基板、３・・・・・・ボンディング・パッ
ド、４・・・・・・スルー・ホール、５・・・・・・入
出力ピン、６・・・・・・チップ、９．１０・・・・・
・接続パッド、１１・・・・・・半田バンプ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名品　１　図 富　２　図 第３図　　　　　　　３５ 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１のセラミック基板と第２のセラミック多層配線基
   板を重ね合わせた構造を有し、第１のセラミック基板に
   は、第２のセラミック多層配線基板と対向する面に各々
   １ないし複数個の集積回路チップを収容する複数個の凹
   部と、前記凹部に集積回路チップとのボンディング・パ
   ッドと、第２のセラミック多層配線基板と接する部分に
   前記ボンディング・パッドと電気的に接続している接続
   パッドとが設けられ、第２のセラミック多層配線基板に
   は、接続パッドが設けられて半田バンプを介して第１の
   セラミック基板の接続パッドと電気的に接続し、第１の
   セラミック基板と接している面と逆の面には入出力ピン
   を具備していることを特徴とするマルチチップ・パッケ
   ージ。