JPH04370957A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップを実装す
るための半導体チップのパッケージに関し、特に高密度
実装を実現するマルチチップパッケージに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種のマルチチップパッケージは、例
えば特開昭６２−１１１４５６号公報に開示されている
。図５に従来のマルチチップパッケージの断面構成を示
す。このマルチチップパッケージは、図５に示すように
、第１の多層配線基板１と、第１の多層配線基板１の表
面にＩＣチップ接着用樹脂９によって固定され、フリッ
プチップ実装されたＩＣチップ３とを有し、第１の多層
配線基板１は基板接着用樹脂１０によって第２の多層配
線基板２の表面に固定されている。また、第１の多層配
線基板１の表面にはＩＣチップ接続用表面端子パッド７
が設けられ、ＩＣチップ接続用表面端子パッド７とＩＣ
チップ３とは第１の接続材８によって電気的に接続され
ている。第１の多層配線基板１の裏面には第１の表面端
子パッド６が形成され、第１の表面端子パッド６は第２
の接続材１１を介して第２の多層配線基板２の表面に形
成された第２の表面端子パッド５に電気的に接続されて
いる。第２の多層配線基板２の裏面には外部入出力ピン
１２、１２…が設けられ、第２の多層配線基板２の表面
には第１の多層配線基板１を覆うチップキャリア１３が
形成されている。

【０００３】第１の多層配線基板１は図６（ａ）〜（ｄ
）、図７、図８及び図９に示す製造工程に従って作製さ
れる。まず、図６（ａ）に示すポリイミドシート２１上
に配線層２２を形成し（図６（ｂ））、ポリイミドシー
ト２１及び配線層２２を貫いてヴィアホール２３を設け
（図６（ｃ））、ヴィアホール２３内にヴィアホール注
入用導体２４を注入する（図６（ｄ））。次に、上述の
ように配線層２２及びヴィアホール注入用導体２４を形
成したポリイミドシート２１を多数積層して加圧し、加
熱し、更にその下面に下層配線層２９を設けて多層配線
基板内層２５を得る（図７）。次に、図８及び図９に示
すように、多層配線基板内層２５の表面及び裏面に表面
層２６及び裏面層２７を形成し、表面層２６及び裏面層
２７にはそれぞれコンタクトホール３０及び３１を設け
、コンタクトホール３０及び３１内には充填導体３２及
び３３を充填する。次に、前述のＩＣチップ接続用表面
端子パッド７及び第１の表面端子パッド６をそれぞれ表
面層２６及び裏面層２７上に系する。ＩＣチップ接続用
表面端子パッド７及び第１の表面端子パッド６はそれぞ
れ充填導体３２及び３３を介して配線層２２及び下層配
線層２９に電気的に接続される。

【０００４】上述のように作製された第１の多層配線基
板１の表面には、前述のようにＩＣチップ３がフリップ
チップ実装される。ＩＣチップ３が実装された第１の多
層配線基板１は、図１０に示すように、実装機を用いて
第２の多層配線基板２上に実装される。実装機は実装機
本体３５及び吸着固定治具３６を有し、吸着固定治具３
６は実装機本体３５により保持されており、吸着固定治
具３６によって電子部品が吸着され保持される。図１０
の吸着固定治具３６は、比較的広範囲の寸法の電子部品
を取り扱うことができる汎用品である。このような汎用
の吸着固定治具３６を用いて電子部品を実装するには、
吸着される電子部品が比較的面積の大きな平坦部を有し
ていることが必要である。そのため、ＩＣチップ３を形
成した第１の多層配線基板１を第２の多層配線基板２の
表面に実装するには、図１０に示すように、ＩＣチップ
３を封止用樹脂３７で覆うことにより平坦部を設ける必
要がある。しかし、このような封止用樹脂３７を設ける
ことは製造工程上好ましくない。

【０００５】図１１は図１０の実装機の欠点を解消した
実装機を用いた実装方法を示している。この実装機は特
殊吸着固定治具３８を有しており、特殊吸着固定治具３
８は、第１の多層配線基板１の表面に実装されたＩＣチ
ップ３を避けて第１の多層配線基板１の表面の周縁部を
吸着支持できる形状を有している。特殊吸着固定治具３
８を用いれば、ＩＣチップ３を封止用樹脂３７で覆う必
要はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成を有
するマルチチップパッケージに於いては、第１の多層配
線基板１の表面と裏面とにＩＣチップ接続用表面端子パ
ッド７と第１の表面端子パッド６とをそれぞれ形成しな
ければならず、表面端子パッド製造工程が２回必要であ
る。そのため、製造時間が長くなるという問題点がある
。また、図１１の特殊吸着固定治具３８を用いてＩＣチ
ップを実装した第１の多層配線基板１を第２の多層配線
基板２に実装すると、特殊吸着固定治具３８は第１の多
層配線基板１の一部しか吸着支持することができないた
め、第２の多層配線基板２の表面に均一な力で第１の多
層配線基板１を実装できず、マルチチップパッケージを
組立てる際の実装歩留まりが低下するという問題点があ
る。更に、従来のマルチチップパッケージに於いては、
ＩＣチップ３が露出しているため、チップキャリア１３
によってＩＣチップ３を外力から保護する必要があると
いう問題点がある。

【０００７】本発明は上記問題点を一挙に解決するもの
であり、本発明の目的は、マルチチップパッケージの製
造工程が低減され、実装の際の歩留まりが向上し、チッ
プキャリアを設ける必要のないマルチチップパッケージ
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項１の発明は、ＩＣチップ接続用表面端子パッド
と第１の表面端子パッドとを第１の多層配線基板の裏面
、即ち第２の多層配線基板の表面と対向している面に形
成すると共に、ＩＣチップに対応する第２の多層配線基
板の表面にＩＣチップが接触しない形状の凹部を設ける
ことにより、第１の多層配線基板の製造工程の簡略化を
可能とし、汎用性を有する吸着固定治具の使用を可能と
し、ＩＣチップを外力から保護するものである。

【０００９】具体的に請求項１の発明が講じた手段は、
第１の多層配線基板と、該第１の多層配線基板の裏面に
フリップチップ実装されたＩＣチップと、前記第１の多
層配線基板の裏面に形成されたＩＣチップ接続用表面端
子パッド及び第１の表面端子パッドと、前記第１の多層
配線基板の裏面と対向して配置された第２の多層配線基
板と、該第２の多層配線基板の表面に形成され前記第１
の表面端子パッドに接続された第２の表面端子パッドと
、前記第２の多層配線基板の裏面に設けられた外部入出
力ピンとを備えたマルチチップパッケージを前提とし、
前記第２の多層配線基板の表面に該表面と前記ＩＣチッ
プとの接触を回避する形状の凹部が設けられている構成
とするものである。

【００１０】また、請求項２の発明は、第１の多層配線
基板の裏面、即ち第２の多層配線基板の表面と対向して
いる面に凹部を設け、この凹部にＩＣチップを実装する
ことにより、ＩＣチップが露出するのを避け、汎用性を
有する吸着固定治具の使用を可能とし、ＩＣチップを外
力から保護するものである。

【００１１】具体的に請求項２の発明が講じた手段は、
第１の多層配線基板と、該第１の多層配線基板の裏面に
形成された第１の表面端子パッドと、前記第１の多層配
線基板の裏面に設けられた凹部と、該凹部内にフリップ
チップ実装されたＩＣチップと、前記凹部に形成された
ＩＣチップ接続用表面端子パッドと、前記第１の多層配
線基板の裏面と対向して配置された第２の多層配線基板
と、該第２の多層配線基板の表面に形成され前記第１の
表面端子パッドに接続された第２の表面端子パッドと、
前記第２の多層配線基板の裏面に設けられた外部入出力
ピンとを備えたマルチチップパッケージを前提とし、前
記凹部は前記ＩＣチップと前記第２の多層配線基板の表
面との接触を回避する形状に形成されている構成とする
ものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の構成により、第１の多層配線
基板の裏面にＩＣチップ接続用表面端子パッドと第１の
表面端子パッドとが形成されている一方、第１の多層配
線基板の表面には表面端子パッドが形成されていないの
で、ＩＣチップ接続用表面端子パッドと第１の表面端子
パッドとを同時に形成することができ、第１の多層配線
基板の製造工程を簡略化することができる。また、第２
の多層配線基板の表面には、第１の多層配線基板裏面に
実装されたＩＣチップと第２の多層配線基板の表面との
接触を回避する形状の凹部が設けられているので、第２
の表面端子パッドと第１の表面端子パッドとが接続され
るように第１の多層配線基板の裏面と第２の多層配線基
板の表面とが対向配置されても、ＩＣチップが第２の多
層配線基板の表面に接触する事態を避けることができる
。しかも、第１の多層配線基板の表面は平坦であるため
、汎用の吸着固定治具によって均一な力で吸着される。 更に、ＩＣチップは第１の多層配線基板の裏面に形成さ
れているため、第１の多層配線基板によって外力から保
護される。従って、ＩＣチップを保護するためのチップ
キャリアを設ける必要がなくなる。

【００１３】また、請求項２の発明の構成により、ＩＣ
パッドは第１の多層配線基板の裏面に設けられた凹部に
形成され、該凹部は第１の多層配線基板の裏面と第２の
多層配線基板の表面とを対向させた際に、ＩＣチップと
第２の多層配線基板の表面との接触を回避する形状に形
成されているので、第１の表面端子パッドと第２の表面
端子パッドとが接続されるように第１の多層配線基板の
裏面と第２の多層配線基板の表面とが対向配置されても
、ＩＣチップが第２の多層配線基板の表面に接触する事
態を避けることができる。しかも、第１の多層配線基板
の表面は平坦であるため、実装機の汎用的な吸着固定治
具によって均一な力で吸着される。更に、ＩＣチップは
第１の多層配線基板の裏面に形成されているため、第１
の多層配線基板によって外力から保護される。従って、
ＩＣチップを保護するためのチップキャリアを設ける必
要がなくなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のマルチチップパッケージの実
施例について、図面を参照しながら説明する。図１は本
発明の第１の実施例に係るマルチチップパッケージの断
面構成を示している。本実施例のマルチチップパッケー
ジは、図１に示すように、第１の多層配線基板１と、第
１の多層配線基板１の裏面にＩＣチップ接着用樹脂９に
よって固定されフリップチップ実装されたＩＣチップ３
とを有し、第１の多層配線基板１は基板接着用樹脂１０
によって第２の多層配線基板２の表面に固定されている
。また、第１の多層配線基板１の裏面にはＩＣチップ接
続用表面端子パッド７が設けられ、ＩＣチップ接続用表
面端子パッド７とＩＣチップ３とは第１の接続材８によ
って電気的に接続されている。第１の多層配線基板１の
裏面には第１の表面端子パッド６が形成され、第１の表
面端子パッド６は第２の接続材１１を介して第２の多層
配線基板２の表面に形成された第２の表面端子パッド５
に電気的に接続されている。第２の多層配線基板２の裏
面には外部と接続するための外部入出力ピン１２、１２
…が形成されている。

【００１５】本実施例の特徴として、第２の多層配線基
板２の表面に、第１の多層配線基板１の裏面に実装され
たＩＣチップ３の接触を回避するための第１基板凹部４
が形成されている。即ち第１基板凹部４の幅及び長さは
ＩＣチップ３の幅及び長さよりも大きく設定され、第１
基板凹部４の深さはＩＣチップ３と第２の多層配線基板
２の表面とが接触しない寸法に設定されている。

【００１６】本実施例のマルチチップパッケージを構成
する第１の多層配線基板１の製造工程について説明する
。本実施例に於ける第１の多層配線基板１は、前述の図
６（ａ）〜（ｄ）及び図７に従って多層配線基板内層２
５が形成された後、図２（ａ）及び（ｂ）に示す工程に
より作製される。図２（ａ）及び（ｂ）に於いて、多層
配線基板内層２５を構成するポリイミドシート２１、配
線層２２、ヴィアホール注入用導体２４、下層配線層２
９等は、前述の図６（ａ）〜（ｄ）及び図７に示すもの
と同様である。なお、図２（ａ）及び（ｂ）に於いて、
多層配線基板内層２５は前述の図８及び図９の従来例の
場合とは表と裏とを逆にして用いられている。図６（ａ
）〜（ｄ）及び図７に従って作製された多層配線基板内
層２５の表面及び裏面に、図２（ａ）に示すように、そ
れぞれ表面層２６及び裏面層２７を設け、裏面層２７に
はコンタクトホール３０及び３１を設ける。コンタクト
ホール３０及び３１内には充填導体３２及び３３を充填
する。次に、前述のＩＣチップ接続用表面端子パッド７
及び第１の表面端子パッド６の両方を裏面層２７に同時
に形成する。ＩＣチップ接続用表面端子パッド７及び第
１の表面端子パッド６は、それぞれ充填導体３２及び３
３を介して配線層２２に電気的に接続される。

【００１７】上述のように作製された第１の多層配線基
板１の裏面には、前述のようにＩＣチップ３がフリップ
チップ実装される。ＩＣチップ３が実装された第１の多
層配線基板１は、図３に示すように、実装機を用いて第
２の多層配線基板２上に実装される。実装機は実装機本
体３５及び汎用の吸着固定治具３６を有し、吸着固定治
具３６は実装機本体３５により保持されており、吸着固
定治具３６によって第１の多層配線基板１が吸着され保
持される。吸着固定治具３６によって吸着された第１の
多層配線基板１は、その裏面に実装されているＩＣチッ
プ３が第２の多層配線基板２の表面の第１基板凹部４に
入り込むように第２の多層配線基板２の表面に実装され
る。以上の各工程により、本実施例のマルチチップパッ
ケージが完成する。

【００１８】本実施例では第１の多層配線基板１の表面
にはＩＣチップ接続用表面端子パッド７は形成されず、
第１の多層配線基板１の裏面に形成されているので、Ｉ
Ｃチップ接続用表面端子パッド７を第１の表面端子パッ
ド６と同時に形成することができ、第１の多層配線基板
１の製造工程を簡略化することができる。

【００１９】また、本実施例では第１の多層配線基板１
の表面にはＩＣチップ３は実装されておらず第１の多層
配線基板１の表面は平坦であるため、前述の図１０に示
すような封止用樹脂３７を設けるなどの特別な加工を施
さなくても、汎用の吸着固定治具３６を用いて第１の多
層配線基板１を第２の多層配線基板２の表面に均一な力
で実装することができる。

【００２０】更に、ＩＣチップは第１の多層配線基板の
裏面に形成され、第２の多層配線基板２の表面にはＩＣ
チップ３との接触を回避する第１基板凹部４が設けられ
ているため、ＩＣチップ３が露出することなく、第１の
多層配線基板１によって外力から保護される。従って、
ＩＣチップを保護するチップキャリアを設ける必要がな
くなる。

【００２１】図２に本発明の第２の実施例に係るマルチ
チップパッケージの断面構成を示す。本実施例のマルチ
チップパッケージは、第２の多層配線基板２の表面に形
成されている第１基板凹部４に代えて第１の多層配線基
板１の裏面に第２基板凹部１４が形成されている点を除
いて、前述の第１の実施例と同様である。即ち、第１の
多層配線基板１の裏面には第２基板凹部１４が形成され
、第２基板凹部１４内にはＩＣチップ接着用樹脂９によ
って固定されたＩＣチップ３がフリップチップ実装され
ている。また、第２基板凹部１４内にはＩＣチップ接続
用表面端子パッド７が形成され、ＩＣチップ接続用表面
端子パッド７とＩＣチップ３とは第１の接続材８によっ
て電気的に接続されている。第１の多層配線基板１は基
板接着用樹脂１０によって第２の多層配線基板２の表面
に固定され、第１の多層配線基板１の裏面には第１の表
面端子パッド６が設けられている。第１の表面端子パッ
ド６は第２の接続材１１を介して第２の多層配線基板２
の表面に形成された第２の表面端子パッド５に電気的に
接続されている。第２の多層配線基板２の裏面には外部
と接続するための外部入出力ピン１２、１２…が設けら
れている。本実施例の特徴として、第２基板凹部１４は
、ＩＣチップ３が第２の多層配線基板２の表面に接触す
るのを回避する形状に形成されている。

【００２２】本実施例では、前述の第１の実施例と同様
に、第１の多層配線基板１の表面にはＩＣチップ３は実
装されておらず第１の多層配線基板１の表面は平坦であ
るため、前述の図１０に示すような封止用樹脂３７を設
けるなどの特別な加工を施さなくても、汎用の吸着固定
治具３６を用いて第１の多層配線基板１を第２の多層配
線基板２の表面に均一な力で実装することができる。し
かも、第２の多層配線基板２は図５の従来例に示される
第２の多層配線基板２と同じ構成とすることできるため
、第１の多層配線基板１を第２の多層配線基板２の表面
に実装するに際して、ＩＣチップ３と第１基板凹部４と
の位置を考慮する必要がない。

【００２３】更に、ＩＣチップは第２の多層配線基板２
の表面に接触しないように、第１の多層配線基板の裏面
に形成された第２基板凹部１４に設けられているため、
ＩＣチップ３が露出することなく、第１の多層配線基板
１によって外力から保護される。従って、チップキャリ
アでＩＣチップを保護する必要がなくなる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係るマルチチップパッケージには、第１の多層配線基板
の裏面にＩＣチップ接続用表面端子パッドと第１の表面
端子パッドとが形成されているので、これらの表面端子
パッドを同時に形成することができ、第１の多層配線基
板の製造工程を簡略化することができる。また、第２の
多層配線基板の表面には凹部が設けられているので、第
２の多層配線基板の表面に接触することなくＩＣチップ
を第１の多層配線基板の裏面に形成することができる。 しかも、第１の多層配線基板の表面は平坦であるため、
実装機の汎用的な吸着固定治具によって均一な力で吸着
され、マルチチップパッケージの組立工程に於ける歩留
まりを向上させることができる。更に、ＩＣチップは第
１の多層配線基板の裏面に形成されているため、第１の
多層配線基板によって外力から保護される。従って、チ
ップキャリアでＩＣチップを保護する必要がなくなり、
マルチチップパッケージのコストの低減が可能となる。

【００２５】また、請求項２の発明のマルチチップパッ
ケージに於いては、ＩＣパッドは第１の多層配線基板の
裏面に設けられた凹部に形成され、該凹部は第１の多層
配線基板の裏面と第２の多層配線基板の表面とを対向さ
せた際に、ＩＣチップと第２の多層配線基板の表面との
接触を回避する形状に形成されているので、ＩＣチップ
が第２の多層配線基板の表面に接触する事態を避けるこ
とができる。しかも、第１の多層配線基板の表面は平坦
であるため、実装機の汎用的な吸着固定治具によって均
一な力で吸着され、マルチチップパッケージの組立工程
に於ける歩留まりを向上させることができる。更に、Ｉ
Ｃチップは第１の多層配線基板の裏面に形成されている
ため、第１の多層配線基板によって外力から保護される
。従って、チップキャリアでＩＣチップを保護する必要
がなくなり、マルチチップパッケージのコストの低減が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るマルチチップパッ
ケージの断面構成図である。

【図２】第１の実施例のマルチチップパッケージを構成
する第１の多層配線基板の製造工程を示す図である。

【図３】第１の実施例のマルチチップパッケージの組立
工程に於ける第１の多層配線基板の第２の多層配線基板
表面への実装工程を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係るマルチチップパッ
ケージの断面構成図である。

【図５】従来のマルチチップパッケージの断面構成図で
ある。

【図６】本発明の第１の実施例及び従来のマルチチップ
パッケージを構成する第１の多層配線基板の製造工程を
示す図である。

【図７】従来のマルチチップパッケージを構成する多層
配線基板内層の断面構成図である。

【図８】従来のマルチチップパッケージを構成する第１
の多層配線基板の製造工程を示す図である。

【図９】従来のマルチチップパッケージを構成する第１
の多層配線基板の断面構成図である。

【図１０】従来のマルチチップパッケージの組立工程に
於ける第１の多層配線基板の第２の多層配線基板表面へ
の実装工程を示す図である。

【図１１】従来のマルチチップパッケージの組立工程に
於ける第１の多層配線基板の第２の多層配線基板表面へ
の他の実装工程を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　第１の多層配線基板 ２　　　　第２の多層配線基板 ３　　　　ＩＣチップ ４　　　　第１基板凹部（凹部） ５　　　　第２の表面端子パッド ６　　　　第１の表面端子パッド ７　　　　ＩＣチップ接続用表面端子パッド８　　　　
第１の接続材 ９　　　　ＩＣチップ接着用樹脂 １０　　基板接着用樹脂 １１　　第２の接続材 １２　　外部入出力ピン １４　　第２基板凹部（凹部） ２１　　ポリイミドシート ２２　　配線層 ２４　　ヴィアホール注入用導体２４ ２６　　表面層 ２７　　裏面層 ２９　　下層配線層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の多層配線基板と、該第１の多層
   配線基板の裏面にフリップチップ実装されたＩＣチップ
   と、前記第１の多層配線基板の裏面に形成されたＩＣチ
   ップ接続用表面端子パッド及び第１の表面端子パッドと
   、前記第１の多層配線基板の裏面と対向して配置された
   第２の多層配線基板と、該第２の多層配線基板の表面に
   形成され前記第１の表面端子パッドに接続された第２の
   表面端子パッドと、前記第２の多層配線基板の裏面に設
   けられた外部入出力ピンとを備え、前記第２の多層配線
   基板の表面に該表面と前記ＩＣチップとの接触を回避す
   る形状の凹部が設けられていることを特徴とするマルチ
   チップパッケージ。
2. 【請求項２】　　第１の多層配線基板と、該第１の多層
   配線基板の裏面に形成された第１の表面端子パッドと、
   前記第１の多層配線基板の裏面に設けられた凹部と、該
   凹部内にフリップチップ実装されたＩＣチップと、前記
   凹部に形成されたＩＣチップ接続用表面端子パッドと、
   前記第１の多層配線基板の裏面と対向して配置された第
   ２の多層配線基板と、該第２の多層配線基板の表面に形
   成され前記第１の表面端子パッドに接続された第２の表
   面端子パッドと、前記第２の多層配線基板の裏面に設け
   られた外部入出力ピンとを備え、前記凹部は前記ＩＣチ
   ップと前記第２の多層配線基板の表面との接触を回避す
   る形状に形成されていることを特徴とするマルチチップ
   パッケージ。