JPH05335475A - 回路チップ実装装置 - Google Patents

回路チップ実装装置

Info

Publication number
JPH05335475A
JPH05335475A JP4140719A JP14071992A JPH05335475A JP H05335475 A JPH05335475 A JP H05335475A JP 4140719 A JP4140719 A JP 4140719A JP 14071992 A JP14071992 A JP 14071992A JP H05335475 A JPH05335475 A JP H05335475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring layer
substrate
circuit chip
chips
circuit
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.)
Withdrawn
Application number
JP4140719A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatake Kotani
誠剛 小谷
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4140719A priority Critical patent/JPH05335475A/ja
Publication of JPH05335475A publication Critical patent/JPH05335475A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/858Bonding techniques
    • H01L2224/85801Soldering or alloying

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、複数の高速な回路チップが基板上
に実装される回路チップ実装装置に関し、高速な回路チ
ップを信号経路における多種のインピーダンスが設定さ
れた基板に高密度に実装することを目的とする。 【構成】 複数の回路チップ24を、基板22上に形成
された配線層23上に載置させる。そして、それぞれの
回路チップ24を配線層23との電気的接続を、回路チ
ップ間に設けられる導体26が内設されたスペーサ25
により行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の高速な回路チッ
プが基板上に実装される回路チップ実装装置に関する。
【0002】近年、例えば超伝導素子の一つであるジョ
セフソン素子を用いた回路チップが試作され、その高速
性能が実証されてきている。ジョセフソンチップは消費
電力が小さいため、高密度に実装することが可能である
が、その反面、他の半導体チップとは異なる実装上の問
題がある。すなわち、極低温環境での動作であるため、
構成部品の熱収縮率の違いが大きく影響すること、また
チップ内が低インピーダンスであるため、チップ間の配
線も低インピーダンスが望ましいこと、さらに特性が温
度変化に敏感であるため、冷却材(液体ヘリウム)と直
に接していることが望ましいこと等である。またこのた
め、これらの問題は、将来的に半導体チップをより高速
化する傾向に鑑み、これらの問題を解決して複数の素子
を実装することが要求される。
【0003】
【従来の技術】図5に、従来のマルチチップの回路チッ
プ実装装置の一例の部分構成図を示す。図5において
は、回路チップを、例えばジョセフソンチップを複数実
装する場合について示す。
【0004】図5において、回路チップ実装装置11
は、ジョセフソンチップ12の厚み及び大きさと同等
の、深さ及び広さのキャビティ13がジョセフソンチッ
プ12と同じ個数で形成されたセラミック多層配線の基
板14が用いられる。そして基板14のキャビティ13
間には、所定パターンが配線されたポリイミドの薄膜多
層配線層15が形成される。
【0005】この基板14のキャビティ13内にはそれ
ぞれジョセフソンチップ12が上向きに載置され、該ジ
ョセフソンチップ12の端子と薄膜多層配線15とがワ
イヤ16によりワイヤボンディングで接続されるもので
ある。
【0006】一般にジョセフソンチップ12は極低温動
作で高速処理を行うもので、これを複数設置したマルチ
チップでより高速化を図るものである。
【0007】一方、図示しないが他の実装方法として、
ジョセフソンチップ表面の回路面と、基板表面を対向さ
せ、バンプにより直接接続を行うフリップチップ法が用
いられる。この方法は、ジョセフソンチップ上の端子と
基板上の端子との間を短い距離で接続することができ、
高速性能に優れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示すよ
うな実装では、チップ12間が狭くなるに従い、基板1
4の配線領域(薄膜多層配線層15)が減少し、多層で
配線を行うことができなくなり、殆ど総ての配線を基板
内部で行う必要がある。
【0009】そのため、基板14の内部で用いることが
可能な配線は、セラミックと同時焼成した厚膜パターン
によるものとなる。従って、セラミックの高い誘電率
(6〜9程度)及び、積層される厚さ0.1 mmのセラミッ
クグリーンシートの厚さの下限(0.1 mm)から、信号線
路が低速の高インピーダンスになるという問題がある。
【0010】また、フリップチップ法は、ジョセフソン
チップと基板の熱収縮率の違いにより熱サイクルによる
ストレスが加わると共に、チップ表面(回路面側)と基
板との間に冷却材が循環され難く、極低温動作のジョセ
フソンチップの実装に適用することが困難であるという
問題がある。
【0011】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、高速な回路チップを信号経路における多種のイ
ンピーダンスが設定された基板に高密度に実装させる半
導体装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は、剛性を有す
る基板と、所定のパターンが形成された薄膜が所定数積
層されて、該基板上に形成される配線層と、該配線層上
に、回路表面を上向きにして載置される所定数のチップ
と、該チップ間に設けられ、一端が該チップに接続さ
れ、他端が前記配線層に接続される導体が所定数内設さ
れる該チップと同一厚さの接続部と、を含んで構成する
ことにより解決される。
【0013】
【作用】上述のように、複数のチップを、基板上に形成
された配線層上に載置される。そして、それぞれのチッ
プと配線層との電気的接続を、チップ間に設けられる接
続部により行う。
【0014】従って、信号経路となる配線層が薄膜を積
層させることから、誘電率が小さく、多種のインピーダ
ンスを有する高速伝送路を形成することが可能となる。
【0015】また、接続部により、信号経路が短縮さ
れ、チップ同士を接近させて高密度化を図ることが可能
になると共に、熱ストレスによる熱収縮率の違いを吸収
させることが可能になる。さらに、フリップチップ法を
用いずに高密度化が図れることから、冷却する場合であ
っても熱交換特性を向上させることが可能となる。
【0016】
【実施例】図1に、本発明の第1の実施例の構成図を示
す。図1において、回路チップ実装装置21A は、ま
ず、剛性を有する基板22上に、所定パターンが形成さ
れた薄膜を積層した配線層23が形成される。
【0017】基板22は、単一であってもよく、厚膜パ
ターン配線が形成される基板層を同時焼成したセラミッ
ク基板であってもよい。また、配線層23は、例えばポ
リイミド薄膜を積層(例えば数μm )した薄膜多層配線
で構成される。
【0018】配線層23上には、複数の回路チップ(例
えば、ジョセフソンチップ)24が、チップ同士の間隔
を最小0.5mm程度まで接近させて載置される。この場
合、回路チップ24の回路面(電極パッド24aが形成
される面)が上向きとなる。また、回路チップ24間に
は、それぞれ接続部であるスペーサ25が設けられる。
スペーサ25は、回路チップ24と同一厚さであり、厚
さ方向に所定数の導体26が内設される。
【0019】導体26の一端(端面)は、回路チップ2
4の電極パッド24aとワイヤ27で接続され、他端
は、配線層23の対応する電極(図2参照)に接続され
る。すなわち、回路チップ24は、スペーサ25の導体
26により配線層23に電気的に接続されるものであ
る。
【0020】スペーサ25は、例えば導体ペーストを埋
設したセラミックで同時焼成することによって形成さ
れ、又はポリイミドで構成し、導体26となる金属柱を
埋設することによっても形成される。
【0021】ここで、図2に、図1のスペーサの電気的
接続を説明するための図を示す。
【0022】図2(A)は、スペーサ25の導体26の
配線層23への接続を示したもので、配線層23の対応
する電極パッド23aにはインジウム等の軟金属のバン
プ28が形成され、導体26の端面と圧着により接続さ
れる。この場合、配線層23へのインジウムバンプ28
の形成は、厚膜レジストのリフトオフ法により形成可能
である。すなわち、リフトオフ法は、配線層23上に厚
膜レジストを塗布し、電極パッド23a上に孔を形成し
てインジウムを蒸着することにより、バンプ28を形成
するものである。なお、バンプ28をはんだにより形成
する場合、スペーサ25の導体26への接続は、リフロ
ー加工によって行う。この場合のリフロー温度は、配線
層23に用いたポリイミド等のキュア温度(〜400 ℃)
以下にする必要がある。
【0023】また、図2(B)は、スペーサ25の導体
26の端面に金めっきを施したランド部29を形成した
もので、これによりワイヤ27によるボンディングが確
実に行うことができるものである。
【0024】一方、図1では、回路チップ24とスペー
サ25の導体26を、ワイヤ27により接続した場合を
示しているが、図2(C),(D)では、他の方法で電
気的接続を行う場合を示している。
【0025】図2(C)は、回路チップ24の電極パッ
ド24a上と、スペーサ25の導体26の一端面とに、
バンプ30a,30bを形成し、薄膜リード(TAB;
オートメーテッドボンディング)31を接続して電気的
接続を行う。なお、バンプ30a,30bの片方又は両
方を薄膜リード31に形成して接続を行ってもよい。ま
た、図2(D)は、スペーサ25の導体26の一端面に
はバンプ30bを形成しておき、回路チップ24では回
路端子に薄膜リード31が一体に形成され、該薄膜リー
ド31によりバンプ30bに接続するものである。な
お、薄膜リード31の先端にバンプを形成してもよい。
薄膜リード31の形成は、回路チップ24の形成時にウ
エハ上に形成し、ウェットエッチングにより回路チップ
24を切り離す際に該回路チップ24の周囲に中空構造
の金属ブリッジを形成して行うものである。
【0026】一方、図3に、図1のスペーサの他の構成
図を示す。図3(A)は、スペーサ25に、厚さ方向に
2つの第1及び第2の導体26a,26bを同軸構造で
形成したもので、例えば導体26aを信号用とし、その
周囲に導体26bを配置して接地用とするものである。
すなわち、導体26a,26bをこのように配置するこ
とにより、ノイズの影響を防止することができる。
【0027】また、図3(B)は、接続部であるスペー
サ25aを井桁形状に一体に形成して、開口部32のそ
れぞれに回路チップ24が位置するようにしたもので、
配線層23上に対して一括に設置されるものである。そ
して、スペーサ25aには、回路チップ24が位置する
間に、図1又は図3(B)に示すような導体26,26
a,26bが埋設される。なお、井桁形状スペーサ25
aの開口部32の中抜きパターンは、使用される半導体
チップ24の個数、形状に依存する。
【0028】このような回路チップ実装装置21A は、
基板22内の同時焼成による厚膜パターン配線のみなら
ず、基板22上に設けた配線層23を用いることができ
るので、比誘電率が小さく(〜3.5 ),薄い(数μm )
ポリイミド薄膜等の活用により、多種のインピーダンス
を持つ高速伝送線路を形成できる。また、回路チップ間
にはスペーサ25,25aを設置するための間隙を設け
るだけでよいので、回路チップ24同士を最小0.5mm
程度まで接近させて設置できると共に、熱収縮率の多少
の違いは回路チップ24の電位パッド24aとスペーサ
25,25aによって緩和されることから、熱サイクル
に対する信頼性が向上する。さらに、従来法に比較して
の配線長は、スペーサ25,25aの厚み分だけの延長
で済むので、寄生容量、寄生インダクタンスの増加を殆
どまねくことなく接続できると共に、回路面が上向きで
あることから、冷却する場合に熱交換性を向上させるこ
とができる。
【0029】次に、図4に、本発明の第2の実施例の構
成図を示す。図4における回路チップ実装装置21
B は、図1における回路チップ実装装置21A の基板2
2の裏面に、配線層23と同一の第2の配線層23aを
形成し、第2の配線層23a上に、図1と同様の回路チ
ップ24及び第2の接続部であるスペーサ25cを配設
したものである。この場合、基板22は単層又は多層で
形成し、配線層23及び第2の配線層23aをパターン
22a(個数は適宜設定される)が形成される。なお、
基板22の厚さ方向で、配線経路が長くなる場合には、
パターン22aの周囲にドーナツ状の接地パターン(図
示せず)を形成して同軸構造としてもよい。
【0030】これにより、回路チップ24のより高密度
化を図ることができるものである。なお、高速な回路チ
ップであれば、ジョセフソンチップに限らず、半導体チ
ップについても適用できるものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の回
路チップを、基板上に形成された配線層上に載置させ、
チップと配線層との電気的接続をチップ間に設けられる
接続部により行うことにより、高速なチップを、信号経
路における多種のインピーダンスが設定された基板に、
高密度に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。
【図2】図1のスペーサの電気的接続を説明するための
図である。
【図3】図1のスペーサの他の構成図である。
【図4】本発明の第2の実施例の構成図である。
【図5】従来のマルチチップの回路チップ実装装置の一
例の部分構成図である。
【符号の説明】
21A ,21B 回路チップ実装装置 22 基板 23 配線層 24 回路チップ 24a 電極パッド 25 スペーサ 26 導体 27 ワイヤ 28,30a,30b バンプ 29 ランド部 31 薄膜リード 32 開口部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 剛性を有する基板(22)と、 所定のパターンが形成された薄膜が所定数積層されて、
    該基板(22)上に形成される配線層(23)と、 該配線層(23)上に、回路表面を上向きにして載置さ
    れる所定数のチップ(24)と、 該チップ(24)間に設けられ、一端が該チップ(2
    4)に接続され、他端が前記配線層(23)に接続され
    る導体(26)が所定数内設される該チップ(24)と
    同一厚さの接続部と、 を含むことを特徴とする回路チップ実装装置。
  2. 【請求項2】 前記基板(22)を、所定パターンの配
    線が形成された配線基板層を所定数積層して形成するこ
    とを特徴とする請求項1記載の回路チップ実装装置。
  3. 【請求項3】 前記接続部(25)を、厚さ方向に所定
    数の前記導体(26)を内設して柱状に形成することを
    特徴とする請求項1又は2記載の回路チップ実装装置。
  4. 【請求項4】 前記接続部(25)を、厚さ方向に、第
    1の導体(26a)に内設させ、第2の導体(26b)
    を該第1の導体(26a)の周囲に配設することを特徴
    とする請求項1又は2記載の回路チップ実装装置。
  5. 【請求項5】 前記接続部(25a)は、複数の前記チ
    ップ(24)が位置する部分に開口部(32)が形成さ
    れて一括に形成されることを特徴とする請求項1又は2
    記載の回路チップ実装装置。
  6. 【請求項6】 前記基板(22)の、前記配線層(2
    3)が形成される反対面に、該配線層(22)と同一の
    第2の配線層(23a)を形成し、該第2の配線層(2
    3a)上に、前記チップ(24)及び前記接続部(2
    5,25a)と同一の第2の接続部(25b)を形成す
    ることを特徴とする請求項1乃至5記載の回路チップ実
    装装置。
  7. 【請求項7】 前記基板(22)は、前記配線層(2
    3)及び前記第2の配線層(23a)を電気的に接続す
    る所定のパターン(22a)が形成されることを特徴と
    する請求項6記載の回路チップ実装装置。
JP4140719A 1992-06-01 1992-06-01 回路チップ実装装置 Withdrawn JPH05335475A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4140719A JPH05335475A (ja) 1992-06-01 1992-06-01 回路チップ実装装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4140719A JPH05335475A (ja) 1992-06-01 1992-06-01 回路チップ実装装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05335475A true JPH05335475A (ja) 1993-12-17

Family

ID=15275121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4140719A Withdrawn JPH05335475A (ja) 1992-06-01 1992-06-01 回路チップ実装装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05335475A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5783864A (en) * 1996-06-05 1998-07-21 Advanced Micro Devices, Inc. Multilevel interconnect structure of an integrated circuit having air gaps and pillars separating levels of interconnect
US5869379A (en) * 1997-12-08 1999-02-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming air gap spacer for high performance MOSFETS'
US6091149A (en) * 1996-06-05 2000-07-18 Advanced Micro Devices, Inc. Dissolvable dielectric method and structure
US6160316A (en) * 1998-03-04 2000-12-12 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit utilizing an air gap to reduce capacitance between adjacent metal linewidths
US6208015B1 (en) 1996-06-05 2001-03-27 Advanced Micro Devices, Inc. Interlevel dielectric with air gaps to lessen capacitive coupling
US6376330B1 (en) 1996-06-05 2002-04-23 Advanced Micro Devices, Inc. Dielectric having an air gap formed between closely spaced interconnect lines
US6828669B2 (en) * 2000-01-13 2004-12-07 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Interconnection substrate having metal columns covered by a resin film, and manufacturing method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5783864A (en) * 1996-06-05 1998-07-21 Advanced Micro Devices, Inc. Multilevel interconnect structure of an integrated circuit having air gaps and pillars separating levels of interconnect
US5998293A (en) * 1996-06-05 1999-12-07 Advanced Micro Devcies, Inc. Multilevel interconnect structure of an integrated circuit having air gaps and pillars separating levels of interconnect
US6091149A (en) * 1996-06-05 2000-07-18 Advanced Micro Devices, Inc. Dissolvable dielectric method and structure
US6208015B1 (en) 1996-06-05 2001-03-27 Advanced Micro Devices, Inc. Interlevel dielectric with air gaps to lessen capacitive coupling
US6376330B1 (en) 1996-06-05 2002-04-23 Advanced Micro Devices, Inc. Dielectric having an air gap formed between closely spaced interconnect lines
US5869379A (en) * 1997-12-08 1999-02-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming air gap spacer for high performance MOSFETS'
US5959337A (en) * 1997-12-08 1999-09-28 Advanced Micro Devices, Inc. Air gap spacer formation for high performance MOSFETs
US6160316A (en) * 1998-03-04 2000-12-12 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit utilizing an air gap to reduce capacitance between adjacent metal linewidths
US6828669B2 (en) * 2000-01-13 2004-12-07 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Interconnection substrate having metal columns covered by a resin film, and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100611267B1 (ko) 인터포저를 구비한 고성능, 저비용 마이크로일렉트로닉회로 패키지
JP2966972B2 (ja) 半導体チップキャリアとそれを実装したモジュール及びそれを組み込んだ電子機器
JP3138383B2 (ja) マルチチップモジュール
US5375041A (en) Ra-tab array bump tab tape based I.C. package
JP3004071B2 (ja) 集積回路用パッケージ
JP2960276B2 (ja) 多層配線基板、この基板を用いた半導体装置及び多層配線基板の製造方法
US6472293B2 (en) Method for manufacturing an interconnect structure for stacked semiconductor device
JP2755252B2 (ja) 半導体装置用パッケージ及び半導体装置
JP2003110084A (ja) 半導体装置
JPH08213543A (ja) マルチダイパッケージ装置
KR20050037430A (ko) 반도체 패키지 디바이스와 그의 형성 및 테스트 방법
JPH07170098A (ja) 電子部品の実装構造および実装方法
JP2974159B2 (ja) 薄膜再分配域を備えた多層モジュール
US5532906A (en) Wiring substrate
JPH05335475A (ja) 回路チップ実装装置
JPH11163539A (ja) 多層配線基板
JPH07142283A (ja) コンデンサ及びこれを用いた実装構造
JPS63293934A (ja) 半導体素子検査装置
US7948093B2 (en) Memory IC package assembly having stair step metal layer and apertures
JPH04290258A (ja) マルチチップモジュール
JP2001148457A (ja) 高周波用半導体装置
JP4356196B2 (ja) 半導体装置組立体
JP3831173B2 (ja) 半導体モジュール
JPH11163217A (ja) 半導体装置
JP3290754B2 (ja) 半導体搭載用多層基板

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803