JPH06224334A - マルチチップモジュール - Google Patents

マルチチップモジュール

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JPH06224334A
JPH06224334A JP50A JP1053193A JPH06224334A JP H06224334 A JPH06224334 A JP H06224334A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 1053193 A JP1053193 A JP 1053193A JP H06224334 A JPH06224334 A JP H06224334A
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亨 吉田
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    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、複数のLSIチップをフリッ
プチップ接続し、チップ裏面に放熱フィンを取り付けた
構造のマルチチップモジュ−ルを提供することにある。 【構成】複数LSI21、22、23のフリップチップ
接続後の高さに応じて、放熱フィン裏面に段差6や凹み
を設けて均一厚さの接着剤4によりチップ裏面に取り付
ける。また他の電子部品7の高さに応じて放熱フィン裏
面に凹み8を設ける。 【効果】フリップチップ接続を用いたモジュ−ルにおい
て、複数チップと放熱フィンの間の接着層の厚さを均一
にした熱抵抗の小さいマルチチップモジュ−ルを実現で
きる。また、チップ近くにチップよりも高さの高い他の
電子部品を搭載した上記モジュ−ルを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチチップモジュ−
ルに関し、特に複数のLSIチップをフリップチップ接
続し、チップ裏面に放熱フィンを取り付けた構造のマル
チチップモジュ−ルに関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の高機能化に伴って、用いられ
るLSIは高集積化、多ピン化の傾向にあり、LSIパ
ッケ−ジは大型化して行く。しかしこのような従来の大
型LSIパッケ−ジを用いた実装では、LSI間の距離
が大きくなり、高機能化、特に高速化に限界が生じると
共に、電子機器の小形化を推進する上で問題であった。
このような問題を解決する手段として、複数の裸のLS
Iチップを基板に実装するマルチチップモジュ−ルが各
種提案されている。例えば、裸のLSIチップを基板に
直接ワイヤボンディングで接続する方法や、リ−ド付の
テ−プを用いたTAB(Tape Automated Bonding)や、裸
のLSIチップの素子形成面を基板と対向させて、はん
だバンプで接続するフリップチップ接続などがある。こ
の中でフリップチップ接続は、実装面積および接続リ−
ド長が最も小さく、小形化、高速化に適した実装技術の
一つである。一方、このフリップチップ接続の課題の一
つとして、LSIチップからの放熱の問題があり、この
点を考慮した提案として、特開平4−58551があ
る。
【0003】これは、基板に複数の裸のLSIチップを
フリップチップ接続し、チップ裏面に金属板を介してあ
るいは直接にヒ−トシンクを取り付けて、放熱を行うも
のである。この方法によれば、LSIチップで発生する
熱の放熱経路を短く且つ、放熱面積を広くとれることに
なり、熱抵抗を小さくできる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によるマルチチップモジュ−ルでは、複数チップがフリ
ップチップ接続された状態で個々のチップ高さが異なる
ときに、複数チップに対して一括してヒ−トシンクある
いは放熱フィンを確実に接続する方法に関して開示され
ていなかった。即ち、個々のチップ高さが異なるため
に、チップと放熱フィンとの間の接着層の厚さに大きな
バラツキがでたり、接着力不足、接着不良が発生する危
険性があった。
【0005】本発明の第一の目的は、フリップチップ接
続を用いたモジュ−ルにおいて、複数チップと放熱フィ
ンの間の接着層の厚さを均一にしたマルチチップモジュ
−ルを提供することであり、第二の目的は、接着不良の
発生のない構造のマルチチップモジュ−ルを提供するこ
とにある。また第三の目的は、チップ近くにチップより
も高さの高い他の電子部品を搭載するときに、電子部品
に放熱フィンが接触しないように取り付ける構造を、上
記第一の目的もしくは第二の目的と合わせて実現するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、フリップチップ接続された個々のLSIチッ
プ裏面の高さに従って、放熱フィンのLSIチップ裏面
と接着される部分に凹みまたは段差を設けて、放熱フィ
ンと複数のLSIチップ裏面との接着層厚さを均一にし
た。
【0007】また、上記第二の目的を達成するために、
フリップチップ接続された個々のLSIチップ裏面の高
さに従って、LSIチップ裏面に塗布する接着剤厚さを
変化させ、複数のLSIチップ裏面に塗布された接着剤
上面の高さがすべて基板上面から見て同一となるように
して放熱フィンを取り付けた。
【0008】また、上記第三の目的を達成するために、
LSIチップ以外の搭載電子部品の実装高さに従って、
電子部品が放熱フィンと接触しないように電子部品と対
向する放熱フィン面に凹みまたは段差を設けた。
【0009】
【作用】フリップチップ接続された個々のLSIチップ
裏面の高さに従って、放熱フィンのLSIチップ裏面と
接着される部分に設けた凹みまたは段差は、複数のLS
Iチップ裏面に接着剤を均一の厚さで塗布した後、放熱
フィンを基板に対して平行になるようにしてチップに押
しつけることにより、複数のLSIチップ裏面の接着層
厚さが均一に形成される働きをする。
【0010】また、フリップチップ接続された個々のL
SIチップ裏面の高さに従って塗布する厚さを変化さ
せ、接着剤上面の高さがすべて基板上面から見て同一と
なるようにした構造は、その後放熱フィンを基板に対し
て平行になるようにしてチップに押しつけることによ
り、個々のLSIチップ裏面が確実に放熱フィンに接着
される働きをする。
【0011】
【実施例】本発明の第一の目的および第三の目的にかか
わる実施例を図1を用いて説明する。モジュ−ル基板1
はガラスエポキシ等のプリント基板や、アルミナ等のセ
ラミック基板などである。複数のLSIチップ21、2
2、23は、はんだバンプ3により、素子形成面を下向
きにして基板1にフリップチップ接続される。LSIチ
ップ21、22、23は、一般には品種、メ−カ−など
が異なり、チップ厚さ、はんだバンプ3のピッチ及び大
きさ等が異なるため、フリップチップ接続された後のチ
ップ裏面高さがそれぞれ異なる。次に、これらのチップ
裏面に高熱伝導接着剤4を均一の厚さに塗布する。この
厚さは、必要な熱抵抗を考慮して決定される。高熱伝導
接着剤4は、例えばシリコ−ンを基材としたAgペ−ス
ト等である。上記LSIチップ21、22、23に取り
付ける放熱フィン5には、LSIチップ21、22、2
3のフリップチップ接続後の高さに応じて、段差6を設
ける。図1では、最も高さの低いLSIチップ21に接
着される放熱フィン5の底面を基準面として、LSIチ
ップ22、23の高さとLSIチップ21の高さの差分
だけ段差6を研削などにより形成した。上記放熱フィン
5を基板1に平行に基板1の上方よりLSIチップ2
1、22、23に近付けてくると、LSIチップ21、
22、23の裏面に塗布した高熱伝導接着剤4は同時に
上記放熱フィン5の底面と接触する。更に必要な荷重を
加えて、高熱伝導接着剤4を加熱硬化させる。以上のよ
うにして、フリップチップ接続された後のチップ裏面高
さがそれぞれ異なるLSIチップ21、22、23と放
熱フィン5との間の高熱伝導接着剤4の厚さを均一に形
成する。更に、LSI以外の電子部品、例えばチップコ
ンデンサ7をできるだけLSIチップ21、22、23
に近付けて基板1に搭載するときに、チップコンデンサ
7の実装高さがLSIチップ21の実装高さよりも高く
なる場合は、放熱フィン5に凹み8を設けて、放熱フィ
ン5とチップコンデンサ7が接触しない構造とする。本
実施例によれば、フリップチップ接続された後の高さが
それぞれ異なる複数のLSIチップ裏面に対して、一括
して放熱フィンを均一な厚さの接着層で取り付けること
ができ、必要な熱抵抗を満足させることができる。ま
た、LSI以外の必要な電子部品を、放熱フィン取り付
けの邪魔にならないようにLSIチップ近傍に搭載で
き、高密度に実装されたマルチチップモジュ−ルを実現
できる。
【0012】次に、本発明の第二の目的および第三の目
的にかかわる実施例を図2及び図3を用いて説明する。
本実施例はLSIチップ21、22、23の発熱が比較
的少なく、放熱フィン5を取り付ける高熱伝導接着剤4
の厚さをある程度厚くしても必要な熱抵抗を満足させる
ことができる場合に適用される。放熱フィン5のLSI
チップ21、22、23に接着させる底面は特に加工を
施さず平坦なものを用いる。フリップチップ接続された
後の高さがそれぞれ異なる複数のLSIチップ21、2
2、23の裏面にはその高さに従って厚さを変えた高熱
伝導接着剤4を塗布する。即ち、図3に示すように、L
SIチップ21、22、23の裏面に塗布した高熱伝導
接着剤4の上面高さが同一高さaになるようにする。ま
た、LSIよりも背の高い他の電子部品9に対向する放
熱フィン5の底面には凹み8を設ける。本実施例によれ
ば、加工工数の少ない安価な放熱フィンを、フリップチ
ップ接続された後の高さがそれぞれ異なる複数のLSI
チップ裏面に、接着不良を発生させずに確実に取り付け
ることができる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、フリップチップ接続を
用いたモジュ−ルにおいて、フリップチップ接続後の高
さが異なる複数チップと放熱フィンの間の接着層の厚さ
を均一にした、熱抵抗の小さいマルチチップモジュ−ル
を実現できる。また、接着不良の発生のない構造のマル
チチップモジュ−ルを実現できる。また、チップ近くに
チップよりも高さの高い他の電子部品を搭載した上記マ
ルチチップモジュ−ルを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチチップモジュ−ルの一実施例を
示す断面図である。
【図2】本発明のマルチチップモジュ−ルの他の実施例
を示す断面図である。
【図3】図2に示した実施例における製造工程の途中で
の形態を表す断面図である。
【符号の説明】
1…モジュ−ル基板、21、22、23…LSIチッ
プ、3…はんだバンプ、4…高熱伝導接着剤、5…放熱
フィン、6…段差、7…チップコンデンサ、8…凹み、
9…電子部品。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個以上のLSIチップを基板にフリップ
    チップ接続し、LSIチップの裏面に放熱フィンを取り
    付けたモジュ−ル構造において、接続された個々のLS
    Iチップ裏面の高さに従って、放熱フィンのLSIチッ
    プ裏面と接着される部分に凹みまたは段差を設け、放熱
    フィンと複数のLSIチップ裏面との接着層厚さを均一
    にしたことを特徴とするマルチチップモジュ−ル。
  2. 【請求項2】請求項1において、LSIチップ以外の搭
    載電子部品の実装高さに従って、電子部品が放熱フィン
    と接触しないように、電子部品と対向する放熱フィン面
    に凹みまたは段差を設けたことを特徴とするマルチチッ
    プモジュ−ル。
  3. 【請求項3】2個以上のLSIチップを基板にフリップ
    チップ接続し、LSIチップの裏面に放熱フィンを取り
    付けたモジュ−ル構造において、接続された個々のLS
    Iチップ裏面の高さに従って、LSIチップ裏面に塗布
    する接着剤厚さを変化させ、複数のLSIチップ裏面に
    塗布された接着剤上面の高さがすべて基板上面から見て
    同一となるようにして放熱フィンを取り付けたことを特
    徴とするマルチチップモジュ−ル。
  4. 【請求項4】請求項3において、LSIチップ以外の搭
    載電子部品の実装高さに従って、電子部品が放熱フィン
    と接触しないように、電子部品と対向する放熱フィン面
    に凹みまたは段差を設けたことを特徴とするマルチチッ
    プモジュ−ル。
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