JPH07183333A - 電子パッケージおよびその作製方法 - Google Patents
電子パッケージおよびその作製方法Info
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- JPH07183333A JPH07183333A JP6206560A JP20656094A JPH07183333A JP H07183333 A JPH07183333 A JP H07183333A JP 6206560 A JP6206560 A JP 6206560A JP 20656094 A JP20656094 A JP 20656094A JP H07183333 A JPH07183333 A JP H07183333A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体デバイス(チップ)上のコンタクト・
サイトを回路基板(PCB)上の各導電体に接続するた
めにフレキシブル回路基板を用いる電子パッケージおよ
びその作製方法を提供する。 【構成】 フレキシブル回路基板13は半田要素51を
用いてPCB11に接続されるが、その半田要素は、半
導体デバイス15をフレキシブル回路基板の導電要素2
7に接続する前にフレキシブル回路基板に取り付けられ
る。これらの導電要素は熱圧着によって半導体デバイス
のコンタクト・サイトに接続される。この接続は、フレ
キシブル基板の開口を通して行なわれる。
サイトを回路基板(PCB)上の各導電体に接続するた
めにフレキシブル回路基板を用いる電子パッケージおよ
びその作製方法を提供する。 【構成】 フレキシブル回路基板13は半田要素51を
用いてPCB11に接続されるが、その半田要素は、半
導体デバイス15をフレキシブル回路基板の導電要素2
7に接続する前にフレキシブル回路基板に取り付けられ
る。これらの導電要素は熱圧着によって半導体デバイス
のコンタクト・サイトに接続される。この接続は、フレ
キシブル基板の開口を通して行なわれる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子パッケージング構
造体(アセンブリ)に関し、特にその一部にフィルム状
のフレキシブル回路基板を用いた構造体に関するもので
ある。さらに詳しくは、本発明は情報処理システム(コ
ンピュータ)の分野に用いることのできるパッケージン
グ構造体に関するものである。
造体(アセンブリ)に関し、特にその一部にフィルム状
のフレキシブル回路基板を用いた構造体に関するもので
ある。さらに詳しくは、本発明は情報処理システム(コ
ンピュータ)の分野に用いることのできるパッケージン
グ構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】米国特許出願第07/903,838号
明細書には、2つのフレキシブル回路基板を有する集積
回路(IC)パッケージについて記述されている。上記
2つのフレキシブル回路基板はそれぞれ、基板の開口を
通じて半導体チップに接合したリード線を有している。
このような接合とすることにより、種々ある接合技術の
中で、熱圧着を用いることが可能となる。上記リード線
はその後、エポキシなどのポリマーで封止することがで
きる。上記2つのフレキシブル基板は第3の共通のフレ
キシブル基板によって電気的に接続される。この基板に
よりチップが他の基板に接続される。平行に配したチッ
プはエラストマーを用いてヒート・シンクに押し付け、
熱の分散を可能とする。
明細書には、2つのフレキシブル回路基板を有する集積
回路(IC)パッケージについて記述されている。上記
2つのフレキシブル回路基板はそれぞれ、基板の開口を
通じて半導体チップに接合したリード線を有している。
このような接合とすることにより、種々ある接合技術の
中で、熱圧着を用いることが可能となる。上記リード線
はその後、エポキシなどのポリマーで封止することがで
きる。上記2つのフレキシブル基板は第3の共通のフレ
キシブル基板によって電気的に接続される。この基板に
よりチップが他の基板に接続される。平行に配したチッ
プはエラストマーを用いてヒート・シンクに押し付け、
熱の分散を可能とする。
【0003】上述したタイプの従来の電子パッケージン
グ構造体には、例えば、米国特許第4,849,856
号、第4,914,551号、第4,962,416
号、ならびに第4,965,700号の各明細書に記述
されたものがある。また、関連した構造体について、米
国特許第5,057,969号、第5,115,964
号、第5,133,495号、ならびに第5,203,
075号の各明細書に記述されている。これらの特許に
開示されている上述のようなパッケージング構造体は一
般に、少なくとも一枚の薄膜のフレキシブル回路基板を
その一部に用いている。このような回路基板は典型的
に、少なくとも一つの回路層(例えば、クロム−銅−ク
ロム)を有する薄い誘電体(例えば、ポリイミド)の層
をその上に有している。この薄膜フレキシブル回路基板
は、他の回路基板(例えば、印刷配線板)上に配置して
電気的に接続することができ、従って、薄膜基板の各
部、すなわち回路基板の回路に接続された半導体デバイ
ス(チップ)を、上記他の回路基板上の対応する回路に
電気的に接続することができる。上記米国特許第4,8
49,856号、第4,914,551号、第4,96
2,416号、ならびに第5,057,969号の各明
細書には、このようなパッケージング構造体の代表例が
示されており、そこではこの接続手段が用いられてい
る。
グ構造体には、例えば、米国特許第4,849,856
号、第4,914,551号、第4,962,416
号、ならびに第4,965,700号の各明細書に記述
されたものがある。また、関連した構造体について、米
国特許第5,057,969号、第5,115,964
号、第5,133,495号、ならびに第5,203,
075号の各明細書に記述されている。これらの特許に
開示されている上述のようなパッケージング構造体は一
般に、少なくとも一枚の薄膜のフレキシブル回路基板を
その一部に用いている。このような回路基板は典型的
に、少なくとも一つの回路層(例えば、クロム−銅−ク
ロム)を有する薄い誘電体(例えば、ポリイミド)の層
をその上に有している。この薄膜フレキシブル回路基板
は、他の回路基板(例えば、印刷配線板)上に配置して
電気的に接続することができ、従って、薄膜基板の各
部、すなわち回路基板の回路に接続された半導体デバイ
ス(チップ)を、上記他の回路基板上の対応する回路に
電気的に接続することができる。上記米国特許第4,8
49,856号、第4,914,551号、第4,96
2,416号、ならびに第5,057,969号の各明
細書には、このようなパッケージング構造体の代表例が
示されており、そこではこの接続手段が用いられてい
る。
【0004】今日作製されている薄膜フレキシブル回路
基板は、情報処理システムの分野で望まれるいくつかの
長所(例えば、高密度、柔軟性、製造が比較的容易であ
ることなど)を備えている。
基板は、情報処理システムの分野で望まれるいくつかの
長所(例えば、高密度、柔軟性、製造が比較的容易であ
ることなど)を備えている。
【0005】以下の説明から分るように、本発明ではこ
のようなフレキシブル回路基板を、精密な半田技術と組
み合せて容易に用いることができ、比較的高密度の電子
パッケージ構造体を作製することができる。このような
半田技術は、本出願の出願人によって開発され非常に成
功裏に用いられたものであり、結果としての製品を比較
的低コストで得ることを可能とするものである。このよ
うな精密半田処理の例は、上記米国特許第5,133,
459号および第5,203,075号の各明細書に詳
しく記述されている。
のようなフレキシブル回路基板を、精密な半田技術と組
み合せて容易に用いることができ、比較的高密度の電子
パッケージ構造体を作製することができる。このような
半田技術は、本出願の出願人によって開発され非常に成
功裏に用いられたものであり、結果としての製品を比較
的低コストで得ることを可能とするものである。このよ
うな精密半田処理の例は、上記米国特許第5,133,
459号および第5,203,075号の各明細書に詳
しく記述されている。
【0006】米国特許第5,133,495号および第
5,203,075号の各明細書に記述されているよう
に、小さい半田要素(例えば、ボール)が回路基板上に
正確に配置され、十分にかつ効果的に基板が相互接続さ
れる。
5,203,075号の各明細書に記述されているよう
に、小さい半田要素(例えば、ボール)が回路基板上に
正確に配置され、十分にかつ効果的に基板が相互接続さ
れる。
【0007】以下の説明から分るように、本発明は、上
記半田要素を正確に半導体デバイス(チップ;最終的な
パッケージ構造体の一部を形成する)の下に直接配置で
きるとき、上記半田技術および同様の半田技術を、フレ
キシブル回路基板の使用と組み合せることを可能とし、
また、フレキシブル回路基板の一部を形成する導電要素
を上記半導体デバイスに電気的に接続する効果的な手段
を与える。本発明はこれらの有利な教示を従来のいくぶ
ん大まかな手法(熱圧着)と組み合せることにより、上
記手法の既知の長所からも利益(例えば、低コスト化)
を得ている。
記半田要素を正確に半導体デバイス(チップ;最終的な
パッケージ構造体の一部を形成する)の下に直接配置で
きるとき、上記半田技術および同様の半田技術を、フレ
キシブル回路基板の使用と組み合せることを可能とし、
また、フレキシブル回路基板の一部を形成する導電要素
を上記半導体デバイスに電気的に接続する効果的な手段
を与える。本発明はこれらの有利な教示を従来のいくぶ
ん大まかな手法(熱圧着)と組み合せることにより、上
記手法の既知の長所からも利益(例えば、低コスト化)
を得ている。
【0008】本明細書の教示によって直ちに認識できる
上述した特徴および他の特徴を備えた電子パッケージン
グ構造体およびその作製方法は、当該技術分野において
重要な進歩をもたらすものとなろう。
上述した特徴および他の特徴を備えた電子パッケージン
グ構造体およびその作製方法は、当該技術分野において
重要な進歩をもたらすものとなろう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、以下に説明する種々の特徴を有するパッケージおよ
びその作製方法を提供することによって、電子パッケー
ジングの技術を高めることである。
は、以下に説明する種々の特徴を有するパッケージおよ
びその作製方法を提供することによって、電子パッケー
ジングの技術を高めることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の複数の
導電体を備えた面を有する第1の回路基板と、第1の回
路基板に電気的に接続され、第1の複数の導電要素を備
えた面を有する第2の回路基板とを備え、上記第2の回
路基板は材質的にフレキシブルであって少なくとも一つ
の開口を有し、そして複数のコンタクト・サイトを有し
て第2の基板にその一方の面に沿って電気的に接続され
た半導体デバイスを備えた電子パッケージを与える。第
2のフレキシブル回路基板の第1の複数の導電要素の中
の選択されたものは、開口を通じて、半導体デバイスの
コンタクト・サイトの中の選択されたもののそれぞれに
電気的に接続される。一方、前記半導体デバイスの反対
側の、第2の回路基板の第2の面に沿って設けられてい
る導電要素中の選択されたものは、第1の回路基板上の
導電要素の中の選択されたもののそれぞれに半田付けさ
れる。
導電体を備えた面を有する第1の回路基板と、第1の回
路基板に電気的に接続され、第1の複数の導電要素を備
えた面を有する第2の回路基板とを備え、上記第2の回
路基板は材質的にフレキシブルであって少なくとも一つ
の開口を有し、そして複数のコンタクト・サイトを有し
て第2の基板にその一方の面に沿って電気的に接続され
た半導体デバイスを備えた電子パッケージを与える。第
2のフレキシブル回路基板の第1の複数の導電要素の中
の選択されたものは、開口を通じて、半導体デバイスの
コンタクト・サイトの中の選択されたもののそれぞれに
電気的に接続される。一方、前記半導体デバイスの反対
側の、第2の回路基板の第2の面に沿って設けられてい
る導電要素中の選択されたものは、第1の回路基板上の
導電要素の中の選択されたもののそれぞれに半田付けさ
れる。
【0011】また本発明は、複数の導電体を有する第1
の回路基板を用意し、第1の複数の導電要素を備えた面
を有し、少なくとも一つの開口を有する第2の回路基板
を用意し、前記導電要素は前記開口をブリッジし、前記
第2の回路基板の前記第1の複数の導電要素のそれぞれ
に、複数の半田要素を取り付け、複数のコンタクト・サ
イトを有する半導体デバイスを用意し、第1の複数の導
電要素の中の選択されたものを、第2の回路基板の開口
を通じて、半導体デバイスのコンタクト・サイトのそれ
ぞれに接合し、その後、第1の複数の導電要素のそれぞ
れの上にある複数の半田要素を第1の回路基板の導電体
のそれぞれに接合するステップを含む電子パッケージの
作製方法を与える。
の回路基板を用意し、第1の複数の導電要素を備えた面
を有し、少なくとも一つの開口を有する第2の回路基板
を用意し、前記導電要素は前記開口をブリッジし、前記
第2の回路基板の前記第1の複数の導電要素のそれぞれ
に、複数の半田要素を取り付け、複数のコンタクト・サ
イトを有する半導体デバイスを用意し、第1の複数の導
電要素の中の選択されたものを、第2の回路基板の開口
を通じて、半導体デバイスのコンタクト・サイトのそれ
ぞれに接合し、その後、第1の複数の導電要素のそれぞ
れの上にある複数の半田要素を第1の回路基板の導電体
のそれぞれに接合するステップを含む電子パッケージの
作製方法を与える。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1、図2に本発明の一実施例の電子パッケ
ージ10を示す。パッケージ10は第1の回路基板1
1、第2の回路基板13、ならびに半導体デバイス(チ
ップ)15を備えている。
説明する。図1、図2に本発明の一実施例の電子パッケ
ージ10を示す。パッケージ10は第1の回路基板1
1、第2の回路基板13、ならびに半導体デバイス(チ
ップ)15を備えている。
【0013】基板11は望ましくは印刷配線板(PC
B)とし、この基板は既知のように、その内部および/
またはその上に一つ以上の導電面を備えた誘電体材料1
7を有している。このような導電面は従来より良く知ら
れているように、PCBにおける信号の伝達、電源の供
給、および/またはグランドのために典型的に用いられ
る。PCBはまた、良く知られているように、誘電体1
7の内部に間隔をおいて配置した複数の導電体を含むこ
ともできる。図1の実施例では、基板11は、その上に
複数の導電体21を有する少なくとも一つの上面19を
含み、それによって基板11、従ってパッケージ10に
おける信号伝達を可能としている。これらの導電体21
のそれぞれは、既知のように銅とすることが望ましい。
導電体21は既知のようにフラット・パッドなどとする
ことができ、また既知のように配線とすることもでき
る。また、この導電体は従来より知られているように内
部の所定の導電面(図示せず)に電気的に接続すること
も可能である(例えば、メッキ・スルーホール(図示せ
ず)を用いて)。
B)とし、この基板は既知のように、その内部および/
またはその上に一つ以上の導電面を備えた誘電体材料1
7を有している。このような導電面は従来より良く知ら
れているように、PCBにおける信号の伝達、電源の供
給、および/またはグランドのために典型的に用いられ
る。PCBはまた、良く知られているように、誘電体1
7の内部に間隔をおいて配置した複数の導電体を含むこ
ともできる。図1の実施例では、基板11は、その上に
複数の導電体21を有する少なくとも一つの上面19を
含み、それによって基板11、従ってパッケージ10に
おける信号伝達を可能としている。これらの導電体21
のそれぞれは、既知のように銅とすることが望ましい。
導電体21は既知のようにフラット・パッドなどとする
ことができ、また既知のように配線とすることもでき
る。また、この導電体は従来より知られているように内
部の所定の導電面(図示せず)に電気的に接続すること
も可能である(例えば、メッキ・スルーホール(図示せ
ず)を用いて)。
【0014】一つの例では、基板11の厚さは約1.5
24mm(0.060インチ)とし、全部で4つの内部
導電面を設けた(図の外部面の他に)。
24mm(0.060インチ)とし、全部で4つの内部
導電面を設けた(図の外部面の他に)。
【0015】第2の回路基板13は十分にフレキシブル
であり、少なくとも一つの誘電体層23を有している。
誘電体層23は少なくとも一つの面(図1の下側の面)
を有し、その面25には数個の導電要素27を備えてい
る。基板13は基板11に次のようにして電気的に接続
する。すなわち、導電要素27の中の所望のものをそれ
ぞれ、導電体21の中の所望のものに電気的に接続す
る。以下に述べるように、この接続は半田付けによって
行なう。
であり、少なくとも一つの誘電体層23を有している。
誘電体層23は少なくとも一つの面(図1の下側の面)
を有し、その面25には数個の導電要素27を備えてい
る。基板13は基板11に次のようにして電気的に接続
する。すなわち、導電要素27の中の所望のものをそれ
ぞれ、導電体21の中の所望のものに電気的に接続す
る。以下に述べるように、この接続は半田付けによって
行なう。
【0016】基板13は薄い(例えば、厚さ0.050
8mm(0.002インチ))ポリイミド誘電体層(2
3)とすることが望ましく、また面25の図中下側の導
電要素27は銅とすることが望ましい。フレキシブル回
路基板に、ポリイミドおよび銅の導電要素を用いいるこ
とは従来より行なわれているので、さらなる説明は省略
する。図1の実施例において、各導電要素27は、導電
体21と同様、配線などである他に、金属パッドであっ
てもよい。また、重要なことであるが、基板13の各開
口をブリッジするための導電要素は、開口を横断して突
出する銅のリード線であることが望ましく、そして細長
い形状であることが望ましい(図2)。
8mm(0.002インチ))ポリイミド誘電体層(2
3)とすることが望ましく、また面25の図中下側の導
電要素27は銅とすることが望ましい。フレキシブル回
路基板に、ポリイミドおよび銅の導電要素を用いいるこ
とは従来より行なわれているので、さらなる説明は省略
する。図1の実施例において、各導電要素27は、導電
体21と同様、配線などである他に、金属パッドであっ
てもよい。また、重要なことであるが、基板13の各開
口をブリッジするための導電要素は、開口を横断して突
出する銅のリード線であることが望ましく、そして細長
い形状であることが望ましい(図2)。
【0017】上述のように、基板13は少なくとも一つ
の開口31を有し、図2に示すように、基板13のセグ
メント部33を取り囲む、連続的な形となっている。し
かし本発明はこれに限定されるものではなく、基板のポ
リイミド層に所定の形の個別の開口が配置され、各リー
ド線により各開口をブリッジするようになっていてもよ
い。取り囲む形の連続的な開口31を設けた場合には、
各ブリッジ・リード線27は、それが基板13の下面に
配置されているか、あるいは上面に配置されているか
(あるいは両面に配置されているか)にかかわらず、セ
グメント部33を基板の他の部分に対して位置合わせし
て配置する役割を果たす。
の開口31を有し、図2に示すように、基板13のセグ
メント部33を取り囲む、連続的な形となっている。し
かし本発明はこれに限定されるものではなく、基板のポ
リイミド層に所定の形の個別の開口が配置され、各リー
ド線により各開口をブリッジするようになっていてもよ
い。取り囲む形の連続的な開口31を設けた場合には、
各ブリッジ・リード線27は、それが基板13の下面に
配置されているか、あるいは上面に配置されているか
(あるいは両面に配置されているか)にかかわらず、セ
グメント部33を基板の他の部分に対して位置合わせし
て配置する役割を果たす。
【0018】フレキシブル基板13はさらに望ましくは
導電要素27′の第2の層を、面25の反対側の面2
5′に有している。要素27′は要素27と同様の構成
とすることができ、また同様の導電材料とすることがで
きる。また、要素27′を所望の要素27に、例えば既
知のメッキ・スルーホール技術を用いて、接続すること
も本発明に含まれる。図1にその代表例を符号35によ
って示す。開口31のブリッジのためのものを除いて、
すべての要素27,27′はこのような導電スルーホー
ルによって相互に接続することができる。図1には、開
口をブリッジする、少なくとも一つの導電要素27′を
示す。図2では、数本のこのようなブリッジのための導
電要素27′を、数本の下側のブリッジ導電要素27と
共に示す。図に示したブリッジ導電要素の数はあくまで
も一例であり、本発明はこれに限定されるものではな
い。具体的には、下側ブリッジ導電要素27の数は例え
ば全部で60本とし、一方、上側ブリッジ導電要素2
7′の数は560本とすることができる。
導電要素27′の第2の層を、面25の反対側の面2
5′に有している。要素27′は要素27と同様の構成
とすることができ、また同様の導電材料とすることがで
きる。また、要素27′を所望の要素27に、例えば既
知のメッキ・スルーホール技術を用いて、接続すること
も本発明に含まれる。図1にその代表例を符号35によ
って示す。開口31のブリッジのためのものを除いて、
すべての要素27,27′はこのような導電スルーホー
ルによって相互に接続することができる。図1には、開
口をブリッジする、少なくとも一つの導電要素27′を
示す。図2では、数本のこのようなブリッジのための導
電要素27′を、数本の下側のブリッジ導電要素27と
共に示す。図に示したブリッジ導電要素の数はあくまで
も一例であり、本発明はこれに限定されるものではな
い。具体的には、下側ブリッジ導電要素27の数は例え
ば全部で60本とし、一方、上側ブリッジ導電要素2
7′の数は560本とすることができる。
【0019】チップ15は、その底面に所定のパターン
で間隔をおいて配置された複数のコンタクト・サイト4
1を含んでいる。このようなコンタクト・サイトは従来
より知られており、半導体チップ上に典型的に設けられ
ている。本発明の一実施例では、本発明のパッケージ構
造体に用いる一つのチップに全部で620個のこのよう
なサイトを設けた。なお、図2に示したサイト41はあ
くまでも説明のためのものであり、本発明はこれに限定
されるものではない。
で間隔をおいて配置された複数のコンタクト・サイト4
1を含んでいる。このようなコンタクト・サイトは従来
より知られており、半導体チップ上に典型的に設けられ
ている。本発明の一実施例では、本発明のパッケージ構
造体に用いる一つのチップに全部で620個のこのよう
なサイトを設けた。なお、図2に示したサイト41はあ
くまでも説明のためのものであり、本発明はこれに限定
されるものではない。
【0020】本発明では、基板13の下側のブリッジ導
電要素27からいくつかを選択し、それらを、チップ1
5上のコンタクト・サイト41の選択したものに熱圧着
する。さらに、上側のブリッジ導電要素27′も同様に
取り付ける。重要なことであるが、要素27,27′の
両方の取り付けは、基板13の開口31を横断するよう
に行なわれる。さらに重要なことであるが、この比較的
大まかな取り付け(熱圧着)は、本発明の構造体を作製
する手順の一部として、下側導電要素27に半田要素
(ボール)を取り付けることによって行なう。この半田
付けについては以下にさらに詳しく説明する。熱圧着は
マイクロ電子技術において既知の手法であり、従ってさ
らなる説明は省略する。
電要素27からいくつかを選択し、それらを、チップ1
5上のコンタクト・サイト41の選択したものに熱圧着
する。さらに、上側のブリッジ導電要素27′も同様に
取り付ける。重要なことであるが、要素27,27′の
両方の取り付けは、基板13の開口31を横断するよう
に行なわれる。さらに重要なことであるが、この比較的
大まかな取り付け(熱圧着)は、本発明の構造体を作製
する手順の一部として、下側導電要素27に半田要素
(ボール)を取り付けることによって行なう。この半田
付けについては以下にさらに詳しく説明する。熱圧着は
マイクロ電子技術において既知の手法であり、従ってさ
らなる説明は省略する。
【0021】図2では、各ブリッジ導電要素27,2
7′は長方形であり、隣接する開口31を横断して延在
している。図から分るように、これらは対応する各導電
要素(27あるいは27′)に電気的に接続されてお
り、これらの要素を含む所望の回路を形成している。
7′は長方形であり、隣接する開口31を横断して延在
している。図から分るように、これらは対応する各導電
要素(27あるいは27′)に電気的に接続されてお
り、これらの要素を含む所望の回路を形成している。
【0022】最も重要なことであるが、図1と図2とを
比較して分るように、本発明は、フレキシブル回路基板
の両面上の導電要素をチップに効果的に接続する手段を
与えることができ、同時に、上記導電要素と、より固い
他の基板(例えば、PCB)上の各導電体とを電気的に
効果的に接続することを可能とする。この後者の接続の
際、半田要素を効果的に用い、独特の手法として、それ
らをチップとは反対側のフレキシブル基板の面上で、チ
ップの直下に配置する。図2より分るように、数個の半
田要素51を、基板13のセグメント33上で、チップ
15の直下に設けることができる(基板の他の選択され
た部分に設けた、より多くの半田要素51に加えて)。
比較して分るように、本発明は、フレキシブル回路基板
の両面上の導電要素をチップに効果的に接続する手段を
与えることができ、同時に、上記導電要素と、より固い
他の基板(例えば、PCB)上の各導電体とを電気的に
効果的に接続することを可能とする。この後者の接続の
際、半田要素を効果的に用い、独特の手法として、それ
らをチップとは反対側のフレキシブル基板の面上で、チ
ップの直下に配置する。図2より分るように、数個の半
田要素51を、基板13のセグメント33上で、チップ
15の直下に設けることができる(基板の他の選択され
た部分に設けた、より多くの半田要素51に加えて)。
【0023】本発明の望ましい実施例では、半田要素5
1は最初は、下側の導電体27の選択されたものに、上
記米国特許第5,203,075号明細書に詳しく記述
されているような手順によって、設ける。具体的には、
半田ペースト(図示せず)を望ましくこれらの選択され
た要素27に塗布し、次に球形の半田部材(ボール)を
ペースト上に配置する。その後、加熱してペーストをボ
ール状にさせ、そして半田ボールのまわりに凝固させ
る。半田としては2種類のものを用いる。望ましいペー
ストとしては、すず:鉛が63:37の半田を用い、一
方、個々の半田ボールにはすず:鉛が10:90の半田
を用いる。後者は半田ペーストより高い融点を有してお
り、そのことは、米国特許第5,203,075号明細
書に示されているように、いくつかの点で有利である。
1は最初は、下側の導電体27の選択されたものに、上
記米国特許第5,203,075号明細書に詳しく記述
されているような手順によって、設ける。具体的には、
半田ペースト(図示せず)を望ましくこれらの選択され
た要素27に塗布し、次に球形の半田部材(ボール)を
ペースト上に配置する。その後、加熱してペーストをボ
ール状にさせ、そして半田ボールのまわりに凝固させ
る。半田としては2種類のものを用いる。望ましいペー
ストとしては、すず:鉛が63:37の半田を用い、一
方、個々の半田ボールにはすず:鉛が10:90の半田
を用いる。後者は半田ペーストより高い融点を有してお
り、そのことは、米国特許第5,203,075号明細
書に示されているように、いくつかの点で有利である。
【0024】本発明の他の実施例では、ペーストを用い
る必要はなく、その代りに、個々の球形の半田要素(ボ
ール)を各導電要素に対して位置合わせし、そして加熱
し、ボールを部分的に変形させて(溶融させる)、要素
27に接続する。このような処理は、上記米国特許第
5,133,495号明細書に記述されているものと同
様のものである。
る必要はなく、その代りに、個々の球形の半田要素(ボ
ール)を各導電要素に対して位置合わせし、そして加熱
し、ボールを部分的に変形させて(溶融させる)、要素
27に接続する。このような処理は、上記米国特許第
5,133,495号明細書に記述されているものと同
様のものである。
【0025】図3に、上述した種々のステップを表すフ
ローチャートを示す。これから分るように、本発明の重
要な特徴は、まず、最初にフレキシブル基板の選定した
導電要素上に半田要素を配置することであり、そして次
に半田要素が正確に配置されたその基板に対して、比較
的大まかな処理(熱圧着)を行って、このような導電要
素の他のものを半導体デバイス上の選定されたコンタク
ト・サイトに電気的に十分に接続し、その結果、フレキ
シブル回路基板の外側の領域と共に、半導体デバイスの
下(反対側)の部分に、半田要素51の中の選択したも
のを配置できるようにすることである。ここで用いる熱
圧着ではシングル・ポイント接合を行ない、半田は各開
口31内に延びて(突入して)、要素27(あるいは2
7′)と係合し、チップ15に対する効果的な接続を行
う。この手順の後、半導体デバイス−フレキシブル回路
サブアセンブリを、基板11に対して位置合わせし、基
板13上の半田要素51が基板11上の各導電体(2
1)に対して正確に一致するようにする。このような位
置合わせは、表面マウント・アセンブリ作業の際に広く
用いられているスプリット光学配置ツールによって望ま
しく行なう。サブアセンブリの半田要素51は、米国特
許第5,203,075号明細書に記述されているよう
にして、各半田ペースト・サイト(ペーストは図示せ
ず)上に配置する。次に、この位置合わせした構造体に
熱を効果的に加え、半田ペーストをリフロー(溶融)さ
せて、各導電体21に接続させる。望ましくは、半田ペ
ーストの組成はすず:鉛が63:37とし、リフローは
約200°Cの温度で行なう。
ローチャートを示す。これから分るように、本発明の重
要な特徴は、まず、最初にフレキシブル基板の選定した
導電要素上に半田要素を配置することであり、そして次
に半田要素が正確に配置されたその基板に対して、比較
的大まかな処理(熱圧着)を行って、このような導電要
素の他のものを半導体デバイス上の選定されたコンタク
ト・サイトに電気的に十分に接続し、その結果、フレキ
シブル回路基板の外側の領域と共に、半導体デバイスの
下(反対側)の部分に、半田要素51の中の選択したも
のを配置できるようにすることである。ここで用いる熱
圧着ではシングル・ポイント接合を行ない、半田は各開
口31内に延びて(突入して)、要素27(あるいは2
7′)と係合し、チップ15に対する効果的な接続を行
う。この手順の後、半導体デバイス−フレキシブル回路
サブアセンブリを、基板11に対して位置合わせし、基
板13上の半田要素51が基板11上の各導電体(2
1)に対して正確に一致するようにする。このような位
置合わせは、表面マウント・アセンブリ作業の際に広く
用いられているスプリット光学配置ツールによって望ま
しく行なう。サブアセンブリの半田要素51は、米国特
許第5,203,075号明細書に記述されているよう
にして、各半田ペースト・サイト(ペーストは図示せ
ず)上に配置する。次に、この位置合わせした構造体に
熱を効果的に加え、半田ペーストをリフロー(溶融)さ
せて、各導電体21に接続させる。望ましくは、半田ペ
ーストの組成はすず:鉛が63:37とし、リフローは
約200°Cの温度で行なう。
【0026】以上、電子パッケージおよびその作製方法
について記述した。この方法は、2つの技術(熱圧着お
よび半田付け)を組み合せて、比較的簡単な構成の最終
構造体を得るものであり、そして比較的簡単に電子パッ
ケージを作製することを可能とするものである。半導体
チップ上のコンタクト・サイトの各パターンと、最終的
な構造体を形成する2つの基板(フレキシブルおよび硬
質)の各要素および導電体とを正確に、そして十分かつ
効果的に電気接続することができる。同じく重要なこと
であるが、以上の結果、比較的高密度(平方インチ当た
りの線の数)の構造体が得られる。このことも情報処理
システムの分野では重要である。従って、本発明によっ
て作製したものは、現在の多くの情報処理システム(コ
ンピュータ)環境において使用でき、切迫した高密度化
に対する要求に答えることができる。さらに、本発明は
比較的大規模に実施することができ(マスプロダクショ
ン)、従って、種々の特徴(例えば、コスト)による利
益を享受することができる。
について記述した。この方法は、2つの技術(熱圧着お
よび半田付け)を組み合せて、比較的簡単な構成の最終
構造体を得るものであり、そして比較的簡単に電子パッ
ケージを作製することを可能とするものである。半導体
チップ上のコンタクト・サイトの各パターンと、最終的
な構造体を形成する2つの基板(フレキシブルおよび硬
質)の各要素および導電体とを正確に、そして十分かつ
効果的に電気接続することができる。同じく重要なこと
であるが、以上の結果、比較的高密度(平方インチ当た
りの線の数)の構造体が得られる。このことも情報処理
システムの分野では重要である。従って、本発明によっ
て作製したものは、現在の多くの情報処理システム(コ
ンピュータ)環境において使用でき、切迫した高密度化
に対する要求に答えることができる。さらに、本発明は
比較的大規模に実施することができ(マスプロダクショ
ン)、従って、種々の特徴(例えば、コスト)による利
益を享受することができる。
【0027】現時点で望ましいと考えられる本発明の実
施例ついて記述したが、当業者にとって明らかなよう
に、本発明の範囲から逸脱することなく種々に変形した
り、変更を加えることは可能である。
施例ついて記述したが、当業者にとって明らかなよう
に、本発明の範囲から逸脱することなく種々に変形した
り、変更を加えることは可能である。
【0028】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 (1)複数の導電体を備えた面を有する第1の回路基板
と、前記第1の回路基板に電気的に接続され、第1の複
数の導電要素を備えた面を有し、実質的にフレキシブル
であり、少なくとも一つの開口を有する第2の回路基板
と、複数のコンタクト・サイトを有し、前記第2のフレ
キシブル回路基板に、その第1の面に沿って電気的に接
続された半導体デバイスとを備え、前記第2のフレキシ
ブル回路基板の前記第1の複数の導電要素の中の選択さ
れたものは、前記開口をブリッジし、かつ前記半導体デ
バイスの前記コンタクト・サイトの中の選択されたもの
のそれぞれに前記開口を通じて電気的に接続され、前記
半導体デバイスとは反対側の、前記第2の回路基板の第
2の面に沿って設けられている前記導電要素の中の選択
されたものは、前記第1の回路基板上の前記導電体のそ
れぞれに半田付けされていることを特徴とする電子パッ
ケージ。 (2)前記第1の回路基板は印刷配線板であることを特
徴とする上記(1)に記載の電子パッケージ。 (3)前記導電体は金属パッドから成ることを特徴とす
る上記(2)に記載の電子パッケージ。 (4)前記第2の回路基板は、前記第1の複数の導電体
を備えた前記面と反対側の第2の面上に位置する第2の
複数の導電要素を有し、前記第2の複数の導電要素の中
の選択されたものは、前記半導体デバイスの前記コンタ
クト・サイトの中の選択されたもののそれぞれに電気的
に接続されていることを特徴とする上記(1)に記載の
電子パッケージ。 (5)前記第2の複数の導電要素の中の前記選択された
ものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口をブリ
ッジするリード線部材から成ることを特徴とする上記
(4)に記載の電子パッケージ。 (6)前記第1の複数の導電要素の中の前記選択された
ものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口をブリ
ッジするリード線部材から成ることを特徴とする上記
(1)に記載の電子パッケージ。 (7)複数の導電体を有する第1の回路基板を用意し、
第1の複数の導電要素を備えた面を有し、少なくとも一
つの開口を有し、前記導電要素が前記開口をブリッジし
ている第2の回路基板を用意し、前記第2の回路基板の
前記第1の複数の導電要素のそれぞれに、複数の半田要
素を取り付け、複数のコンタクト・サイトを有する半導
体デバイスを用意し、前記第1の複数の導電要素の中の
選択されたものを、前記第2の回路基板の前記開口を通
じて、前記半導体デバイスの前記コンタクト・サイトの
それぞれに接合し、その後、前記第1の複数の導電要素
のそれぞれの上にある前記複数の半田要素を、前記第1
の回路基板の前記導電体のそれぞれに接合することを特
徴とする電子パッケージの作製方法。 (8)前記第1の複数の導電要素の中の前記選択された
ものの前記コンタクト・サイトのそれぞれへの接合は、
熱圧着によって行なうことを特徴とする上記(7)に記
載の方法。 (9)前記導電要素のそれぞれに半田ペーストを塗布
し、半田ボールを前記半田ペーストを有する前記導電要
素のそれぞれの上に配置し、その後前記ペーストおよび
前記半田ボールを加熱することによって、前記半田要素
を、前記第1の複数の導電要素の中の前記選択されたも
のに取り付けることを特徴とする上記(7)に記載の方
法。 (10)前記導電要素のそれぞれに半田ボールを付着さ
せ、その後前記半田ボールを加熱することによって、前
記半田要素を前記第1の複数の導電要素の中の前記選択
されたものに取り付けることを特徴とする上記(7)に
記載の方法。
の事項を開示する。 (1)複数の導電体を備えた面を有する第1の回路基板
と、前記第1の回路基板に電気的に接続され、第1の複
数の導電要素を備えた面を有し、実質的にフレキシブル
であり、少なくとも一つの開口を有する第2の回路基板
と、複数のコンタクト・サイトを有し、前記第2のフレ
キシブル回路基板に、その第1の面に沿って電気的に接
続された半導体デバイスとを備え、前記第2のフレキシ
ブル回路基板の前記第1の複数の導電要素の中の選択さ
れたものは、前記開口をブリッジし、かつ前記半導体デ
バイスの前記コンタクト・サイトの中の選択されたもの
のそれぞれに前記開口を通じて電気的に接続され、前記
半導体デバイスとは反対側の、前記第2の回路基板の第
2の面に沿って設けられている前記導電要素の中の選択
されたものは、前記第1の回路基板上の前記導電体のそ
れぞれに半田付けされていることを特徴とする電子パッ
ケージ。 (2)前記第1の回路基板は印刷配線板であることを特
徴とする上記(1)に記載の電子パッケージ。 (3)前記導電体は金属パッドから成ることを特徴とす
る上記(2)に記載の電子パッケージ。 (4)前記第2の回路基板は、前記第1の複数の導電体
を備えた前記面と反対側の第2の面上に位置する第2の
複数の導電要素を有し、前記第2の複数の導電要素の中
の選択されたものは、前記半導体デバイスの前記コンタ
クト・サイトの中の選択されたもののそれぞれに電気的
に接続されていることを特徴とする上記(1)に記載の
電子パッケージ。 (5)前記第2の複数の導電要素の中の前記選択された
ものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口をブリ
ッジするリード線部材から成ることを特徴とする上記
(4)に記載の電子パッケージ。 (6)前記第1の複数の導電要素の中の前記選択された
ものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口をブリ
ッジするリード線部材から成ることを特徴とする上記
(1)に記載の電子パッケージ。 (7)複数の導電体を有する第1の回路基板を用意し、
第1の複数の導電要素を備えた面を有し、少なくとも一
つの開口を有し、前記導電要素が前記開口をブリッジし
ている第2の回路基板を用意し、前記第2の回路基板の
前記第1の複数の導電要素のそれぞれに、複数の半田要
素を取り付け、複数のコンタクト・サイトを有する半導
体デバイスを用意し、前記第1の複数の導電要素の中の
選択されたものを、前記第2の回路基板の前記開口を通
じて、前記半導体デバイスの前記コンタクト・サイトの
それぞれに接合し、その後、前記第1の複数の導電要素
のそれぞれの上にある前記複数の半田要素を、前記第1
の回路基板の前記導電体のそれぞれに接合することを特
徴とする電子パッケージの作製方法。 (8)前記第1の複数の導電要素の中の前記選択された
ものの前記コンタクト・サイトのそれぞれへの接合は、
熱圧着によって行なうことを特徴とする上記(7)に記
載の方法。 (9)前記導電要素のそれぞれに半田ペーストを塗布
し、半田ボールを前記半田ペーストを有する前記導電要
素のそれぞれの上に配置し、その後前記ペーストおよび
前記半田ボールを加熱することによって、前記半田要素
を、前記第1の複数の導電要素の中の前記選択されたも
のに取り付けることを特徴とする上記(7)に記載の方
法。 (10)前記導電要素のそれぞれに半田ボールを付着さ
せ、その後前記半田ボールを加熱することによって、前
記半田要素を前記第1の複数の導電要素の中の前記選択
されたものに取り付けることを特徴とする上記(7)に
記載の方法。
【0029】
【発明の効果】本発明により、フレキシブル回路基板を
用いた優れた電子パッケージおよびその作製方法が得ら
れる。
用いた優れた電子パッケージおよびその作製方法が得ら
れる。
【図1】本発明の一実施例の電子パッケージ構造体を示
す部分断面拡大立面図である。
す部分断面拡大立面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った部分平面図である。
【図3】本発明の望ましい実施例としての、電子パッケ
ージ構造体を作製する方法における種々のステップを示
すフローチャートである。
ージ構造体を作製する方法における種々のステップを示
すフローチャートである。
11 第1の回路基板 13 第2の回路基板 15 半導体デバイス 21 導電体 27,27′ 導電要素 31 開口 41 コンタクト・サイト 51 半田要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ジェラルド・アンギュラ ス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 オーウ イーゴー リスル ロード 1201 (72)発明者 ジョセフ・マライアン・マイリュースキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ビンガ ムトン ヴァレイ ビュー コート 6
Claims (10)
- 【請求項1】複数の導電体を備えた面を有する第1の回
路基板と、 前記第1の回路基板に電気的に接続され、第1の複数の
導電要素を備えた面を有し、実質的にフレキシブルであ
り、少なくとも一つの開口を有する第2の回路基板と、 複数のコンタクト・サイトを有し、前記第2のフレキシ
ブル回路基板に、その第1の面に沿って電気的に接続さ
れた半導体デバイスとを備え、 前記第2のフレキシブル回路基板の前記第1の複数の導
電要素の中の選択されたものは、前記開口をブリッジ
し、かつ前記半導体デバイスの前記コンタクト・サイト
の中の選択されたもののそれぞれに前記開口を通じて電
気的に接続され、前記半導体デバイスとは反対側の、前
記第2の回路基板の第2の面に沿って設けられている前
記導電要素の中の選択されたものは、前記第1の回路基
板上の前記導電体のそれぞれに半田付けされていること
を特徴とする電子パッケージ。 - 【請求項2】前記第1の回路基板は印刷配線板であるこ
とを特徴とする請求項1記載の電子パッケージ。 - 【請求項3】前記導電体は金属パッドから成ることを特
徴とする請求項2記載の電子パッケージ。 - 【請求項4】前記第2の回路基板は、前記第1の複数の
導電体を備えた前記面と反対側の第2の面上に位置する
第2の複数の導電要素を有し、前記第2の複数の導電要
素の中の選択されたものは、前記半導体デバイスの前記
コンタクト・サイトの中の選択されたもののそれぞれに
電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載
の電子パッケージ。 - 【請求項5】前記第2の複数の導電要素の中の前記選択
されたものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口
をブリッジするリード線部材から成ることを特徴とする
請求項4記載の電子パッケージ。 - 【請求項6】前記第1の複数の導電要素の中の前記選択
されたものはそれぞれ、前記第2の回路基板の前記開口
をブリッジするリード線部材から成ることを特徴とする
請求項1記載の電子パッケージ。 - 【請求項7】複数の導電体を有する第1の回路基板を用
意し、 第1の複数の導電要素を備えた面を有し、少なくとも一
つの開口を有し、前記導電要素が前記開口をブリッジし
ている第2の回路基板を用意し、 前記第2の回路基板の前記第1の複数の導電要素のそれ
ぞれに、複数の半田要素を取り付け、 複数のコンタクト・サイトを有する半導体デバイスを用
意し、 前記第1の複数の導電要素の中の選択されたものを、前
記第2の回路基板の前記開口を通じて、前記半導体デバ
イスの前記コンタクト・サイトのそれぞれに接合し、 その後、前記第1の複数の導電要素のそれぞれの上にあ
る前記複数の半田要素を、前記第1の回路基板の前記導
電体のそれぞれに接合することを特徴とする電子パッケ
ージの作製方法。 - 【請求項8】前記第1の複数の導電要素の中の前記選択
されたものの前記コンタクト・サイトのそれぞれへの接
合は、熱圧着によって行なうことを特徴とする請求項7
記載の方法。 - 【請求項9】前記導電要素のそれぞれに半田ペーストを
塗布し、半田ボールを前記半田ペーストを有する前記導
電要素のそれぞれの上に配置し、その後前記ペーストお
よび前記半田ボールを加熱することによって、前記半田
要素を、前記第1の複数の導電要素の中の前記選択され
たものに取り付けることを特徴とする請求項7記載の方
法。 - 【請求項10】前記導電要素のそれぞれに半田ボールを
付着させ、その後前記半田ボールを加熱することによっ
て、前記半田要素を前記第1の複数の導電要素の中の前
記選択されたものに取り付けることを特徴とする請求項
7記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/153,734 US5367435A (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Electronic package structure and method of making same |
US153734 | 1993-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07183333A true JPH07183333A (ja) | 1995-07-21 |
JP2664873B2 JP2664873B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=22548516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6206560A Expired - Fee Related JP2664873B2 (ja) | 1993-11-16 | 1994-08-31 | 電子パッケージおよびその作製方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5367435A (ja) |
EP (1) | EP0653789A3 (ja) |
JP (1) | JP2664873B2 (ja) |
Cited By (2)
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