JPH07283337A - Ｉｃチップキャリアモジュール - Google Patents
ＩｃチップキャリアモジュールInfo
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- JPH07283337A JPH07283337A JP7187194A JP7187194A JPH07283337A JP H07283337 A JPH07283337 A JP H07283337A JP 7187194 A JP7187194 A JP 7187194A JP 7187194 A JP7187194 A JP 7187194A JP H07283337 A JPH07283337 A JP H07283337A
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- cap
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】キャリア基板１０あるいはキャップ９にＩＣ高
さバラツキを吸収するゴム３が具備されていることを特
徴とする。 【効果】本発明による効果は、ＩＣチップの高さがバラ
ついても、そのバラツキをゴムが吸収するためキャップ
とＩＣチップとの接続、キャリア基板とキャップとの接
続が、均一かつ近距離で行うことができ、そのため、キ
ャリアの熱抵抗を低減させ、気密性を向上させる。さら
に、ＩＣチップの動作非動作の繰返しによる熱応力をゴ
ムが吸収するため、接続信頼性が向上する。
さバラツキを吸収するゴム３が具備されていることを特
徴とする。 【効果】本発明による効果は、ＩＣチップの高さがバラ
ついても、そのバラツキをゴムが吸収するためキャップ
とＩＣチップとの接続、キャリア基板とキャップとの接
続が、均一かつ近距離で行うことができ、そのため、キ
ャリアの熱抵抗を低減させ、気密性を向上させる。さら
に、ＩＣチップの動作非動作の繰返しによる熱応力をゴ
ムが吸収するため、接続信頼性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置等の電子
機器に使用される集積回路の実装構造を示すチップキャ
リアモジュールに関する。
機器に使用される集積回路の実装構造を示すチップキャ
リアモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のチップキャリアモジュールの一例
が特開昭６２−２８１４５３号公報に示されている。こ
の公報での従来の技術として、チップキャリアモジュー
ルの裏面に外部接続端子を有するベース上にバンプ接続
により半導体チップを固着させ、該ベース上にロウ材に
より断面凹字状の一体キャップを取付けしてなり、該キ
ャップをＣｕ−Ｗなどの燒結金属により構成しており、
さらに、半導体チップからの熱をよく放熱させるため、
半導体チップの裏面をロウ材によりキャップの内面に密
着している構造が記載されている。このような従来技術
の構造は多少放熱性は良いとしても、半導体チップがシ
リコン単結晶基板よりなる場合、このものと金属よりな
るキャップとの熱膨張係数差により熱歪が生じ、そのス
トレス（応力）が半導体チップにかかり、チップクラッ
クを生起したり、チップとベースとのバンプ接続部に破
断を生じ易く、信頼性の点で充分でないとしている。こ
の欠点を除去するため従来の断面凹字状と一体キャップ
を平板状のＳｉＣキャップと枠とに分割している。Ｓｉ
ＣキャップとＳｉチップとは熱膨張係数がマッチングさ
れるので、これらのものの熱膨張係数差による熱歪が解
消され、チップクラックやバンプでの破断も起こらない
ようにすることができると記載されている。
が特開昭６２−２８１４５３号公報に示されている。こ
の公報での従来の技術として、チップキャリアモジュー
ルの裏面に外部接続端子を有するベース上にバンプ接続
により半導体チップを固着させ、該ベース上にロウ材に
より断面凹字状の一体キャップを取付けしてなり、該キ
ャップをＣｕ−Ｗなどの燒結金属により構成しており、
さらに、半導体チップからの熱をよく放熱させるため、
半導体チップの裏面をロウ材によりキャップの内面に密
着している構造が記載されている。このような従来技術
の構造は多少放熱性は良いとしても、半導体チップがシ
リコン単結晶基板よりなる場合、このものと金属よりな
るキャップとの熱膨張係数差により熱歪が生じ、そのス
トレス（応力）が半導体チップにかかり、チップクラッ
クを生起したり、チップとベースとのバンプ接続部に破
断を生じ易く、信頼性の点で充分でないとしている。こ
の欠点を除去するため従来の断面凹字状と一体キャップ
を平板状のＳｉＣキャップと枠とに分割している。Ｓｉ
ＣキャップとＳｉチップとは熱膨張係数がマッチングさ
れるので、これらのものの熱膨張係数差による熱歪が解
消され、チップクラックやバンプでの破断も起こらない
ようにすることができると記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バンプ接続部の破断を
招く熱応力の発生を抑止するため、ベースである基板の
材料としてシリコンＳｉの熱膨張係数に近い金属を選択
する必要性が発生し、使用可能な基板材料が大幅に制限
されるという欠点がある。
招く熱応力の発生を抑止するため、ベースである基板の
材料としてシリコンＳｉの熱膨張係数に近い金属を選択
する必要性が発生し、使用可能な基板材料が大幅に制限
されるという欠点がある。
【０００４】また、半導体チップをベース基板に実装し
た際、半導体チップの高さがキャリアごとに異なってい
た。そのため断面凹字状の一体キャップのキャビティ部
分の深さが、半導体チップの高さより小さいとベース基
板とキャップとの間に過剰な隙間が発生し、十分な封止
ができないという欠点がある。また、逆にキャップのキ
ャビティ部分の深さが半導体チップの高さより大きい
と、半導体チップの裏面とキャップとの隙間が大きくな
ってしまい、十分な放熱性能が得られないという欠点が
ある。そのため、キャップを半導体チップの高さに合う
ものを選別する等の煩雑な工程を含むことになり、製造
上の多くの工数がかかるという欠点を発生していた。
た際、半導体チップの高さがキャリアごとに異なってい
た。そのため断面凹字状の一体キャップのキャビティ部
分の深さが、半導体チップの高さより小さいとベース基
板とキャップとの間に過剰な隙間が発生し、十分な封止
ができないという欠点がある。また、逆にキャップのキ
ャビティ部分の深さが半導体チップの高さより大きい
と、半導体チップの裏面とキャップとの隙間が大きくな
ってしまい、十分な放熱性能が得られないという欠点が
ある。そのため、キャップを半導体チップの高さに合う
ものを選別する等の煩雑な工程を含むことになり、製造
上の多くの工数がかかるという欠点を発生していた。
【０００５】本発明の目的は、半導体チップの高さのバ
ラツキを吸収することができ、ダイ付け厚さおよび封止
はんだ厚さの均一化と低減化を達成するようにしたチッ
プキャリアモジュールを提供することにある。
ラツキを吸収することができ、ダイ付け厚さおよび封止
はんだ厚さの均一化と低減化を達成するようにしたチッ
プキャリアモジュールを提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、チップキャリアの熱
抵抗値を大幅に下げるようにしたチップキャリアモジュ
ールを提供することにある。
抵抗値を大幅に下げるようにしたチップキャリアモジュ
ールを提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、十分な気密封止を得
るようにしたチップキャリアモジュールを提供すること
にある。
るようにしたチップキャリアモジュールを提供すること
にある。
【０００８】本発明の他の目的は、半導体チップとキャ
リア基板およびキャップとの間のはんだおよび接着剤の
はがれ、または、ＬＳＩ自身の断線等の接続信頼性を向
上させるようにしたチップキャリアモジュールを提供す
ることにある。
リア基板およびキャップとの間のはんだおよび接着剤の
はがれ、または、ＬＳＩ自身の断線等の接続信頼性を向
上させるようにしたチップキャリアモジュールを提供す
ることにある。
【０００９】本発明の他の目的は、半導体装置の故障を
大幅に減少させ、半導体装置の信頼性を向上させるよう
にしたチップキャリアモジュールを提供することにあ
る。
大幅に減少させ、半導体装置の信頼性を向上させるよう
にしたチップキャリアモジュールを提供することにあ
る。
【００１０】本発明の他の目的は、キャリア基板の材料
選択の制約をなくすようにしたチップキャリアモジュー
ルを提供することにある。
選択の制約をなくすようにしたチップキャリアモジュー
ルを提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、加工性の向上や寸法
制度の向上を図るようにしたチップキャリアモジュール
を提供することにある。
制度の向上を図るようにしたチップキャリアモジュール
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１のチップキ
ャリアモジュールは、ＩＣチップと、このＩＣチップを
搭載するキャリア基板と、前記ＩＣチップをこのキャリ
ア基板とともに封止するように前記キャリア基板と接合
するキャップとを備え、前記キャリア基板と前記キャッ
プとの少なくとも１つをゴムを含み、形成することを特
徴とする。
ャリアモジュールは、ＩＣチップと、このＩＣチップを
搭載するキャリア基板と、前記ＩＣチップをこのキャリ
ア基板とともに封止するように前記キャリア基板と接合
するキャップとを備え、前記キャリア基板と前記キャッ
プとの少なくとも１つをゴムを含み、形成することを特
徴とする。
【００１３】本発明の第２のチップキャリアモジュール
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が配線基板と、前記キャップの前記ＩＣチップ封
止面端部に接合された枠と、前記配線基板の側面および
前記枠の前記ＩＣチップに面した平面の一部で挟持する
ゴムとを含む。
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が配線基板と、前記キャップの前記ＩＣチップ封
止面端部に接合された枠と、前記配線基板の側面および
前記枠の前記ＩＣチップに面した平面の一部で挟持する
ゴムとを含む。
【００１４】本発明の第３のチップキャリアモジュール
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が配線基板と、前記キャップの前記ＩＣチップ封
止面端部に接合された枠と、前記配線基板の前記ＩＣチ
ップ搭載面端部および前記枠の接合面と反対の端面部で
挟持するゴムとを含む。
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が配線基板と、前記キャップの前記ＩＣチップ封
止面端部に接合された枠と、前記配線基板の前記ＩＣチ
ップ搭載面端部および前記枠の接合面と反対の端面部で
挟持するゴムとを含む。
【００１５】本発明の第４のチップキャリアモジュール
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャッ
プが、前記キャリア基板の前記キャップとの接合面で接
合されるキャップ用枠と、前記ＩＣチップの一面を固着
した放熱板（以下ヒートスプレッダ）と、このヒートス
プレッダおよびキャップ用枠により同一平面に挟持され
るゴムとを含む。
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャッ
プが、前記キャリア基板の前記キャップとの接合面で接
合されるキャップ用枠と、前記ＩＣチップの一面を固着
した放熱板（以下ヒートスプレッダ）と、このヒートス
プレッダおよびキャップ用枠により同一平面に挟持され
るゴムとを含む。
【００１６】本発明の第５のチップキャリアモジュール
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が、前記ＩＣチップ搭載面でない面に金属性突起
部（以下メタルバンプ）を備え、複数の前記第１のチッ
プキャリアモジュールを搭載するため前記メタルバンプ
に電気的に接続される配線を含む多層の内層配線を有す
る多層配線基板を有することを特徴とする。
は、前記第１のチップキャリアモジュールの前記キャリ
ア基板が、前記ＩＣチップ搭載面でない面に金属性突起
部（以下メタルバンプ）を備え、複数の前記第１のチッ
プキャリアモジュールを搭載するため前記メタルバンプ
に電気的に接続される配線を含む多層の内層配線を有す
る多層配線基板を有することを特徴とする。
【００１７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
【００１８】まず、本発明の第１の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００１９】図１を参照すると本発明の第１の実施例
は、ＩＣチップ１，このＩＣチップ１の一面に位置しＩ
Ｃチップ１と電気的に接続されるはんだ突起（以下はん
だバンプ）５，配線基板２の表面側のはんだバンプ５と
電気的に接続される電源供給端子および信号入力端子を
有し、配線基板２の裏面側にこれら電源供給端子および
信号入力端子接続用のメタルバンプ６を有し、配線基板
２の側面にキャップ９取付用の枠４をゴム３で取り付け
られたキャリア基板１０，およびＩＣチップ１の他面を
ダイ付けはんだ８で取付け枠４の端部を封止はんだ７で
取付けたキャップ９を有する。メタルバンプ６は、例え
ばＷやＣｕを材料としてつくられ、配線基板２はアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ），ＡｌＮ等の無機材料やエポキシ，ポ
リイミド等の有機材料という絶縁体で構成される。キャ
ップ９は、熱伝導性の良好な材質の材料，例えばＳｉ
Ｃ，ＡｌＮ，またはＣｕ／Ｗといったものが使用され
る。枠４は配線基板２と同じアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）や
ＡｌＮ等の材料で形成される。本発明の第１の実施例に
おいて、配線基板２，枠４およびキャップ９の材料を例
えばアルミア（Ａｌ2 Ｏ3 ）やＡｌＮで同一材料に統一
すれば、熱膨張係数の違いによる問題の発生を防止でき
る。ここで用いられるゴム３としては、おもに以下のよ
うなシリコーンゴムが使用される。これらのシリコーン
系ゴムは、耐熱性、難燃性、対放射線性および電気特性
等が非常に良好なものである。
は、ＩＣチップ１，このＩＣチップ１の一面に位置しＩ
Ｃチップ１と電気的に接続されるはんだ突起（以下はん
だバンプ）５，配線基板２の表面側のはんだバンプ５と
電気的に接続される電源供給端子および信号入力端子を
有し、配線基板２の裏面側にこれら電源供給端子および
信号入力端子接続用のメタルバンプ６を有し、配線基板
２の側面にキャップ９取付用の枠４をゴム３で取り付け
られたキャリア基板１０，およびＩＣチップ１の他面を
ダイ付けはんだ８で取付け枠４の端部を封止はんだ７で
取付けたキャップ９を有する。メタルバンプ６は、例え
ばＷやＣｕを材料としてつくられ、配線基板２はアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ），ＡｌＮ等の無機材料やエポキシ，ポ
リイミド等の有機材料という絶縁体で構成される。キャ
ップ９は、熱伝導性の良好な材質の材料，例えばＳｉ
Ｃ，ＡｌＮ，またはＣｕ／Ｗといったものが使用され
る。枠４は配線基板２と同じアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）や
ＡｌＮ等の材料で形成される。本発明の第１の実施例に
おいて、配線基板２，枠４およびキャップ９の材料を例
えばアルミア（Ａｌ2 Ｏ3 ）やＡｌＮで同一材料に統一
すれば、熱膨張係数の違いによる問題の発生を防止でき
る。ここで用いられるゴム３としては、おもに以下のよ
うなシリコーンゴムが使用される。これらのシリコーン
系ゴムは、耐熱性、難燃性、対放射線性および電気特性
等が非常に良好なものである。
【００２０】
【００２１】
【００２２】本発明の第１の実施例において、ＩＣチッ
プ１の回路面から発生した熱は、ＩＣチップ１自身を通
って、ダイ付けはんだ８から熱良導性のキャップ９へ伝
わり、チップキャリア外へ排熱される。従って、ダイ付
けはんだ８の厚さをコントロールして極力薄くすること
が、キャリアの熱抵抗を下げる大きな特徴である。
プ１の回路面から発生した熱は、ＩＣチップ１自身を通
って、ダイ付けはんだ８から熱良導性のキャップ９へ伝
わり、チップキャリア外へ排熱される。従って、ダイ付
けはんだ８の厚さをコントロールして極力薄くすること
が、キャリアの熱抵抗を下げる大きな特徴である。
【００２３】次に本発明の第１の実施例の製造方法につ
いて図面を参照して詳細に説明する。
いて図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】図２Ａを参照すると、本発明の第１の実施
例では、メタルバンプ６を一平面に備えた配線基板２の
側面にゴム３を挟持するように枠４が接合され、キャリ
ア基板１０が形成される。
例では、メタルバンプ６を一平面に備えた配線基板２の
側面にゴム３を挟持するように枠４が接合され、キャリ
ア基板１０が形成される。
【００２５】図２Ｂを参照すると、次に、キャリア基板
１０を構成する配線基板２のメタルバンプ６を備えてい
ない他平面に、はんだバンプ５を備えたＩＣチップ１が
搭載される。この結果、配線基板２とＩＣチップ１とは
はんだバンプ５を介して電気的に接続される。
１０を構成する配線基板２のメタルバンプ６を備えてい
ない他平面に、はんだバンプ５を備えたＩＣチップ１が
搭載される。この結果、配線基板２とＩＣチップ１とは
はんだバンプ５を介して電気的に接続される。
【００２６】図２Ｃを参照すると、キャリア基板１０を
構成する枠１０の上面に封止用はんだ７で、またＩＣチ
ップ１のはんだバンプ５のない面側にダイ付けはんだ８
でキャップ９が同時に接合される。この際、枠４の上面
とＩＣチップ１の裏面とのギャップ１８が大きい場合で
も、溶融したダイ付けはんだ８の厚さが、例えば３０μ
ｍといった非常に小さくなるまでゴム３の変形が可能で
あり、封止はんだ７とダイ付けはんだ８とが凝固され接
合され封止される。
構成する枠１０の上面に封止用はんだ７で、またＩＣチ
ップ１のはんだバンプ５のない面側にダイ付けはんだ８
でキャップ９が同時に接合される。この際、枠４の上面
とＩＣチップ１の裏面とのギャップ１８が大きい場合で
も、溶融したダイ付けはんだ８の厚さが、例えば３０μ
ｍといった非常に小さくなるまでゴム３の変形が可能で
あり、封止はんだ７とダイ付けはんだ８とが凝固され接
合され封止される。
【００２７】本発明の第１の実施例をこのように組立て
ることにより、ダイ付けはんだ８の厚さおよび封止はん
だ７の厚さをより薄く、かつ均等にできる。この結果、
ＩＣチップ１から発生した熱をキャリア外へ非常に効率
よく排熱することができる。さらに、ＩＣチップ１の気
密封止も極めて良好に行うことができる。
ることにより、ダイ付けはんだ８の厚さおよび封止はん
だ７の厚さをより薄く、かつ均等にできる。この結果、
ＩＣチップ１から発生した熱をキャリア外へ非常に効率
よく排熱することができる。さらに、ＩＣチップ１の気
密封止も極めて良好に行うことができる。
【００２８】この本発明としての技術により、ＩＣチッ
プ１からダイ付けはんだ８を介してキャップ９までの熱
抵抗を０．５℃／Ｗ以下で達成できる。また、ＩＣチッ
プ１のオン／オフによって発生する熱応力をゴム３が吸
収するため、はんだバンプ５等の他部分１の応力集中を
緩和し、クラック等の問題から接続信頼性を損なうこと
なく、むしろ接続信頼性を向上させることができる。
プ１からダイ付けはんだ８を介してキャップ９までの熱
抵抗を０．５℃／Ｗ以下で達成できる。また、ＩＣチッ
プ１のオン／オフによって発生する熱応力をゴム３が吸
収するため、はんだバンプ５等の他部分１の応力集中を
緩和し、クラック等の問題から接続信頼性を損なうこと
なく、むしろ接続信頼性を向上させることができる。
【００２９】次に本発明の第２の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００３０】図３を参照すると、本発明の第１の実施例
と比較した第２の実施例の特徴は、キャリア基板１０を
構成するゴム３の位置にある。ゴム３は配線基板２の上
面外縁に設置され、枠４と配線基板２とを接合する。他
の構成要素は、第１の実施例の構成要素と同じである。
本発明の第２の実施例の構造方法も、第１の実施例の製
造方法のうち図２Ａの製造ステップを除けば、第１の実
施例の他のステップと同じである。第１の実施例の製造
方法のうち図２Ａに相当する第２の実施例のステップで
は、配線基板２のメタルバンプ６を備えていない上面外
縁にゴム３が搭載設置される。このゴム３の上に枠４が
設置され、このゴム３により枠４と配線基板２とが接合
される。本発明の第２の実施例は、ゴム３がＩＣチップ
１の高さのバラツキを吸収しており、この結果、ダイ付
けはんだ８の厚さを薄くできるという効果がある。
と比較した第２の実施例の特徴は、キャリア基板１０を
構成するゴム３の位置にある。ゴム３は配線基板２の上
面外縁に設置され、枠４と配線基板２とを接合する。他
の構成要素は、第１の実施例の構成要素と同じである。
本発明の第２の実施例の構造方法も、第１の実施例の製
造方法のうち図２Ａの製造ステップを除けば、第１の実
施例の他のステップと同じである。第１の実施例の製造
方法のうち図２Ａに相当する第２の実施例のステップで
は、配線基板２のメタルバンプ６を備えていない上面外
縁にゴム３が搭載設置される。このゴム３の上に枠４が
設置され、このゴム３により枠４と配線基板２とが接合
される。本発明の第２の実施例は、ゴム３がＩＣチップ
１の高さのバラツキを吸収しており、この結果、ダイ付
けはんだ８の厚さを薄くできるという効果がある。
【００３１】次に本発明の第３の実施例について図４を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００３２】図４を参照すると、本発明の第３の実施例
は、ＩＣチップ１，このＩＣチップ１の一面、例えば下
面に配置されＩＣチップ１と電気的に接続されるはんだ
バンプ５，配置基板２の表面側に位置するはんだバンプ
５と電気的に接続される電源供給端子および信号入力端
子を有し、配線基板２の裏面側にこれら電源供給端子お
よび信号入力端子接続用のメタルバンプ６を有し、配線
基板２０のメタルバンプ６のない平面、例えば上面外縁
にキャップ９取付け用の枠４をＡｇ−Ｃｕ合金等を材料
とするロウ材１１で取り付けたキャリア基板１０，およ
びキャップ９を含む。
は、ＩＣチップ１，このＩＣチップ１の一面、例えば下
面に配置されＩＣチップ１と電気的に接続されるはんだ
バンプ５，配置基板２の表面側に位置するはんだバンプ
５と電気的に接続される電源供給端子および信号入力端
子を有し、配線基板２の裏面側にこれら電源供給端子お
よび信号入力端子接続用のメタルバンプ６を有し、配線
基板２０のメタルバンプ６のない平面、例えば上面外縁
にキャップ９取付け用の枠４をＡｇ−Ｃｕ合金等を材料
とするロウ材１１で取り付けたキャリア基板１０，およ
びキャップ９を含む。
【００３３】このキャップ９は、このキャリア基板１０
の枠４の端部に封止はんだ７で取付けられたキャップ用
枠１３，ＩＣチップ１のはんだバンプ５の取り付けられ
ていない平面にダイ付けはんだ８で取付けられたヒート
スプレッダ１２，およびこのヒートスプレッダ１２とキ
ャップ用枠１３とを挟持するように接合するシリコーン
系ゴム３を含む。
の枠４の端部に封止はんだ７で取付けられたキャップ用
枠１３，ＩＣチップ１のはんだバンプ５の取り付けられ
ていない平面にダイ付けはんだ８で取付けられたヒート
スプレッダ１２，およびこのヒートスプレッダ１２とキ
ャップ用枠１３とを挟持するように接合するシリコーン
系ゴム３を含む。
【００３４】この第３の実施例では、ロウ材１１の材料
の一例としてＡｇ−Ｃｕ合金を用いた。これは、配線基
板２がアルミナ等無機系の絶縁材料で構成されていると
きには望ましい材料である。しかし、配線基板２が、例
えばガラス，エポキシのような有機材料で構成されてい
るときには、ロウ材１１の代りに、例えばエポキシ系や
シリコン系というような高分子系の接着剤を使用するこ
とが望ましい。
の一例としてＡｇ−Ｃｕ合金を用いた。これは、配線基
板２がアルミナ等無機系の絶縁材料で構成されていると
きには望ましい材料である。しかし、配線基板２が、例
えばガラス，エポキシのような有機材料で構成されてい
るときには、ロウ材１１の代りに、例えばエポキシ系や
シリコン系というような高分子系の接着剤を使用するこ
とが望ましい。
【００３５】この第３の実施例は以下のように製造され
る。
る。
【００３６】まず、メタルバンプ６付き配線基板２がロ
ウ材１１や高分子系の接着剤により枠４と接合され、キ
ャリア基板１０が形成される。次に、配線基板２のメタ
ルバンプ６を搭載しない平面にＩＣチップ１が搭載さ
れ、はんだバンプ５により配線基板２とＩＣチップ１と
が電気的に接続される。次に、キャップ９がダイ付けは
んだ８でＩＣチップ１に、封止用はんだ７がキャリア基
板１０にそれぞれ取り付けられ、ＩＣチップ１を良好な
ダイ付けおよび高気密封止している。
ウ材１１や高分子系の接着剤により枠４と接合され、キ
ャリア基板１０が形成される。次に、配線基板２のメタ
ルバンプ６を搭載しない平面にＩＣチップ１が搭載さ
れ、はんだバンプ５により配線基板２とＩＣチップ１と
が電気的に接続される。次に、キャップ９がダイ付けは
んだ８でＩＣチップ１に、封止用はんだ７がキャリア基
板１０にそれぞれ取り付けられ、ＩＣチップ１を良好な
ダイ付けおよび高気密封止している。
【００３７】本発明の第３の実施例では、キャップ９を
キャリア基板１０に取り付ける際に、ゴム３がＩＣチッ
プ１と枠４の高さの差を吸収して、ダイ付けはんだ８の
厚さを薄く、かつ均等にするという効果ある。
キャリア基板１０に取り付ける際に、ゴム３がＩＣチッ
プ１と枠４の高さの差を吸収して、ダイ付けはんだ８の
厚さを薄く、かつ均等にするという効果ある。
【００３８】次に本発明の第４の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００３９】図５を参照すると、本発明の第４の実施例
は、本発明の第２の実施例である第１のＩＣチップキャ
リア１６および第２のＩＣチップキャリア１７を、多層
の内層配線１５を有する１つの多層配線基板１４上に構
成する。この多層の内層配線１５のうち多層配線基板１
４の表面に形成された配線とＩＣチップキャリア１６お
よび１７のキャリア基板１０のメタルバンプ６とが電気
的に接続される。この第４の実施例における多層配線基
板１４にはガラスエポキシ系の有機材料やアルミナ系の
無機系材料が用いられている。この第４の実施例では、
本発明の第２の実施例であるＩＣチップキャリア１６お
よび１７を複数，多層配線基板１４上に形成した例を示
したが、本発明の第２の実施例に限定されず、本発明の
第１の実施例または第３の実施例を複数，多層配線基板
１４上に形成してもよい。
は、本発明の第２の実施例である第１のＩＣチップキャ
リア１６および第２のＩＣチップキャリア１７を、多層
の内層配線１５を有する１つの多層配線基板１４上に構
成する。この多層の内層配線１５のうち多層配線基板１
４の表面に形成された配線とＩＣチップキャリア１６お
よび１７のキャリア基板１０のメタルバンプ６とが電気
的に接続される。この第４の実施例における多層配線基
板１４にはガラスエポキシ系の有機材料やアルミナ系の
無機系材料が用いられている。この第４の実施例では、
本発明の第２の実施例であるＩＣチップキャリア１６お
よび１７を複数，多層配線基板１４上に形成した例を示
したが、本発明の第２の実施例に限定されず、本発明の
第１の実施例または第３の実施例を複数，多層配線基板
１４上に形成してもよい。
【００４０】本発明の第４の実施例は、第１から第３の
実施例のいずれかであるＩＣチップキャリアを多層配線
基板１４上に複数個接続し、多機能性をより高めること
ができる。
実施例のいずれかであるＩＣチップキャリアを多層配線
基板１４上に複数個接続し、多機能性をより高めること
ができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、キャリア基板１０またはキャ
ップ９にゴム３を用いることにより、ＬＳＩ高さのバラ
ツキを吸収することができ、ダイ付け厚さおよび封止は
んだ厚さの均一化と低減化を達成することができる。こ
の結果、本発明はチップキャリアの熱抵抗値を大幅に下
げることができ、さらに十分な気密封止を得ることがで
きる。
ップ９にゴム３を用いることにより、ＬＳＩ高さのバラ
ツキを吸収することができ、ダイ付け厚さおよび封止は
んだ厚さの均一化と低減化を達成することができる。こ
の結果、本発明はチップキャリアの熱抵抗値を大幅に下
げることができ、さらに十分な気密封止を得ることがで
きる。
【００４２】本発明は、さらにＬＳＩのオン／オフによ
る熱応力をゴムが吸収することから、ＬＳＩ１とキャリ
ア基板１０およびキャップ９との間のはんだや接着剤の
クラックやはがれ、または、ＬＳＩ自身の断線等の接続
信頼性を大いに向上させることができる。この結果、本
発明は半導体装置の故障を減少させ、半導体装置の信頼
性を向上させることができる。
る熱応力をゴムが吸収することから、ＬＳＩ１とキャリ
ア基板１０およびキャップ９との間のはんだや接着剤の
クラックやはがれ、または、ＬＳＩ自身の断線等の接続
信頼性を大いに向上させることができる。この結果、本
発明は半導体装置の故障を減少させ、半導体装置の信頼
性を向上させることができる。
【００４３】本発明は、キャリア基板の材料選択の制約
をなくすことにより加工のしやすい材料や、寸法精度の
高い材料を採用できる。この結果、チップキャリアの加
工性を向上させ、寸法精度を向上させることができる。
をなくすことにより加工のしやすい材料や、寸法精度の
高い材料を採用できる。この結果、チップキャリアの加
工性を向上させ、寸法精度を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第１の実施例の製造
方法を説明するための図。
方法を説明するための図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図。
【図５】本発明の第４の実施例を示す図。
１ ＩＣチップ ２ 配線基板 ３ ゴム ４ 枠 ５ はんだバンプ ６ メタルバンプ ７ 封止はんだ ８ ダイ付けはんだ ９ キャップ １０ キャリア基板 １１ ロウ材 １２ ヒートスプレッダ １３ キャップ用枠 １４ 多層配線基板 １５ 内層配線 １６ 第１のＩＣチップキャリア １７ 第２のＩＣチップキャリア
Claims (4)
- 【請求項１】 ＩＣチップと、 このＩＣチップを搭載するキャリア基板と、 前記ＩＣチップをこのキャリア基板とともに封止するよ
うに前記キャリア基板と接合するキャップとを備え、 前記キャリア基板と前記キャップとの少なくとも１つが
ゴムを含み形成することを特徴とするチップキャリアモ
ジュール。 - 【請求項２】 前記キャリア基板が、 配線基板と、 前記キャップの前記ＩＣチップ封止面端部に接合された
枠と、 前記配線基板の側面および前記枠の前記ＩＣチップに面
した平面の一部で挟持するゴムとを含むことを特徴とす
る請求項１記載のチップキャリアモジュール。 - 【請求項３】 前記キャリア基板が、 配線基板と、 前記キャップの前記ＩＣチップ封止面端部に接合された
枠と、 前記配線基板の前記ＩＣチップ搭載面端部および前記枠
の接合面と反対の端面部で挟持するゴムとを含むことを
特徴とする請求項１記載のチップキャリアモジュール。 - 【請求項４】 前記キャップが、 前記キャリア基板の前記キャップとの接合面で接合され
るキャップ用枠と、 前記ＩＣチップの一面を固着した放熱板と、 この放熱板およびキャップ用枠により同一平面に挟持さ
れるゴムとを含むことを特徴とする請求項１記載のチッ
プキャリアモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7187194A JP2531125B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Ｉｃチップキャリアモジュ―ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7187194A JP2531125B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Ｉｃチップキャリアモジュ―ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283337A true JPH07283337A (ja) | 1995-10-27 |
| JP2531125B2 JP2531125B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=13473020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7187194A Expired - Lifetime JP2531125B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Ｉｃチップキャリアモジュ―ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531125B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5841194A (en) * | 1996-03-19 | 1998-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Chip carrier with peripheral stiffener and semiconductor device using the same |
| JP2020107909A (ja) * | 2018-01-25 | 2020-07-09 | ソフトバンク株式会社 | 三次元積層集積回路 |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP7187194A patent/JP2531125B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5841194A (en) * | 1996-03-19 | 1998-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Chip carrier with peripheral stiffener and semiconductor device using the same |
| JP2020107909A (ja) * | 2018-01-25 | 2020-07-09 | ソフトバンク株式会社 | 三次元積層集積回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2531125B2 (ja) | 1996-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960423 |