JPH08153834A - Mcmキャリア - Google Patents
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- JPH08153834A JPH08153834A JP6292844A JP29284494A JPH08153834A JP H08153834 A JPH08153834 A JP H08153834A JP 6292844 A JP6292844 A JP 6292844A JP 29284494 A JP29284494 A JP 29284494A JP H08153834 A JPH08153834 A JP H08153834A
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Abstract
トであり、飛躍的に小型化を図ることが可能である構造
を得る。 【構成】両面および内部に配線層を有する配線基板であ
り、前記配線基板表面に搭載され、前記配線層に接続さ
れた少なくとも1個の第1のICチップと、前記配線基
板裏面に搭載され、前記配線層に接続された少なくとも
1個の第2のICチップ、前記配線基板裏面の外周部に
キャリア基板接続パッドを備えているMCM基板1と、
前記キャリア基板接続用パッドに接続端子を介して接続
する外部接続端子を有するキャリア基板3とから構成さ
れる。
Description
る。
して、図8は、特開平3−22588「ピンレスグリッ
ドアレイ型多層混成集積回路」、第2例として、図9
(a)〜(c)は、特開平4−359457「半導体装
置およびその製造方法」、第3例として、図10は、特
開平4−159767「混成集積回路」が公開特許公報
に掲載され、第4例として、図11は電子材料,工業調
査会発行の1994年,5月号(P.39〜40)に
「BGAタイプLSIパッケージ」が掲載され、第5例
として、図12は、電子材料,工業調査会発行の199
4年,5月号(P.39〜40)に「チップサイドパッ
ケージ」が掲載されているのでこれらについて説明す
る。
板10上に薄膜多層基板11を製作すると共にベアチッ
プ2をワイヤーボンディングし、チップ部品を搭載し、
多層混成集積回路を形成する。さらにエポキシ樹脂16
によりモールドし、多層基板裏面には、ピンレスグリッ
ドパッド13を設け、その先端にハンダバンプ14を備
えたものである。図9(a)〜(c)について説明す
る。両面にベアチップ2をワイヤーボンディングにより
装着し、チップ部品7を搭載したプリント基板19の下
部に、外部接続端子4用のリードフレームを取り付けた
ものである。次に図10について説明する。これは、厚
膜印刷基板10の両面にベアチップ2がフリップチップ
技術または、ワイヤーボンディング技術により搭載さ
れ、チップ部品7も備えた構造のものである。次に図1
1について説明する。これは、プリント基板19の表面
にベアチップ2をワイヤーボンディング法により搭載
し、保護樹脂16でモールドしている。裏面は、外部接
続端子4用のハンダボール4aがマトリックス状に形成
されている。更に、図12について説明する。これは、
マトリックス状のバンプ端子を持つチップキャリアをベ
アチップ2の周辺電極23にボンディングして作ったチ
ップサイズパッケージである。このチップキャリアは、
ポリイミド銅フレキシブル基板でできており、この基板
とベアチップ2の間には、エラストマー20が充填され
ている。
キャリアの第1例から第5例について課題を説明する。
パッドを形成するため、全商品を表面に実装しなければ
ならない事とベアチップの接続にワイヤーボンディング
技術を用いるため、部品点数が増加した場合、基板面積
が非常に大きくなる。従って、1.マザーボード上への
実装面積が大きくなり、他の電子部品の実装が大きい制
約を受けるという問題点があった。また、25.4mm
□の基板に2.54mmピッチでピンレスグリッドパッ
ドを形成するため、外部引き出し端子数が増えた場合も
同様に、基板面積が非常に大きくなり、上記の問題点が
発生する。ピンレスグリッドパッドのピッチを0.8m
mピッチ程度の狭ピッチにすると、ハンダバンプ形成時
に、2.ボールショート等の不良が発生しやすくなる。
また、この基板は、アルミナ基板であり、マザーボード
にガラエポ基板を使用し、熱衝撃試験(−45℃〜12
5℃)を実施した場合、3.接続部の信頼性に問題が生
じる場合が多かった。第2例は、マザーボードとの接続
にリードフレームを用いるため、マザーボードにスルー
ホールを裏面まで貫通して開けるため、4.このスルー
ホールのある位置には、部品を配置することができず、
この部分を避けて配線しなければならないという問題点
があり、高密度化、高集積化の障害になっていた。ま
た、外部接続端子が基板下辺のため、端子数が増えた場
合、上記1と同様に問題が生じる。第3例は、外部接続
端子を設けていないため、モジュールではない。このた
め、5.不良が発生した場合、リペアが困難である。ま
た、モジュールではないため、多機種展開できず、6.
コストが高くなる。等の問題点があった。第4例は、基
板の裏面の外部接続端子のピッチが1.0mm〜2.5
4mmのものが標準であり、ベアチップの接続もワイヤ
ーボンディング技術を用いるため、上記1,2と同様の
問題点が発生する。第5例は、ベアチップレベルでのバ
ーンインや測定評価を可能にすることを目的としたもの
で、マルチチップモジュールではなく、シングルチップ
であるため、上記6と同様の問題点が生じる。
は、両面および内部に配線層を有する配線基板であり、
前記配線基板表面に搭載され、前記配線層に接続された
少なくとも1個の第1のICチップと、前記配線基板裏
面に搭載され、前記配線層に接続された少なくとも1個
の第2のICチップと、前記配線基板裏面の外周部にキ
ャリア基板接続パッドを備えているMCM基板と、前記
キャリア基板接続用パッドに接続端子を介して接続する
外部接続端子を有するキャリア基板とから構成される。
を示す断面図および底面図である。MCM基板1(プリ
ント板,アルミナ,ガラスセラミック等)は、その表・
裏面にベアチップ2接続用のパッドがあり、バンプ(A
u,Au/Pd,Cu,Ag/Sn等)を介してベアチ
ップ2と接続されている。この接続方法は、バンプとM
CM基板1のパッドを機械的に接触させる方式や、はん
だ(Pb/Sn,In/Sn,Ag/Sn,In/Sn
/Pb等)や導電性接着剤のような接合、接着現象を用
いる方式で行う。さらに、電気的、機械的な接続信頼性
の向上のため、ベアチップ2とMCM基板1の間に樹脂
を充填する。裏面側には、キャリア基板3接続用のパッ
ドがあり、MCM基板接続端子5を介してキャリア基板
3と接続される。このキャリア基板3は、ポリイミド銅
フレキシブル基板でできており、MCM基板1の外周に
形成されているMCM基板接続端子5の配列(例えば、
0.5mmピッチ)をBGAタイプのマトリックス状配
列に転換して外部接続用端子4の間隔(1.5mmピッ
チ)を広げている。
を取り付ける。取り付けは、(1)キャリア基板3の外
部接続端子用パッドにクリームはんだ印刷を行い、リフ
ロー(N2,Air,IRリフロー等)を行う。(2)
キャリア基板3の外部接続端子用パッドにクリームはん
だ印刷を行い、所定の径のはんだボール(Pb/Sn共
晶,Pb/Sn高温,周囲にはんだメッキを施した金属
ボール等,φ0.5〜1.0mm)をキャリア基板の外
部接続端子用パッドと同じ位置に孔の開いたメタルマス
クを用い、振り込んだ後にリフローを行う。(3)キャ
リア基板3の外部接続端子用パッドにフラックスを供給
し、はんだボール(Pb/Sn共晶,周囲にはんだメッ
キを施した金属ボール等)を振り込んだ後にリフローを
行う。(4)溶融しているはんだをキャリア基板の外部
接続端子用パッドと同じ位置に孔の開いたメタルマスク
を有するポットに溜めておき、Air圧力により、吹き
付けるインジェクション方式。等により、行う。
3のMCM基板接続端子5は、銅の周りにメッキ(S
n,Pb/Sn,Au等)が施されており、このMCM
基板接続端子5とMCM基板1の接続は、通常のTAB
(Tape Automated Bonding)の
OLB(Outer Lead Bonding)と同
様に(1)熱圧着方式によるギャングボンディング、ま
たはシングルポイントボンディングや(2)レーザシン
グルポイントボンディング等の方法を用いて接合する。
である。図1との違いは、キャリア基板3にガラエポ基
板を用い、MCM基板1とキャリア基板3の接続端子と
して、金属ピン5aを用い、MCM基板裏面のベアチッ
プとベアチップの間にも接続ポイントを設けた構造であ
る。その他の部分は第1の実施例と同じである。
である。図1との違いは、キャリア基板3がIC毎に分
割された構造である。これにより、不良が発生時の解析
を容易に行うことができる。その他の部分は第1の実施
例と同じである。
である。図1との違いは、MCM基板1の中央部をチッ
プを落とし込むために、チップ厚とほぼ同等(0.3〜
0.6mm程度)の凹部を有した構造である。これによ
り、更に薄型化を図ることができる。その他の部分は第
1の実施例と同じである。
である。図1との違いは、MCM基板1の表面にSMD
を搭載した構造である。その他の部分は第1の実施例と
同じである。
である。図5との違いは、MCM基板1とキャリア基板
3の間にシリコーン9を有する構造である。これによ
り、ベアチップの冷却を行うことができる。その他の部
分は第5の実施例と同じである。
である。図5との違いは、MCM基板1裏面のベアチッ
プ2とキャリア基板3の間に導電性材料6を有する構造
である。これにより、チップ固定およびGND接続が可
能になり、ノイズを最小限に抑えることができる。その
他の部分は第5の実施例と同じである。
板の外周部のパッド配列をBGAタイプのマトリックス
状配列に転換することにより、MCM基板の飛躍的な
1.小型化を図ることができる。例えば、4個のベアチ
ップを基板の裏面に搭載し、表面にQFPおよびSMD
を搭載する場合、32mm□=1024mm2 の大きさ
であったが、本発明の方式を用いると、26mm□=6
76mm2 と34%の面積削減が可能となる。このた
め、2.マザーボードへの実装面積の縮小化を図ること
ができ、他の電子部品の実装制約を大幅に緩和できる。
また、MCM基板接続端子の配列をBGAタイプのマト
リックス状に転換して外部接続端子の間隔を広げている
ため、マザーボードへの実装を容易に行うことができ、
3.高歩留まり、高品質を得ることができる。さらに、
機能毎にキャリア基板を設けることにより、4.不良発
生時の解析を容易に行うことができる。MCM基板とキ
ャリア基板の間にシリコーンを充填することにより、
5.チップの冷却を行うことができる。また、MCM基
板とキャリア基板の間に導電性材料を充填することによ
り、GND接続部が設けられるため、6.ナイズ発生を
最小限に抑えることができる。以上の効果を有する。
断面図および底面図である。
ある。
kage) 18 封止枠 19 プリント基板 20 エラストマー 21 Alフレーム 22 Ni/Auメッキバンプ 23 ベアチップの周辺電極
Claims (7)
- 【請求項1】 両面および内部に配線層を有する配線基
板であり、前記配線基板表面に搭載され、前記配線層に
接続された少なくとも1個の第1のICチップと、前記
配線基板裏面に搭載された、前記配線層に接続された少
なくとも1個の第2のICチップと、前記配線基板裏面
の外周部にキャリア基板接続用パッドを備えているMC
M基板と、前記キャリア基板接続用パッドに接続端子を
介して接続するマトリックス状の外部接続端子を有する
キャリア基板とから構成されたことを特徴とするMCM
キャリア。 - 【請求項2】 前記MCM基板のキャリア基板接続用パ
ッドが、外周部とICとICの間に形成されている請求
項1記載のMCMキャリア。 - 【請求項3】 前記キャリア基板が、IC毎に分割され
ている請求項1記載のMCMキャリア。 - 【請求項4】 前記MCM基板裏面の中央部がICを落
とし込めるようにさぐった請求項1記載のMCMキャリ
ア。 - 【請求項5】 前記MCM基板表面にのみSMD接続パ
ッドが形成され、SMDが搭載される請求項1〜4記載
のMCMキャリア。 - 【請求項6】 前記MCM基板とキャリア基板の間にシ
リコーンを充填する請求項1〜5記載のMCMキャリ
ア。 - 【請求項7】 前記MCM基板裏面のキャリア基板接続
面のICとキャリア基板の間に導電性材料を充填する請
求項1〜5記載のMCMキャリア。
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