JPH098213A - 半導体素子の実装方法およびこの方法により製作されたマルチチップモジュール - Google Patents

半導体素子の実装方法およびこの方法により製作されたマルチチップモジュール

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JPH098213A
JPH098213A JP7150467A JP15046795A JPH098213A JP H098213 A JPH098213 A JP H098213A JP 7150467 A JP7150467 A JP 7150467A JP 15046795 A JP15046795 A JP 15046795A JP H098213 A JPH098213 A JP H098213A
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靖則 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高集積化された薄型・軽量のマルチチップモ
ジュールおよびこれを製作するための半導体素子の実装
方法を提供すること。 【構成】 多層配線基板に設けた凹部または穴部を封止
する絶縁性樹脂が前記基板の表面からはみ出さないよう
にするため、さらに前記凹部または穴部の面積を削減す
るために、絶縁性樹脂の封止工程において前記凹部また
は穴部を二段構成にして開口率が高くメッシュ厚の薄い
スクリーン印刷を行うことと、可能な限りの短距離・低
ループワイヤボンディングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の実装方法お
よびこの方法により製作されたマルチチップモジュール
に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、多層配線基板に凹部を設けた技術と
しては、次のようなものがある。 （１）実装部品の電極と基板の導体パターンとの接続を
最短にするため、該電極と導体パターンとを同一となる
ように凹部を設けた混成集積回路部品の実装構造が特開
昭６４−５７６５３に記載されている。 （２）厚膜基板に凹部を設け、その中にチップを実装す
る混成集積回路の多層厚膜基板が特開平１−２５８４４
６に記載されている。 （３）フラックスなどによる半導体素子の汚染や劣化を
防止するために凹部を設け、封止部材により密閉した混
成集積回路装置が特開平４−３５９４６２に記載されて
いる。 （４）高密度化・小型化のために凹部に半導体素子を多
層配線基板の中に実装し、さらにその上にパッケージン
グされた半導体素子を実装するマルチチップモジュール
が特開平７−３００５９などに記載されている。
【０００３】特に特開平７−３００５９に記載の従来技
術は基板の面積がパッケージングされた半導体素子に代
表される表面実装部品の面積と個数で決定されるため、
高集積化・小型化のために基板に凹部を設け、ベアチッ
プの半導体素子を埋め込む実装構造の提案であるが、具
体的な製造方法や薄型化のための工夫については記載さ
れていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には次のような問題点が存在する。 （１）製品の薄型化に関する問題点 従来の技術においては、実装面積を削減するために凹部
を設け、その中へベアチップの半導体素子を多層配線基
盤の中へ実装するものであり、実際にこれらを実現する
ためには、凹部を封止するための絶縁性樹脂が基板面よ
り上にはみ出してはならない。そのためには基板の凹部
を深く設ける必要があり、基板の薄型化が困難であっ
た。 （２）凹部の大きさに関する問題点 封止した凹部をまたぐようにパッケージされた半導体素
子を実装するには凹部の面積の削減が必須であった。
【０００５】本発明は上述の問題点にかんがみてなされ
たもので、高集積化された薄型・軽量のマルチチップモ
ジュールおよびこれを製作するための半導体素子の実装
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体素子の実装方法は多層配線基板に設
けた凹部または穴部を封止する絶縁性樹脂が前記基板の
表面からはみ出さないようにするため、さらに前記凹部
または穴部の面積を削減するために、絶縁性樹脂の封止
工程において前記凹部または穴部を二段構成にして開口
率が高くメッシュ厚の薄いスクリーン印刷を行うこと
と、可能な限りの短距離・低ループワイヤボンディング
を行うことを特徴とする。
【０００７】また、本発明のマルチチップモジュールは
パッケージされた半導体素子に代表される複数の表面実
装部品、ベアチップの半導体素子および多層配線基板を
有し、前記多層配線基板に複数の凹部が設けられ、前記
ベアチップの半導体素子が前記凹部において前記多層配
線基板の中へ実装・樹脂封止されていることを特徴とす
る。また、前記凹部が二段構成凹部であり、該二段構成
凹部の下段凹部の深さが前記ベアチップ半導体素子の厚
さより深いか、または浅いことを特徴とする。
【０００８】また、本発明のマルチチップモジュールは
パッケージされた半導体素子に代表される複数の表面実
装部品、ベアチップの半導体素子および多層配線基板を
有し、前記多層配線基板に複数の穴部が設けられ、前記
ベアチップの半導体素子が前記穴部において前記多層配
線基板の中へ実装・樹脂封止されていることを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】絶縁性樹脂の封止工程において開口率が高くメ
ッシュ厚の薄いスクリーン印刷を行うことにより、基板
面から凹部を封止する絶縁性樹脂がはみ出さないのでマ
ルチチップモジュールは薄型になる。凹部を二段構成に
して可能な限りの短距離・低ループワイヤボンディング
を行うことによりマルチチップモジュールの凹部面積が
削減されて小型となり、且つ性能が向上する。
【００１０】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。
【００１１】図１は本発明の第１実施例の概略構成を説
明する縦断面図である。図１において、パッケージング
された半導体素子１が多層配線基板３の上面から上方に
離れた工程途中の状態で示されている。
【００１２】多層配線基板３には二段構成の凹部８が複
数個形成されている。この二段構成の凹部８はベアチッ
プの半導体素子２を接着剤７で固定するための下層と、
ベアチップの半導体素子２上の電極と接続される多層配
線基板３側の電極５が配線された上層とから構成されて
いる。
【００１３】ベアチップの半導体素子２上の電極と接続
される多層配線基板３上の電極５は無電解金めっき処理
が施されている。これは、電解金めっき処理が施されて
いると凹部８の側面から電極５が露出するので、この露
出した電極５とベアチップの半導体素子２の側面が接触
し、短絡してしまう危険が生ずるからである。また、短
絡防止のためベアチップの半導体素子２と凹部８の側面
との距離を十分に取ると、凹部８の面積が増えてしまう
結果となる。
【００１４】本発明による半導体素子の実装方法の工程
は、まず凹部８の下層にベアチップの半導体素子２をマ
ウントし、ベアチップの半導体素子２の電極と上層にあ
る多層配線基板３上の電極５とを、金、銅またはアルミ
製のワイヤ６によるワイヤボンディングにより接続され
ている。
【００１５】凹部８のベアチップの半導体素子２を実装
後に絶縁性樹脂４にて封止する。例えば、取り付け高さ
が１．２７ｍｍに抑えられたＴＳＯＰやＴＱＦＰパッケ
ージにおいては、パッケージングされた半導体素子１の
底部から多層配線基板３面までの距離が０．０５±０．
０５ｍｍと規定されており、多層配線基板３面に接触す
る可能性が十分にある。
【００１６】凹部８を封止した絶縁性樹脂４が多層配線
基板３面からはみ出すとパッケージングされた半導体素
子１の底部に接触し、リードが多層配線基板３のランド
から浮くために半田付け不良を起こしてしまう。そこで
少量の絶縁性樹脂４の定量供給のために、本発明ではス
クリーン印刷技術を用いる。絶縁性樹脂４の吐出性を良
くするために開口率を高くしたスクリーンメッシュを使
用する。また、５０μｍ以下の封止高さを実現するため
には極力メッシュ厚の薄いスクリーンを用いる。
【００１７】多層配線基板３を有効活用するために、さ
らにこの上をまたぐようにして、パッケージングされた
半導体素子１のような大型部品を実装する。前記したよ
うに、凹部８をまたぐためには凹部８の面積が小さいこ
とが望ましい。凹部８の面積はベアチップの半導体素子
２の面積以下にはならないので、いかにして短距離・低
ループボンディングを実現するかが重要である。本発明
では多層配線基板３の電極５が形成される層をベアチッ
プの半導体素子２の電極面よりも１０μｍ程度高く設定
し、より接続長を短くしている。
【００１８】図３は本発明の第３実施例の概略構成を説
明する縦断面図である。
【００１９】図３に示すように、現在のボンディング技
術ではベアチップの半導体素子２の電極面を高くしたほ
うが低ループボンディングを実現することができる。こ
の点以外は第１実施例の説明と同一である。
【００２０】図２は本発明の第２実施例の概略構成を説
明する縦断面図である。
【００２１】この第２実施例において、多層配線基板３
が薄いため第１実施例や第３実施例のような二段構成の
凹部を形成することが困難な場合、凹部の代わりに貫通
した穴部９を形成したものである。穴部９とした場合に
はベアチップの半導体素子２をワイヤボンディングする
際に固定する方法として接着剤７の代わりにベアチップ
の半導体素子２の下面より真空吸着を行う。穴部９以外
は第１実施例の説明と同一である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば多
層配線基板に二段構成の凹部を設け、ベアチップの半導
体素子上の電極と接続される多層配線基板上の電極は無
電解金めっき処理が施され、可能な限り短距離・低ルー
プワイヤボンディングを行うようにし、絶縁性樹脂の封
止工程において開口率が高くメッシュ厚の薄いスクリー
ン印刷を行うようにしたので、凹部の深さがチップの厚
さ＋４００４μｍ程度、大きさがチップ寸法＋４ｍｍ程
度と、表面実装部品の中でも占有率の大きいパッケージ
ングされた半導体素子を、ベアチップの半導体素子とし
て多層基板の中へと実装するために必要な寸法を限定す
ることができ、多層配線基板の小型化・薄型化を達成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の概略構成を説明する縦断
面図である。
【図２】本発明の第２実施例の概略構成を説明する縦断
面図である。
【図３】本発明の第３実施例の概略構成を説明する縦断
面図である。
【符号の説明】
１ パッケージングされた半導体素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば多
層配線基板に二段構成の凹部を設け、ベアチップの半導
体素子上の電極と接続される多層配線基板上の電極は無
電解金めっき処理が施され、可能な限り短距離・低ルー
プワイヤボンディングを行うようにし、絶縁性樹脂の封
止工程において開口率が高くメッシュ厚の薄いスクリー
ン印刷を行うようにしたので、凹部の深さがチップの厚
さ＋２００μｍ程度、大きさがチップ寸法＋４ｍｍ程度
と、表面実装部品の中でも占有率の大きいパッケージン
グされた半導体素子を、ベアチップの半導体素子として
多層基板の中へと実装するために必要な寸法を限定する
ことができ、多層配線基板の小型化・薄型化を達成する
ことができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多層配線基板に設けた凹部または穴部を封
    止する絶縁性樹脂が前記基板の表面からはみ出さないよ
    うにするため、さらに前記凹部または穴部の面積を削減
    するために、絶縁性樹脂の封止工程において前記凹部ま
    たは穴部を二段構成にして開口率が高くメッシュ厚の薄
    いスクリーン印刷を行うことと、可能な限りの短距離・
    低ループワイヤボンディングを行うことを特徴とする半
    導体素子の実装方法。
  2. 【請求項２】パッケージされた半導体素子に代表される
    複数の表面実装部品、ベアチップの半導体素子および多
    層配線基板を有し、前記多層配線基板に複数の凹部が設
    けられ、前記ベアチップの半導体素子が前記凹部におい
    て前記多層配線基板の中へ実装・樹脂封止されているこ
    とを特徴とするマルチチップモジュール。
  3. 【請求項３】パッケージされた半導体素子に代表される
    複数の表面実装部品、ベアチップの半導体素子および多
    層配線基板を有し、前記多層配線基板に複数の穴部が設
    けられ、前記ベアチップの半導体素子が前記穴部におい
    て前記多層配線基板の中へ実装・樹脂封止されているこ
    とを特徴とするマルチチップモジュール。
  4. 【請求項４】前記凹部が二段構成凹部であり、該二段構
    成凹部の下段凹部の深さが前記ベアチップ半導体素子の
    厚さより深いことを特徴とする請求項２に記載のマルチ
    チップモジュール。
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