JPH10256259A

JPH10256259A - マルチチップモジュールの製造方法

Info

Publication number: JPH10256259A
Application number: JP9056136A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamaguchi; 和宏山口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】バンプを回路基板に接合して半導体ベアチッ
プを実装した後、半導体ベアチップと回路基板の隙間に
保護樹脂を充填することが困難であり、ボイドが生じ易
いと共に熱膨張係数が異なるため故障要因ともなってい
た。【解決手段】バンプ取付け穴で電極部のみを露出させ
る耐熱性絶縁フィルムを半導体ベアチップに被せ、ワイ
ヤボンディング法を用いて耐熱性絶縁フィルムのバンプ
取付け穴を覆いながら電極に金属バンプを固相接合して
取付けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の半導体ベ
アチップを高密度に実装して小型電子回路装置を構成さ
せるマルチチップモジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチチップモジュールとは主として多
数のＬＳＩのような半導体素子を１枚の基板に高密度に
実装したものまたは、この基板をさらにケースに入れた
り樹脂外装を被せたりしたものの総称である。マルチチ
ップモジュールという名称は複数の半導体素子を並べて
１つの回路機能を構成させているために１つの機能を持
ったモジュールと認識されることによるが、製造方法や
形態から見ると以前からハイブリッドＩＣと呼び慣らさ
れているものとの明確な分類は困難である。マルチチッ
プモジュールもハイブリッドＩＣも複数の半導体素子を
実装するものであり、強いて言えばハイブリッドＩＣは
主としてアナログ回路の構成に用いられ、半導体素子が
実装される基板は厚膜回路基板が主体であってあまり高
密度な配線パターンは用いられないことが多く回路規模
もあまり大きくないのに対し、マルチチップモジュール
はディジタル回路を極限まで高密度実装化することを目
的としてあらゆる手段を採用し、基板としては多層基板
を使用したものが主流であり、回路規模はかなり大きい
という違いがある。またマルチチップモジュールは回路
規模の拡大と外形サイズの小型化という相反する目的を
共に実現する手段としてその有効性が期待されているも
のである。

【０００３】現在では機器の小型化の必要性から半導体
素子の小型化も進められた結果、半導体素子の部品形態
としても様々なものがあり、一般的には小型パッケージ
のものを高密度に実装したものや外装パッケージを持た
ない半導体ベアチップをそのまま使用したものがマルチ
チップモジュールと呼ばれるようになった。部品が小さ
くなってきたためマルチチップモジュールという言葉に
相応しい形態と大きさのものが実現したとも言える。マ
ルチチップモジュールは機能としてはプリント基板に挿
入実装形態のパッケージ部品を実装したものと変わりは
無いが、プリント基板の場合はあくまでも多くの部品が
取付けられた基板として扱われていることに対して、マ
ルチチップモジュールの場合はマルチチップモジュール
自体が１個の部品として扱われ、さらにこのマルチチッ
プモジュールがプリント基板に実装されるものであると
ころが大きく異なる。

【０００４】半導体素子の形状も小型化要求、高機能化
要求、高周波化要求を満足すべく開発が進んだ結果、半
導体ベアチップがパッケージに収容された半導体素子と
しては最も小さいチップスケールパッケージと呼ばれる
タイプのものが開発され、これは外形サイズが半導体ベ
アチップ自体とほとんど同寸であり基板との接続にはバ
ンプ方式が採用されているものである。バンプ方式とは
チップスケールパッケージの下面、基板に対向する面に
極くわずかにこぶ状に突き出た電極を形成したもので電
極がこぶ状であるところからバンプ電極または単にバン
プと呼ばれ、このバンプを基板の回路パターンに半田付
けしたり接着したりして固定すると同時に電気的接続を
行う方法である。従ってこのチップスケールパッケージ
の素子であれば基板面に隙間無く並べて実装することが
可能であり現状のパッケージ半導体素子による極限に近
い高密度実装化が可能なものである。

【０００５】しかしこのチップスケールパッケージは半
導体メーカーまたはパッケージ専業メーカーが半導体ベ
アチップをパッケージングするものであるため、ユーザ
ーが必要としている全ての半導体素子がチップスケール
パッケージで供給されるというまでに至るにはまだまだ
時間を要し、またユーザーが半導体ベアチップを入手し
てチップスケールパッケージを施すことは技術面、設備
面、等色々な面から見て非常に困難である。そこで最も
容易に小型化、高密度化したマルチチップモジュールを
製作する手段としては半導体ベアチップをそのまま基板
に実装する方法が最も有効である。

【０００６】半導体ベアチップは半導体ウエハーから素
子を切り出したものであるため任意の品種の入手も比較
的容易であり、またこの半導体ベアチップの実装方法も
微細ワイヤを使用するワイヤボンディング方式であれば
比較的容易なプロセスと設備で行えるという利点があっ
たため小型化回路実現の一手段として以前からハイブリ
ッドＩＣにも使用されている。マルチチップモジュール
においても当然ワイヤボンディング方式による半導体ベ
アチップの実装は可能であるが、微細ワイヤとは言って
も半導体ベアチップの電極と基板の回路パターンとをワ
イヤで接続する以上は半導体ベアチップの周囲にある程
度のワイヤ配置領域が必要であり隙間なく半導体ベアチ
ップを並べて実装することはできない。実装される半導
体ベアチップの数が多くなればワイヤ占有領域の総面積
はかなりなものとなりディジタル回路の大規模集積かつ
小型化を目的とするマルチチップモジュールにはそぐわ
ない方法と言わざるを得ない。

【０００７】そこでチップスケールパッケージのバンプ
と同じように半導体ベアチップの電極にバンプを付け、
このバンプを基板の回路パターンに取付ける方法が採ら
れるようになった。この方法であればワイヤ占有領域は
必要なくなり、最小限の間隔で半導体ベアチップを並べ
た実装が可能となって現存の半導体ベアチップを使用す
る範囲内では最高の高密度実装化が可能となる。ワイヤ
ボンディング方式では半導体ベアチップの回路や電極が
形成されたフェイス面を上向きにして半導体ベアチップ
を基板に取付けるのに対し、バンプ方式は半導体ベアチ
ップのフェイス面にバンプが取付けられ、このバンプが
基板の回路パターンに取付けられるためフェイス面が下
向きになる関係でフェイスダウンボンド方式とも呼ばれ
ている。

【０００８】半導体ベアチップの電極にバンプを付ける
方法としては様々な方法があるが、蒸着やスパッタのよ
うな気相成膜法によりバンプを積み上げ形成する方法、
さらにこの金属層に銅などの金属のボールを半田付けし
てバンプ化する方法、ワイヤボンディング法の応用によ
り半田や金を構成材料とする金属バンプを付ける方法、
の３通りに大別できる。この３通りの中で先の２つの方
法はいずれも半導体ウエハーのレベルでの工程を必要と
するためチップスケールパッケージの場合と同様に半導
体ウエハーを取り扱う設備を備えたメーカーが手を下し
て初めて実現するものであってユーザーが自由にバンプ
を形成して使えるといったものではない。

【０００９】しかしワイヤボンディング法の応用による
バンプ形成は、文字通り半導体ベアチップの電極と基板
の回路パターンとを接続するワイヤボンディング法の応
用であってハイブリッドＩＣの構成上重要なプロセスと
して数十年の実績があるものである。またワイヤボンデ
ィング法の応用によるバンプ形成は治工具等の整備は必
要とされるが技術的にはワイヤボンディング法そのもの
であり、ワイヤボンディングによる接続技術を有するユ
ーザーにとっては半導体ベアチップを外部から購入した
うえで部品実装工程の一部として従来から有している技
術の延長としてバンプ形成を行えるという点で非常に有
効な方法である。

【００１０】ワイヤボンディングは高温下における金属
の溶着や熔接とは異なり、常温またはごく低温の加熱状
態で金属と金属を機械的に接合する方法であり固相接合
法のうちの１つの方法であって金と金の接合、アルミニ
ュウムとアルミニュウムの接合、金とアルミニュウムの
接合の３通りの組み合わせが広く行われ、細い金属線を
使用して配線するとともに接合点も形成する方法である
ところからワイヤボンディング法と呼ばれている。ワイ
ヤボンディングは本来は２点間をワイヤで接続するため
の配線の手段であり、形態からの分類ではボールボンド
とウエッジボンドの２種類があり、バンプ形成の手段と
してはバンプ形状を形成しやすいボールボンドが採用さ
れ、接合方式からの分類では熱圧着接合、熱超音波接
合、超音波接合の３種類がある。

【００１１】ボールボンドはワイヤ先端を１度溶かして
自然と丸く固まったボールを熱圧着接合または熱超音波
接合により固相接合するところからボールボンドと呼ば
れ、また接合後の潰れたボールの形状が釘の頭の形状に
似ているところからネイルヘッドボンドとも呼ばれてい
る。熱圧着接合によりボールボンドを行う場合は３００
℃前後の温度と高圧が必要であり、半導体ベアチップは
充分に耐える条件ではあるがボールボンド工程に要する
長い時間に対して基板材質や基板面の半田や接着剤等の
材料が耐えられない条件ともなっている。そこで応用範
囲を広げるため、超音波を付加することにより加熱温度
を２００℃以下に下げた方法が熱超音波接合であり、低
温加熱プロセスであるところからボールボンド方式の主
流となっている。

【００１２】ワイヤボンディング法応用のバンプはボー
ルボンド方式の応用であってワイヤの素材として金また
は半田を使用し、ワイヤ先端を加熱溶融させたのちに冷
えて形成されたボールを半導体ベアチップの電極部に固
相接合し、ワイヤをボールの根本で引き千切ることによ
り形成するものである。

【００１３】図２４はワイヤボンディング法応用の従来
のバンプ形成の方法を示す模式図であり、１は２０μｍ
φ前後のワイヤ、２はキャピラリと呼ばれるボンディン
グツールであって中心にワイヤ１を通す穴が設けられて
いる。キャピラリ２に通されたワイヤ１の先端にガスト
ーチ３の炎を当ててワイヤ先端を溶かすと溶融した金属
が表面張力によって球形に形作られ、これが冷えるとボ
ール４となる。このボール４をヒーター５により２００
℃程度に暖められた半導体ベアチップ６の電極７の位置
にキャピラリ２ごと移動し、キャピラリ２を介してボー
ル４と電極７を熱圧着接合または熱超音波接合により固
相接合するとボール４は押し潰されてネイルヘッド状の
金属バンプ８が電極７面に形成される。

【００１４】半導体ベアチップ６はそこに形成されてい
る回路の腐食や機械的破損を防止するため全面に保護ガ
ラス９が被せられているが、電極７部分だけは金属がむ
き出しになっているため固相接合することが可能となっ
ている。金属バンプ８を電極７に付けた後、ワイヤ１を
キャピラリ２ごと引き上げるとワイヤ１は金属バンプ８
との接点部から引き千切られ、電極７には金属バンプ８
のみが残される。以上の工程を半導体ベアチップ６の全
ての電極７について行うと図２５に示すフェイスダウン
ボンドが可能なバンプ付チップ１０が完成する。

【００１５】ここではワイヤ１の先端を溶融させてボー
ル４を形成するためにガストーチ３を使用した例として
いるが、ワイヤ１の先端を電極として放電させ、その熱
でワイヤ１を溶融させて同様にボール４を形成させる方
法もあり、ボール４形成の方法としてはいずれであって
もよい。金属バンプ８の大きさは、最初に形成されるボ
ール４の大きさにより左右され、さらにボール４の直径
はワイヤ１の径と加熱溶融の条件に左右されるが、一般
的にはボール４の直径が５０μｍ前後、金属バンプ８の
直径は７０〜１００μｍで高さは４０μｍ前後である。

【００１６】図２６は従来のマルチチップモジュールの
一例を示す断面図であり、１１はマルチチップモジュー
ルのベースとなる回路基板、１２は回路基板１１の表面
に形成された導体パターンである。回路基板１１は樹脂
多層基板やセラミック多層基板、等種々のものが用いら
れ、いずれも多層構成であることが共通している。バン
プ付チップ１０の金属バンプ８は導体パターン１２に対
してバンプ付チップ１０全体として一括に熱圧着接合ま
たは熱超音波接合したり導電性接着剤により取付ける。
この様にして回路基板１１に複数のバンプ付チップ１０
を取付けた後、バンプ付チップ１０と回路基板１１との
隙間に熱や紫外線により硬化させられる保護樹脂材１３
を充填する。

【００１７】半導体ベアチップ６の表面は保護ガラス膜
９で覆われて保護されているが、電極７は金属がむき出
しであり、金属バンプ８が付けられても電極７の全域が
金属バンプ８によって覆われるわけではなく、金属バン
プ８の周囲には電極７の金属がむき出しのまま残ってい
る。このように電極７の金属部分がむき出しのまま残っ
ているといずれは腐食し、この腐食が電極７と金属バン
プ８との接点部まで進行し、接触抵抗が増大したり開放
状態となる故障を招く。また電極７とガラス膜との境界
面から水分が侵入することがあり、この場合は半導体ベ
アチップ６に形成されている回路に腐食が生じ、半導体
素子自体の故障を招くことになる。これらの故障を防止
するため、回路基板とバンプ付チップ１０との隙間に保
護樹脂材１３を充填する必要がある。図２７はこの保護
樹脂材１３の充填工程を示しており、１４は注射器等の
ディスペンスツールである。回路基板１１と外部とを接
続する外部リード１５を導体パターン１２にろう付け、
あるいは半田付けしてマルチチップモジュールが完成す
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のマ
ルチチップモジュールでは、半導体ベアチップ６の保護
のために回路基板１１にバンプ付チップ１０をフェイス
ダウンボンドした後にバンプ付チップ１０と回路基板１
１との隙間に保護樹脂材１３を充填しなければならない
が、その隙間高さは金属バンプ８の高さに加えて金属バ
ンプ８と導体パターン１２との接合による高さ変動があ
り、隙間は高いものでも５０μｍ程度でしかない。この
狭い隙間に保護樹脂材１３を充填するにはバンプ付チッ
プ１０の周囲全周から注入するしか方法が無いため、図
２７に示したようにバンプ付チップ１０の中央部まで保
護樹脂材１３を充填しきれずにボイド１６で示す空間が
空き、半導体ベアチップ６の電極面に保護できない領域
が生じる。この現象は半導体ベアチップ６が大きい程顕
著になるという問題がある。

【００１９】また、このボイド１６がバンプ付チップ１
０の周縁部にある場合でも発見は難しいが、バンプ付チ
ップ１０の中央部である場合、発見することは非常に困
難であるという問題がある。

【００２０】また、保護樹脂材１３の充填はバンプ付チ
ップ１０の側面部からしか行えないため、隣合うバンプ
付チップ１０の間にディスペンスツール１４が入るだけ
の余地を取らなければならず、高密度実装を目的とする
バンプ方式実装の効果を疎外する要因となっているとい
う問題がある。

【００２１】また、保護樹脂材１３は半導体ベアチップ
６の保護のために充填するものであるから保護樹脂材１
３と半導体ベアチップ６及び回路基板１１は密着性が高
いほど保護効果が高いが、半導体ベアチップ６の材料は
シリコンやガリウム砒素等の半導体であり保護樹脂材１
３は高分子材料であるため、熱膨張係数の差が大きく、
熱膨張及び冷却収縮が生じた際に保護樹脂材１３と半導
体ベアチップ６との接触面が剥離したり半導体ベアチッ
プ６に剪断応力が加わってクラックができるなどの故障
を起こし易いという問題がある。

【００２２】また、保護樹脂材１３の充填作業はマルチ
チップモジュールの中の半導体ベアチップ１個づつにつ
いて行わざるを得ないため組立効率が非常に悪いという
問題がある。

【００２３】また、回路基板１１の導体パターン１２と
バンプ付チップ１０との位置合わせは導体パターン１２
がバンプ付チップ１０で隠されてしまう状態で１個づつ
行われ、金属バンプ８と導体パターン１２との接合が完
了するまでは単に接合すべき位置に置かれただけという
状態であるため位置ずれし易く、位置ずれしていても見
えないため図２７に示したように位置ずれしたまま接合
されてしまい、金属バンプ８の一部は導体パターン１２
から外れてしまう場合もあるという問題がある。

【００２４】また、バンプ付チップ１０は回路基板１１
の面にフェイスダウンボンドされるため、金属バンプ８
と導体パターン１２との接合状態を目視確認を行えない
だけでなく半導体ベアチップ６単体での電気的チェック
を行うこともできないという問題がある。

【００２５】また、フェイスダウンボンド方式によって
多数の半導体ベアチップを回路基板に実装するというこ
とは回路基板に非常に沢山の配線パターンを形成しなけ
ればならないということであり、配線数が多くなるに連
れて回路基板の配線層が単層から多層に進むということ
である。回路基板は多層化の層数が多い程回路基板の製
造が難しくなり価格的にも上昇するという問題がある。

【００２６】また、配線数が増えるに連れてマルチチッ
プモジュールの外部とのインターフェースの数も増える
が、インターフェースのための外部リード１５の数を回
路基板に増やすために回路基板の大きさを大きくする必
要が生じるといった高密度化、小型化の目的に相反する
状況が生じるという問題がある。

【００２７】また、バンプ実装方式はマルチチップモジ
ュール内部の高密度実装化には効果が高いが、マルチチ
ップモジュールを搭載する機器の高密度実装化を進める
に当たっては事情に応じてマルチチップモジュールを任
意の形状に形作ることも要求される。しかし回路基板１
１を任意形状に成型することが可能であるとしても変形
した基板に複数のバンプ付チップ１０をフェイスダウン
ボンドしたり保護樹脂材１３を充填したりすることは製
造設備の負担が非常に大きくなるため非現実的な方法で
あって実質的には行うことができないという問題があ
る。

【００２８】また、バンプ付チップ１０をフェイスダウ
ンボンドした場合バンプ付チップ１０から発生する熱を
発散させる熱の伝導路は金属バンプ８だけであり、発熱
量が小さい場合は伝導路が金属バンプ８だけであっても
充分であるが、発熱量が高くなるに連れて熱の伝導路が
金属バンプ８だけでは不足となってくる。しかしバンプ
付チップ１０それぞれの裏面に放熱板を付けたのでは構
造が複雑化するばかりでなく高価になる一方であるとい
う問題がある。

【００２９】この発明は半導体ベアチップの保護が確実
に行われ、また組立効率の向上を可能とし、さらに機器
の小型化・高密度実装化に有効にマルチチップモジュー
ルの製造方法を提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるマルチ
チップモジュールの製造方法は、マルチチップモジュー
ルの構成素子である複数の半導体ベアチップそれぞれの
電極面に耐熱性絶縁フィルムを１枚づつ被せ、電極に当
たる部分に設けた円形のバンプ取付け穴を覆うとともに
電極に金属バンプを固相接合し、耐熱性絶縁フィルムと
金属バンプを取付けた半導体ベアチップを回路基板面の
所定の位置に配置し、金属バンプを回路基板の導体パタ
ーンに接合するものである。

【００３１】また、第２の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、１枚の耐熱性絶縁フィルムに設け
た円形のバンプ取付け穴を金属バンプで覆うとともに半
導体ベアチップの電極に固相接合して複数の半導体ベア
チップを所定の配置で１枚の耐熱性絶縁フィルムに取付
け、各半導体ベアチップの金属バンプを回路基板の導体
パターンに接合するものである。

【００３２】また、第３の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、金属バンプで半導体ベアチップに
固定される耐熱性絶縁フィルムの半導体ベアチップと接
する面に粘着剤を塗膜したものである。

【００３３】また、第４の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、金属バンプで半導体ベアチップに
固定される耐熱性絶縁フィルムの半導体ベアチップと接
する面に硬化性の接着剤を塗膜したものである。

【００３４】また、第５の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、耐熱性絶縁フィルムのバンプ取付
け穴の縁に沿ってワイヤボンディングが可能な金属膜を
リング形状に形成し、金属バンプ形成の際に金属バンプ
が半導体ベアチップの電極と固相接合されると同時にこ
のリング形状の金属膜とも固相接合されるようにしたも
のである。

【００３５】また、第６の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、耐熱性絶縁フィルムの少なくとも
半導体ベアチップと接しない側の面に回路パターンを形
成し、金属バンプを介して半導体ベアチップとこの回路
パターンとを接続するようにしたものである。

【００３６】また、第７の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、耐熱性絶縁フィルムの金属バンプ
が取付けられる部分のみを１層構成とし、その他の部分
は耐熱性絶縁フィルムを張り合わせた構成の多層フィル
ムとして各層に回路パターンを形成し、金属バンプを介
して半導体ベアチップとこの回路パターンとを接続する
ようにしたものである。

【００３７】また、第８の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、耐熱性絶縁フィルムまたは多層フ
ィルムに外部端子を取付け、この外部端子が取付けられ
る部分に円形のバンプ取付け穴を設け、半導体ベアチッ
プの電極に金属バンプを固相接合する場合と同様に金属
バンプで外部端子を取付けるようにしたものである。

【００３８】また、第９の発明によるマルチチップモジ
ュールの製造方法は、回路導体パターンが形成された１
枚の耐熱性絶縁フィルムまたは各層に回路導体パターン
が形成された多層フィルムに金属バンプで複数の半導体
ベアチップを取付け、この耐熱性絶縁フィルムまたは多
層フィルムを任意の形状に屈曲させたものである。

【００３９】また、第１０の発明によるマルチチップモ
ジュールの製造方法は、回路導体パターンが形成された
１枚の耐熱性絶縁フィルムまたは各層に回路導体パター
ンが形成された多層フィルムに金属バンプで金属フレー
ムと複数の半導体ベアチップを取付け、この耐熱性絶縁
フィルムまたは多層フィルムを金属フレームとともに任
意の形状に屈曲させたものである。

【００４０】また、第１１の発明によるマルチチップモ
ジュールの製造方法は、回路導体パターンが形成された
１枚の耐熱性絶縁フィルムまたは各層に回路導体パター
ンが形成された多層フィルムに金属バンプで複数の半導
体ベアチップを取付け、半導体ベアチップの金属バンプ
が設けられていない側を放熱板または収納ケース等の板
面に取付けるようにしたものである。

【００４１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す断
面図であり、図２はバンプ形成の模式図である。図にお
いて１〜９，１１，１２は従来の例で示したものと同一
または相当するものである。１７は厚さが１０〜３０μ
ｍ程度の耐熱性絶縁フィルムであり、例えばポリイミド
樹脂の様に２００℃以上の耐熱性材料を素材とするフィ
ルムである。この耐熱性絶縁フィルム１７を半導体ベア
チップ６の電極７がある電極面に見合った大きさに準備
し、半導体ベアチップ６の電極面に被せた際に電極７に
相当する部分をくり抜いて円形のバンプ取付け穴１８を
設ける。

【００４２】この円形のバンプ取付け穴１８の直径は電
極７の寸法を越えない寸法であると同時にワイヤ１の先
端を溶融させて形成したボール４の直径と同一あるいは
若干小さめの寸法として半導体ベアチップ６の全ての電
極７に相当する位置に設け、耐熱性絶縁フィルム１７を
半導体ベアチップ６の電極面に被せた際に電極７のみが
露出するようにする。この耐熱性絶縁フィルム１７を半
導体ベアチップ６の電極面に被せたまま従来の例の場合
と同様に電極７に対してワイヤボンディング法を応用し
て金属バンプ８を固相接合する。金属バンプ８をワイヤ
ボンディング法の応用によって固相接合する際は、接合
部を１５０から２００℃の温度になるように加熱しなけ
ればならないため耐熱性が高い絶縁フィルムを用いてい
る。

【００４３】図３はバンプ接合直前を示す断面図であ
り、図４はバンプ接合後を示す断面図である。図３に示
すようにボール４を耐熱性絶縁フィルム１７の円形のバ
ンプ取付け穴１８に置いただけの状態ではボール４と耐
熱性絶縁フィルム１７との間には隙間が生じているが、
ボール４は耐熱性絶縁フィルム１７の厚さよりも高さが
あるためボール４を電極７に固相接合する際に押し潰さ
れて左右に広がってボール４と耐熱性絶縁フィルム１７
の間にあった隙間が埋められ、図４に示したように円形
のバンプ取付け穴１８の周囲では耐熱性絶縁フィルム１
７の上にも被さったかたちで金属バンプ８が形成され
る。このようにして１個の半導体ベアチップ６の全ての
電極７に金属バンプ８を形成すると金属バンプ８が円形
のバンプ取付け穴１８の縁に被さって形成されるため耐
熱性絶縁フィルム１７はこの金属バンプ８のによって半
導体ベアチップ６の電極面に密着させられるとともに固
定され、半導体ベアチップ６と耐熱性絶縁フィルム１７
と金属バンプ８が一体化した端子付の１個の部品とな
る。

【００４４】さらにマルチチップモジュールを構成する
全ての半導体ベアチップ６に全く同じように金属バンプ
８と耐熱性絶縁フィルム１７を取付け、金属バンプ８だ
けが露出した面を回路基板１１側に向けて従来の例と同
様に回路基板１１の導体パターン１２にそれぞれの半導
体ベアチップ６の金属バンプ８を接合してマルチチップ
モジュールが完成する。

【００４５】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２を示す断面図、図６はバンプ形成の模式図であり、
１７は実施の形態１と同様の１枚の耐熱性絶縁フィルム
である。複数の半導体ベアチップ６を所定の配置に並
べ、この複数の半導体ベアチップ６の配置とその全体と
しての占有面積に合わせて全ての半導体ベアチップ６を
覆うだけの大きさの耐熱性絶縁フィルム１７を１枚用意
し、全ての半導体ベアチップ６に耐熱性絶縁フィルム１
７を被せた際に各半導体ベアチップ６の各電極７に相当
する位置をくり抜いて円形のバンプ取付け穴１８を形成
し、耐熱性絶縁フィルム１７を全ての半導体ベアチップ
６に被せたまま実施の形態１の場合と同様に電極７に金
属バンプ８を固相接合する。

【００４６】全ての半導体ベアチップ６の全ての電極７
に金属バンプ８を形成すると１枚の耐熱性絶縁フィルム
１７にマルチチップモジュールを構成する全ての半導体
ベアチップ６が密着させられるとともに固定される。こ
の複数の半導体ベアチップ６が取付けられた１枚の耐熱
性絶縁フィルム１７を、金属バンプ８だけが露出した面
を回路基板１１側に向け、従来の例と同様に金属バンプ
８を導体パターン１２に接合してマルチチップモジュー
ルが完成する。

【００４７】実施の形態３．図７、図８はこの発明の実
施の形態３を示す断面図であり、１９は実施の形態１ま
たは実施の形態２に示したものと同様の耐熱性絶縁フィ
ルム１７の片面に粘着剤２０を塗膜した粘着フィルムで
ある。半導体ベアチップ６の電極７に対応した位置に円
形のバンプ取付け穴１８を実施の形態１または実施の形
態２と同様に形成し、半導体ベアチップ６に粘着フィル
ム１９を被せて粘着力で半導体ベアチップ６を粘着フィ
ルム１９に仮固定した状態で実施の形態１と同様に金属
バンプ８を電極７に固相接合し、粘着フィルム１９に粘
着剤２０と金属バンプ８により固定された半導体ベアチ
ップ６を金属バンプ８だけが露出した面を回路基板１１
側に向け、従来の例と同様に回路基板１１の導体パター
ン１２にそれぞれの半導体ベアチップ６の金属バンプ８
を接合してマルチチップモジュールが完成する。

【００４８】実施の形態４．図９、図１０はこの発明の
実施の形態４を示す断面図であり、２１は実施の形態１
または実施の形態２に示したものと同様の耐熱性絶縁フ
ィルム１７の片面に熱硬化性、紫外線硬化性、等の硬化
性の接着剤２２を塗膜した接着フィルムである。この接
着フィルム２１には半導体ベアチップ６の電極７に対応
した位置に円形のバンプ取付け穴１８を実施の形態１ま
たは実施の形態２と同様に形成し、半導体ベアチップ６
に接着フィルム２１を被せた後、接着剤を硬化させて半
導体ベアチップ６を接着フィルム２１に固着させた上で
実施の形態１と同様に金属バンプ８を電極７に固相接合
する。

【００４９】接着フィルム２１に接着され、金属バンプ
８が取付けられた半導体ベアチップ６を金属バンプ８だ
けが露出した面を回路基板１１側に向け、従来の例と同
様に回路基板１１の導体パターン１２にそれぞれの半導
体ベアチップ６の金属バンプ８を接合してマルチチップ
モジュールが完成する。

【００５０】実施の形態５．図１１はこの発明の実施の
形態５を示す斜視図であり、耐熱性絶縁フィルム１７に
は円形のバンプ取付け穴１８の縁に沿って半導体ベアチ
ップ６に被せられた際に半導体ベアチップ６と接しない
面側にリング形状の金属膜２３を設ける。このリング形
状の金属膜２３は耐熱性絶縁フィルム１７に例えば薄い
銅板を張り付け、エッチングして形成する。または蒸着
や印刷によって形成する等、一般にプリント基板に導体
パターンを形成する手法を用いて形成すればよいが、こ
のリング形状の金属膜２３の少なくとも表面は金やアル
ミニウムのようなワイヤボンディング法による金属同士
の固相接合が可能な金属が形成されていなければならな
い。

【００５１】リング形状の金属膜２３を形成した耐熱性
絶縁フィルム１７を実施の形態１または実施の形態２の
場合と同様に半導体ベアチップ６に被せ、電極７に金属
バンプ８を形成する。図１２がこのバンプ接合部を示す
断面図であり、固相接合時に押し潰されて円形のバンプ
取付け穴１８の周囲に広がった金属がリング形状の金属
膜２３に被さり、金属バンプ８が電極７に固相接合され
ると同時にこのリング形状の金属膜２３にも固相接合さ
れ、円形のバンプ取付け穴１８が密閉される。このよう
に形成された金属バンプ８だけが露出した面を回路基板
１１側に向け、従来の例と同様に回路基板１１の導体パ
ターン１２にそれぞれの半導体ベアチップ６の金属バン
プ８を接合してマルチチップモジュールが完成する。

【００５２】図１３はこの発明の実施の形態６の別の一
例を示す断面図であり、図１２に示した耐熱性絶縁フィ
ルム１７を実施の形態３に示した粘着フィルム１９に置
き換え、図１２の例と同様にリング形状の金属膜２３を
形成したものである。図示はしていないが、耐熱性絶縁
フィルム１７を粘着フィルム１９ではなく実施の形態４
に示した接着フィルム２１に置き換えることも可能であ
る。

【００５３】実施の形態６．図１４はこの発明の実施の
形態６を示す斜視図、１７，１８は実施の形態１または
実施の形態２に示したものと同様のものであり、耐熱性
絶縁フィルム１７に半導体ベアチップ６を金属バンプ８
で取付けることも同様である。２４は耐熱性絶縁フィル
ム１７に形成された回路導体パターンであり任意の位置
の複数の円形のバンプ取付け穴１８間を接続するように
形成し、またこの回路導体パターン２４はその端点では
円形のバンプ取付け穴１８の縁に至る位置まで形成した
ものである。

【００５４】この回路導体パターン２４の端点に位置す
る円形のバンプ取付け穴１８部では金属バンプ８を形成
する際、図１５に示すように回路導体パターン２４の端
部が金属バンプ８と固相接合される。従って金属バンプ
８と回路導体パターン２４を介して任意の位置にある電
極７が電気的に接続される。回路導体パターン２４の形
成方法は実施の形態５に示したリング形状の金属膜２３
の形成方法と同一の方法で可能であり、回路導体パター
ン２４の形成と合わせてリング形状の金属膜２３を形成
しあってもよい。この場合は回路導体パターン２４の端
部はリング形状の金属膜２３と接続されるので回路導体
パターン２４と金属バンプ８とが直接に接合されること
はないが、リング形状の金属膜２３を介して任意の位置
の電極７間を回路導体パターン２４が接続することにな
る。

【００５５】このように回路導体パターン２４を形成し
た耐熱性絶縁フィルム１７に半導体ベアチップ６を金属
バンプ８により取付けたのち、金属バンプ８だけが露出
した面を回路基板１１側に向け、従来の例と同様に回路
基板１１の導体パターン１２にそれぞれの半導体ベアチ
ップ６の金属バンプ８を接合してマルチチップモジュー
ルが完成する。ここで耐熱性絶縁フィルム１７が実施の
形態３の粘着フィルム１９または実施の形態４の接着フ
ィルム２１であってもなんら問題はない。

【００５６】図１４は実施の形態２のように複数の半導
体ベアチップ６を１枚の耐熱性絶縁フィルム１７に取付
けるマルチチップモジュールの例を示しているが、実施
の形態１のように１個の半導体ベアチップ６に１枚の耐
熱性絶縁フィルム１７を付ける場合は１つの半導体ベア
チップ６内における電極７間の接続が可能である。

【００５７】実施の形態７．図１６はこの発明の実施の
形態７を示す断面図であり、２５は耐熱性絶縁フィルム
１７と同等のもの数枚張り合わせた多層フィルムであ
り、この例では第１のフィルム２６、第２のフィルム２
７、第３のフィルム２８、合計３枚を張り合わせた３層
構成の場合を示しており、第１のフィルム２６には第１
の回路導体パターン２９が形成され、第２のフィルム２
７には第２の回路導体パターン３０が形成され、第３の
フィルム２８には第３の回路導体パターン３１が形成さ
れている。また任意の位置に各層間を接続するスルーホ
ール３２が設けられており、第１の回路導体パターン２
９と第２の回路導体パターン３０、第２の回路導体パタ
ーン３０と第３の回路導体パターン３１が相互に接続さ
れている。多層フィルム２５には実施の形態１または実
施の形態２の場合と同様に半導体ベアチップ６の電極７
に相当する部分に円形のバンプ取付け穴３３が設けられ
ているが、第１のフィルム２６の穴径を小さくし、第２
のフィルム２７と第３のフィルム２８の穴径は等しく大
きくし、円形のバンプ取付け穴３３部分のみがフィルム
１枚の単層構成となるようにしてあり、さらにこの単層
構成となる部分では円形のバンプ取付け穴３３の縁に至
るまで回路導体パターン２７を形成してある。

【００５８】このような構造の多層フィルム２５を実施
の形態１または実施の形態２における耐熱性絶縁フィル
ム１７の場合と同様に半導体ベアチップ６の電極面に被
せ、各電極７部分に金属バンプ８を固相接合すると多層
フィルム２５は金属バンプ８によって半導体ベアチップ
６に密着させられるとともに固定され、また第１の回路
導体パターン２７は円形のバンプ取付け穴３３部におい
ては金属バンプ８と固相接合され、回路導体パターン２
７と電極７とが接続される。このようにして半導体ベア
チップ６が取付けられた多層フィルム２５の金属バンプ
８のみが露出した面を回路基板１１側に向け、従来の例
と同様に回路基板１１の導体パターン１２に金属バンプ
８を接合してマルチチップモジュールが完成する。

【００５９】ここで円形のバンプ取付け穴３３を設ける
部分のみ単層構成としてあるのは円形のバンプ取付け穴
３３部分の厚さが厚すぎる場合は金属バンプ８を円形の
バンプ取付け穴３３を覆いつつ電極７に固相接合するこ
とが困難となるためである。これはボール４の直径と多
層フィルム２５の厚さとの相関関係があり、円形のバン
プ取付け穴３３部分が多層構成のままであっても金属バ
ンプ８の形成は不可能ではないが、多層フィルムの厚さ
が厚くなるほどボール４の直径と円形のバンプ取付け穴
３３の直径を大きくする必要があるため、半導体ベアチ
ップ６の電極７の寸法を小さくし、電極７の配置密度を
高くして実装密度を向上させようという動向には相反し
ている。円形のバンプ取付け穴３３部において第１のフ
ィルム２６には実施の形態６の場合と同様にリング形状
の金属膜２３を設けてあってもよい。またこの多層フィ
ルムに実施の形態３のように粘着剤２０を塗膜、または
実施の形態４のように接着フィルム１８、接着剤２２が
塗膜してあってもよい。

【００６０】実施の形態８．図１７はこの発明の実施の
形態８を示す断面図であり、図１８は外部端子を取付け
た耐熱性絶縁フィルム１７を示す斜視図である。図にお
いて耐熱性絶縁フィルム１７には実施の形態６の場合と
同様に回路導体パターン２４が設けてあり、また半導体
ベアチップ６の電極７が金属バンプ８と固相接合されて
耐熱性絶縁フィルム１７に半導体ベアチップ６が取付け
られ、さらに外部端子３４を耐熱性絶縁フィルム１７に
金属バンプ８で取付けるとともに回路導体パターン２４
と電気的に接続したものである。

【００６１】マルチチップモジュールは複数の半導体ベ
アチップ６を１枚の回路基板１１に実装して相互に接続
し、ある回路機能を持たせるものであるが、当然マルチ
チップモジュールの外部との接続機構も必要であり、外
部端子３４がその外部接続機構の一部である。また外部
接続機構の別の一部としては回路基板１１にも従来の例
と同一の外部リード１５が取付けられており、耐熱性絶
縁フィルム１７と回路基板１１の両方にそれぞれの外部
接続端子を設けたものである。

【００６２】耐熱性絶縁フィルム１７の外部端子３４が
取付けられる部分には半導体ベアチップ６の電極７に対
応してくり抜かれた円形のバンプ取付け穴１８と同様に
円形のバンプ取付け穴３５を設け、図１８に示すように
外部端子３４を半導体ベアチップ６と同じ面側に配置
し、金属バンプ８を外部端子３４に固相接合して耐熱性
絶縁フィルム１７と外部端子３４とを接続する。円形の
バンプ取付け穴３５の縁まで回路導体パターン２４が形
成されている場合には電気的にも接続され、回路導体パ
ターン２４が形成されていない円形のバンプ取付け穴３
５の場合は耐熱性絶縁フィルム１７と外部端子３４とが
機械的にのみ固定される。外部端子３４は金属バンプ８
が固相接合されるので、少なくともその表面は固相接合
が可能な金属、例えば金等で覆われていなければならな
いが、金めっき端子は従来より外部端子として使われて
いるものであるので外部端子３４の表面に固相接合が可
能な金属のめっきを施すことに困難はない。

【００６３】この実施の形態では耐熱性絶縁フィルム１
７を例として説明しているが、耐熱性絶縁フィルム１７
を実施の形態７で説明した多層フィルム２５に置き換え
たものでも同様に外部端子３４を取付けることは可能で
あり、また円形のバンプ取付け穴３５部の縁に沿ってリ
ング形状の金属膜２３を形成しておくことも可能であ
る。

【００６４】実施の形態９．図１９はこの発明の実施の
形態９を示す断面図であり、円形のバンプ取付け穴１
８，３５と回路導体パターン２４を形成してある耐熱性
絶縁フィルム１７に実施の形態６に説明した方法に従っ
て複数の半導体ベアチップ６を金属バンプ８で取付け、
また実施の形態８に説明した方法に従って外部端子３４
を金属バンプ８で取付け、半導体ベアチップ６と外部端
子３４が取付けられた耐熱性絶縁フィルム１７を屈曲し
たものである。耐熱性絶縁フィルム１７は元々非常に薄
いものであり、またポリイミド等の高分子材料を使用し
たフィルムであるから容易に屈曲させることができ、鋭
角に折り曲げない限り耐熱性絶縁フィルム１７の回路導
体パターン２４が半導体ベアチップ６に不必要な曲げ応
力が掛かることはなく、かなりの自由度を持って屈曲さ
せることができるので屈曲させる位置や形状はマルチチ
ップモジュールを搭載する機器の構成や形状に合わせて
任意に設定することができる。

【００６５】耐熱性絶縁フィルム１７には回路導体パタ
ーン２４が形成してあり半導体ベアチップ６の電極７と
も接続されるので耐熱性絶縁フィルム１７は単に半導体
ベアチップ６を固定するために取付けるのではなく耐熱
性絶縁フィルム１７自体がマルチチップモジュールの回
路基板としての機能も合わせ持たせた上で屈曲させたも
のである。

【００６６】耐熱性絶縁フィルム１７に実装される半導
体ベアチップ６の数が多い場合や回路導体パターン２４
の配線数が多い場合等で耐熱性絶縁フィルム１７の片面
のみまたは両面だけでは回路導体パターン２４を配置し
きれないような場合は実施の形態７に説明した多層フィ
ルム２５を使用し、耐熱性絶縁フィルム１７と同様に屈
曲させる。多層フィルム２５は耐熱性絶縁フィルムが数
枚重ねたものであるから弾性が高くなって曲げにくくな
りまた元の形状に復元しようとする力が若干大きくなる
が屈曲させることに問題はない。

【００６７】実施の形態１０．図２０はこの発明の実施
の形態１０を示す平面図、図２１は図２０に示したもの
の断面図であり、円形のバンプ取付け穴１８，３５と回
路導体パターン２４を形成してある耐熱性絶縁フィルム
１７に実施の形態６に説明した方法に従って複数の半導
体ベアチップ６を金属バンプ８で取付け、また実施の形
態８に説明した方法に従って外部端子３４を金属バンプ
８で取付け、さらに金属フレーム３６を取付ける部分に
沿って複数の円形のバンプ取付け穴３７を設け、この円
形のバンプ取付け穴３７を覆うようにして金属バンプ８
を金属フレーム３６に固相接合して金属フレーム３６を
耐熱性絶縁フィルム１７に取付ける。

【００６８】図２２は図２１に示したものを屈曲させた
ものを示しており耐熱性絶縁フィルム１７は金属フレー
ム３６とともに屈曲させられているので屈曲させた形状
が保持される。また回路導体パターン２４によってこの
金属フレーム３６と外部端子３４や半導体ベアチップ６
の電極７とを電気的にも接続することができる。金属フ
レーム３６は金属バンプ８が固相接合されるので、少な
くともその表面は固相接合が可能な金属、例えば金等で
覆われていなければならないが、外部端子３４と同様に
金属フレーム３６の表面に固相接合が可能な金属のめっ
きを施すことに困難はない。

【００６９】ここでは耐熱性絶縁フィルム１７を例とし
て説明しているが、耐熱性絶縁フィルム１７を実施の形
態７で説明した多層フィルム２５に置き換えたものでも
同様に金属フィルム３６を取付けることができる。また
円形のバンプ取付け穴３７部の縁に沿ってリング形状の
金属膜２３が形成してあってもよい。

【００７０】実施の形態１１．図２３はこの発明の実施
の形態１１を示す断面図であり、回路導体パターン２４
と円形のバンプ取付け穴１８が形成された耐熱性絶縁フ
ィルム１７に実施の形態２の方法に従って複数の半導体
ベアチップ６を金属バンプ８で取付け、さらに半導体ベ
アチップ６の電極７がある面とは反対面を放熱板３８に
接着あるいは半田付けしたものである。この放熱板は回
路基板ではなく半導体ベアチップの裏面全面を固着させ
て半導体ベアチップ６から発生する熱の伝導路としての
機能のみを有していればよいので、熱伝導率が高い材料
であるほどよい。また、放熱板３８はマルチチップモジ
ュール全体を収納するケース等の一部をなすものであっ
てもよい。

【００７１】ここで耐熱性絶縁フィルム１７を例として
説明したが、実施の形態７の多層フィルム２５であって
も同様であり、また実施の形態５のリング形状の金属膜
２３、実施の形態３の粘着剤２０が塗膜されたもの、実
施の形態４の粘着剤２２が塗膜されたものであってもよ
い。

【００７２】

【発明の効果】第１の発明によれば、マルチチップモジ
ュールの構成素子である半導体ベアチップの電極面に耐
熱性絶縁フィルムが被せ、電極に当たる部分に設けた円
形のバンプ取付け穴を覆うとともに電極に金属バンプを
固相接合して耐熱性絶縁フィルムと金属バンプを取付け
た半導体ベアチップを回路基板面の所定の位置に配置
し、金属バンプを回路基板の導体パターンに接合してい
るので、半導体ベアチップの電極面は耐熱性絶縁フィル
ムで保護される。また耐熱性絶縁フィルムの円形のバン
プ取付け穴は金属バンプが覆ってしまうため半導体ベア
チップの電極部も密閉状態となって保護されるので、従
来のように半導体ベアチップの金属バンプを回路基板に
取付けた後に回路基板と半導体ベアチップの隙間に保護
樹脂を充填する必要がなくなり、また樹脂による保護の
場合のように半導体ベアチップの寸法が大きいほど樹脂
中にボイドが生じて保護されない部分が生じ易いという
ことが無く半導体ベアチップの大きさに係わらず電極面
を均一に保護することができる。

【００７３】また、半導体ベアチップの側面部から樹脂
を充填する作業が無くなるので半導体ベアチップの周囲
にディスペンスツールを入れるための余地を空ける必要
もなくなる。従って隣り合う半導体ベアチップ間の隙間
を最小限に縮めることができ、より実装密度を高める効
果がある。

【００７４】また、耐熱性絶縁フィルムは樹脂製品であ
って半導体ベアチップと熱膨張係数が異なる点は従来の
充填樹脂と同じであるが、耐熱性絶縁フィルムは非常に
薄いものであるため体積比は小さく抑えられ、熱膨張や
冷却収縮が生じても半導体ベアチップにダメージを与え
るほどの剪断応力は発生しない。

【００７５】また、第２の発明によれば、マルチチップ
モジュールの構成要素である複数の半導体ベアチップの
配置に合わせて１枚の耐熱性絶縁フィルムに円形のバン
プ取付け穴を設け、この円形のバンプ取付け穴部を金属
バンプで覆うようにして半導体ベアチップの電極に金属
バンプを固相接合し、複数の半導体ベアチップを所定の
配置で１枚の耐熱性絶縁フィルムに取付けたものなの
で、複数の半導体ベアチップの電極面は全て第１の発明
と同様に保護されるとともに半導体ベアチップ１個づつ
に保護を施す煩雑さを減らすことができる。

【００７６】また、１枚の耐熱性絶縁フィルムに複数の
半導体ベアチップを取付けるものなので複数の半導体ベ
アチップの配置位置は耐熱性絶縁フィルムに取付けられ
た時点で決定され、回路基板に半導体ベアチップの金属
バンプを接合する際も半導体ベアチップ１個づつの位置
合わせを行う必要が無く回路基板と耐熱性絶縁フィルム
との位置合わせが１回必要になるだけであり、個別の半
導体ベアチップごとに位置ずれが生じることもないので
工作性とともに品質の向上を見込むことができる。

【００７７】また、第３の発明によれば、耐熱性絶縁フ
ィルムに粘着剤が塗膜してあるため半導体ベアチップに
耐熱性絶縁フィルムを被せた時点で半導体ベアチップに
耐熱性絶縁フィルムを仮固定することができるので半導
体ベアチップの電極に金属バンプを固相接合する際の電
極と耐熱性絶縁フィルムの円形のバンプ取付け穴との位
置ずれを防ぐことができる。

【００７８】また、第４の発明によれば、耐熱性絶縁フ
ィルムに接着剤が塗膜してあるため半導体ベアチップに
耐熱性絶縁フィルムを被せた時点で半導体ベアチップに
耐熱性絶縁フィルムを固着させることができるので第３
の発明と同様に半導体ベアチップの電極に金属バンプを
固相接合する際の電極と耐熱性絶縁フィルムの円形のバ
ンプ取付け穴との位置ずれを防ぐことができるとともに
半導体ベアチップと耐熱性絶縁フィルムが接着剤で固着
させられているので耐熱性絶縁フィルムと半導体ベアチ
ップの間に隙間が生じることが無く、半導体ベアチップ
の保護効果をさらに確実にできる。

【００７９】また、第５の発明によれば、耐熱性絶縁フ
ィルムの円形のバンプ取付け穴の縁に沿ってリング形状
の金属膜が設けてあるので半導体ベアチップの電極に金
属バンプを固相接合する際にこのリング形状の金属膜と
も固相接合され、円形のバンプ取付け穴を金属バンプで
完全に密封することができる。従って半導体ベアチップ
の保護効果をさらに高めることができる。

【００８０】また、第６の発明によれば、耐熱性絶縁フ
ィルムに回路導体パターンを形成してあり、この回路導
体パターンが金属バンプを介して半導体ベアチップの電
極と電気的にも接続されるので特に最短距離で接続しな
ければならない回路構成部分がある場合に有効であり、
また回路基板側の配線量の負担を軽減する効果があるの
で回路基板の多層化層数を抑えることができ、回路基板
の低価格化を図ることができる。

【００８１】また、第７の発明によれば、各層に回路導
体パターンを形成してある多層フィルムを用いているの
でさらに回路基板の配線量の負担を減少させることがで
き、回路基板の低価格化を図ることができる。また、配
線を多層フィルムと回路基板の２枚に分けることができ
るので配線量の総量を増やすことが可能となってさらに
高集積化を図ることが可能となる。

【００８２】また、第８の発明によれば、回路導体パタ
ーンが形成してある耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィ
ルムに外部端子を取付けているので、回路基板に従来か
ら取付けている外部リードと合わせて外部とのインター
フェースの総量を増やすことができるため外部インター
フェースを増設するだけのために回路基板の寸法を広げ
てマルチチップモジュールの大きさを大きくする必要は
無い。

【００８３】また、第９の発明によれば、回路導体パタ
ーンが形成してある耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィ
ルムに複数の半導体ベアチップを取付け、半導体ベアチ
ップの電極と回路導体パターンが金属バンプで接続され
ているのでこの耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィルム
が従来の回路基板と同じ機能を果たしており、金属バン
プとの接合状況は耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィル
ム面において目視確認することが可能であり、金属バン
プは耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィルムから突き出
ているため半導体ベアチップ単体の電気的チェックを行
うことが可能であるというように、品質的向上が見込ま
れる。また薄いフィルム状であるため任意の位置で屈曲
させることが可能なのでマルチチップモジュールを搭載
する機器の事情、形状に合わせて屈曲させたマルチチッ
プモジュールを構成させることが可能となり、機器内部
の実装効率を向上させ、機器の小型化に貢献できる。

【００８４】また、第１０の発明によれば、回路導体パ
ターンが形成してある耐熱性絶縁フィルムまたは多層フ
ィルムに複数の半導体ベアチップを取付け、半導体ベア
チップの電極と回路導体パターンが金属バンプで接続さ
れているのでこの耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィル
ムが従来の回路基板と同じ機能を果たすことができ、ま
た薄いフィルム状であるため任意の位置で屈曲させるこ
とが可能であり、さらに屈曲形状が金属フレームで保持
されるのでマルチチップモジュールを機器に取り込む前
に予め所定の形状に成型しておくことができる。また、
この金属フレームは金属バンプを介して回路導体パター
ンとも接続することができるので回路導体として使用す
ることができ、幅広、肉厚に形成することも容易である
ので電流容量を任意に設定でき、大電流電源配線用等と
して特に有効である。

【００８５】また、第１１の発明によれば、複数の半導
体ベアチップの相互接続は耐熱性絶縁フィルムまたは多
層フィルムで行われ、半導体ベアチップの電極面と反対
の面側は熱の伝導路として放熱板やケースに直か付けす
ることができる。従って高密度実装化や半導体ベアチッ
プの大型化による電力密度の上昇に伴う発熱量の増大に
対して最も放熱効率が高い伝導放熱構造を採ることがで
きる。また半導体ベアチップは品種によって厚さが若干
異なるため各半導体ベアチップ全てを１枚の放熱板等に
取付けた場合段差が生じるが、半導体ベアチップの電極
間を相互に接続する耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィ
ルムは柔軟性があるのでこの段差に追随することがで
き、放熱板やケースは最も単純で安価な平板構造を採る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態１を示す図である。

【図２】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態１を示す図である。

【図３】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態１を示す図である。

【図４】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態１を示す図である。

【図５】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態２を示す図である。

【図６】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態２を示す図である。

【図７】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態３を示す図である。

【図８】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態３を示す図である。

【図９】この発明によるマルチチップモジュールの実
施の形態４を示す図である。

【図１０】この発明によるマルチチップモジュールの
実施の形態４を示す図である。

【図１１】この発明によるマルチチップモジュールの
実施の形態５を示す図である。従来の低温焼成多層セラ
ミック基板の製造方法を示す断面図である。

【図１２】この発明の実施の形態５を示す図である。

【図１３】この発明の実施の形態５を示す図である。

【図１４】この発明の実施の形態６を示す図である。

【図１５】この発明の実施の形態６を示す図である。

【図１６】この発明の実施の形態７を示す図である。

【図１７】この発明の実施の形態８を示す図である。

【図１８】この発明の実施の形態８を示す図である。

【図１９】この発明の実施の形態９を示す図である。

【図２０】この発明の実施の形態１０を示す図であ
る。

【図２１】この発明の実施の形態１０を示す図であ
る。

【図２２】この発明の実施の形態１０を示す図であ
る。

【図２３】この発明の実施の形態１１を示す図であ
る。

【図２４】従来のマルチチップモジュールを示す図で
ある。

【図２５】従来のマルチチップモジュールを示す図で
ある。

【図２６】従来のマルチチップモジュールを示す図で
ある。

【図２７】従来のマルチチップモジュールを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ワイヤ、２キャピラリ、３ガストーチ、４ボ
ール、５ヒーター、６半導体ベアチップ、７電
極、８金属バンプ、９保護ガラス膜、１０バンプ付
チップ、１１回路基板、１２導体パターン、１３
保護樹脂材、１４ディスペンスツール、１５外部リ
ード、１６ボイド、１７耐熱性絶縁フィルム、１
８，３３，３５，３７円形のバンプ取付け穴、１９
粘着フィルム、２０粘着剤、２１接着フィルム、２
２接着剤、２３リング形状の金属膜、２４回路導
体パターン、２５多層フィルム、２６第１のフィル
ム、２７第２のフィルム、２８第３のフィルム、２
９第１の回路導体パターン、３０第２の回路導体パ
ターン、３１第３の回路導体パターン、３２スルー
ホール、３４外部端子、３６金属フレーム、３８
放熱板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤボンディング法を用いた固相接合
が可能な電極を有する複数の半導体ベアチップと、この
複数の半導体ベアチップそれぞれの大きさに合わせて個
別に用意された耐熱性絶縁フィルムと、ワイヤボンディ
ング法を用いて形成する金属バンプと、この金属バンプ
が接合される導体パターンが設けられた１枚の回路基板
とで構成され、前記の個別に用意された耐熱性絶縁フィ
ルムに各半導体ベアチップごとの全ての電極に相当する
位置に円形のバンプ取付け穴を設け、このバンプ取付け
穴の位置を各半導体ベアチップの電極位置に合わせて前
記耐熱性絶縁フィルムを各半導体ベアチップに個別に被
せ、ワイヤボンディング法を用いて耐熱性絶縁フィルム
のバンプ取付け穴を覆うようにして全ての電極に金属バ
ンプを固相接合して取付け、それぞれに耐熱性絶縁フィ
ルムと金属バンプが取付けられた複数の半導体ベアチッ
プを所定の位置に配置し、各半導体ベアチップに取付け
られた金属バンプを前記の１枚の回路基板の導体パター
ンに接合することを特徴とするマルチチップモジュール
の製造方法。
【請求項２】ワイヤボンディング法を用いた固相接合
が可能な電極を有する複数の半導体ベアチップと、ワイ
ヤボンディング法を用いて形成する金属バンプと、この
金属バンプが接合される導体パターンが設けられた１枚
の回路基板と、１枚の耐熱性絶縁フィルムとで構成さ
れ、この複数の半導体ベアチップを所定の位置に配置
し、この配置に従って１枚の耐熱性絶縁フィルムに各半
導体ベアチップの電極に相当する位置全てに円形のバン
プ取付け穴を設け、このバンプ取付け穴の位置を前記の
半導体ベアチップの配置と電極位置に合わせて１枚の耐
熱性絶縁フィルムを複数の半導体ベアチップ全体に渡っ
て被せ、ワイヤボンディング法を用いて耐熱性絶縁フィ
ルムのバンプ取付け穴を覆うようにして全ての電極に金
属バンプを固相接合して複数の半導体ベアチップを１枚
の耐熱性絶縁フィルムに取付け、さらに複数の半導体ベ
アチップに取付けられた金属バンプを前記１枚の回路基
板の導体パターンに接合してあることを特徴とするマル
チチップモジュールの製造方法。
【請求項３】前記耐熱性絶縁フィルムの一方の面に粘
着剤が塗膜してあり、この粘着剤が塗膜された面に半導
体ベアチップを配置してあることを特徴とする請求項１
または２に記載のマルチチップモジュールの製造方法。
【請求項４】前記耐熱性絶縁フィルムの一方の面に接
着剤が塗膜してあり、この接着剤が塗膜された面に半導
体ベアチップを配置してあることを特徴とする請求項１
または２に記載のマルチチップモジュールの製造方法。
【請求項５】前記耐熱性絶縁フィルムの一方の面にワ
イヤボンディング法を用いた固相接合が可能な金属膜を
前記円形のバンプ取付け穴の縁に沿ってリング形状に設
け、このリング形状の金属膜を設けた面とは反対の面に
半導体ベアチップを配置してあることを特徴とする請求
項１から４のいずれかに記載のマルチチップモジュール
の製造方法。
【請求項６】前記耐熱性絶縁フィルムの少なくとも半
導体ベアチップに接しない側の面に回路導体パターンを
形成し、この回路導体パターンと前記半導体ベアチップ
の電極とが前記金属バンプを介して電気的に接続してあ
ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
マルチチップモジュールの製造方法。
【請求項７】前記回路導体パターンが形成してある耐
熱性絶縁フィルムを数枚張り合わせて１枚の多層フィル
ムを構成させ、円形のバンプ取付け穴が設けられている
部分のみ単層構成としてあることを特徴とする請求項１
から６のいずれかに記載のマルチチップモジュールの製
造方法。
【請求項８】前記回路導体パターンを設けた１枚の耐
熱性絶縁フィルムまたは各層に回路導体パターンを設け
てある前記１枚の多層フィルムの任意の位置に外部接続
端子を設けてあり、この外部接続端子が接続される部分
に円形のバンプ取付け穴を設け、半導体ベアチップの電
極に金属バンプを形成する場合と同様にして耐熱性絶縁
フィルムまたは多層フィルムに接続されている回路導体
パターンと外部接続端子とが金属バンプを介して形成さ
れていることを特徴とする請求項６または７に記載のマ
ルチチップモジュールの製造方法。
【請求項９】ワイヤボンディング法を用いた固相接合
が可能な電極を有する複数の半導体ベアチップと、ワイ
ヤボンディング法を用いて形成する金属バンプと、少な
くとも半導体ベアチップに接しない側の面に回路導体パ
ターンを設けてある１枚の耐熱性絶縁フィルムまたはこ
の回路導体パターンが設けてある１枚の耐熱性絶縁フィ
ルムを数枚張り合わせて形成した１枚の多層フィルムと
で構成され、前記複数の半導体ベアチップを所定の位置
に配置し、この配置に従って前記耐熱性絶縁フィルムま
たは前記多層フィルムに各半導体ベアチップの電極に相
当する位置全てに円形のバンプ取付け穴を設け、このバ
ンプ取付け穴の位置を前記の半導体ベアチップの配置と
電極位置に合わせて前記１枚の耐熱性絶縁フィルムまた
は前記１枚の多層フィルムを複数の半導体ベアチップ全
体に渡って被せ、ワイヤボンディング法を用いてバンプ
取付け穴を覆うようにして全ての電極に金属バンプを固
相接合して複数の半導体ベアチップを１枚の耐熱性絶縁
フィルムまたは１枚の多層フィルムに取付け、この耐熱
性絶縁フィルムまたは多層フィルムを任意の形状に屈曲
させてあることを特徴とするマルチチップモジュールの
製造方法。
【請求項１０】前記の１枚の耐熱性絶縁フィルムまた
は前記の１枚の多層フィルムと、この耐熱性絶縁フィル
ムまたは多層フィルムに取付けられる金属フレームとで
構成され、金属フレームを取付ける部分に複数の円形の
バンプ取付け穴を設け、金属バンプがこの円形バンプ取
付け穴を覆うようにして金属フレームに固相接合され、
耐熱性絶縁フィルムまたは多層フィルムが金属フレーム
とともに任意の形状に屈曲させてあることを特徴とする
請求項９に記載のマルチチップモジュールの製造方法。
【請求項１１】ワイヤボンディング法を用いた固相接
合が可能な電極を有する複数の半導体ベアチップと、ワ
イヤボンディング法を用いて形成する金属バンプと、少
なくとも半導体ベアチップに接しない側の面に回路導体
パターンを設けてある１枚の耐熱性絶縁フィルムまたは
この回路導体パターンが設けてある１枚の耐熱性絶縁フ
ィルムを数枚張り合わせて形成した１枚の多層フィルム
と、１枚の放熱板または１つの収納ケースとで構成さ
れ、この複数の半導体ベアチップを所定の位置に配置
し、この配置に従って前記１枚の耐熱性絶縁フィルムま
たは前記１枚の多層フィルムに各半導体ベアチップの電
極に相当する位置全てに円形のバンプ取付け穴を設け、
このバンプ取付け穴の位置を前記の半導体ベアチップの
配置と電極位置に合わせて前記１枚の耐熱性絶縁フィル
ムまたは前記１枚の多層フィルムを複数の半導体ベアチ
ップ全体に渡って被せ、ワイヤボンディング法を用いて
バンプ取付け穴を覆うようにして全ての電極に金属バン
プを固相接合して複数の半導体ベアチップを１枚の耐熱
性絶縁フィルムまたは１枚の多層フィルムに取付け、前
記複数の半導体ベアチップの耐熱性絶縁フィルムまたは
多層フィルムが取付けられていない面を１枚の放熱板、
または１つの収納ケースの板面等に取付けたことを特徴
とするマルチチップモジュールの製造方法。