JPH1197616A - マルチチップモジュールおよびその製造方法 - Google Patents
マルチチップモジュールおよびその製造方法Info
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Abstract
ルチチップモジュールおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】予めベース基板の片面にベアチップ部品を
搭載するための凹部及びベース基板の一部がポスト状に
飛び出た部分を複数個設け、その幾つかのポストの根本
にポストの根本が島状に浮き出る様な溝及び単位モジュ
ールとして切り出すカッティングラインの位置にシール
ド用の壁面となる部分等の凹凸を設けておき、ベアーチ
ップ部品の搭載や埋め込み樹脂による絶縁膜の形成及び
多層配線等を行った後、前記ベース基板を裏面よりエッ
チング又は研削により薄層化することにより前記絶縁膜
により隔離された島状の導体部分を形成し、もってベー
ス基板の裏面にアース導体と電気的に隔離された電極を
形成する。
Description
と高性能化の一手段として、ベアー半導体チップと受動
素子を複数個相互に接続して一つのモジュールにするマ
ルチチップモジュールに関する。
ベアー半導体チップの実装方法の一例は、特開平3−155
144 号に示すように、ベアー半導体ICチップの厚さよ
り所定分厚い絶縁フィルムにあらかじめベアー半導体I
Cチップの外形形状より所定分大きい穴を形成し、この
絶縁フィルムを支持板に接着剤を介して貼り合わせ、前
記ベアー半導体ICチップを接着剤を介して前記貼り合
わせ絶縁フィルムの穴部に接着し、ベアー半導体ICチ
ップと絶縁フィルムの空隙およびベアー半導体ICチッ
プの表面を絶縁フィルムと同種の液状樹脂で絶縁フィル
ム層と高さが均一になるように塗布した後、熱硬化し、
ベアー半導体ICチップ上の導体パッド部の上部の樹脂
をフォトリソグラフィー法で除去した後、全面に導体膜
を形成し、フォトリソグラフィー法で所定の導体配線を
形成している。
モジュール)とその製造方法の一例は、特開平5−47856
号に示すように、パッケージに配設された少なくとも1
個のステージにチップをマウントし、前記パッケージと
チップに絶縁膜を塗着し、前記パッケージ上の接続パッ
ドと前記チップ上のパッドに導通するバイアホールを前
記絶縁膜に設け、前記バイアホール間を配線パターンに
よって接続するように構成している。
よび特開平5−47856号の実施例では、支持板或いはパッ
ケージが絶縁基板で成っており、一般に絶縁基板の材料
は導電材料および半導体材料に比べ熱伝導率が1桁以上
低いため、消費電力の大きい電力増幅器等の実装には不
適である。
チップ裏面のマウント用導体層(例えばAu−Si共晶
または導電性接着剤)と絶縁フィルム上の導体配線との
間に電気的接合が無く、高周波領域での回路動作に安定
性を欠く。
ベアー半導体チップの実装方法の一例では、ベアー半導
体ICチップと絶縁フィルム間の空隙およびベアー半導
体ICチップの表面を絶縁フィルムと同種の液状樹脂で
絶縁フィルム層と高さが均一になるように塗布した後、
熱硬化する工程において、熱硬化時の液状樹脂の収縮に
よりベアー半導体ICチップと絶縁フィルム間の空隙部
に窪みが生じ易い。前記空隙部に窪みが生じると、前記
空隙部の導体配線にショートまたは断線等の不良を生じ
る。
置とその製造方法の一例においても、液状樹脂の熱硬化
工程において、熱硬化時の液状樹脂の収縮によりパッケ
ージとチップ間の空隙部の絶縁膜に窪みが生じ易く、前
記空隙部の配線パターンにショートまたは断線等の不良
が生じ易い。
ール単位でキャップを装着することが可能な構造となっ
ていない。このため外部からのダメージに対して機械的
な保護がなされておらず破損し易い。さらに、高周波領
域で動作させる様な場合、電磁シールドが弱くなり他か
らの妨害を受け易くなる等の課題があった。
題を解決するため、金属や半導体から成るベース基板の
片面に予めベアチップ部品を搭載するための凹凸部及び
ベース基板の一部がポスト状に飛び出た部分を複数個設
け、その幾つかのポストの根本にポストの根本が島状に
浮き出る様な溝を設け、前記チップ搭載用の凹凸部分の
上に電極上に金属性のバンプを持つ半導体素子またはI
Cチップで成るベアーチップ部品を取り付け、前記ベア
ーチップ部品を埋め込むように樹脂状の第1絶縁膜で覆
い、前記絶縁膜と前記ベアーチップ上のバンプとが所定
の同じ高さに平坦化加工し、その上に金属層と絶縁膜と
によって多層配線パターンを形成し、前記バンプと前記
パターンの一部とを電気的に接続した後、前記ベース基
板を裏面よりエッチング又は研削により薄層化すること
により前記絶縁膜により隔離された島状の導体部分を形
成し、もってベース基板の裏面にアース導体と電気的に
隔離された電極を形成出来る。
反対側の面の単位モジュールサイズに切り出した時に単
位モジュールの側面となる箇所に、予め深さが前記エッ
チング又は研磨により薄層化するときの削りしろより深
くした凹み部を設けておき、前記エッチング又は研削し
た後、単位モジュールサイズに切り出し、モジュールの
側面に出来た凹みの部分にはめ込むように逆の凹みを持
った金属製のキャップを設ける。
細に説明する。図1は本発明の実施例のマルチチップモ
ジュールの断面図である。図1では、金属や半導体から
成るベース基板1−1,1−2,1−3,1−4と、そ
の上にチップ搭載用の凹み2を設け、電極上に金属性
(例えばAuまたはAl等)のバンプ4を持つ複数の半
導体素子またはICチップで成るベアーチップ部品3と
を搭載し、前記ベアーチップ部品3およびベース基板の
ポスト部1−3を埋め込むように覆った樹脂状の第1絶
縁膜5と、その上に多層配線を行うための第2の絶縁膜
6及び第3の絶縁膜7と金属層にて形成した第1配線パ
ターン8と第1配線パターン上に形成したコンデンサ9
とその上に金属層にて形成した第2配線パターン10と
第2,第3の絶縁膜を貫通する導電性のスルーホール1
1とさらに全体を覆う金属製のキャップ12で構成して
いる。このマルチチップモジュールでは、信号の入出力
端子や電源供給端子となる電極はベース基板の裏面に形
成され、ベース基板のポスト部1−3により金属層にて
形成し配線パターン10に接続される。
プモジュールの裏面から見た図である。図2においてベ
ース基板のアースとなる部分1−1と電極となる部分1
−2とは第1の絶縁膜5により電気的に隔離されてい
る。また、電磁シールド用として側面に導電性の壁1−
4が設けられている。
ップモジュールの製造工程を示す。図3はベース基板の
裏面をエッチング又は研削する前の状態での断面を示
す。ベース基板として平坦部,1−1,電極部,1−
2,ポスト部1−3,シールド壁1−4と、その上にチ
ップ搭載用の凹み2を一括してエッチング又は機械加工
により設けた図である。
上に金属性(例えばAuまたはAl等)のバンプ4を持
つ複数の半導体素子またはICチップで成るベアーチッ
プ部品3を搭載した図である。図5は図4で示したベー
ス基板の凹凸やベアーチップ部品を絶縁性の樹脂5で埋
め込んだ図である。図6は図5で示したベース基板の凹
凸やベアーチップ部品を絶縁性の樹脂5で埋め込んだ後
研削又は研磨により表面を平坦化した図である。図7は
平坦化した上に多層配線を行うための第2の絶縁膜6及
び第3の絶縁膜7と金属層にて形成した第1配線パター
ン8と第1配線パターン上に形成したコンデンサ9とそ
の上に金属層にて形成した第2配線パターン10と第
2,第3の絶縁膜を貫通する導電性のスルーホール11
を形成した図である。
ルを裏面よりエッチング又は研削によりA−A′断面ま
で削った場合の裏面を示す図である。信号の入出力端及
び電源供給用端子1−2が絶縁樹脂5でアース導体とな
るベース電極1−1と分離されている。図9は図7に示
したマルチチップモジュールを裏面よりエッチング又は
研削によりA−A′断面まで削った後シールド壁1−4
を形成する位置で切断し単位マルチチップモジュールと
した場合を示す図である。
ルド壁の代わりに導電性のキャップを用いる場合の例
で、ベース基板として平坦部1−1,電極部1−2,ポ
スト部1−3と、その上にチップ搭載用の凹み2を一括
してエッチング又は機械加工により設けた図である。
ュールを裏面よりエッチング又は研削によりA−A′断
面まで削った場合の裏面を示す図である。信号の入出力
端及び電源供給用端子1−2が絶縁樹脂5でアース導体
となるベース電極1−1と分離されている。また、単位
モジュールサイズに切り出した時に単位モジュールの側
面となる箇所に、予め深さが前記エッチング又は研磨に
より薄層化するときの削りしろより深くした凹み部13
を設けている。
の他の実施例の断面であり、ベース基板1のベアチップ
部品を搭載した面と反対側の面の単位モジュールサイズ
に切り出した時に単位モジュールの側面となる箇所に、
予め深さが前記エッチング又は研磨により薄層化すると
きの削りしろより深くした凹み部13を設けておき、前
記エッチング又は研削により図の点線で示した所まで薄
層化し、単位モジュールサイズに切り出した後前記凹み
13の部分にはめ込むように逆の凹みを持った金属製の
キャップ12を設けた図である。図13は図12に示し
たマルチチップモジュールの裏面を示す。
ジュールの一例の等価回路を示す。半導体素子としてF
ETを用いた2段の高周波増幅器である。図15は図1
4で示した高周波増幅器のパターン図であり、信号の入
出力端子Pin,Pout とゲートバイアス端子Vg,ドレイ
ンバイアス端子Vdはビヤホールと導電性ポストを通り
裏面の電極端子に接続されている。
金属性のバンプを持つ複数のベアーチップ部品を搭載
し、これらを樹脂状の第1絶縁膜で埋め込むように覆
い、前記バンプと前記絶縁膜とを所定の同じ高さに平坦
化加工し、その上多層配線パターンを形成するマルチチ
ップモジュールにおいて、ベース基板の片面にベアチッ
プ部品を搭載するための凹凸部及びベース基板の一部が
ポスト状に飛び出た部分を複数個設け、その幾つかのポ
ストの根本にポストの根本が島状に浮き出る様な溝を予
め一括して設けておくことによりマルチチップモジュー
ルの製作が容易になると共に、前記ベース基板の裏側に
信号の入出力端子や電源電圧を供給するための電極を設
けることが可能となり、もってマルチチップモジュール
をマザーボード等に組み込むときのリード線部を極力短
く出来高周波領域での特性を大幅に改善出来る。
を単位モジュールサイズに切り出した時に単位モジュー
ルの側面となる箇所にシールド用の壁を形成可能とし、
もって外部からのダメージに対して機械的な保護がなさ
れると共に、高周波領域で動作させる様な場合、電磁シ
ールド効果が強くなり、他からの妨害を受け難くするこ
とが出来る。
断面図。
裏面を示す平面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
裏面を示す平面図。
ルの製造工程を示す断面図。
プモジュールの裏面を示す平面図。
ルの断面図。
ルの裏面を示す平面図。
す等価回路図。
ーンの一例を示す平面図。
ップ、4…バンプ、5…第1の絶縁膜、6…第2の絶縁
膜、7…第3の絶縁膜、8…第1配線パターン、9…コ
ンデンサ、10…第2配線パターン、12…キャップ、
13…凹み部、14…単位モジュール。
Claims (6)
- 【請求項1】金属性のアース導体層を設けた金属や半導
体から成るベース基板と、その上に搭載する電極上に金
属性のバンプを持つ複数の半導体素子またはICチップ
で成るベアーチップ部品と、前記ベアーチップ部品を埋
め込むように覆った樹脂状の第1絶縁膜とから成り、前
記絶縁膜と前記ベアーチップ上のバンプとが所定の同じ
高さに平坦化加工され、その上に金属層と絶縁膜とによ
って多層配線パターンが形成され、前記バンプと前記パ
ターンの一部とが電気的に接続され、前記絶縁膜上配線
パターンの一部と前記ベース基板とが導電性のポストに
より接続され、前記導電性ポストとベース基板とが接続
される箇所の幾つかが他のベース基板部と絶縁膜により
隔離されベース基板の一部が島状の電極を構成した構造
で成るマルチチップモジュールにおいて、前記ベアーチ
ップ部品搭載用の凹凸及び導電性ポスト部の凹凸を予め
前記ベース基板と一体形成されたことを特徴とするマル
チチップモジュール。 - 【請求項2】請求項1に記載のマルチチップモジュール
において、ベース基板の一部に前記マルチチップモジュ
ールの側面全体を囲むように凸部を設け、その上に金属
性の凹状キャップを設けたことを特徴とするマルチチッ
プモジュール。 - 【請求項3】請求項1に記載のマルチチップモジュール
において、ベース基板の側面の一部に凹みを設け、前記
凹みをストッパーとして働く様に、前記マルチチップモ
ジュール全体を覆う金属製のキャップを設けたことを特
徴とするマルチチップモジュール。 - 【請求項4】金属や半導体から成るベース基板の片面に
ベアチップ部品を搭載するための凹凸部及びベース基板
の一部がポスト状に飛び出た部分を複数個設け、その幾
つかのポストの根本にポストの根本が島状に浮き出る様
な溝を設け、前記チップ搭載用の凹凸部分に半導体素子
またはICチップで成るベアーチップ部品を搭載し、前
記ベアーチップ部品の各電極上に少なくとも前記ベアー
チップ部品の高さむら以上の高さで成る金属性のバンプ
を設け、前記ベアーチップ部品および前記バンプおよび
前記ブロックを埋め込むように樹脂状の第1絶縁膜で覆
い、前記バンプおよび前記ブロックおよび前記絶縁膜を
所定の同じ高さに平坦化加工し、その上に金属層と絶縁
膜とにて多層配線パターンを形成して、前記バンプおよ
び前記ブロックと前記パターンの一部とを電気的に接続
し、その後、前記ベース基板を裏面よりエッチング又は
研磨により薄層化することにより電極として前記絶縁膜
により隔離された島状の導体部分を形成して成ることを
特徴とするマルチチップモジュールの製造方法。 - 【請求項5】請求項4に記載のマルチチップモジュール
の製造方法において、予めベース基板の一部に前記マル
チチップモジュールの側面全体を囲むように凸部を設
け、その位置を切断するような大きさの単位モジュール
サイズに切り出し、その上に金属性の凹状キャップを設
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。 - 【請求項6】請求項4に記載のマルチチップモジュール
の製造方法において、前記ベアチップ部品を搭載した面
と反対側の面の単位モジュールサイズに切り出した場合
にモジュールの側面となる位置に、予め深さが前記エッ
チング又は研磨により薄層化するときの削りしろより深
く、かつベース基板の厚さより浅い複数の凹み部を設け
ておき、前記エッチング又は研削した後、単位モジュー
ルサイズに切り出し、ベース基板の側面に出来た凹みを
ストッパーとして働く様に、前記マルチチップモジュー
ル全体を覆う金属製のキャップを設けて成ることを特徴
とするマルチチップモジュールの製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25958997A JP3840761B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | マルチチップモジュールおよびその製造方法 |
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