JPS6329556A - マルチチツプモジユ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチチップモジュールに関し、特にガリウ
ムヒ素（ＧａＡｓ　）化合物半導体よりなる半導体チッ
プをマルチに搭載することのできるモジュール構造に関
する。

〔従来の技術〕

マルチチップモジュールの構造の一例として、複数の半
導体素子を、そのバンプ（突起電極）Ｋより、配線基板
に接合し、該配線基板をパッケージベースに固着し、該
配線基板と外部リードとを導通し、キャップで気密封止
し、放熱フィンを取付けしてなる主要構造を有するもの
がある。

この場合、半導体素子としてＧａＡ　ｓ化合物半導体よ
りなるものを用いようとする場合、このＧａＡｓチップ
の熱膨張係数は一般シて６　Ｘ　１０−’／ｌ：”であ
り、このチップを接合する配線基板としてはこれと熱膨
張係数の近い（一般に６〜７　Ｘ　１０’／Ｃ）アルミ
ナセラミック製のものを使用することが考えられろ。事
実、この配線基板を固着させるパンケージベースにはア
ルミナセラミック製のものが用いられているので、その
面からも都合が良い。

しかし、アルミナセラミック製配線基板ではそのパター
ン加工精度が悪く、高密度実装するためには当該基板を
一般に７層以上もの多層に構成する必要がある。また、
アルミナセラミック製配線基板ではグリーンシートの焼
成などにより作られるので、白該配線基板をウェハプロ
セスで作るということができない。

したがって、微細配線はでき難いし、配線基板の層、数
カ）炙＜なり過ぎコスト高になるなど問題が多い。

なお、上記のごときチルテチップモジュールについて記
述した文献の例として、日経マグロウヒル社発行「日経
エレクトロニクスｊ１９８４年１１月号があげられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記のごときマルチチップモジュールにおいて
、ＧａＡｓ化合物半導体製チップをマルチに搭載できる
途を開拓し、かつ、チップと配線基板とパッケージ間の
熱膨張係数差による応力の発生を防止し、しかも、配線
基板をウェハプロセスで高精度に加工を可能とし、少な
い配線層での高密度実装を可能とし、コストの安いマル
チチップモジュールを提供することを目的としたもので
ある。

不発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
不明細嘗の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明においてはＧ　ａ　Ａ　ｓ化合物半導
体製チップを、同様にＧａＡｓ化合物半導体製の配線基
板にマルチに搭載し、このようにチップをマルチに搭載
した配線基板を、アルミナセラミックパッケージベース
に固着してなる主要構造を有するマルチチップモジュー
ルとしたものである。

〔作用〕

上記により、配線基板は、Ｇ　ａ　Ａ　ｓ化合物半導体
ウェハにより製造することかでケ、ウェハプロセスによ
る高精度の加工が可能で、微細配線を行なうことができ
、また、少ない配線層で十分な高密度実装が可能であり
、半導体チップとの間との熱膨張係数のマツチング（整
合）を行なうことができるとともに、パッケージベース
との間においても同様に熱膨張係数のマツチングを行な
うことができ、したがって、熱膨張係数差による応力が
、破断の起こり易いチップと配線基板との接合部にかか
り難く、当該接合部の破断を防止することができ、信頼
性を向上させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明を適用した半導体装置の実施例を、図面に
基づいて説明する。

実施例１゜ 第１図に示す例について説明する。Ｇ　ａ　Ａ　ｓ化合
物半導体よりなる半導体チップ１を、その接続端子２に
より、ＧａＡｓ化合物半導体よりなる配線基板３に接合
する。半導体素子（チップ）１は、ＧａＡｓ単結晶基板
から成り、周知の技術によってこのチップ内には多数の
回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられている
。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳ）ランジスタから
成り、これらの回路素子によって、例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている。

チップ１は、論理回路素子やメモリ回路素子などを組合
せて配設され、方形のチップ１１は、方形の配線基板３
に、例えば６ケマルチに接合されている。

当該チップ１はいわゆるフェイスダウンポンディングに
より配線基板３に接合され、当該接続端子２は、例えば
チップｌ内のＡ！電極配線のポンディングパッド上にバ
リヤ金属（Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕ）を介して５ｂ−Ｐｂ（半
田）を用いて半°球状のバンプ（突起ｔｆｆｌ）を形成
したものが例示される。

この接合の例は、いわゆるＣＣＢ（コンドロールド・コ
ラップス・ボンディング）方式により行われる。

配線基板３は、上記のようにＧａＡｓ化合物半導体より
なり、ウェハにおいて、各種周知の配線技術により微細
配線が施されている。

配線基板３０チツプ１を接合している側の反対面を、パ
ッケージベース４に固着させる。

配線基板３と外部リード５とは例えばＡＡ線より成るコ
ネクタ用ワイヤ６により導通をとる。

チップ１０Ａ２電極配線（内部配線）と接続端子２を介
して導通した配線基板３の配線は、このコネクタ用ワイ
ヤ６を経て、外部リード５と接続され、チップ１内の信
号が外部リード５より入出力される。

パッケージベース４は、例えばアルミナセラミック材よ
り成る。

上記リード５は、当該ペース４と枠体７との間に介在し
ており、該枠体７にはキャップ８を取付けする。

パッケージベース４の他方の面には、第１図に示すよう
に、放熱フィン９を取付けする。第１図に示すように、
フラットリードが引き出しされたマルチチップモジュー
ルが得られる。

実施例２゜ 第２図はピングリッドアレイタイプに構成したもので、
実施例１と同様の構成より成る。ただし、パッケージベ
ース４の裏面より外部リード５が垂直方向に引出されて
いる。

本発明によれば、上記実施例１および２に示すように、
Ｇ　ａ　Ａ　ｓ化合物半導体製チップ１を同様にＧａＡ
ｓ化合物半導体よりなる配線基板にマルチに接合し、こ
のようにチップ１をマルチに接合した配線基板３を、ア
ルミナセラミック製パッケージベース４に固着してなる
。これにより、配線基板３は、Ｇ　ａ　Ａ　ｓ化合物半
導体ウェハにより製造することができ、ウェハプロセス
による高精度の加工が可能で、微細配線を行なうことが
でき、また、少ない配線層で十分な高密度実装が可能で
ある。

さらに、半導体チップ１との間との熱膨張係数のマツチ
ング（整合）を行なうことができるとともに、パッケー
ジベース４との間においても同様に熱膨張係数のマツチ
ングを行なうことができ、したがって、熱膨張係数差に
よる応力が、破断の起こり易いチップ１と配線基板３と
の接合部２にかかり難（、当該接合部２の破断を防止す
ることができ、信頼性を向上させることができた。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で稽々変更可
能であることはいうまでもない。

本発明は上記実施例で示したマルチチップモジュールの
他に各種形式のマルチチップモジュールにも適用できる
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、本発明によれば熱膨張係数の整合が行われ、
高信頼性のＧ　ａ　Ａ　ｓ系マルチチップモジュールを
得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は本発明
の他の実施例を示す断面図である。 １・・・半導体素子、２・・・接続端子、３・・・配線
基板、４・・・パッケージベース、５・・・外ｆＢ　１
，１−　）”、６・・・コネクタ用ワイヤ、７・・・枠
、８・・・キャップ、９・・・散策　　１　　　口 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のＧａＡｓ化合物半導体製半導体素子をその接
   続端子によりＧａＡｓ化合物半導体製配線基板に接続し
   、当該配線基板を、該基板の熱膨張係数に近似した熱、
   膨張係数をもつパッケージベースに固着し、当該配線基
   板と外部リードとを導通してなる主要構造を有して成る
   ことを特徴とするマルチチップモジュール。 ２、パッケージベースが、アルミナセラミック材より成
   る特許請求の範囲第１項記載のマルチチップモジュール
   。