JPS6352460A - マルチチツプモジユ−ルの製造方法 - 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ー−ルの製造方法に関し、特
に、Ｓｔ　　ｏｎ　　Ｓｉ方式によるマルチチップモジ
為−ルの改良技術に関する。

〔従来の技術〕

本出願人の先の提案になるＳｉ　　ｏｎ　　Ｓｉ方式の
マルチチップモジュールの主要構造は、Ｓｉウェハレで
必要な配線などを施してなる配線基板（以下母ＩＣとい
う）に、複数個の半導体素子（一般にＳｉよりなる）〔
以下子ＩＣという〕を、いわゆる突起電極（バンプ）に
よるＣＣＢ（コンドロールド◆コラップス・ボンディン
グ）接続技術により固着し、上記母ＩＣを、ＳｉＣ放熱
板などのベースに固着し、当叔母ＩＣとアウターリード
とをコネクタワイヤによりワイヤボンディングして成る
。

すなわち、このマルチチップモジュールにおいては、そ
の子ＩＣは母ＩＣである配線基板に相互接続され、その
信号は、ワイヤボンディングしたコネクタワイヤを介し
てアウターリードより人出力するようになっている。

このような構造のマルチチップモジー−ルでは、配線基
板と、アウターリードを構成するリードフレームとを別
々に用意し、かつ、これらの接続のために〜・ちいちワ
イヤボンディングを行わなくてはならない。

この場合、ワイヤボンディング工程を省略できれば工程
が簡略化できるし、さらに、配線基板とリードとを一体
形成できれば同様に工程が簡略化され、コストが低減さ
れ、さらに、歩留も向上し、信頼性を向上させることも
できろ。なお、上記Ｓｉ　　ｏｎ　　Ｓｉ方式によるマ
ルチ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Ｊ１
９８４年１１月号があげられる。

〔発明が解決しよ５とする問題点〕 本発明はかかる要梢に答えることのできろマルチチップ
モジー−ルを提供することを目的とし、工程を簡略化し
、接続数を軽減し、コストを低減し、歩留を向上させ、
かつ、信頼性を向上させることのできる技術を提供する
ことを目的とする。

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

〔問題点を解決するための手段〕

本題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。

本発明では、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　ＡｕｔｏｍａｔｅｄＢ
ｏｎｄｉｎｇ）方式によるフィルムキャリア技術を利用
し、樹脂フィルムを使用して、それにラミネートされた
Ｃｕ箔について、ホトレジスト技術およびエツチング技
術により、アウターリードと従来の配線基板における配
線とを一体形成し、該配線上に多層構造の回路を形成し
、さらに、その上に、突起電極を形成するようにした。

〔作　用〕

これにより、上記ホトエツチングによりアウターリード
と配紛とが同時形成できるので、従来のごとく、リード
フレームと配線基板とを別々に用意する必要がないし、
また、これらを接続するワイヤボンディングも不要とな
り、また、突起電極の形成により、当該１！極に接合し
た子ＩＣからの信号は該電極、当該回路、上記配線およ
び上記アウターリードを経由して入出力することができ
る。

したがって、上記要楕に答えろことができ、コストは低
減でき、歩留や信頼性をも向上させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明を、図面に示す実施例に基づいて説明する
。

第３図に示すように、適宜位置に複数の上下に貫通する
貫通孔（以下樹脂穴という）１を有する樹脂フィルム２
に金属箔３を貼着する。

樹脂フィルム２は、例えばポリイミド系合成樹脂より成
る。金属箔３は、例えば銅（Ｃｕ）箔より成る。

第９図は、当該樹脂フィルム２に金属箔３を貼着後の第
３図Ａ−Ａ線断面図を示す。

次いで、第４図に示すように、当該金属箔３について、
ホトレジスト技術およびエツチング技術により、リード
パターン４と配線パターン５とを形成する。リードパタ
ーン４は、第４図に示すように、例えば四方向に形成さ
れ、その一部は外部接続端子として使用されるアクタ−
リードとなる。

配線パターン５の一部は、当該リードパターン４との接
、続に使用される。当該接続配線６は、リードパターン
４の一部をあててもよい。

第１０図は、第８図Ｃ−Ｃ線断面図を示す。次いで、第
５図に示すように、配ねパターン５の形成された領域に
、絶縁膜７を被覆する。絶縁膜７は、接続配線６やリー
ドパターン４の一部を被覆するようにしてもよい。絶縁
膜７に、第５図に示すように、配線パターン５にまで到
る、上下に貫通する貫通孔（以下第１の貫通孔と〜・う
）８を穿設する。絶縁膜７に予じめ当該筒１の貫通孔８
を穿設しておいてもよい。当該筒１の貫通孔８に、例え
ばスルーホールメッキ技術により導体部９を形成する（
第１１図参照）。当該導体部９は、上記配線パターン５
と次工程で当該絶縁膜７表面に形成される第一の導体パ
ターンとの導通に使用される。

第６図に示すように、配線パターン５の形成された領域
上の絶縁膜７の表面に第一の導体パターン１０を形成す
る。

この第一の導体パターン１ｏの形成は、例えば電着法や
真空蒸着などの方法により行なうことができろ。

第一の導体パターン１０は、導体ｍ９により、配線パタ
ーン５との間で導通がとられている。

次いで、第７図に示すように、さらに、当該第一の導体
パターン１０の形成された面に、絶縁膜１１を被覆する
。絶縁膜１１に、第７図に示すように、当該導体パター
ン１０にまで至る、上下に貫通する貫通孔（以下第２の
貫通孔という）１２を穿設する。絶縁膜１１に予じめこ
の第２の貫通孔１２を穿設しておいてもよい。当該筒２
の貫通孔１２に、例えばスルーホールメッキ技術により
導体部１３を形成する（第１１図参照）。当該導体部１
３は、上記第一の導体パターン１ｏと次工程で当該絶縁
膜１１表面に形成される第二の導体パターンとの導通に
使用される。

図示していないが、前記第６図に示すと同様の第二の導
体パターン１４を当該絶縁膜１１表面に形成する（第１
１図参照）。

次いで、第８図に示すように、当該第二の導体パターン
１４が形成された面に、絶縁膜１５を被覆する。絶縁膜
１５に、上下に貫通する貫通孔（以下第３の貫通孔とい
う）１６を穿設する。絶縁膜１５に予じめこの第３の貫
通孔１６を穿設しておいてもよい。当該筒３の貫通孔１
６に、例えばスルーホールメッキ技術により導体部１７
を形成する。

この導体部１７上に、突起電極１８を突設する。

この突起電極１８の形成は、フリップチップ方式により
接続端子を形成する各種公知の方法を適用でき、例えば
Ｃｒ−Ｃｕ−Ａｕよりなる下地金属を形成し、その上に
、５ｎ−Ｐｂ（半田）を用いて半球状のバンブな形成す
る、いわゆるＣＣＢ接続端子により構成することができ
る。

上記絶縁膜７．１１．１５としては、例えばポリイミド
系合成樹脂フィルムを使用することができる。

第１１図はかくて形成された本発明の実施例を示す要部
断面図で、この第１１図は第８図Ｃ−Ｃ線断面を示す。

第１１図にて、１９は樹脂フィルム２における貫通孔１
中に充填された金属で、例えばＣｕを蒸着などの方法で
充填することにより形成される。

これにより、第１１図に示すように、突起電極１８によ
り取着された半導体素子（子ＩＣ）２０からの熱をペー
ス側に放散することができる。

この伝熱用金属１９の形成は、第３図に示す、樹脂フィ
ルム２に金属箔３を貼着した後とかあるいはその前後、
適宜の段階で行なうことができる。

第１図に示すように、樹脂フィルム２の裏面をベース２
１に、接合材料２２により、接合させる。

第２図は本発明を適用したマルチチップモジュールの全
体構成図で、同図にて２３は放熱フィン、２４は枠体、
２５はキャップである。

半導体素子（チップ）２０は、例えばシリコン単結晶基
板から戊り、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トランジスタか
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。

本発明では、樹脂フィルム２にリード４と配線５とをホ
ットエツチング技術により形成し、当該配線５上に、多
層構造の第一および第二の導体パターン１０．１４を有
する回路を形成し、さらに、当該第二の導体パターン１
４の形成された面に、絶縁膜１５を介して、突起電極１
８を形成する。

従って、ホットエツチングによりリードパターン４が形
成されるので、従来に比して高密度にリード４を形成す
ることができる。

リード４と同時に配線５が形成されるので、従来のごと
く、リードフレームと配線基板とを別々に用意する必要
がない。

半導体素子２０かもの信号の入出力は各導体パターン１
０．１４および配線パターン５およびリードパターン４
を経由して行われるので、従来のごときワイヤボンディ
ングを必要としない。

樹脂フィルム２を使用するので、コストを低減できる。

本発明では、樹脂フィルム２に伝熱用金ｔ４）９を埋設
するようにしているので、放熱特性が良好である。

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種々変更可
能であることはいうまでもない。

例えば上記実施例では第一の導体パターンおよび第二の
導体パターンを形成する例を述べたが、同様にして、第
三、第四・・・・・・の導体パターンを形成するように
してもよい。

本発明を前記で例示したもの以外の他のマルチチップモ
ジエ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、下記のとうりであ
る。

本発明によれば、ワイヤボンディングを省略でき、配線
基板とリードとを一体形成でき、工程が１略化され、接
続数が少な（なり、歩留が向上し、かつ、信頼性を向上
させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部拡大断面図、第２図
は本発明の実施例を示す全体断面図、第３図〜第８図は
それぞれ本発明の実施工程を示す説明図、 第９図は第８図Ｃ−Ｃ線断面図、 第１０図は第４図Ｂ−Ｂ縁断面図、 第１１図は第８図Ｃ−Ｃ線断面図である。 １・・・貫通孔、２・・・樹脂フィルム、３・・・金属
箔、４・・・リードパターン、５・・・配線パターン、
６・・・接続配線、７・・・絶縁膜、８・・・貫通孔、
９・・・導体部、１０・・・第１の導体パターン、１１
・・・絶縁膜、１２・・・貫通孔、１３・・・導体部、
１４・・・第二の導体パターン、１５・・・絶縁膜、１
６・・・貫通孔、１７・・・導体部、１８・・・突起電
極、１９・・・金属、２０・・・半導体素子、２１・・
・ベース、２２・・・接合材料、２３・・・放熱フィン
、２４・・・枠体、２５・・・キャップ。 代理人　弁理士　　小　川　勝　男、／　□　　Ｓ・、
第　　　１　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　Ｏ図 第　　６　　図 第７図 第　　　８　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．次の（１）〜（７）工程を含むマルチチップモジュ
   ールの製造方法。 （１）金属箔を貼着し、上下に貫通する貫通孔を有する
   樹脂フィルムの当該金属箔をホトエッチングし、当該フ
   ィルム表面に、リードパターンと該パターンと接続した
   配線パターンとを形成する工程 （２）前記フィルムの前記配線パターンの形成された領
   域に、絶縁膜を被覆し、該絶縁膜に設けられた上下に貫
   通する貫通孔に導体部を形成するとともに、当該絶縁膜
   表面に当該導体部と接続した第一の導体パターンを形成
   する工程 （３）当該絶縁膜の当該第一の導体パターンが形成され
   た面に、さらに、絶縁膜を被覆し、該絶縁膜に設けられ
   た上下に貫通する貫通孔に導体部を形成するとともに、
   当該絶縁膜表面に当該導体部と接続した第二の導体パタ
   ーンを形成する工程および必要に応じて当該工程を繰り
   返して行なう当該（３）の繰り返し工程（４）最終の導
   体パターン形成面に、絶縁膜を被覆し、該絶縁膜に設け
   られた上下に貫通する貫通孔に導体部を形成するととも
   に当該導体部に接続した突起電極を当該絶縁膜表面に突
   設する工程 （５）必要に応じて前記（１）における樹脂フィルムの
   前記貫通孔に金属を充填する工程 （６）前記突起電極により半導体素子を複数接合させる
   工程 （７）当該樹脂フィルムの裏面を、ベースに接合させる
   工程 ２．金属箔が銅箔で、リードパターンの一部が、アウタ
   ーリードを形成してなる、特許請求の範囲第１項記載の
   マルチチップモジュールの製造方法。