JP3199997B2 - マルチチップモジュール及びその生産方法 - Google Patents

マルチチップモジュール及びその生産方法

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    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、立体回路を形成し
た多層配線回路基板に、多数のLSIチップ等のチップ
部品を搭載してなるマルチチップモジュール及びその生
産方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、セラミック多層配線回路基板の
表面に薄膜回路層を形成し、その薄膜回路層の表面配線
上に、LSI(大規模集積回路)チップを、フェイスダ
ウンボンディングにより接続搭載する、フリップチップ
実装方式のマルチチップモジュールは公知である。この
種マルチチップモジュールにおいては、LSIの高集積
化により個々のLSIチップの入力端子数が増えると共
に多層配線回路基板内の信号配線数も増大するため、L
SIを搭載する多層配線回路基板も、多端子化と多層化
が必要になり、必然的に大規模化してくる。このような
大規模の多層配線回路基板においては、微細配線パター
ンの製造工程上での不良(製造プロセスに伴う欠陥)が
不可避的に発生し、歩留まりが低下するとともに、超高
密度実装であるがために技術回避困難となり、不良品廃
棄処分が課題となってくる。そこで、この課題に対処す
るために、下記の従来技術で改善しようとすると解決が
困難となってきる。
【0003】その一つは、特開平4−102395号に
示されるように、多層配線回路基板の製造に際し、各層
毎に、検査と修正を入念に行って、次の層を形成するこ
とにより、不良品を極力出さないようにする方法で、多
層配線回路基板を、無欠陥で積層することにより、歩留
まりの向上と、信頼性の向上を図ろうとするものであ
る。しかし、この方法は、前の層までは無欠陥で積層さ
れかつ次層形成以降の工程での影響により以前の層に不
良が発生しないことを前提にした方法であり、超高密度
実装においては現実的でないばかりでなく、セラミック
多層配線回路基板のように、各々回路パターンを印刷し
た多層のグリーンシートを、一括して積層、焼成するも
の、すなわち、多層配線回路基板を一括して作り上げる
工程を含むものに対しては、適用できない欠点があっ
た。この欠点を補う方法として、特開昭63−2133
99号公報に記載されているように、プリント基板のよ
うな多層配線回路基板の内層に予め改造用パターンを設
けておき、改造の必要が生じたときには、多層配線回路
基板の表面から、上記内層の改造用パターンにアクセス
して、上記内層の改造用パターンをカットしたり、接続
することにより、内層のショート回路箇所、オープン回
路箇所等の配線不良箇所を直接的に修正加工するものが
ある。しかしながらこの方法もセラミック多層配線回路
基板のように、一旦、焼成を行うと、内層の配線パター
ンへのアクセスが著しく困難又は不可能なものに対して
は適用できない欠点があった。
【0004】また、従来、前記したような大規模の多層
配線回路基板を使用して構成したマルチチップモジュー
ルに対して若干の機能変更の必要が生じ、多層配線回路
基板の配線に変更(機能変更に伴う配線変更)の必要が
生じた場合でも、その変更必要箇所に対して変更のため
の加工ができない場合、多層配線回路基板を新たに開発
設計からやり直しているために、製品化までに長期間を
要する欠点があった。すなわち、マルチチップモジュー
ルの開発期間短縮の低減のニーズが高かったにもかかわ
らず、それに応えられる有力な方法がなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、製造プロセス欠陥救済や機能変更の必要が生じ
たときに、新たに多層配線回路基板を作り直すことな
く、元の(元と同種の)多層配線回路基板を有効活用し
て、所定の品質と所要の機能を達成するマルチチップモ
ジュールを短期間で開発、生産可能とするマルチチップ
モジュール及びその生産方法を提供することにある。本
発明の他の目的は、製造プロセス欠陥救済や機能変更の
必要が生じたときに、新たに多層配線回路基板を作り直
すことなく、元の(元と同種の)多層配線回路基板を有
効活用して、開発や生産の歩留まりを高め、必要最小限
の数と種類の多層配線回路基板で所要の数と種類のマル
チチップモジュールの生産を可能とし、多層配線回路基
板やマルチチップモジュールの不良品や不要廃棄物を極
力出さないか、激減させるマルチチップモジュール及び
その生産方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題及び目的を達成
するための本発明の特徴を概括すれば、次の通りであ
る。本発明の最大の特徴は、マルチチップモジュールに
おいて、製造プロセスに伴う欠陥箇所や機能変更に伴う
変更箇所等の修正必要箇所が、直接的に修正が可能な場
合は当該修正必要箇所を修正実施箇所として直接的に修
正加工し、直接修正が不可能な場合は、当該修正必要箇
所と電気接続的に関連しかつ当該修正必要箇所より上層
又はチップ部品に設けられた修正実施箇所で間接的に修
正加工するようにした点である。当該修正必要箇所が直
接的に修正が可能な場合とは、当該修正必要箇所が、多
層配線回路基板の表面又は表面近くの層にある場合等の
ように露出可能な場合であり、当該修正必要箇所が直接
的に修正が不可能な場合とは、当該修正必要箇所が、セ
ラミック多層配線回路基板の内層にある場合等のように
露出不可能な場合である。
【0007】本発明は、マルチチップモジュールにおい
て、製造プロセスに伴う欠陥箇所や機能変更に伴う変更
箇所等の修正必要箇所は、基本的には、オープン(開
放)かショート(短絡)のいずれかである点に着目し、
上記露出不可能な修正必要箇所は無修正又は無変更のま
ま多層配線回路基板の内層に残留させても、その修正
を、多層配線回路基板の上層又はチップ部品に設けた修
正実施箇所で行う、すなわち、修正必要箇所と修正実施
箇所とを物理的あるいは幾何学的に分離してもよいとい
う新しい知見を採用したことを特徴としている。これに
対して、従来の技術においては、ある層での欠陥修正又
は配線変更は、当該層に直接的に修正加工を施すことに
より行うという、修正必要箇所=修正実施箇所の修正手
法だけであったので、直接的に修正加工ができない欠陥
箇所又は配線変更箇所の修正には対処できなかった。本
発明は、上記二つの修正手法、すなわち、修正必要箇所
・修正実施箇所一致修正手法及び修正必要箇所・修正実
施箇所分離修正手法を、多層配線回路基板のみならずチ
ップ部品も含めたマルチチップモジュールに総合適用す
ることにより、不良品の廃棄等の無駄をなくし、目的の
製品を短日程でユーザに提供できるようにしたものであ
る。
【0008】本発明の目的を解決する手段を列挙すれ
ば、以下の通りである。即ち、本発明は、複数のチップ
部品を多層立体回路基板の表面に搭載接続するマルチチ
ップモジュールであって、上記多層立体回路基板の多層
立体回路の配線に発生した製造プロセスに伴う欠陥箇所
のうち、直接修正可能な第1種の箇所については該第1
種の箇所またはその近傍において直接的に修正され、直
接修正不可能な第2種の箇所については該第2種の箇所
と電気接続的に関連付けられた上層の修正箇所または上
記チップ部品において間接的に修正されたことを特徴と
するマルチチップモジュールである。また本発明は、複
数のチップ部品を多層立体回路基板の表面に搭載接続す
るマルチチップモジュールであって、上記多層立体回路
基板の多層立体回路の配線における機能変更に伴う変更
箇所のうち、直接変更可能な第1種の箇所については該
第1種の箇所またはその近傍において直接的に変更さ
れ、直接変更不可能な第2種の箇所については該第2種
の箇所と電気接続的に関連付けられた上層の変更箇所ま
たは上記チップ部品において間接的に変更されたことを
特徴とするマルチチップモジュールである。
【0009】また本発明は、第1の多層立体回路の上に
第2の多層立体回路を接続形成した多層立体回路基板の
表面に複数のチップ部品を搭載接続したマルチチップモ
ジュールであって、上記第1の多層立体回路の内層に存
在する製造プロセスに伴う配線欠陥箇所を間接的に修正
した修正配線回路を上記第2の多層立体回路に形成した
ことを特徴とするマルチチップモジュールである。また
本発明は、第1の多層立体回路の上に第2の多層立体回
路を接続形成した多層立体回路基板の表面に複数のチッ
プ部品を搭載接続したマルチチップモジュールであっ
て、上記第1の多層立体回路の内層に存在する製造プロ
セスに伴う配線欠陥箇所を間接的に修正した第1の修正
配線回路と上記第2の多層立体回路に発生した製造プロ
セスに伴う配線欠陥箇所を直接的に修正した第2の修正
配線回路とを上記第2の多層立体回路に形成したことを
特徴とするマルチチップモジュールである。
【0010】また本発明は、第1の多層立体回路の上に
第2の多層立体回路を接続形成した多層立体回路基板の
表面に複数のチップ部品を搭載接続したマルチチップモ
ジュールであって、上記第1の多層立体回路の内層にお
ける機能変更に伴う配線変更箇所を間接的に変更した配
線変更回路を上記第2の多層立体回路に形成したことを
特徴とするマルチチップモジュールである。また本発明
は、第1の多層立体回路の上に第2の多層立体回路を接
続形成した多層立体回路基板の表面に複数のチップ部品
を搭載接続したマルチチップモジュールであって、上記
第1の多層立体回路の内層における機能変更に伴う配線
変更箇所を間接的に変更した第1の配線変更回路と上記
第2の多層立体回路における機能変更に伴う配線変更箇
所を直接的に変更した第2の配線変更回路とを上記第2
の多層立体回路に形成したことを特徴とするマルチチッ
プモジュールである。
【0011】また本発明は、前記マルチチップモジュー
ルをプリント回路基板に電気接続して実装したことを特
徴とする電子回路モジュール装置(マルチチップモジュ
ール実装構造体)である。また本発明は、多層立体回路
基板を製作する多層立体回路基板製作工程と、該多層立
体回路基板製作工程で製作された多層立体回路の表面に
複数のチップ部品を搭載接続するチップ部品搭載接続工
程とを有するマルチチップモジュールの生産方法であっ
て、前記多層立体回路基板製作工程で製作された多層立
体回路基板の多層立体回路の配線に発生した製造プロセ
スに伴う欠陥箇所が直接修正可能な箇所か否かを判断
し、直接修正可能な第1種の箇所については該第1種の
箇所またはその近傍において直接的に修正し、直接修正
不可能な第2種の箇所については該第2種の箇所と電気
接続的に関連付けられた上層の修正箇所または上記チッ
プ部品において間接的に修正する配線修正工程を有する
ことを特徴とするマルチチップモジュールの生産方法で
ある。
【0012】また本発明は、多層立体回路基板を製作す
る多層立体回路基板製作工程と、該多層立体回路基板製
作工程で製作された多層立体回路の表面に複数のチップ
部品を搭載接続するチップ部品搭載接続工程とを有する
マルチチップモジュールの生産方法であって、前記多層
立体回路基板製作工程で製作された多層立体回路基板の
多層立体回路の配線における機能変更に伴う変更箇所が
直接変更可能な箇所か否かを判断し、直接変更可能な第
1種の箇所については該第1種の箇所またはその近傍に
おいて直接的に変更し、直接変更不可能な第2種の箇所
については該第2種の箇所と電気接続的に関連付けられ
た上層の変更箇所または上記チップ部品において間接的
に変更する配線変更工程を有することを特徴とするマル
チチップモジュールの生産方法である。また本発明は、
第1の多層立体回路を製作する第1の多層立体回路製作
工程、該第1の多層立体回路製作工程で製作された第1
の多層立体回路を検査して、第1の多層立体回路の内層
に存在する製造プロセスに伴う欠陥箇所を検出する第1
の多層立体回路の検査工程、および上記第1の多層立体
回路製作工程で製作された第1の多層立体回路上に、上
記第1の多層立体回路の検査工程で検出された欠陥箇所
を修正する修正回路を組み込んで第2の多層立体回路を
接続形成する第2の多層立体回路形成工程を有して第1
及び第2の多層立体回路からなる多層立体回路基板を製
作する多層立体回路基板製作工程と、該多層立体回路基
板製作工程で製作された多層立体回路基板の表面に複数
のチップ部品を搭載接続してマルチチップモジュールを
得るチップ部品搭載接続工程とを有することを特徴とす
るマルチチップモジュールの生産方法である。
【0013】また本発明は、第1の多層立体回路を製作
する第1の多層立体回路製作工程、該第1の多層立体回
路製作工程で製作された第1の多層立体回路を検査し
て、第1の多層立体回路の内層に存在する製造プロセス
に伴う欠陥箇所を検出する第1の多層立体回路の検査工
程、および上記第1の多層立体回路製作工程で製作され
た第1の多層立体回路上に、上記第1の多層立体回路の
検査工程で検出された欠陥箇所を修正する修正回路を組
み込んで第2の多層立体回路を接続形成する第2の多層
立体回路形成工程を有して第1及び第2の多層立体回路
からなる多層立体回路基板を製作する多層立体回路基板
製作工程と、該多層立体回路基板製作工程で製作された
多層立体回路基板の表面に複数のチップ部品を搭載接続
してマルチチップモジュールを得るチップ部品搭載接続
工程と、該チップ部品搭載接続工程で得られたマルチチ
ップモジュールの機能検査を行うマルチチップモジュー
ル機能検査工程と、該マルチチップモジュール機能検査
工程で得られたマルチチップモジュールの機能検査に基
づき上記第2の多層立体回路の該当箇所を直接的に修正
又は変更する工程とを有することを特徴とするマルチチ
ップモジュールの生産方法である。
【0014】また本発明は、多層立体回路基板の下層部
を製作する多層立体回路基板下層部製作工程と、該多層
立体回路基板下層部製作工程で製作された多層立体回路
基板の下層部内に存在する製造プロセスによる欠陥配線
を検査する第1の検査工程と、上記多層立体回路基板下
層部製作工程で製作された多層立体回路基板の下層部上
に、上記第1の検査工程で検出された欠陥配線を修正す
る修正回路を組み込んで多層立体回路基板の上層部を接
続形成する多層立体回路基板上層部形成工程と、該多層
立体回路基板上層部形成工程で製作された多層立体回路
基板の表面に複数のチップ部品を搭載接続してマルチチ
ップモジュールを得るチップ部品搭載接続工程とを有す
ることを特徴とするマルチチップモジュールの生産方法
である。また本発明は、多層立体回路基板の下層部を製
作する下層部製作工程と、該下層部製作工程で製作され
た多層立体回路基板の下層部内に存在する製造プロセス
による欠陥配線を検査する第1の検査工程と、上記多層
立体回路基板下層部製作工程で製作された多層立体回路
基板の下層部上に、上記第1の検査工程で検出された欠
陥配線を修正する修正回路を組み込んで多層立体回路基
板の上層部を接続形成する上層部形成工程と、該上層部
形成工程で製作された多層立体回路基板の上層部におけ
る配線を検査する第2の検査工程と、該第2の検査工程
で検査された結果に応じて多層立体回路基板の上層部に
おける配線を修正する上層部配線修正工程と、該上層部
配線修正工程で修正された多層立体回路基板の表面に複
数のチップ部品を搭載接続してマルチチップモジュール
を得るチップ部品搭載接続工程とを有することを特徴と
するマルチチップモジュールの生産方法である。
【0015】また本発明は、論理変更されたチップ部品
を多層立体回路基板の表面に搭載接続してマルチチップ
モジュールの機能充足/変更(論理変更)を行うことを
特徴とするマルチチップモジュールの生産方法である。
また本発明は、チップ部品の空きパッドを使用して論理
変更されたチップ部品を多層立体回路基板の表面に搭載
接続してマルチチップモジュールの機能充足/変更(論
理変更)を行うことを特徴とするマルチチップモジュー
ルの生産方法である。また本発明は、論理変更されたチ
ップ部品を多層立体回路基板の表面に搭載接続し、該多
層立体回路基板に表面側から裏面側に延びた導電体であ
るスルーラインを用いてマルチチップモジュールの機能
充足/変更(論理変更)を行うことを特徴とするマルチ
チップモジュールの生産方法である。
【0016】以上説明したように、本発明によれば、製
造プロセス欠陥救済や機能変更の必要が生じたときに、
新たに多層配線回路基板を作り直すことなく、元の(元
と同種の)多層配線回路基板を有効活用して、所定の品
質と所要の機能を達成するマルチチップモジュールを短
期間で開発、生産可能とすることができる。また本発明
によれば、製造プロセス欠陥救済や機能変更の必要が生
じたときに、新たに多層配線回路基板を作り直すことな
く、元の(元と同種の)多層配線回路基板を有効活用し
て、開発や生産の歩留まりを高め、必要最小限の数と種
類の多層配線回路基板で所要の数と種類のマルチチップ
モジュールの生産を可能とし、多層配線回路基板やマル
チチップモジュールの不良品や不要廃棄物を極力出さな
いか、激減させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマルチチップ
モジュール及びその生産方法のいくつかの実施の形態に
ついて図面を用いて具体的に説明する。図1は、本発明
に係るマルチチップモジュールをプリント回路基板5に
搭載してなる電子回路モジュール装置の一実施例を示す
斜視図である。図2は、本発明に係るマルチチップモジ
ュールの一実施例を示す断面図である。図1および図2
に示すように、多層配線回路基板31は、厚膜プロセス
により印刷して積層・焼結して製作されたセラミック回
路基板(基本多層配線回路基板)1に、薄膜配線及びパ
ッド等を有する薄膜配線層2を形成してなるものであ
る。この薄膜配線層2の表面に形成された端子接続パッ
ド12に、多数のLSIチップ部品(LSI等の電子部
品)14がはんだボール等の接合材13により搭載接続
されてマルチチップモジュールが構成される。即ちマル
チチップモジュールは、多層配線回路基板31の表面に
多数のLSIチップ部品14を搭載接続して構成され
る。そして大規模な電子回路モジュール装置は、複数の
多層配線回路基板31の各々の裏面に植設された入出力
ピン33をプリント回路基板35に設けられたコネクタ
34に挿入して電気接続をとることによって構成され
る。
【0018】第1の回路配線グループ16aは、セラミ
ック回路基板(基本多層配線回路基板)1を厚膜プロセ
スにより印刷して積層・焼結して製作した際、セラミッ
ク回路基板1の表面(最終端面)に形成され、且つ正常
に内層配線接続された厚膜接続パッド4aを有する箇所
に対応する。そして第1の回路配線グループ16aは、
この正常な内層配線に接続された最終端面の厚膜接続パ
ッド4aに、薄膜配線層2である第1の絶縁層10に形
成されたコンタクトホール5aにスパッタ等で成膜され
たCr等の導電膜により形成された中間パッド7aで接
続し、この中間パッド7aに、薄膜配線層2である第2
の絶縁層11に形成されたコンタクトホールに無電解め
っき等により形成された下地にNiめっきを施し、その
上にAuめっきを施して端子接続パッド12aを接続し
て形成される。これら厚膜接続パッド4aと中間パッド
7aと端子接続パッド12aとは、高密度実装を可能に
するために全て同心状に重ねて配置させる必要がある。
【0019】第2の回路配線グループ16bは、セラミ
ック回路基板(基本多層配線回路基板)1を厚膜プロセ
スにより印刷して積層・焼結して製作した際、セラミッ
ク回路基板(基本多層配線回路基板)1の内層である配
線層において短絡欠陥(ショート欠陥:配線間において
離れていなければならない箇所において短絡して生じる
不良欠陥)9が発生して箇所に対応する。即ち、セラミ
ック回路基板1を製作した際、内層である配線層におい
て短絡欠陥9が発生し、セラミック回路基板1の表面
(最終端面)に形成された厚膜接続パッド4dと厚膜接
続パッド4eとはセラミック回路基板1において短絡し
ていることになる。この短絡欠陥9については、図6に
示すようにセラミック回路基板1が完成した段階におけ
る〈SC8〉電気回路検査によって検出することができ
る。しかし、セラミック回路基板1は、図6に(SC
1)〜(SC7)の工程で示す如く、高密度の配線が印
刷して形成された多数のグリーンシートを積層して焼結
して製作されているため、セラミック回路基板1の単体
の状態で、穴堀り加工を行って内層配線に傷を付けるこ
となく上記短絡欠陥9を切断することは不可能である。
そこで、セラミック回路基板1内において生じた短絡欠
陥9については、セラミック回路基板1の表面に薄膜配
線層2を形成しながら修復させることにする。ただし、
第2の回路配線グループ16bの箇所においても、厚膜
接続パッド4dと中間パッド7dと端子接続パッド12
dとは、高密度実装を可能にするために全てほぼ同心状
に重ねて配置させる必要がある。これらを実現するため
に、セラミック回路基板1の表面に形成される薄膜配線
層2である第1の絶縁層10に形成されたコンタクトホ
ール5dを第1の絶縁層10に用いたのと同一または同
様な絶縁物a6で塞ぎ、この絶縁物6の上に中間パッド
7aと同様にスパッタ等でCr等の導電膜を成膜するこ
とによって中間パッド7dを形成する。これにより中間
パッド7dを、短絡欠陥9を介して厚膜接続パッド4e
に短絡している厚膜接続パッド4dから切り離すことが
できる。しかしながら中間パッド7dを、厚膜接続パッ
ド4dから切り離しただけでは修正したことにならな
い。即ち、中間パッド7dを本来厚膜接続パッド4dが
つながっている相手先と接続する必要がある。
【0020】そのため、中間パッド7を形成する際、第
1の絶縁層10の表面において全ての中間パッド7の間
に一方向に延ばした修正用ラインパターン(引出用ライ
ンパターン)8を形成する。そしてこの修正用ラインパ
ターン(引出用ラインパターン)8は、図1に示すよう
に、LSIチップ部品14の間においては、互いに交叉
しないように延ばしている方向を例えば90度変えても
良い。何れにしても、セラミック回路基板1の表面に第
1の絶縁層10を形成し、この第1の絶縁層10にホト
リソのプロセスでコンタクトホール5を形成し、この第
1の絶縁層10上にCr等の導電膜をスパッタで成膜
し、レジストを塗布してマスクを用いた露光により決め
られたパターン配列の中間パッド7のパターンと修正用
ラインパターン(引出用ラインパターン)8のパターン
とを形成すると共に、レーザ光のスポット露光により中
間パッド7dと修正ラインパターン8dまたは8eとの
間を接続する補修導体ライン15のパターン(Cr等の
導電膜パターン)を形成してエッチングを施すことによ
って、全ての中間パッド7および修正用ラインパターン
(引出用ラインパターン)8が形成されると共に中間パ
ッド7dは補修導体ライン15により修正用ラインパタ
ーン8dまたは8eと接続される。そしてこの中間パッ
ド7dに接続される相手が中間パッドの場合、その相手
の中間パッド7nにおいても近接して形成された修正用
ラインパターン8nに補修導体ライン15を用いて接続
する。そしてこれら修正ラインパターン8dまたは8e
と相手の修正用ラインパターン8nとを接続する必要が
ある。そこでレーザ光のスポット露光により、Cr等の
導電膜を残して導体ラインを形成してこれら修正ライン
パターン8dまたは8eと修正用ラインパターン8nと
を接続する。ただし、これら修正ラインパターン8dま
たは8e及び修正用ラインパターン8nが他の修正ライ
ンパターンと接続されていてはだめの場合には、他の修
正ラインパターンの所望箇所に集束されたレーザ光を照
射して他の修正ラインパターンを蒸発させて切断を施せ
ば良い。そしてCr等の導電膜をパターン化した中間パ
ッド7及び修正用ラインパターン8上に第2の絶縁層1
1を形成してホトリソのプロセスでコンタクトホールを
形成し、無電解めっき技術により下地のNiと表面のA
uとからなる端子接続パッド12を形成する。これによ
り中間パッド7dと端子接続パッド12dとは同心状態
で接続され、厚膜接続パッド4eと中間パッド7eと端
子接続パッド12eとは同心状態で積み重ねられて接続
される。
【0021】上記Cr等の導電膜の状態で、修正用ライ
ンパターン(引出用ラインパターン)8dまたは8e
(8’)と相手の修正用ラインパターン8n(8”)と
を接続することができない場合には、この後、図1に示
すように、集束されたエキシマレーザ光を照射して絶縁
層11に穴をあけて接続すべき2つの修正用ラインパタ
ーン(引出用ラインパターン)8dまたは8e
(8’)、8n(8”)の端部(パッド)を露出させ、
これら2つの端部(パッド)の間を修正用線材32でボ
ンディング接続し、この端部を絶縁物で封止することに
よっても修正が可能となる。上記修正用線材32として
は、両端の接合部分のみ被覆が除去されているポリウレ
タン被覆Au線が望ましい。以上により、セラミック回
路基板1内に発生した短絡欠陥9は、該短絡欠陥9につ
ながる厚膜接続パッド4dを絶縁物6により中間パッド
7dと切り離し、端子接続パッド12dを中間パッド7
dを介して修正用ラインパターン8に接続することによ
って修正される。即ち、セラミック回路基板1内に発生
した短絡欠陥9は、セラミック回路基板1の表面に薄膜
配線層2を形成しながら修正されることになる。
【0022】またセラミック回路基板1内に発生した断
線欠陥についても、短絡欠陥9と同様にセラミック回路
基板1内で修復させることはできないので、セラミック
回路基板1の表面に薄膜配線層2を形成しながら修正す
ることになる。即ち、セラミック回路基板1において、
例えば厚膜接続パッド4bと厚膜接続パッド4eとの間
が断線している場合には、中間パッド7bと修正用ライ
ンパターン8bとを上記と同様に補修導体ライン15に
より接続し、中間パッド7eと修正用ラインパターン8
eとを上記と同様に補修導体ライン15により接続す
る。そしてこれら修正ラインパターン8bと相手の修正
用ラインパターン8eとを接続する必要がある。そこで
レーザ光のスポット露光により、Cr等の導電膜を残し
て導体ラインを形成してこれら修正ラインパターン8b
と修正用ラインパターン8eとを接続する。ただし、こ
れら修正ラインパターン8b及び修正用ラインパターン
8eが他の修正ラインパターンと接続されていてはだめ
の場合には、他の修正ラインパターンの所望箇所に集束
されたレーザ光を照射して他の修正ラインパターンを蒸
発させて切断を施せば良い。そして上記説明したとお
り、中間パッド7及び修正用ラインパターン8上に第2
の絶縁層11を形成してホトリソのプロセスでコンタク
トホールを形成し、無電解めっき技術により下地のNi
と表面のAuとからなる端子接続パッド12を形成す
る。これにより厚膜接続パッド4と中間パッド7と端子
接続パッド12とは同心状態で積み重ねられて接続され
る。上記Cr等の導電膜の状態で、修正用ラインパター
ン(引出用ラインパターン)8b(8’)と相手の修正
用ラインパターン8e(8”)とを接続することができ
ない場合には、この後、図1に示すように、集束された
エキシマレーザ光を照射して絶縁層11に穴をあけて接
続すべき2つの修正用引き出しパターン8b(8’)、
8e(8”)の端部(パッド)を露出させ、これら2つ
の端部(パッド)の間を修正用線材32でボンディング
接続し、この端部を絶縁物で封止することによってセラ
ミック回路基板1内に発生した断線欠陥についても修正
が可能となる。
【0023】次に、本発明に係る多層配線回路基板31
における回路修正方法について、図3を用いて説明す
る。
【0024】(1)まず、図3(a)に示すように、一
部の内部配線パターン3aと3bがその製造工程におい
て短絡不良9を起こしたセラミック回路基板(基本多層
配線回路基板)1において、このベース基板となるセラ
ミック回路基板1上に薄膜形成技術を用いた薄膜配線層
2を形成する。即ち、セラミック回路基板1の厚膜接続
パッド4a〜4fの上に例えばポリイミド樹脂で第1の
絶縁層10を形成し、この第1の絶縁層10に厚膜接続
パッド4a〜4fとの導電接続を取るために厚膜接続パ
ッド4a〜4fとほぼ同心状のコンタクトホール5a〜
5fをホトリソのプロセスを用いて形成する。なお、コ
ンタクトホール5の形成にはホトエッチング等の技術を
用いることも可能である。
【0025】(2)次に、図3(b)に示すように、コ
ンタクトホール5a〜5fのうち、短絡不良9を起こし
ている内部配線3bにつながっている厚膜接続パッド4
dに対応するコンタクトホール5dの内部を、インジエ
クションノズルをマニュピュレータでx−y−z方向に
微動できるように構成された絶縁樹脂微量供給機により
ポリイミド樹脂等の絶縁用樹脂を超微量供給して絶縁物
6として埋め、レーザ光による局所加熱で固化し、上記
厚膜接続パッド4dを次工程で形成する上層部の配線
(中間パッド7d)と切り離す(分離する)。なお、上
記実施例においては、形成されたコンタクトホール5d
に絶縁用樹脂を超微量供給して絶縁物6で埋める場合に
ついて説明したが、スポット露光によってコンタクトホ
ール5dを形成させない(コンタクトホール5dの穴明
けを行わない)ことによっても厚膜接続パッド4dを次
工程で形成する上層部の配線(中間パッド7d)と切り
離すことができる。
【0026】(3)この後、図3(c)に示すように、
コンタクトホール5内も含め、第1の絶縁層10上にC
r等の導電膜をスパッタ等で成膜する。そしてこのCr
等の導電膜上にレジストを塗布して、中間パッド7a〜
7fおよび中間パッドの間に互いに交叉しないようにほ
ぼ一方向に延ばした修正用ラインパターン8a〜8fを
決められたパターンで露光し、補修導体ライン15を形
成する部分についてはスポット露光を行い、その後エッ
チングを施すことによって中間パッド7a〜7fおよび
修正用ラインパターン(引出用ラインパターン)8a〜
8fが形成されると共に中間パッド7dと修正用ライン
パターン8dまたは8eとの間において補修導体15が
エッチングされずに残ることによってつながる(接続さ
れる)。即ち、絶縁物6によりセラミック回路基板1の
厚膜接続パッド4dから切り離された中間パッド7d
と、後に所望の配線パターンと接続される修正用ライン
パターン8dまたは8eとは、中間パッド7および修正
用ラインパターン8における例えばネガレジスト露光と
併せてスポット露光を行うことにより、中間パッド7お
よび修正用ラインパターン8と同一のCr等の導電膜か
らなる補修導体ライン15で接続することができる。セ
ラミック回路基板1において、厚膜接続パッド4dと本
来接続される相手の厚膜接続パッド4nが存在する場合
には、この厚膜接続パッド4nについても絶縁物6で切
り離し、その上の中間パッド7nと修正用ラインパター
ン8nとの間において補修導体ライン15で接続する必
要がある。そこでレーザ光のスポット露光により、Cr
等の導電膜を残して導体ラインを形成してこれら修正ラ
インパターン8dまたは8eと相手の修正用ラインパタ
ーン8nとを接続する。ただし、これら修正ラインパタ
ーン8dまたは8e及び修正用ラインパターン8nが他
の修正ラインパターンと接続されていてはだめの場合に
は、他の修正ラインパターンの所望箇所に集束されたレ
ーザ光を照射して他の修正ラインパターンを蒸発させて
切断を施せば良い。
【0027】(4)さらに、図3(d)に示すように、
中間パッド7a〜7fおよび修正用ラインパターン8a
〜8f上に例えばポリイミド樹脂で第2の絶縁層11を
形成し、この第2の絶縁層11に中間パッド7a〜7f
との導電接続を取るために中間パッド7a〜7fとほぼ
同心状のコンタクトホールをホトリソのプロセスを用い
て形成する。そして中間パッド7a〜7fとの導電接続
をとる端子接続パッド12a〜12fを無電解めっきに
より下地にNiめっき、その上にAuめっきを施して形
成する。以上によりセラミック回路基板1とその上に形
成した薄膜配線層2とからなり回路修正のされた多層配
線回路基板31が形成される。
【0028】多層配線回路基板31完成後、検査して短
絡欠陥及び断線欠陥が検出された場合、次のようにして
修正される。例えば端子接続パッド7aと端子接続パッ
ド7dとの間において断線欠陥が生じた場合、図13に
示すように、まず端子接続パッド7aの周辺で、絶縁層
11の一部をレーザ加工により除去して、端子接続パッ
ド7aのパターンの一部と、修正用ラインパターン8a
の一部とを露出させ、両者を、例えば、金箔等の金属箔
を超音波チップ、加熱チップを用いて、冶金的に接合
し、さらに、ろう材広がりや、金等の金属拡散防止のた
めのダム121を形成し、絶縁樹脂109’を充填、固
化する。そして相手の端子接続パッド7dについても、
この端子接続パッド7dの周辺で、絶縁層11の一部を
エキシマレーザ加工により除去して、端子接続パッド7
dのパターンの一部と、修正用ラインパターン8dの一
部とを露出させ、両者を、例えば、金箔等の金属箔を超
音波チップ、加熱チップを用いて、冶金的に接合し、さ
らに、ろう材広がりや、金拡散防止のためのダム121
を形成し、絶縁樹脂109’を充填、固化する。その
後、図1に示すように、集束されたエキシマレーザ光を
照射して絶縁層11に穴をあけて接続すべき2つの修正
用引き出しパターン8a(8’)、8d(8”)の端部
(パッド)を露出させ、これら2つの端部(パッド)の
間を修正用線材32でボンディング接続し、この端部を
絶縁物で封止することによって断線欠陥について修正が
可能となる。上記修正用線材32としては、両端の接合
部分のみ被覆が除去されているポリウレタン被覆Au線
が望ましい。
【0029】また短絡欠陥については、絶縁層11の一
部をエキシマレーザ加工により除去してその下の短絡欠
陥箇所を露出し、この露出した短絡欠陥箇所にレーザ光
を照射してCr等の導電膜で形成されたラインパターン
を切断し、その後この箇所に絶縁樹脂109’を充填、
固化することによって修正することができる。図4及び
図5は、本発明の特徴及び効果を簡明に示すための図で
あり、図4は、従来の考え方の薄膜層の部分平面図と、
該薄膜層を施された多層配線回路基板の部分断面図を示
し、図5は、本発明を実施した場合の薄膜層の部分平面
図と、該薄膜層を施された多層配線回路基板の部分断面
図を示す。ベースとなるセラミック回路基板(厚膜回路
基板)1において、その製造工程上、短絡不良がある頻
度で発生することは不可避であるが、その場合セラミッ
ク回路基板1は、図6に(SC1)〜(SC7)の工程
で示す如く、高密度の配線が印刷して形成された多数の
グリーンシートを積層して焼結して製作されているた
め、セラミック回路基板1の単体の状態で、穴堀り加工
を行って内層配線に傷を付けることなく上記短絡欠陥9
を切断することは不可能である。そこで、セラミック回
路基板(厚膜回路基板)1内の配線パターンの不良を、
上層の薄膜配線層2において修正する必要が生じる。
【0030】この場合、従来の考え方では、図4に示す
ように、厚膜接続パッド4上に形成されたコンタクトホ
ール25を介して引出し用パッド27を形成し、この引
出し用パッド27に対して、上層の端子接続パッド12
との接続を行なうための中間パッド28と、この中間パ
ッド28と引出し用パッド27との接続及び回路分離用
を兼ねたパターン23とが、平面的に別位置に設けられ
ている。回路修正が必要になった場合、回路分離を行な
うために、パターン23の一部24をカット位置におい
て、切断除去するとともに、他の部分を、修正配線位置
において、補修導体22により修正用ラインパターン2
1に接続する。修正用ライン21は図示しない所望の回
路に接続される。このように、従来技術によれば、短絡
不良につながっている厚膜接続パッドとそれを電気的に
引き出す引出パッドの位置p1と、短絡不良を回路的に
分離するための配線カット位置p2と、上層の端子接続
パッド12を接続するための中間パッド位置p3とが全
て別位置であったために、回路の実装効率上も、修正生
産効率上も極めて、望ましくないものであった。
【0031】これに対し本発明によれば、図5に示すよ
うに、短絡不良につながっている厚膜接続パッド4上に
形成されたコンタクトホール5は、絶縁物6が充填さ
れ、その上に中間パッド7が、さらにその上に上層の端
子接続パッド12が、唯一の位置p1において形成され
ている。すなわち、厚膜接続パッド4、絶縁物6が充填
されたコンタクトホール5、中間パッド7、上層の端子
接続パッド12が、平面的には同位置、積層方向にはほ
ぼ一直線上(ほぼ同心状)に形成され、中間パッド7と
厚膜接続パッド4との絶縁分離は、絶縁物6により行わ
れ、上層の端子接続パッド12との接続は接続パッド7
から直接行なわれるようになっている。全ての中間パッ
ド7は、中間パッド7の間にほぼ一方向に延ばして形成
された修正用ラインパターン8との接続をするためのパ
ターン7’を有しており、補修導体15により、補修配
線位置p3で、修正用ラインパターン8に接続可能にな
っている。このように、本発明では、回路修正が必要と
なった場合、コンタクトホール5内の絶縁物6で絶縁を
確保し、パターン7’と修正用ライン8とに補修導体1
5による接続を行ない、修正用ラインパターンは所望の
回路に接続される。従って、従来のものにおけるパター
ンカットするためのパターン23の一部24並びにパタ
ーンカット位置及びその作業が不要となり、さらに、従
来のものにおける上層の端子接続パッド12への接続の
ための接続パッド28を、別位置に設ける必要がないの
で、接続パッド28の面積部分が必要でなくなることに
より、その分接続パッド数を増やす等、高密度実装化が
可能となるとともに、全てのパッドを同一位置で形成で
きるので、生産プロセス上も、極めて有利である。
【0032】更に本発明について図1を用いて説明す
る。多数のLSIチップ14が実装された複数の多層配
線回路基板31をプリント回路基板35に組み込むこと
によって構成される。上記多層配線回路基板31は、セ
ラミック回路基板1上に薄膜配線層2を形成することに
よって作成される。この多層配線回路基板31の薄膜配
線層2上の2つの修正用引出しパターン8’と8”との
間を修正用線材32(両端の接合部分のみ被覆除去して
ある例えばポリウレタン被覆Au線)により回路接合す
ることによって修正することができる。またプリント回
路基板35において、オープン回路欠陥パターン36
a、36bが存在した場合、断線が生じており、これら
オープン回路欠陥パターン36aとオープン回路欠陥パ
ターン36bとの間を修正用線材(両端の接合部分のみ
被覆が除去されているポリウレタン被覆Au線)37で
接合することによって修正することができる。またプリ
ント回路基板35において、回路パターン39と40と
の間に余剰金属が存在するショート回路欠陥箇所41は
レーザ光等を照射することによって除去修正することが
できる。これについては、セラミック回路基板1上に形
成された薄膜配線層2における中間パッド7等の導電膜
等においても、余剰金属によるショート欠陥(短絡欠
陥)についても同様に除去修正(図7に示す工程SPn+
2)することができる。また絶縁層10、11における
ピンホール等の欠陥についても、絶縁樹脂微量塗布し、
固化することによって修正することができる。上記各修
正は修正必要箇所と修正実施箇所とが一致する修正の実
施例を示す。
【0033】次にセラミック回路基板1の具体的救済方
法について図6〜図10を用いて説明する。図6及び図
7は、図1に示す電子回路モジュール装置全体の生産フ
ローを示すもので、図6は、多数のLSIチップをセラ
ミック回路基板に搭載したマルチチップモジュールを作
るまでのプロセスを示し、図7は、マルチチップモジュ
ールを、プリント回路基板に搭載して電子回路モジュー
ル装置を生産するプロセスを示すものである。
【0034】図6のセラミック回路基板1の生産フロー
中、(SC1)のグリーンシート製作から(SC7)の
焼成までの工程は、図1に示す多層回路基板のベース基
板となるセラミック回路基板1が製作される。即ち、工
程(SC1)は、グリーンシート製作工程を示す。工程
(SC2)は、工程(SC1)で製作されたグリーンシ
ートに対して多数のスルホールを形成するためのピンプ
レスによって穴明けが行われる工程を示す。工程<SC
3>は、工程(SC2)で穴明けされたスルホール等を
検査する工程を示す。工程(SC4)は、検査工程(S
C3)で良品と判断されたグリーンシートに対して穴明
けされたスルホールに導電体を埋め込むと共にグリーン
シートの表面に配線パターンを形成する金属ペースト印
刷工程を示す。この工程(SC4)において、最上層の
グリーンシートには、厚膜接続パッド(矩形形状に近い
形状を有する。)4が印刷され、最下層のグリーンシー
トには、入出力ピン33に繋げる金属パターン101が
印刷される。工程<SC5>は、工程(SC4)で印刷
された金属ペースト等について検査する工程を示す。こ
の検査工程<SC5>において不良と判断された場合に
は、印刷された金属ペーストに対して修正する必要があ
る。工程(SC6)は、検査工程<SC5>において印
刷された金属ペースト等が良品であると判断された多数
のグリーンシートを積み重ねて所望のスルホールの間を
接続する積層・接続工程を示す。工程(SC7)は、工
程(SC6)で積層・接着された多数のグリーンシート
を焼成してセラミック回路基板1を形成する工程を示
す。
【0035】以上説明したように製作されたセラミック
回路基板1は、<SC8>の電気回路検査の工程で、焼
成されたセラミック回路基板1の内部におけるスルホー
ルを含め配線パターンの短絡不良および断線不良等が検
査される。即ち、この電気回路検査工程<SC8>にお
いて、焼成されたセラミック回路基板1の内部における
スルホールを含め配線パターンの短絡不良および断線不
良等が検査される。しかし、上記の如く、高密度の配線
が印刷して形成された多数のグリーンシートを積層して
焼結して製作されているため、セラミック回路基板1の
単体の状態で、穴堀り加工を行って内層配線に傷を付け
ることなく上記短絡欠陥9や断線欠陥を修正することは
不可能である。図6に示す絶縁材塗布工程(SC9)か
ら電気回路検出検査工程<SC22>までは、薄膜配線
層2の形成及びセラミック回路基板1の内層に発生して
いるショート配線欠陥やオープン配線欠陥についての修
正実施プロセスであり、その詳細フローは図8及び図9
に示されている。
【0036】図10は、図8及び図9に示す、工程G1
から工程G6までの薄膜配線層2の形成及び修正工程を
経て生産される多層配線回路基板の一例の断面の推移を
示すものである。すなわち、工程G1における工程(S
C9)は、セラミック回路基板1の裏面に形成された金
属パターン101を保護する目的で、絶縁層102およ
び絶縁層103を塗布してベークする絶縁材塗布・ベー
ク工程を示す。次に工程G1における工程<SC10>
は、表面における厚膜接続パッド4のショート/オープ
ン検査および絶縁層102、103のピンホール検査か
らなるパターン検査である。救済修正工程[SC10−
1]は、絶縁層102、103のピンホールの穴埋めや
表面における厚膜接続パッド4のショート/オープン救
済である。パターン検査工程〈SC10−2〉は、上記
救済後の確認検査である。
【0037】次に工程G2における工程(SC11)
は、セラミック回路基板4の厚膜接続パッド4を有する
表面に第1の絶縁層10を2度に分けて絶縁層104お
よび絶縁層105を塗布してベークして形成する絶縁材
塗布・ベーク工程を示す。このように第1の絶縁層10
を2度に分けて形成するのは、ピンホールを防止するた
めである。その後工程G2における工程(SC12)
は、第1の絶縁層10に厚膜接続パッド4に対応するよ
うに同心状にコンタクトホール5をホトリソのプロセス
により形成する絶縁層パターン形成工程を示す。その後
工程G2における工程〈SC13〉は、コンタクトホー
ル5の検査および第1の絶縁層10上のピンホールの検
査を行うパターン検査工程を示す。救済修正(絶縁樹脂
微量塗布)工程[SC13−1]は、図2、図3および
図11に示すように、短絡不良(短絡欠陥)9を起こし
ている内部配線3bにつながっている厚膜接続パッド4
dに対応するコンタクトホール5dの内部を、インジェ
クションノズルをマニュピュレータでx−y−z方向に
微動できるように構成された絶縁樹脂微量供給機により
ポリイミド樹脂等の絶縁用樹脂を超微量供給して絶縁物
6として埋め、レーザ光による局所加熱で固化(加熱キ
ュアー)し、上記厚膜接続パッド4dを次工程で形成す
る上層部の配線(中間パッド7d)と切り離す。図11
には、厚膜接続パッド4kに対応するコンタクトホール
5kの内部を、インジェクションノズルをマニュピュレ
ータでx−y−z方向に微動できるように構成された絶
縁樹脂微量供給機によりポリイミド樹脂等の絶縁用樹脂
を超微量供給して絶縁物6として埋め、レーザ光による
局所加熱で固化(加熱キュアー)し、上記厚膜接続パッ
ド4kを次工程で形成する上層部の配線(中間パッド7
k)と切り離す場合も示す。即ち、図11では、修正を
要する厚膜接続パッドが2個ある場合を示す。なお、こ
の工程[SC13−1]においてスポット露光によって
コンタクトホール5dを形成させない(コンタクトホー
ル5dの穴明けを行わない)ことによっても厚膜接続パ
ッド4dを次工程で形成する上層部の配線(中間パッド
7d)と切り離すことができる。パターン検査工程〈S
C13−2〉は、厚膜接続パッド4dに対応するコンタ
クトホール5dが絶縁物6で埋められたかを検査する工
程である。
【0038】次に工程G3における工程(SC14)
は、絶縁物6で埋められていないコンタクトホール5お
よび第1の絶縁層10の表面に、スパッタリング方法に
よってCr等の導電膜を成膜し、その後決められた回路
パターンである中間パッド(矩形形状に近い形状のもの
と円形形状に近い形状のものとがある。)7および中間
パッドの間に互いに交叉しないように延ばした修正用ラ
インパターン8についてはマスク等を用いて決められた
パターンで露光し、補修導体ライン15についてはスポ
ット露光を行い、その後現像してエッチングを施すこと
によって中間パッド7および修正用ラインパターン(引
出用ラインパターン)8が形成されると共に中間パッド
7dと修正用ラインパターン8dまたは8eとの間にお
いて補修導体ライン15がエッチングされずに残ること
によってつながる(接続される)回路パターン形成工程
を示す。該回路パターン形成工程(SC14)におい
て、中間パッド(矩形形状に近い形状のものと円形形状
に近い形状のものとがある。)7には図5に示すように
パターン7’を有し、中間パッド7は厚膜接続パッド4
と基本的には同心状に積み重ねて形成される。即ち、回
路パターン形成工程(SC14)において、全てのコン
タクトホール5の位置に、薄膜プロセスにより、中間パ
ッド7を形成すると共に修正用ラインパターン8及び接
続導体ライン15を形成することによってセラミック回
路基板1内の欠陥を修正することができる。図12に
は、図11に対応させて絶縁物6によって厚膜接続パッ
ド4dから切り離された中間パッド7dと修正用ライン
パターン8eとの間において補修導体ライン(Cr等の
金属パターン)15を用いて接続すると共に絶縁物6に
よって厚膜接続パッド4kから切り離された中間パッド
7kと修正用ラインパターン8e’との間において補修
導体ライン15を用いて接続し、修正用ラインパターン
8eと修正用ラインパターン8e’との間に集束された
スリット状のレーザ光を照射することによって修正用ラ
インパターン8eと修正用ラインパターン8e’との間
を切り離し、各々修正用ラインパターン8e、8e’を
本来接続されるべき相手の修正用ラインパターンと接続
する。これによってセラミック回路基板1内において生
じた短絡欠陥を薄膜配線層2において接続修正すること
ができる。即ち図12には、図11に示すように、2個
の中間パッド7d、7kが、1本の修正用ラインパター
ン8eに対して集束されたスリット状のレーザ光を照射
することによって切断された各線分パターン8e、8
e’に、接続導体ライン15、15’によりそれぞれ接
続されることを示す。上記工程G3における工程〈SC
15〉は、回路パターンである中間パッド7、修正用ラ
インパターン8および補修導体ライン15について検査
するパターン検査工程である。救済修正工程[SC15
−1]は、このパターン検査工程〈SC15〉におい
て、中間パッド7、修正用ラインパターン8および補修
導体ライン(Cr等の金属パターン)15についてショ
ート不良や異物が検出された場合、集束されたレーザ光
を照射することによって除去することができる。パター
ン検査工程〈SC15−2〉は、救済修正工程[SC1
5−1]で修正されたことを確認する。
【0039】次に図9に示すように、工程G4における
工程(SC16)は、回路パターンである中間パッド7
および修正用ラインパターン8等の上に第2の絶縁層1
1を塗布してベークして形成する絶縁材塗布・ベーク工
程を示す。その後工程G4における工程(SC17)
は、第2の絶縁層11に全ての中間パッド7に対応する
ように同心状にコンタクトホール18をホトリソのプロ
セスにより形成する絶縁層形成工程を示す。即ち工程G
4において、第2の絶縁層11上の全中間パッド7の位
置にコンタクトホール18が形成される。その後工程G
4における工程〈SC18〉は、コンタクトホール18
の検査および第2の絶縁層11上のピンホールの検査を
行うパターン検査工程を示す。救済修正工程[SC18
−1]は、コンタクトホール18内の中間パッド7上に
異物等が付着していたり、第2の絶縁層11の上に金属
やレジスト等の異物が存在した場合には、エキシマレー
ザ光等を用いて中間パッド7を傷つけることなく(中間
パッド7にダメージを及ぼすことなく)異物のみを除去
修正する。パターン検査工程〈SC18−2〉は、救済
修正工程[SC18−1]において修正されたことを確
認する。
【0040】次に工程G5における工程(SC19)
は、中間パッド7と基本的には同心状に端子接続パッド
12を無電解めっきにより下地にはNiめっきを施し、
その上にAuめっきを施して形成する回路パターン形成
工程を示す。即ち回路パターン形成工程(SC19)に
おいて、LSIチップ14の端子がろう材等の接合部材
13によって接続される端子接続パッド(通常円形に近
い形状をしている。)12が形成される。なお、中間パ
ッド7と端子接続パッド12とは同心状にして接続され
る。当然端子接続パッド12の間の第2の絶縁層11上
のめっきは取り除かれる。そして工程〈SC20〉にお
いて、端子接続パッド12等についてパターン検査が行
われる。このパターン検査工程〈SC20〉において、
端子接続パッド12等にレジスト等の異物が付着された
りしていた場合には、救済修正工程[SC20−1]に
おいて、エキシマレーザ光等を照射して端子接続パッド
12を傷つけることなく(端子接続パッド12にダメー
ジを及ぼすことなく)異物のみを除去修正する。また上
記の如くCr等の導電膜の状態で、修正用ラインパター
ン(引出用ラインパターン)8b(8’)と相手の修正
用ラインパターン(引出用ラインパターン)8e
(8”)とを接続することができない場合には、図1に
示すように、集束されたエキシマレーザ光を照射して第
2の絶縁層11に穴をあけて接続すべき2つの修正用引
出しパターン8b(8’),8e(8”)の端部(パッ
ド)を露出させ、これら2つの端部(パッド)の間を修
正用線材32でボンディング接続し、この端部を絶縁樹
脂微量供給機によりポリイミド樹脂等の絶縁用樹脂を超
微量供給して絶縁物で封止することによって欠陥を修正
することができる。その後、パターン検査工程〈SC2
0−2〉において、修正されたことを確認する。
【0041】なお、上記工程G1,G2,G3,G4,
G5におけるパターン検査工程〈SC10〉,〈SC1
3〉,〈SC15〉〈SC18〉〈SC20〉におい
て、異物と判定されたもの(特に導体パターン上に存在
する異物や、絶縁膜上に存在する金属やレジスト等の異
物)は全て各救済修正工程[SC10−1],[SC1
3−1],[SC15−1],[SC18−1],[S
C20−1]のところでエキシマレーザ光を照射するこ
とにより任意の面積・厚さに対応させて除去修正を行
う。次いで、工程G6における工程(SC21)は、セ
ラミック回路基板1の裏面に金属パターン101の保護
のために形成した絶縁層102、103を除去し、入出
力ピン33を立てる絶縁除去・入出力ピン立て工程を示
す。これによって多層配線回路基板31が完成する。そ
の後、工程〈SC22〉において、電気回路検査(セラ
ミック回路基板1を含めた導通ネットパターンを電気的
に検査する。)を行って、多層配線回路基板31の生産
プロセスを終える。このようにして完成した多層配線回
路基板31に対して工程(SC23)において、製造、
検査されたLSIチップ等の電子部品14を、ろう材等
の接合部材13を用いて搭載し、工程(SC24)にお
いて加熱リフローすることにより多層配線回路基板モジ
ュール(マルチチップモジュール)が得られる。
【0042】なお、図6に示すように、LSIチップ1
4は、工程SL1〜SLnを経て製造される。工程(S
L1)は、回路パターンニング工程を示す。工程〈SL
2〉は、回路パターンニングの検査工程を示す。工程
(SL3)は、露光・感光工程を示す。工程〈SL4〉
は、検査工程を示す。工程(SL5)は、エッチング工
程を示す。工程〈SL6〉は、検査工程を示す。・・・
工程〈SLn〉は、LSIチップの電気回路機能検査工
程を示す。次に図7に示す工程〈SC25〉は、多層配
線回路基板モジュール(マルチチップモジュール)の機
能検査工程を示す。この機能検査工程〈SC25〉で判
定されたショート(短絡)や開モード(断線)について
は、多層配線回路基板モジュール(マルチチップモジュ
ール)の組立プロセスの品質を上げることにより(即ち
ゴミ対策や作業不安定からくる不良発生を防ぐことによ
り)合格率を100に限りなく近づけることが可能とな
る。もし、万が一この機能検査工程〈SC25〉でショ
ート(短絡)や開モード(断線)が生じた場合は、次の
ようにして修正する必要がある。即ち、図13に示す実
施例に基づいて修正することができる。しかし、顧客要
求や設計の根本的変更が生じた場合には、機能検査工程
〈SC25〉における機能が満たされなくなり、図7に
示す工程(SC25−1)〜工程〈SC25−6〉を経
て要求機能を満たす再生も、配線接続と配線切断とを現
物のもので電気回路を充足させる範囲内で可能となる。
即ち顧客要求や設計の根本的変更が、LSIチップの中
身と現在組立中の多層配線回路基板31における薄膜配
線層2における配線接続と配線切断との組合せで可能で
あれば要求機能を満たす再生も実現することができる。
【0043】図13に特殊な再生実施例を示す。図14
で示されるマルチチップモジュールのLSIチップ14
aを、図7に示す部品外し工程(SC25−1)におい
てろう材等の接合部材13をレーザ光を照射して局部加
熱して外し、露出した端子接続パッド12aの周辺で修
正用ラインパターン8aと中間パッド7a上の絶縁物
(第2の絶縁層11の一部)をエキシマレーザ加工によ
り部分的に除去して、中間パッド7aの一部と修正用ラ
インパターン8aの一部を露出させ、金箔等の接合金属
箔120で修正用ラインパターン8aと中間パッド7a
とを超音波加熱により冶金的に接合する。エキシマレー
ザ加工による幅10μm程度のスリットでろう材広がり
防止のためのダム121を作り、LSIチップ14aの
エリアの再取付け時のろう材(はんだ)による金箔等の
接合金属箔120(例えばAu箔のくわれ)の拡散を防
ぐ。そして、絶縁樹脂微量供給機によりポリイミド樹脂
等の絶縁用樹脂を超微量供給して、絶縁樹脂109’を
充填して加熱キュアーによって固化する。そして、図1
に示すように、このように接続された修正用ラインパタ
ーン8aと相手の修正用ラインパターンと前記と同様に
補修用線材32を用いて接続することができる。またこ
の後、検査工程〈SC25−3〉を経て、部品搭載工程
(SC25−4)と局部加熱リフロー工程(SC25−
5)によりLSIチップ14aをろう材等の接合部材1
3により多層配線回路基板31の表面に搭載して実装
し、マイクロチップモジュールを構成することができ
る。その後検査工程〈SC25−6〉を行って修正もし
くは機能変更が完了する。
【0044】次に顧客要求や設計の根本的論理変更(機
能充足/変更)が生じた場合について、図15を用いて
説明する。即ち、代表的な論理変更(機能充足/変更)
として、LSIチンプ4bに形成されている空きパッド
(空き端子)(図15(b)にで示す。)を用いて
論理変更を行う場合について説明する。図15(b)に
示すように、論理変更前は、例えばLSIチップ14b
のパッド(端子)と入出力ピン(イ)との間で接続さ
れ、LSIチップ14bのパッドと入出力ピン(ロ)
との間で接続されていたものとする。これに対して、例
えば、LSIチップ14bに存在する空きパッドを用
いて、LSIチップ14bにおいて、入出力ピン(イ)
に接続する信号を空きパッドに繋げる論理変更を行
う。このためには、先ず図7に示す工程〈SC25〉を
用いて、論理変更前のLSIチップを外し、上記のよう
に論理変更された新しいLSIチップ14bと交換する
ことになる。一方多層配線回路基板31には各LSIチ
ップ14に対応させて通りぬけスルーライン151が数
本形成されている。また空きパッドにおける中間パッ
ド7と修正用ラインパターン(引出用ラインパターン)
8tとは、薄膜層2を形成する際回路パターン形成工程
(SC14)において接続して形成しておくものとす
る。もし、空きパッドにおける中間パッド7と修正用
ラインパターン(引出用ラインパターン)8tとの間で
接続されていない場合には、図13に示す方法で接続す
る必要がある。
【0045】まず図7に示す工程(25−1)におい
て、論理変更前のLSIチップを取り外す。そして工程
(25−2)において次に説明する回路修正作業を行
う。即ち、多層配線回路基板31の表面上において、空
きパッドに接続された修正用ラインパターン(引出用
ラインパターン)8tの露出した端子と通りぬけスルー
ライン151の露出した端子との間において、前記補修
用線材32の接続と同様に補修用線材(例えばポリウレ
タン被覆Au線)152を用いて接続する。更に多層配
線回路基板31の裏面上において、通りぬけスルーライ
ン151の露出した端子と入出力ピン(イ)の端子との
間において、前記補修用線材32の接続と同様に補修用
線材153を用いて接続する。しかしLSIチップ14
bのパッドと入出力ピン(イ)との間で接続された状
態であるので、通常切り離す必要がある。一方、入出力
ピン33が取り付けられている端子とセラミック回路基
板1の導体との間の接続は、図15(b)に示すように
入出力ピン33が取り付けられる位置から横にシフトし
ている。そのため、154の個所(領域に)例えば、エ
キシマレーザ光を照射することによって、入出力ピン3
3が取り付けられている端子の部分を切断することによ
って、LSIチップ14bのパッドと入出力ピン
(イ)との間の接続を切り離すことができる。そして切
断した後、この切断した個所に、絶縁樹脂微量供給機に
よりポリイミド樹脂等の絶縁用樹脂を超微量供給して、
絶縁樹脂を充填して加熱キュアーによって固化して保護
膜を形成することができる。当然LSIチップ14bの
パッドと入出力ピン(イ)との間の接続を切り離す必
要がない場合には、この切断作業をする必要がない。以
上が回路修正作業である。次に工程〈25−3〉におい
て回路修正作業の確認検査を行い、その後工程(25−
4)において論理変更されたLSIチップ14bを搭載
し、工程(25−5)においてレーザ光等を用いて局部
加熱し、LSIチップ14bをろう材等の接合部材13
により多層配線回路基板31の表面に搭載して実装し、
論理変更作業が終了する。
【0046】上記論理変更において、例えばLSIチッ
プ14bのパッドと入出力ピン(イ)とを接続した状
態で、LSIチップ14bの空きパッドを使ってプリ
ント回路基板35との間において新たな論理(配線)を
追加したい場合で、通りぬけスルーライン151が残っ
ていて使用できる場合には、通りぬけスルーライン15
1における多層配線回路基板31の裏面において露出し
た端子とプリント回路基板35上の所望の端子との間に
おいて補修用線材を用いて接続すれば可能となる。当然
空きパッドを使った論理変更が行われた新たなLSIチ
ップと交換することになる。
【0047】また上記論理変更において、多層配線回路
基板31に形成された通りぬけスルーライン151を使
用できない場合には、多層配線回路基板31の表面にお
いて空きパッドに接続された修正用ラインパターン8
tの露出した端子とプリント回路基板35上の所望の端
子との間において補修用線材を用いて接続すれば良い。
また上記論理変更において、LSIチップ14bにおい
て空きパッドが残っていなく、空きパッドを使用するこ
とができない最後の方法として、図16に示す方法によ
って行うことができる。即ち、顧客要求や設計の根本的
論理変更が生じた場合、LSIチップ14におけるバン
プ(端子)52を線材58を介して多層配線回路基板3
1と絶縁コート54により絶縁した状態でプリント回路
基板35のパターン53へ接続する。50、51は、L
SIチップ14のバンプ(端子)を示す。50’、5
1’、52’は、LSIチップ14のバンプ50、これ
は図7に示す部品搭載工程(SC23)において生じる
主に設計的な変更や機能検査工程〈SC25〉において
判明したりして生じる主に設計的な変更の一実施例を示
す。この実施例は、セラミック回路基板1を介さずにL
SIチップ14のバンプ52を、線材58によりプリン
ト回路基板35のパターン53へ接続して機能変更を実
現するものである。このように図16に示す救済方法
は、緊急度が高い場合に行うものである。当初より布線
なしで製品を出荷しようとすると1〜3ケ月のオーダで
日程が遅れてしまうところを、図16に示す救済方法を
採れば、即機能変更等の救済を実施することができ、日
程短縮に大きな効果を奏する。
【0048】またLSIチップ間において、空きパッド
を使って論理変更を行う場合について説明する。この場
合、多層配線回路基板31の表面において、各LSIチ
ップの空きパッドにつながった修正用ラインパターン
(引出用ラインパターン)間で図1に示す補修用線材3
2を用いて接続することによってLSIチップ間で論理
変更を行うことができる。この場合、論理変更前におい
てLSIチップで使用していたパッドについて、論理変
更後のLSIチップにおいて、セラミック回路基板1内
の導体(配線)と接続したままの状態では、支障をきた
す場合には空きパッド(切り離されたパッド)にするか
またはこの部分の接合材13を無くすか等の対策が必要
となる。また上記の如く空きパッドが修正用ラインパタ
ーン(引出用ラインパターン)につながっていない場合
には、図13に示す方法で接続する必要がある。
【0049】また顧客からの要求または設計変更に基づ
く機能充足/変更(論理変更)がセラミック回路基板1
上に薄膜層2を形成する前に分かった場合には、セラミ
ック回路基板1の内部に製造プロセスによって生じた欠
陥を修正するのと同様に、図10〜図12に示すように
薄膜層2を形成しながら修復できるようにすることが出
来る。例えば図13に示す方法をとる必要がなくなる。
【0050】一方、図15に示す方法は、セラミック回
路基板1を製造した際生じた欠陥を修正することにも利
用することができる。即ち表面の厚膜接続パッド4と入
出力ピン33を取り付ける端子との間におけるセラミッ
ク回路基板1の内部に生じた配線パターン間(配線層
間)におけるオープン欠陥(断線欠陥)やショート欠陥
(短絡欠陥)を通りぬけスルーライン151を用いて修
復することができる。
【0051】例えばパッドに対応する厚膜接続パッド
と入出力ピン(イ)に対応する端子との間においてオー
プン欠陥が存在する場合には、中間パッド7および修正
用ラインパターン(引出用ラインパターン)8を形成す
る際、パッドに対応する中間パッドとそれに隣接する
修正用ラインパターン(引出用ラインパターン)8との
間で補修用導体ライン15を用いて接続し、その後端子
接続パッド12を形成した後、修正用ラインパターン8
の表面に露出している端子と所望の通りぬけスルーライ
ン151における表面に露出している端子との間におい
て補修用線材152の両端をボンディング接続し、更に
通りぬけスルーライン151における裏面に露出してい
る端子と入出力ピン(イ)が取り付けられる端子(この
端子は、セラミック回路基板1の裏面に形成された厚膜
接続端子155と接続される。)との間において補修用
線材153の両端をボンディング接続することによって
修復することができる。なお、表面側における修正用ラ
インパターン8と通りぬけスルーライン151との間の
接続は、図5に示すように補修用導体ライン15を用い
て接続するのと同様にCr等の導電膜をエッチングによ
って除去しないことによって実現することができる。ま
た裏面側においても、入出力ピン(イ)が取り付けられ
る端子と通りぬけスルーライン151との間の接続は、
図5に示すように補修用導体ライン15を用いて接続す
るのと同様に導電膜をエッチングによって除去させない
ことによって実現することができる。ただし、入出力ピ
ン(イ)が取り付けられる端子のパターンがセラミック
回路基板1を製造する際、形成される場合には補修用線
材153によるボンディング接続をとるしかない。
【0052】ショート欠陥についても、中間パッド7と
厚膜接続パッド4との間に絶縁物6を介在させ、必要に
応じて入出力ピン33が取り付けられる端子においてエ
キシマレーザ光を用いて切断(カット)することによっ
て、上記と同様に通りぬけスルーライン151を用いて
修復することができる。
【0053】以上説明した本発明の実施の形態を分類整
理してまとめると次のようになる。即ち、本発明に係る
マルチチップモジュールの修正には、製造プロセス上生
じた欠陥(製造プロセス欠陥)の修正と顧客の要求や設
計変更に基づく機能充足/変更(論理変更)とがある。 (1)まず製造プロセス欠陥の修正について、図17及
び図18を用いて説明する。まずセラミック回路基板1
の内部で露出不可の導体配線のオープン箇所O、および
ショート箇所Sが存在する。この修復の場合は図18に
おける18cが対応する。オープン箇所Oについては、
オープン箇所Oに関係する配線パターンa,bに対応し
て薄膜層2において中間パッドから引出し露出している
修正用ラインパターン(引出用ラインパターン)A−
A’(8’),B−B’(8”)で、A’とB’との間
を図1に示すように被覆線(補修用線材)32の両端を
ボンディングし、接続修復する。ショート箇所Sについ
ては、ショート箇所Sに関係する配線パターンc/d,
e/fに対応して薄膜層2において絶縁物6の介在によ
りショートを回避して中間パッドから引出し露出してい
る修正用ラインパターン(引出用ラインパターン)C−
C’/D−D’(8’/8”),E−E’/F−F’
(8’/8”)で、C’とD’,E’とF’との間を図
1に示すように被覆線(補修用線材)32の両端をボン
ディングし、接続修復する。
【0054】これらはいずれも、セラミック回路基板1
における表面の厚膜接続パッド4の間についてである
が、セラミック回路基板1における表面の厚膜接続パッ
ド4と裏面の入出力ピン33が取り付けられる端子との
間においても通りぬけスルーライン151を用いること
によって同様に修復させることができる。次に図18に
おいて18aで示すように露出している製造プロセス欠
陥を修復する場合について説明する。これは、図8及び
図9に示すようにセラミック回路基板1上に各工程G1
〜G5により順次パターンを形成しながら各パターン検
査工程〈SC10〉〈SC13〉〈SC15〉〈SC1
8〉〈SC20〉において見付かる欠陥(オープン欠
陥、ショート欠陥)を各救済修正工程[10−1][1
3−1][15−1][18−1][20−1]が相当
する。これらはいずれも露出しているので、レジスト等
の異物が存在することによって生じるオープン欠陥につ
いては、レジスト等の異物のみが剥がれるように非常に
エネルギー密度の小さいエキシマレーザ光等を照射する
ことによって中間パッドのような導体パターンを傷つけ
ることなく、レジスト等の異物を除去することにより、
パッド等の導体パターン層間においてレジスト等の異物
が存在することがなくなり、導体パターン間接続が可能
となる。また導体パターンが断線して生じるオープン欠
陥については、例えば図13に示すAu箔等の接合金属
箔120を用いて超音波加熱により冶金的に接合した
り、またはエネルギービームCVDもしくは金属イオン
を照射することによって導体膜を局所成膜することによ
って表面において接続することも可能である。また金属
等の異物が存在することによって生じるショート欠陥に
ついては、エネルギー密度の高いレーザ光等を照射する
ことによって、金属等の異物を除去して修復することが
できる。また導体パターン自身にショート欠陥が存在す
る場合には、ショート欠陥のみに集束投影されたレーザ
光を照射して表面でカットして修復させることができ
る。
【0055】次に図18において18bで示すように内
部に生じた製造プロセス欠陥で、この製造プロセス欠陥
を露出させることが可能な場合における製造プロセス欠
陥を修復させる場合について説明する。即ち、セラミッ
ク回路基板1上に薄膜層2を形成した後、電気回路検出
検査工程〈SC22〉において見付かった例えば薄膜層
2における製造プロセス欠陥やLSIチップ14を搭載
した後行う機能検査工程〈SC25〉において見付かっ
た例えば薄膜層2における製造プロセス欠陥を修復する
場合に相当する。オープン欠陥については、例えば図1
3に示す方法を用いて修復させるかまたは図13に示す
方法で接合金属泊120の代わりにエネルギービームC
VDもしくは金属イオンを照射することによって導体膜
を局所成膜することに替えて修復させることができる。
ショート欠陥については、このショート欠陥部を露出可
能な場合には、ショート欠陥領域に集束投影されたレー
ザ光を照射して穴掘りを行い、続いてショート欠陥をカ
ットし、その後この穴内に絶縁物を充填固化することに
よって修復させることができる。この修復作業を行う場
合に、LSIチップ14を取り外し、LSIチップ14
を搭載する必要がある場合には、この作業を行うものと
する。また露出不可の場合には、図18において18c
で示す修復作業を行うことになる。
【0056】(2)顧客の要求や設計変更に基づく機能
充足/変更(論理変更)について図19を用いて説明す
る。通常の機能充足/変更(論理変更)は、論理変更で
あるため、論理接続と論理切離とからなる。ところで、
セラミック回路基板1の内部で論理変更ができないの
で、図19に19cで示すLSIチップ(素子)14内
で論理変更をすることになる。そのため、LSIチップ
(素子)を搭載した後、論理変更する場合には、搭載さ
れていた論理変更前のLSIチップを取外し、新たに論
理変更されたLSIチップ(素子)を搭載することにな
る。新たなLSIチップ(素子)は、機能素子内部の入
出力パッド間において通常論理接続と論理切離(カッ
ト)とからなる機能充足/変更(論理変更)が行なわれ
る。但し、論理の追加もしくは削除の場合には、論理変
更は論理の接続もしくは論理の切離のみからなる場合も
ある。そして、この論理変更は、図15に示すように空
きパッドを用いて行われる場合が多い。
【0057】空きパッドを用いる場合、通常図19に1
9aで示す露出した箇所での論理変更が行なわれる。例
えば各LSIチップの空きパッドに接続された修正用ラ
インパターン(引出用ラインパターン)8’、8”の端
子の間で図1に示すように補修用線材32の両端をボン
ディング接続し、また図15に示すように空きパッドに
接続された修正用ラインパターン8の端子と所望の通り
ぬけスルーライン151における表面に露出している端
子との間において補修用線材152の両端をボンディン
グ接続し、更に通りぬけスルーライン151における裏
面に露出している端子と入出力ピンが取り付けられる端
子との間において補修用線材153の両端をボンディン
グ接続し、入出力ピンが取り付けられる端子においてエ
キシマレーザ光を用いて切断(カット)することによっ
て露出した箇所での論理変更が行なわれる。
【0058】更に図19に19bで示す露出した箇所で
の論理変更が必要とする場合がある。即ち、露出した箇
所での論理変更とは、例えば中間パッド7と修正用ライ
ンパターン8とを例えば図13に示す方法を用いて接続
するかまたは図13に示す方法で接合金属泊120の代
わりにエネルギービームCVDもしくは金属イオンを照
射することによって導体膜を局所成膜することにより接
続し、19cで示す露出した箇所での論理変更(中間パ
ッド7に接続された各修正用ラインパターン8の端子の
間で補修用線材32を用いてボンディング接続したり、
修正用ラインパターン8の端子と所望の通りぬけスルー
ライン151における表面に露出している端子との間に
おいて補修用線材152を用いてボンディング接続し、
更に通りぬけスルーライン151における裏面に露出し
ている端子と入出力ピンが取り付けられる端子との間に
おいて補修用線材153の両端をボンディング接続し、
入出力ピンが取り付けられる端子においてエキシマレー
ザ光を用いて切断(カット)すること)を併用すること
を意味する。
【0059】このようにセラミック回路基板1の内部で
論理変更ができないので、論理変更されたLSIチップ
(素子)14と交換することを基本とするものである。
次に本発明に係るマルチチップモジュールの多層配線回
路基板の生産に用いる生産システムについて、図20及
び図21を用いて説明する。
【0060】図20に示すように、厚膜工程1310
(図6において工程(SC1)〜工程(SC7)が対応
する。)、厚膜検査工程1320(図6において工程
〈SC8〉が対応する。)、薄膜工程1330(図8お
よび図9に示す工程G1〜G5(工程(SC9)〜工程
〈SC20〉)が対応する。)、薄膜検査工程1340
(図8および図9に示す工程〈SC10〉〈SC13〉
〈SC15〉〈SC18〉〈SC20〉〈SC22〉、
図7に示す〈SC25〉が対応する。)、修正工程13
50(図8および図9に示す工程[SC10−1][S
C13−1][SC15−1][SC18−1][SC
20−1]、図7に示す[SC25−2]が対応す
る。)の各工程では、それぞれに適した生産機器131
0a乃至1350c(厚膜工程1310には、グリーン
シートにスルーホールを形成する穴明機1310a、グ
リーンシートに導体パターンを印刷する印刷機1310
b、および積層されたグリーンシートを焼結してセラミ
ック回路基板を形成する焼結炉1310n等が設置され
る。検査工程1320には、導通検査を行なう導通検査
機1320a等が設置される。薄膜工程1330には、
ポリイミド樹脂等の高分子樹脂を塗布して絶縁膜(絶縁
層)を形成する高分子塗布機1330a、回路パターン
等を露光する露光機1330b、および現像機1330
m等が設置される。検査工程1340には、異物等も含
めて回路パターンを検査するパターン検査機1340a
および配線(電導体)の導通を検査する導通検査機13
40b等が設置される。修正工程1350には、絶縁膜
への穴掘り加工、異物除去加工および配線パターンを切
断する切断加工等を行なうエキシマレーザ加工機153
0a、超微量の絶縁樹脂を注入供給する絶縁樹脂微量注
入機1350bおよびエッチング除去をやめるためのス
ポット露光を行なうスポット露光機1350c等が設置
される。)が用いられる。これらの生産機器1310a
乃至1350cは、図21に示すように、図20の各工
程1310ないし1350対応のクライエントコンピュ
ータ1410乃至1450、それらに対するサーバコン
ピュータ1460、さらに全生産を統括制御するホスト
コンピュータ1470からなる階層構成の生産性御コン
ピュータシステムによって制御される。本発明の特徴
は、図20の修正工程1350を生産システムに融合さ
せた点にある。この修正工程1350の代表的な生産機
器は、エキシマレーザ加工機1350aと、絶縁樹脂微
量供給機1350bである。
【0061】エキシマレーザ加工機1350aの動作を
図22フローチャートに示す。エキシマレーザ加工機1
350aは、近年著しく発展しており、材料や物質に応
じて、単位ショット数エネルギと除去率を設定すること
により、加工対象エリアも、面積で1μm角、厚さ(深
さ)方向で0.1μm程度の微細加工が可能であり、本
発明に係る多層配線回路基板31における薄膜層2に対
する絶縁膜への穴掘り加工、異物除去加工および配線パ
ターンを切断する切断加工等に有効に使用することがで
きる。エキシマレーザ加工機1350aの動作を、図2
2のフローチャートに従って説明する。即ち、ワークテ
ーブルに、修正対象の多層配線回路基板31がワークと
してローディングされると、制御部は、そのワーク番号
を生産制御コンピュータシステムに送り、生産制御コン
ピュータシステムから、修正個所の位置座標、加工条件
などの情報を受信する(1601)。次いで、1つの修
正個所についての位置座標及び加工条件のデータを読み
出して(1603)、ワークテーブルを駆動、制御し
て、加工対象エリアの位置決めを行い(1604)、上
記加工条件に応じて、加工条件の設定を行い(160
5)、レーザを印加して、所要の加工を行う(160
6)。次の修正個所に移動して上記動作を繰り返して所
望の加工条件に設定されたエキシマレーザビームがワー
クの修正個所に照射される。上記の加工動作を、全ての
修正個所について順次行い、終了すると(1607)、
当該ワークをアンローディングする(1608)。
【0062】また、図23には、絶縁樹脂微量注入機
(絶縁樹脂微量供給機)1350bの基本構成を示す。
前記したように本発明に係る多層配線回路基板31の薄
膜層2を形成する際の隣接層のパッド間(厚膜接続パッ
ド4と中間パッド7との間)の絶縁物6による絶縁分離
を実現するには、コンタクトホール5にpl(ピコ リ
ットル)オーダの絶縁樹脂を供給できることが必要であ
る。そこで、ポリイミド樹脂等の絶縁樹脂の超微量供給
を、fl(フェムト リットル)オーダの超微量域の液
量供給(液量注入)を制御できるマイクロマニュピュレ
ータで構成した絶縁樹脂微量注入機1350aを用いて
実現した。図23において、絶縁樹脂微量注入機135
0bは、大きくは、制御部1710と加工部1720と
からなる。制御部1710において、1711は、前述
の生産制御コンピュータシステムと情報をやり取りする
通信コントローラであり、1712は、加工部1720
を制御する装置制御インタフェースである。加工部17
20において、1721は上述したマイクロマニュピュ
レータの微小移動機構部、1722は塗布量制御部を有
するインジェクション部、1723はワークの多層配線
回路基板を載せるワークテーブル、1724はワークの
樹脂注入個所を画像によりモニタするビデオモニタであ
る。また、1725は、インジェクション部1722に
取り付けるガラスノズルの先端製作部である。
【0063】次に図23に示す絶縁樹脂微量注入機13
50aの動作を、図24に示すフローチャートに従って
説明する。即ち、ワークテーブル1723に、修正対象
の多層配線回路基板(セラミック回路基板1上に薄膜層
の一部が形成されたもの)31がワークとしてローディ
ングされると(1801)、制御部1710は、そのワ
ーク番号を生産制御コンピュータシステムに送り、生産
制御コンピュータシステムから、修正個所の位置座標情
報を受信する(1802)。次いで、装置制御インタフ
ェース1712は、1つの修正個所についての位置座標
データを読み出して(1803)、ワークテーブル17
23を駆動制御して、対象エリアの位置決めを行い(1
804)、ノズルの位置決めを行い(1805)、絶縁
樹脂の供給、注入を行った後(1806)、ノズルを退
避する(1807)。上記の動作を、全ての修正個所に
ついて順次行い、終了すると(1808)、当該ワーク
をアンローディングする(1809)。以上本発明を、
セラミック回路基板を用いた多層配線回路モジュール
(マルチチップモジュール)に適用した実施例につき詳
細に説明したが、本発明は、これに限らず、液晶モジュ
ールや、シリコン多層配線回路基板上に薄膜プロセスを
用いて配線を形成し、その上にベアチップを搭載するシ
リコン多層配線回路基板モジュール等にも同様に適用す
ることができる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造プロセス欠陥救済や機能変更の必要が生じたとき
に、新たに多層配線回路基板を作り直すことなく、元の
(元と同種の)多層配線回路基板を有効活用して、所定
の品質と所要の機能を達成するマルチチップモジュール
を短期間で開発、生産可能とすることができる効果を奏
する。また本発明によれば、製造プロセス欠陥救済や機
能変更の必要が生じたときに、新たに多層配線回路基板
を作り直すことなく、元の(元と同種の)多層配線回路
基板を有効活用して、開発や生産の歩留まりを高め、必
要最小限の数と種類の多層配線回路基板で所要の数と種
類のマルチチップモジュールの生産を可能とし、多層配
線回路基板やマルチチップモジュールの不良品や不要廃
棄物を極力出さないか、激減させることができる効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正したマル
チチップモジュールを製造プロセス欠陥を修正したプリ
ント回路基板に実装した状態及び機能充足/変更(論理
変更)を行ったマルチチップモジュールを製造プロセス
欠陥を修正したプリント回路基板に実装した状態を示す
斜視図である。
【図2】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正した一実
施例の多層配線回路基板の薄膜層上に電子部品(LSI
チップ)を搭載した状態を示す断面図である。
【図3】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正していく
第1の実施例である各修正生産工程における多層配線回
路基板の内薄膜層を主に示す断面図である。
【図4】比較例における修正パターン部分の平面図と、
修正パターンを施された多層配線回路基板の部分断面図
である。
【図5】本発明に係る一実施例を実施した場合の修正パ
ターン部分の平面図と、修正パターンを施された多層配
線回路基板の薄膜層を示す部分断面図である。
【図6】本発明に係るセラミック回路基板上に薄膜層を
形成してなる多層配線回路基板上にLSIを搭載した多
層配線回路基板回路モジュール(マルチチップモジュー
ル)を作るまでの生産フローを示す図である。
【図7】本発明に係る多層配線回路基板回路モジュール
(マルチチップモジュール)を多層プリント回路基板に
搭載するまでの生産フローを示す図である。
【図8】図6の修正工程の前半の詳細なフロー図であ
る。
【図9】図6の修正工程の後半の詳細なフロー図であ
る。
【図10】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正してい
く第2の実施例である各修正生産工程における多層配線
回路基板の内薄膜層を主に示す断面図である。
【図11】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正する
際、厚膜接続パッド上のスルーホールに絶縁物を形成す
る実施例を示す平面図と断面図である。
【図12】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正する
際、絶縁物で絶縁された中間パッドと修正用ラインパタ
ーン(引出用ラインパターン)との補修導体ラインを用
いて接続する実施例を示す平面図及び断面図である。
【図13】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正する際
および機能充足/変更(論理変更)を行う際、接合金属
箔を用いて中間パッドと修正用ラインパターン(引出用
ラインパターン)との間において接続する実施例を示す
平面図及び断面図である。
【図14】本発明に係る製造プロセス欠陥を修正する際
および機能充足/変更(論理変更)を行う際、LSIチ
ップを取外して、接合金属箔を用いて中間パッドと修正
用ラインパターン(引出用ラインパターン)との間にお
いて接続する実施例を示す斜視図である。
【図15】本発明に係るLSIチップのパッドと入出力
ピンとの間において製造プロセス欠陥の修正および機能
充足/変更(論理変更)を行う実施例を示す表面、断
面、裏面を示す図である。
【図16】本発明に係るLSIチップのパッドとプリン
ト回路基板との間において製造プロセス欠陥の修正およ
び機能充足/変更(論理変更)を行う実施例を示す斜視
図である。
【図17】本発明に係るセラミック回路基板において生
じた製造プロセス欠陥の修正方法を説明するための斜視
図である。
【図18】本発明に係る製造プロセス欠陥の修正方法を
表形式でまとめて示した図である。
【図19】本発明に係る顧客要求や設計変更に伴って行
う機能充足/変更(論理変更)方法を表形式でまとめて
示した図である。
【図20】本発明に係る生産システムの一実施例を示す
制御機器側のブロック図である。
【図21】本発明に係る生産システムの一実施例を示す
生産制御コンピュータシステム側のブロック図である。
【図22】本発明に係るエキシマレーザ加工機の動作フ
ローを示す図である。
【図23】本発明に係る生産システムに用いられている
絶縁樹脂微量注入機の一実施例の構成を示すブロック図
である。
【図24】図23に示す絶縁樹脂微量注入機の動作フロ
ーを示す図である。
【符号の説明】
1…セラミックス回路基板、 2…薄膜配線層、 3…
内部配線パターン 4…厚膜接続パッド、 5、25…コンタクトホール 6…絶縁物、 7…中間パッド 8、8’、8”…修正用ラインパターン(引出用ライン
パターン) 9…短絡不良(ショート欠陥)、 10…第1の絶縁層 11…第2の絶縁層、 12…端子接続パッド、 13
…接合材 14…電子部品(LSIチップ、素子)、 15…補修
導体ライン 31…多層配線回路基板、 32、37、152、15
3…補修用線材 33…入出力ピン、 34…コネクタ、 35…プリン
ト回路基板 36a、36b…オープン回路欠陥パターン、 39、
40…回路パターン 41…ショート回路欠陥、 109…絶縁樹脂、 12
0…接合金属箔 121…ダム、 151…通りぬけスルーライン、 1
54…切断領域 155…厚膜接続端子 1310…厚膜工程、 1320…厚膜検査工程、 1
330…薄膜工程 1340…薄膜検査工程、 1350…修正工程、 1350a…エキシマレーザ加工機、 1350b…絶
縁樹脂微量注入機 1410〜1450…クライエントコンピュータ 1460…サーバコンピュータ、 1470…ホストコ
ンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 憲一 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 福田 洋 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 渋谷 務 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 高岡 勇 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 荻原 衛 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 佐藤 重匡 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 臼井 充 神奈川県秦野市堀山下1番地株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (56)参考文献 特開 昭63−102399(JP,A) 特開 平6−209169(JP,A) 特開 平5−259651(JP,A) 特開 昭63−213399(JP,A) 特開 昭61−131497(JP,A) 実開 昭62−84974(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46 H01L 23/522 H05K 3/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の多層立体回路を製作する第1の多層
    立体回路製作工程と、該第1の多層立体回路製作工程で
    製作された第1の多層立体回路を検査して、第1の多層
    立体回路の内層に存在する製造プロセスに伴う欠陥箇所
    を検出する第1の検査工程と、上記第1の多層立体回路
    上に、上記第1の検査工程で検出された欠陥箇所を修正
    するように、多数の本来導電接続される積み重ねバッド
    群のうち少なくとも一つの積み重ねパッド群の上下に隣
    合う層のパッド間を絶縁体で電気的に絶縁し、該絶縁さ
    れた上の層の中間パッドを修正用ラインパターンに導電
    接続して構成される修正回路を組み込んで積層接続して
    第2の多層立体回路を形成する第2の多層立体回路形成
    工程と、該第2の多層立体回路形成工程で形成された第
    2の多層立体回路および上記第1の多層立体回路を検査
    する第2の検査工程とを有して第1および第2の多層立
    体回路からなる多層立体回路基板を製作する多層立体回
    路基板製作工程と、 該多層立体回路基板製作工程で製作された多層立体回路
    基板の表面に複数のチップ部品を搭載接続してマルチチ
    ップモジュールを得るチップ部品搭載接続工程とを有す
    ることを特徴とするマルチチップモジュールの生産方
    法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のマルチチップモジュール
    の生産方法により製造したことを特徴とするマルチチッ
    プモジュール。
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