JPH0922960A - マルチチップモジュール装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージの形成を容易に、またこのパッケ
ージからの外部端子導出を、正確に、かつ高い信頼性を
もって廉価に、またこれの製造に伴う初期の投資額を廉
価にすることができるようにする。 【解決手段】 それぞれ導電層による複数の端子素子１
が絶縁層２を介して相互に積層されて一体化された積層
端子部３を構成する。そして、この積層端子部３が基板
４に配置され、この積層端子部を有する基板上に、もし
くはこの基板上に配置された他の基板上に部品チップ７
をマウントする。この積層端子部３を有する基板４上に
部品チップを覆って封止樹脂モールド体９を施して積層
端子部３を有する基板４と封止樹脂モールド体９とによ
ってパッケージを構成し、積層端子部３の端子素子１の
少なくとも一端をパッケージより外部に導出した構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明マルチチップモジュー
ル装置とその製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】複数の半導体チップ、例えばＩＣ（集積
回路）チップ等の部品チップがマウントされて所要の電
子回路部が構成されるマルチチップモジュール装置にお
いては、そのパッケージとこれよりの外部端子の導出
が、装置の信頼性、生産性等において問題となる。

【０００３】すなわち、この種マルチチップモジュール
装置は、プリント基板等の他の外部配線部に電気的に接
続するための外部への端子導出がなされ、これら端子
を、対応する所定の外部配線部例えばプリント配線に例
えば半田付け等によって電気的に接続され、例えばプリ
ント基板へのマルチチップモジュール装置のマウントあ
るいは外部端子リードの導出がなされる。

【０００４】ところで、この場合、外部配線部のプリン
ト基板等への電気的、機械的連結を安定に、したがって
高い信頼性をもって、能率良く行うことができるように
するには、マルチチップモジュール装置の製造におい
て、その複数の外部端子が所定の位置に、所定量突出し
て形成することが望まれる。

【０００５】従来、マルチチップモジュール装置におけ
るパッケージおよび外部端子導出の態様として、種々の
方法が提案されているが、一般的方法としては、トラン
スファーモールド構成、セラミックパッケージ等による
ものがあるが、いづれの場合も、多数の外部端子ピンの
導出位置の設定を正確に行うに問題があり、またその製
造装置、例えばその成型の型、これに伴う装置等の初期
の投資額が大きいため、特に少量で多種類のマルチチッ
プモジュール装置を製造する上で、コスト高を来すとい
う問題がある。更に、セラミックパッケージは、これ自
体高価であるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題の解決すなわちマルチチップモジュール装置における
パッケージの形成を容易に、またこのパッケージからの
外部端子導出を、正確に、かつ高い信頼性をもって廉価
に、またこれの製造に伴う初期の投資額を廉価にするこ
とができるようにして少量多品種のマルチチップモジュ
ール装置に適用して好適ならしめたマルチチップモジュ
ール装置とその製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるマルチチッ
プモジュール装置は、それぞれ導電層による複数の端子
素子が絶縁層を介して相互に積層されて一体化された積
層端子部を構成する。そして、この積層端子部が基板に
配置され、この積層端子部を有する基板上に、もしくは
この基板上に配置された他の基板上に部品チップをマウ
ントする。この積層端子部を有する基板上に部品チップ
を覆って封止樹脂モールド体を施して積層端子部を有す
る基板と封止樹脂モールド体とによってパッケージを構
成し、積層端子部の端子素子の少なくとも一端をパッケ
ージより外部に導出した構成とする。

【０００８】また、本発明によるマルチチップモジュー
ル装置の製造方法においては、導電層が絶縁層を介して
積層されてなる積層ブロックを作製する工程と、この積
層ブロックを上記導電層と上記絶縁層とを横切る方向に
所要の厚さに切断する工程と、この切断体の、上記導電
層と上記絶縁層とが交互に配列されて臨む少なくとも一
方の面に対してこの面から所要の深さに各導電層間の絶
縁層を除去して、この面に各導電層よりなる端子素子の
少なくとも一端を突出させる突出処理工程とを採って複
数の端子素子が絶縁層を介して積層されてなる積層端子
部を形成し、この積層端子部を、基板に配置する工程
と、積層端子部を有する基板上に、もしくはこの基板上
に配置される他の基板上に部品チップをマウントする工
程と、積層端子部を有する基板上に部品チップを覆い、
かつ積層端子部の端子層の少なくとも一端を外部に導出
して封止樹脂モールド体のモールド工程とを採って積層
端子を有する基板と封止樹脂モールド体とによってパッ
ケージを構成し、積層端子部の端子素子の少なくとも一
端をパッケージより外部に導出した構成のマルチチップ
モジュール装置を作製する。

【０００９】本発明装置および本発明方法によれば、積
層端子部を外部導出端子とするものであり、この積層端
子部は、それぞれ導電層よりなる複数の端子素子が絶縁
層を介して積層された構成とするものであることから、
相互の位置関係を正確に設定できる。そして、このよう
に複数の端子が積層されて一体化された状態で、基板に
配置する構成としたことから、基板に対する複数の端子
素子の配列およびパッケージからの突出量の設定が正確
になされる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明装置および
その製造方法の実施例を説明する。図１は、本発明によ
るマルチチップモジュール装置の一例の概略斜視図を示
し、図２にその概略断面図を示す。この例では、方形の
基板４が樹脂モールドによって構成され、この基板４の
各側面に沿って、それぞれ複数の端子素子１が絶縁層２
を介して相互に積層されて一体化された積層端子部３
が、基板４のモールド成型時に埋め込まれて一体化され
た端子基板５を構成した場合である。

【００１１】端子基板５上、すなわち基板４上には、他
の基板例えば半導体回路素子等の半導体集積回路ＩＣが
形成されたＩＣ基板６が接着される。そして、このＩＣ
基板６上の所定の回路部上に、部品チップ７例えばＩＣ
チップがマウントされる。このチップ７のマウントは、
例えばチップ７の、ＩＣ基板６の回路と接続されるべき
電極ないしは配線部に例えば金属バンプが配置され、こ
の金属バンプをＩＣ基板６の所定の回路部の配線層上に
直接接触載置して電気的および機械的接合を行ういわゆ
るフェースダウンボンドすることによって行う。

【００１２】そして、図示の例では、ＩＣ基板６の所定
の配線ないしは端子と対応する積層端子部３の端子素子
１とをリードワイヤ８によって電気的に接続する。

【００１３】この状態で端子基板５上を覆って、すなわ
ちこの例ではＩＣ基板６とこれの上の部品チップ７を包
み込んでこれを覆って封止樹脂をモールドする。このよ
うにして基板、この例では端子基板５と封止樹脂モール
ド体９によってパッケージを形成する。

【００１４】このときその積層端子部５の端子層４の一
端がパッケージより外部に導出する構成とするものであ
る。

【００１５】この構成によるマルチチップモジュール装
置の積層端子部３の一製造方法を、図３〜図６を参照し
て説明する。この場合、図３にその斜視図を示すよう
に、複数枚の導電層例えば厚さ０．３mmの銅Ｃｕの薄板
よりなる導電層３１を、例えばガラス繊維にエポキシ樹
脂を含浸させたいわゆるガラスエポキシによる厚さ０．
３５mmの絶縁層２を介して積層し、全体として一体化さ
れた積層ブロック２１を構成する。導電層よりなる端子
層１は、上述したようにＣｕ等の金属薄板によって構成
することもできるし、絶縁層２に金属のスパッタないし
は蒸着を行うことによって構成することもできる。

【００１６】この積層ブロック２１を、図３に鎖線
ａ₁ 、ａ₂ 、ａ₃ ・・・で示すように、各導電層３１お
よび絶縁層２の積層方向に沿って、すなわち各層と例え
ば直交するように横切って切断して図４に示すように、
所要の厚さｔを有する切断体２２を形成する。

【００１７】この切断体２２の一側面に臨む絶縁層２に
対して選択的に、例えば水に研磨剤を混合したいわゆる
液体ホーニングにより、あるいはサンドブラストによっ
て、または絶縁層２を導電層３１に比して大なる侵蝕量
を示す排除法によって、選択的に所要の深さをもって除
去し、図５に示すように、導電層３１一端縁すなわち、
最終的に得る端子素子の少なくとも一端縁を絶縁層２よ
り突出させる突出処理工程を行う。この場合、この導電
層３１の突出量は、均一に所定量に設定できる。

【００１８】このようにして、一端縁が突出した導電層
３１を各端子素子１として各端子素子１の一端縁が絶縁
層２から所定量突出して配列された積層端子部３を形成
するか、あるいは更に必要に応じて、図６に示すよう
に、図５の切断体２２を各導電層３１および絶縁層２の
積層方向に沿って各導電層３１および絶縁層２と直交す
る方向に所要の幅Ｗに切断し、それぞれ導電層１からな
る端子素子１が絶縁層２を介して電気的に絶縁されて配
列され、各端子素子１の一端縁が絶縁層２から所定量突
出して配列された積層端子部３を形成する。

【００１９】このようにして得た積層端子部３に対して
例えば電気メッキによって端子素子１の露出面にＡｕメ
ッキ層（図示せず）を施し、端子素子１の耐蝕性の向上
と、これに対する他部との半田付け、リードワイヤのボ
ンディング等を良好に行うことができるようにする。

【００２０】このようにして形成した積層端子部３は、
例えば図１および図２で示した基板４の各側面の凹部４
Ｇ内に、例えば基板４の厚さ方向に端子素子１の板面が
基板４の各側面と直交しかつ基板４の厚さ方向に沿うよ
うに配置する。すなわち、端子素子１の軸心方向が基板
４の厚さ方向に沿うに配置する。図示の例では、各端子
素子１の絶縁層２から突出させた端縁部が、基板４のＩ
Ｃ基板６等が載置された側とは反対側から突出するよう
にした場合である

【００２１】その後、前述したように、例えばＩＣ基板
６の載置、リードワイヤ８のボンディング、部品チップ
７のマウント、封止樹脂モールド体９の被覆等がなさ
れ、目的とするマルチチップモジュール装置１０が構成
される。

【００２２】このようにして形成されたマルチチップモ
ジュール装置１０は、外部配線例えば図１および図２に
示すように、配線層２４を有する剛性のもしくはフレキ
シブルのプリント基板２３上に、その端子素子１の突出
端を対応する配線層２４上に当接させて例えば半田付け
することによって電気的および機械的に連結される。

【００２３】図１および図２の例では、他の基板例えば
ＩＣ基板６が端子基板４上に載置された構成とした場合
であるが、図７に概略断面図を示すように、基板４の基
板６の載置部に凹部４Ｈを形成し、この凹部４Ｈ内に基
板６を嵌め込む構成とすることもできる。尚、図７にお
いて、図１および図２と対応する部分には同一符号を付
して重複説明を省略する。

【００２４】また、上述した例では、端子基板５を構成
する基板４を樹脂モールド体によって構成した場合であ
るが、この基板４をガラスエポキシ基板等の絶縁基板に
よって構成し、その側面例えば四側面に沿って溝を形成
し、この溝内にそれぞれ上述の積層端子部３を嵌め込
み、これを必要に応じて溝内に接着することができる。

【００２５】また、積層端子部３が配置される基板４と
しては、上述の樹脂等による構成に限られるものではな
く、基板４全体をもしくは基板４の、例えばＩＣ基板６
の載置部を、熱伝導性にすぐれ、これに載置される例え
ばＳｉによるＩＣ基板６と同程度の熱膨張率を有する４
２合金による基板によって構成することもできる。図８
は、この場合の一例の概略断面図を示し、図９にその基
板４の平面図を示す。この例においては、４２合金基板
４の各側面に沿ってそれぞれ上述したと同様の方法、構
成による積層端子部３を配置して樹脂モールド１１によ
って各積層端子部３を基板４の４側面に配置して全体を
機械的に一体化する。この場合、基板４の上面に必要に
応じて凹部１２等を設けて樹脂モールド時の基準マーク
とすることができる。

【００２６】そして、この基板４上に、ＩＣ半導体チッ
プ等の部品チップ７がマウントされた基板６例えばＩＣ
基板例えばシリコン基板が載置され、リードワイヤ８に
よって端子素子１との電気的接続、封止樹脂モールド９
のモールドを行う。このようにして、この封止樹脂モー
ルド体９と基板４とによってパッケージされたマルチチ
ップモジュール装置１０が構成される。

【００２７】この構成による場合においても、積層端子
部３の各端子素子１はその一端がパッケージから導出さ
れる。すなわち、この例では、各積層端子部３の各端子
素子１の一端が基板４の裏面から外部にそれぞれ一定量
をもって突出するようになされる。

【００２８】尚、図８において、図２と対応する部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。

【００２９】この例では例えば４２合金よりなる基板４
の外側に、積層端子部３を配置して樹脂モールド１１に
よって、全体の機械的一体化を行った場合であるが、あ
る場合は、基板４の各側縁に、積層端子部３をそれぞれ
収容配置する凹部を設け、これにそれぞれ積層端子部３
を嵌め込み例えば紫外線硬化樹脂によって仮どめを行
い、前述したと同様に、この基板４上に、例えばＩＣチ
ップ等の部品チップがマウントされた他の基板例えばＩ
Ｃ基板６を載置し、リードワイヤ８によって端子素子１
との電気的接続、封止樹脂モールド９のモールドを行
う。このように基板４として４２アロイ等の金属基板を
用いることにより、放熱効果の向上と熱歪みの発生を効
果的に回避できる。

【００３０】上述した例では、積層端子部３の作製に当
たって図５および図６に示すように、切断体２２の一方
の面に関してのみ絶縁層２を一部の深さに排除する方法
をとり、端子素子１の一方の端縁のみを突出させるよう
にした場合であるが、切断体２２の両面に対して端子素
子１の両端縁を絶縁層２から突出させる突出処理工程を
行って図１０に示すように、端子素子１の両端が突出し
た積層端子部３を構成するようにすることもできる。

【００３１】図１１は、このように端子素子１の両端縁
が絶縁層２から導出された積層端子部３を用いてマルチ
チップモジュール装置１０を構成した場合の一例の断面
図を示す。この例においては、基板４が例えば単層ない
しは多層の配線層４１を有するプリント基板等の配線基
板よりなり、これの上にその外側縁に沿って図１０で説
明した端子素子１の両端縁を絶縁層２から突出させた積
層端子部３を、端子素子１の一端縁において基板４の対
応する所定の配線層４１上に載置して半田付け等によっ
て電気的接続する。一方基板４上に半導体チップ等の部
品チップ７を例えばフェースダウンボンドによってマウ
ントするか、あるいは図示しないが、半導体チップ等の
部品チップ７を例えばフェースダウンボンドによってマ
ウントした図１で説明したような例えばＩＣ基板を載置
し、これらを覆って封止樹脂モールド体９を施し、例え
ば全体の一体化をはかるとともに、この封止樹脂モール
ド体９と基板４の共働によってパッケージを構成する。
そして、この場合、封止樹脂モールド体９から、各積層
端子部３の各端子素子１の他方の端縁の突出部が外部に
突出するようになされて、この突出端において外部との
接続がなされるようにする。

【００３２】また、この場合、外部との接続が、封止樹
脂モールド体９側からなされることから、この構成によ
るマルチチップモジュール装置１０は、その放熱効果を
上げるための例えば複数の放熱フィン５１が形成された
良熱伝導性の金属等よりなる放熱体５２を基板４の背面
に熱的に結合して配置する構成とすることもできる。

【００３３】また、本発明の他の例としては、図１２に
その斜視図を示し、図１３にその要部の断面図を示すよ
うに、端子素子１が絶縁層２から両端で突出させて、一
方の突出端を基板４の板面に沿うように配置することも
できる。図１２および図１３に示す例においては、基板
４が例えば複数の配線層６１が層間絶縁層６２を介して
積層され、各配線層６１が所定部において、層間絶縁層
６２に形成したコンタクト孔を通じて連結された多層配
線基板よりなり、この基板４上の各側縁に沿って積層端
子部３がそれぞれ配置された構成とされる。そしてこの
場合、各積層端子部３の各端子素子１の一方の突出端が
基板４の上層配線層の所定部に接触するように配置した
場合である。また、基板４上もしくはこの基板４に配置
された他の基板（図示せず）上に半導体チップ等の部品
チップが例えばフェースダウンボンドによって接続され
てマウントされこれを覆って封止樹脂モールド体９が形
成される。図示の例では、基板４上に封止樹脂モールド
９の外周縁位置を規制する枠体７１を、基板４上に突設
してこの枠体７１内に封止樹脂モールド体９をモールド
する構成とすることもできる。

【００３４】上述の本発明構成によれば、複数の端子導
出がなされるにもかかわらず、これら端子は、それぞれ
端子となる端子素子１が絶縁層２を介して積層配列され
た積層端子部３によって構成するので、端子相互の位置
関係を正確に設定できる。そして、このように複数の端
子が積層されて一体化された状態で、基板に配置する構
成としたことから、基板に対する複数の端子素子の配列
およびパッケージからの突出量の設定が正確になされ
る。

【００３５】尚、積層端子部３の端子素子１は、柱状構
造とする場合に限られるものではなく、図１４もしくは
図１５に、各一例の概略断面図を示すように、断面Ｌ字
状に形成することもできるなど、端子素子１の形状、導
出態様に、種々の変形変更を行うことができる。

【００３６】そして、図１３〜図１５において、図２と
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。

【００３７】また、上述した例では、基板４の各側面に
沿って積層端子部３を配置した場合であるが、一部の側
面に沿って形成するとか上述した例に限られるものでは
ないなど種々の構成を採ることができる。

【００３８】

【発明の効果】上述したように、本発明装置および本発
明方法によれば、積層端子部を外部導出端子とするもの
であり、この積層端子部すなわち外部導出端子は、複数
の端子層が絶縁層を介して積層された構成によるもので
あることから、相互の位置関係を正確に設定できる。そ
して、このように複数の端子が積層されて一体化された
状態で、基板に配置する構成としたことから、基板に対
する複数の端子の配置が、容易に正確に行うことができ
るものである。また、このように基板の所定位置に端子
が配置された状態で樹脂モールドを施すことができるこ
とによって、そのモールドの型は簡易な構成となり、ま
たモールドに際しての取扱も簡単となる。したがって、
量産性の向上をはかることができる。

【００３９】また、本発明方法によれば、端子部の形成
を複数の端子層を絶縁層を介して積層し、これを切断す
ることによって得るものであるので、それぞれ外部端子
となる端子層の相互の位置設定、および各端子層の長さ
の設定は正確になされるものであり、また、樹脂モール
ドからの端子層の端部の突出量の設定は、端子層間の絶
縁層の選択的排除によって設定することから正確になさ
れてその突出端縁を一様の高さ、言い換えれば位置平面
に形成することができるることから、各端子層を外部配
線例えばプリント基板に対する対応するプリント配線層
への接続は、一部に浮き上がりを生じさせることなく、
いわゆるコプラナリティにばらつきのない、したがって
信頼性の高い接続を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマルチチップモジュール装置の一
例の概略斜視図である。

【図２】本発明によるマルチチップモジュール装置の一
例の概略断面図である。

【図３】本発明製造方法の一例の積層端子部の一製造工
程における斜視図である。

【図４】本発明製造方法の一例の積層端子部の一製造工
程における斜視図である。

【図５】本発明製造方法の一例の積層端子部の一製造工
程における斜視図である。

【図６】本発明製造方法の一例の積層端子部の一製造工
程における斜視図である。

【図７】本発明によるマルチチップモジュール装置の他
の例の概略断面図である。

【図８】本発明によるマルチチップモジュール装置の更
に他の例の概略断面図である。

【図９】図８に示した本発明によるマルチチップモジュ
ール装置の積層端子部が配置された基板の概略平面図で
ある。

【図１０】本発明装置の積層端子部の他の例の斜視図で
ある。

【図１１】本発明によるマルチチップモジュール装置の
他の例の概略断面図である。

【図１２】本発明によるマルチチップモジュール装置の
他の例の概略斜視図である。

【図１３】図１２に示した本発明によるマルチチップモ
ジュール装置の要部の断面図である。

【図１４】本発明によるマルチチップモジュール装置の
概略断面図である。

【図１５】本発明によるマルチチップモジュール装置の
概略断面図である。

【符号の説明】

１ 端子素子 ２ 絶縁層 ３ 積層端子部 ４ 基板 ７ 部品チップ ８ リードワイヤ ９ 封止樹脂モールド体 １０ マルチチップモジュール装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電層による複数の端子素子が絶縁層を
   介して相互に積層されて一体化された積層端子部が、基
   板に配置され、 上記積層端子部を有する上記基板上に、もしくは該基板
   上に配置された他の基板上に部品チップがマウントさ
   れ、 上記積層端子部を有する上記基板上に上記部品チップを
   覆って封止樹脂モールド体が施されて上記積層端子を有
   する基板と上記封止樹脂モールド体によってパッケージ
   が構成され、 上記積層端子部の端子素子の少なくとも一端が上記パッ
   ケージより外部に導出されたことを特徴とするマルチチ
   ップモジュール装置。
2. 【請求項２】 導電層が絶縁層を介して積層されてなる
   積層ブロックを作製する工程と、 該積層ブロックを上記導電層と上記絶縁層とを横切る方
   向に所要の厚さに切断する工程と、 該切断体の、上記導電層と上記絶縁層とが交互に配列さ
   れて臨む少なくとも一方の面に対して該面から所要の深
   さに上記絶縁層を除去して、該面に上記各導電層よりな
   る端子素子の少なくとも一端を突出させる突出処理工程
   とを採って複数の端子素子が絶縁層を介して積層されて
   なる積層端子部を形成し、 該積層端子部を、基板に配置する工程と、 上記積層端子部を有する上記基板上に、もしくは該基板
   上に配置される他の基板上に部品チップをマウントする
   工程と、 上記積層端子部を有する上記基板上に上記部品チップを
   覆い、かつ上記積層端子部の端子層の少なくとも一端を
   外部に導出して封止樹脂モールド体のモールド工程とを
   採ることを特徴とするマルチチップモジュール装置の製
   造方法。