專利名稱：多芯片模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個集成電路(IC)裸片裝在一塊印制電路板上的多芯片模塊(MCM)。
背景技術(shù)：
根據(jù)近來電子設(shè)備小型化、高功能化的要求，

圖1所示裝在印制電路板1上的IC從封裝型IC2發(fā)展到圖2所示的IC裸片3，進而發(fā)展到圖3所示的多芯片模塊5。
圖2所示結(jié)構(gòu)利用模片貼合法、引線結(jié)合法等，將IC裸片3直接裝在印制電路板l上。和把用諸如塑料、陶瓷等材料的封裝體覆蓋的封裝型IC2裝在印刷電路板1表面上的情況相比，上述結(jié)構(gòu)的安裝面積小。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，印制電路板1裝上多塊IC裸片3后，即使出現(xiàn)一塊IC裸片3失效，也會因僅取出該失效裸片的操作(維修)困難且麻煩而連裝好的印制電路板一起廢棄。換句話說，存在生產(chǎn)過程成品率低的缺點。
圖3所示多芯片模塊5克服了上述缺點。現(xiàn)參照圖4和圖5簡單說明該多芯片模塊5的生產(chǎn)過程。此過程中，先將IC裸片52與多層印制電路板51進行模片貼合，并固定在該印制電路板上后，再用引線接合法連接各部分。然后，各IC裸片52裝隔框53，用樹脂密封，再將鳥羽狀(Gull Wing Type)引線端子55焊在印制電路板51周緣部分所設(shè)的電極焊盤上作為外電極，制完該多芯片模塊5。
此多芯片模塊5可檢查其單塊性能，因而可只將良好的模塊5裝在母板等印制電路板(下文稱為主印制電路板)1上。
然而，以往的這種多芯片模塊5存在下列缺點。第1，必須在印制電路板51的周圍焊接多個引線端子55，操作工時增多，而且引線端子55專用主印制電路板1的板面，所以主印制電路板1的電子元件安裝密度降低。
第2，需要在IC裸片52四周設(shè)置電氣連接多塊這種裸片用的電路線條(未圖示)，與裝在印制電路板51上的IC裸片52的面積相比，印制電路板51的面積大。
第3，裝設(shè)用于以樹脂57密封IC裸片52的隔框52的結(jié)構(gòu)中，安裝成分別包圍各塊IC裸片52的狀態(tài)的隔框53所占面積大，這點也會使印制電路板51形狀變大。
此外，如圖4所示，隔框53將其上所設(shè)凸起53a插入印制電路板51的孔部51a進行定位后，附著在該電路板上。印制電路板51上開設(shè)許多定位用的孔部51a，由于這些孔部，電路線條難配置，造成印制電路板51變大。
又，如圖6所示，在用真空吸附裝置7吸附多芯片模塊5的隔框53所圍部分裝到主印制電路板1時，各隔框53形狀小，不能確保吸附面積足夠，因而吸附保持不易，不能穩(wěn)定操作。
第4，在多芯片模塊5上設(shè)置電路調(diào)整等方面用的電阻元件(電阻器)和電容器，進行復(fù)合模塊化時，IC裸片52周圍需要設(shè)有裝片狀電阻元件、片狀電容器用的空間和焊接這些元件用的電極焊盤，因而進一步使印制電路板51變大。進行樹脂密封IC裸片52后，還必須焊接這些片狀元件。也即，操作工時增多。
此外，在裝有多芯片模塊5的印制電路板上安裝片狀電阻元件、片狀電容器時，包含這些片狀元件的多芯片模塊5的安裝面積增大，因此主印制電板1形狀變大。
這樣一來，以往的多芯片模塊，其引線端子安裝工時增多。而且，僅引線端子部分，形狀就不小。又因為配置IC裸片間連接用的電路線條，印制電路板變大。各IC裸片安裝隔框的工時數(shù)也增多。由于安裝隔框，印制電路板進一步大形化。也不易真空吸附隔框部分，以便將多芯片模塊吸附在主印制電路上。
再者，在多芯片模塊上設(shè)置電阻元件、電容器進行復(fù)合化時，存在多芯片模塊進一步大形化，安裝該模塊的主印制電路板也變大的缺點。
本發(fā)明旨在解決上述已有技術(shù)的缺點，其目的在于提供一種可比以往的多芯片模塊形狀小，同時能削減生產(chǎn)工時，并使真空吸附安裝到主印制電路板的工序變得容易的多芯片模塊。
發(fā)明的揭示本發(fā)明多芯片模塊的第一發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板的多芯片模塊中，在印制電路板的外周面上設(shè)置貫通孔縱向半剖形狀的、并焊接其他印制電路板的外電極焊盤。
第2發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片的、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板的多芯片模塊中，在裝有多塊IC裸片的印制電路板的多個區(qū)域內(nèi)的至少一個區(qū)域的表面設(shè)置電路線條(パタ-ン)，該線條上又設(shè)置絕緣層。
第3發(fā)明的多芯片模塊，在裝有多塊IC裸片的印制電路板的多個區(qū)域內(nèi)的至少一個區(qū)域的表面設(shè)置電路線條，該線條上又設(shè)置絕緣層。
第4發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，在裝有多塊IC裸片的印制電路板的多個區(qū)域內(nèi)的至少一個區(qū)域的表面上，設(shè)置印制電阻元件和印制電介質(zhì)中的至少一種，該印制電阻元件和印制電介質(zhì)上又設(shè)置絕緣層。
第5發(fā)明的多芯片模塊，在裝有多塊IC裸片的印制電路板的多個區(qū)域內(nèi)的至少一個區(qū)域的表面，設(shè)置印制電阻元件和印制電介質(zhì)中的至少一種，該印制電阻元件和印制電介質(zhì)上又設(shè)置絕緣層。
第6發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，印制電路板形成多層，同時設(shè)置從IC裸片安裝面到內(nèi)層的填隙通孔，IC裸片之間通過填隙通孔和設(shè)于內(nèi)層的導(dǎo)體層進行電氣連接。
第7發(fā)明的多芯片模塊，印制電路板形成多層，同時設(shè)置從IC裸片安裝面到內(nèi)層的填隙通孔，IC裸片之間通過填隙通孔和設(shè)于內(nèi)層的導(dǎo)體層進行電氣連接。
第8發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩端分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電阻元件。
第9發(fā)明的多芯片模塊，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩端分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電阻元件。
第10發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將該印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩面分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電介質(zhì)層。
第11發(fā)明的多芯片模塊，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩面分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電介質(zhì)層。
第12發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩端分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電阻元件和兩面分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電介質(zhì)層。
第13發(fā)明的多芯片模塊，印制電路板形成多層，同時在內(nèi)層設(shè)置兩端分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電阻元件和兩面分別電氣連接在內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層上的電介質(zhì)層。
第14發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板表面且位于IC裸片安裝區(qū)域外側(cè)處，設(shè)置可微調(diào)的調(diào)整用印制電阻元件和印制電介質(zhì)中的至少一種。
第15發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，在印制電路板上設(shè)置包圍多塊IC裸片，并填充IC裸片密封樹脂的隔框。
第16發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板上設(shè)置包圍多塊IC裸片，并填充IC裸片密封樹脂的隔框。
第17發(fā)明的多芯片模塊在其隔框中設(shè)置使IC裸片成分隔狀態(tài)的增強部。
第18發(fā)明的多芯片模塊，印制電路板在IC裸片安裝面的周緣部設(shè)置電極焊盤，該焊盤及與其周圍的交界部分為印制電路板上安裝隔框時的基準位置。
第19發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板上IC裸片安裝面的周緣部設(shè)置焊盤，同時鄰接該焊盤設(shè)置阻焊層，電極焊盤與阻焊層的交界部分為印制電路板上安裝隔框時的基準位置。
第20發(fā)明的多芯片模塊，在密封樹脂上表面不高于隔框上端面的范圍內(nèi)，將IC裸片密封樹脂填充到隔框內(nèi)。
第21發(fā)明的多芯片模塊，用倒裝式接合法(フリツプチツプボンディング)將IC裸片裝到印制電路板上。
第22發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，在印制電路板端部設(shè)置貫通孔作為焊接其他印制電路板的外電極焊盤。
第23發(fā)明，在具有印制電路板以及裝于該電路板上的多塊IC裸片、并將上述印制電路板裝到其他印制電路板上的多芯片模塊中，在印制電路板的外周面上延伸并形成焊接其他印制電路板的外電極焊盤。
第24發(fā)明，做成將相關(guān)多芯片模塊配置成對其他印制電路板平行或垂直的狀態(tài)，其外電極焊盤焊接其他印制電路板的焊接區(qū)。
第25發(fā)明的多芯片模塊，將IC裸片配置在隔框內(nèi)，而且填充樹脂，密封該IC裸片，又在此隔框和樹脂上再配置IC裸片。
第26發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板上設(shè)有配置IC裸片的貫通孔或凹部，將IC裸片配置在該貫通孔或凹部內(nèi)，并用引線接合法進行連接。
第27發(fā)明的多芯片模塊，在其他印制電路板上設(shè)置貫通孔，將該多芯片模塊配置成嵌入此貫通孔，將該多芯片模塊的外電極焊盤與其他印制電路板的焊接區(qū)線條連接。
第28發(fā)明的多芯片模塊，做成直接用引線接合法將IC裸片連接至外部電極焊盤。
第29發(fā)明的多芯片模塊，在形成印制電阻元件和印制電介質(zhì)中的至少一種的同時，形成印制導(dǎo)體作為處理高頻信號用的電感器。
第30發(fā)明的多芯片模塊，采用軟性印制電路板作為配置該多芯片模塊的其他印制電路板。
第31發(fā)明的多芯片模塊，以進行IC裸片散熱用的金屬材料制成隔框，而且用熱傳導(dǎo)樹脂密封IC裸片。
第32發(fā)明的多芯片模塊，做成金屬材料的隔框構(gòu)件延伸到擋在IC裸片上部的位置，而且用熱傳導(dǎo)樹脂密封IC裸片。
第33發(fā)明的多芯片模塊，配備對裝在印制電路板上的IC裸片進行電磁屏蔽用的導(dǎo)電蓋體。
第34發(fā)明的多芯片模塊，配備對裝在其他印制電路板上的相關(guān)多芯片模塊進行電磁屏蔽用的導(dǎo)電蓋體。
第35發(fā)明的多芯片模塊，其多層印制電路板由陶瓷材料、玻璃環(huán)氧(玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂)、樹脂材料中的一種或其組合構(gòu)成。
上述做法的第1、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第22、第23、第28發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板的外周面配置用來焊接配置該多芯片模塊的其他印制電路板且形狀為貫通孔縱向半剖的外電極焊盤或貫通孔的外電極焊盤，該外電極焊盤延伸在印制電路板的外周面上，還用引線接合法直接將IC裸片接到外電極焊盤，所以不必在印制電路板的周緣部設(shè)置以往多芯片模塊那樣的慣用引線端子。
第2、第5、第7、第9、第11、第12、第16發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板表面所裝IC裸片的底面上設(shè)有電路線條，因而IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少。
第3、第5、第7、第9、第11、第12、第16發(fā)明的多芯片模塊中，與第1及第2發(fā)明的多芯片模塊一樣，不必設(shè)置引線端子，而且IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少。
第4、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第29發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板表面和IC裸片底面，可形成電阻元件、電容、電感，所以不必在IC裸片周圍設(shè)置片狀電阻元件、片狀電容器和電感。
第6、第7、第9、第11、第12、第16、第35發(fā)明的多芯片模塊中，陶瓷材料、玻璃環(huán)氧、樹脂材料中的一種或其組合構(gòu)成多層的印制電路板，并通過該電路板內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層和填隙通孔電氣連接多塊IC裸片。因此，IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少。
第8、第9、第16發(fā)明的多芯片模塊可在印制電路板內(nèi)層形成電阻元件，所以不必在該印制電路板的表面設(shè)置片狀電阻元件。
第10、第11、第16發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板內(nèi)層形成電容，不必在印制電路板的表面設(shè)置片狀電容器。
第12、第13、第16發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板內(nèi)層形成電阻元件、電容、電感。因此，不必在印制電路板的表面設(shè)置片狀電阻元件、片狀電容器和電感。
第14、第16、第29發(fā)明的多芯片模塊中，設(shè)有可微調(diào)的印制電阻元件、印制電介質(zhì)、印制電感，再加上第1至第13發(fā)明中任一發(fā)明的作用，利用削去部分印制電阻元件、印制電介質(zhì)、印制電感，可微調(diào)電路的工作特性。
第15、第16、第25發(fā)明的多芯片模塊中，一個隔框圍住多塊IC裸片，不必每一塊IC裸片設(shè)置隔框。
第17發(fā)明的多芯片模塊加上第15或16發(fā)明的作用，在隔框中設(shè)有增強部，因而樹脂密封和軟熔焊接時可減小熱變形。
第18發(fā)明的多芯片模塊中，將電極焊盤及與其周圍交界的部分作為基準，在印制電路板上安裝隔框，再加上第15至第17發(fā)明的任一項，從而不必在印制電路板上設(shè)置安裝隔框用的孔部。
第19發(fā)明的多芯片模塊中，為了防止電極焊盤間焊料橋接，以鄰接電極焊盤設(shè)置的阻焊層(例如綠色)與電極焊盤(例如金色)交界的部分作為安裝隔框用的基準位置，交界部分顏色不同，區(qū)分明確。
第20發(fā)明的多芯片模塊中，包圍多塊IC裸片的隔框中填充的樹脂不突出隔框，所以能用真空吸附器方便地吸附多芯片模塊的隔框包圍部分。
第21發(fā)明的多芯片模塊中，IC裸片用倒裝接合法裝在印制電路板上，所以印制電路板表面不必在IC裸片周圍設(shè)置接合用的焊盤。
第24發(fā)明的多芯片模塊中，將相關(guān)多芯片模塊配置成對其他印制電路板為平行或垂直的狀態(tài)，因而其裝配可獲得自由度。
第24發(fā)明的多芯片模塊中，隔框填充樹脂，并將IC裸片密封，又在該隔框和樹脂上再配置IC裸片，因而能配置較多的IC裸片。
第26、第27發(fā)明的多芯片模塊中，將IC裸片裝在印制電路板的貫通孔或凹部內(nèi)，再用引線接合法連接。又嵌入其他印制電路板的貫通孔與其他印制電路板連接。因此，總厚度可變薄。
第30發(fā)明的多芯片模塊中，將相關(guān)多芯片模塊配置在軟性印制電路板上，因而可進行立體配置。
第31、第32發(fā)明的多芯片模塊中，用金屬材料的隔框和熱傳導(dǎo)樹脂進行密封，能可靠地進行IC裸片散熱。
第33、第34發(fā)明的多芯片模塊中，按照不造成電極短路的要求，用導(dǎo)電蓋體包圍IC裸片或多芯片模塊，進行電磁屏蔽。附圖概述通過以下的詳細說明和表示本發(fā)明實施例的附圖，會更好地理解本發(fā)明。附圖所示實施例不是意在限定本發(fā)明，而僅是為了便于說明和理解。
附圖中，各圖簡單說明如下。
圖1為表示以往裝有封裝型IC的印制電路板的平面圖。
圖2為表示以往裝有IC裸片的印制電路板的平面圖。
圖3為表示以往多芯片模塊的斜視圖。
圖4為表示圖1所示多芯片模塊的印制電路板和隔框中關(guān)鍵部分的放大圖。
圖5為圖1所示多芯片模塊的制造工序圖。
圖6為表示圖1所示多芯片模塊安裝狀態(tài)的斷面圖。
圖7為分解表示本發(fā)明第1實施例的多芯片模塊的斜視圖。
圖8為表示圖7所示多芯片模塊組裝狀態(tài)的斜視圖。
圖9為表示圖8所示多芯片模塊在主印制電路板上的安裝狀態(tài)的斜視圖。
圖10為表示圖8所示多芯片模塊關(guān)鍵部分的斷面圖。
圖11為表示本發(fā)明第2實施例的多芯片模塊的斜視圖。
圖12為表示圖11多芯片模塊的印制電路板的斜視圖。
圖13為從背面表示出圖12所示印制電路板的斜視圖。
圖14為表示圖12所示印制電路板的平面圖。
圖15為表示圖11多芯片模塊的隔框的斜視圖。
圖16為表示帶隔框的印制電路板的斜視圖。
圖17為表示帶隔框印制電路板上安裝IC裸片的狀態(tài)的斜視圖。
圖18為帶隔框印制電路板的制造工序圖。
圖19為IC裸片的安裝工序圖。
圖20為表示圖17多芯片模塊安裝狀態(tài)的斷面圖。
圖21為將本發(fā)明第3實施例多芯片模塊的印制電路板切開表示時的斜視圖。
圖22為表示圖21印制電路板關(guān)鍵部分的放大圖。
圖23為表示圖21印制電路板關(guān)鍵部分的放大圖。
圖24為分解表示本發(fā)明第4實施例多芯片模塊的斜視圖。
圖25為表示圖24多芯片模塊的組裝狀態(tài)的斜視圖。
圖26為表示圖25多芯片模塊在主印制電路板上的安裝狀態(tài)的斜視圖。
圖27為表示外電極焊盤變形例的斜視圖。
圖28是實施例的變形例，為表示多芯片模塊裝到主印制電路板的狀態(tài)的斷面圖。
圖29是實施例的變形例，為表示多芯片模塊配置狀態(tài)的斷面圖。
圖30是實施例的變形例，為表示多芯片模塊在軟性印制電路板上的配置狀態(tài)的斜視圖。
圖31是實施例的變形例，為表示用導(dǎo)電材料蓋體覆蓋IC裸片，施加電磁屏蔽的狀態(tài)的斜視圖。
圖32是實施例的變形例，為表示用導(dǎo)電材料蓋體覆蓋整個多芯片模塊，施加電磁屏蔽的狀態(tài)的斜視圖。
本發(fā)明的最佳實施方式下面參照圖7至圖26，說明本發(fā)明較佳實施例的多芯片模塊。
圖7為表示本發(fā)明多芯片模塊第1實施例的組成的分解斜視圖，圖8為第1實施例的斜視圖。圖9為主印制電路板所裝多芯片模塊的斜視圖，圖10為多芯片模塊關(guān)鍵部分的斷面圖。
圖7和圖8中，本第1實施例的多芯片模塊5A例如做成具有由陶瓷材料、玻璃環(huán)氧、樹脂材料中的一種或其組合構(gòu)成的多層印制電路板100，以及裝在該電路板100上的3種IC裸片201、202、203。IC裸片201裝在印制電路板100表面上點劃線所示的區(qū)域101，IC裸片202裝在印制電路板100表面上點劃線所示的區(qū)域102。IC裸片203裝在印制電路板100表面實線所示的區(qū)域103。
在印制電路板100的外周面設(shè)有焊接圖9所示母板等主印制電路板(其他印制電路板)1的多個外電極焊盤105。該外電極焊盤105為“貫通孔縱向(貫通方向)半剖”狀，具有導(dǎo)體層部分105a和設(shè)于該部分周圍的導(dǎo)體層部分105b。還在印制電路板100的表面，圍繞區(qū)域101-103配置多個引線接合用的引線焊盤107。
然后，這些引線焊盤107、外電極焊盤105之間由印制電路板100表面所設(shè)電路線條109、印制電路板100上形成的貫通孔111和填隙通孔(ィンタ-スティシャルバノアホ-ル)112進行連接。
如圖10所示，這種情況下，印制電路板100表面的電路線條109和內(nèi)層116的導(dǎo)體層由填隙通孔112進行連接。用這種方法，可減少印制電路板100表面需要配置的電路線條數(shù)。填隙通孔112不貫通到印制電路板100的背面，后面的工序中在主印制電路板1上安裝多芯片模塊5A時，與主印制電路板的導(dǎo)體之間不會發(fā)生短路。
連區(qū)域101、102內(nèi)部都敷設(shè)印制電路板100表面的電路線條109。同印制電路板100上別的線條109一樣，此二區(qū)域中也設(shè)有阻焊層(ソルダ-レジスト)(絕緣層)115。在IC裸片的表面安裝中，如區(qū)域103所示那樣，通常在印制電路板上設(shè)置由導(dǎo)體層構(gòu)成的島域，并利用模片貼合法將IC裸片裝在該島域。然而，本第1實施例中，不必確保印制電路板100端有地電位的IC裸片201、202，在成為其下方的印制電路板部分設(shè)置電路線條109。
這樣，等于減少IC裸片201-203周圍需要配置的電路線條109的數(shù)量。即印制電路板100的安裝面積縮小，可小型化。
上述印制電路板100的區(qū)域101-103分別涂敷銀糊劑后，模片貼合IC裸片201-203。然后，如圖8所示，用引線208對印制電路板100的引線焊盤107與IC裸片201-203的電極焊盤205進行引線接合，制成多芯片模塊5A。
此外，多芯片模塊5A還用外電極焊盤105進行功能測試，能只將合格的多芯片模塊5A裝到主印制電路板1上(如圖9所示)。此多芯片模塊進行表面安裝時，印制電路板100的外周面上形成的外電極焊盤105焊接主印制電路板1，所以主印制電路板1上所需的多芯片模塊安裝區(qū)域(面積)只要確保與印制電路板100的面積相當?shù)目臻g即可。
下面說明第2實施例。
圖11為表示第2實施例的組成的斜視圖，圖12為印制電路板的斜視圖。圖13為從背面表示印制電路板的斜視圖。圖14為印制電路板的平面圖。圖15為隔框的斜視圖，圖16為帶隔框的印制電路板的斜視圖。圖17為帶隔框的印制電路板上安裝IC裸片的狀態(tài)的斜視圖，圖18為帶隔框的印制電路板的制造工序圖。圖19為IC裸片的安裝工序圖，圖20為表示采用真空吸附器安裝多芯片模塊的斷面圖。
如圖11和圖17所示，本第2實施例的多芯片模塊5B具有裝在多層印制電路板100A上的3種IC裸片201-203，以及以包圍這些裸片的狀態(tài)裝在印制電路板100A上用來進行樹脂密封的隔框220。該隔框中填充用于密封裸片201-203的樹脂230。印制電路板100A的結(jié)構(gòu)與第1實施例的印制電路板100相同。
如圖12至圖14所示，印制電路板100A的外周面設(shè)有貫通孔縱向半剖狀的多個外電極焊盤105。印制電路板100A的表面上圍繞IC裸片201-203的安裝區(qū)域101-103設(shè)置引線接合用的多個引線焊盤107。
這些引線焊盤107、外電極焊盤105之間由印制電路板100A表面上設(shè)置的電路線條、印制電路板上形成的貫通孔、填隙通孔和印制電路板100A內(nèi)層設(shè)置的導(dǎo)體層進行連接。印制電路板100A的區(qū)域101、102內(nèi)也敷設(shè)電路線條，區(qū)域103為用導(dǎo)體層構(gòu)成的島域。然后，在印制電路板100A的表面和背面形成作為絕緣層的阻焊層115，以覆蓋外電極焊盤105、引線焊盤107和區(qū)域103以外的部分。為了外電極焊盤105之間不產(chǎn)生焊料橋接，也在該焊盤105之間設(shè)置阻焊層115。
如圖15至圖17所示，樹脂密封用的隔框220具有矩形狀，其大小能包圍全部IC裸片201-203，而且設(shè)有增強部221(即隔框一分為二)，以免樹脂密封時和軟熔焊接時印制電路板100A上發(fā)生熱變形。
下面，用圖18及圖19說明相對上述印制電路板100A安裝隔框220的安裝工序及IC裸片的安裝工序。
隔框安裝工序如圖18所示，首先在印制電路板的規(guī)定處涂敷粘接劑，而且用自動機進行對這些涂粘接劑部分的安裝。粘接劑的涂敷如圖14所示，用光學(xué)讀出裝置識別位于印制電路板100A對角線處(圖A、B)的兩個電極焊盤105(金色)和與該焊盤鄰接的阻焊層115(綠色)的不同顏色，從而識別焊盤105與阻焊層115的交界，并以此二者交界部分為基準位置，在印制電路板100A的規(guī)定處進行涂敷。
這時，外電極焊盤105鍍金，阻焊層115為比印制電路板100A的基板(通常半透明)容易識別的顏色(例如綠色)，所以二者的交界部分可用光學(xué)讀出裝置正確識別。
其次，將上述二者交界部分作為基準位置，在印制電路板100A的已涂粘接劑的規(guī)定處放置隔框220，使粘接劑硬化后，隔框220就固定在印制電路板100A上(圖16)。
這樣，第2實施例的多芯片模塊中，根據(jù)顏色差異用光學(xué)方法識別外電極焊盤105與阻焊層115的交界部分，并以該交界部分為基準位置，進行隔框220的定位。這種情況下，不必在印制電路板100A上形成并配置慣用的定位孔，加工過程方便。
IC裸片的安裝工序如圖19所示，首先在帶隔框的印制電路板100A的區(qū)域101-103內(nèi)涂敷銀糊劑，進行IC裸片201-203的模片貼合，待其硬化后，用引線208對印制電路板100A的引線焊盤107與IC裸片201-203的電極焊盤進行引線接合(圖17)。然后，在隔框220中填充樹脂230，進行IC裸片201-203的樹脂密封(圖11)，并待其硬化后進行功能測試。
如圖20所示，本第2實施例的多芯片模塊5B采用以真空吸附器7吸著隔框220所圍部分后，裝到主印制電路板1上的工序。這種情況下，隔框220做成圍住三塊裸片201-203的尺寸，因而就確保吸附面積足夠大。樹脂230填充成其上表面在與隔框上端面齊平或略低的范圍內(nèi)，而且保持規(guī)定的平坦度，因而可用吸附器7方便且可靠地吸著多芯片模塊5B。
本第2實施例中，設(shè)置隔框220，以填充密封裸片201-203用的樹脂230。因此，可在此隔框220和樹脂230上再配置別的IC裸片201-203。這時，供助層疊的IC裸片201-203，能組成用途更多的多芯片模塊。
此外，隔框220用金屬材料制成，而且樹脂230采用熱傳導(dǎo)率高的樹脂來密封，因而可提高裸片201-203的散熱。這時，例如，IC裸片201-203能高效散發(fā)進行功率放大時的熱量。若使隔框220延展至樹脂230，則隔框面積大，散熱面積變大，可進行效率更高的散熱。
下面說明第3實施例。
圖21為第3實施例中印制電路板部分切開的斜視圖，圖22為圖21印制電路板中電阻元件部分的斷面圖。圖23為圖21印制電路板中電容器部分的斷面圖。
本第3實施例的多芯片模塊做成在上述第1或第2實施例的多芯片模塊5A、5B中裝入調(diào)整與主印制電路板1所裝其他多芯片模塊之間的信號用的電阻元件和電容器。因此，印制電路板100B將陶瓷材料、玻璃環(huán)氧、樹脂材料和其他材料做成的基板118疊成多層。
如圖21所示，本第3實施例的印制電路板100B也在外周面設(shè)有貫通孔縱向半剖狀的多個外電極焊盤105，在表面上圍繞IC裸片201-203的安裝區(qū)域也設(shè)有多個引線焊盤107。而且，這些引線焊盤107、外電極焊盤105之間由印制電路板100B表面上設(shè)置的電路線條109、貫通孔111、填隙通孔112和內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層119進行連接。
在印制電路板100B的內(nèi)部形成電阻元件121和電容器122。電阻元件121如圖22所示，先在基板118上用網(wǎng)板印制等方法形成電阻層124，再將該層124的兩端連接在作為內(nèi)層的導(dǎo)體層119上。電容器122如圖23所示，在一導(dǎo)體層119上印制電介質(zhì)層126，再用該導(dǎo)體層119和另一導(dǎo)體層119將電介質(zhì)層126夾在中間，這樣在基板118上疊層，從而形成該電容器。與電阻元件121、電容器122連接的導(dǎo)體層119通過填隙通孔112、電路線條109等，連接引線焊盤107和外電極焊盤105。電阻元件124使用Ag-Pd類膠體和銠氧化物類膠體等，電介質(zhì)層126使用鈦酸鋇結(jié)晶玻璃材料等。
這樣，本第3實施例中，印制電路板100B內(nèi)部配置電阻元件121和電容器122，因而能不增大多芯片模塊的體積，而將電阻元件和電容器融入其中。
下面說明第4實施例。
圖24為分解表示第4實施例的組成的斜視圖，圖25為多芯片模塊的斜視圖。圖26為裝在主印制電路板上的多芯片模塊的斜視圖。
本第4實施例的多芯片模塊5D用倒裝式結(jié)合加工將多塊IC裸片裝到印制電路板上。
如圖24和圖25所示，多芯片模塊5D具有多層的印制電路板100D，以及裝于該電路板上的3種IC裸片201D-203D。裸片201D-203D分別表面貼裝在印制電路板100D表面點劃線所示的區(qū)域101D、102D和103D上。
同印制電路板100一樣，印制電路板100D的外周面也設(shè)有圖26所示主印制電路板1側(cè)焊接的多個外電極焊盤105。在印制電路板100D的表面，區(qū)域101D-103D內(nèi)設(shè)有倒裝式接合用的多個焊盤131。而且，這些焊盤131、外電極焊盤105之間由印制電路板100D表面上設(shè)置的電路線條109、印制電阻元件133、印制電介質(zhì)134、印制電路板100D上形成的貫通孔111和填隙通孔112進行連接。
同第1實施例一樣，本第4實施例中，以填隙通孔112將印制電路板100D表面的電路線條109與內(nèi)層導(dǎo)體相連接，從而減少印制電路板100D表面需要配置的電路線條數(shù)量。本第4實施例還在倒裝式接合的IC裸片201D-203D的正下方，即區(qū)域101D-103D部分，設(shè)有印制電阻元件133和印制電介質(zhì)134。
利用上述方法，可減少通常需要在IC裸片周圍設(shè)置的片狀電阻元件和片狀電容器。因此，多芯片模塊可進一步小型化。印制電路板100D中形成印制電阻元件133和印制電介質(zhì)134后，該電路板表面除倒裝式接合用焊盤131和外電極焊盤105部分外，還設(shè)置阻焊層115。
還在印制電路板100D表面位于區(qū)域101D-103D外側(cè)處，設(shè)置可微調(diào)的調(diào)整用印制電阻元件136和印制電介質(zhì)137。特別在處理高頻信號的高頻電路中，用印制法形成電阻元件和電介質(zhì)的情況下，又要將調(diào)諧頻率置于規(guī)定的中心頻率，又要進行使特性阻抗匹配等的微調(diào)整，但內(nèi)層上形成印制電阻元件、印制電介質(zhì)時和IC裸片下方形成這些印制體時都不能進行上述微調(diào)，所以在印制電路板100D的表面設(shè)置可微調(diào)的印制電阻元件136和印制電介質(zhì)137。
利用倒裝式接合法將IC裸片201D-203D接合在上述印制電路板100D的區(qū)域101D-103D的焊盤131上，形成多芯片模塊5D。這種倒裝式接合法不必在IC裸片周圍設(shè)置接合用的焊盤，所以比引線接合法可使多芯片模塊小型化。
同第1實施例的多芯片模塊5A一樣，上述多芯片模塊5D也用外電極焊盤105進行功能測試后，只將合格的多芯片模塊5D裝在主印制電路板1上(如圖26所示)。
對多芯片模塊5D進行表面安裝時，印制電路板100D外周面上形成的外電極焊盤105也焊接主印制電路板1，所以同第1實施例一樣，主印制電路板1上需要的多芯片模塊安裝區(qū)域只要確保相當于印制電路板100D的面積的空間即可。
在形成第3實施例和第4實施例中的印制電阻元件、印制電介質(zhì)(電容器)的同時，也可形成作為電感的印制導(dǎo)體。這種情況下，可組成處理高頻信號用的振蕩電路和諧振電路等。
第1實施例中，外電極焊盤105為貫通孔縱向半剖的形狀，但也可以如圖27所示，在印制電路板100D的端部設(shè)置貫通孔106a本身，將該貫通孔作為外電極焊盤使用。這種情況下，在印制電路板100可能接觸外圍金屬構(gòu)件時，這種構(gòu)造能防止這種接觸(短路)。第2實施例至第4實施例也都這樣。
代替貫通孔縱向(貫通方向)半剖狀的外電極焊盤105，也可以如圖27所示，設(shè)置將外電極焊盤的凸緣部分延伸到印制電路板100外周的線條106b，并將各線條106b連接主印制電路板(其他印制電路板)1。這時也可使制作工序簡化。
如圖9所示，第1實施例將多芯片模塊對主印制電路板(其他印制電路板)1平行配置，但也可象圖28所示那樣配置成垂直狀態(tài)。還可配置成在兩塊平行主印制電路板(其他印制電路板)1之間垂直的狀態(tài)。第2至第4實施例也可這樣。這時可得該配置的自由度。
第1實施例中，將多芯片模塊5a放置在主印制電路板1上，但也可如圖29所示，配置成在主印制電路板1設(shè)置貫通孔或凹部M，再將多芯片模塊嵌入該貫通孔或凹部。這時，變成可減小主印制電路板1的厚度。同樣，也可在印制電路板上設(shè)置貫通孔或凹部，再將IC裸片嵌入該貫通孔或凹部。第2至第4實施例也可這樣。這時可減小厚度。
第1實施例中，多芯片模塊做成用引線208對印制電路板100的引線焊盤107與IC裸片201-203的電極焊盤205進行引線接合。然而，根據(jù)其電氣結(jié)構(gòu)，也可做成不設(shè)引線焊盤107，IC裸片201-203的電極焊盤205將引線208直接連到外電極焊盤105。這時，印制電路板100的結(jié)構(gòu)簡化。第3實施例至第4實施例也可這樣。
此外，如圖30所示，若主印制電路板1采用軟性電路板F，則多芯片模塊可立體配置。如圖31所示，用導(dǎo)電材料(金屬、導(dǎo)電樹脂)蓋體Sa覆蓋IC裸片，能施加電磁屏蔽。如圖32所示，也可做成用導(dǎo)電材料(金屬、導(dǎo)電樹脂)蓋體Sb覆蓋多芯片模塊，對整個多芯片模塊進行電磁屏蔽。
本發(fā)明就示范性的實施例進行說明。然而顯然，本領(lǐng)域的人員不超脫本發(fā)明的精神和范圍，可對揭示的實施例作種種更改、省略和追加。因此，本發(fā)明非限定于上述實施例，必須理解為包含權(quán)利要求書所記載要素規(guī)定的范圍及其同等的范圍。
綜上所述，本發(fā)明的多芯片模塊中，各第1、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第22、第23、第28發(fā)明的多芯片模塊，在印制電路板的外周面配置用來焊接配置此多芯片模塊的其他印制電路板的、且形狀為貫通孔縱向半剖狀或貫通孔的外電極焊盤，這類外電極焊盤延伸并配置在外周面上，還用引線接合法直接將IC裸片接到外電極焊盤。因此，不必在印制電路板的周緣部設(shè)置以往多芯片模塊那樣的慣用引線端子，具有提高外部印制電路板的電子元件安裝密度，而且可減少操作工序的效果。
第2、第5、第7、第9、第11、第12、第16發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板表面所裝IC裸片的底面上設(shè)有電路線條，IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第3、第5、第7、第9、第11、第12、第16發(fā)明的多芯片模塊中，與第1、第2發(fā)明的多芯片模塊一樣，不必設(shè)置引線端子，而且IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少。
第4、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第29發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板表面和IC裸片底面，可形成電阻元件、電容、電感，不必在IC裸片周圍設(shè)置片狀電阻元件、片狀電容器和電感，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第6、第7、第9、第11、第12、第16、第35發(fā)明的多芯片模塊中，通過由陶瓷材料、玻璃環(huán)氧、樹脂材料中的一種或其組合構(gòu)成的多層印制電路板的內(nèi)層所設(shè)導(dǎo)體層和填隙通孔電氣連接多塊IC裸片。因此，IC裸片周圍需要設(shè)置的電路線條減少，從而具有印制電路板能小型化的效果。
第8、第9、第16發(fā)明的多芯片模塊可在印制電路板內(nèi)層形成電阻元件，不必在該印制電路板的表面設(shè)置片狀電阻元件，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第10、第11、第16發(fā)明的多芯片模塊中，在印制電路板內(nèi)層形成電容，不必在印制電路板的表面設(shè)置片狀電容器，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第12、第13、第16發(fā)明的多芯片模塊在印制電路板內(nèi)層形成電阻元件、電容和電感，不必在印制電路板的表面設(shè)置片狀電阻元件、片狀電容器和電感，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第14、第16、第29發(fā)明的多芯片模塊中，設(shè)有可微調(diào)的印制電阻元件、印制電介質(zhì)、印制電感，再加上第1至第13發(fā)明中任一項的作用，利用刮去部分印制電阻元件、印制電介質(zhì)、印制電感，可微調(diào)電路的工作特性，具有例如可方便且可靠地調(diào)整使高頻電路工作特性與規(guī)定工作特性一致的效果。
第15、第16、第25發(fā)明的多芯片模塊中，一個隔框圍住多塊IC裸片，不必每一塊IC裸片設(shè)置裸框，具有隔框占據(jù)的面積可減小，用真空吸附器吸在隔框上面而進行傳送使操作容易且可靠的效果。
第17發(fā)明的多芯片模塊加上第15或第16發(fā)明的作用，在隔框中設(shè)有增強部，樹脂密封和軟熔焊接時可減小熱變形，具有操作容易完成的效果。
第18發(fā)明的多芯片模塊中，將電極焊盤及與其周圍交界的部分作為基準，在印制電路板上安裝隔框，再加上第15至第17發(fā)明的任一項，從而不必在印制電路板上設(shè)置安裝隔框用的孔部，可獲得電路線條配置的自由度，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第19發(fā)明的多芯片模塊中，為了防止電極焊盤間焊料橋接，以鄰接電極焊盤設(shè)置的阻焊層與電極焊盤的交界部分作為安裝隔框用的基準位置，交界部分因顏色不同而區(qū)別明確，用光學(xué)識別裝置時能可靠地進行識別，具有操作效率提高的效果。
第20發(fā)明的多芯片模塊中，包圍多塊IC裸片的隔框內(nèi)填充的樹脂不突出隔框，所以能用真空吸附器方便地吸住多芯片模塊的隔框包圍部分，具有提高該項操作效率的效果。
第21發(fā)明的多芯片模塊中，IC裸片用倒裝結(jié)合法裝在印制電路板上，印制電路板表面不必在IC裸片周圍設(shè)置接合用的焊盤，因而具有印制電路板能小型化的效果。
第24發(fā)明的多芯片模塊中，將該多芯片模塊配置成對其他印制電路板平行或垂直的狀態(tài)，因而具有該裝配可獲得自由度的效果。
第24發(fā)明的多芯片模塊中，隔框填充樹脂并將IC裸片密封，又在該隔框和樹脂上配置IC裸片，因而能配置較多的IC裸片，具有可得電路結(jié)構(gòu)自由度和可構(gòu)成較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的效果。
第26、第27發(fā)明的多芯片模塊中，將IC裸片裝在印制電路板的貫通孔或凹部內(nèi)，再用引線接合法連接。又嵌入其他印制電路板的貫通孔與其他印制電路板連接。因此，具有總厚度可變薄的效果。
第30發(fā)明的多芯片模塊中，將該多芯片模塊配置在軟性印制電路板上，因而可進行立體配置，具有可得設(shè)計自由度的效果。
第31、第32發(fā)明的多芯片模片中，用金屬材料的隔框和熱傳導(dǎo)樹脂進行密封，IC裸片能可靠地進行散熱，具有能穩(wěn)定工作的效果。
第33、第34發(fā)明的多芯片模塊中，用導(dǎo)電構(gòu)件覆蓋IC裸片或多芯片模塊本身，因而可對其進行電磁屏蔽，具有能穩(wěn)定工作的效果。工業(yè)應(yīng)用性如上所述，在對電子設(shè)備中的印制電路板進行安裝時，本發(fā)明的多芯片模塊形狀小，安裝工序容易、可靠，而且工作穩(wěn)定。因此，本發(fā)明的多芯片模塊用于裝配電子設(shè)備的印制電路板，極其有用。
權(quán)利要求
1．一種具有印制電路板和裝于該電路板上的多塊集成電路(IC)裸片、并將所述印制電路板裝到其他印制電路板的多芯片模塊，其特征在于，所述印制電路板設(shè)置包圍所述多塊IC裸片，并填充密封所述IC裸片的樹脂的隔框。
2．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，隔框中設(shè)置增強部，使IC裸片之間為隔離狀態(tài)。
3．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，印制電路板在IC裸片安裝面的周緣部設(shè)置電極焊盤，該焊盤及與其周圍的交界部分為所述印制電路板上安裝隔框時的基準位置。
4．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，印制電路板在IC裸片安裝面的周緣部設(shè)置電極焊盤，而且鄰接該焊盤設(shè)置阻焊層，所述電極焊盤與所述阻焊層的交界部分為所述印制電路板上安裝隔框時的基準位置。
5．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，在密封樹脂上表面不高于隔框上端面的范圍內(nèi)，將IC裸片密封用樹脂填充到所述隔框內(nèi)。
6．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，利用倒裝式接合法將IC裸片裝到印制電路板上。
7．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，該多芯片模塊配置成對其他印制電路板平行或垂直的狀態(tài)，其外電極焊盤焊接其他印制電路板。
8．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，將IC裸片配置在隔框內(nèi)，而且填充樹脂，密封IC裸片，又在此隔框和樹脂上再配置IC裸片。
9．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，在印制電路板上設(shè)有配置IC裸片的貫通孔或凹部，將IC裸片配置在該貫通孔或凹部內(nèi)，并用引線接合法進行連接。
10．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，在所述外部印制電路板上設(shè)置貫通孔，將該多芯片模塊配置成嵌入該貫通孔，將此多芯片模塊的外電極焊盤與其他印制電路板的焊接區(qū)線條連接。
11．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，直接用引線接合將IC裸片連接外電極焊盤。
12．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，在形成印制電阻元件和印制電介質(zhì)層中的至少一種的同時，形成印制導(dǎo)體作為處理高頻信號用的電感器。
13．如權(quán)利要求1所述的多芯征模塊，其特征在于，采用軟性印制電路板作為裝配該多芯片模塊的其他印制電路板。
14．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，以IC裸片進行散熱用的金屬材料制成隔框，而且用熱傳導(dǎo)樹脂密封IC裸片。
15．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，金屬材料的隔框構(gòu)件延伸到擋在IC裸片上部的位置，而且用熱傳導(dǎo)樹脂密封IC裸片。
16．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，配備對裝在印制電路板上的IC裸片進行電磁屏蔽用的導(dǎo)電蓋體。
17．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，配備對裝在其他印制電路板上的相關(guān)多芯片模塊進行電磁屏蔽用的導(dǎo)電蓋體。
18．如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，多層印制電路板由陶瓷材料、玻璃環(huán)氧材料和樹脂材料中的一種或其組合構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種多芯片模塊,其中,IC裸片201－203分別裝于印制電路板100的區(qū)域101－103,該電路板外周面的外電極焊盤105焊接母板等。該外電極焊盤105、引線焊盤107之間由電路線條109、貫通孔111和填隙通孔112進行連接;還在不必絕緣的IC裸片201、202的模片貼合面上設(shè)置電路線條109。
文檔編號H05K3/34GK1214547SQ9810788
公開日1999年4月21日 申請日期1998年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月14日
發(fā)明者山口政義, 澤野光俊, 寶木一敏 申請人:東芝株式會社