JPH0730222A - マルチチップモジュール実装型プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度の接続端子を有するマルチチップモジュ
ール基板(MCM) とプリント配線板との接続固定構造（接
合形態）を改良して高密度（超高密度）マルチチップモ
ジュール基板をプリント配線板に実装することを可能に
することにある。 【構成】複数個のＩＣチップ33a,33b,33c を搭載するマ
ルチチップモジュール基板30には外部端子部31と該ジュ
ール基板30裏面に複数の電極部32とが設けられ、少なく
とも、プリント配線板10に設けた複数の電極部12と、該
複数の電極部12と対応するマルチチップモジュール基板
30に設けた前記複数の電極部32とが互いに電気的に接続
固定されているマルチチップモジュール実装型プリント
配線板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単一基板上に複数個の
チップ状半導体集積回路（ＩＣチップ等）を高密度に搭
載配置して構成されるマルチチップモジュールを、プリ
ント配線板上に実装したマルチチップモジュール実装型
プリント配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電子機器の超小型化や回路のデ
ジタル化、あるいはそれに伴う半導体集積回路（ＬＳ
Ｉ）の多用化の進展に対応するため、複数個のＩＣチッ
プ等の半導体集積回路を１つの小サイズのモジュール用
リジット型基板（モジュール用硬質基板）上に搭載して
高密度に実装し、１つの機能ブロックを実現するリジッ
ト基板型のマルチチップモジュール（ＭＣＭ）が実用化
されており、このようなマルチチップモジュール（以下
マルチチップモジュール基板と称す）によって、所謂１
つの大規模な半導体集積回路が形成でき、小サイズなが
ら高密度で大規模な半導体集積回路を実現化できるメリ
ットがある。

【０００３】例えば、上記従来のマルチチップモジュー
ルとしては、複数個のＩＣチップ等のチップ状半導体集
積回路をリードフレームのアイランド部に搭載したマル
チチップモジュール基板上に、ＩＣチップとマルチチッ
プモジュール基板のそれぞれの電極部、及びリードフレ
ームのインナーリード部とマルチチップモジュール基板
の外部端子部とを、金線（ワイヤー）を用いてボンディ
ング加工して電気的に接続した後に、その周囲を樹脂モ
ールド成形加工した構造の脚状の複数本の外部端子（リ
ード端子）を側部に備えた樹脂モールド型のマルチチッ
プモジュールがある。

【０００４】また、その他に従来のマルチチップモジュ
ールとしては、マルチチップモジュールをさらに高密度
化するために、複数個のＩＣチップそのものを、小型の
マルチチップモジュール用ベース基板（単層若しくは多
層配線パターン、表面電極、表面外部端子等を備えた通
常のプリント基板と同様の構造のリジット型基板）上に
直接搭載して、該ベース基板表面の電極部及び外部端子
部と各々ＩＣチップの電極部とを電気的に接続固定する
ことによって、マルチチップモジュール用ベース基板表
面の電極部や外部端子部の形成可能面積を拡げ、該ベー
ス基板表面に電極部や外部端子部をより多く形成できる
ようにした基板搭載型のマルチチップモジュールがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年においては、上記
マルチチップモジュールをさらに高密度化あるいは超高
密度化することが要求されるようになったが、マルチチ
ップモジュールをさらに高密度化あるいは超高密度化す
るために、マルチチツプモジュール用ベース基板上に配
置するＩＣチップの個数を増加して搭載密度を上げた場
合は、それに対応して、マルチチップモジュール用ベー
ス基板表面の電極部や外部端子部の形成面積が狭くな
り、自ずと該ベース基板における単位面積当たりの電極
部や外部端子部の形成密度が高くなってパターン設計の
ための自由度が低減し、パターンエッチング精度の関係
から必要とする電極部や外部端子部の形成が不可能にな
り、マルチチップモジュール用ベース基板表面に搭載可
能なＩＣチップの集積個数に限界が生じるものである。

【０００６】本発明は、マルチチップモジュール実装型
プリント配線板において、マルチチップモジュール用ベ
ース基板表面に搭載可能なＩＣチップの集積個数を現状
よりも増やして、マルチチップモジュール基板をさらに
高密度化できるように改良するとともに、高密度の接続
端子を有するマルチチップモジュール基板とプリント配
線板との接続固定構造を改良してパターン設計のための
自由度の低減を防ぎ、より高密度のマルチチップモジュ
ール基板をプリント配線板に実装することを可能にする
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、プリント配線
板上にマルチチップモジュール基板が実装固定されたマ
ルチチップモジュール実装型プリント配線板において、
マルチチップモジュール基板には、外部端子部と該マル
チチップモジュール基板裏面に複数の電極部とが設けら
れ、少なくともプリント配線板に設けた複数の電極部
と、該複数の電極部と対応するマルチチップモジュール
基板に設けた前記複数の電極部とが互いに電気的に接続
固定されていることを特徴とするマルチチップモジュー
ル実装型プリント配線板である。

【０００８】

【実施例】本発明のマルチチップモジュール実装型プリ
ント配線板を、図１の一実施例に従って詳細に説明す
る。

【０００９】図１に示すように、プリント配線板１０上
にマルチチップモジュール基板３０を実装固定したもの
であり、適宜通電パターンが形成されたプリント配線板
１０と、該プリント配線板１０表面に形成された電極部
１２（例えばパッド電極部）に対応する領域に窓孔部２
０ａを孔設して、該プリント配線板１０表面に重ね合わ
せた枠状のＴＡＢシート２０と、該ＴＡＢシート２０上
より前記電極部１２を覆うように重ね合わせたマルチチ
ップモジュール基板３０とを備え、該マルチチップモジ
ュール基板３０裏面に形成された外部端子部３１（リー
ド端子部）と対応する前記ＴＡＢシート２０表面に形成
された外部端子部２１（リード端子部）とは互いに通電
可能に接続固定され、該マルチチップモジュール基板３
０裏面に形成された電極部３２（例えばパッド電極部）
と対応するプリント配線板１０表面の前記電極部１２
（パッド電極部）とは、互いに通電可能に接続固定され
ているものである。

【００１０】上記プリント配線板１０は、適宜形状パタ
ーンの通電パターン（パターン配線部、リード端子部、
パッド電極部等）が形成されたそれぞれ１乃至複数枚の
積層された内層板と、その表裏外側に積層された外層板
から構成され、そのプリント配線板１０には、該内層板
あるいは外層板の片面若しくは両面に形成された互いに
相対する表裏側のそれぞれ通電パターン層を適宜通電接
続させるためのスルーホール等が形成されている。

【００１１】図１に示すように、本発明の一実施例にお
けるプリント配線板１０の少なくとも外面には、通電パ
ターンとしてのパターン配線部以外に、電極部１２（パ
ッド電極部）を備え、また、外部と通電接続するための
外部端子部１１（リード端子部）を備えるものであり、
該外部端子部１１は、ＴＡＢシート２０の外部端子部２
１（ＴＡＢシート２０に全面的に又は部分的に適宜な形
状の配線パターン状に設けられた導通パターン部）と導
通接続している。

【００１２】ＴＡＢシート２０は薄いプラスチックシー
ト（フィルム）の表面に、予め薄膜導電性材料を用いて
フォトエッチング法等により適宜形状パターンの通電パ
ターンを形成したものであり、またＴＡＢシート２０
は、該通電パターンうちの外部端子部分（リード端子部
分）をそのシート裏面側に露呈されるための適宜形状
（矩形状等）の窓孔部２０ａが形成されており、また、
該通電パターンを被覆して絶縁保護するための適宜形状
パターンのソルダーレジスト膜（絶縁膜）等が形成され
ているものである。

【００１３】図１に示すように、本発明の一実施例にお
けるＴＡＢシート２０の表面には、通電パターンとして
のパターン配線部（図示せず）以外に、少なくとも、外
部と通電接続するための外部端子部２１（リード端子
部）を備え、該外部端子部２１は、ＴＡＢシート２０の
窓孔部２０ａ端縁部より内方に僅かに突出するように形
成されており、下側のプリント配線板１０の外部端子部
１１（リード端子部）と接触可能であって、ハンダ付
け、金バンプ等によって電気的に接続されている。

【００１４】マルチチップモジュール基板３０は、マル
チチップモジュール用ベース基板３０ａ（プリント配線
板と同様の配線パターンや裏面に電極部（パッド電極
部）の形成された小片状、チップ状の薄い基板）に、複
数個のＩＣチップ等の集積回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ
・・・を高密度に搭載したものであり、図１に示すよう
に本発明の一実施例におけるマルチチップモジュール基
板３０は、少なくとも、マルチチップモジュール用ベー
ス基板３０ａの表面に複数個のＩＣチップ等の集積回路
３３ａ，３３ｂ，３３ｃを搭載して、そのマルチチップ
モジュールベース基板３０ａの裏面には、通電パターン
としてのパターン配線部以外に、少なくとも外部と通電
接続するための外部端子部３１（リード端子部）と電極
部３２（パッド電極部）を備える。

【００１５】図１に示すように、外部端子部１１（リー
ド端子部）と電極部１２（パッド電極部）とを備えたプ
リント配線板１０表面には、該電極部１２（パッド電極
部）の形成された領域を囲繞するように窓孔部２０ａが
孔設され、その表面に外部端子部２１（リード端子部）
の形成された枠状（リング状）のＴＡＢシート２０が重
ね合わせられ、リジットタイプ（硬質）の該プリント配
線板１０とフレキシブルタイプ（軟質）のＴＡＢシート
２０とは、通電パターン以外の部分で適宜接着剤にて互
いに接合固定されて複合基板を形成している。

【００１６】前記枠状のＴＡＢシート２０上側より、前
記プリント配線板１０の電極部１２（パッド電極部）を
覆うように、マルチチップモジュール基板３０が重ね合
わせられ、前記ＴＡＢシート２０表面の外部端子部２１
（リード端子部）と、マルチチップモジュール基板３０
の裏面に形成された外部端子部３１とが互いに重ね合わ
せられ、適宜ハンダ付け、金バンプ等によって互いに通
電可能に接続固定されている。

【００１７】また、前記プリント配線板１０の複数個の
電極部１２（パッド電極部）と、それに対応するマルチ
チップモジュール基板３０の複数個の電極部３２（パッ
ド電極部）とは、接触状態、又は非接触状態で互いに通
電可能に接続固定される。

【００１８】なお、非接触状態において通電可能に接続
固定する場合には、プリント配線板１０とマルチチップ
モジュール用ベース基板３０ａとの間の間隙部２２に、
異方性導電樹脂フィルム（フィルムの膜厚方向にのみ通
電性のある導電性樹脂フィルム）を挟んで接着固定する
ことができるが、その他にハンダ付け、金バンプ等にて
電気的に接続させて接合固定するようにしてもよい。

【００１９】また、本発明の上記一実施例においては、
図１に示すように、プリント配線板１０の外部端子部１
１と、マルチチップモジュール基板３０の外部端子部３
１とは、互いにＴＡＢシート２０を介して電気的に接続
されているが、本発明においては、例えばＴＡＢシート
２０を省略して、プリント配線板１０の外部端子部１１
と、マルチチップモジュール基板３０の外部端子部３１
とを直接的にハンダ付け、金バンプ方式等にて接続する
ようにしてもよい。

【００２０】本発明のマルチチップモジュール実装型プ
リント配線板を、図２の他の実施例に従って詳細に説明
すれば、プリント配線板１０及びマルチチップモジュー
ル基板３０は、上記一実施例に使用したものと同様のも
のを使用できる。

【００２１】但し使用するＴＡＢシート２０は、前述し
た一実施例（図１参照）においては枠状（リング状）で
あったが、本実施例においては、図２に示すように、薄
いプラスチックシート（フィルム）の表面に、予め薄膜
導電性材料を用いてフォトエッチング法等により適宜形
状パターンの通電パターンを形成し、該通電パターンう
ちの端子部分をそのシート裏面側に露呈されるための適
宜形状（矩形状等）の窓孔部２０ａが形成された連続シ
ート状のＴＡＢシート２０が使用されるものである。な
お、該通電パターン上には、絶縁保護するための適宜形
状パターンのソルダーレジスト膜（絶縁膜）が形成され
ている。

【００２２】本発明のマルチチップモジュール実装型プ
リント配線板を、図３のその他の実施例に従って以下に
詳細に説明すれば、プリント配線板１０は、上記一実施
例及び上記他の実施例に使用したものと同様のものを使
用できる。

【００２３】但し、本実施例においては、該プリント配
線板１０上に搭載するマルチチップモジュール基板３０
は、図３に示すように、その表面に外部端子部３１（リ
ード端子部）を備えたものであり、プリント配線板１０
の外部端子部１１と、マルチチップモジュール基板３０
の外部端子部３１とは、マルチチップモジュール用ベー
ス基板３０ａ上の外部端子部３１にオーバーレイするよ
うにリードフレームやＴＡＢシート等を用いた外部結線
部３５を備えるものである。なお、３４はマルチチップ
モジュール用ベース基板３０ａ上に施された適宜パター
ン形状の配線パターン、３６はそれぞれＩＣチップ３３
ａ，３３ｂと外部端子部３１及び配線パターン３４とを
接続結線したワイヤーボンド部である。

【００２４】図３において、プリント配線板１０の複数
の電極部１２（パッド電極部）と、マルチチップモジュ
ール基板３０の複数の電極部３２とは、前述した一実施
例及び他の実施例と同様に、接触状態、又は非接触状態
で互いにハンダ付け、金バンプ等の電気的接続部４０に
て電気的に接続固定するものであり、この場合には、複
数の互いに対応する前記電極部１２，３２の重ね合わせ
間で溶融するハンダ、金バンプ等の表面張力によるセル
フアライメント効果が生じて、各々対応する電極部１２
と電極部３２とは、互いに自己見当整合された状態で接
続固定させることができる。

【００２５】また、例えば前記複数の互いに対応する電
極部１２（パッド電極部）と電極部３２とを非接触状態
で通電可能に接続固定する場合には、プリント配線板１
０とマルチチップモジュール用ベース基板３０ａとの間
の間隙部２２に、適宜膜厚の異方性導電樹脂フィルム
（フィルムの膜厚方向にのみ通電性のある導電性樹脂フ
ィルム）を挟んで接着固定するものであり、また前記外
部結線部３５は、前記外部端子部１１，３１に対して、
ハンダ付け、金バンプ等、又は炭酸ガスレーザ、ＹＡＧ
レーザ等を用いて熱融着により電気的に接続固定するこ
とができる。

【００２６】

【作用】本発明によれば、プリント配線板１０上にマル
チチップモジュール基板３０を重ね合わせるように載せ
て、プリント配線板１０に設けた複数の電極部と、マル
チチップモジュール基板３０に設けた外部端子部及びそ
の裏面に設けた複数の電極部とを電気的に互いに対応す
るように接続したものであり、マルチチップモジュール
基板３０に必要な複数の電極部は、少なくともその基板
の裏面側を利用して、所謂、必要に応じてその基板の表
裏両面を利用して形成されているので、従来のように表
面側のみに形成する場合と比較して、マルチチップモジ
ュール基板３０の電極部、外部端子部等のパターン集積
度（本数、個数）が増大し、あるいは電極部の形成密度
が緩和するため、マルチチップモジュール基板３０に搭
載可能なＩＣチップの個数を増大できるものである。

【００２７】また、互いに対応する複数の電極部と外部
端子部は、ハンダ付けあるいは金バンプ、ＴＡＢシート
（ＴＡＢリード）等により電気的に接続固定でき、前記
プリント配線板１０本体と前記マルチチップモジュール
基板３０本体とは、異方性導電性フィルム、あるいはエ
ポキシ樹脂等の接着剤を用いて、互いに強固に接合固定
することができる。

【００２８】また、例えば、一実施例（図１参照）及び
他の実施例（図２参照）にて示したように、プリント配
線板１０表面に形成された電極部１２（パッド電極部）
に対応する領域に窓孔部２０ａを孔設して、該プリント
配線板１０表面に重ね合わせた枠状若しくはシート状の
ＴＡＢシート２０を備え、該ＴＡＢシート２０上より前
記電極部１２（パッド電極部）を覆うようにマルチチッ
プモジュール基板３０が重ね合わせられているので、マ
ルチチップモジュール基板３０裏面に形成された外部端
子部３１（リード端子部）と対応するＴＡＢシート２０
表面に形成された外部端子部２１（リード端子部）とは
互いに通電可能に接続固定でき、該マルチチップモジュ
ール基板３０裏面に形成された電極部３２（パッド電極
部）と対応するプリント配線板１０表面の電極部１２
（パッド電極部）とは互いに通電可能に接続固定でき
る。

【００２９】また、例えば、その他の実施例（図３参
照）にて示したように、マルチチップモジュール基板３
０の外部端子部３１がそのマルチチップモジュール用ベ
ース基板３０ａ表面に形成されているような場合には、
外部結線部３５を用いてプリント配線板１０の外部端子
部１１と電気的に接続固定することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のマルチチップモジュール実装型
プリント配線板は、複数個のＩＣチップを１つの小サイ
ズのモジュール基板上に搭載した高密度のマルチチップ
モジュール基板を、プリント配線板（単層、多層の配線
パターン及び複数の電極が形成された通常のプリント配
線板）上に実装する場合において、使用するマルチチッ
プモジュール基板は、その基板の裏面側を利用して、若
しくはその基板の表裏両面を利用して複数の電極部や外
部端子部が設けられるもので、電極部や外部端子部等の
配線パターンの設計自由度を増大させることができる。

【００３１】また、従来よりも多いＩＣチップを搭載し
た高密度のマルチチップモジュール基板を、従来のよう
な複数本の脚状の金属リード端子を備えた一般的なブロ
ック状半導体集積回路（ＬＳＩ）をプリント配線板上に
実装する方式とは異なる接続方式で、プリント配線板上
に実装することが可能となる。

【００３２】また、本発明のマルチチップモジュール実
装型プリント配線板は、超多数の実装用接続電極部及び
外部端子部を備えた高密度のマルチチップモジュール基
板を超多数のプリント配線板側の接続電極部（外部端子
部を含む）に対応させて電気的に接続実装する際におい
て、接続固定操作における良好な精度と正確性をもって
実装固定することを可能にする効果がある。

【００３３】また、本発明のマルチチップモジュール実
装型プリント配線板に実装されたマルチチップモジュー
ル基板は、その表面に搭載された各ＩＣチップの上側よ
り外装用の樹脂モールドを施さないようにすることによ
って、マルチチップモジュール基板表面に施された各電
極部や外部端子部等の配線パターンの布線状態や、該各
電極部や該外部端子部とＩＣチップとの導通状態の検査
を外側から実施し易くする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるマルチチップモジュ
ール実装型プリント配線板の概要側断面図である。

【図２】本発明の他の実施例におけるマルチチップモジ
ュール実装型プリント配線板の概要側断面図である。

【図３】本発明のその他の実施例におけるマルチチップ
モジュール実装型プリント配線板の概要側断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…プリント配線板 １１…外部端子部 １２…電極
部 ２０…ＴＡＢシート ２０ａ…窓孔部 ２１…外部端子
部 ２２…間隙部 ３０…マルチチップモジュール基板 ３０ａ…ベース基
板 ３１…外部端子部 ３２…電極部 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…ＩＣチップ
３４…配線パターン ３５…外部結線部 ３６…ワイヤーボンド部 ４０…電気的接続部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線板上にマルチチップモジュー
   ル基板が実装固定されたマルチチップモジュール実装型
   プリント配線板において、マルチチップモジュール基板
   には外部端子部と該マルチチップモジュール基板裏面に
   複数の電極部とが設けられ、少なくともプリント配線板
   に設けた複数の電極部と、該複数の電極部と対応するマ
   ルチチップモジュール基板裏面に設けた前記複数の電極
   部とが、互いに電気的に接続固定されていることを特徴
   とするマルチチップモジュール実装型プリント配線板。
2. 【請求項２】前記プリント配線板に設けた複数の電極部
   と、該複数の電極部と対応する前記マルチチップモジュ
   ール基板裏面に設けた前記複数の電極部とが、導電性樹
   脂フィルムにて互いに電気的に接続固定されている請求
   項１に記載のマルチチップモジュール実装型プリント配
   線板。