(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のパッケージ構造のディメリットを除去したマルチコンポーネントのパッケージ・イン・パッケージ電気システム及びそのコアモジュールを提供する。【解決手段】複数のパッド２を備えるパッケージ基板１と、複数の第１の連結部１６により、対応するパッド２に連結された第１のコンポーネント１０と、複数の第２の連結部２６により、対応するパッド２に連結された第２のコンポーネント２０と、複数の第３の連結部３６により、対応するパッド２に連結された第３のコンポーネント３０を含み、第１のコンポーネント１０は、下方のパッケージ基板１に対して第２のコンポーネント２０の上方に配設され、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０及び第３のコンポーネント３０は、パッケージ基板１を介していずれも電気的に連結され、主封止材料５０によって封止される。【選択図】図２
2014216650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアモジュールであって、
複数のパッドを備えるパッケージ基板と、
複数の第１の連結部により第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第１のコンポーネントと、
複数の第２の連結部により第２のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第２のコンポーネントと、
複数の第３の連結部により第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第３のコンポーネントを含み、
前記第１のコンポーネントは、前記下方のパッケージ基板に対して前記第２のコンポーネントの上方に配設され、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、前記パッケージ基板を介していずれも電気的に連結されており、主封止材料は、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントを封止することを特徴とするコアモジュール。
【請求項２】
前記第１のコンポーネントは、第１の封止材料で封止されたことを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項３】
前記第１の連結部、前記第２の連結部または前記第３の連結部は、はんだ、バンプまたは錫ボールから選ばれたいずれか一つの形態であることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項４】
複数の第４の連結部により少なくとも一つの第４のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結され、前記パッケージ基板を介して前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントに電気的に連結された少なくとも一つの前記第４のコンポーネントをさらに含み、前記第４のコンポーネントは前記主封止材料で封止されたことを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項５】
前記第４の連結部は、はんだ付け錫、バンプまたは錫ボールから選ばれたいずれか一つの形態であることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項６】
前記第２のコンポーネントは論理デバイスであることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項７】
前記論理デバイスは、プロセッサであることを特徴とする請求項６に記載のコアモジュール。
【請求項８】
前記第１のコンポーネントはメモリーデバイスであることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項９】
前記メモリーデバイスは少なくとも一つの非揮発性メモリーを含むことを特徴とする請求項８に記載のコアモジュール。
【請求項１０】
前記メモリーデバイスはＮＡＮＤフラッシュメモリーを含むことを特徴とする請求項８に記載のコアモジュール。
【請求項１１】
前記メモリーデバイスはＮＯＲフラッシュメモリーを含むことを特徴とする請求項８に記載のコアモジュール。
【請求項１２】
前記第３のコンポーネントは電力管理デバイスであることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項１３】
前記パッケージ基板は薄膜基板であることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項１４】
前記薄膜基板は多層配線板であることを特徴とする請求項１３に記載のコアモジュール。
【請求項１５】
前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、シングルリフロー工程によって前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結されたことを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項１６】
前記第２のコンポーネントはベア・ダイ デバイス（ｂａｒｅ ｄｉｅ ｄｅｖｉｃｅ）であることを特徴とする請求項１に記載のコアモジュール。
【請求項１７】
前記第２の連結部は複数のマイクロバンプであることを特徴とする請求項１６に記載のコアモジュール。
【請求項１８】
電気システムであって、
複数のパッドを備えるパッケージ基板１と、
複数の第１の連結部により第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第１のコンポーネントと、
複数の第２の連結部により第２のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第２のコンポーネントと、
複数の第３の連結部により第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第３のコンポーネントと、
複数の回路基板はんだにより前記パッケージ基板１に連結された複数の回路基板パッドを備える回路基板を含み、
前記第１のコンポーネントは、前記下方のパッケージ基板に対して前記第２のコンポーネントの上方に配設され、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、前記パッケージ基板１を介していずれも 電気的に連結されており、主封止材料５０は、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントを封止することを特徴とする電気システム。
【請求項１９】
前記第１のコンポーネントは第１の封止材料で封止されたことを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項２０】
前記第１の連結部、前記第２の連結部または前記第３の連結部は、はんだ付け錫、バンプまたは錫ボールから選ばれたいずれか一つの形態であることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項２１】
複数の第４の連結部により少なくとも一つの第４のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結され、前記パッケージ基板を介して 前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントと電気的に連結された前記少なくとも一つの第４のコンポーネントをさらに含み、前記第４のコンポーネントは前記主封止材料で封止されたことを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項２２】
前記第４の連結部は、はんだ付け錫、バンプまたは錫ボールから選ばれたいずれか一つの形態であることを特徴とする請求項２１に記載の電気システム。
【請求項２３】
前記第２のコンポーネントは論理デバイスであることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項２４】
前記論理デバイスはプロセッサであることを特徴とする請求項２３に記載の電気システム。
【請求項２５】
前記第１のコンポーネントはメモリーデバイスであることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項２６】
前記メモリーデバイスは少なくとも一つの非揮発性メモリーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の電気システム。
【請求項２７】
前記メモリーデバイスはＮＡＮＤフラッシュメモリーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の電気システム。
【請求項２８】
前記メモリーデバイスはＮＯＲフラッシュメモリーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の電気システム。
【請求項２９】
前記第３のコンポーネントは電力管理デバイスであることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項３０】
前記パッケージ基板は薄膜基板であることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項３１】
前記薄膜基板は多層配線板であることを特徴とする請求項３０に記載の電気システム。
【請求項３２】
前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、シングルリフロー工程によって前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結されたことを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項３３】
前記第２のコンポーネントはベア・ダイ・ デバイスであることを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項３４】
前記第２の連結部は複数のマイクロバンプであることを特徴とする請求項３３に記載の電気システム。
【請求項３５】
少なくとも一つの周辺デバイスをさらに含み、前記回路基板は前記回路基板はんだにより前記少なくとも一つの周辺デバイスに連結されたことを特徴とする請求項１８に記載の電気システム。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの周辺デバイスは、ＧＰＳモジュール、ＷＩＦＩモジュール、ＧＳＭモジュール、タッチ制御モジュール、オーディオ／ビデオモジュール、ディスプレイモジュール、ＭＥＭＳ磁力計、ＦＭモジュール、ＵＳＢホストコントローラ、ＧＰＩＯインターフェース、直流電源、スイッチデバイス及びバッテリーの少なくともいずれか一つから選ばれたものであることを特徴とする請求項３５に記載の電気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に電気システム及びそのコアモジュールに関し、より詳しくはマルチコンポーネント（ｍｕｌｔｉｐｌｅ-ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）のパッケージ・イン・パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ-ｉｎ-ｐａｃｋａｇｅ）電気システム及びそのコアモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品に対する高集積化及び超小型化の要求に伴い、現在マルチデバイス電気システムは積層パッケージ技術を用いている。積層パッケージは、近年既に多くの種類の技術を開発した。例えば、マルチコンポーネントの積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ ｐａｃｋａｇｅ））またはＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）が図１に示されている。これらの公知の技術において、第１のコンポーネントＡ、第２のコンポーネントＢ及び第３のコンポーネントＣは、一つのパッケージモジュールに集積される。第１のコンポーネントＡは、第１のパッケージ基板１００と予めパッケージングされ、第１の封止材料１０２で封止される。その後、第１のコンポーネントＡははんだ（ｓｏｌｄｅｒ）で基板Ｄに連結される。さらに、上方に配設された第２のコンポーネントＢを連結するために、複数のビア（ｖｉａ）１０４が対応する位置に形成され、導電性金属物質で充填される。第２のコンポーネントＢは、第２のパッケージ基板２００に予めパッケージングされ、第２の封止材料２０２で封止される。その後、第２のコンポーネントＢははんだ付け錫で第１のコンポーネントＡに連結される。さらに、上方に配設された第３のコンポーネントＣを連結するために、複数のビア２０４が対応する位置に形成され、導電性金属物質で充填される。第３のコンポーネントＣは、第３のパッケージ基板３００に予めパッケージングされ、第３の封止材料３０２で封止される。その後、第３のコンポーネントＣは、はんだ付け錫で第２のコンポーネントＢに連結される。これらのすべての工程を行ってからこそ、全てのパッケージモジュールが完成する。このほかに、図１に示されている積層パッケージは、ビア１０４及びビア２０４を用いてコンポーネント同士間の電気的連結を具現するが、配線技術を用いて他の必要な電気的連結を具現してもよい。
【０００３】
しかし、このような積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ；ＰｏＰ）技術は依然として多くのディメリットがある。それぞれのコンポーネントは、プレパッケージを個別的に必須に要求する。積層が進められるにつれ、コンポーネント同士間にＩ／Ｏのピッチ（ｐｉｔｃｈ）を減らすのに所定の制限がある。モジュールの高さを減少させることができないという致命的な欠陷（ｄｅｖａｓｔａｔｉｎｇ ｆｌａｗ）は除去することができない。その上、全てのパッケージ積層後にテストが完了する。全パッケージの歩留まりは、パッケージ積層の前に各コンポーネントに対して以前に行われたポストテストに依存しており、しかも 、一部のポストテストは信頼性の保障のために施行できない場合もある。それゆえに、パッケージ故障に対するリスクを考慮すべきである。加えて、前述のように、ビア１０４、ビア２０４及び配線技術（図示せず）を用いて電気的連結を具現する。これらはいずれも電気的連結の類型を増加させるため、製造工程を複雑にする。その結果、全体としての製造コストの増加をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は従来の問題に鑑みなされてもので、その目的は従来の技術によるパッケージ構造のディメリットを除去した電気システム及びそのコアモジュールを開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記本発明の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、複数のパッド（pad）を備えるパッケージ基板と、複数の第１の連結部（ｊｏｉｎｔ ｐａｒｔ）により第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第１のコンポーネントと、複数の第２の連結部により前記第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された第２のコンポーネントと、複数の第３の連結部により第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第３のコンポーネントを含み、前記第１のコンポーネントは、前記下方のパッケージ基板に対して前記第２のコンポーネントの上方に配設され、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、前記パッケージ基板を介していずれも電気的に連結されており、主封止材料が前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントを封止することを特徴とするコアモジュールを提供することができる。
【０００６】
本発明のコアモジュールは、複数の第４の連結部により少なくとも一つの第４のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結され、前記パッケージ基板を介して前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントに電気的に連結された前記少なくとも一つの第４のコンポーネントをさらに含み、前記第４のコンポーネントは前記主封止材料で封止される。
【０００７】
本発明によるコアモジュールの実施形態において、前記第１のコンポーネントはメモリーデバイスであることができる。前記メモリーデバイスは、少なくとも一つの非揮発性メモリーを含む。前記第２のコンポーネントは、論理デバイスであることができる。前記第３のコンポーネントは、電力管理デバイスであることができる。前記パッケージ基板は、多層配線を有する薄膜基板であることができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、複数のパッドを備えるパッケージ基板と、複数の第１の連結部により第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第１のコンポーネントと、複数の第２の連結部により前記第１のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された第２のコンポーネントと、複数の第３の連結部により第３のコンポーネントに対応する前記パッケージ基板の前記パッドに連結された前記第３のコンポーネントと、複数の回路基板はんだにより前記パッケージ基板に連結された複数の回路基板バッドを備える回路基板を含み、前記第１のコンポーネントは、前記下方のパッケージ基板に対して前記第２のコンポーネントの上方に配設され、前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントは、前記パッケージ基板を介していずれも電気的に連結されており、主封止材料は前記第１のコンポーネント、前記第２のコンポーネント及び前記第３のコンポーネントを封止することを特徴とする電気システムを提供することができる。
【０００９】
本発明の電気システムは、少なくとも一つの周辺デバイスをさらに含み、前記回路基板は、前記回路基板はんだにより前記少なくとも一つの周辺デバイスに連結される。
【００１０】
本発明による電気システムの実施形態において、前記少なくとも一つの周辺デバイスは、ＧＰＳモジュール、ＷＩＦＩモジュール、ＧＳＭモジュール、タッチ制御モジュール、オーディオ／ビデオモジュール、ディスプレイモジュール、ＭＥＭＳ磁力計（ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）、ＦＭモジュール、ＵＳＢホストコントローラ、ＧＰＩＯインターフェース、直流電源、スイッチデバイス及びバッテリーの中で少なくとも一つから選ばれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるパッケージ・イン・パッケージの概念を用いることによって、マルチコンポーネント積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ）技術において、すべてのコンポーネントへのプレパッケージの要求により、製造コストを高くし、かつ工程を複雑にする従来の技術のディメリットが解決できる。要求の際に、すべてのコンポーネントが必須にプレパッケージを要求するものではなく、いろんな製品設計における機能要求を満たすコンポーネントパッケージの多様な構造が可能である。前述のマルチコンポーネント積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ）技術では、一旦全パッケージが完了すれば全パッケージの複雑性のためテストを施行することができなかったことが明白であるが、本発明ではテスト遂行が可能である。本発明のコアモジュールによれば、すべてのコンポーネントは一つの単一パッケージ基板を介して電気的に連結される。これにより、パッケージ工程はすべてのコンポーネントに対して一層簡略化できる。例えば、第４のコンポーネントを含むすべてのコンポーネントが、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）により連結されることができるため、パッケージ工程の効率が非常に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の技術によるマルチコンポーネント積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ）を示す図。
【図２】本発明によるコアモジュール及び電気システムの断面図。
【図３】本発明によるコアモジュール及び電気システムの機能図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。
【００１４】
図２を参照して説明する。図２は本発明によるコアモジュール及び電気システムの断面図を示す。本発明の電気システムは、パッケージ基板１、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０及び第３のコンポーネント３０を含む。パッケージ基板１は、複数のパッドを備えており、これは薄膜基板であることができる。図２に示しているように、パッケージ基板１は多層配線板であることができる。パッケージ基板１として用いられる多層配線板の全ての厚さは１００μｍ未満である。パッケージ基板１において各単一層は２０μｍ未満であり、１０μｍ未満であってもよい。パッケージ基板の最小のライン幅は３０μｍ未満であり、１５μｍ未満であってもよい。パッドのピッチは８０μｍ未満であり、５０μｍ未満であってもよい。ここで、ピッチとは、２つのパッドの幾何学的中心点または幾何学的中心線間の距離である。重要なことは、パッケージ基板は、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０及び第３のコンポーネント３０の間に電気的連結を提供することである。本願において、第１の封止材料１２は第１のコンポーネント１０をポスト封止するのに使われることができる。第１のコンポーネント１０は、先にその上にパッケージングされてから複数の第１の連結部１６により第１のコンポーネント１０に対応するパッケージ基板１のパッド２に連結される第１のパッケージ基板１４を含むことができる。同図に示されているように、第２のコンポーネント２０及び第１のコンポーネント１０は積層されることができる、すなわち、第１のコンポーネント１０は、下方のパッケージ基板１に対して第２のコンポーネント２上に位置づけられる。第２のコンポーネント２０は、複数の第２の連結部２６により第２のコンポーネント２０に対応するパッケージ基板１のパッド２に連結される。本発明の実施形態において、第２のコンポーネント２０は論理デバイス、例えば、プロセッサであることができる。第１のコンポーネント１０は、メモリーデバイスであることができる。メモリーデバイスは、少なくとも一つの非揮発性メモリー、例えばＮＡＮＤフラッシュメモリーまたはＮＯＲフラッシュメモリーを含むことができる。
【００１５】
本発明において、第３の封止材料３２は第３のコンポーネント３０をポスト封止するのに使われることができる。第３のコンポーネント３０は、複数の第３の連結部３６により第３のコンポーネント３０に対応するパッケージ基板１のパッド２に連結される。本発明の実施形態で、第３のコンポーネント３０は、電力管理デバイスであることができる。ひいて、本発明のコアモジュールは、少なくとも一つの第４のコンポーネント４０、例えば本発明を用いる電子製品の回路設計に求められる少なくとも一つの手動コンポーネント（静電容量又は抵抗）または任意の他の類型のコンポーネントをさらに含むことができる。同様に、少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は、複数の第４の連結部４６により少なくとも一つの第４のコンポーネント４０に対応するパッケージ基板１のパッド２に連結される。例えば、はんだ、バンプ（ｂｕｍｐ）または錫ボール（ｔｉｎ  ｂａｌｌ）が第１の連結部１６、第２の連結部２６、第３の連結部３６及び第４の連結部４６として挙げられる。パッケージ基板１を介して連結することによって、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０及び第３のコンポーネント３０の間に電気的連結が具現されることができる。したがって、本発明において、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は、いずれも電気的に連結される。このほかに 、主封止材料５０がシングルリフロー工程によって第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０を封止するのに用いられ、モノリシック単一パッケージのものを形成して電気製品（電気システム）のコアモジュールとして使われることができる。
【００１６】
図２に示されているように、 高密度基板とはんだ及びパッドとを連結することによって、すなわちパッケージ基板１、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は互いに連結される。その後に、すべてのコンポーネントは主封止材料５０内で封止される。一方、図２に示したように、相異なる設計への適用のために、第１のコンポーネント１０の下方空間、すなわち第１のコンポーネント１０と第１のパッケージ基板１４との間の空間、または第１のパッケージ基板１４、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０によってパッケージングされた第１のコンポーネント１０の下方空間、すなわち第１のパッケージ基板１４によってパッケージングされた第１のコンポーネント１０とパッケージ基板１との間の空間、第２のコンポーネント２０とパッケージ基板１との間の空間、第３のコンポーネント３０とパッケージ基板１との間の空間及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０とパッケージ基板１との間の空間は（図２において点線で示しているように）保護接着剤で充填されることができる。代わりに、特定類型の保護接着剤を用いて第２のコンポーネント２０の下方空間を最も先に充填することができる。その後、同一な類型や異なる類型の保護接着剤を用いて第１のパッケージ基板１４によってパッケージングされた第１のコンポーネント１０の下方空間を充填することができる。各コンポーネントに前述したような特定の保護接着剤を選択することは、保護接着剤の空間特性、水分吸収率、熱伝導率、熱膨脹率及びガラス転移温度によって異なることができる。一つの類型の保護接着剤が使われてもよく、多様な種類の保護接着剤が使われてもよい。あるいは主封止材料５０を用いていっぺんにすべての空間を充填することも本発明では一つのオプションになる。
【００１７】
さらに、本発明によるコアモジュール及び電気システムのモノリシックモジュール化は、製造工程の技術的メリットを提供する。第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は、第１の連結部１６、第２の連結部２６、第３の連結部３６及び第４の連結部４６により、それぞれこれらに対応するパッドに連結されているため、パッケージ基板１の対応するパッドと同一平面上にいずれも配設された第１の連結部１６、第２の連結部２６、第３の連結部３６及び第４の連結部４６に、ただ一回のシングルリフロー工程だけが求められ、これで十分である。しかし、ＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）技術において、ＳｉＰモジュールはモノリシックではなく、すなわち各コンポーネントは各リフロー工程によってキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）であるウエハに連結される。これにより、ウエハで連結されたコンポーネントは、第２のリフローの後に、またはリフロー時間後にはんだ除去（ｄｅ−ｓｏｌｄｅｒｅｄ）がなされる。
【００１８】
最近、実用的な方法、例えば一層高い温度でジョイントはんだ（錫はんだ）が第１のリフローで用いられ、もっと高い温度でジョイントはんだ（錫はんだ）が第２のリフローで、若しくは次のリフローではんだ箇所に使われる。しかし、このような解決策は多くの制限がある。第一、もっと高い温度でジョイントはんだ及びリフロー工程は、一層大きな熱衝撃を引き起こしてコンポーネントの信頼性を低下させ、使用寿命を短縮させる。第二、第１のリフローで、若しくはその以前のリフローでもっと高い温度でジョイントはんだが使われなかった場合、第２のリフローで、若しくは次のリフローで、はんだ除去現象が連結されたコンポーネントに起こることができる。多数回のリフロー後には、パッケージ基板１及び回路基板３の反りが現われることもあり、ジョイントはんだ及びパッドまたは未はんだの間のはんだ除去を引き起こすことができる。
【００１９】
次に図２及び図３を参照して説明する。図３は本発明によるコアモジュール及び電気システムの機能図を示す。図２及び図３に示されているように、本発明の電気システムは、パッケージ基板１、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び回路基板３を含む。回路基板３は、複数の回路基板パッド４を備え、複数の回路基板はんだ５によりパッケージ基板１に連結される。本発明の電気システムは少なくとも一つの周辺デバイスをさらに含む。回路基板３は回路基板はんだ５により少なくとも一つの周辺デバイスに連結されることができる。
【００２０】
本発明の第２のコンポーネント２０は、論理デバイス、例えばプロセッサまたはプログラミング可能なＩＣであることができる。有效電力（ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ）がもっと大きいので、ベア・ダイ・パッケージ（ｂａｒｅ ｄｉｅ ｐａｃｋａｇｅ）は、本発明の実施例に適用されて熱抵抗を減少させることができる。一方、図２に示されている ように、第２のコンポーネント２０はパッケージ基板１にもっと近づいて位置できる。マイクロバンプは第２の連結部２６として用いられることができる（マイクロバンプのサイズは５０μｍ未満であることができ、好ましくは２０〜５０μｍであり、バンプの高さは５０μｍ未満であることができ、好ましくは１０〜２０μｍである）。例えば、熱抵抗を効率よく減少させ、熱をパッケージ基板１へ効率よく伝達するのにスタッドバンプ（ｓｔｕｄ ｂｕｍｐ）が挙げられる 。これは本発明による電気システム及びそのコアモジュールの全体システム性能に有利である。
【００２１】
第１のコンポーネント１０はメモリーデバイスであることができる。メモリーデバイスは少なくとも一つの非揮発性メモリー及びＳＤＲＡＭ／ＤＲＡＭまたはこれらの組み合わせを含む。このデバイスは、本発明による電気システム及びそのコアモジュールの最終システム設計の多くの要求に応じて異なる。図２に示されているように、第１のコンポーネント１０は第２のコンポーネント２０の上方に配設され、より大きく、かつ柔軟な空間展開を許容することができる。メモリーモジュールの相異なる組み合わせが第２のコンポーネント２０の空間割り当て及びパッケージ工程と干渉なしにシステム設計の要求に応じて割り当てられる。
【００２２】
第３のコンポーネント３０は電力管理デバイス電力管理ＩＣであることができる。少なくとも一つのコペシトンス４２は。プロセッサまたはプログラミング可能なＩＣに電力を実際に提供するために、第２のコンポーネント２０と第３のコンポーネント３０との間に連結される。少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は、前述した静電容量または抵抗を含むのみならず、未図示のパッケージコンポーネント、ベア・ダイ・ デバイスまたはウエハレベルＣＳＰデバイスであることができる通信コンポーネント、ＡＤ変換器、発振器などを含む。したがって、本発明による電気システム及びそのコアモジュールの更なる高集積化及び超小型化を達成することができる。
【００２３】
ひいて、図２及び図３に示したように、電力管理デバイスは回路基板３及び回路基板はんだ５を介して電気システムの外部に直流電源、スイッチデバイス、バッテリーまたは任意の他の要求されるコンポーネントに連結されることができる。プロセッサまたはプログラミング可能なＩＣは回路基板３及び回路基板はんだ５を介してＧＰＳモジュール、ＷＩＦＩモジュール、ＧＳＭモジュール、タッチ制御モジュール、オーディオ／ビデオモジュール、ディスプレイモジュール、ＭＥＭＳ磁力計、ＦＭモジュール、ＵＳＢホストコントローラ、ＧＰＩＯインターフェースに連結されることができる。本発明により、パッケージ基板１として使われた多層配線板は、コアモジュールの設計に大部分要求される電気的連結及び本発明によってパッケージ・イン・パッケージによって形成されたモノリシック単一パッケージであるコアモジュールの技術的特徴をすでに達成した。単に低密度の集積回路基板３だけが求められ、 これをもって本発明の電気システムに求められる多くの種類の機能が十分に具現されることができる。
【００２４】
前述したように、本発明による電気システム及びそのコアモジュールにおいて、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０は、パッケージ基板１を介していずれも互いに電気的に連結される。これにより、表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）パッケージは、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０、第３のコンポーネント３０及び少なくとも一つの第４のコンポーネント４０に適用可能であり、それから、ただ一つのシングルリフローだけが全パッケージを達成するのに要求される。 本発明において全パッケージを達成するのに一つのシングルリフローだけに制限されないことは明白である。一方、各予備封止は、第１のコンポーネント１０、第２のコンポーネント２０及び第３のコンポーネント３０に必須のものではなく、予備封止が要求されるかどうかによる。リフロー、または主封止材料５０によりすべてのコンポーネントを封止する前に、もっと多くのテストが本発明によってコンポーネントに適用可能であり、実用的に遂行可能である。電気的欠陷が存在する場合、主封止材料５０で封止する前に訂正（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）が行われることができる。このため、パッケージ工程の効率が非常に向上する。パッケージにおける欠陷が防止できて最大の歩留まりが達成でき、再作業ができないことに因るデバイスの失効（ｉｎｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）を回避することができる。したがって、製造コストを効率よくに節減できる。
【００２５】
さらに、前述したように、主封止材料５０が本発明でコアモジュールによりモノリシック単一パッケージを形成するのに使われて高集積特性が提供される。パッケージ基板１に用いられた多層配線板がコアモジュールの設計に大部分求められている電気的連結及び本発明によるパッケージ・イン・パッケージ（ＰＩＰ）の技術的特徴をすでに達成した。高密度の相互連結プリント回路基板（ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ；ＨＤＩＰＣＢ）ではなく、電気システムの製造に低密度の集積プリント回路基板（ＰＣＢ）だけが従来の技術に必要であった。高密度の集積プリント回路基板の一般的な構造は、少なくとも６〜８つの層を含むとともに、レーザードリルが内部にビア構造物を形成するのに必須である。本発明を用いることによって、低密度のプリント回路基板（ＰＣＢ）の層の数は４つ未満で済むことができ、機械的なドリル方法により少なくとも一つの周辺デバイスとの連結を具現し、内部にビア構造物を形成するのに非常に十分である。高密度の多層配線プリント回路基板（ＨＤＩＰＣＢ）を要求する従来の技術に比べて、モノリシック単一パッケージが本発明によってパッケージ・イン・パッケージの概念としてコアモジュールで形成される。低密度のプリント回路基板（ＰＣＢ）は製造コストを低くするとともに、製造工程をより効率的にする。また信頼性も効率よく一層上昇させることができる。
【００２６】
つまり、本発明によるパッケージ・イン・パッケージの概念は、マルチコンポーネント積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ）技術において、すべてのコンポーネントへのプレパッケージを要求する従来の技術のディメリットを解決することができ、また、製造コストを高くし、かつ 工程を複雑にするという従来の問題点を解決することができる。多様な製品設計に機能的要求を満たすコンポーネントパッケージの多様な構造が可能である。全パッケージが前述のマルチコンポーネント積層パッケージ（パッケージ・オン・パッケージ）技術により完成された後、テストの複雑さを防止することができる。また、要求時、すべてのコンポーネントは必須な個別プレパッケージを要求しない。このため、本発明による電気システム及びコアモジュールは、パッケージ・イン・パッケージ特性を提供する。最後に、主封止材料で全パッケージが行われる。さらに、すべてのコンポーネントは一つの単一パッケージ基板を介して電気的に連結される。第４のコンポーネントを含むすべてのコンポーネントは表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって連結されることができるので、一つのシングルリフローだけが電気的連結の達成に求められ、これで十分である。リフローの前に、テスト及び訂正を行うことができ、パッケージ工程の効率を大きく向上させることができる。
【００２７】
なお、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば理解することができるように、本発明の前記した望ましい実施形態は本発明を制限するものではなく、例示するためのものである。また、多様な変形及び類似した配列は、特許請求の範囲と技術的思想内にあるものと理解されなければならず、該特許請求の範囲は、あらゆるこのような変形及び類似した構造を含むものと最も広義で解しなければならない。
【符号の説明】
【００２８】
１  パッケージ基板
２  パッド
３  回路基板
４  回路パッド
５  回路基板はんだ
１６  第１の連結部
２６  第２の連結部
３６  第３の連結部
４６  第４の連結部
１０  第１のコンポーネント
２０  第２のコンポーネント
３０  第３のコンポーネント
４０  第４のコンポーネント
５０  主封止材料
【図１】
2014216650.tif 000003
【図２】
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【図３】
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