(57)【要約】【課題】  積層パッケージの薄形化とともに熱放出特性を向上させる。【解決手段】  上面と下面とを有する第１パッケージ体と、活性面と背面とを有する第１チップと、第１チップと電気的に接続され第１パッケージ体から突出した第１外部リードとを有する第１パッケージと、上面と下面とを有する第２パッケージ体と、活性面と背面とを有する第２チップと、第２チップと電気的に接続され第２パッケージ体から突出した第２外部リードとを有する第２パッケージと、第１パッケージと第２パッケージとの間に介在され第１外部リードと前記第２外部リードを電気的に接続するフレキシブル連結基板とを有し、第２パッケージは第１パッケージ上部に積層され、第１チップは背面が前記第１パッケージの下面により露出されるように前記第１パッケージ体に内蔵される。【選択図】            図４
2005183951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面とを有する第１パッケージ体と、
活性面と背面とを有する第１チップと、
前記第１チップと電気的に接続され前記第１パッケージ体から突出した第１外部リードとを有する第１パッケージと、
上面と下面とを有する第２パッケージ体と、
活性面と背面とを有する第２チップと、
前記第２チップと電気的に接続され前記第２パッケージ体から突出した第２外部リードとを有する第２パッケージと、
前記第１パッケージと前記第２パッケージとの間に介在され前記第１外部リードと前記第２外部リードを電気的に接続するフレキシブル連結基板と、
を有する熱放出型積層パッケージにおいて、
前記第２パッケージは前記第１パッケージ上部に積層され、前記第１チップは、背面が前記第１パッケージの下面から露出されるように前記第１パッケージ体に内蔵されることを特徴とする熱放出型積層パッケージ。
【請求項２】
前記第１パッケージは、
活性面に複数個の第１センターパッドを有する第１チップと、
前記第１センターパッドを中心に前記第１チップの活性面の両側に形成される第１内部リードと、
前記第１センターパッドと前記第１内部リードとをそれぞれ電気的に接続する第１ボンディングワイヤーと、
前記第１内部リードと電気的に接続される第１外部リードと、を有し、
前記第１パッケージ体は、
前記第１チップ、第１内部リード、及び第１ボンディングワイヤーを成形樹脂で封止することを特徴とする請求項１に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項３】
前記第２パッケージは、
前記活性面に複数個の第２センターパッドを有する第２チップと、
前記第２センターパッドを中心に前記第２チップの活性面の両側に形成される第２内部リードと、
前記第２センターパッドと前記第２内部リードとをそれぞれ電気的に接続する第２ボンディングワイヤーと、
前記第２内部リードと電気的に接続される第２外部リードと、を有し、
前記第２パッケージ体は、
前記第２チップ、第２内部リード及び第２ボンディングワイヤーを成形樹脂で封止して、
前記第２チップは、
背面が前記第２パッケージの上面から露出されるよう前記第２パッケージ体に内蔵されることを特徴とする請求項２に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項４】
前記第１チップと第２チップとは同一チップであることを特徴とする請求項３に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項５】
前記第１センターパッドは、前記第１チップの活性面の端部と平行した第１中心線に沿って第１チップの活性面に形成され、前記第１センターパッドは、対応している第２センターパッドにクロスボンディングされることを特徴とする請求項２に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項６】
前記第２センターパッドは、前記第２チップの活性面の端部に平行する第２中心線に沿って第２チップの活性面に形成され、前記第２センターパッドは対応している内部リードにクロスボンディングされることを特徴とする請求項３に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項７】
前記第１センターパッドは、前記第１チップの活性面の端部に平行する線に沿って前記第１チップの活性面に２列に形成され、前記第１センターパッドの少なくとも１つは対応している第１内部リードにクロスボンディングされることを特徴とする請求項２に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項８】
前記第１センターパッドはオフセット配列であることを特徴とする請求項７に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項９】
前記第２センターパッドは、前記第２チップの活性面の端部に平行する線に沿って前記第２チップの活性面に２列に形成され、前記第２センターパッドの少なくとも１つは対応している第２内部リードにクロスボンディングされることを特徴とする請求項３に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項１０】
前記第２センターパッドはオフセット配列であることを特徴とする請求項９に記載の熱放出型積層パッケージ。
【請求項１１】
少なくとも一面に１つ以上の積層パッケージを備えるモジュール用基板を有するモジュールにおいて、
前記積層パッケージは、上面と下面とを有する第１パッケージ体と、
活性面と背面を有する第１チップと、
前記第１チップと電気的に接続され前記第１パッケージ体から突出した第１外部リードとを有する第１パッケージと、
上面と下面とを有する第２パッケージ体と、
活性面と背面とを有する第２チップと、
前記第２チップと電気的に接続され前記第２パッケージ体から突出した第２外部リードとを有する第２パッケージと、
前記第１パッケージと前記第２パッケージとの間に介在され前記第１外部リードと前記第２外部リードとを電気的に接続するフレキシブル連結基板と、を有し、
前記第１チップは、背面が前記第１パッケージの下面により露出されるように前記第１パッケージ体に配置され、前記第２チップは、背面が前記第２パッケージの上面から露出されるように前記第２パッケージ体に内蔵され、前記積層パッケージの第１外部リードが前記モジュール用基板に連結されることを特徴とするモジュール。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの積層パッケージの下面と前記モジュール用基板の上面との間に挿入されるはんだ接合部をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記はんだ接合部は、前記第１チップの背面と前記モジュール用基板の上面とに形成されたはんだ接合層と、
前記はんだ接合層間に介在されたはんだ層と、
を有することを特徴とする請求項１２に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記はんだ接合部は、前記はんだ接合層のいずれか一つに所定の深さに形成された複数個の第１ボイドパッドと、
前記はんだ接合層の残り一つに所定の深さに形成された複数個の第２ボイドパッドと、を有し、
前記第１ボイドパッドと第２ボイドパッドとの間にはボイドが形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記第１チップの背面に形成されているはんだ接合層は、
前記第１チップの背面に形成された銅パターン層と、
前記銅パターン層上に形成されたニッケル/金メッキ層と、を有し、
前記ニッケル/金メッキ層には、前記第１ボイドパッドに隣接するように複数のボイド穴が形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記複数のボイドパッドは、第１チップの端部枠に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記少なくとも一つの積層パッケージには、第２パッケージの上面に付着されているヒートシンクをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記少なくとも一つの積層パッケージの第２パッケージの上面に付着されているヒートシンクをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のモジュール。
【請求項１９】
上面と下面とを有するパッケージ体と、
活性面と背面とを有する第１チップと、
前記第１チップと電気的に接続され前記第１パッケージ体から突出した第１外部リードとを有する第１パッケージと、
上面と下面とを有する第２パッケージ体と、
活性面と背面とを有する第２チップと、
前記第２チップと電気的に接続され前記第２パッケージ体から突出した第２外部リードとを有する第２パッケージと、
前記第１パッケージと前記第２パッケージとの間に挿入され前記第１外部リードと前記第２外部リードとを電気的に接続するフレキシブル連結基板と、
を有する熱放出型積層パッケージにおいて、
前記第２パッケージは前記第１パッケージ上に積層され、前記第２チップは背面が前記第２パッケージの上面から露出されるように前記第２パッケージ体に内蔵されることを特徴とする熱放出型積層パッケージ。
【請求項２０】
活性面に複数個の第１センターパッドが形成されている第１チップと
前記第１センターパッドを中心に前記第１チップの活性面の両側に形成されている第１内部リードと、
前記第１センターパッドと前記第１内部リードとをそれぞれ電気的に接続する第１ボンディングワイヤーと、
前記第１内部リードと電気的に接続される第１外部リードと、を有し、
前記第１パッケージ体は、前記第１チップ、第１内部リード、及び第１ボンディングワイヤーを成形樹脂で封止して、前記第１チップは背面が前記第１パッケージの下面から露出されるように前記第１パッケージ体に配置されることを特徴とする請求項１に記載の熱放出型積層パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱放出用積層パッケージ及びそれが実装されたモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品のメモリ容量が増大している反面、その大きさは軽薄短小化に向かう傾向にある。半導体製品のサイズを縮小する一方、メモリ容量を増加させるためには、半導体基板の限られた領域に半導体メモリチップを高密度に実装する技術が求められる。こうした技術には、例えば、半導体チップを積層する３ーＤ半導体パッケージング技術がある。
【０００３】
３ーＤ積層チップパッケージのうち複数の半導体チップを３次元に積層した３ーＤ積層チップパッケージは、高集積化及び軽薄短小化を図ることができるが、生産収率が低下するといった問題を有する。すなわち、積層された半導体チップのうち不良半導体チップが一つでも含まれた場合、パッケージ全体が不良となってしまう。そのため、修理作業が出来ず、生産収率に多大な影響を及ぼすことになる。
【０００４】
こうした問題を解決するために、チップを積層する代わりに単位パッケージを３次元に積層して製造するようにした３ーＤ積層パッケージがある。積層チップパッケージの厚さに比べて厚いものの、信頼性検査が完了した単位パッケージを用いることによって積層チップパッケージの欠点である信頼性と生産歩留まりの問題を解決することができる。
【０００５】
図１は、従来技術による積層パッケージ１０を示す断面図である。図１を参照すれば、積層パッケージ１０は、二つの半導体パッケージ２０がフレキシブル連結基板４０を介して３次元に積層する構造を有する。
【０００６】
半導体パッケージ２０はＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）タイプが典型的である。すなわち、センターパッド２２を有する半導体チップ２１の活性面に内部リード２３を付着したＬＯＣ（Lead On Chip）タイプの半導体パッケージで、内部リード２３とセンターパッド２２とがボンディングワイヤー２４により電気的に接続され、半導体チップ２１、内部リード２３及びボンディングワイヤー２４が成形樹脂で封止され、パッケージ体２６を形成する。そして、内部リード２３と連結された外部リード２５は、パッケージ体２６から突出してカモメ翼（gull wing）状に折り曲がっている。一方、以下の説明において、下方に位置する半導体パッケージ２０を第１パッケージ２０ａと称し、上方に位置する半導体パッケージを第２パッケージ２０ｂと称する。
【０００７】
第１パッケージ２０ａと第２パッケージ２０ｂとの間に両面接着性を有するフレキシブル連結基板４０が挿入され付着される。第１パッケージ２０ａの外部リード２５a及び第２パッケージ２０ｂの外部リード２５bはフレキシブル連結基板４０の連結リード４３を介して電気的に接続する。
【０００８】
このとき、第１パッケージ２０ａ及び第２パッケージ２０ｂの厚さが約１.２ｍｍで、フレキシブル連結基板４０の厚さが約０.２ｍｍで、積層パッケージ１０の厚さは２.４ｍｍ〜２.６ｍｍ程度となる。
【０００９】
しかし、このような積層パッケージ１０を構成する第１パッケージ２０ａ及び第２パッケージ２０ｂは、パッケージ体２６内部に半導体チップ２１が組み込まれた構造を有するが、上記パッケージ体２６は熱伝導性が低いため、半導体チップから発生する熱を外へ放出できないという問題がある。
【００１０】
一般に、積層パッケージ１０は、図２に示すように、モジュール５０から具現されマザーボード５８のスロット５９に結合して用いられるが、モジュール５０は、モジュール用基板５１の両面に積層パッケージ１０が所定の間隔を置いて実装される構造を有する。モジュール用基板５１の厚さが約１.２７ｍｍで、スロット５９間の距離ｔ１が９.５ｍｍ〜１０ｍｍ程度で、スロット５９に結合されたモジュール５０間の間隔ｔ２が３.４ｍｍ〜３.９ｍｍとなる。モジュール間の間隔ｔ２が狭くなるほど積層パッケージ１０に到達する空気の量が少なくなるため、半導体チップから発生する熱を放出し難くなる。
【００１１】
また、熱放出効果を向上させるために、図３に示すように、使用者や製造者によって外部型ヒートシンク５７を貼付けることもできるが、そうした場合、モジュール５０間の間隔ｔ３が一層狭くなりヒートシンク５７の熱放出性能を発揮することができず、さらにモジュール５０間の空気の流れを減少させる。また、ヒートシンク５７は、熱伝導性の低いパッケージ体２６の上面に付着されるためヒートシンク５７の熱放出効果に限界がある。
【００１２】
またさらに、熱的ストレスによって積層パッケージ１０とモジュール用基板５１との間のはんだ接合性が低下するという問題も有する。すなわち、積層パッケージ１０の外部リード２５aだけがモジュール用基板５１の基板パッド（図示せず）にはんだ接合されるため、積層パッケージ１０とモジュール用基板５１との熱膨張係数の差異による熱的ストレスがはんだ接合部分に集中し、はんだ接合性を低下させるという問題を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第１の目的は、積層パッケージの熱放出特性を向上させることにある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、薄形化した積層パッケージを提供することにある。
【００１５】
本発明の第３の目的は、モジュール間の空間において流速効果の低下を抑制することにある。
【００１６】
本発明の第４の目的は、ヒートシンクによる熱放出特性を向上させることにある。
【００１７】
本発明の第５の目的は、積層パッケージの下面を介して熱放出特性を向上させることにある。
【００１８】
そして、本発明の第６の目的は、モジュール用基板に対する積層パッケージのはんだ接合性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、下面から第１チップの背面が露出されるように上記第１チップを内蔵する第１パッケージ体と、上記第１チップと電気的に接続され上記第１パッケージ体から突出した第１外部リードを有する第１パッケージと、上記第１パッケージの上面に積層され、上面により第２チップの背面が露出されるように上記第２チップを内蔵する第２パッケージ体と、上記第２チップと電気的に接続され上記第２パッケージ体から突出した第２外部リードを有する第２パッケージと、上記第１パッケージと上記第２パッケージとの間に介在されて上記第１パッケージと前記第２パッケージとを電気的に接続するフレキシブル連結基板とを有することを特徴とする積層パッケージを提供する。
【００２０】
なお、本発明は、前述の積層パッケージをモジュール用基板に実装させたモジュールを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、積層パッケージの上下面から第１チップ及び第２チップの背面が露出される構造を有するため、積層パッケージの厚さを縮小できるとともに熱放出特性を向上させることができる。
【００２２】
また、積層パッケージの厚さの縮小によりヒートシンクを付着してもモジュール間の間隔に影響を与えず、さらにモジュール間の間隔が狭くて流速が減少することを防止できる。よって、ヒートシンクを付着することで熱放出特性をさらに向上させることができる。
【００２３】
そして、はんだ接合部を形成することにより熱放出特性を改善させるとともに、積層パッケージとモジュール用基板との間のはんだ接合性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。
【００２５】
図４は、本発明による熱放出型積層パッケージ６０を示す断面図である。図４を参照すれば、本発明による熱放出型積層パッケージ６０はフレキシブル連結基板９０を挟んで上下に積層された第１パッケージ７０と第２パッケージ８０とを有する。特に、フレキシブル連結基板９０下面に付着される第１パッケージ７０は下面から、組み込まれた第１チップ７１の背面７１aが露出され、フレキシブル連結基板９０の上面に付着される第２パッケージ８０は上面から、組み込まれた第２チップ８１の背面８１aが露出される。
【００２６】
従って、本発明による積層パッケージ６０の上面と下面とから第１チップ７１及び第２チップ８１の背面７１a、８１aが露出されるため、従来の積層パッケージに比べて熱放出性に優れる。
【００２７】
第１パッケージ７０は、下面から第１チップの背面７１aが露出するよう第１チップ７１を内蔵する第１パッケージ体７６と、第１チップ７１と電気的に接続され第１パッケージ体７６から突出した第１外部リード７５とを有する。具体的に説明すれば、第１チップ７１は、活性面７１ｂの中心線に沿って複数個の第１センターパッド７２が形成されたセンターパッド型半導体チップである。第１内部リード７３は第１チップ７１の活性面７１ｂ両側に付着されるが、こうした構造を通常ＬＯＣ構造という。第１センターパッド７２及び内部リード７３は第１ボンディングワイヤー７４により電気的に接続される。第１チップ７１、第１内部リード７３及び第１ボンディングワイヤー７４を外部環境から保護するために液状の成形樹脂で封止して第１パッケージ体７６を形成する。
【００２８】
このとき、パッケージ体７６の下面から第１チップの背面７１aが露出されるように第１パッケージ体７６を形成する。そして、第１内部リード７３とそれぞれ連結され第１パッケージ体７６の外へ露出され第１パッケージ体７６の下面に向かって折り曲がっている第１外部リード７５を有する。このとき、第１外部リード７５はカモメ翼の形状である。
【００２９】
従って、図１に開示した従来のＴＳＯＰタイプの半導体パッケージ２０は、第１チップ２１下に所定の厚さを有する第１パッケージ体が形成されるのに対し、本願発明の第１パッケージ７０は、第１パッケージ体７６の下面から第１チップの背面が露出されているため、従来の第１チップ２１下の第１パッケージ体の厚さに対応される厚さを縮小することができ、薄形化した半導体パッケージを具現することができる。例えば、通常のＴＳＯＰの厚さが約１.２ｍｍであるのに対し、第１パッケージ７０の厚さは約０.８ｍｍ以下である。第１チップ７１下に第１パッケージ体がないため、第１チップ７１による多量の熱放出が可能であるだけではなく、マザーボードに設置される際、モジュール間の空間ｔ２がさらに大きくなるため、第２チップ８１が従来よりも一層効果的な熱放出が可能である。すなわち、モジュール間の空間ｔ２が大きくなることにより空気による熱放出効果が増加されるともに、ヒートシンクが第２チップ８１において一層効果的な熱放出が可能となる。
【００３０】
第２パッケージ８０は、第１パッケージ７０の上面に積層され、上面から第２チップ８１の背面８１aが露出されるように内蔵する第２パッケージ体８６と、第２チップ８１と電気的に接続され第２パッケージ体８６から突出した第２外部リード８５とを有する。詳細には、第２チップ８１は、活性面８１bの中心線に沿って複数個の第２センターパッド８２が形成されたセンターパッド型半導体チップである。第２内部リード８３は、第２チップの活性面８１bの両側に付着される。第２センターパッド８２及び第２内部リード８３は第２ボンディングワイヤー８４により電気的に接続される。第２チップ８１、第２内部リード８３及び第２ボンディングワイヤー８４を外部環境から保護するために液状の成形樹脂で封止して第２パッケージ体８６を形成し、上面から第２チップの背面８１aが露出されるように第２パッケージ体８６を形成する。そして、第２内部リード８３とそれぞれ連結して第２パッケージ体８６の外へ露出され第２パッケージ体８６の下面に向かって折り曲がっている第２外部リード８５を有する。このとき、第２外部リード８５はカモメ翼状に折り曲がっている。
【００３１】
従って、第２パッケージ８０もまた上面から第２チップ８０の背面８１aが露出されているため、第１パッケージ７０と同様に、第２チップ８０下の第２パッケージ体８６の厚さを縮小することができる。
【００３２】
一方、第１パッケージ７０と第２パッケージ８０とは上下対称に積層される。従って、積層パッケージ６０の下面から第１チップの背面７１aが露出され、積層パッケージ６０の上面から第２チップの背面８１aが露出される。これは、半導体チップの背面を露出させることにより積層パッケージ６０の熱放出効率を極大ならしめるためである。
【００３３】
そして、フレキシブル連結基板９０は、第１パッケージ７０及び第２パッケージ８０が両面に付着可能に両面ともに接着性を有するテープ部材９１と、テープ部材９１間に配線パターン９２が形成される構造を有する。そして、配線パターン９２はテープ部材９１から突出して、第１外部リード７５と第２外部リード８５とを連結する連結リード９３を有する。連結リード９３は、第１外部リード７５の上端と第２外部リード８５の下端に位置して、「⊃」または「⊂」状に折り曲がっている。参照番号９４は、はんだのようなボンディング部材である。
【００３４】
図５に示すように、第１チップ７１及び第２チップ８１が同一チップ、例えば、同一容量のメモリチップである場合、第１センターパッド７２のワイヤーボンディングと第２センターパッド８２のワイヤーボンディングが水平対称に形成される。すなわち、第１パッケージ７０及び第２パッケージ８０がミラー状に積層されるため、互いに対応される第１外部リード７５及び第２外部リード８５を連結するためには第２パッケージ８０のワイヤーボンディングが第１パッケージ７０のワイヤーボンディングと対称に形成されなければならない。従って、第１チップ７１及び第２チップ８１の活性面７１ｂ、８１bの中央線に沿って第１センターパッド７２及び第２センターパッド８２が形成する場合、第１ボンディングワイヤー７４及び第２ボンディングワイヤー８４は互いに水平対称に形成する。
【００３５】
図６に示すように、第１チップ７１及び第２チップ８１の活性面７１ｂ、８１bに２列に第１センターパッド７２及び第２センターパッド８２が形成される場合でも、前述したように、第１ワイヤーボンディング７４及び第２ワイヤーボンディング８４が水平対称に形成される。このとき、第２センターパッド８２ではクロスボンディングが行われる。仮に、第２センターパッド８２を第１センターパッド７２のように行と列に合わせて形成する場合、第２ボンディングワイヤー８４間にショートが発生するため、第２センターパッド８２はオフセットに形成することが好ましい。
【００３６】
このような構造を有する積層パッケージ６０を用いた第１実施形態によるモジュール１００を図７及び図８に開示している。第１実施形態によるモジュール１００は、モジュール用基板１０１の一面に複数個の積層パッケージ６０が所定の間隔を置いて実装された構造を有する。このとき、積層パッケージ６０の下面から第１チップの背面７１aが露出され、積層パッケージ６０の上面から第２チップの背面８１aが露出されるため、モジュール１００が駆動する過程において第１チップ７１及び第２チップ８１から発生する熱が積層パッケージ６０の下面と上面から効果的に放出できる。
【００３７】
一方、第１実施形態ではモジュール用基板１０１の一面に積層パッケージ６０が実装された構造を開示したが、モジュール用基板の両面に積層パッケージを実装させることもできる。
【００３８】
図９は、モジュール用基板２０１に実装された図４の積層パッケージ６０にヒートシンク２０７が付着された本発明の第２実施形態によるモジュール２００を示す断面図である。図９に示すように、第２実施形態によるモジュール２００は積層パッケージ６０の上面にヒートシンク２０７が付着された構造により具現される。前述した通り、本発明による積層パッケージ６０の厚さが従来の積層パッケージに比べて薄く、ヒートシンクが付着された従来の積層パッケージのモジュール間の間隔より本実施形態のヒートシンク２０７が付着されたモジュール２００間の間隔のほうが大きい。従って、モジュール２００間の間隔が減り流速効果が低下する問題を解決することができ、さらにヒートシンク２０７の付着は流速効果に関係なく良好な熱放出特性を提供できる。
【００３９】
ヒートシンク２０７として熱伝導性に優れた素材、例えば、鉄、アルミニウム、銅、鉄合金または銅合金、熱伝導性部材、例えば、ダイアモンドが添加された熱伝導性部材、相変化物質を有するヒートパイプまたはマイクロヒートパイプが用いられる。積層パッケージ６０の上面にヒートシンク２０７を付着する接着剤として熱伝導性接着剤２０６が好ましく、熱伝導性接着剤２０６として接着テープ、熱グリース（thermal grease）、エポキシまたはＰＣＭタイプの接着剤が用いられる。このとき、良好な熱伝導性を確保するために、熱伝導性接着剤２０６の厚さは約０.５ｍｍ以下に形成することが好ましい。
【００４０】
図１０は、本発明の第３実施形態によるモジュールを示す断面図である。図１１は、図１０の「Ａ」部分の拡大図である。図１２は、図１０の第１チップの底面図である。
【００４１】
図１０乃至図１２に示すように、第３実施形態によるモジュール３００はモジュール用基板３０１とはんだ接合部３０３とを有し、積層パッケージ６０の下面とモジュール用基板３０１の上面との間にはんだ接合部３０３が配置される。はんだ接合部３０３は、モジュール用基板３０１に積層パッケージ６０を実装するはんだリフロー過程において形成される。
【００４２】
従って、はんだ接合部１０３は、積層パッケージ６０の下面によって熱放出特性を向上させるとともに、積層パッケージ６０のモジュール用基板３０１に対する良好なはんだ接合性を確保することができる。
【００４３】
はんだ接合部３０３は、第１チップ７１の背面７１a及びモジュール用基板３０１の反対上面にそれぞれ配置され、はんだ層３０５は、はんだ及び湿潤性の良好なはんだ接合層６４、３０４間に挿入される。
【００４４】
このとき、第１チップ７１の背面７１aのはんだ接合層６４は、モジュール用基板３０１の上面のはんだ接合層３０４と同じ構造を有する。はんだ接合層６４は第１チップ７１の背面７１aとはんだ層３０５との間の良好な接合のために形成する複数の金属層６５と、金属層６５において所定の深さに形成されたボイドパッド６６とを有し、はんだ接合部３０３を形成する過程においてボイド６８が均一に形成される。ボイド６８は、はんだ接合層６４のボイドパッド６６と隣接するはんだ接合層３０４のボイドパッドを連結する。このとき、金属層６５として、銅配線層６５a、ニッケルメッキ層６５b及び金メッキ層６５cで構成される。ボイドパッド６６は、銅配線層６５a上のニッケル及び金メッキ層６５b、６５cの一部を除去して形成されているボイド穴６７の下面に形成される。ボイドパッド６６としてはんだレジストのようなはんだ及び湿潤性のない物質から形成される。ボイドパッドら６６は、第１チップ７１の背面７１aの端部枠に形成されることが好ましい。
【００４５】
上記ボイド６８は、はんだリフロー工程において溶媒が含まれるフラックス（flux）を用いて出来上がる。はんだリフロー工程を説明すれば、基板パッド３０２とはんだ接着層３０４とに溶媒成分が含まれるフラックスを塗布した上、その上にはんだペーストを形成する。次いで、積層パッケージ６０をモジュール用基板３０１に整列して搭載させた状態で所定の温度でリフロー工程を行ってはんだ層３０５を形成する。このとき、はんだ層３０５が形成されると、フラックスに含まれる溶媒成分が揮発されガスが発生する。また、はんだ及び湿潤性のないボイドパッド６６からボイド形成が始まって、ボイドパッド６６周囲の溶媒ガスと残留ボイドとがボイドへ吸収されることによって所定の大きさを有するボイド６８が形成される。
【００４６】
このように、接合部３０３のボイド６８は、モジュール用基板３０１及び積層パッケージ６０の熱膨張係数の差異により発生し得る熱的ストレスを吸収でき、熱的ストレスによりモジュール用基板３０１と積層パッケージ６０との間のはんだ接合性が低下することを防止できる。
【００４７】
図１３は、本発明の第４実施形態によるモジュール４００を示す断面図である。図１３に示すように、第４実施形態によるモジュール４００は積層パッケージ６０がモジュール用基板４０１に実装され、積層パッケージ６０の下面とモジュール用基板４０１の上面との間にはんだ接合部１０３が形成され積層パッケージ６０がモジュール用基板４０１に実装される。
【００４８】
なお、本明細書と図面に開示された本願発明の実施形態は理解を助けるための特定の実施形態を例示したに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない、ここに開示された実施形態の他にも本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における種々の変形形態が実施可能であることは当業者であれば自明である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、半導体装置の製造工程において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術による積層パッケージを示す断面図である。
【図２】図１の積層パッケージを示す平面図である。
【図３】図１の積層パッケージが実装されたモジュールを示す平面図である。
【図４】本発明による積層パッケージを示す断面図である。
【図５】ワイヤーボンディング構造を示す平面図である。
【図６】ワイヤーボンディング構造を示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるモジュールを示す平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ-ＶＩＩＩ線の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるモジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるモジュールを示す断面図である。
【図１１】図１０の「Ａ」部分の拡大図である。
【図１２】図１０の第１チップの底面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態によるモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
６０    積層パッケージ
６４    はんだ接合層
６５    金属層
６６    イドパッド
６７    ボイド穴
６８    ボイド
７０    第１パッケージ
８０    第２パッケージ
９０    フレキシブル連結基板
１００    モジュール
１０１    モジュール用基板
１０２    基板パッド
２０７    ヒートシンク
２０６    熱伝導性接着剤
３０３    はんだ接合部
３０５    はんだ層
【図１】
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【図２】
2005183951.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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