(57)【要約】  本発明は、ダイと、受動デバイスと、接続片とを有するチップ集積モジュールを提供し、ダイはダイボンディング部を備え、受動デバイスは受動デバイスボンディング部を備え、ダイのダイボンディング部と受動デバイスの受動デバイスボンディング部とは、互いに対向して配置されており、接続片は、ダイボンディング部と受動デバイスボンディング部との間に配置され、ダイボンディング部と受動デバイスボンディング部とに接続されている。本発明のチップ集積モジュールは容易な集積化を実現し、低コストである。また、ダイを受動デバイスへ接続する経路がより短くなり、受動デバイスの性能を向上させることができる。本発明はチップパッケージ構造体およびチップ集積方法をさらに開示する。
2017522736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイと、受動デバイスと、接続片とを有するチップ集積モジュールであって、前記ダイはダイボンディング部を有し、前記受動デバイスは受動デバイスボンディング部を有し、前記ダイの前記ダイボンディング部と前記受動デバイスの前記受動デバイスボンディング部とは互いに対向して配置され、前記接続片は前記ダイボンディング部と前記受動デバイスボンディング部との間に配置され、前記ダイボンディング部と前記受動デバイスボンディング部とに接続されるチップ集積モジュール。
【請求項２】
前記ダイの前記ダイボンディング部および前記受動デバイスの前記受動デバイスボンディング部は金属で形成される、請求項1に記載のチップ集積モジュール。
【請求項３】
前記接続片は、金、銀、銅、チタン、ニッケル、およびアルミニウムのいずれか1種、またはこれらの金属のいずれか2種以上の合金で形成される、請求項2に記載のチップ集積モジュール。
【請求項４】
前記接続片は、超音波溶接または熱圧着によって前記ダイボンディング部および前記受動デバイスボンディング部に接続される、請求項3に記載のチップ集積モジュール。
【請求項５】
集積化された受動デバイスまたはディスクリートの受動デバイスが前記受動デバイスとして用いられる、請求項1から4のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項６】
前記接続片は、第1の接続片と第2の接続片とを有し、前記第1の接続片は前記ダイの前記ダイボンディング部に接続され、前記第2の接続片は前記受動デバイスの前記受動デバイスボンディング部に接続され、そして前記第1の接続片と前記第2の接続片とは互いに接続される、請求項1から4のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項７】
前記ダイはダイ表面を備え、前記ダイボンディング部はダイボンディング表面を備え、前記ダイボンディング表面は前記ダイ表面に対して凹面または凸面、または前記ダイ表面と面一である、請求項1から4のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項８】
前記受動デバイスは受動デバイス表面を備え、前記受動デバイスボンディング部は受動デバイスボンディング表面を備え、前記受動デバイスボンディング表面は前記受動デバイス表面に対して凹面または凸面、または前記受動デバイス表面と面一である、請求項1から4のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項９】
前記ダイボンディング部は、スパッタリングまたは化学蒸着によって前記ダイ上に形成される、請求項1から8のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１０】
前記受動デバイスボンディング部は、電気めっき、スパッタリング、または化学蒸着によって前記受動デバイス上に形成される、請求項1から8のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１１】
保護層が前記接続片の表面に備えられ、前記保護層は前記接続片の前記表面の少なくとも一部を覆う、請求項1から8のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１２】
前記保護層は、金、錫、銅、ニッケル、およびパラジウムのいずれか1種、またはこれらの金属のいずれか2種以上の合金で形成される、請求項11に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１３】
前記保護層は有機はんだ付け性保存剤を有する、請求項12に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１４】
前記ダイおよび前記受動デバイスの間に間隙が備えられ、前記ダイおよび前記受動デバイスの間の前記間隙は充填材料で充填される、請求項1から13のいずれか一項に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１５】
充填接着剤が前記充填材料として使用される、請求項14に記載のチップ集積モジュール。
【請求項１６】
基材と、請求項1から15のいずれか一項に記載の前記チップ集積モジュールとを有し、前記チップ集積モジュールは前記基材上に配置されるチップパッケージ構造体。
【請求項１７】
ダイおよび受動デバイスを供給するステップであって、前記ダイはダイボンディング部を有し、前記受動デバイスは受動デバイスボンディング部を有する、ステップと、
接続片を配置するステップであって、前記接続片は前記ダイボンディング部と前記受動デバイスボンディング部とに接続され、前記接続片は前記ダイボンディング部と前記受動デバイスボンディング部との間に位置する、ステップと、
を有する、チップ集積方法。
【請求項１８】
前記接続片を配置する前記ステップは、
前記接続片を前記ダイボンディング部および前記受動デバイスボンディング部の一方の上に形成するステップと、
前記接続片を前記ダイボンディング部および前記受動デバイスボンディング部の他方に接続するステップと
をさらに有する、請求項17に記載のチップ集積方法。
【請求項１９】
前記接続片が、ワイヤボンディングおよびカッティングによって、前記ダイボンディング部および前記受動デバイスボンディング部の一方の上に形成され、超音波溶接または熱圧着によって、前記ダイボンディング部および前記受動デバイスボンディング部の他方に接続される、請求項18に記載のチップ集積方法。
【請求項２０】
前記接続片は、第1の接続片および第2の接続片を有し、前記接続片を配置する前記ステップは、
前記ダイの前記ダイボンディング部上に前記接続片の前記第1の接続片を形成するステップと、
前記受動デバイスの前記受動デバイスボンディング部上に前記接続片の前記第2の接続片を形成するステップと、
前記第1の接続片を前記第2の接続片に接続するステップと
をさらに有する、請求項17に記載のチップ集積方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2014年7月29日に中国語特許庁に出願された「CHIP INTEGRATION MODULE，CHIP PACKAGE STRUCTURE，AND CHIP INTEGRATION METHOD（チップ集積モジュール、チップパッケージ構造体、およびチップ集積方法）」と題する中国特許出願番号201410366385．3号に対して、優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、チップ製造の分野に関し、特に、チップ集積モジュール、チップパッケージ構造体、およびチップ集積方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
コスト、サイズ、および電気的特性は、電子製品において非常に重要な役割を果たし、チップ（パッケージ化されたダイ）、周辺デバイス、およびプリント回路基板（PCB、Printed Circuit Board）は、電子製品のコアである。電子製品のコストおよびサイズは、プリント回路基板のサイズに大きく依存している。また、電気的特性は、チップを周辺デバイスに接続する配線の長さ、およびフィルタ回路および電源グランドの間の距離に依存し、より小さい物理的サイズのデバイスはより良好な電気的特性を有する。多くの周辺デバイスは、抵抗やインダクタやコンデンサのような受動デバイスである。ダイが低コストでこれらの受動デバイスと直接集積化され、その後受動デバイスと集積化されたダイが、パッケージングによってプリント回路基板に接続されることが可能になれば、コスト、サイズ、電気的特性などの点で、電子製品の性能を向上させることができる。
【０００４】
従来技術における受動デバイスをダイと集積化する方法では、アンダー・バンプ・メタライゼーション（UBM、Under Bump Metallization）層がダイ上に配置され、はんだ付け可能なバンプが印刷や電気めっきによりアンダー・バンプ・メタライゼーション層の上に形成され、そしてダイが受動デバイスと集積化される。この方法では、UBM層を追加して形成する必要があり、追加のコストがかかってしまう。さらに従来技術として、受動デバイスを導電性接着剤によりダイに直接接合して、受動デバイスをダイと集積化する方法がある。しかしながら、この方法の工程の実施の間に、粘着性の残留不純物が生じやすく、半導体パッケージングの歩留まりに影響を与える。さらに、金属に比べ、導電性接着剤は導電率が悪く、集積化される受動デバイスの電気的特性に影響を与える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
集積化が容易でしかも低コストなチップ集積モジュール、チップパッケージ構造体、およびチップ集積方法が提供される。
【０００６】
第1の態様によれば、ダイと、受動デバイスと、接続片とを有するチップ集積モジュールが提供され、ダイはダイボンディング部を有し、受動デバイスは受動デバイスボンディング部を有し、ダイのダイボンディング部と受動デバイスの受動デバイスボンディング部とは互いに対向して配置され、そして接続片はダイボンディング部と受動デバイスボンディング部との間に配置され、ダイボンディング部と受動デバイスボンディング部とに接続される。
【０００７】
第1の様態の第1の実施可能な実装方法では、ダイのダイボンディング部および受動デバイスの受動デバイスボンディング部は金属で形成される。
【０００８】
第1の様態の第1の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第2の実施可能な実装方法では、接続片は金、銀、銅、チタン、ニッケル、およびアルミニウムのいずれか1種、またはこれらの金属のいずれか2種以上の合金で形成される。
【０００９】
第1の様態の第2の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第3の実施可能な実装方法では、接続片は、超音波溶接または熱圧着によって、ダイボンディング部および受動デバイスボンディング部に接続される。
【００１０】
第1の様態および第1の様態の第1から第3の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第4の実施可能な実装方法では、集積化された受動デバイスまたはディスクリートの受動デバイスが、受動デバイスとして使用される。
【００１１】
第1の様態および第1の様態の第1から第3の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第5の実施可能な実装方法では、接続片は第1の接続片と第2の接続片とを有し、第1の接続片はダイのダイボンディング部に接続され、第2の接続片は受動デバイスの受動デバイスボンディング部に接続され、そして第1の接続片と第2の接続片とは互いに接続される。
【００１２】
第1の様態および第1の様態の第1から第3の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第6の実施可能な実装方法では、ダイはダイ表面を備え、ダイボンディング部はダイボンディング表面を備え、ダイボンディング表面はダイ表面に対して凹面または凸面、またはダイ表面と面一である。
【００１３】
第1の様態および第1の様態の第1から第3の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第7の実施可能な実装方法では、受動デバイスは受動デバイス表面を備え、受動デバイスボンディング部は受動デバイスボンディング表面を備え、受動デバイスボンディング表面は受動デバイス表面に対して凹面または凸面、または受動デバイス表面と面一である。
【００１４】
第1の様態および第1の様態の第1から第7の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第8の実施可能な実装方法では、ダイボンディング部は、スパッタリングまたは化学蒸着によってダイ上に形成される。
【００１５】
第1の様態および第1の様態の第1から第7の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第9の実施可能な実装方法では、受動デバイスボンディング部は、電気めっき、スパッタリング、または化学蒸着によって受動デバイス上に形成される。
【００１６】
第1の様態および第1の様態の第1から第7の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第10の実施可能な実装方法では、保護層が接続片の表面に備えられ、保護層は接続片の表面の少なくとも一部を覆う。
【００１７】
第1の様態の第10の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第11の実施可能な実装方法では、保護層は金、錫、銅、ニッケル、およびパラジウムのいずれか1種、またはこれらの金属のいずれか2種以上の合金で形成される。
【００１８】
第1の様態の第11の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第12の実施可能な実装方法では、保護層は有機はんだ付け性保存剤を有する。
【００１９】
第1の様態および第1の様態の第1から第12の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第13の実施可能な実装方法では、ダイと受動デバイスの間に間隙が備えられ、ダイと受動デバイスの間の間隙は充填材料で充填される。
【００２０】
第1の様態の第13の実施可能な実装方法を参照すれば、第1の様態の第14の実施可能な実装方法では、充填接着剤が充填材料として使用される。
【００２１】
第2の態様によれば、基材と、第1の態様および第1の態様の第1から第14の実施可能な実装方法のいずれか一つに係るチップ集積モジュールとを有するチップパッケージ構造体が提供され、チップ集積モジュールは基材上に配置される。
【００２２】
第3の態様によれば、チップ集積方法が提供され、チップ集積方法は、
ダイおよび受動デバイスを供給するステップであって、ダイはダイボンディング部を有し、受動デバイスは受動デバイスボンディング部を有する、ステップと、
接続片を配置するステップであって、接続片はダイボンディング部と受動デバイスボンディング部とに接続され、接続片はダイボンディング部と受動デバイスボンディング部との間に位置する、ステップと
を有する。
【００２３】
第3の態様の第1の実施可能な実装方法を参照すれば、第3の態様の第1の実施可能な実装方法では、
接続片を配置するステップは、
接続片をダイボンディング部および受動デバイスボンディング部の一方の上に形成するステップと、
接続片をダイボンディング部および受動デバイスボンディング部の他方に接続するステップと
をさらに有する。
【００２４】
第3の態様の第1の実施可能な実装方法を参照すれば、第3の態様の第2の実施可能な実装方法では、
接続片を配置する間に、接続片がワイヤボンディングおよびカッティングによって、ダイボンディング部および受動デバイスボンディング部の一方の上に形成され、超音波溶接または熱圧着によって、ダイボンディング部および受動デバイスボンディング部の他方に接続される。
【００２５】
第3の態様の第1の実施可能な実装方法を参照すれば、第3の態様の第3の実施可能な実装方法では、
接続片は第1の接続片および第2の接続片を有し、接続片を配置するステップは、
ダイのダイボンディング部上に接続片の第1の接続片を形成するステップと、
受動デバイスの受動デバイスボンディング部上に接続片の第2の接続片を形成するステップと、
第1の接続片を第2の接続片に接続するステップと
をさらに有する。
【００２６】
本発明のチップ集積モジュール、チップパッケージ構造体、およびチップ集積方法において、追加の工程ステップでUBM層を形成する必要はなく、そのため集積化は容易になりコストも低くなる。本発明のチップ集積モジュールおよびチップパッケージ構造体では、ダイのダイボンディング部および受動デバイスの受動デバイスボンディング部は、互いに対向して配置され、接続片を介して接続される。このように、チップ集積モジュールおよびチップパッケージ構造体における、ダイを受動デバイスに接続する経路はより短くなり、チップ集積モジュールおよびチップパッケージ構造体の全体サイズが小さくなる。
【００２７】
本発明の実施形態または従来技術における技術的な解決策をより明瞭に説明するために、下記では実施形態または従来技術を説明するために必要な添付の図面を簡潔に導入する。明らかに、下記の説明の中の添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を単に示しており、同業者であれば、創造的な努力をすることなくこれらの添付の図面から他の図面を導き出すであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第1の例示的な実施方法に係る、組み立てられた状態のチップ集積モジュールの概略構造図である。
【図２】本発明の第1の例示的な実施方法に係る、組み立てられていない状態のチップ集積モジュールの概略構造図である。
【図３】本発明の第1の例示的な実施方法に係るチップ集積モジュールのチップ集積方法のフローチャートである。
【図４】図3に示すチップ集積方法の加工工程での加工の概略図である。
【図５】図3に示すチップ集積方法の加工工程での加工の概略図である。
【図６】図3に示すチップ集積方法の加工工程での加工の概略図である。
【図７】本発明の第2の例示的な実施方法に係る、組み立てられた状態のチップ集積モジュールの概略構造図である。
【図８】本発明の第3の例示的な実施方法に係る、組み立てられた状態のチップ集積モジュールの概略構造図である。
【図９】本発明の第4の例示的な実施方法に係るチップパッケージ構造体の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に添付の図を参照しながら、本発明の実施形態の技術的な解決策を明確にかつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は本発明の実施形態の全てではなく単に一部にしか過ぎない。創造的な努力をすることなく本発明の実施形態に基づいて同業者によって得られる他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００３０】
図1および図2を参照して、本発明の第1の例示的な実施方法は、ダイ11、受動デバイス13、および接続片15を有するチップ集積モジュール10を提供し、ダイ11および受動デバイス13は、接続片15を介して互いに接続される。
【００３１】
本実施形態では、ロジック回路、記憶デバイス、またはその他のタイプの回路がダイ11として使われ、ダイオード、トランジスタ、またはコンデンサがダイ11上にさらに配置されてもよい。ダイ11は、少なくとも1つのダイボンディング部110を有する。図に示すように、本実施形態では、2つのダイボンディング部110が設けられ、2つのダイボンディング部110はダイ11上に形成されダイ11から露出されている。
【００３２】
ダイボンディング部110はシート状の金属で形成され、好ましくはアルミニウム（Al）、銅（Cu）、またはアルミニウムと銅の合金で形成される。ダイボンディング部110はダイ11上に直接形成されてもよいし、ダイボンディング部110は、ダイボンディング部110を備えるダイ11を形成するように、元々のダイ11を前提とする種々の方法で元々のダイ11に接続されてもよいことが理解されるであろう。例えば、ダイボンディング部110は、スパッタリング（sputtering）や化学蒸着（CVD、Chemical Vapor Deposition）などでダイ11の表面上に形成されてもよく、ダイボンディング部110の具体的な形成方法はここでは詳しくは説明しない。
【００３３】
受動デバイス13としては、集積化された受動デバイス（IPD、Integrated Passive Devices）あるいは、例えばフィルタや、一般的なコンデンサや多層セラミックコンデンサ（MLCC、Multi−Layer Ceramic Capacitor）のような各種のコンデンサなどのディスクリートの受動デバイスが使われうる。受動デバイス13は、ダイ11の各ダイボンディング部110に対応する受動デバイスボンディング部130を備える。図2に示すように、本実施形態では、2つの受動デバイスボンディング部130を同様に備える。受動デバイスボンディング部130は受動デバイス上に形成され、受動デバイス13から露出している。受動デバイスボンディング部130はシート状の金属で形成され、好ましくはアルミニウム（Al）、銅（Cu）、またはアルミニウムと銅の合金で形成される。同様に、受動デバイスボンディング部130は、電気めっき、スパッタリング（sputtering）、化学蒸着（CVD、Chemical Vapor Deposition）などで受動デバイス13の表面上に形成されてもよく、受動デバイスボンディング部130の具体的な形成方法はここでは詳しくは説明しない。
【００３４】
接続片15はブロックのような形状を持つ。ダイ11のダイボンディング部110と受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130とは対向して配置される。接続片15は、ダイ11のダイボンディング部110および受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130に接続され、ダイ11を受動デバイス13に接続するために、ダイ11のダイボンディング部110および受動デバイス13の受動デバイスボンディング部の間に位置する。本実施形態では、接続片15は金（Au）、銀（Ag）、銅（Cu）、チタン（Ti）、ニッケル（Ni）、およびアルミニウム（Al）のいずれか1種、またはこれらの金属のいずれか2種以上の合金で形成されうる。接続片15がダイ11および受動デバイス13に容易に溶接によって接続されるように、はんだが接続片15の成分にさらに加えられうることが理解されるであろう。
【００３５】
さらに本実施形態では、図2に示されるように、ダイ11はダイ表面111を備え、ダイボンディング部110はダイボンディング表面1101を備え、そしてダイボンディング表面1101はダイ表面111に対して凹面または凸面であるか、またはダイ表面111と面一である。
【００３６】
同様に、受動デバイス13は受動デバイス表面131を備え、受動デバイスボンディング部130は受動デバイスボンディング表面1301を備え、そして受動デバイスボンディング表面1301は受動デバイス表面131に対して凹面または凸面であるか、または受動デバイス表面131と面一である。
【００３７】
ダイボンディング部110および受動デバイスボンディング部130は、それらが接続片15に接続されるようにダイ11または受動デバイス13から露出されることが確保されるならば、いかなる適切な方法でダイ11および受動デバイス13上に配置または形成されうることが理解されるであろう。
【００３８】
組み立てられた状態では、ダイ11のダイボンディング部110および受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130は互いに対向して配置され、そしてそれらは、受動デバイス13がダイ11に集積化された方法で接続されるように、接続片15を介して互いに接続される。ダイ11のダイボンディング部110、受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130、およびそれらに対応して配置された接続片15の配置位置および数量は、用途および接続要件に応じて設定されうることが理解されるであろう。
【００３９】
図3に示されるように、本実施形態のチップ集積モジュール10のチップ集積方法は以下のステップを有する。
【００４０】
ステップS1：ダイボンディング部を備えるダイ11および受動デバイスボンディング部130を備える受動デバイス13を供給する。
【００４１】
ステップS2：ダイ11および受動デバイス13を互いに接続するために、ダイボンディング部110および受動デバイスボンディング部130に接続されて、ダイボンディング部110および受動デバイスボンディング部130の間に位置するように接続片15を配置する。
【００４２】
ステップS2は、以下のステップをさらに有する。
【００４３】
ステップS21：ダイボンディング部110および受動デバイスボンディング部130の一方の上に接続片15を形成する。本実施形態では、接続片15はダイ11のダイボンディング部110上に形成されうる。具体的にはステップS21において、溶接可能な接続片15は、ワイヤボンディングおよびカッティングによってダイ11の表面のダイボンディング部110上に形成されうる。
【００４４】
図4および図5に示すように、溶接可能な接続片15がワイヤボンディングおよびカッティングによってダイ11の表面のダイボンディング部110上に形成された時、ダイ11はまずワイヤボンダーの真空ノズル101を使って固定される。次にワイヤ102が選択され、ワイヤボンダーの溶接ジョイント103に挿通され、溶接ジョイント103によってワイヤ102の端部にワイヤボール1021が形成される。ワイヤボール1021がダイ11の表面のダイボンディング部110と接触するように、ワイヤボンダーの溶接ジョイント103は移動する。ワイヤボール1021は、ワイヤボンダーの溶接ジョイント103によってダイ11の表面のダイボンディング部110に接合される。ここで、ダイ11は、ワイヤボール1021が接合される前に予熱されうる。ワイヤ102は切断され、ワイヤボール1021は、接続片15としてダイ11のダイボンディング部110の上に留まる。
【００４５】
本実施形態のチップ集積方法では、接続片15はまず、受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130上にワイヤボンディングおよびカッティングによって形成されてもよく、形成のための具体的なステップは上述のステップと同様なのでここでは詳しくは説明しないことが理解されるであろう。ワイヤ102の材料は、最終的に形成される接続片15の材料と一致する。
【００４６】
ステップS22：接続片15をダイボンディング部110および受動デバイスボンディング部130の他方に接続する。
【００４７】
さらに本実施形態のチップ集積方法では、ダイボンディング部110に接続された接続片15はまた、いかなる適切な方法で受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130に接続されてもよい。
【００４８】
図6に示すように、具体的には、本実施形態では、ステップS22において接続片15がダイ11のダイボンディング部110上に形成された後、接続片15は、ダイ11および受動デバイス13が集積化されるように、超音波溶接および熱圧着によって受動デバイスにさらに接続されうる。
【００４９】
具体的には、受動デバイス13は真空ノズル101によって固定される。受動デバイス13は、ダイ11に接続された接続片15が受動デバイス13の受動デバイスボンディング部130と接触することを可能にし、また接続片15および受動デバイス13が熱圧着および超音波溶接によって互いに接続されるように、超音波溶接機械の溶接ジョイントによって圧力と超音波摩擦が接続片15上に加えられる。本実施形態のチップ集積方法では、接続片15もまた、他のいかなる適切な方法でダイ11と受動デバイス13とに接続されてもよいことが理解されるであろう。接続片15をダイ11と受動デバイス13とに接続する工程において、接続片15はある程度変形してもよく、変形後いかなる形状になってもよいことが理解されるであろう。
【００５０】
図7は、本発明の第2の例示的な実施形態のチップ集積モジュール20を示す。本実施形態のチップ集積モジュール20は、第1の例示的な実施形態のチップ集積モジュール10とほぼ同じである。チップ集積モジュール20は、ダイ21、受動デバイス23、および接続片25を有し、ダイ21はダイボンディング部210を備え、受動デバイス23は受動デバイスボンディング部230を備え、そしてダイ21のダイボンディング部210および受動デバイス23の受動デバイスボンディング部230は互いに対向して配置され、接続片25を介して互いに接続される。
【００５１】
保護層27が接続片25の表面に設けられ、接続片25の表面の少なくとも一部を覆っていることが異なる点である。有機はんだ付け性保存剤の層27（OSP、Organic solderability preservative）が保護層27として使われうる。保護層27は、金（Au）、錫（Sn）、銅（Cu）、ニッケル（Ni）、パラジウム（Pd）、またはそれらの合金でさらに形成されうる。本実施形態のチップ集積モジュール20のチップ集積方法は、第1の例示的な実施形態のそれとほぼ同じであるため、ここでは詳しくは説明しない。
【００５２】
本実施形態において、保護層27は、保護層を有するワイヤによって形成されてもよく、すなわち、接続片25がワイヤボンディングおよびカッティングによってダイ21の表面上のダイボンディング部210の上に形成される時、保護層27を有するワイヤが使用されて、そのため、形成された接続片25もまた保護層27を有することになる。
【００５３】
さらに、ダイ21と受動デバイス23との間には間隙が設けられており、その間隙は充填材料29で充填され、充填材料29としてアンダーフィル（underfill）またはその他の充填材料が使用されうる。
【００５４】
図8は、本発明の第3の例示的な実施形態のチップ集積モジュール30を示す。本実施形態のチップ集積モジュール30は、第1の例示的な実施形態のチップ集積モジュール10とほぼ同じである。
【００５５】
本実施形態では、チップ集積モジュール30は、ダイ31、受動デバイス33、および接続片35を有し、ダイ31はダイボンディング部310を備え、受動デバイス33は受動デバイスボンディング部330を備え、そしてダイ31のダイボンディング部310および受動デバイス33の受動デバイスボンディング部330は互いに対向して配置され、接続片35を介して互いに接続される。
【００５６】
受動デバイス33がダイ31に接続されてダイ31と集積化されるように、本実施形態の接続片35は第1の接続片351および第2の接続片352を有し、第1の接続片351はダイ31のダイボンディング部310に接続され、第2の接続片352は受動デバイス33の受動デバイスボンディング部330に接続され、そして第1の接続片351および第2の接続片352は互いに接続されているのが、異なる点である。
【００５７】
第1の例示的な実施形態のチップ集積モジュール10と同様に、受動デバイス33およびダイ31はそれぞれ複数の受動デバイスボンディング部330および複数のダイボンディング部310を備えてもよく、複数の受動デバイスボンディング部330および複数のダイボンディング部310に対応する第1の接続片351および第2の接続片352の複数の対が、チップ集積モジュール30の上に配置されてもよいことが理解されるであろう。第1の接続片351および第2の接続片352の材料は、第1の例示的な実施形態の第1の接続片15の材料と同じである。
【００５８】
第2の例示的な実施形態の保護層27もまた、本実施形態の接続片35の第1の接続片351および第2の接続片352を部分的に覆いうることが理解されるであろう。ダイ31と受動デバイス33との間の間隙もまた、充填材料39で充填されうる。
【００５９】
本実施形態のチップ集積モジュール30のチップ集積方法は、第1の例示的な実施形態のチップ集積方法とほぼ同じであり、以下のステップを有する。
【００６０】
ステップS1：ダイボンディング部310を備えるダイ31および受動デバイスボンディング部330を備える受動デバイス33を供給する。
【００６１】
ステップS2：ダイ11および受動デバイス13が接続片35を介して接続される接続片35を配置する。
【００６２】
本実施形態では、ステップS2が以下の工程をさらに有することが異なる点である。
【００６３】
ステップS21’： ダイ31のダイボンディング部310上に、接続片35の第1の接続片351を形成する。
【００６４】
ステップS22’： 受動デバイス33の受動デバイスボンディング部330上に、接続片35の第2の接続片352を形成する。
【００６５】
ステップS23’： 第1の接続片351を第2の接続片352に接続する。このステップにおいて、ダイ11および受動デバイス13は、第1の接続片351および第2の接続片352を介して互いに接続される。
【００６６】
本実施形態では、接続片35をダイ31に接続する方法と受動デバイス33に接続する方法とは同じである。
【００６７】
図9は、本発明の第3の例示的な実施形態に係るチップパッケージ構造体40を示す。チップパッケージ構造体は、基材45および基材上に配置されたダイ集積モジュール50を有する。ダイ集積モジュール50は、第1または第2の例示的な実施形態で説明したダイ集積モジュールとほぼ同じ構造体を有し、ダイ51、受動デバイス53、および接続片55を有し、ダイ51はダイボンディング部510を備え、受動デバイス53は受動デバイスボンディング部530を備え、そしてダイ51のダイボンディング部510および受動デバイス53の受動デバイスボンディング部530は互いに対向して配置され、接続片55を介して互いに接続される。
【００６８】
接続ワイヤ60がチップパッケージ構造体40上にさらに設けられ、ダイ集積モジュール50のダイ51は接続ワイヤボンディング部をさらに備え、そして接続ワイヤはワイヤボンディングによって接続ワイヤボンディング部と基材45との間に接続され、ダイ51を基材45に接続する。
【００６９】
本実施形態では、基材45として、リードフレーム（lead−frame）、基板（substrate）、または半導体ウェハなどの半導体材料が使われうる。ダイ集積モジュール50を保護するための成形材料70が基材45の上にさらに形成されうる。ダイ集積モジュール50は、任意の適切な従来技術によって基材の上に配置されうることが理解されるであろう。例えば、接続ワイヤがチップパッケージ構造体40から除かれて、ダイ集積モジュール50のダイ51はフリップチップボンディングによって基材45に接続されうる。
【００７０】
本発明のチップ集積モジュール、チップパッケージ構造体、およびチップ集積方法では、UBM層を形成するための追加の工程を必要としないので、コストが削減される。ダイのダイボンディング部および受動デバイスの受動デバイスボンディング部は互いに対向して配置され、接続片を介して接続される。このように、チップ集積モジュールおよびチップパッケージ構造体における、ダイを受動デバイスに接続する経路はより短くなり、チップ集積モジュールおよびチップパッケージ構造体の全体サイズが小さくなる。さらに、長い接続経路に比べ、短い接続経路は、受動デバイスの望ましい性能の実現を容易にする。例えば、受動デバイスがコンデンサの場合、短い接続経路ではノイズフィルタリングがより効果的に実行され、あるいは受動デバイスがフィルタの場合、ダイを受動デバイスに接続する経路がより短くなってチャネル寄生効果がより弱くなるので、フィルタの帯域幅はより容易に制御される。
【００７１】
上記で開示された内容は本発明の単なる例示的な実施形態であって、本発明の範囲を限定するものではない。同業者であれば上記の実施形態を実施する手順の全てまたは一部を理解でき、同業者によってなされる、本発明の請求の範囲に係るいかなる等価な変更も依然として、本発明の範囲に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００７２】
10  チップ集積モジュール
11  ダイ
13  受動デバイス
15  接続片
20  チップ集積モジュール
21  ダイ
23  受動デバイス
25  接続片
27  保護層
29  充填材料
30  チップ集積モジュール
31  ダイ
33  受動デバイス
35  接続片
39  充填材料
40  チップパッケージ構造体
45  基材
50  ダイ集積モジュール
51  ダイ
53  受動デバイス
55  接続片
60  接続ワイヤ
70  成形材料
101  真空ノズル
102  ワイヤ
103  溶接ジョイント
110  ダイボンディング部
111  ダイ表面
130  受動デバイスボンディング部
131  受動デバイス表面
210  ダイボンディング部
230  受動デバイスボンディング部
310  ダイボンディング部
330  受動デバイスボンディング部
351  第1の接続片
352  第2の接続片
510  ダイボンディング部
530  受動デバイスボンディング部
1021  ワイヤボール
1101  ダイボンディング表面
1301  受動デバイスボンディング表面
【図１】
2017522736.tif 000003
【図２】
2017522736.tif 000004
【図３】
2017522736.tif 000005
【図４】
2017522736.tif 000006
【図５】
2017522736.tif 000007
【図６】
2017522736.tif 000008
【図７】
2017522736.tif 000009
【図８】
2017522736.tif 000010
【図９】
2017522736.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月6日(2017.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図6に示すように、具体的には、本実施形態では、ステップS21において接続片15がダイ11のダイボンディング部110上に形成された後、接続片15は、ダイ11および受動デバイス13が集積化されるように、超音波溶接および熱圧着によって受動デバイスにさらに接続されうる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
保護層27が接続片25の表面に設けられ、接続片25の表面の少なくとも一部を覆っていることが異なる点である。有機はんだ付け性保存剤（OSP）の層27が保護層27として使われうる。保護層27は、金（Au）、錫（Sn）、銅（Cu）、ニッケル（Ni）、パラジウム（Pd）、またはそれらの合金でさらに形成されうる。本実施形態のチップ集積モジュール20のチップ集積方法は、第1の例示的な実施形態のそれとほぼ同じであるため、ここでは詳しくは説明しない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第1の例示的な実施形態のチップ集積モジュール10と同様に、受動デバイス33およびダイ31はそれぞれ複数の受動デバイスボンディング部330および複数のダイボンディング部310を備えてもよく、複数の受動デバイスボンディング部330および複数のダイボンディング部310に対応する第1の接続片351および第2の接続片352の複数の対が、チップ集積モジュール30の上に配置されてもよいことが理解されるであろう。第1の接続片351および第2の接続片352の材料は、第1の例示的な実施形態の接続片15の材料と同じである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
ステップS2：ダイ11および受動デバイス33が接続片35を介して接続される接続片35を配置する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図9は、本発明の第4の例示的な実施形態に係るチップパッケージ構造体40を示す。チップパッケージ構造体は、基材45および基材上に配置されたダイ集積モジュール50を有する。ダイ集積モジュール50は、第1または第2の例示的な実施形態で説明したダイ集積モジュールとほぼ同じ構造体を有し、ダイ51、受動デバイス53、および接続片55を有し、ダイ51はダイボンディング部510を備え、受動デバイス53は受動デバイスボンディング部530を備え、そしてダイ51のダイボンディング部510および受動デバイス53の受動デバイスボンディング部530は互いに対向して配置され、接続片55を介して互いに接続される。
【国際調査報告】
2017522736.tif 000012
2017522736.tif 000013
2017522736.tif 000014
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