专利名称：覆晶直接承载存储模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种存储模块，尤其涉及一种覆晶直接承载(FC-DCA，FlipChip-Direct Chip Attach)存储模块。
存储模块最常见的是动态存储器(DRAM)模块，它可以插在电脑主机板上的存储器扩充槽上，其上除了少数的控制电路外，大部份都是存储集成电路(IC)。一个存储模块上的存储IC通常成2的次方倍，常见的有8块或16块存储IC。每个存储IC的容量(Size)是以位元(bit)计算，而存储模块是以位元组(byte＝8bits)计算，因此一个32Mbyte的存储模块就可能是由16块2Mbit存储IC，或8块32Mbit存储IC所组成。
如
图1所示，现有存储模块包含一印刷电路板的基板12及若干块存储IC13。基板12上有许多接脚11，可用来插在电脑的存储器扩充槽上。
存储模块的大小通常是被规格限制住的，所以存储IC的体积往往决定了一存储模块上存储IC可以摆设的个数，同时也影响到存储模块的容量。
图2为现有采用LOC(Lead On Chip)封装的存储IC，小而薄的存储芯片21(Chip)被封装在封装体22(Package)里，整个IC的大小通常由封装体22及接脚23决定，体积较为庞大，因此存储模块上能设置的存储IC个数有限，直接限制了存储模块的容量。
图3为现有采用BGA(Ball Grid Array)封装的存储IC，存储芯片21同样封装在封装体22内，与LOC不一样的地方在于存储芯片21的输出接脚由设于IC底部的金属球33所取代。以BGA封装的存储IC所组成的存储模块虽然可节省占用模块基板的面积，但是由于仍具有封装体22，因此在模块基板上不可能摆设更多IC。
现有技术的存储模块有下列缺点一、存储IC占用面积大，使得存储模块的容量的提升必须由存储芯片的容量来决定。
二、存储芯片的容量每增一倍，其成本就增好几倍，使得高容量的存储模块高，在价格上失去了竞争优势。
三、由于封装体的缘故，所以存储IC在散热方面并不理想。
四、接脚连接到芯片的中间必须由打线完成，所以输出接脚的电阻及电感较大，影响存储器的高速运作。
本实用新型的目的在于提供一种覆晶直接承载存储模块，它可利用较低容量的存储单元来组成高容量的存储模块，使该高容量的存储模块的成本大为降低，并改善体了存储模块的散热条件，提高了存储模块的速度。
本发明的目的是这样实现的，一种覆晶直接承载存储模块，它包括一基板；以及数个覆晶直接承载存储器，它们连接在所述的基板上，而数个覆晶直接承载存储器是通过基板相互电连接。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，存储器为一随机存取存储器。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，随机存取存储器为一动态随机存取存储器。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，覆晶直接承载存储器为一覆晶直接承载存储芯片。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，覆晶直接承载存储芯片具有数个用于连接至基板的接点。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，这些覆晶直接承载存储芯片的数个接点是以一焊接方式连接在所述的基板上。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，这些覆晶直接承载存储芯片的数个接点与所述的基板之间还具有一填充物。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，填充物为一绝缘材质。
上述的覆晶直接承载存储模块，其中，基板为一印刷电路板。
由于采用了上述的技术解决方案，使本实用新型的存储芯片面积小，可通过增加芯片的个数来提高存储模块的容量，并且高容量的存储模块可以用较低容量的存储芯片来达成，其成本可大为降低，使得高容量的存储模块，在成本上具竞争优势。更由于存储芯片不具封装体的缘故，所以存储模块的散热可更为容易解决。另外，接点直接连到印刷电路基板上，所以输出接脚的电阻及电感较小，电性特性更为优良，可提供高速的运作。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是现有的存储模块；图2是现有的LOC集成电路；图3是现有的BGA集成电路；图4是本实用新型覆晶直接承载存储模块；图5本实用新型覆晶直接承载存储模块制作过程；图6是本实用新型覆晶直接承载存储芯片与基板的剖面图。
如图4所示，本实用新型覆晶直接承载存储模块包含印刷电路板的基板12及数个覆晶直接承载(FC-DCA)存储器(存储芯片)。数个覆晶直接承载(FC-DCA)存储芯片42连接在印刷电路板的基板12上，这些覆晶直接承载存储芯片通过基板12上的线路相互电连接。
本实用新型利用覆晶直接承载技术所制成的存储芯片，由数个存储芯片所组成的存储模块，由于存储芯片占用模块的面积很少，同样的模块基板上，可摆设更多的存储芯片，如此一来即可利用低一等级的存储芯片来组成更高等级的存储模块，而模块之成本却可大为降低。
图5为覆晶直接承载存储模块制作过程，首先在大圆片51上制作所需的存储芯片42，接着在存储芯片的正面形成接点41(bump)。接点形成的技术有UBM(Under Bump Metallization)及再分布(Redistribution)，此技术为现有技术。接着将存储芯片42裁切下来，形成一块块的存储芯片，其正面上有接点41，而覆晶直接承载则可使接点与接点的间距小至0.012寸，接点的直径小至0.12～0.3mm。接着再通过焊接方法将存储芯片42焊在存储模块的印刷电路的基板12上，得到图4的存储模块。其中焊接方法可以用覆晶直接粘着(FCOB，FlipChip on Board)来完成。
由于存储芯片的面积比现有的具封装体的存储IC还小，所以在相同存储模块基板上可以设置更多的存储单元，使得同等级的存储模块，可以用较低等级的存储单元(芯片)来实现，在成本上显然较优。
另外，存储芯片本身的热量可直接散热至空气，或者可设计一导热片或导热管，将热量直接散出，这对存储模块而言，则可以使其运作在较接近室温的环境，可使存储模块的寿命及可靠度增加。同时对于高速运作的需求，本实用新型的技术亦可有效的解决，因为存储芯片的接点(bump)直接与基板焊接在一起，省略掉打线(wire bonding)的步骤，使得接点到基板的路径变短，相对的等效电阻及电感可大为降低，所以可以符合高速的要求。
图6为覆晶直接承载存储芯片与基板的剖面图，存储芯片42的接点41(bump)与基板间有一绝缘材质的填充物61，可用底层充填(Underfill)的方法来完成。加这一层填充物的目的除了绝缘之外，更可以保护存储芯片、吸收IC与印刷电路板由于热膨胀系数(CTE)不同所造成的热应力、以及增加散热效果(若选择具高散热效果的填充物)。
当然，本实用新型覆晶直接承载存储模块最主要用在随机存取存储模块，尤指动态随机存取存储器(DRAM)模块。
本实用新型的重点在于利用覆晶直接承载封装技术封装的存储芯片来组成一存储模块，存储芯片本身有接点(bump)，可以与基板连接。由于存储芯片面积小，使得其所组成的存储模块的可用面积大为增加。换言之，以相同的制程所生产的存储芯片，在同一面积的基板上，本实用新型的存储集成电路可放置的数量比现有的具封装体存储IC的数量为更多。例如，64MB的DRAM模块，本实用新型可以用16块4MB的存储芯片来组成，而现有技术却要用8块8MB的有封装体的IC来组成。以DRAM的造价来说，每升一级(2倍)，其成本即上升好几倍。所以本实用新型可利用次一等级的存储芯片，组成较大容量的存储模块，而成本却可大为降低。由此可知，利用覆晶直接承载存储芯片在存储模块上可以获得尺寸上的优势。
权利要求1.一种覆晶直接承载存储模块，其特征在于它包括一基板；以及数个覆晶直接承载存储器，它们连接在所述的基板上，而数个覆晶直接承载存储器是通过基板相互电连接。
2.如权利要求1所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的存储器为一随机存取存储器。
3.如权利要求2所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的随机存取存储器为一动态随机存取存储器。
4.如权利要求1所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的覆晶直接承载存储器为一覆晶直接承载存储芯片。
5.如权利要求1所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的覆晶直接承载存储芯片具有数个用于连接至基板的接点。
6.如权利要求5所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的这些覆晶直接承载存储芯片的数个接点是以一焊接方式连接在所述的基板上。
7.如权利要求5所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的这些覆晶直接承载存储芯片的数个接点与所述的基板之间还具有一填充物。
8.如权利要求7所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的填充物为一绝缘材质。
9.如权利要求1所述的覆晶直接承载存储模块，其特征在于所述的基板为一印刷电路板。
专利摘要一种覆晶直接承载存储模块,它包括:一基板;以及数个覆晶直接承载存储器,它们连接在所述的基板上,而数个覆晶直接承载存储器是通过基板相互电连接。由于采用了上述的技术解决方案,使本实用新型的存储芯片面积小,可通过增加芯片的个数来提高存储模块的含量,并且高容量的存储模块可以用较代容量的存储芯片来达成,其成本可大为降低,使得高容量的存储模块,在成本上具竞争优势。
文档编号G06F1/16GK2394250SQ99243489
公开日2000年8月30日 申请日期1999年10月8日 优先权日1999年10月8日
发明者杜修文, 彭国峰, 陈文铨, 何孟南, 邱詠盛, 陈明辉, 叶乃华 申请人:胜开科技股份有限公司