专利名称：多芯片模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及将多个集成电路(IC)裸片装在一块印制电路板上的多芯片模块(MCM)。
背景技术：
根据近来电子设备小型化、高功能化的要求，
图1所示装在印制电路板1上的IC从封装型IC2发展到图2所示的IC裸片3，进而发展到图3所示的多芯片模块5。
图2所示结构利用模片贴合法、引线结合法等，将IC裸片3直接装在印制电路板l上。和把用诸如塑料、陶瓷等材料的封装体覆盖的封装型IC2装在印刷电路板1表面上的情况相比，上述结构的安装面积小。在这种结构的情况下，印制电路板1装上多块IC裸片3后，即使出现一块IC裸片3失效，也会因仅取出该失效裸片的操作(维修)困难且麻烦而连装好的印制电路板一起废弃。换句话说，存在生产过程成品率低的缺点。
图3所示多芯片模块5克服了上述缺点。现参照图4和图5简单说明该多芯片模块5的生产过程。此过程中，先将IC裸片52与多层印制电路板51进行模片贴合，并固定在该印制电路板上后，再用引线接合法连接各部分。然后，各IC裸片52装隔框53，用树脂密封，再将鸟羽状(Gull Wing Type)引线端子55焊在印制电路板51周缘部分所设的电极焊盘上作为外电极，制完该多芯片模块5。
此多芯片模块5可检查其单块性能，因而可只将良好的模块5装在母板等印制电路板(下文称为主印制电路板)1上。
然而，以往的这种多芯片模块5存在下列缺点。第1，必须在印制电路板51的周围焊接多个引线端子55，操作工时增多，而且引线端子55专用主印制电路板1的板面，所以主印制电路板1的电子元件安装密度降低。
第2，需要在IC裸片52四周设置电气连接多块这种裸片用的电路线条(未图示)，与装在印制电路板51上的IC裸片52的面积相比，印制电路板51的面积大。
第3，装设用于以树脂57密封IC裸片52的隔框52的结构中，安装成分别包围各块IC裸片52的状态的隔框53所占面积大，这点也会使印制电路板51形状变大。
此外，如图4所示，隔框53将其上所设凸起53a插入印制电路板51的孔部51a进行定位后，附着在该电路板上。印制电路板51上开设许多定位用的孔部51a，由于这些孔部，电路线条难配置，造成印制电路板51变大。
又，如图6所示，在用真空吸附装置7吸附多芯片模块5的隔框53所围部分装到主印制电路板1时，各隔框53形状小，不能确保吸附面积足够，因而吸附保持不易，不能稳定操作。
第4，在多芯片模块5上设置电路调整等方面用的电阻元件(电阻器)和电容器，进行复合模块化时，IC裸片52周围需要设有装片状电阻元件、片状电容器用的空间和焊接这些元件用的电极焊盘，因而进一步使印制电路板51变大。进行树脂密封IC裸片52后，还必须焊接这些片状元件。也即，操作工时增多。
此外，在装有多芯片模块5的印制电路板上安装片状电阻元件、片状电容器时，包含这些片状元件的多芯片模块5的安装面积增大，因此主印制电板1形状变大。
这样一来，以往的多芯片模块，其引线端子安装工时增多。而且，仅引线端子部分，形状就不小。又因为配置IC裸片间连接用的电路线条，印制电路板变大。各IC裸片安装隔框的工时数也增多。由于安装隔框，印制电路板进一步大形化。也不易真空吸附隔框部分，以便将多芯片模块吸附在主印制电路上。
再者，在多芯片模块上设置电阻元件、电容器进行复合化时，存在多芯片模块进一步大形化，安装该模块的主印制电路板也变大的缺点。
本发明旨在解决上述已有技术的缺点，其目的在于提供一种可比以往的多芯片模块形状小，同时能削减生产工时，并使真空吸附安装到主印制电路板的工序变得容易的多芯片模块。
发明的揭示本发明多芯片模块的第一发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板的多芯片模块中，在印制电路板的外周面上设置贯通孔纵向半剖形状的、并焊接其他印制电路板的外电极焊盘。
第2发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片的、并将上述印制电路板装到其他印制电路板的多芯片模块中，在装有多块IC裸片的印制电路板的多个区域内的至少一个区域的表面设置电路线条(パタ-ン)，该线条上又设置绝缘层。
第3发明的多芯片模块，在装有多块IC裸片的印制电路板的多个区域内的至少一个区域的表面设置电路线条，该线条上又设置绝缘层。
第4发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，在装有多块IC裸片的印制电路板的多个区域内的至少一个区域的表面上，设置印制电阻元件和印制电介质中的至少一种，该印制电阻元件和印制电介质上又设置绝缘层。
第5发明的多芯片模块，在装有多块IC裸片的印制电路板的多个区域内的至少一个区域的表面，设置印制电阻元件和印制电介质中的至少一种，该印制电阻元件和印制电介质上又设置绝缘层。
第6发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，印制电路板形成多层，同时设置从IC裸片安装面到内层的填隙通孔，IC裸片之间通过填隙通孔和设于内层的导体层进行电气连接。
第7发明的多芯片模块，印制电路板形成多层，同时设置从IC裸片安装面到内层的填隙通孔，IC裸片之间通过填隙通孔和设于内层的导体层进行电气连接。
第8发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，印制电路板形成多层，同时在内层设置两端分别电气连接在内层所设导体层上的电阻元件。
第9发明的多芯片模块，印制电路板形成多层，同时在内层设置两端分别电气连接在内层所设导体层上的电阻元件。
第10发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将该印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，印制电路板形成多层，同时在内层设置两面分别电气连接在内层所设导体层上的电介质层。
第11发明的多芯片模块，印制电路板形成多层，同时在内层设置两面分别电气连接在内层所设导体层上的电介质层。
第12发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，印制电路板形成多层，同时在内层设置两端分别电气连接在内层所设导体层上的电阻元件和两面分别电气连接在内层所设导体层上的电介质层。
第13发明的多芯片模块，印制电路板形成多层，同时在内层设置两端分别电气连接在内层所设导体层上的电阻元件和两面分别电气连接在内层所设导体层上的电介质层。
第14发明的多芯片模块，在印制电路板表面且位于IC裸片安装区域外侧处，设置可微调的调整用印制电阻元件和印制电介质中的至少一种。
第15发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，在印制电路板上设置包围多块IC裸片，并填充IC裸片密封树脂的隔框。
第16发明的多芯片模块，在印制电路板上设置包围多块IC裸片，并填充IC裸片密封树脂的隔框。
第17发明的多芯片模块在其隔框中设置使IC裸片成分隔状态的增强部。
第18发明的多芯片模块，印制电路板在IC裸片安装面的周缘部设置电极焊盘，该焊盘及与其周围的交界部分为印制电路板上安装隔框时的基准位置。
第19发明的多芯片模块，在印制电路板上IC裸片安装面的周缘部设置焊盘，同时邻接该焊盘设置阻焊层，电极焊盘与阻焊层的交界部分为印制电路板上安装隔框时的基准位置。
第20发明的多芯片模块，在密封树脂上表面不高于隔框上端面的范围内，将IC裸片密封树脂填充到隔框内。
第21发明的多芯片模块，用倒装式接合法(フリツプチツプボンディング)将IC裸片装到印制电路板上。
第22发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，在印制电路板端部设置贯通孔作为焊接其他印制电路板的外电极焊盘。
第23发明，在具有印制电路板以及装于该电路板上的多块IC裸片、并将上述印制电路板装到其他印制电路板上的多芯片模块中，在印制电路板的外周面上延伸并形成焊接其他印制电路板的外电极焊盘。
第24发明，做成将相关多芯片模块配置成对其他印制电路板平行或垂直的状态，其外电极焊盘焊接其他印制电路板的焊接区。
第25发明的多芯片模块，将IC裸片配置在隔框内，而且填充树脂，密封该IC裸片，又在此隔框和树脂上再配置IC裸片。
第26发明的多芯片模块，在印制电路板上设有配置IC裸片的贯通孔或凹部，将IC裸片配置在该贯通孔或凹部内，并用引线接合法进行连接。
第27发明的多芯片模块，在其他印制电路板上设置贯通孔，将该多芯片模块配置成嵌入此贯通孔，将该多芯片模块的外电极焊盘与其他印制电路板的焊接区线条连接。
第28发明的多芯片模块，做成直接用引线接合法将IC裸片连接至外部电极焊盘。
第29发明的多芯片模块，在形成印制电阻元件和印制电介质中的至少一种的同时，形成印制导体作为处理高频信号用的电感器。
第30发明的多芯片模块，采用软性印制电路板作为配置该多芯片模块的其他印制电路板。
第31发明的多芯片模块，以进行IC裸片散热用的金属材料制成隔框，而且用热传导树脂密封IC裸片。
第32发明的多芯片模块，做成金属材料的隔框构件延伸到挡在IC裸片上部的位置，而且用热传导树脂密封IC裸片。
第33发明的多芯片模块，配备对装在印制电路板上的IC裸片进行电磁屏蔽用的导电盖体。
第34发明的多芯片模块，配备对装在其他印制电路板上的相关多芯片模块进行电磁屏蔽用的导电盖体。
第35发明的多芯片模块，其多层印制电路板由陶瓷材料、玻璃环氧(玻璃纤维增强的环氧树脂)、树脂材料中的一种或其组合构成。
上述做法的第1、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第22、第23、第28发明的多芯片模块中，在印制电路板的外周面配置用来焊接配置该多芯片模块的其他印制电路板且形状为贯通孔纵向半剖的外电极焊盘或贯通孔的外电极焊盘，该外电极焊盘延伸在印制电路板的外周面上，还用引线接合法直接将IC裸片接到外电极焊盘，所以不必在印制电路板的周缘部设置以往多芯片模块那样的惯用引线端子。
第2、第5、第7、第9、第11、第12、第16发明的多芯片模块中，在印制电路板表面所装IC裸片的底面上设有电路线条，因而IC裸片周围需要设置的电路线条减少。
第3、第5、第7、第9、第11、第12、第16发明的多芯片模块中，与第1及第2发明的多芯片模块一样，不必设置引线端子，而且IC裸片周围需要设置的电路线条减少。
第4、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第29发明的多芯片模块中，在印制电路板表面和IC裸片底面，可形成电阻元件、电容、电感，所以不必在IC裸片周围设置片状电阻元件、片状电容器和电感。
第6、第7、第9、第11、第12、第16、第35发明的多芯片模块中，陶瓷材料、玻璃环氧、树脂材料中的一种或其组合构成多层的印制电路板，并通过该电路板内层所设导体层和填隙通孔电气连接多块IC裸片。因此，IC裸片周围需要设置的电路线条减少。
第8、第9、第16发明的多芯片模块可在印制电路板内层形成电阻元件，所以不必在该印制电路板的表面设置片状电阻元件。
第10、第11、第16发明的多芯片模块中，在印制电路板内层形成电容，不必在印制电路板的表面设置片状电容器。
第12、第13、第16发明的多芯片模块，在印制电路板内层形成电阻元件、电容、电感。因此，不必在印制电路板的表面设置片状电阻元件、片状电容器和电感。
第14、第16、第29发明的多芯片模块中，设有可微调的印制电阻元件、印制电介质、印制电感，再加上第1至第13发明中任一发明的作用，利用削去部分印制电阻元件、印制电介质、印制电感，可微调电路的工作特性。
第15、第16、第25发明的多芯片模块中，一个隔框围住多块IC裸片，不必每一块IC裸片设置隔框。
第17发明的多芯片模块加上第15或16发明的作用，在隔框中设有增强部，因而树脂密封和软熔焊接时可减小热变形。
第18发明的多芯片模块中，将电极焊盘及与其周围交界的部分作为基准，在印制电路板上安装隔框，再加上第15至第17发明的任一项，从而不必在印制电路板上设置安装隔框用的孔部。
第19发明的多芯片模块中，为了防止电极焊盘间焊料桥接，以邻接电极焊盘设置的阻焊层(例如绿色)与电极焊盘(例如金色)交界的部分作为安装隔框用的基准位置，交界部分颜色不同，区分明确。
第20发明的多芯片模块中，包围多块IC裸片的隔框中填充的树脂不突出隔框，所以能用真空吸附器方便地吸附多芯片模块的隔框包围部分。
第21发明的多芯片模块中，IC裸片用倒装接合法装在印制电路板上，所以印制电路板表面不必在IC裸片周围设置接合用的焊盘。
第24发明的多芯片模块中，将相关多芯片模块配置成对其他印制电路板为平行或垂直的状态，因而其装配可获得自由度。
第24发明的多芯片模块中，隔框填充树脂，并将IC裸片密封，又在该隔框和树脂上再配置IC裸片，因而能配置较多的IC裸片。
第26、第27发明的多芯片模块中，将IC裸片装在印制电路板的贯通孔或凹部内，再用引线接合法连接。又嵌入其他印制电路板的贯通孔与其他印制电路板连接。因此，总厚度可变薄。
第30发明的多芯片模块中，将相关多芯片模块配置在软性印制电路板上，因而可进行立体配置。
第31、第32发明的多芯片模块中，用金属材料的隔框和热传导树脂进行密封，能可靠地进行IC裸片散热。
第33、第34发明的多芯片模块中，按照不造成电极短路的要求，用导电盖体包围IC裸片或多芯片模块，进行电磁屏蔽。附图概述通过以下的详细说明和表示本发明实施例的附图，会更好地理解本发明。附图所示实施例不是意在限定本发明，而仅是为了便于说明和理解。
附图中，各图简单说明如下。
图1为表示以往装有封装型IC的印制电路板的平面图。
图2为表示以往装有IC裸片的印制电路板的平面图。
图3为表示以往多芯片模块的斜视图。
图4为表示图1所示多芯片模块的印制电路板和隔框中关键部分的放大图。
图5为图1所示多芯片模块的制造工序图。
图6为表示图1所示多芯片模块安装状态的断面图。
图7为分解表示本发明第1实施例的多芯片模块的斜视图。
图8为表示图7所示多芯片模块组装状态的斜视图。
图9为表示图8所示多芯片模块在主印制电路板上的安装状态的斜视图。
图10为表示图8所示多芯片模块关键部分的断面图。
图11为表示本发明第2实施例的多芯片模块的斜视图。
图12为表示图11多芯片模块的印制电路板的斜视图。
图13为从背面表示出图12所示印制电路板的斜视图。
图14为表示图12所示印制电路板的平面图。
图15为表示图11多芯片模块的隔框的斜视图。
图16为表示带隔框的印制电路板的斜视图。
图17为表示带隔框印制电路板上安装IC裸片的状态的斜视图。
图18为带隔框印制电路板的制造工序图。
图19为IC裸片的安装工序图。
图20为表示图17多芯片模块安装状态的断面图。
图21为将本发明第3实施例多芯片模块的印制电路板切开表示时的斜视图。
图22为表示图21印制电路板关键部分的放大图。
图23为表示图21印制电路板关键部分的放大图。
图24为分解表示本发明第4实施例多芯片模块的斜视图。
图25为表示图24多芯片模块的组装状态的斜视图。
图26为表示图25多芯片模块在主印制电路板上的安装状态的斜视图。
图27为表示外电极焊盘变形例的斜视图。
图28是实施例的变形例，为表示多芯片模块装到主印制电路板的状态的断面图。
图29是实施例的变形例，为表示多芯片模块配置状态的断面图。
图30是实施例的变形例，为表示多芯片模块在软性印制电路板上的配置状态的斜视图。
图31是实施例的变形例，为表示用导电材料盖体覆盖IC裸片，施加电磁屏蔽的状态的斜视图。
图32是实施例的变形例，为表示用导电材料盖体覆盖整个多芯片模块，施加电磁屏蔽的状态的斜视图。
本发明的最佳实施方式下面参照图7至图26，说明本发明较佳实施例的多芯片模块。
图7为表示本发明多芯片模块第1实施例的组成的分解斜视图，图8为第1实施例的斜视图。图9为主印制电路板所装多芯片模块的斜视图，图10为多芯片模块关键部分的断面图。
图7和图8中，本第1实施例的多芯片模块5A例如做成具有由陶瓷材料、玻璃环氧、树脂材料中的一种或其组合构成的多层印制电路板100，以及装在该电路板100上的3种IC裸片201、202、203。IC裸片201装在印制电路板100表面上点划线所示的区域101，IC裸片202装在印制电路板100表面上点划线所示的区域102。IC裸片203装在印制电路板100表面实线所示的区域103。
在印制电路板100的外周面设有焊接图9所示母板等主印制电路板(其他印制电路板)1的多个外电极焊盘105。该外电极焊盘105为“贯通孔纵向(贯通方向)半剖”状，具有导体层部分105a和设于该部分周围的导体层部分105b。还在印制电路板100的表面，围绕区域101-103配置多个引线接合用的引线焊盘107。
然后，这些引线焊盘107、外电极焊盘105之间由印制电路板100表面所设电路线条109、印制电路板100上形成的贯通孔111和填隙通孔(ィンタ-スティシャルバノアホ-ル)112进行连接。
如图10所示，这种情况下，印制电路板100表面的电路线条109和内层116的导体层由填隙通孔112进行连接。用这种方法，可减少印制电路板100表面需要配置的电路线条数。填隙通孔112不贯通到印制电路板100的背面，后面的工序中在主印制电路板1上安装多芯片模块5A时，与主印制电路板的导体之间不会发生短路。
连区域101、102内部都敷设印制电路板100表面的电路线条109。同印制电路板100上别的线条109一样，此二区域中也设有阻焊层(ソルダ-レジスト)(绝缘层)115。在IC裸片的表面安装中，如区域103所示那样，通常在印制电路板上设置由导体层构成的岛域，并利用模片贴合法将IC裸片装在该岛域。然而，本第1实施例中，不必确保印制电路板100端有地电位的IC裸片201、202，在成为其下方的印制电路板部分设置电路线条109。
这样，等于减少IC裸片201-203周围需要配置的电路线条109的数量。即印制电路板100的安装面积缩小，可小型化。
上述印制电路板100的区域101-103分别涂敷银糊剂后，模片贴合IC裸片201-203。然后，如图8所示，用引线208对印制电路板100的引线焊盘107与IC裸片201-203的电极焊盘205进行引线接合，制成多芯片模块5A。
此外，多芯片模块5A还用外电极焊盘105进行功能测试，能只将合格的多芯片模块5A装到主印制电路板1上(如图9所示)。此多芯片模块进行表面安装时，印制电路板100的外周面上形成的外电极焊盘105焊接主印制电路板1，所以主印制电路板1上所需的多芯片模块安装区域(面积)只要确保与印制电路板100的面积相当的空间即可。
下面说明第2实施例。
图11为表示第2实施例的组成的斜视图，图12为印制电路板的斜视图。图13为从背面表示印制电路板的斜视图。图14为印制电路板的平面图。图15为隔框的斜视图，图16为带隔框的印制电路板的斜视图。图17为带隔框的印制电路板上安装IC裸片的状态的斜视图，图18为带隔框的印制电路板的制造工序图。图19为IC裸片的安装工序图，图20为表示采用真空吸附器安装多芯片模块的断面图。
如图11和图17所示，本第2实施例的多芯片模块5B具有装在多层印制电路板100A上的3种IC裸片201-203，以及以包围这些裸片的状态装在印制电路板100A上用来进行树脂密封的隔框220。该隔框中填充用于密封裸片201-203的树脂230。印制电路板100A的结构与第1实施例的印制电路板100相同。
如图12至图14所示，印制电路板100A的外周面设有贯通孔纵向半剖状的多个外电极焊盘105。印制电路板100A的表面上围绕IC裸片201-203的安装区域101-103设置引线接合用的多个引线焊盘107。
这些引线焊盘107、外电极焊盘105之间由印制电路板100A表面上设置的电路线条、印制电路板上形成的贯通孔、填隙通孔和印制电路板100A内层设置的导体层进行连接。印制电路板100A的区域101、102内也敷设电路线条，区域103为用导体层构成的岛域。然后，在印制电路板100A的表面和背面形成作为绝缘层的阻焊层115，以覆盖外电极焊盘105、引线焊盘107和区域103以外的部分。为了外电极焊盘105之间不产生焊料桥接，也在该焊盘105之间设置阻焊层115。
如图15至图17所示，树脂密封用的隔框220具有矩形状，其大小能包围全部IC裸片201-203，而且设有增强部221(即隔框一分为二)，以免树脂密封时和软熔焊接时印制电路板100A上发生热变形。
下面，用图18及图19说明相对上述印制电路板100A安装隔框220的安装工序及IC裸片的安装工序。
隔框安装工序如图18所示，首先在印制电路板的规定处涂敷粘接剂，而且用自动机进行对这些涂粘接剂部分的安装。粘接剂的涂敷如图14所示，用光学读出装置识别位于印制电路板100A对角线处(图A、B)的两个电极焊盘105(金色)和与该焊盘邻接的阻焊层115(绿色)的不同颜色，从而识别焊盘105与阻焊层115的交界，并以此二者交界部分为基准位置，在印制电路板100A的规定处进行涂敷。
这时，外电极焊盘105镀金，阻焊层115为比印制电路板100A的基板(通常半透明)容易识别的颜色(例如绿色)，所以二者的交界部分可用光学读出装置正确识别。
其次，将上述二者交界部分作为基准位置，在印制电路板100A的已涂粘接剂的规定处放置隔框220，使粘接剂硬化后，隔框220就固定在印制电路板100A上(图16)。
这样，第2实施例的多芯片模块中，根据颜色差异用光学方法识别外电极焊盘105与阻焊层115的交界部分，并以该交界部分为基准位置，进行隔框220的定位。这种情况下，不必在印制电路板100A上形成并配置惯用的定位孔，加工过程方便。
IC裸片的安装工序如图19所示，首先在带隔框的印制电路板100A的区域101-103内涂敷银糊剂，进行IC裸片201-203的模片贴合，待其硬化后，用引线208对印制电路板100A的引线焊盘107与IC裸片201-203的电极焊盘进行引线接合(图17)。然后，在隔框220中填充树脂230，进行IC裸片201-203的树脂密封(图11)，并待其硬化后进行功能测试。
如图20所示，本第2实施例的多芯片模块5B采用以真空吸附器7吸着隔框220所围部分后，装到主印制电路板1上的工序。这种情况下，隔框220做成围住三块裸片201-203的尺寸，因而就确保吸附面积足够大。树脂230填充成其上表面在与隔框上端面齐平或略低的范围内，而且保持规定的平坦度，因而可用吸附器7方便且可靠地吸着多芯片模块5B。
本第2实施例中，设置隔框220，以填充密封裸片201-203用的树脂230。因此，可在此隔框220和树脂230上再配置别的IC裸片201-203。这时，供助层叠的IC裸片201-203，能组成用途更多的多芯片模块。
此外，隔框220用金属材料制成，而且树脂230采用热传导率高的树脂来密封，因而可提高裸片201-203的散热。这时，例如，IC裸片201-203能高效散发进行功率放大时的热量。若使隔框220延展至树脂230，则隔框面积大，散热面积变大，可进行效率更高的散热。
下面说明第3实施例。
图21为第3实施例中印制电路板部分切开的斜视图，图22为图21印制电路板中电阻元件部分的断面图。图23为图21印制电路板中电容器部分的断面图。
本第3实施例的多芯片模块做成在上述第1或第2实施例的多芯片模块5A、5B中装入调整与主印制电路板1所装其他多芯片模块之间的信号用的电阻元件和电容器。因此，印制电路板100B将陶瓷材料、玻璃环氧、树脂材料和其他材料做成的基板118叠成多层。
如图21所示，本第3实施例的印制电路板100B也在外周面设有贯通孔纵向半剖状的多个外电极焊盘105，在表面上围绕IC裸片201-203的安装区域也设有多个引线焊盘107。而且，这些引线焊盘107、外电极焊盘105之间由印制电路板100B表面上设置的电路线条109、贯通孔111、填隙通孔112和内层所设导体层119进行连接。
在印制电路板100B的内部形成电阻元件121和电容器122。电阻元件121如图22所示，先在基板118上用网板印制等方法形成电阻层124，再将该层124的两端连接在作为内层的导体层119上。电容器122如图23所示，在一导体层119上印制电介质层126，再用该导体层119和另一导体层119将电介质层126夹在中间，这样在基板118上叠层，从而形成该电容器。与电阻元件121、电容器122连接的导体层119通过填隙通孔112、电路线条109等，连接引线焊盘107和外电极焊盘105。电阻元件124使用Ag-Pd类胶体和铑氧化物类胶体等，电介质层126使用钛酸钡结晶玻璃材料等。
这样，本第3实施例中，印制电路板100B内部配置电阻元件121和电容器122，因而能不增大多芯片模块的体积，而将电阻元件和电容器融入其中。
下面说明第4实施例。
图24为分解表示第4实施例的组成的斜视图，图25为多芯片模块的斜视图。图26为装在主印制电路板上的多芯片模块的斜视图。
本第4实施例的多芯片模块5D用倒装式结合加工将多块IC裸片装到印制电路板上。
如图24和图25所示，多芯片模块5D具有多层的印制电路板100D，以及装于该电路板上的3种IC裸片201D-203D。裸片201D-203D分别表面贴装在印制电路板100D表面点划线所示的区域101D、102D和103D上。
同印制电路板100一样，印制电路板100D的外周面也设有图26所示主印制电路板1侧焊接的多个外电极焊盘105。在印制电路板100D的表面，区域101D-103D内设有倒装式接合用的多个焊盘131。而且，这些焊盘131、外电极焊盘105之间由印制电路板100D表面上设置的电路线条109、印制电阻元件133、印制电介质134、印制电路板100D上形成的贯通孔111和填隙通孔112进行连接。
同第1实施例一样，本第4实施例中，以填隙通孔112将印制电路板100D表面的电路线条109与内层导体相连接，从而减少印制电路板100D表面需要配置的电路线条数量。本第4实施例还在倒装式接合的IC裸片201D-203D的正下方，即区域101D-103D部分，设有印制电阻元件133和印制电介质134。
利用上述方法，可减少通常需要在IC裸片周围设置的片状电阻元件和片状电容器。因此，多芯片模块可进一步小型化。印制电路板100D中形成印制电阻元件133和印制电介质134后，该电路板表面除倒装式接合用焊盘131和外电极焊盘105部分外，还设置阻焊层115。
还在印制电路板100D表面位于区域101D-103D外侧处，设置可微调的调整用印制电阻元件136和印制电介质137。特别在处理高频信号的高频电路中，用印制法形成电阻元件和电介质的情况下，又要将调谐频率置于规定的中心频率，又要进行使特性阻抗匹配等的微调整，但内层上形成印制电阻元件、印制电介质时和IC裸片下方形成这些印制体时都不能进行上述微调，所以在印制电路板100D的表面设置可微调的印制电阻元件136和印制电介质137。
利用倒装式接合法将IC裸片201D-203D接合在上述印制电路板100D的区域101D-103D的焊盘131上，形成多芯片模块5D。这种倒装式接合法不必在IC裸片周围设置接合用的焊盘，所以比引线接合法可使多芯片模块小型化。
同第1实施例的多芯片模块5A一样，上述多芯片模块5D也用外电极焊盘105进行功能测试后，只将合格的多芯片模块5D装在主印制电路板1上(如图26所示)。
对多芯片模块5D进行表面安装时，印制电路板100D外周面上形成的外电极焊盘105也焊接主印制电路板1，所以同第1实施例一样，主印制电路板1上需要的多芯片模块安装区域只要确保相当于印制电路板100D的面积的空间即可。
在形成第3实施例和第4实施例中的印制电阻元件、印制电介质(电容器)的同时，也可形成作为电感的印制导体。这种情况下，可组成处理高频信号用的振荡电路和谐振电路等。
第1实施例中，外电极焊盘105为贯通孔纵向半剖的形状，但也可以如图27所示，在印制电路板100D的端部设置贯通孔106a本身，将该贯通孔作为外电极焊盘使用。这种情况下，在印制电路板100可能接触外围金属构件时，这种构造能防止这种接触(短路)。第2实施例至第4实施例也都这样。
代替贯通孔纵向(贯通方向)半剖状的外电极焊盘105，也可以如图27所示，设置将外电极焊盘的凸缘部分延伸到印制电路板100外周的线条106b，并将各线条106b连接主印制电路板(其他印制电路板)1。这时也可使制作工序简化。
如图9所示，第1实施例将多芯片模块对主印制电路板(其他印制电路板)1平行配置，但也可象图28所示那样配置成垂直状态。还可配置成在两块平行主印制电路板(其他印制电路板)1之间垂直的状态。第2至第4实施例也可这样。这时可得该配置的自由度。
第1实施例中，将多芯片模块5a放置在主印制电路板1上，但也可如图29所示，配置成在主印制电路板1设置贯通孔或凹部M，再将多芯片模块嵌入该贯通孔或凹部。这时，变成可减小主印制电路板1的厚度。同样，也可在印制电路板上设置贯通孔或凹部，再将IC裸片嵌入该贯通孔或凹部。第2至第4实施例也可这样。这时可减小厚度。
第1实施例中，多芯片模块做成用引线208对印制电路板100的引线焊盘107与IC裸片201-203的电极焊盘205进行引线接合。然而，根据其电气结构，也可做成不设引线焊盘107，IC裸片201-203的电极焊盘205将引线208直接连到外电极焊盘105。这时，印制电路板100的结构简化。第3实施例至第4实施例也可这样。
此外，如图30所示，若主印制电路板1采用软性电路板F，则多芯片模块可立体配置。如图31所示，用导电材料(金属、导电树脂)盖体Sa覆盖IC裸片，能施加电磁屏蔽。如图32所示，也可做成用导电材料(金属、导电树脂)盖体Sb覆盖多芯片模块，对整个多芯片模块进行电磁屏蔽。
本发明就示范性的实施例进行说明。然而显然，本领域的人员不超脱本发明的精神和范围，可对揭示的实施例作种种更改、省略和追加。因此，本发明非限定于上述实施例，必须理解为包含权利要求书所记载要素规定的范围及其同等的范围。
综上所述，本发明的多芯片模块中，各第1、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第22、第23、第28发明的多芯片模块，在印制电路板的外周面配置用来焊接配置此多芯片模块的其他印制电路板的、且形状为贯通孔纵向半剖状或贯通孔的外电极焊盘，这类外电极焊盘延伸并配置在外周面上，还用引线接合法直接将IC裸片接到外电极焊盘。因此，不必在印制电路板的周缘部设置以往多芯片模块那样的惯用引线端子，具有提高外部印制电路板的电子元件安装密度，而且可减少操作工序的效果。
第2、第5、第7、第9、第11、第12、第16发明的多芯片模块中，在印制电路板表面所装IC裸片的底面上设有电路线条，IC裸片周围需要设置的电路线条减少，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第3、第5、第7、第9、第11、第12、第16发明的多芯片模块中，与第1、第2发明的多芯片模块一样，不必设置引线端子，而且IC裸片周围需要设置的电路线条减少。
第4、第5、第7、第9、第11、第12、第16、第29发明的多芯片模块中，在印制电路板表面和IC裸片底面，可形成电阻元件、电容、电感，不必在IC裸片周围设置片状电阻元件、片状电容器和电感，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第6、第7、第9、第11、第12、第16、第35发明的多芯片模块中，通过由陶瓷材料、玻璃环氧、树脂材料中的一种或其组合构成的多层印制电路板的内层所设导体层和填隙通孔电气连接多块IC裸片。因此，IC裸片周围需要设置的电路线条减少，从而具有印制电路板能小型化的效果。
第8、第9、第16发明的多芯片模块可在印制电路板内层形成电阻元件，不必在该印制电路板的表面设置片状电阻元件，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第10、第11、第16发明的多芯片模块中，在印制电路板内层形成电容，不必在印制电路板的表面设置片状电容器，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第12、第13、第16发明的多芯片模块在印制电路板内层形成电阻元件、电容和电感，不必在印制电路板的表面设置片状电阻元件、片状电容器和电感，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第14、第16、第29发明的多芯片模块中，设有可微调的印制电阻元件、印制电介质、印制电感，再加上第1至第13发明中任一项的作用，利用刮去部分印制电阻元件、印制电介质、印制电感，可微调电路的工作特性，具有例如可方便且可靠地调整使高频电路工作特性与规定工作特性一致的效果。
第15、第16、第25发明的多芯片模块中，一个隔框围住多块IC裸片，不必每一块IC裸片设置裸框，具有隔框占据的面积可减小，用真空吸附器吸在隔框上面而进行传送使操作容易且可靠的效果。
第17发明的多芯片模块加上第15或第16发明的作用，在隔框中设有增强部，树脂密封和软熔焊接时可减小热变形，具有操作容易完成的效果。
第18发明的多芯片模块中，将电极焊盘及与其周围交界的部分作为基准，在印制电路板上安装隔框，再加上第15至第17发明的任一项，从而不必在印制电路板上设置安装隔框用的孔部，可获得电路线条配置的自由度，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第19发明的多芯片模块中，为了防止电极焊盘间焊料桥接，以邻接电极焊盘设置的阻焊层与电极焊盘的交界部分作为安装隔框用的基准位置，交界部分因颜色不同而区别明确，用光学识别装置时能可靠地进行识别，具有操作效率提高的效果。
第20发明的多芯片模块中，包围多块IC裸片的隔框内填充的树脂不突出隔框，所以能用真空吸附器方便地吸住多芯片模块的隔框包围部分，具有提高该项操作效率的效果。
第21发明的多芯片模块中，IC裸片用倒装结合法装在印制电路板上，印制电路板表面不必在IC裸片周围设置接合用的焊盘，因而具有印制电路板能小型化的效果。
第24发明的多芯片模块中，将该多芯片模块配置成对其他印制电路板平行或垂直的状态，因而具有该装配可获得自由度的效果。
第24发明的多芯片模块中，隔框填充树脂并将IC裸片密封，又在该隔框和树脂上配置IC裸片，因而能配置较多的IC裸片，具有可得电路结构自由度和可构成较复杂结构的效果。
第26、第27发明的多芯片模块中，将IC裸片装在印制电路板的贯通孔或凹部内，再用引线接合法连接。又嵌入其他印制电路板的贯通孔与其他印制电路板连接。因此，具有总厚度可变薄的效果。
第30发明的多芯片模块中，将该多芯片模块配置在软性印制电路板上，因而可进行立体配置，具有可得设计自由度的效果。
第31、第32发明的多芯片模片中，用金属材料的隔框和热传导树脂进行密封，IC裸片能可靠地进行散热，具有能稳定工作的效果。
第33、第34发明的多芯片模块中，用导电构件覆盖IC裸片或多芯片模块本身，因而可对其进行电磁屏蔽，具有能稳定工作的效果。工业应用性如上所述，在对电子设备中的印制电路板进行安装时，本发明的多芯片模块形状小，安装工序容易、可靠，而且工作稳定。因此，本发明的多芯片模块用于装配电子设备的印制电路板，极其有用。
权利要求
1．一种具有印制电路板和装于该电路板上的多块集成电路(IC)裸片、并将所述印制电路板装到其他印制电路板的多芯片模块，其特征在于，所述印制电路板设置包围所述多块IC裸片，并填充密封所述IC裸片的树脂的隔框。
2．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，隔框中设置增强部，使IC裸片之间为隔离状态。
3．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，印制电路板在IC裸片安装面的周缘部设置电极焊盘，该焊盘及与其周围的交界部分为所述印制电路板上安装隔框时的基准位置。
4．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，印制电路板在IC裸片安装面的周缘部设置电极焊盘，而且邻接该焊盘设置阻焊层，所述电极焊盘与所述阻焊层的交界部分为所述印制电路板上安装隔框时的基准位置。
5．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，在密封树脂上表面不高于隔框上端面的范围内，将IC裸片密封用树脂填充到所述隔框内。
6．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，利用倒装式接合法将IC裸片装到印制电路板上。
7．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，该多芯片模块配置成对其他印制电路板平行或垂直的状态，其外电极焊盘焊接其他印制电路板。
8．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，将IC裸片配置在隔框内，而且填充树脂，密封IC裸片，又在此隔框和树脂上再配置IC裸片。
9．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，在印制电路板上设有配置IC裸片的贯通孔或凹部，将IC裸片配置在该贯通孔或凹部内，并用引线接合法进行连接。
10．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，在所述外部印制电路板上设置贯通孔，将该多芯片模块配置成嵌入该贯通孔，将此多芯片模块的外电极焊盘与其他印制电路板的焊接区线条连接。
11．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，直接用引线接合将IC裸片连接外电极焊盘。
12．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，在形成印制电阻元件和印制电介质层中的至少一种的同时，形成印制导体作为处理高频信号用的电感器。
13．如权利要求1所述的多芯征模块，其特征在于，采用软性印制电路板作为装配该多芯片模块的其他印制电路板。
14．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，以IC裸片进行散热用的金属材料制成隔框，而且用热传导树脂密封IC裸片。
15．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，金属材料的隔框构件延伸到挡在IC裸片上部的位置，而且用热传导树脂密封IC裸片。
16．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，配备对装在印制电路板上的IC裸片进行电磁屏蔽用的导电盖体。
17．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，配备对装在其他印制电路板上的相关多芯片模块进行电磁屏蔽用的导电盖体。
18．如权利要求1所述的多芯片模块，其特征在于，多层印制电路板由陶瓷材料、玻璃环氧材料和树脂材料中的一种或其组合构成。
全文摘要
本发明揭示一种多芯片模块,其中,IC裸片201－203分别装于印制电路板100的区域101－103,该电路板外周面的外电极焊盘105焊接母板等。该外电极焊盘105、引线焊盘107之间由电路线条109、贯通孔111和填隙通孔112进行连接;还在不必绝缘的IC裸片201、202的模片贴合面上设置电路线条109。
文档编号H05K3/34GK1214547SQ9810788
公开日1999年4月21日 申请日期1998年4月27日 优先权日1993年9月14日
发明者山口政义, 泽野光俊, 宝木一敏 申请人:东芝株式会社