JPH03105924A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPH03105924A JPH03105924A JP1241970A JP24197089A JPH03105924A JP H03105924 A JPH03105924 A JP H03105924A JP 1241970 A JP1241970 A JP 1241970A JP 24197089 A JP24197089 A JP 24197089A JP H03105924 A JPH03105924 A JP H03105924A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ccb
- chip
- substrate
- bumps
- integrated circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/877—Bump connectors and die-attach connectors
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特にCC B(
Controlled Collapse Bondi
ng) バンプを介して半導体チップを基板に実装す
るフリップチップ方式の半導体集積回路装置に適用して
有効な技術に関するものである。
Controlled Collapse Bondi
ng) バンプを介して半導体チップを基板に実装す
るフリップチップ方式の半導体集積回路装置に適用して
有効な技術に関するものである。
ゲートアレイやマイクロコンビ二一夕などの論理LSI
においては、集積回路の多機能化、高密度化に伴い、外
部回路との接続を行う端子(入出力ビン)の数が急速に
増大し、半導体チップの周辺部に設けたボンディングパ
ッドにワイヤを接続して外部回路との接続を行うワイヤ
ボンディング方式が限界に達している。またワイヤボン
ディング方式は、内部領域の配線を周辺部のボンディン
グバッドまで引き回すので配線長が長くなり、信号伝達
速度が遅延する欠点があるため、高速動作が要求される
論理LSIの実装方式としては不向きである。
においては、集積回路の多機能化、高密度化に伴い、外
部回路との接続を行う端子(入出力ビン)の数が急速に
増大し、半導体チップの周辺部に設けたボンディングパ
ッドにワイヤを接続して外部回路との接続を行うワイヤ
ボンディング方式が限界に達している。またワイヤボン
ディング方式は、内部領域の配線を周辺部のボンディン
グバッドまで引き回すので配線長が長くなり、信号伝達
速度が遅延する欠点があるため、高速動作が要求される
論理LSIの実装方式としては不向きである。
これらの理由から、集積回路の最上層配線に半田などで
構或されたCCBバンプ(Bump,突起電極)を接合
し、このCCBバンプを介して半導体チップを基板に実
装する、いわゆるフリップチップ方式が注目されている
。このフリップチップ方式は、チップの周辺部のみなら
ず、内部領域にも端子を設けることができるので、チッ
プの多ピン化を促進することができる利点がある。また
フリップチップ方式は、ワイヤボンディング方式に比べ
てチップ上の配線長を短くすることができるので、論理
LSIの高速化を促進することができる利点がある。な
お、上記フリップチップ方式については、例えばIBM
社発行、MBMジャーナル・オブ・リサーチ・アンド・
ディベロップメント,■3巻, No. 3 (IB!
J Journal of Research and
Development, VOI,13, NO.
3)J P 2 3 9 〜P 2 5 0に詳細な記
載がある。
構或されたCCBバンプ(Bump,突起電極)を接合
し、このCCBバンプを介して半導体チップを基板に実
装する、いわゆるフリップチップ方式が注目されている
。このフリップチップ方式は、チップの周辺部のみなら
ず、内部領域にも端子を設けることができるので、チッ
プの多ピン化を促進することができる利点がある。また
フリップチップ方式は、ワイヤボンディング方式に比べ
てチップ上の配線長を短くすることができるので、論理
LSIの高速化を促進することができる利点がある。な
お、上記フリップチップ方式については、例えばIBM
社発行、MBMジャーナル・オブ・リサーチ・アンド・
ディベロップメント,■3巻, No. 3 (IB!
J Journal of Research and
Development, VOI,13, NO.
3)J P 2 3 9 〜P 2 5 0に詳細な記
載がある。
フリップチップ方式の実装工程では、CCBバンプを介
してチップを基板に実装する際、まずチップマウント装
置を用いてチップを基板の所定箇所に位置決めし、次い
でこの基板をリフロー装置に搬送して不活性雰囲気中で
CCBバンプを加熱溶融(リフロー)させている。とこ
ろが、基板をチップマウント装置からりフロー装置まで
搬送する間に、基板上に位置決めされたチップが機械的
振動などによって位置ずれを引き起こし、CCBバンプ
の接続不良が発生するという問題がある。
してチップを基板に実装する際、まずチップマウント装
置を用いてチップを基板の所定箇所に位置決めし、次い
でこの基板をリフロー装置に搬送して不活性雰囲気中で
CCBバンプを加熱溶融(リフロー)させている。とこ
ろが、基板をチップマウント装置からりフロー装置まで
搬送する間に、基板上に位置決めされたチップが機械的
振動などによって位置ずれを引き起こし、CCBバンプ
の接続不良が発生するという問題がある。
その対策として、チノプを基板に位置決めする際に、チ
ップをフラックスで基板に仮固定する方法が一部で用い
られているが、この方法は、フラックスがチノブの汚染
源となり易く、チップの電気特性が経時的に劣化すると
いう問題がある。また、チップを基板に位置決めする際
に、チップの裏面から荷重を印加しながらCCBバンプ
をその融点以下の温度で加熱してチノプを基板に仮固定
するという方法もあるが、この方法はチップに機械的な
ダメージが加わるのでチップの電気特性が劣化し易いと
いう問題や、CCBバンプを加熱する際にその表面が酸
化されてCCBバンプの接合強度が低下するという問題
がある。
ップをフラックスで基板に仮固定する方法が一部で用い
られているが、この方法は、フラックスがチノブの汚染
源となり易く、チップの電気特性が経時的に劣化すると
いう問題がある。また、チップを基板に位置決めする際
に、チップの裏面から荷重を印加しながらCCBバンプ
をその融点以下の温度で加熱してチノプを基板に仮固定
するという方法もあるが、この方法はチップに機械的な
ダメージが加わるのでチップの電気特性が劣化し易いと
いう問題や、CCBバンプを加熱する際にその表面が酸
化されてCCBバンプの接合強度が低下するという問題
がある。
本発明は上記した問題に着目してなされたものであり、
その目的は、半田バンプの接続信頼性を向上させること
のできる技術を提供することにある。
その目的は、半田バンプの接続信頼性を向上させること
のできる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特黴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本願の一発明は、基板上のCCBバンプ当接箇所に凹構
を設けたフリップチップ方式の半導体集積回路装置であ
る。
を設けたフリップチップ方式の半導体集積回路装置であ
る。
上記した手段によれば、チップマウント装置を用いて基
板上にチップを位置決めした後、この基板をリフロー装
置まで搬送する間は、CCBバンプが基板上に設けた凹
溝によって支持された状態になっているので、搬送時の
機械的振動などによるチップの位置ずれが確実に防止さ
れる。
板上にチップを位置決めした後、この基板をリフロー装
置まで搬送する間は、CCBバンプが基板上に設けた凹
溝によって支持された状態になっているので、搬送時の
機械的振動などによるチップの位置ずれが確実に防止さ
れる。
以下、実施例を用いて本発明を詳述する。
〔実施例1〕
第l図に示すように、本実施例1の半導体集積回路装置
であるマイクロチップキャリャ(!;ticro Ch
ip Carrier;MCC) 1は、CCBバン
プ2を介してムライト基板3の主面(上面)のランド4
上に半導体チップ5を接続するとともに、この半導体チ
ップ5を、例えば窒化アルミニウム(A Ir N)か
らなるキャップ6で気密封止した構造を有している。上
記キャップ6は、封止用半田7によってムライト基板3
上に接合されている。一方、上記半導体チ/プ5の裏面
(上面)は、伝熱用半田8を介してキャップ6の裏面に
接合されており、これにより、半導体チップ5から発生
する熱がキャップ6を通じて外部に放赦される構造にな
っている。
であるマイクロチップキャリャ(!;ticro Ch
ip Carrier;MCC) 1は、CCBバン
プ2を介してムライト基板3の主面(上面)のランド4
上に半導体チップ5を接続するとともに、この半導体チ
ップ5を、例えば窒化アルミニウム(A Ir N)か
らなるキャップ6で気密封止した構造を有している。上
記キャップ6は、封止用半田7によってムライト基板3
上に接合されている。一方、上記半導体チ/プ5の裏面
(上面)は、伝熱用半田8を介してキャップ6の裏面に
接合されており、これにより、半導体チップ5から発生
する熱がキャップ6を通じて外部に放赦される構造にな
っている。
本実施例lのマイクロチソブキャリャ1においては、前
記ムライト基板3の主面のCCBバンプ2が当接される
箇所に凹溝9が設けられており、この凹a9の内部に形
或された前記ランド4上にCCBバンプ2が接合されて
いる。このランド4は、例えばW(タングステン)から
なる内部配線10を通じてムライト基板3の裏面(下面
)のランド4と電気的に接続されている。
記ムライト基板3の主面のCCBバンプ2が当接される
箇所に凹溝9が設けられており、この凹a9の内部に形
或された前記ランド4上にCCBバンプ2が接合されて
いる。このランド4は、例えばW(タングステン)から
なる内部配線10を通じてムライト基板3の裏面(下面
)のランド4と電気的に接続されている。
このような構戊からなる本実施例1においては、チップ
マウント装置を用いて半導体チップ5をムライト基板3
上に位置決めした後、このムライト基板3をリフロー装
置に搬送する間は、CCBバンプ2が凹溝9で支持され
た状態になる。これにより、搬送時の機械的振動などに
よってCCBバンプ2がランド4から位置ずれするのを
確実に防止することができるので、CCBバンプ2の接
続信頼性を向上させることができる。また、凹溝9内に
形或されたランド4上にCCBバンプ2を接合するので
、CCBバンプ2とランド4との接触面積が大きくなり
、この点からもCCBバンプ2の接続信頼性を向上させ
ることができる。さらに本実施例1では、フラノクスを
用いて半導体チップ5をムライト基仮3上に仮固定しな
いので、フラックスによる半導体チップ5の汚染も生じ
ない。
マウント装置を用いて半導体チップ5をムライト基板3
上に位置決めした後、このムライト基板3をリフロー装
置に搬送する間は、CCBバンプ2が凹溝9で支持され
た状態になる。これにより、搬送時の機械的振動などに
よってCCBバンプ2がランド4から位置ずれするのを
確実に防止することができるので、CCBバンプ2の接
続信頼性を向上させることができる。また、凹溝9内に
形或されたランド4上にCCBバンプ2を接合するので
、CCBバンプ2とランド4との接触面積が大きくなり
、この点からもCCBバンプ2の接続信頼性を向上させ
ることができる。さらに本実施例1では、フラノクスを
用いて半導体チップ5をムライト基仮3上に仮固定しな
いので、フラックスによる半導体チップ5の汚染も生じ
ない。
なお、上記マイクロチップキャリャ1は、第2図に示す
ように、ムライト基板3の下面のランド4に接合したC
CBバンプ12を介してモジュール基板1lの主面に実
装される。そこでこの場合は、モジュール基板1lの主
面において上記CCBバンプ12が当接される箇所に凹
溝13を設け、この凹溝13内にランド4を形戊するこ
とにより、チップマウント装置を用いてマイクロチップ
キャリャ1をモジュール基板11上に位置決めした後、
このモジュール基板11をリフロー装置に搬送する間は
、CCBバンプ12が凹溝l3で支持された状態になる
。これにより、モジュール基板王1をチップマウント装
置からりフロー装置に搬送する間の機械的振動などによ
るマイクロチップヰヤリャ1の位置ずれを確実に防止す
ることができるので、CCBバンプ12の接続信頼性を
向上させることができる。
ように、ムライト基板3の下面のランド4に接合したC
CBバンプ12を介してモジュール基板1lの主面に実
装される。そこでこの場合は、モジュール基板1lの主
面において上記CCBバンプ12が当接される箇所に凹
溝13を設け、この凹溝13内にランド4を形戊するこ
とにより、チップマウント装置を用いてマイクロチップ
キャリャ1をモジュール基板11上に位置決めした後、
このモジュール基板11をリフロー装置に搬送する間は
、CCBバンプ12が凹溝l3で支持された状態になる
。これにより、モジュール基板王1をチップマウント装
置からりフロー装置に搬送する間の機械的振動などによ
るマイクロチップヰヤリャ1の位置ずれを確実に防止す
ることができるので、CCBバンプ12の接続信頼性を
向上させることができる。
〔実施例2〕
第3図に示すように、本実施例2のマイクロチップキャ
リャ1は、一部のCCBバンプ2aの径を他のCCBバ
ンプ2の径よりも大きくするとともに、ムライト基板3
の主面上において上記大径のCCBパンブ2aが当接さ
れる箇所にのみ凹溝ブ2aの数は、例えば1〜4個程度
でよいが、これに限定されるものではない。
リャ1は、一部のCCBバンプ2aの径を他のCCBバ
ンプ2の径よりも大きくするとともに、ムライト基板3
の主面上において上記大径のCCBパンブ2aが当接さ
れる箇所にのみ凹溝ブ2aの数は、例えば1〜4個程度
でよいが、これに限定されるものではない。
このような構或からなる本実施例2のマイクロチップキ
ャリャ1においても、チップマウント装置を用いて半導
体チップ5をムライト基板3のランド4上に位置決めし
た後、このムライト基板3をリフロー装置に搬送する間
は、大径のCCBバンプ2aが凹溝9で支持された状態
になるので、搬送時の機賊的振動などによる半導体チッ
プ5の位置ずれを確実に防止することができる。
ャリャ1においても、チップマウント装置を用いて半導
体チップ5をムライト基板3のランド4上に位置決めし
た後、このムライト基板3をリフロー装置に搬送する間
は、大径のCCBバンプ2aが凹溝9で支持された状態
になるので、搬送時の機賊的振動などによる半導体チッ
プ5の位置ずれを確実に防止することができる。
〔実施例3〕
第4図に示すように、本実施例3のマイクロチップキャ
リャ1は、ムライト基板3の主面上に小形のプラスチッ
ク基板14を積層し、このプラスチック基板14の主面
のランド4上にCCBバンプ2を介して半導体チップ5
を接続する構或になっている。上記プラスチック基板1
4は、マイクロチソブキャリャ1の配線密度を大きくす
るためのものであり、前記ランド4とムライト基板3の
内部配線10とは、このプラスチック基板14の図示し
ない内部配線を通じて電気的に接続されている。そして
、上記プラスチック基1fl4の主面上においてCCB
バンプ2が当接される箇所には凹溝9が設けられ、この
凹溝9の内部に前記ランド4が形成されている。従って
、本実施例3のマイクロチップキャリャ1においても、
チップマウント装置を用いて半導体チップ5をプラスチ
ック基板l4の主面上に位置決めした後、これをリフロ
ー装置に搬送する間は、CCBバンプ2が凹溝9で支持
された状態になっているいるので、搬送時の機械的振動
などによる半導体チップ5の位置ずれを確実に防止する
ことができる。
リャ1は、ムライト基板3の主面上に小形のプラスチッ
ク基板14を積層し、このプラスチック基板14の主面
のランド4上にCCBバンプ2を介して半導体チップ5
を接続する構或になっている。上記プラスチック基板1
4は、マイクロチソブキャリャ1の配線密度を大きくす
るためのものであり、前記ランド4とムライト基板3の
内部配線10とは、このプラスチック基板14の図示し
ない内部配線を通じて電気的に接続されている。そして
、上記プラスチック基1fl4の主面上においてCCB
バンプ2が当接される箇所には凹溝9が設けられ、この
凹溝9の内部に前記ランド4が形成されている。従って
、本実施例3のマイクロチップキャリャ1においても、
チップマウント装置を用いて半導体チップ5をプラスチ
ック基板l4の主面上に位置決めした後、これをリフロ
ー装置に搬送する間は、CCBバンプ2が凹溝9で支持
された状態になっているいるので、搬送時の機械的振動
などによる半導体チップ5の位置ずれを確実に防止する
ことができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例1〜3に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。
具体的に説明したが、本発明は前記実施例1〜3に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。
ムライト基板あるいはプラスチック基板の主面上に設け
る凹溝の形状は、前記実施例l〜3に示すような形状に
限定されるものではなく、例えばU形やV形の断面形状
を有する凹溝であってもよい。
る凹溝の形状は、前記実施例l〜3に示すような形状に
限定されるものではなく、例えばU形やV形の断面形状
を有する凹溝であってもよい。
前記実施例1〜3では、本発明をマイクロチップキャリ
ャに適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、CCBバンプを介して半導体チップを
各種基板に実装するフリップチップ方式の半導体集積回
路装置全般に適用することができる。
ャに適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、CCBバンプを介して半導体チップを
各種基板に実装するフリップチップ方式の半導体集積回
路装置全般に適用することができる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
フリップチップ方式の半導体集積回路装置において、基
板上のCCBバンプが当接される箇所に凹溝を設けるこ
とにより、チップマウント装置を用いて半導体チップを
基板上に位置決めした後、この基板をリフロー装置に搬
送する間は、CCBバンプが前記凹溝によって支持され
た状響になるので、搬送時の機械的振動などによる半導
体チップの位置ずれを確実に防止することができる。
板上のCCBバンプが当接される箇所に凹溝を設けるこ
とにより、チップマウント装置を用いて半導体チップを
基板上に位置決めした後、この基板をリフロー装置に搬
送する間は、CCBバンプが前記凹溝によって支持され
た状響になるので、搬送時の機械的振動などによる半導
体チップの位置ずれを確実に防止することができる。
第1図は、本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の要部断面図、 第2図は、この半導体集積回路装置をモジュール基板に
実装した状態を示す要部断面図、第3図は、本発明の他
の実施例である半導体集積回路装置の要部断面図、 第4図は、本発明のさらに他の実施例である半導体集積
回路装置の要部断面図である。 1・・・マイクロチップキャリャ、2.2a,12・・
・CCBバンプ、3・・・ムライト基板、4・・・ラン
ド、5・・・半導体チップ、6・・・キャップ、7・・
・封止用半田、8・・・伝熱用半田、9,l3・・・凹
溝、1o・・・内部配線、11・・・モジュール基板、
14・・・プラスチック基板。
の要部断面図、 第2図は、この半導体集積回路装置をモジュール基板に
実装した状態を示す要部断面図、第3図は、本発明の他
の実施例である半導体集積回路装置の要部断面図、 第4図は、本発明のさらに他の実施例である半導体集積
回路装置の要部断面図である。 1・・・マイクロチップキャリャ、2.2a,12・・
・CCBバンプ、3・・・ムライト基板、4・・・ラン
ド、5・・・半導体チップ、6・・・キャップ、7・・
・封止用半田、8・・・伝熱用半田、9,l3・・・凹
溝、1o・・・内部配線、11・・・モジュール基板、
14・・・プラスチック基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、CCBバンプを介して半導体チップを基板に実装し
た半導体集積回路装置であって、前記基板上においてC
CBバンプが当接される箇所に凹溝を設けたことを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、前記CCBバンプの一部が他のCCBバンプよりも
大径をなし、前記基板上において前記大径のCCBバン
プが当接される箇所に凹溝を設けたことを特徴とする請
求項1記載の半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241970A JPH03105924A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241970A JPH03105924A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105924A true JPH03105924A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17082294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241970A Pending JPH03105924A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03105924A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980044255A (ko) * | 1996-12-06 | 1998-09-05 | 황인길 | 플립 칩(Flip Chip)용 기판(Substrate)의 리드 핑거(Lead Finger)구조 |
| US5990546A (en) * | 1994-12-29 | 1999-11-23 | Nitto Denko Corporation | Chip scale package type of semiconductor device |
| US6288451B1 (en) * | 1998-06-24 | 2001-09-11 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Flip-chip package utilizing a printed circuit board having a roughened surface for increasing bond strength |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1241970A patent/JPH03105924A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5990546A (en) * | 1994-12-29 | 1999-11-23 | Nitto Denko Corporation | Chip scale package type of semiconductor device |
| KR19980044255A (ko) * | 1996-12-06 | 1998-09-05 | 황인길 | 플립 칩(Flip Chip)용 기판(Substrate)의 리드 핑거(Lead Finger)구조 |
| US6288451B1 (en) * | 1998-06-24 | 2001-09-11 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Flip-chip package utilizing a printed circuit board having a roughened surface for increasing bond strength |
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