[发明专利]电子部件模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子部件模块，尤其涉及一种包含多个器件芯片和多个无源部件作为其组成元件的电子模块。本发明还涉及一种电子部件模块的制造方法。

背景技术

我们的信息社会依赖于各种信息处理设备，包括大型计算机，个人计算机以及移动通信终端。在所有上述领域中，更高的处理速度，更小的设备尺寸，增强的多样性以及降低功耗等都是努力改进的方向。所有这些改进主要依赖于与包含于设备和装置中的各种半导体器件的电路集成度和性能的提高水平(更高的处理速度，强大的功能等)。多芯片模块(MCM)技术是一种已知的用于完成上述提高电路集成度和半导体器件性能水平的目标的手段。在例如下列专利文献1、2中公开了MCM技术：

专利文献1：JP-A-H10-294421

专利文献2：JP-A-2000-36657

MCM通常包含：作为整个模块的基础衬底的布线衬底，多个以承载芯片形式安装于布线衬底上的器件芯片，以及多个无源部件(电容器，电感器，电阻器等)。有多种不同种类的MCM，例如MCM-L(层叠式MCM)、MCM-C(陶瓷式MCM)以及MCM-D(沉积式MCM)。基于用作基础衬底的布线衬底的构造将各种MCM分类为上述三种类型。

MCM-L使用由层叠树脂材料制成的树脂衬底制造的布线衬底，作为整个模块的基础衬底。布线衬底包含树脂衬底上和/或之中的布线，作为承载芯片的器件芯片安装于树脂衬底上。安装于布线衬底上的无源部件通常为独立的产品，其制造成用于表面安装的器件。有时，无源部件可设置在布线衬底中。

如果通过使用为表面安装在布线衬底上而分别生产的独立无源部件来配置MCM-L，由于表面安装式无源部件为相对大的独立芯片，且每个独立芯片具有构建其结构的各自衬底，因此有时不能实现模块尺寸的充分减小。

如果通过使用在布线衬底中设置的无源部件来配置MCM-L，有时模块不能获得充分的性能。在布线衬底中，无源器件、布线之间的间隔以及每个电容器的一对电极之间的间隔都填充有构成布线衬底的树脂材料(介电材料)。尽管由于树脂材料的高介电常数使其可以获得大静电电容，因此对于布线衬底中的电容器有利；但是对于在布线衬底中的其它无源器件(尤其对于电感器)以及布线不利，因为为了降低无源器件和布线之间的寄生电容，低介电常数是优选的。如上所述，为了达到提高性能的目的，必须通过构成布线衬底的树脂材料来满足两个相互矛盾的条件。此外，对于嵌入于布线衬底中的电感器，存在降低由寄生电容所导致的Q值的问题。为此，无源部件包含于布线衬底中的MCM-L有时不能获得充分的性能。

MCM-C使用由陶瓷衬底制成的布线衬底作为整个模块的基础衬底。MCM-C使用的布线衬底的种类包括：表面设置有通过印制工艺制成的厚膜布线的单层陶瓷衬底；以及通过多个共烧结的陶瓷衬底构成的多层衬底，其中每个共烧结的陶瓷衬底都具有印制有布线图案的表面。器件芯片作为承载芯片安装在上述布线衬底上。安装于布线衬底上的无源部件通常为作为表面安装器件分别生产的独立产品。有时，无源部件设置在布线衬底中。

如果通过使用为表面安装在布线衬底上而分别生产的独立无源部件来配置MCM-C，如上所述，由于表面安装式无源部件为相对大的独立芯片，且每个独立芯片构建其结构的各自衬底，因此有时不能实现模块尺寸的充分减小。

如果通过使用在布线衬底中设置的无源部件来配置MCM-C，有时模块不能获得充分的性能。在布线衬底中，无源器件、布线之间的间隔以及每个电容器的一对电极之间的间隔都填充有构成布线衬底的陶瓷材料(介电材料)。尽管由于陶瓷材料的高介电常数使其可以获得大静电电容，因此对于在布线衬底中的电容器有利；但是对于在布线衬底中的其它无源器件(尤其对于电感器)以及布线不利，因为为了降低无源器件和布线之间的寄生电容，低介电常数是优选的。如上所述，为了达到提高性能的目的，必须通过构成布线衬底的陶瓷材料来满足两个相互矛盾的条件。此外，对于嵌入于布线衬底中的电感器，存在降低由寄生电容所导致的Q值的问题。为此，无源部件包含于布线衬底中的MCM-C有时不能获得充分的性能。

MCM-D使用由陶瓷、硅、玻璃或其它材料设置的基础元件制成的布线衬底，作为整个模块的基础衬底。多层布线结构通过膜分层技术形成于基础元件上。多层布线结构通常包括多层膜布线层、分别与相邻布线层分隔的绝缘层、以及用于连接布线层的通路。器件芯片作为承载芯片安装于具有上述多层布线结构的布线衬底上。无源部件或是作为表面安装器件制造的独立产品安装于布线衬底上，或是设置于多层布线结构之中。