專利名稱：覆晶直接承載存儲模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種存儲模塊，尤其涉及一種覆晶直接承載(FC-DCA，F(xiàn)lipChip-Direct Chip Attach)存儲模塊。
存儲模塊最常見的是動態(tài)存儲器(DRAM)模塊，它可以插在電腦主機(jī)板上的存儲器擴(kuò)充槽上，其上除了少數(shù)的控制電路外，大部份都是存儲集成電路(IC)。一個存儲模塊上的存儲IC通常成2的次方倍，常見的有8塊或16塊存儲IC。每個存儲IC的容量(Size)是以位元(bit)計(jì)算，而存儲模塊是以位元組(byte＝8bits)計(jì)算，因此一個32Mbyte的存儲模塊就可能是由16塊2Mbit存儲IC，或8塊32Mbit存儲IC所組成。
如

圖1所示，現(xiàn)有存儲模塊包含一印刷電路板的基板12及若干塊存儲IC13?；?2上有許多接腳11，可用來插在電腦的存儲器擴(kuò)充槽上。
存儲模塊的大小通常是被規(guī)格限制住的，所以存儲IC的體積往往決定了一存儲模塊上存儲IC可以擺設(shè)的個數(shù)，同時也影響到存儲模塊的容量。
圖2為現(xiàn)有采用LOC(Lead On Chip)封裝的存儲IC，小而薄的存儲芯片21(Chip)被封裝在封裝體22(Package)里，整個IC的大小通常由封裝體22及接腳23決定，體積較為龐大，因此存儲模塊上能設(shè)置的存儲IC個數(shù)有限，直接限制了存儲模塊的容量。
圖3為現(xiàn)有采用BGA(Ball Grid Array)封裝的存儲IC，存儲芯片21同樣封裝在封裝體22內(nèi)，與LOC不一樣的地方在于存儲芯片21的輸出接腳由設(shè)于IC底部的金屬球33所取代。以BGA封裝的存儲IC所組成的存儲模塊雖然可節(jié)省占用模塊基板的面積，但是由于仍具有封裝體22，因此在模塊基板上不可能擺設(shè)更多IC。
現(xiàn)有技術(shù)的存儲模塊有下列缺點(diǎn)一、存儲IC占用面積大，使得存儲模塊的容量的提升必須由存儲芯片的容量來決定。
二、存儲芯片的容量每增一倍，其成本就增好幾倍，使得高容量的存儲模塊高，在價格上失去了競爭優(yōu)勢。
三、由于封裝體的緣故，所以存儲IC在散熱方面并不理想。
四、接腳連接到芯片的中間必須由打線完成，所以輸出接腳的電阻及電感較大，影響存儲器的高速運(yùn)作。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種覆晶直接承載存儲模塊，它可利用較低容量的存儲單元來組成高容量的存儲模塊，使該高容量的存儲模塊的成本大為降低，并改善體了存儲模塊的散熱條件，提高了存儲模塊的速度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種覆晶直接承載存儲模塊，它包括一基板；以及數(shù)個覆晶直接承載存儲器，它們連接在所述的基板上，而數(shù)個覆晶直接承載存儲器是通過基板相互電連接。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，存儲器為一隨機(jī)存取存儲器。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，隨機(jī)存取存儲器為一動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，覆晶直接承載存儲器為一覆晶直接承載存儲芯片。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，覆晶直接承載存儲芯片具有數(shù)個用于連接至基板的接點(diǎn)。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，這些覆晶直接承載存儲芯片的數(shù)個接點(diǎn)是以一焊接方式連接在所述的基板上。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，這些覆晶直接承載存儲芯片的數(shù)個接點(diǎn)與所述的基板之間還具有一填充物。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，填充物為一絕緣材質(zhì)。
上述的覆晶直接承載存儲模塊，其中，基板為一印刷電路板。
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，使本實(shí)用新型的存儲芯片面積小，可通過增加芯片的個數(shù)來提高存儲模塊的容量，并且高容量的存儲模塊可以用較低容量的存儲芯片來達(dá)成，其成本可大為降低，使得高容量的存儲模塊，在成本上具競爭優(yōu)勢。更由于存儲芯片不具封裝體的緣故，所以存儲模塊的散熱可更為容易解決。另外，接點(diǎn)直接連到印刷電路基板上，所以輸出接腳的電阻及電感較小，電性特性更為優(yōu)良，可提供高速的運(yùn)作。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖1是現(xiàn)有的存儲模塊；圖2是現(xiàn)有的LOC集成電路；圖3是現(xiàn)有的BGA集成電路；圖4是本實(shí)用新型覆晶直接承載存儲模塊；圖5本實(shí)用新型覆晶直接承載存儲模塊制作過程；圖6是本實(shí)用新型覆晶直接承載存儲芯片與基板的剖面圖。
如圖4所示，本實(shí)用新型覆晶直接承載存儲模塊包含印刷電路板的基板12及數(shù)個覆晶直接承載(FC-DCA)存儲器(存儲芯片)。數(shù)個覆晶直接承載(FC-DCA)存儲芯片42連接在印刷電路板的基板12上，這些覆晶直接承載存儲芯片通過基板12上的線路相互電連接。
本實(shí)用新型利用覆晶直接承載技術(shù)所制成的存儲芯片，由數(shù)個存儲芯片所組成的存儲模塊，由于存儲芯片占用模塊的面積很少，同樣的模塊基板上，可擺設(shè)更多的存儲芯片，如此一來即可利用低一等級的存儲芯片來組成更高等級的存儲模塊，而模塊之成本卻可大為降低。
圖5為覆晶直接承載存儲模塊制作過程，首先在大圓片51上制作所需的存儲芯片42，接著在存儲芯片的正面形成接點(diǎn)41(bump)。接點(diǎn)形成的技術(shù)有UBM(Under Bump Metallization)及再分布(Redistribution)，此技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。接著將存儲芯片42裁切下來，形成一塊塊的存儲芯片，其正面上有接點(diǎn)41，而覆晶直接承載則可使接點(diǎn)與接點(diǎn)的間距小至0.012寸，接點(diǎn)的直徑小至0.12～0.3mm。接著再通過焊接方法將存儲芯片42焊在存儲模塊的印刷電路的基板12上，得到圖4的存儲模塊。其中焊接方法可以用覆晶直接粘著(FCOB，F(xiàn)lipChip on Board)來完成。
由于存儲芯片的面積比現(xiàn)有的具封裝體的存儲IC還小，所以在相同存儲模塊基板上可以設(shè)置更多的存儲單元，使得同等級的存儲模塊，可以用較低等級的存儲單元(芯片)來實(shí)現(xiàn)，在成本上顯然較優(yōu)。
另外，存儲芯片本身的熱量可直接散熱至空氣，或者可設(shè)計(jì)一導(dǎo)熱片或?qū)峁?，將熱量直接散出，這對存儲模塊而言，則可以使其運(yùn)作在較接近室溫的環(huán)境，可使存儲模塊的壽命及可靠度增加。同時對于高速運(yùn)作的需求，本實(shí)用新型的技術(shù)亦可有效的解決，因?yàn)榇鎯π酒慕狱c(diǎn)(bump)直接與基板焊接在一起，省略掉打線(wire bonding)的步驟，使得接點(diǎn)到基板的路徑變短，相對的等效電阻及電感可大為降低，所以可以符合高速的要求。
圖6為覆晶直接承載存儲芯片與基板的剖面圖，存儲芯片42的接點(diǎn)41(bump)與基板間有一絕緣材質(zhì)的填充物61，可用底層充填(Underfill)的方法來完成。加這一層填充物的目的除了絕緣之外，更可以保護(hù)存儲芯片、吸收IC與印刷電路板由于熱膨脹系數(shù)(CTE)不同所造成的熱應(yīng)力、以及增加散熱效果(若選擇具高散熱效果的填充物)。
當(dāng)然，本實(shí)用新型覆晶直接承載存儲模塊最主要用在隨機(jī)存取存儲模塊，尤指動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)模塊。
本實(shí)用新型的重點(diǎn)在于利用覆晶直接承載封裝技術(shù)封裝的存儲芯片來組成一存儲模塊，存儲芯片本身有接點(diǎn)(bump)，可以與基板連接。由于存儲芯片面積小，使得其所組成的存儲模塊的可用面積大為增加。換言之，以相同的制程所生產(chǎn)的存儲芯片，在同一面積的基板上，本實(shí)用新型的存儲集成電路可放置的數(shù)量比現(xiàn)有的具封裝體存儲IC的數(shù)量為更多。例如，64MB的DRAM模塊，本實(shí)用新型可以用16塊4MB的存儲芯片來組成，而現(xiàn)有技術(shù)卻要用8塊8MB的有封裝體的IC來組成。以DRAM的造價來說，每升一級(2倍)，其成本即上升好幾倍。所以本實(shí)用新型可利用次一等級的存儲芯片，組成較大容量的存儲模塊，而成本卻可大為降低。由此可知，利用覆晶直接承載存儲芯片在存儲模塊上可以獲得尺寸上的優(yōu)勢。
權(quán)利要求1.一種覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于它包括一基板；以及數(shù)個覆晶直接承載存儲器，它們連接在所述的基板上，而數(shù)個覆晶直接承載存儲器是通過基板相互電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的存儲器為一隨機(jī)存取存儲器。
3.如權(quán)利要求2所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的隨機(jī)存取存儲器為一動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。
4.如權(quán)利要求1所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的覆晶直接承載存儲器為一覆晶直接承載存儲芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的覆晶直接承載存儲芯片具有數(shù)個用于連接至基板的接點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的這些覆晶直接承載存儲芯片的數(shù)個接點(diǎn)是以一焊接方式連接在所述的基板上。
7.如權(quán)利要求5所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的這些覆晶直接承載存儲芯片的數(shù)個接點(diǎn)與所述的基板之間還具有一填充物。
8.如權(quán)利要求7所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的填充物為一絕緣材質(zhì)。
9.如權(quán)利要求1所述的覆晶直接承載存儲模塊，其特征在于所述的基板為一印刷電路板。
專利摘要一種覆晶直接承載存儲模塊,它包括:一基板;以及數(shù)個覆晶直接承載存儲器,它們連接在所述的基板上,而數(shù)個覆晶直接承載存儲器是通過基板相互電連接。由于采用了上述的技術(shù)解決方案,使本實(shí)用新型的存儲芯片面積小,可通過增加芯片的個數(shù)來提高存儲模塊的含量,并且高容量的存儲模塊可以用較代容量的存儲芯片來達(dá)成,其成本可大為降低,使得高容量的存儲模塊,在成本上具競爭優(yōu)勢。
文檔編號G06F1/16GK2394250SQ99243489
公開日2000年8月30日 申請日期1999年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月8日
發(fā)明者杜修文, 彭國峰, 陳文銓, 何孟南, 邱詠盛, 陳明輝, 葉乃華 申請人:勝開科技股份有限公司