JP2015046501A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
従来、例えば、特開2003−031768号公報に開示されているように、第1半導体チップ(第1LSIチップ)および第2半導体チップ(第2LSIチップ)が積層されたマルチチップ型の半導体装置が知られている。 Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-031768, a multi-chip type semiconductor device in which a first semiconductor chip (first LSI chip) and a second semiconductor chip (second LSI chip) are stacked is known. It has been.
半導体装置に内蔵させる回路は、種々の能動素子、受動素子、回路ブロックおよび配線を含むものである。さらに、1つの半導体装置に、発熱量の相違する複数の素子や複数の回路ブロックを内蔵する場合がある。この場合、回路の特性を良好に保つためには、半導体素子等の熱による特性変動を避けることが求められる。したがって、半導体装置の放熱設計が重要となる。 A circuit incorporated in a semiconductor device includes various active elements, passive elements, circuit blocks, and wirings. Further, a plurality of elements and circuit blocks having different calorific values may be incorporated in one semiconductor device. In this case, in order to keep the circuit characteristics good, it is required to avoid characteristic fluctuations due to heat of a semiconductor element or the like. Therefore, the heat radiation design of the semiconductor device is important.
上記従来のマルチチップ型の半導体装置において、回路の一部を第1半導体チップに、回路の残部を第2半導体チップに、それぞれ形成することが考えられる。この場合、複数の半導体チップが積層されることで放熱設計が複雑化してしまう。仮に、高い放熱性を要求する回路に合わせて半導体装置全体を画一的に冷却するように放熱設計を行うと、発熱量の相違する複数の素子や複数の回路ブロックに対して同一の放熱性を持たせることになる。そうすると、高い放熱性を要求する一部の回路のみならず、放熱対策が不必要な素子や他の回路ブロックまで放熱性を確保するように設計をすることになり、無駄が生じてしまう。 In the conventional multi-chip type semiconductor device, a part of the circuit may be formed on the first semiconductor chip and the remaining part of the circuit may be formed on the second semiconductor chip. In this case, the heat radiation design becomes complicated by stacking a plurality of semiconductor chips. If the heat dissipation design is performed so that the entire semiconductor device is uniformly cooled in accordance with a circuit that requires high heat dissipation, the same heat dissipation can be achieved for multiple elements and multiple circuit blocks with different heat generation amounts. Will be given. Then, not only a part of the circuits that require high heat dissipation, but also elements and other circuit blocks that do not require heat dissipation are designed to ensure heat dissipation, resulting in waste.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数の半導体チップを積層した場合に放熱設計が容易な半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can easily design heat dissipation when a plurality of semiconductor chips are stacked.
本発明にかかる半導体装置は、
第1回路が形成された第1半導体チップと、
前記第1半導体チップよりも平面方向の大きさが小さく、前記第1回路よりも発熱量の多い第2回路が形成され、前記第1半導体チップに実装された第2半導体チップと、
を備えることを特徴とする。
The semiconductor device according to the present invention is
A first semiconductor chip on which a first circuit is formed;
A second semiconductor chip formed on the first semiconductor chip, the second circuit having a smaller size in the planar direction than the first semiconductor chip and a larger amount of heat generation than the first circuit;
It is characterized by providing.
本発明によれば、高い放熱性が要求される回路を小型の第2半導体チップに集約することができるので、放熱設計が容易となる。 According to the present invention, circuits that require high heat dissipation can be integrated into a small second semiconductor chip, so that heat dissipation design is facilitated.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる半導体装置10を示す図である。図1(a)は半導体装置10の下面図であり、図1(b)は半導体装置10の側面図である。図1(a)は、図1(b)を矢印Aの方向に見たときの平面図である。半導体装置10は、携帯電話等の移動体通信に使用される電力増幅器モジュールである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a
半導体装置10は、第1半導体チップ20およびこれに重ねて実装された第2半導体チップ30とからなるいわゆるマルチチップ構造を備えている。第2半導体チップ30は、第1半導体チップ20よりも平面方向の大きさが小さく、第1半導体チップ20に複数のフリップチップバンプ32を介してフリップチップ実装されている。
The
第1半導体チップ20には、後述する図4の回路図にある第1回路70が形成されている。第2半導体チップ30には、後述する図4の回路図にある第2回路80が形成されている。第2回路80は、第1回路70よりも発熱量が多く、第1回路70よりも高い放熱性が要求される回路である。第1回路70と第2回路80は、フリップチップバンプ32を介して電気的に接続されている。
The
半導体装置10は、CSP(Chip Scale Package)構造を備える。図1に示すように、第1半導体チップ20は平面方向の大きさが第2半導体チップ30よりも大きく、第1半導体チップ20は半導体装置10のCSP構造の主たる部分を形成している。言い換えると、第1半導体チップ20が全体のCSP構造の外形を主に形成している。
The
第1半導体チップ20は、能動層(能動素子等を含む第1回路80等が形成された層)が形成された能動面20bおよび能動面20bの反対に位置する対向面20aを備えている。能動面20bには、電極としての銅ポスト22が対向する2辺に5つずつ並べられている。第2半導体チップ30は、第1半導体チップ20の能動面20bに実装されている。
The
半導体装置10は、表面実装部品40a、40b、40c(以下、これらをまとめて表面実装部品40とも称する)を更に備える。表面実装部品40は、SMD(Surface Mount Device)と呼ばれており、第1半導体チップ20の表面実装が可能な回路部品である。例えば、インダクタ、キャパシタ、抵抗などのチップ部品である。実施の形態1においては、表面実装部品40は、能動面20bおよび対向面20aのうち第2半導体チップ30が実装された側の面、つまり能動面20bに半田付けにより実装されており、第1回路70と電気的に接続している。
The
第2半導体チップ30は、第1半導体チップ20側を向く第1主面30aと、第1主面30aの反対側の第2主面30bとを備えている。樹脂封止体50は、第2主面30bの一部又は全部を露出しつつ第2半導体チップ30の周囲を封止する。また、第1半導体チップ20の対向面20aおよび側面は、樹脂封止体50が設けられておらず、露出している。
The
メタライズ層34が、第2主面30bにおける樹脂封止体50から露出する部分に設けられている。メタライズ層34を設けこれを露出させることで、第2主面30bの全体で第2半導体チップ30の放熱を行うことができる。メタライズ層34は、後述する複数段電力増幅回路MAMPのグランド電極を兼ねている。
The
図2は、本発明の実施の形態1の変形例にかかる半導体装置12を示す図である。半導体装置12は、上述した半導体装置10を回路基板60(実施の形態1ではマザーボード)上にフリップチップ実装したものである。第2半導体チップ30のメタライズ層34と銅ポスト22の高さとを合わせた構造である。これにより、第2半導体チップ30の第2主面30bを回路基板60に半田で接続する。
FIG. 2 is a diagram showing a
その結果、回路動作時において第2半導体チップ30の発する熱を効率良く回路基板60に伝達することが可能となる。また、回路基板60の表面に設けたグランド電極(図示せず)の直上に、半田等の電気伝導性材料でメタライズ層34を実装することで、放熱性とグランディングの両方を実現できる。なお、第2半導体チップ30のメタライズ層34と回路基板60との接続は、半田以外を用いた接続でも良い。熱伝導性材料からなる接着剤であってもよい。
As a result, it is possible to efficiently transfer the heat generated by the
図3は、本発明の実施の形態1の他の変形例にかかる半導体装置14を示す図である。半導体装置14では、半導体装置10が銅ポスト22に代えて銅ポスト22aを備えており、この銅ポスト22aの高さは第2半導体チップ30のメタライズ層34の高さと異なっている。その結果、メタライズ層34と回路基板60との間に隙間が存在する。
FIG. 3 is a diagram showing a
この隙間に対して、熱伝導率の高いアンダーフィル材62を充填する。これにより、メタライズ層34と回路基板60とをアンダーフィル材62を介して熱的に接続することができ、回路動作時において第2半導体チップ30が発する熱を効率良く回路基板60に伝えることが可能となる。なお、アンダーフィル材62以外でも、熱伝導体で隙間を埋めればよい。
The gap is filled with an
図4は、本発明の実施の形態1にかかる半導体装置10の構成を説明するための回路図である。図4には、半導体装置10が内蔵する複数段電力増幅回路MAMPの回路図が示されている。第1半導体チップ20が備える第1回路70は、入力端子INと整合回路MC1を介して接続しており、複数段電力増幅回路MAMPにおける初段増幅トランジスタ72とこれにバイアスを供給するバイアス回路74を含んでいる。第2半導体チップ30が備える第2回路80は、複数段電力増幅回路MAMPにおける終段増幅トランジスタ82を含んでいる。
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a configuration of the
初段増幅トランジスタ72の出力側は、整合回路MC2を介して、終段増幅トランジスタ82の入力側と接続している。終段増幅トランジスタ82の出力側は、整合回路MC3を介して出力端子OUTに接続している。第1回路70にはバイアス回路76が含まれており、このバイアス回路76は配線84を介して終段増幅トランジスタ82にバイアスを供給する。図1との対応関係でいうと、配線84にはフリップチップバンプ32が含まれる。
The output side of the first
図4は、多段構成の電力増幅器モジュールの一例として、二段構成の電力増幅器の回路ブロック図を示したものである。図4において、モジュール動作時には入力端子INから入力された電力が、初段増幅トランジスタ72にて増幅され、終段増幅トランジスタ82にて更に増幅されて出力端子OUTから出力される。
FIG. 4 is a circuit block diagram of a two-stage power amplifier as an example of a multi-stage power amplifier module. In FIG. 4, during the module operation, the power input from the input terminal IN is amplified by the first
一般に、初段増幅トランジスタと比べ、終段増幅トランジスタが出力する電力の方が大きい。このため、増幅トランジスタが消費する電力を比較すると、初段増幅トランジスタ72よりも終段増幅トランジスタ82の方が消費電力が大きく、これに伴って発熱量も大きい。
In general, the power output from the final stage amplification transistor is larger than that of the first stage amplification transistor. For this reason, when comparing the power consumed by the amplifying transistor, the final-
電力増幅器の良好な特性を得るためには、増幅トランジスタから生じる熱を放熱する経路の確保が重要である。特に終段増幅トランジスタ82を効率良く放熱することが重要である。この点、実施の形態1にかかる半導体装置10では、図4のように、終段増幅トランジスタ82を含む第2回路80を第2半導体チップ30に配置し、その他の回路ブロックつまり第1回路70を第1半導体チップ20に配置する構成としている。
In order to obtain good characteristics of the power amplifier, it is important to secure a path for radiating heat generated from the amplification transistor. In particular, it is important to efficiently dissipate heat from the final
これにより、高い放熱性が要求される終段増幅トランジスタ82を含む第2回路80を第2半導体チップ20に集約することができる。これにより発熱量の多い回路ブロックと少ない回路ブロックとが同じ半導体チップ内で混在する場合と比べて、第2半導体チップ20を優先的に放熱させればよいので、放熱設計が簡単になり、無駄な放熱を抑えることが容易となる。
As a result, the
具体的には、半導体装置10によれば、第2半導体チップ20のメタライズ層34を熱伝達経路とすることで、図2に示す半導体装置12や図3に示す半導体装置14のように、回路基板60へと効率良く放熱することができる。これにより、第1半導体チップ20の放熱性に左右されずに、電力増幅器としての特性を良好なものとすることが容易である。
Specifically, according to the
なお、図4では終段増幅トランジスタ82を第2半導体チップ20に配置したが、これ以外にも周辺の整合回路やバイアス回路等の一部を第2半導体チップ20に配置してもよい。また、図4では二段構成の電力増幅器モジュールの例を示したが、三段以上から構成される多段電力増幅器においても本発明を適用することができる。この場合も、発熱量の高い回路ブロックを第2半導体チップ20に形成することで、同様の効果が得られる。
In FIG. 4, the final
なお、実施の形態1にかかる半導体装置10によれば、第1半導体チップ20の能動面20bに第2半導体チップ30および表面実装部品40を集約して実装している。このため、対向面20aには回路配線を設けなくとも良い。
According to the
図10は、本発明の実施の形態に対する比較例としての半導体装置610を示す図である。図10の半導体装置610では、複数の半導体チップ620、630でモジュールを構成する際に、パッケージ基板660上に複数の半導体チップ620、630を別々に実装している。半導体チップ620、630とパッケージ基板660間あるいは半導体チップ620と半導体チップ630の間は、ワイヤ662で接続されている。また、インダクタ、キャパシタ、抵抗などのチップ部品640も、パッケージ基板660上に実装されている。
FIG. 10 is a diagram showing a
このような構成では、半導体チップ620、630やチップ部品640を平面方向に並べて実装するための十分な広さを備えたパッケージ基板660が必要である。このため、半導体装置610のサイズや高さは大きくならざるを得ず、装置の小型化/低背化が妨げられてしまう。
In such a configuration, the
この点、実施の形態1にかかる半導体装置10によればパッケージ基板660が不要となり、第1半導体チップ20の平面方向サイズまで半導体装置10の平面寸法を縮めることができる。またパッケージ基板660が不要なため、半導体装置10の高さ寸法を縮めることも可能となり、小型で低背なマルチチップ電力増幅器を実現できる。
In this regard, according to the
半導体チップの材料について説明する。第1半導体チップ20の半導体材料はシリコンであり、第2半導体チップ30の半導体材料はシリコン以外の異種半導体材料(化合物半導体)であってもよい。その理由は、第1半導体チップ20は比較的大面積を必要とすることから比較的安価であるシリコンチップを用いるとともに、第2半導体チップ30は高性能が要求される第2回路80を形成するから高性能な化合物半導体チップを用いるというものである。これにより、比較的高価な化合物半導体からなる半導体チップの使用面積を最小限に抑えつつ、電力増幅器の良好な特性と、半導体装置全体での低コスト化の両立が可能である。
The material of the semiconductor chip will be described. The semiconductor material of the
ただし、本発明はこのような形態に限定されず、第1半導体チップ20をシリコン以外としてもよく、また、第2半導体チップ30を化合物半導体チップ以外としてもよい。例えば、第1半導体チップ20および第2半導体チップ30の半導体材料が両方ともシリコンであってもよい。電力増幅器に高性能が要求されない場合などには、第2半導体チップ20にも比較的安価であるシリコンチップを用いることにより、より低コスト化を図ることもできる。
However, the present invention is not limited to such a form, and the
なお、実施の形態1にかかる半導体装置10では2つの半導体チップを用いたが、本発明はこれに限られるものではない。3つ以上の半導体チップを用いても良い。例えば、3つの半導体チップを用いる場合には、実施の形態1と同様に、最も平面方向サイズが大きな第1半導体チップ20に発熱量の低い第1回路70を形成する。第2半導体チップ30および追加した第3半導体チップに、終段増幅トランジスタ82やその他の発熱量の比較的高い回路ブロックを形成しても良い。また、三段の電力増幅器であれば、第2半導体チップ30および追加した第3半導体チップに、二段目の増幅トランジスタおよび終段増幅トランジスタを形成しても良い。
In the
なお、実施の形態1にかかる半導体装置10では表面実装部品40を実装したが、本発明はこれに限られない。本発明にかかる半導体装置は、必ずしも、表面実装部品を備えていなくとも良い。
In the
なお、上述した回路基板60との実装構造および他の各種変形は、後述する実施の形態2以降にかかる半導体装置のそれぞれに、同様に適用することができる。
Note that the above-described mounting structure with the
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2にかかる半導体装置110を示す図である。実施の形態2にかかる半導体装置110は、第1半導体チップ20を第1半導体チップ120に置換した点、および表面実装部品40の取り付け位置を変更した点を除き、実施の形態1にかかる半導体装置10と同じ構成を備えている。したがって、以下の説明では実施の形態1と同一または相当する構成については同一の符号を付して説明を行うとともに、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通事項は説明を簡略化ないしは省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a
第1半導体チップ120は、能動面120bおよび対向面120aを備えている。ただし、対向面120a上にも配線が形成されており、この配線は対向面120a上に実装した表面実装部品40と電気的に接続する。また、半導体装置110では、樹脂封止体50に加え、対向面120a上に設けられ表面実装部品40を被覆する樹脂封止体150も設けられている。
The
実施の形態2にかかる半導体装置110によれば、実施の形態1にかかる半導体装置10と比べて装置の高さ寸法は大きくなる。その一方で、第2半導体チップ30と表面実装部品40とを同一平面上に並べるのではなく、第1半導体チップ120の2つの主面(対向面120a、能動面120b)にそれぞれ実装している。これにより、第2半導体チップ30と表面実装部品40とを、第1半導体チップ120の2つの異なる主面それぞれに互いに干渉せずに自由に配置することができる。
According to the
例えば、具体的には第2半導体チップ30と表面実装部品40とを対向面120a、能動面120bのそれぞれの中央位置に設けるなど、両部品を平面視で重なるように実装することが可能となる。このため、第1半導体チップ120の平面寸法、ひいては半導体装置110の平面寸法を縮めることが可能である。
For example, specifically, the
実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3にかかる半導体装置210を示す図である。図6(a)は半導体装置210の上面図であり、図6(b)は半導体装置210の側面図である。図6(a)は、図6(b)を矢印Bの方向に見たときの平面図であり、金属キャップ250は透視している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a
半導体装置210は、第1半導体チップ220およびこれに重ねて実装された第2半導体チップ230とからなるいわゆるマルチチップ構造を備えている。第2半導体チップ230は、第1半導体チップ220よりも平面方向の大きさが小さく、第1半導体チップ220に複数のフリップチップバンプ232を介してフリップチップ実装されている。
The
第1半導体チップ220には、実施の形態1にかかる第1半導体チップ20と同じく、第1回路70が形成されている。第2半導体チップ220には、実施の形態1にかかる第2半導体チップ30と同じく、第2回路80が形成されている。
As in the
半導体装置210は、実施の形態1にかかる半導体装置10と同様に、CSP(Chip Scale Package)構造を備える。図6に示すように、第1半導体チップ220は平面方向の大きさが第2半導体チップ230よりも大きく、第1半導体チップ220は半導体装置210のCSP構造の主たる部分を形成している。
Similar to the
第1半導体チップ220は、能動層(能動素子等を含む第1回路80等が形成された層)が形成された能動面220bおよび能動面220bの反対に位置する対向面220aを備えている。能動面220bには、電極としての銅ポスト222が対向する2辺に並べられている。ここで、実施の形態3にかかる半導体装置210では、実施の形態1にかかる半導体装置10と比べて、銅ポスト222の高さ寸法が小さい。これは、第2半導体チップ230の取り付け位置の関係上、能動面220bと、半導体装置210を実装すべき回路基板(実施の形態1の回路基板60)との間の間隔が小さくてもよいので、銅ポスト222を低くしたものである。
The
第2半導体チップ230は、第1半導体チップ220の対向面220aに、フリップチップバンプ232を介してフリップチップ実装されている。これは、実施の形態1および実施の形態2とは対照的である。具体的には、第2半導体チップ220は、第1半導体チップ220側を向く第1主面230aと、第1主面230aの反対側の第2主面230bとを備え、第1主面230aにフリップチップバンプ232が接続している。
The
第1半導体チップ220は、その内部に、複数のビア224を備えている。ビア224は、TSV(Through Si Via)である。第2半導体チップ230内に形成されている第2回路80は、フリップチップバンプ232およびビア224を介して、第1半導体チップ220内に形成されている第1回路70と電気的に接続される。
The
また、表面実装部品240a、240b、240c(以下、これらをまとめて表面実装部品240とも称する)が、第1半導体チップ220の対向面220a上に実装されている。表面実装部品240は、実施の形態1にかかる表面実装部品40と同様のSMD(Surface Mount Device)である。表面実装部品240も、ビア224を介して第1半導体チップ220内に形成されている第1回路70と電気的に接続される。
Further,
メタライズ層234が、第2主面230bの全面に設けられている。メタライズ層234は、複数段電力増幅回路MAMPのグランド電極を兼ねている。半導体装置210は、第1半導体チップ220の対向面220a側からかぶせられた金属キャップ250を備えている。金属キャップ250は、メタライズ層234と接触して、電気的および熱的にメタライズ層234と接続する。
A metallized
金属キャップ250は、半導体装置210を回路基板等(例えば実施の形態1の回路基板60)に実装する時に、その回路基板に半田接続してもよい。これにより、回路動作時に、第2半導体チップ230が発する熱を効率良く回路基板に放熱することが可能となる。なお、金属キャップ250とマザーボードとの接続は、半田以外の熱伝導性材料を用いた接続でも良い。
The
実施の形態2にかかる半導体装置110にも、実施の形態1にかかる半導体装置10で行った各種変形を適用してもよい。
Various modifications performed in the
実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4にかかる半導体装置310を示す図である。図7(a)は半導体装置310の上面図であり、図7(b)は半導体装置310の側面図である。図7(a)は、図7(b)を矢印Cの方向に見たときの平面図であり、封止樹脂体350は透視している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a
実施の形態4にかかる半導体装置310は、実施の形態3にかかる半導体装置210と類似した構成を備えている。したがって、実施の形態3と同一または相当する構成については同一の符号を付するとともに、共通事項は説明を簡略化ないしは省略する。
The
次に、実施の形態4にかかる半導体装置310と実施の形態3にかかる半導体装置210との間の相違点を説明する。実施の形態4にかかる半導体装置310は、実施の形態3にかかる半導体装置210における金属キャップ250に代えて、第1半導体チップ220の対向面220aに設けられた封止樹脂体350を備えている。第2半導体チップ230のメタライズ層234がこの封止樹脂体350から露出している。このように、金属キャップ250に代えて封止樹脂体350を設けても良い。
Next, differences between the
実施の形態5.
図8は、本発明の実施の形態5にかかる半導体装置410を示す図である。図8(a)は半導体装置410の上面図であり、図8(b)は半導体装置410の側面図である。図8(a)は、図8(b)を矢印Dの方向に見たときの平面図であり、金属キャップは透視している。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a
実施の形態5にかかる半導体装置410は、実施の形態3にかかる半導体装置210と類似した構造を備えている。したがって、実施の形態3と同一または相当する構成については同一の符号を付するとともに、共通事項は説明を簡略化ないしは省略する。
The
次に、実施の形態5にかかる半導体装置410と実施の形態3にかかる半導体装置210との間の相違点を説明する。第1半導体チップ220を第1半導体チップ420に置換した点がまず異なる。第1半導体チップ420は、ビア424の位置および本数が、第1半導体チップ220と異なっている。これは、表面実装部品240に代えて表面実装部品440a、440b(以下、まとめて表面実装部品440とも称す)を設け、この表面実装部品440は第1半導体チップ420の能動面420bに実装されているからである。
Next, differences between the
また、半導体装置410では銅ポスト422が表面実装部品440の厚み以上の高さを備えている。さらに、第1半導体チップ420の能動面420bに、封止樹脂体450が設けられている。これらの点も、実施の形態3とは異なっている。封止樹脂体450は、表面実装部品440を被覆しつつ、銅ポスト422の表面の一部を露出させる。
Further, in the
実施の形態5にかかる半導体装置410によっても、実施の形態2と同様に第1半導体チップ420の対向面420a、能動面420bに別々に第2半導体チップ230と表面実装部品440を実装している。これにより、半導体装置410の平面寸法を縮めることが可能である。
Also in the
実施の形態6.
図9は、本発明の実施の形態6にかかる半導体装置510を示す図である。図9(a)は半導体装置510の上面図であり、図9(b)は半導体装置510の側面図である。図9(a)は、図9(b)を矢印Eの方向に見たときの平面図であり、封止樹脂体550aは透視している。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a
実施の形態6にかかる半導体装置510は、実施の形態5にかかる半導体装置410と類似する構成を備えている。したがって、実施の形態5と同一または相当する構成については同一の符号を付するとともに、共通事項は説明を簡略化ないしは省略する。
The
次に、実施の形態6にかかる半導体装置510と実施の形態5にかかる半導体装置410との間の相違点を説明する。半導体装置510は、金属キャップ250を備えていない。その代わりに、封止樹脂体550が設けられている。封止樹脂体550は、第1半導体チップ420の対向面420aに設けられた封止樹脂体550aと、能動面420bに設けられた封止樹脂体550bとを備えている。
Next, differences between the
封止樹脂体550aは、メタライズ層234を露出させつつ、第2半導体チップ230の側面および第1主面230aを封止する。封止樹脂体550bは、表面実装部品440を被覆しつつ、銅ポスト422の表面の一部を露出させる。
The sealing
実施の形態2、5と同様に、実施の形態6にかかる半導体装置510によっても半導体装置510の平面寸法を縮めることが可能である。
As in the second and fifth embodiments, the
10 半導体装置、20 第1半導体チップ、20a 対向面、20b 能動面、22 銅ポスト、30 第2半導体チップ、30a 第1主面、30b 第2主面、32 フリップチップバンプ、34 メタライズ層、40、40a、40b、40c 表面実装部品、50 樹脂封止体、60 回路基板、62 アンダーフィル材、70 第1回路、72 初段増幅トランジスタ、74 バイアス回路、76 バイアス回路、80 第2回路、82 終段増幅トランジスタ、84 配線、MAMP 複数段電力増幅回路、MC1、MC2、MC3 整合回路
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第1半導体チップよりも平面方向の大きさが小さく、前記第1回路よりも発熱量の多い第2回路が形成され、前記第1半導体チップに実装された第2半導体チップと、
を備えることを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor chip on which a first circuit is formed;
A second semiconductor chip formed on the first semiconductor chip, the second circuit having a smaller size in the planar direction than the first semiconductor chip and a larger amount of heat generation than the first circuit;
A semiconductor device comprising:
前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップの前記能動面に実装されたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The first semiconductor chip includes an active surface on which an active layer is formed and an opposing surface located opposite to the active surface,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor chip is mounted on the active surface of the first semiconductor chip.
前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップの前記対向面に実装されたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The first semiconductor chip includes an active surface on which an active layer is formed and an opposing surface located opposite to the active surface,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor chip is mounted on the facing surface of the first semiconductor chip.
前記第2主面の一部又は全部を露出しつつ前記第2半導体チップの周囲を封止する樹脂封止体と、
前記第2主面における前記樹脂封止体から露出する部分に設けられたメタライズ層と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。 The second semiconductor chip includes a first main surface facing the first semiconductor chip side, and a second main surface opposite to the first main surface,
A resin sealing body that seals the periphery of the second semiconductor chip while exposing part or all of the second main surface;
A metallized layer provided in a portion exposed from the resin sealing body in the second main surface;
The semiconductor device according to claim 1, comprising:
前記第2主面に設けられたメタライズ層と、
前記メタライズ層と接続する金属体と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。 The second semiconductor chip includes a first main surface facing the first semiconductor chip side, and a second main surface opposite to the first main surface,
A metallization layer provided on the second main surface;
A metal body connected to the metallization layer;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記第2主面に設けられたメタライズ層と、
前記第1回路および前記第2回路と電気的に接続し、かつ前記メタライズ層と直接に又は熱伝導体を介して接続する回路基板と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。 The second semiconductor chip includes a first main surface facing the first semiconductor chip side, and a second main surface opposite to the first main surface,
A metallization layer provided on the second main surface;
A circuit board electrically connected to the first circuit and the second circuit and connected to the metallized layer directly or via a heat conductor;
The semiconductor device according to claim 1, comprising:
前記第2半導体チップの半導体材料はシリコン以外であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor material of the first semiconductor chip is silicon,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor material of the second semiconductor chip is other than silicon.
前記第2回路は、複数段電力増幅回路における第2段目以降の増幅トランジスタを含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の半導体装置。 The first circuit includes a first stage amplification transistor in a multistage power amplification circuit,
12. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second circuit includes second and subsequent amplification transistors in a multi-stage power amplification circuit.
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