JP2001094046A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2001094046A JP26938999A JP26938999A JP2001094046A JP 2001094046 A JP2001094046 A JP 2001094046A JP 26938999 A JP26938999 A JP 26938999A JP 26938999 A JP26938999 A JP 26938999A JP 2001094046 A JP2001094046 A JP 2001094046A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】スタックトタイプのCSPにおける積層ICチ
ップ間の固着対向面が実質平行に保持でき、絶縁膜厚が
制御しやすい高信頼性の半導体装置を提供する。 【解決手段】チップサイズに近いベース基板10の主表
面上に2個のICチップ11,12が積層された形で搭
載されている。ベース基板10の裏面にははんだボール
等の外部端子13が設けられる。ベース基板10主表面
上における積層ICチップ11,12の電極パッド11
1,121と、ベース基板10とはボンディングワイヤ
(金線)14により適当な電気的接続がなされている。
第1のICチップ11と第2のICチップ12を固着す
る対向領域内で少なくとも周辺付近に絶縁性の支持部材
(151)が含まれており、両チップ11,12が実質
平行に支持されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にスタックトタ
イプのCSP(Chip Size Package)に適用される積層
IC間の絶縁が要求される半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、コンパクト
化に伴ない、半導体パッケージも小型化が要求される。
その中でCSP(Chip Size Package)は、実装面積が
小さくて上記要求を満足させる有用な構造である。
【0003】スタックトタイプのCSPも高集積のIC
として注目されている一つである。図3は、従来におけ
るスタックトタイプのCSPの構成を示す断面図であ
る。ベース基材30の主表面上には、それぞれ絶縁性ペ
ースト(接着剤)29を介して2個のICチップ31,
32が積層された形で搭載されている。ベース基材30
の主表面は導電パターン301及びビア302が複数設
けられている。ベース基材30の裏面には各ビア302
と接続されるはんだボール等の外部端子305が設けら
ている。
【0004】ベース基材30の主表面側において、積層
ICチップ31,32の電極パッド311,321と、
ベース基材30とはボンディングワイヤ(金線)35に
より適当な電気的接続がなされている。すなわち、IC
チップ32は、ICチップ31の周辺に設けられる電極
パッド311に重ならない大きさを有し、第1のICチ
ップ上に絶縁性ペースト(接着剤)29を介して固着さ
れている。これら積層ICチップ31,32及びボンデ
ィングワイヤ35等の電気的接続構成は封止樹脂36に
より封止され、パッケージ化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来、
スタックトタイプのCSPでは、積層のICチップ31
と32の間は絶縁ペースト(接着剤)29を介して固着
される。しかしながら、この絶縁ペーストは図3に示す
ように、絶縁膜として膜厚が制御しにくく薄い部分がで
きてしまうことがある。上のICチップ32が下のIC
チップ31の上面に対して傾いて固着される場合が少な
くないからである。
【0006】すなわち、ICチップどうし平坦な領域を
固着するため、絶縁ペーストの絶縁膜厚が管理しにくい
のである。また、絶縁ペースト(接着剤)29の気密性
が悪く、気泡のため絶縁膜欠損部分が生じる恐れもあ
る。
【0007】上記絶縁ペースト(接着剤)29の絶縁膜
厚が薄い部分は、絶縁抵抗の低下を招き、最悪、ショー
トを引き起こす原因になる。また、上記絶縁膜欠損部分
は水分の侵入によるリーク、加熱の影響によりクラック
を発生させ不良化する原因となる。
【0008】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その課題は、スタックトタイプのCSPにおける積
層ICチップ間の絶縁固着状態に関し、対向面が実質平
行になるように保持でき、絶縁膜厚が制御しやすい高信
頼性の半導体装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
主表面周辺の領域に複数の電極パッドが設けられた第1
のICチップと、前記第1のICチップ周辺の電極パッ
ドに重ならない大きさを有し、前記第1のICチップ上
面に絶縁膜を介して固着される第2のICチップとを具
備し、前記絶縁膜中において前記第1のICチップと第
2のICチップのとの対向領域内で少なくとも周辺付近
に前記第1、第2のICチップが実質平行に支持される
ための絶縁性の支持部材が含まれていることを特徴とす
る。
【0010】また、本発明の半導体装置は、主表面周辺
の領域に複数の電極パッドが設けられた第1のICチッ
プと、前記第1のICチップ周辺の電極パッドに重なら
ない大きさを有し、前記第1のICチップ上面に絶縁膜
を介して固着される第2のICチップとを具備し、前記
絶縁膜中において前記第1のICチップと第2のICチ
ップのとの対向領域内で実質均一なギャップを形成する
ように所定径の絶縁性フィラーが添加されていることを
特徴とする。
【0011】本発明によれば、前記第1、第2のICチ
ップが固着される対向領域内に備えた絶縁性の支持部材
や絶縁性フィラーにより、相互の固着時、第1、第2の
ICチップが実質平行に保たれるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
に係るスタックトタイプのCSPを示す断面図である。
チップサイズに近いベース基板10の主表面上に2個の
ICチップ11,12が積層された形で搭載されてい
る。ベース基板10の裏面にははんだボール等の外部端
子13が設けられる。ベース基板10主表面上における
積層ICチップ11,12の電極パッド111,121
と、ベース基板10とはボンディングワイヤ(金線)1
4により適当な電気的接続がなされている。すなわち、
ICチップ12は、ICチップ11の周辺に設けられる
電極パッド111に重ならない大きさを有し、第1のI
Cチップ上に絶縁膜(接着剤)15を介して固着されて
いる。これら積層ICチップ12,13及び電気的接続
構成は封止樹脂16により封止され、パッケージ化され
ている。
【0013】この実施形態では、第1のICチップ11
と第2のICチップ12を固着する絶縁膜中において特
徴がある。ICチップ11と12との対向領域内で少な
くとも周辺付近に絶縁性の支持部材(151)が含まれ
ており、両チップ11,12が実質平行に支持されるよ
うになっている。
【0014】具体的な構成としては、両チップ11と1
2が十分に絶縁性を得ることのできる高さの均一な突起
(レジスト材等)151を少なくともチップ12の四隅
の領域に設けている。この突起(レジスト材等)151
を含んで、絶縁ペースト(接着剤)としての絶縁膜15
により圧着(固着)されている。
【0015】上記構成によれば、突起151による支持
部材により、両チップ11,12の相互圧着時には実質
平行に保たれ、そのまま固着された状態となる。絶縁膜
15としては、その膜厚は突起151に依存するので制
御しやすい。すなわち、突起151を略均一な適当な高
さにしておけば、絶縁膜15が偏って薄い部分ができる
ようなことはない。よって、絶縁抵抗が低下する箇所も
なくなり、ショートの危険性はほとんどなくなる。
【0016】また、加圧しても突起151によって絶縁
膜15としての適当な厚さを確保できるので、絶縁膜1
5の気密性をよくすることもでき、絶縁膜欠損部分が生
じる危険性も大幅に解消される。よって、水分の侵入は
阻止され、不良化する原因を作らない。
【0017】なお、突起151は、形成時においてIC
チップ12側に付ける代わりにICチップ11側に付け
るようにしてもかまわない。また、突起151は、IC
チップ12の周辺に多数接触するように多数設けてかま
わない。
【0018】図2は、本発明の第2の実施形態に係るス
タックトタイプのCSPを示す断面図である。第1の実
施形態と同様の箇所には同一の符号を付す。上記第1の
実施形態に比べて、この実施形態では、積層ICチップ
11,12との間の絶縁膜(接着剤)15に、所定径の
絶縁性フィラー152が添加されている。これにより、
両チップの対向領域内で実質均一なギャップを形成する
ようにした。この他は第1の実施形態と同様の構成であ
る。
【0019】具体的な構成としては、両チップ11と1
2が十分に絶縁性を得ることのできる所定径、例えば5
0μmのシリコンフィラー152を添加した絶縁ペース
トを絶縁膜15として用る。このフィラー152を添加
した絶縁膜15により、両チップ11と12が圧着(固
着)されている。
【0020】上記構成によれば、フィラー152によ
り、両チップ11,12の相互圧着時には実質均一なギ
ャップが保たれ、そのまま固着された状態となる。絶縁
膜15としては、その膜厚はフィラー152の径に依存
するので制御しやすい。すなわち、フィラー152を略
均一な適当な径にしておけば、絶縁膜15が偏って薄い
部分ができるようなことはない。よって、絶縁抵抗が低
下する箇所もなくなり、ショートの危険性はほとんどな
くなる。
【0021】また、加圧してもフィラー152によって
絶縁膜15としての適当な厚さを確保できるので、絶縁
膜15の気密性をよくすることもでき、絶縁膜欠損部分
が生じる危険性も大幅に解消される。よって、水分の侵
入は阻止され、不良化する原因を作らない。
【0022】上記各実施形態によれば、スタックトタイ
プのCSPにおける積層ICチップ間の絶縁固着状態に
関し、加圧時に左右のバランスが不均一になることがあ
っても、積層ICチップ相互の対向面が、実質平行にな
るように保持でき、絶縁性が良好となる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
タックトタイプのCSPにおける積層ICチップ間の絶
縁固着状態に関し、積層するICチップ相互間の絶縁膜
にその膜厚を均一に制御できる支持部材を設けたり、フ
ィラーを添加したりした。この結果、積層ICチップ対
向面が実質平行になるように保持でき、絶縁膜厚が制御
しやすい高信頼性の半導体装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るスタックトタイ
プのCSPを示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係るスタックトタイ
プのCSPを示す断面図である。
【図3】従来におけるスタックトタイプのCSPを示す
断面図である。
【符号の説明】
10…ベース基板 11,12…ICチップ 111,121…電極パッド 13…外部端子 14…ボンディングワイヤ(金線) 15…絶縁膜(接着剤) 151…突起(支持部材) 152…絶縁性フィラー 16…封止樹脂

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表面周辺の領域に複数の電極パッドが
    設けられた第1のICチップと、 前記第1のICチップ周辺の電極パッドに重ならない大
    きさを有し、前記第1のICチップ上面に絶縁膜を介し
    て固着される第2のICチップと、を具備し、 前記絶縁膜中において前記第1のICチップと第2のI
    Cチップのとの対向領域内で少なくとも周辺付近に前記
    第1、第2のICチップが実質平行に支持されるための
    絶縁性の支持部材が含まれていることを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】主表面周辺の領域に複数の電極パッドが設
    けられた第1のICチップと、 前記第1のICチップ周辺の電極パッドに重ならない大
    きさを有し、前記第1のICチップ上面に絶縁膜を介し
    て固着される第2のICチップと、を具備し、 前記絶縁膜中において前記第1のICチップと第2のI
    Cチップのとの対向領域内で実質均一なギャップを形成
    するように所定径の絶縁性フィラーが添加されているこ
    とを特徴とする半導体装置。
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