JP2001358285A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JP2001358285A JP2000174676A JP2000174676A JP2001358285A JP 2001358285 A JP2001358285 A JP 2001358285A JP 2000174676 A JP2000174676 A JP 2000174676A JP 2000174676 A JP2000174676 A JP 2000174676A JP 2001358285 A JP2001358285 A JP 2001358285A
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semiconductor
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 半導体装置の高密度化に対応して、一つの配
線基板に更に多くの同一機能半導体チップを収納する樹
脂封止型半導体装置を薄型、低コストで提供する。 【解決手段】 2組の半導体チップCH1・CH3及び
CH2・CH4をそれぞれ表面電極が反対向きになるよ
うに背中合せに接着し、一つの配線基板1の表裏両面に
各組の表面電極が反対向きで、しかも電極位置が共通配
線に接続する基板1を貫通するビアの位置を中心に相互
に他の接続と重ならないようずらして固着する。基板1
に接するチップCH1・CH2の各電極は基板1のビア
列にパンプにより接続し、このビアは金属配線によりそ
れぞれ所定の端子2Aに接続しピン5により実装基板に
取付けられる。外側チップCH3・CH4の各電極はボ
ンディングワイヤ3により基板1表裏のボンディングエ
リア2B・2Cに接続され、それぞれ所定の端子2Aに
接続され、モールド樹脂4により封止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の半導体チ
ップが収納された樹脂封止型半導体装置に関し、特に、
前記複数個の半導体チップが同一の機能を有する半導体
装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子機器の高性能、高機能化に伴
い、前記電子機器に使用される半導体装置の高集積化、
高機能化が進み、前記半導体装置に搭載される半導体チ
ップは高集積化され、大型化される傾向にある。しか
し、前記半導体チップの形状は、電子機器に使用する半
導体装置の互換性や実装の高密度化要求により、前記半
導体装置の大型化には制限が出てくる。そのため、複数
の半導体チップを一つのパッケージに収納した半導体装
置が提案され、実用化されている。
【0003】前記複数の半導体チップを一つのパッケー
ジに収納する方法の一つとして、2個の半導体チップを
回路形成面と対向する裏面同士を固着し、TAB(Tape
Automated Bonding)技術を用いて、テープに形成され
たテープリードを各半導体チップの外部電極(配線用パ
ッド)と接続する方法があげられる。
【0004】このとき、前記半導体チップの固着面か
ら、封止樹脂にかけて発生するクラックを抑制するため
に、特開平5−315540号公報には、前記二つの半
導体チップを固着せずに隙間を設け、前記隙間にも封止
樹脂を充填した半導体装置が開示されている。
【0005】また、近年の電子機器の小型化により、た
とえば、携帯電話やICカード等に用いる半導体装置の
小型化、薄型化が進んでいる。特開平5−183010
号公報には、前記TAB技術と、C4(Controlled Col
lapse Chip Connection)ボンディング技術を利用し
て、半導体装置を薄型化する技術が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の特開平5−315540号公報に開示された技術で
は、一つの半導体チップに対して一枚のテープ(配線基
板)が必要であるため、一つの半導体装置に収納される
半導体チップの数が多くなるとともに、前記テープの数
も増えて半導体装置の厚さが増す。そのため、例えば、
DRAMなどの記憶装置の大容量化などを目的として、
複数の半導体チップを収納したときに、前記半導体装置
の薄型化が難しいという問題があった。
【0007】また、前記特開平5−183010号公報
に開示されたように、TAB技術とC4ボンディング技
術を用いた場合でも、1枚のテープ(配線基板)に搭載
できる半導体チップが二つであるため、複数の半導体チ
ップを収納する際に、半導体装置の薄型化が難しいとい
う問題があった。
【0008】また、前記従来の技術では、収納される半
導体チップの数が多くなると、前記配線テープ(配線基
板)の数が増えるとともに、各半導体チップと配線基板
とを接続(ボンディング)する工程が増える。そのた
め、製造コストが高くなるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、複数個の半導体チップを
収納する樹脂封止型半導体装置の薄型化が可能な技術を
提供することにある。本発明の他の目的は、複数個の半
導体チップを収納する樹脂封止型半導体装置の製造コス
トの増加を抑えることが可能な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徴
は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにな
るであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】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、
以下のとおりである。
【0011】(1)配線基板と、前記配線基板の第1主
面及び第2主面上にそれぞれの回路形成面側が固着され
た同一の機能を有するように製造された複数個の半導体
チップと、前記配線基板の端子電極と前記各半導体チッ
プの外部電極を電気的に接続する導電性部材と、前記配
線基板、各半導体チップ、及び導電性部材を封止する封
止樹脂からなる樹脂封止型半導体装置であって、前記配
線基板は、前記半導体チップ毎に個別の信号を入力する
第1端子電極と、前記各半導体チップに共通の信号を入
力する第2端子電極と、前記各半導体チップからの出力
信号を外部に出力する第3端子電極が設けられており、
前記第1端子電極から引き出された金属配線は、複数個
の前記半導体チップのいずれかの外部電極と接続されて
おり、前記第2端子電極から引き出された金属配線は、
前記各半導体チップの共通の信号が入力される外部電極
と電気的に接続され、複数の半導体チップの外部電極に
共有されており、前記第3端子電極から引き出された金
属配線は、前記各半導体チップの信号を出力する外部電
極と電気的に接続され、複数の半導体チップの外部電極
に共有されている樹脂封止型半導体装置である。
【0012】(2)前記(1)の樹脂封止型半導体装置
において、第1半導体チップは、回路形成面を前記配線
基板の第1主面と向かい合わせて固着されており、第2
半導体チップは、回路形成面を前記配線基板の第2主面
と向かい合わせて固着されており、第3半導体チップ
は、前記回路形成面と対向する裏面を前記第1半導体チ
ップの裏面と向かい合わせて固着されており、第4半導
体チップは、前記回路形成面と対向する裏面を前記第2
半導体チップの裏面と向かい合わせて固着されており、
前記第1半導体チップ及び第2半導体チップの外部電極
は、前記第1端子電極、第2端子電極、あるいは第3端
子電極のいずれかから引き出された金属配線と突起電極
により接続されており、前記第2半導体チップ及び第4
半導体チップの外部電極は、前記第1端子電極、前記第
2端子電極、あるいは第3端子電極のいずれかから引き
出された金属配線とボンディングワイヤにより接続され
ている。
【0013】(3)前記(1)または(2)の樹脂封止
型半導体装置において、前記各半導体チップは、回路形
成面上の対向する二つの辺に沿って外部電極が形成され
ており、前記第2半導体チップは、前記第2半導体チッ
プの外部電極と前記第1半導体チップの外部電極が平面
的に重ならないように固着されており、前記第3半導体
チップは、外部電極が形成された第1方向が前記第1半
導体チップの前記第1方向と対向する第2方向と重なる
ように固着されており、前記第4半導体チップは、前記
第1方向が前記第2半導体チップの前記第2方向と重な
るように固着されており、前記配線基板は、前記第1半
導体チップ及び前記第2半導体チップの外部電極と重な
る位置にビアが設けられており、前記第1半導体チップ
の外部電極と重なる位置の第1ビアと、前記第1半導体
チップの外部電極と共通の信号を入力、あるいは出力す
る前記第2半導体チップの外部電極と重なる位置の第2
ビアは金属配線により接続されており、前記第1半導体
チップの外部電極と共通の信号を入力、あるいは出力す
る前記第3半導体チップ及び第4半導体チップの外部電
極は、前記第1ビアあるいは第2ビアと接続された金属
配線に接続されており、前記第1ビアは、前記第2端子
電極または第3端子電極のいずれかに金属配線により接
続されている。
【0014】(4)前記(1)または(2)の樹脂封止
型半導体装置において、前記各半導体チップは、回路形
成面上の第1の辺に沿って外部電極が形成されており、
前記第2半導体チップは、外部電極が形成された第1の
辺が、前記第1半導体チップの第1の辺と対向する第2
の辺と平面的に重なるように固着されており、前記第3
半導体チップは、前記第1の辺が前記第1半導体チップ
の前記第2の辺と重なるように固着されており、前記第
4半導体チップは、前記第2半導体チップ上に各々の回
路形成面と対向する裏面同士が向かい合い、かつ、前記
第4半導体チップの第1の辺が、前記第2半導体チップ
の前記第2の辺と重なるように固着されており、前記配
線基板は、前記第1半導体チップ及び第2半導体チップ
の外部電極と重なる位置にビアが設けられており、前記
第1半導体チップの外部電極と重なる位置の第1ビア
と、前記第1半導体チップの外部電極と共通の信号を入
力、あるいは出力する前記第2半導体チップの外部電極
と重なる位置の第2ビアは、金属配線により接続されて
おり、前記第1半導体チップの外部電極と共通の信号を
入力、あるいは出力する前記第3半導体チップ及び第4
半導体チップの外部電極は、前記第1ビアあるいは第2
ビアに接続された金属配線に接続されており、前記第1
ビアは、前記第2端子電極または第3端子電極のいずれ
かに金属配線により接続されている。
【0015】(5)前記(1)の樹脂封止型半導体装置
において、前記各半導体チップは、回路形成面上の中心
線付近に線状に配置された外部電極を有し、第1半導体
チップは、前記回路形成面を前記配線基板の第1主面と
向かい合わせて固着されており、第2半導体チップは、
前記回路形成面を前記配線基板の第2主面と向かい合わ
せ、かつ、前記第2半導体チップの外部電極が、前記第
1半導体チップの外部電極と平面的に重なるように固着
されており、前記配線基板は、前記第1主面表面及び前
記第2主面表面から等しい距離に、前記各端子電極と接
続される金属配線層が設けられており、前記第1半導体
チップのみを選択して信号が入力される外部電極と重な
る位置には、前記金属配線層から前記第1主面方向に開
口したビアが設けられ、前記外部電極と突起電極により
接続されており、前記第2半導体チップのみを選択して
信号が入力される外部電極と重なる位置には、前記金属
配線層から前記第2主面方向に開口したビアが設けら
れ、前記外部電極と突起電極により接続されており、前
記各半導体チップに共通の信号を入力、あるいは出力す
る外部電極と重なる位置には、前記配線基板を貫通する
ビアが設けられ、前記外部電極と突起電極により接続さ
れている。
【0016】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。なお、実
施例を説明するための全図において、同一機能を有する
ものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略す
る。
【0017】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本実施例1
の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示す模式平面図で
あり、図2は、図1の正面図である。図1及び図2にお
いて、1は配線基板、2Aは端子電極、2Bは金属配
線、2Cは第1ボンディングエリア、2Dは第2ボンデ
ィングエリア、3はボンディングワイヤ、4はモールド
樹脂、5は端子ピン、CH1は第1半導体チップ、CH
2は第2半導体チップ、CH3は第3半導体チップ、C
H4は第4半導体チップ、BP1からBP14は半導体
チップの外部電極(ボンディングパッド)である。
【0018】本実施例1の各半導体チップは、同一の機
能を有し、第1方向の辺に沿って第1外部電極BP1か
ら第7外部電極BP7までが形成され、前記第1方向と
対向する第2方向に第8外部電極BP8から第14外部
電極BP14までが形成されているものとする。
【0019】また、前記配線基板1の端子電極2Aに
は、それぞれ印加される信号が規定されており、番号が
付されている。本実施例1の図1に示した樹脂封止型半
導体装置の例では、左上方が1番端子、左下方が10番
端子、右下方が11番端子、右上方が20番端子となっ
ている。以下、各端子電極を区別する場合には、符号の
後に各端子の番号を付けることにする。
【0020】本実施例1の樹脂封止型半導体装置は、図
1及び図2に示すように、配線基板1の第1主面上に第
1半導体チップCH1が固着され、前記配線基板1の第
2主面上に第2半導体チップCH2が固着されている。
前記第1半導体チップCH1及び第2半導体チップCH
2は、それぞれ外部電極が形成された回路形成面を前記
配線基板1と向かい合わせて固着される。このとき、前
記第1半導体チップCH1の外部電極と前記第2半導体
チップCH2の外部電極が平面的に重ならないように、
ずらして固着されている。
【0021】前記第1半導体チップCH1の回路形成面
と対向する裏面には、図2に示すように、第3半導体チ
ップCH3が前記裏面同士を向かい合わせて固着されて
いる。また、前記第2半導体チップCH2の回路形成面
と対向する裏面には、第4半導体チップCH4が前記裏
面同士を向かい合わせて固着されている。このとき、前
記第1半導体チップCH1の第1外部電極BP1から第
7外部電極BP7が形成された第1方向CH1aと、前
記第3半導体チップCH3の前記第1方向CH3aと対
向する、第8外部電極BP8から第14外部電極BP1
4が形成された第2方向CH3bが重なり、前記第2半
導体チップの前記第1方向CH2aと、前記第4半導体
チップの前記第2方向CH4bが重なるように固着され
る。言い換えると、前記第3半導体チップCH3と重な
った前記第1半導体チップCH1の外部電極は、前記第
3半導体チップCH3の外部電極と重なるため、図1で
は示していないが、前記第3半導体チップCH3の第1
外部電極BP1から第7外部電極BP7のそれぞれと重
なる位置に、前記第1半導体チップCH1の第14外部
電極から第8外部電極BP8がくるように固着されてい
る。このとき、第3半導体チップCH3の第8外部電極
BP8から第14外部電極BP14のそれぞれと重なる
位置には、前記第1半導体チップCH1の第7外部電極
BP7から第1外部電極BP1がある。
【0022】同様に、前記第2半導体チップCH2の第
1外部電極BP1から第7外部電極BP7のそれぞれと
重なる位置に、前記第4半導体チップCH4の第14外
部電極BP14から第8外部電極BP8がくるように固
着されている。
【0023】前記配線基板1の前記第1主面上には、第
1ボンディングエリア2Bが形成されており、前記第3
半導体チップCH3の各外部電極は、前記第1ボンディ
ングエリア2Bとボンディングワイヤ3により電気的に
接続されている。また、図1では省略しているが、前記
配線基板1の第2主面上には、第2ボンディングエリア
2Cが形成されており、前記第4半導体チップCH4の
各外部電極は、前記第2ボンディングエリア2Cとボン
ディングワイヤ3により電気的に接続されている。
【0024】同様に、図1では省略しているが、前記配
線基板1の第1半導体チップCH1の各外部電極及び第
2半導体チップCH2の各外部電極と重なる位置には、
導電性ペーストが充填されたビアが設けられており、前
記第1半導体チップ及び第2半導体チップの各外部電極
は、前記ビアと突起電極(バンプ)により電気的に接続
されている。前記第1ボンディングエリア2B及び前記
第2ボンディングエリア2C、ならびに前記ビアは、金
属配線2Dにより、所定の前記端子電極2Aと電気的に
接続される。
【0025】また、前記各半導体チップ、第1ボンディ
ングエリア2B、第2ボンディングエリア2C、及びボ
ンディングワイヤ3は、モールド樹脂4により封止され
ている。前記モールド樹脂4から露出した各端子電極2
Aには、端子ピン5が設けられており、前記各端子電極
2Aと、前記樹脂封止型半導体装置を実装する実装基板
の端子を接続できるようになっている。
【0026】図3は、本実施例1の樹脂封止型半導体装
置の配線基板の概略構成を示す模式平面図であり、図4
は、図3のA−A’線での断面図、図5は図3のB−
B’線での断面図である。図3乃至図5において、2A
は端子電極、2Bは第1ボンディングエリア、2Cは第
2ボンディングエリア、2Dは金属配線、2Eは第1ビ
ア、2Fは第2ビア、6は導電性ペースト、7は接着
剤、8は突起電極(バンプ)である。なお、図3におい
て、太い実線は前記配線基板の表面(第1主面)に形成
された配線を示し、細い実線は前記配線基板の裏面(第
2主面)に形成された配線を示す。
【0027】本実施例1の樹脂封止型半導体装置では、
封止する半導体チップがDRAM(Dynamic Random Acc
ess Memory)、SRAM(Static Random Access Memor
y)のようなものであり、第5外部電極BP5及び第1
0外部電極BP10がチップセレクト(CS)等の各半
導体チップを区別し、個別に信号が入力される外部電極
とし、他の、第1外部電極BP1から第4外部電極BP
4、第6外部電極BP6から第9外部電極BP9、第1
1外部電極BP11から第14外部電極BP14は、前
記半導体チップ内のメモリセルを指定するアドレス信号
のように、前記各半導体チップで区別しなくてもよい共
通の信号を入力する外部電極、あるいは前記指定された
メモリセルからの信号を出力する外部電極であるとす
る。
【0028】本実施例1の樹脂封止型半導体装置に用い
る配線基板1は、図3に示すように、前記第1半導体チ
ップCH1の各外部電極と重なる位置には第1ビア2E
が形成されており、前記第2半導体チップCH2の各外
部電極と重なる位置には、第2ビア2Fが形成されてい
る。また、前記各第1ビア2E及び各第2ビアの内部に
は、図4及び図5に示したように、銀(Ag)等の導電
性ペースト6が充填されている。また、前記第1半導体
チップCH1及び第2半導体チップCH2は、図4及び
図5に示すように、回路形成面を前記配線基板1と向か
い合わせて、接着剤7により固着されている。前記第1
半導体チップCH1と第3半導体チップCH3は、それ
ぞれ回路形成面と対向する裏面同士を、接着剤7により
固着している。同様に、前記第2半導体チップCH2と
第4半導体チップCH4も、それぞれ回路形成面と対向
する裏面同士を接着剤7により固着している。
【0029】前記第1半導体チップCH1の各外部電極
には突起電極8が設けられており、前記第1半導体チッ
プCH1を前記配線基板1の第1主面上に樹脂等の接着
剤7で固着したときに、前記各突起電極8が、前記第1
ビア2Eに充填された導電性ペースト6に差し込まれ
る。同様に、前記第2半導体チップCH2の各外部電極
BPにも突起電極8が設けられており、前記第2半導体
チップCH2を前記配線基板1の第2主面上に前記接着
剤7で固着したときに、前記突起電極8が、前記第2ビ
ア2Fに充填された導電性ペースト6に差し込まれる。
【0030】前記配線基板1に設けられた前記第1ビア
2E及び前記第2ビア2Fのうち、チップセレクト信号
等の複数の半導体チップを区別して、そのうちの一つを
選択して入力する信号用に割り当てられる外部電極と接
続されるビア、例えば、前記第1半導体チップCH1の
第5外部電極BP5と接続される第1ビア(2E,1
6)は、図3及び図4に示すように、金属配線2Dによ
り所定の端子電極(2A,16)のみに接続され、前記
半導体チップCH1の第10外部電極BP10と接続さ
れる第1ビア(2E,5)も同様に所定の端子電極(2
A,5)のみに接続される。残りの第2半導体チップC
H2及び第3半導体チップCH3、ならびに第4半導体
チップCH4の第5外部電極BP5及び第10外部電極
BP10についても同様で、それぞれの外部電極と接続
される各第2ビア及び第1ボンディングエリア、ならび
に第2ボンディングエリアは、それぞれ所定の端子電極
とのみ接続される。
【0031】一方、前記配線基板1に設けられた前記第
1ビア2E及び前記第2ビア2Fのうち、各半導体チッ
プに、アドレス信号等の共通の信号を入力する外部電極
と接続されるビア、例えば、前記第1半導体チップCH
1の第6外部電極BP6と接続される第1ビア(2E,
9)と前記第2半導体チップCH2の第6外部電極BP
6と接続される第2ビア(2F,9)は、図3および図
5に示すように、前記配線基板1上に設けられた金属配
線2D及び中間に設けられたビア2Gを介して接続され
ている。また、前記第3半導体チップCH3の第6外部
電極BP6と接続される第1ボンディングエリア(2
B,9)は、前記金属配線2Dにより前記第2半導体チ
ップCH2の第6外部電極BP6と接続される第2ビア
(2F,9)と接続されており、前記第4半導体チップ
CH4の第6外部電極BP6と接続される第2ボンディ
ングエリア(2C,9)は、前記金属配線2Dにより前
記第1半導体チップCH1の第6外部電極BP6と接続
される第1ビア(2E,9)と接続される。また、前記
第1ボンディングエリア(2B,9)は、前記金属配線
2Dにより所定の端子電極(2A,9)に接続される。
そのため、前記端子電極(2A,9)から入力される信
号は、前記金属配線2D、第1ビア(2E,9)及び第
2ビア(2F,9)等を介して、前記各半導体チップの
第9外部電極BP9に入力することができる。
【0032】また、前記各半導体チップから信号を出力
する外部端子と接続されるビア、例えば、前記第1半導
体チップCH1の第9外部電極BP9と接続される第1
ビア(2E,12)と前記第2半導体チップCH2の第
9外部電極BP9と接続される第2ビア(2F,12)
は、図3および図5に示すように、前記配線基板1上に
設けられた金属配線2Dにより接続されている。また、
前記第3半導体チップCH3の第9外部電極BP9と接
続される第1ボンディングエリア(2B,12)は、前
記金属配線2D及びビア2Gを介して前記第2半導体チ
ップCH2の第9外部電極BP9と接続される第2ビア
(2F,12)と接続されており、前記第4半導体チッ
プCH4の第9外部電極BP9と接続される第2ボンデ
ィングエリア(2C,12)は、前記金属配線2Dによ
り前記第1半導体チップCH1の第9外部電極BP9と
接続される第1ビア(2E,12)と接続される。ま
た、前記第1ボンディングエリア(2B,12)は、前
記金属配線2Dにより所定の端子電極(2A,12)に
接続される。このとき、前記各半導体チップを区別して
入力された信号に従って、前記各半導体チップのいずれ
かからの出力信号のみが、前記端子電極(2A,12)
から出力される。
【0033】以上説明したように、本実施例1によれ
ば、一枚の配線基板に、複数の半導体チップを積層した
ときに、前記配線基板の第1主面及び第2主面上に固着
される第1半導体チップ及び第2半導体チップの外部電
極と、前記配線基板上の端子電極(金属配線)は、前記
半導体チップの外部電極上に突起電極(バンプ)を設
け、前記バンプを配線基板上に設けられたビアに差し込
んで接続する。また、前記第1半導体チップ及び第2半
導体チップ上に積層する第3半導体チップ及び第4半導
体チップの各外部電極と、前記配線基板上の端子電極
(金属配線)は、ボンディングワイヤにより接続され
る。このとき、前記各半導体チップにおいて共通の信号
を入力、あるいは出力する外部電極が接続されるビア及
びボンディングエリアは、前記配線基板上に形成された
金属配線を介して、一つの端子電極を共有するように接
続される。そのため、4つの前記半導体チップを1枚の
配線基板に積層させることができ、半導体装置を薄型化
することができる。
【0034】また、前記4つの半導体チップを1枚の配
線基板に積層させることができるため、配線基板上に前
記半導体チップを積層する工程が簡単になり、製造コス
トを低減させることができる。
【0035】また、前記端子電極(金属配線)と、前記
半導体チップの外部電極を突起電極(バンプ)により接
続する際に、前記配線基板上にビアを設けて、前記ビア
内に前記突起電極を差し込むことによって、樹脂により
モールドする工程などで、前記半導体チップの横方向に
かかる力に対して動きにくく、接続の信頼性が向上す
る。
【0036】なお、本実施例1の樹脂封止型半導体装置
では、図2に示すように、配線基板の各端子電極に端子
ピン5を設けて、LGA(Land Grid Array)のように
して実装基板に接続するが、前記樹脂封止型半導体装置
と実装基板の接続形態はこれに限らず、どのような接続
形態であってもよい。
【0037】図6及び図7は、前記実施例1の変形例を
示す図である。図6において、9はバリアメタル、10
ははんだボール、11はソケットである。
【0038】前記実施例1で説明した樹脂封止型半導体
装置で用いる配線基板1は、ポリイミドテープ等のレー
ザで小型のビアが形成できる基板であり、ビアを介して
第1主面から第2主面、もしくは第2主面から第1主面
へと自由に配線を引き回すことができる。そのため、前
記配線基板1上の各端子電極2Aを第2主面上に形成
し、例えば、図6(a)に示すように、前記配線基板1
を変形させてSOP(Small Outline Package)のよう
にしてもよい。
【0039】また、前記配線基板1を変形させる替わり
に、図6(b)に示すように、各端子電極2A上にバリ
アメタル9を形成し、そこにはんだボールを取り付けた
BGA(Ball Grid Array)のようにしてもよい。
【0040】また、前記樹脂封止型半導体装置では、端
子電極を2方向に設けているが、配線を引き回すことに
より、前記各端子電極を一つの方向にそろえて、SIP
(Single Inline Package)のようにして、実装基板上
に設けられたスロット11に挿入するようにしてもよ
い。
【0041】また、必要に応じて、図7に示すように、
前記実施例1の樹脂封止型半導体装置を積層して、端子
ピン5Aで各樹脂封止型半導体装置の同一の機能を有す
る端子電極同士を接続し、別の端子ピン5Bで、前記各
端子電極と実装基板の配線を接続する。前記端子ピン5
A,5Bは一体的であってもよい。
【0042】(実施例2)図8乃至図10は、本発明に
よる実施例2の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示す
模式図であり、図8は半導体装置の模式平面図、図9は
図8のC−C’線での模式断面図、図10は図8のD−
D’線での模式断面図である。
【0043】前記実施例1では、回路形成面上の対向す
る2つの方向に沿って外部電極が形成された4つの半導
体チップを一枚の配線基板上に固着した半導体装置につ
いて説明したが、本実施例2では、回路形成面上の一つ
の辺に沿って外部電極が形成された4つの半導体チップ
を一枚の配線基板上に固着した半導体装置について説明
する。なお、説明を簡単にするために、前記半導体チッ
プの外部電極が4つの場合を示している。また、本実施
例2の樹脂封止型半導体装置では、封止する半導体チッ
プがDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SR
AM(Static Random Access Memory)のようなもので
あり、第3外部電極BP3がチップセレクト(CS)等
の各半導体チップを区別し、個別に信号が入力される外
部電極とし、他の、第1外部電極BP1、第2外部電極
BP2、及び第4外部電極BP4は、前記半導体チップ
内のメモリセルを指定するアドレス信号のように、前記
各半導体チップで区別しなくてもよい共通の信号を入力
する外部電極、あるいは前記指定されたメモリセルから
の信号を出力する外部電極であるとする。
【0044】本実施例2の樹脂封止型半導体装置でも、
前記実施例1と同様で、図9及び図10に示すように、
前記配線基板1の第1主面上に第1半導体チップCH1
が固着され、第2主面上に第2半導体チップが固着され
る。前記第1半導体チップCH1及び第2半導体チップ
CH2は、それぞれ回路形成面が配線基板と向かい合
い、かつ、前記第1半導体チップCH1の外部電極が形
成された第1方向CH1aと前記第2半導体チップCH
2の前記第1方向CH1aと対向する第2方向CH2b
が平面的に重なるように固着されている。また、図8で
は省略しているが、前記配線基板1は、前記第1半導体
チップCH1の各外部電極と重なる位置に第1ビア2E
が設けられ、前記第2半導体チップCH2の各外部電極
と重なる位置に第2ビア2Fが設けられている。前記第
1ビア2E及び第2ビア2Fの内部には導電性ペースト
6が充填されている。また、前記第1半導体チップCH
1及び第2半導体チップCH2は、図9及び図10に示
すように、回路形成面を前記配線基板1と向かい合わせ
て、接着剤7により固着されている。前記第1半導体チ
ップCH1と第3半導体チップCH3は、それぞれ回路
形成面と対向する裏面同士を、接着剤7により固着して
いる。同様に、前記第2半導体チップCH2と第4半導
体チップCH4も、それぞれ回路形成面と対向する裏面
同士を接着剤7により固着している。
【0045】また、前記第1半導体チップCH1の各外
部電極には突起電極8が設けられており、前記第1半導
体チップCH1を前記配線基板1の第1主面上に樹脂等
の接着剤7で固着したときに、前記各突起電極8が、前
記第1ビア2Eに充填された導電性ペースト6に差し込
まれる。同様に、前記第2半導体チップCH2の各外部
電極BPにも突起電極8が設けられており、前記第2半
導体チップCH2を前記配線基板1の第2主面上に前記
接着剤7で固着したときに、前記突起電極8が、前記第
2ビア2Fに充填された導電性ペースト6に差し込まれ
る。
【0046】また、前記第1半導体チップCH1上に
は、第3半導体チップCH3が、図9及び図10に示す
ように、前記第1半導体チップCH1の第1方向CH1
aと前記第3半導体チップCH3の第2方向CH3bが
重なるように固着されており、前記第3半導体チップC
H3の各外部電極は、ボンディングワイヤ3により、前
記配線基板上に形成された第1ボンディングエリア2B
に接続される。同様に、前記第2半導体チップCH2上
には、第4半導体チップCH4が固着されており、前記
第4半導体チップCH4の各外部電極は、ボンディング
ワイヤにより、前記配線基板上に形成された第2ボンデ
ィングエリア2Fに接続される。
【0047】前記配線基板1に設けられた前記第1ビア
2E及び前記第2ビア2Fのうち、チップセレクト信号
等の複数の半導体チップを区別して、そのうちの一つを
選択して入力する信号用に割り当てられる第3外部電極
BP3と接続される第1ビア(2E,3)は、図8に示
すように、金属配線2Dにより所定の端子電極(2A,
3)のみに接続される。残りの第2半導体チップCH2
及び第3半導体チップCH3、ならびに第4半導体チッ
プCH4の第3外部電極BP3についても同様で、それ
ぞれの外部電極と接続される各第2ビア及び第1ボンデ
ィングエリア、ならびに第2ボンディングエリアは、そ
れぞれ所定の端子電極とのみ接続される。
【0048】一方、前記配線基板1に設けられた前記第
1ビア2E及び前記第2ビア2Fのうち、各半導体チッ
プに、アドレス信号等の共通の信号を入力する外部電極
と接続されるビア、例えば、前記第1半導体チップCH
1の第4外部電極BP4と接続される第1ビアと前記第
2半導体チップCH2の第4外部電極BP4と接続され
る第2ビアは、図8および図10に示すように、前記配
線基板1上に設けられた金属配線2Dにより接続されて
いる。また、前記第3半導体チップCH3の第4外部電
極BP4と接続される第1ボンディングエリア(2B,
7)は、前記金属配線2Dにより前記第2半導体チップ
CH2の第4外部電極BP4と接続される第2ビア(2
F,7)と接続されており、前記第4半導体チップCH
4の第4外部電極BP4と接続される第2ボンディング
エリア(2C,7)は、前記金属配線2Dにより前記第
1半導体チップCH1の第4外部電極BP4と接続され
る第1ビア(2E,7)と接続される。また、前記第1
ボンディングエリア(2B,7)は、前記金属配線2D
により所定の端子電極(2A,7)に接続される。その
ため、前記端子電極(2A,7)から入力される信号
は、前記金属配線2D、第1ビア(2E,7)及び第2
ビア(2F,7)等を介して、前記各半導体チップの第
4外部電極BP4に入力することができる。
【0049】また、前記各半導体チップから信号を出力
する外部端子と接続される各ビア及び各ボンディングエ
リアも同様に、金属配線2Dにより接続されるととも
に、所定の端子電極に接続される。このとき、前記各半
導体チップを区別して入力された信号に従って、前記各
半導体チップのいずれかからの出力信号のみが、前記端
子電極から出力される。
【0050】以上説明したように、本実施例2の樹脂封
止型半導体装置においても、4つの半導体チップを一つ
の配線基板上に積層させることができるため、前記実施
例1と同様に、半導体装置を薄型化することができる。
また、配線基板が一つであり、製造工程を減らすことが
できるので製造コストを低減することができる。また、
本実施例2では、配線基板1の各端子電極が一つの方向
にそろったSIPタイプの半導体装置について説明した
が、これに限らず、端子電極の配置及び実装基板との接
続形態は種々変更することが可能であることはいうまで
もない。
【0051】(実施例3)図11乃至図13は、本発明
による実施例3の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示
す模式図であり、図11は半導体装置の模式平面図、図
12は図11のE−E’線での断面図、図13は図11
のF−F’線での断面図である。
【0052】本実施例3の樹脂封止型半導体装置では、
外部電極が回路形成面の中心線付近に線状に形成された
半導体チップ(センタパッドチップ)を用いる。本実施
例3では、説明を簡単にするために、8個の外部電極が
形成されている場合について説明する。前記8個の外部
電極のうち、第3外部電極BP3及び第4外部電極BP
4がチップセレクト信号等の各半導体チップで個別の信
号が入力される外部電極であり、残りの第1外部電極B
P1、第2外部電極BP2、及び第5外部電極BP5か
ら第8外部電極BP8は、アドレス信号等の共通の信号
を入力する外部電極、あるいは信号を出力する外部電極
であるとする。
【0053】本実施例3の樹脂封止型半導体装置は、図
11乃至図13に示すように、配線基板の第1主面上
に、第1半導体チップCH1が回路形成面を向かい合わ
せて接着剤7Bで固着されており、前記配線基板の第2
主面上に、前記第2半導体チップCH2が回路形成面を
向かい合わせて接着剤7Bで固着されている。このと
き、前記第1半導体チップCH1の各外部電極と、前記
第2半導体チップCH2の各外部電極は、同一の機能を
有する外部電極同士が平面的に重なるように固着され
る。
【0054】また、本実施例3の樹脂封止型半導体装置
で用いる配線基板は、図12及び図13に示すように、
基板接着剤7Aにより接着された、第1主面側の第1絶
縁層1Aと第2主面側の第2絶縁層1Bの間に金属配線
層が設けられており、かつ、前記金属配線層は、前記第
1半導体チップCH1の外部電極からの距離と前記第2
半導体チップCH2の外部電極からの距離が等しくなる
ように、前記配線基板の中心に形成されている。
【0055】本実施例3の樹脂封止型半導体装置に用い
る配線基板では、前記各半導体チップに共通の信号を入
力する外部電極、例えば、第5外部電極BP5と重なる
位置には、図12に示すように、前記第1主面から第2
主面まで貫通するビア(2H,5)が設けられており、
前記第5外部電極BP5上の突起電極8が、前記ビア
(2H,5)に充填された導電性ペースト6に差し込ま
れる。前記貫通したビア(2H,5)は、前記配線基板
の中心に設けられた配線層の金属配線2Dにより所定の
端子電極(2A,5)に接続される。
【0056】一方、前記配線基板の、第3外部電極BP
3と重なる位置には、前記金属配線層から第1主面方向
に開口したビア(2H,3)が形成され、前記第1半導
体チップCH1の第3外部電極BP3上の突起電極8
が、前記ビア(2H,3)に充填された導電性ペースト
6に差し込まれる。前記ビア(2H,3)は、前記金属
配線層に形成された金属配線2Dにより所定の端子電極
(2A,3)と接続される。また、前記配線基板の、第
4外部電極BP4と重なる位置には、前記金属配線層か
ら第2主面方向に開口したビア(2H,4)が形成さ
れ、前記第2半導体チップCH2の第4外部電極BP4
上の突起電極8が、前記ビア(2H,4)に充填された
導電性ペースト6に差し込まれる。前記ビア(2H,
4)は、前記金属配線層に形成された金属配線2Dによ
り所定の端子電極(2A,4)と接続される。
【0057】本実施例3のように、前記配線基板の中心
に金属配線層を設けることにより、前記金属配線から第
1半導体チップCH1までの距離と、前記金属配線から
第2半導体チップCH2までの距離を等しくすることに
より、前記金属配線と第1半導体チップCH1間、及び
金属配線と第2半導体チップCH2間に発生する容量を
均等にすることができる。そのため、高速動作をさせる
メモリ等、電気的特性を考慮する必要がある半導体チッ
プを搭載した際の信頼性を向上させることができる。な
お、本実施例3では、前記第1絶縁層1Aと第2絶縁層
1Bの間に金属配線層が設けられているが、これに限ら
ず、複数の配線層が設けられていてもよい。
【0058】図14は、本実施例3の樹脂封止型半導体
装置の変形例を示す模式図である。本実施例3の樹脂封
止型半導体装置で用いる半導体チップは、主に記憶素子
が形成されたメモリなどであって、大容量化が進んでい
る。しかしながら、前記半導体チップの外部電極が、回
路形成面の中心線付近に形成されている場合が多いた
め、前記配線基板の第1主面及び第2主面に一つずつし
か搭載できない。
【0059】そこで、図11乃至図13で示したような
半導体装置を、複数個用意し、図14に示すように、そ
れぞれの半導体装置を積層して、各半導体装置で共通の
端子電極を端子ピン5で接続することにより大容量化に
対応することができる。
【0060】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。
【0061】
【発明の効果】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、
以下のとおりである。 (1)複数個の半導体チップを収納する樹脂封止型半導
体装置の薄型化ができる。 (2)複数個の半導体チップを収納する樹脂封止型半導
体装置の製造コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1の樹脂封止型半導体装置
の概略構成を示す模式平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】図1の拡大平面図である。
【図4】図3のA−A’線での断面図である。
【図5】図3のB−B’線での断面図である。
【図6】前記実施例1の樹脂封止型半導体装置の変形例
を示す模式図である。
【図7】前記実施例1の樹脂封止型半導体装置の変形例
を示す模式図である。
【図8】本発明による実施例2の樹脂封止型半導体装置
の概略構成を示す模式平面図である。
【図9】図8のC−C’線での断面図である。
【図10】図8のD−D’線での断面図である。
【図11】本発明による実施例3の樹脂封止型半導体装
置の概略構成を示す模式平面図である。
【図12】図11のE−E’線での断面図である。
【図13】図11のF−F’線での断面図である。
【図14】前記実施例3の樹脂封止型半導体装置の変形
例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
1…配線基板、1A…第1絶縁層、1B…第2絶縁層、
2A…端子電極、2B…第1ボンディングエリア、2C
…第2ボンディングエリア、2D…金属配線、2E…第
1ビア、2F…第2ビア、2G,2H…ビア、3…ボン
ディングワイヤ、4…モールド樹脂、5,5A,5B…
端子ピン、6…導電性ペースト、7,7B…接着剤、7
A…基板接着剤、8…突起電極(バンプ)、9…バリア
メタル、10…はんだボール、11…ソケット、CH1
…第1半導体チップ、CH2…第2半導体チップ、CH
3…第3半導体チップ、CH4…第4半導体チップ、B
P1…第1外部電極、BP2…第2外部電極、BP3…
第3外部電極、BP4…第4外部電極、BP5…第5外
部電極、BP6…第6外部電極、BP7…第7外部電
極、BP8…第8外部電極、BP9…第9外部電極、B
P10…第10外部電極、BP11…第11外部電極、
BP12…第12外部電極、BP13…第13外部電
極、BP14…第14外部電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配線基板と、前記配線基板の第1主面及
    び第2主面上にそれぞれの回路形成面側が固着された同
    一の機能を有するように製造された複数個の半導体チッ
    プと、前記配線基板の端子電極と前記各半導体チップの
    外部電極を電気的に接続する導電性部材と、前記配線基
    板、各半導体チップ、及び導電性部材を封止する封止樹
    脂からなる樹脂封止型半導体装置であって、前記配線基
    板は、前記半導体チップ毎に個別の信号を入力する第1
    端子電極と、前記各半導体チップに共通の信号を入力す
    る第2端子電極と、前記各半導体チップからの出力信号
    を外部に出力する第3端子電極が設けられており、前記
    第1端子電極から引き出された金属配線は、複数個の前
    記半導体チップのいずれかの外部電極と接続されてお
    り、前記第2端子電極から引き出された金属配線は、前
    記各半導体チップの共通の信号が入力される外部電極と
    電気的に接続され、複数の半導体チップの外部電極に共
    有されており、前記第3端子電極から引き出された金属
    配線は、前記各半導体チップの信号を出力する外部電極
    と電気的に接続され、複数の半導体チップの外部電極に
    共有されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載の樹脂封止型半導体
    装置において、第1半導体チップは、回路形成面を前記
    配線基板の第1主面と向かい合わせて固着されており、
    第2半導体チップは、回路形成面を前記配線基板の第2
    主面と向かい合わせて固着されており、第3半導体チッ
    プは、前記回路形成面と対向する裏面を前記第1半導体
    チップの裏面と向かい合わせて固着されており、第4半
    導体チップは、前記回路形成面と対向する裏面を前記第
    2半導体チップの裏面と向かい合わせて固着されてお
    り、前記第1半導体チップ及び第2半導体チップの外部
    電極は、前記第1端子電極、第2端子電極、あるいは第
    3端子電極のいずれかから引き出された金属配線と突起
    電極により接続されており、前記第2半導体チップ及び
    第4半導体チップの外部電極は、前記第1端子電極、前
    記第2端子電極、あるいは第3端子電極のいずれかから
    引き出された金属配線とボンディングワイヤにより接続
    されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記請求項1または2に記載の樹脂封止
    型半導体装置において、前記各半導体チップは、回路形
    成面上の対向する二つの辺に沿って外部電極が形成され
    ており、前記第2半導体チップは、前記第2半導体チッ
    プの外部電極と前記第1半導体チップの外部電極が平面
    的に重ならないように固着されており、前記第3半導体
    チップは、外部電極が形成された第1方向が前記第1半
    導体チップの前記第1方向と対向する第2方向と重なる
    ように固着されており、前記第4半導体チップは、前記
    第1方向が前記第2半導体チップの前記第2方向と重な
    るように固着されており、前記配線基板は、前記第1半
    導体チップ及び前記第2半導体チップの外部電極と重な
    る位置にビアが設けられており、前記第1半導体チップ
    の外部電極と重なる位置の第1ビアと、前記第1半導体
    チップの外部電極と共通の信号を入力、あるいは出力す
    る前記第2半導体チップの外部電極と重なる位置の第2
    ビアは金属配線により接続されており、前記第1半導体
    チップの外部電極と共通の信号を入力、あるいは出力す
    る前記第3半導体チップ及び第4半導体チップの外部電
    極は、前記第1ビアあるいは第2ビアと接続された金属
    配線に接続されており、前記第1ビアは、前記第2端子
    電極または第3端子電極のいずれかに金属配線により接
    続されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項1または2に記載の樹脂封止
    型半導体装置において、前記各半導体チップは、回路形
    成面上の第1の辺に沿って外部電極が形成されており、
    前記第2半導体チップは、外部電極が形成された第1の
    辺が、前記第1半導体チップの第1の辺と対向する第2
    の辺と平面的に重なるように固着されており、前記第3
    半導体チップは、前記第1の辺が前記第1半導体チップ
    の前記第2の辺と重なるように固着されており、前記第
    4半導体チップは、前記第2半導体チップ上に各々の回
    路形成面と対向する裏面同士が向かい合い、かつ、前記
    第4半導体チップの第1の辺が、前記第2半導体チップ
    の前記第2の辺と重なるように固着されており、前記配
    線基板は、前記第1半導体チップ及び第2半導体チップ
    の外部電極と重なる位置にビアが設けられており、前記
    第1半導体チップの外部電極と重なる位置の第1ビア
    と、前記第1半導体チップの外部電極と共通の信号を入
    力、あるいは出力する前記第2半導体チップの外部電極
    と重なる位置の第2ビアは、金属配線により接続されて
    おり、前記第1半導体チップの外部電極と共通の信号を
    入力、あるいは出力する前記第3半導体チップ及び第4
    半導体チップの外部電極は、前記第1ビアあるいは第2
    ビアに接続された金属配線に接続されており、前記第1
    ビアは、前記第2端子電極または第3端子電極のいずれ
    かに金属配線により接続されていることを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記請求項1に記載の樹脂封止型半導体
    装置において、前記各半導体チップは、回路形成面上の
    中心線付近に線状に配置された外部電極を有し、第1半
    導体チップは、前記回路形成面を前記配線基板の第1主
    面と向かい合わせて固着されており、第2半導体チップ
    は、前記回路形成面を前記配線基板の第2主面と向かい
    合わせ、かつ、前記第2半導体チップの外部電極が、前
    記第1半導体チップの外部電極と平面的に重なるように
    固着されており、前記配線基板は、前記第1主面表面及
    び前記第2主面表面から等しい距離に、前記各端子電極
    と接続される金属配線層が設けられており、前記第1半
    導体チップのみを選択して信号が入力される外部電極と
    重なる位置には、前記金属配線層から前記第1主面方向
    に開口したビアが設けられ、前記外部電極と突起電極に
    より接続されており、前記第2半導体チップのみを選択
    して信号が入力される外部電極と重なる位置には、前記
    金属配線層から前記第2主面方向に開口したビアが設け
    られ、前記外部電極と突起電極により接続されており、
    前記各半導体チップに共通の信号を入力、あるいは出力
    する外部電極と重なる位置には、前記配線基板を貫通す
    るビアが設けられ、前記外部電極と突起電極により接続
    されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
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