JP2002043503A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スタック構造でCSP型の半導体装置におい
て、より小型化が図れ安価にする。 【解決手段】第2の半導体チップ2に搭載すべく第1の
半導体チップ1を中心よりいずれかの方向に片寄せて搭
載することによって、寄せられた側の第2の半導体チッ
プ1の片側に中継端子10が不要となり、中継端子10
が占める面積を減じた第2の半導体チップ2で済み、小
型化が図れる。
て、より小型化が図れ安価にする。 【解決手段】第2の半導体チップ2に搭載すべく第1の
半導体チップ1を中心よりいずれかの方向に片寄せて搭
載することによって、寄せられた側の第2の半導体チッ
プ1の片側に中継端子10が不要となり、中継端子10
が占める面積を減じた第2の半導体チップ2で済み、小
型化が図れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に複数の半導体チップを積み重ねたスタック型の半導
体装置にに関する。
特に複数の半導体チップを積み重ねたスタック型の半導
体装置にに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話などの実装用ケ−スが小
型化し、半導体装置も小型化が要求されるようになっ
た。この小さなケ−スに収納できるように、半導体チッ
プのサイズとほぼ同程度の大きさのパッケ−ジに開発さ
れる至った。また、この種の半導体装置は、CSP(C
hip Size Package)と呼ばれていた。
さらに、記憶容量や多数の電子回路機能をもたせるため
に複数の半導体チップを積み重ねたスタックドパッケ−
ジ構造の半導体装置が提案されている。
型化し、半導体装置も小型化が要求されるようになっ
た。この小さなケ−スに収納できるように、半導体チッ
プのサイズとほぼ同程度の大きさのパッケ−ジに開発さ
れる至った。また、この種の半導体装置は、CSP(C
hip Size Package)と呼ばれていた。
さらに、記憶容量や多数の電子回路機能をもたせるため
に複数の半導体チップを積み重ねたスタックドパッケ−
ジ構造の半導体装置が提案されている。
【0003】図3は従来の半導体装置の一例を示す図で
ある。このような小型で多機能である半導体装置は、例
えば、図3に示すように、周辺部の表面に複数個の電極
パッド24が並べて配置された第1の半導体チップ21
と両側の周辺部に複数個を並べ配置された電極パッド2
7および中継端子25をもつ第2の半導体チップ22と
を接着剤で固定保持した構造である。
ある。このような小型で多機能である半導体装置は、例
えば、図3に示すように、周辺部の表面に複数個の電極
パッド24が並べて配置された第1の半導体チップ21
と両側の周辺部に複数個を並べ配置された電極パッド2
7および中継端子25をもつ第2の半導体チップ22と
を接着剤で固定保持した構造である。
【0004】また、第1の半導体チップ21を搭載した
第2の半導体チップ22は絶縁性配線基板23に接着剤
を介して搭載されている。そして、導電パッド26と電
極パッド24と直接接続する場合、金属細線であるワイ
ヤが長くなる。ワイヤが長くなると、半導体チップや他
のワイヤに接触したりする問題を起こす。
第2の半導体チップ22は絶縁性配線基板23に接着剤
を介して搭載されている。そして、導電パッド26と電
極パッド24と直接接続する場合、金属細線であるワイ
ヤが長くなる。ワイヤが長くなると、半導体チップや他
のワイヤに接触したりする問題を起こす。
【0005】そこで、第2の半導体チップ22上に通常
の電極パッド27の他に中継端子25を設け、導電パッ
ド26からの電極パッド24への接続を、導電パッド2
6からのワイヤ29を中継端子25に接続し、中継端子
25からのワイヤ28を電極パッド24に接続してい
る。
の電極パッド27の他に中継端子25を設け、導電パッ
ド26からの電極パッド24への接続を、導電パッド2
6からのワイヤ29を中継端子25に接続し、中継端子
25からのワイヤ28を電極パッド24に接続してい
る。
【0006】なお、実装用ケ−ス内の配線基板の導電パ
ッドと接続する実装用外部端子31は、絶縁性配線基板
23の配線層30と接続し絶縁性配線基板23の裏面よ
り突出している。また、外部からの水分の浸入や機械的
外力の保護のために、ワイヤ28,29および第1の半
導体チップ21と第2の半導体チップ22を含む金型の
空間部に樹脂を充填し樹脂体32を成形している。この
ように、半導体装置の大きさが、第2の半導体チップ2
2より稍大きい絶縁性配線基板23程度内に収まるよう
にし、半導体装置を小型にしていることを特徴としてい
る。
ッドと接続する実装用外部端子31は、絶縁性配線基板
23の配線層30と接続し絶縁性配線基板23の裏面よ
り突出している。また、外部からの水分の浸入や機械的
外力の保護のために、ワイヤ28,29および第1の半
導体チップ21と第2の半導体チップ22を含む金型の
空間部に樹脂を充填し樹脂体32を成形している。この
ように、半導体装置の大きさが、第2の半導体チップ2
2より稍大きい絶縁性配線基板23程度内に収まるよう
にし、半導体装置を小型にしていることを特徴としてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半導体装置においては、第2の半導体チップ22の両
側に細長い中継端子25があるため、第2の半導体チッ
プ22が小さくならない。言い換えれば、第2の半導体
チップ22が小さくならないとすると、当然、絶縁性配
線基板23も小さくすことができず、半導体装置をさら
に小型化することが困難である。
た半導体装置においては、第2の半導体チップ22の両
側に細長い中継端子25があるため、第2の半導体チッ
プ22が小さくならない。言い換えれば、第2の半導体
チップ22が小さくならないとすると、当然、絶縁性配
線基板23も小さくすことができず、半導体装置をさら
に小型化することが困難である。
【0008】例えば、第2の半導体チップ22が記憶素
子であると仮定すると、中継端子25を設けるために、
必要以上の記憶容量をもつ一ランク上の大きさの半導体
チップを使うことになり、半導体装置自体が高価になる
という問題もある。
子であると仮定すると、中継端子25を設けるために、
必要以上の記憶容量をもつ一ランク上の大きさの半導体
チップを使うことになり、半導体装置自体が高価になる
という問題もある。
【0009】従って、本発明の目的は、より小型化が図
れ安価な半導体装置を提供することにある。
れ安価な半導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、一主面
の両辺に一方向に並べ配置される複数の第1の電極パッ
ドを有する第1の半導体チップと、この第1の半導体チ
ップを中心よりいずれかの方向に片寄せられて搭載する
とともに両辺に並べ配置された複数の第2の電極パッド
とを有する第2の半導体チップと、前記第1の半導体チ
ップが片寄せられて配置される側と反対側の前記第2の
半導体チップに配置される複数の中継用端子と、前記第
2の半導体チップを搭載するとともに前記第1の電極パ
ッドと前記第2の電極パッドに対応して配置される複数
の導電パッドを有する配線基板と、前記第1の半導体チ
ップの第1の電極パッドと前記配線基板の導電パッドと
を接続する第1の金属細線と、前記第2の半導体チップ
の第2の電極パッドと前記配線基板の導電パッドと接続
する第2の金属細線と、前記配線基板の裏面から突出す
るとともに前記導電パッドに接続される配線と接続され
る実装用外部端子とを有する半導体装置である。
の両辺に一方向に並べ配置される複数の第1の電極パッ
ドを有する第1の半導体チップと、この第1の半導体チ
ップを中心よりいずれかの方向に片寄せられて搭載する
とともに両辺に並べ配置された複数の第2の電極パッド
とを有する第2の半導体チップと、前記第1の半導体チ
ップが片寄せられて配置される側と反対側の前記第2の
半導体チップに配置される複数の中継用端子と、前記第
2の半導体チップを搭載するとともに前記第1の電極パ
ッドと前記第2の電極パッドに対応して配置される複数
の導電パッドを有する配線基板と、前記第1の半導体チ
ップの第1の電極パッドと前記配線基板の導電パッドと
を接続する第1の金属細線と、前記第2の半導体チップ
の第2の電極パッドと前記配線基板の導電パッドと接続
する第2の金属細線と、前記配線基板の裏面から突出す
るとともに前記導電パッドに接続される配線と接続され
る実装用外部端子とを有する半導体装置である。
【0011】また、前記第1の半導体チップの第1の電
極パッドと前記配線基板の導電パッドとを前記中継端子
を介して接続する第3の金属細線を有することが望まし
い。さらに、前記中継端子は前記第2の電極パッドと並
べて形成されていることが望ましい。好ましくは、前記
中継端子は、短冊状であることである。
極パッドと前記配線基板の導電パッドとを前記中継端子
を介して接続する第3の金属細線を有することが望まし
い。さらに、前記中継端子は前記第2の電極パッドと並
べて形成されていることが望ましい。好ましくは、前記
中継端子は、短冊状であることである。
【0012】一方、前記第1の金属細線および前記第2
の金属細線ならびに前記第3の金属細線は、金線である
ことが望ましい。また、前記実装用外部端子は、球形状
に成形されれた半田材であることことが望ましい。
の金属細線ならびに前記第3の金属細線は、金線である
ことが望ましい。また、前記実装用外部端子は、球形状
に成形されれた半田材であることことが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0014】図1(a)および(b)は本発明の一実施
の形態における半導体装置を示す平面図および断面図で
ある。この半導体装置は、図1に示すように、一主面の
両側の辺に一方向に並べ配置される複数の電極パッド4
を有する第1の半導体チップ1と、この第1の半導体チ
ップ1を中心よりいずれかの方向に片寄せられて搭載す
るとともに両側の辺に並べ配置された複数の電極パッド
5とを有する第2の半導体チップ2と、第1の半導体チ
ップ1が片寄せられて配置される側と反対側の第2の半
導体チップ2上に配置される複数の中継用端子10と、
第2の半導体チップ2を搭載するとともに電極パッド4
と電極パッド5に対応して配置される複数の導電パッド
12を有する絶縁性配線基板3と、第1の半導体チップ
1の電極パッド4と絶縁性配線基板3の導電パッド12
とを接続する金属細線であるワイヤ8と、第2の半導体
チップ2の電極パッド5と絶縁性配線基板3の導電パッ
ド12と接続するワイヤ7と、絶縁性配線基板3の裏面
から突出するとともに導電パッド12に接続される配線
層13と接続される実装用外部端子14とを有してい
る。
の形態における半導体装置を示す平面図および断面図で
ある。この半導体装置は、図1に示すように、一主面の
両側の辺に一方向に並べ配置される複数の電極パッド4
を有する第1の半導体チップ1と、この第1の半導体チ
ップ1を中心よりいずれかの方向に片寄せられて搭載す
るとともに両側の辺に並べ配置された複数の電極パッド
5とを有する第2の半導体チップ2と、第1の半導体チ
ップ1が片寄せられて配置される側と反対側の第2の半
導体チップ2上に配置される複数の中継用端子10と、
第2の半導体チップ2を搭載するとともに電極パッド4
と電極パッド5に対応して配置される複数の導電パッド
12を有する絶縁性配線基板3と、第1の半導体チップ
1の電極パッド4と絶縁性配線基板3の導電パッド12
とを接続する金属細線であるワイヤ8と、第2の半導体
チップ2の電極パッド5と絶縁性配線基板3の導電パッ
ド12と接続するワイヤ7と、絶縁性配線基板3の裏面
から突出するとともに導電パッド12に接続される配線
層13と接続される実装用外部端子14とを有してい
る。
【0015】また、第1の半導体チップ1が接着剤を介
して寄せられて搭載される側と反対側の第2の半導体チ
ップ2の上には、電極パッド5との間に中継端子10が
形成されている。そして、電極パッド4と導電パッド1
2との接続は、導電パッド12からのワイヤを中継端子
10に接続し、中継端子10からのワイヤ6により電極
パッド4に接続することが望ましい。
して寄せられて搭載される側と反対側の第2の半導体チ
ップ2の上には、電極パッド5との間に中継端子10が
形成されている。そして、電極パッド4と導電パッド1
2との接続は、導電パッド12からのワイヤを中継端子
10に接続し、中継端子10からのワイヤ6により電極
パッド4に接続することが望ましい。
【0016】一方、第1の半導体チップ1が寄せられて
搭載された側におけるワイヤリングは、導電パッド12
と電極パッド4および電極パッドが近いので、ワイヤ9
とワイヤ8との接触や半導体チップへの接触など起こら
ずにできる。そこで、導電パッド12と電極パッド4と
の接続はワイヤ8で行い、導電パッド12と電極パッド
5との接続をワイヤ9で行った。すなわち、中継端子を
必要とせず直接接続することができる。このことは、後
述するが第2の半導体チップ2を小さくできる。
搭載された側におけるワイヤリングは、導電パッド12
と電極パッド4および電極パッドが近いので、ワイヤ9
とワイヤ8との接触や半導体チップへの接触など起こら
ずにできる。そこで、導電パッド12と電極パッド4と
の接続はワイヤ8で行い、導電パッド12と電極パッド
5との接続をワイヤ9で行った。すなわち、中継端子を
必要とせず直接接続することができる。このことは、後
述するが第2の半導体チップ2を小さくできる。
【0017】なお、この中継端子10は、第2の半導体
チップ2の電極パッド5と同時に形成すので、細長い矩
形である短冊状の形状が望ましい。このことは、電極パ
ッド5および中継端子10を形成するときの露光装置の
レチクルパタ−ン形状を単純にするためである。また、
この中継端子10は一端は電極パッド5の端部に揃え、
他端は第1の半導体チップ1に近づけて配置することが
望ましい。さらに、望ましくは、この中継端子10の他
端と電極パッド4との距離は、導電パッド12と電極パ
ッド5との距離に等しくなるように中継端子10の他端
を伸ばすことが望ましい。
チップ2の電極パッド5と同時に形成すので、細長い矩
形である短冊状の形状が望ましい。このことは、電極パ
ッド5および中継端子10を形成するときの露光装置の
レチクルパタ−ン形状を単純にするためである。また、
この中継端子10は一端は電極パッド5の端部に揃え、
他端は第1の半導体チップ1に近づけて配置することが
望ましい。さらに、望ましくは、この中継端子10の他
端と電極パッド4との距離は、導電パッド12と電極パ
ッド5との距離に等しくなるように中継端子10の他端
を伸ばすことが望ましい。
【0018】一方、絶縁性配線基板3は、セラミクやガ
ラスエポキシの基板に印刷配線したもので良く、ここで
は、安価なガラスエポキシ基板を使用した。そして、第
2の半導体チップ2との接着には、エポキシ樹脂接着剤
を使用した。また、ワイヤ6,7,8,9である金属細
線は、信号電位が低いことから低抵抗である金線を用い
ることが望ましい。
ラスエポキシの基板に印刷配線したもので良く、ここで
は、安価なガラスエポキシ基板を使用した。そして、第
2の半導体チップ2との接着には、エポキシ樹脂接着剤
を使用した。また、ワイヤ6,7,8,9である金属細
線は、信号電位が低いことから低抵抗である金線を用い
ることが望ましい。
【0019】また、ワイヤ6,7,8,9を包み込む樹
脂体15は、底部は絶縁性配線基板3の外形と同一にな
るように成形し、上部に行くほどやや小さくなるように
勾配をもたせ角部はア−ルにすることが望ましい。そし
て、実装用外部端子14は、背の低いバンプでなく、予
め球状に成形した背の高い半田ボ−ルを準備し、半田ボ
−ル搭載治具を用いて絶縁性配線基板3に取り付けるこ
とが望ましい。
脂体15は、底部は絶縁性配線基板3の外形と同一にな
るように成形し、上部に行くほどやや小さくなるように
勾配をもたせ角部はア−ルにすることが望ましい。そし
て、実装用外部端子14は、背の低いバンプでなく、予
め球状に成形した背の高い半田ボ−ルを準備し、半田ボ
−ル搭載治具を用いて絶縁性配線基板3に取り付けるこ
とが望ましい。
【0020】図2(a)および(b)は従来の第2の半
導体チップと図1の第2の半導体チップを示す平面図で
ある。前述したように、第1の半導体チップ1を第2の
半導体チップ2のいずれかの側に寄せて搭載することに
よって、図2(a)に示すように、第2の半導体チップ
の中継端子が必要であったものが、図2(b)に示すよ
うに、不要となり、短冊状の中継端子10の占める不要
な領域の面積だけ第2の半導体チップを小さくできる。
導体チップと図1の第2の半導体チップを示す平面図で
ある。前述したように、第1の半導体チップ1を第2の
半導体チップ2のいずれかの側に寄せて搭載することに
よって、図2(a)に示すように、第2の半導体チップ
の中継端子が必要であったものが、図2(b)に示すよ
うに、不要となり、短冊状の中継端子10の占める不要
な領域の面積だけ第2の半導体チップを小さくできる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第2の半
導体チップに搭載すべく第1の半導体チップを中心より
いずれかの方向に片寄せて搭載することによって、寄せ
られた側の第2の半導体チップの片側に中継端子が不要
となり、中継端子が占める面積を減じた第2の半導体チ
ップで済み、小型化が図れるという効果がある。
導体チップに搭載すべく第1の半導体チップを中心より
いずれかの方向に片寄せて搭載することによって、寄せ
られた側の第2の半導体チップの片側に中継端子が不要
となり、中継端子が占める面積を減じた第2の半導体チ
ップで済み、小型化が図れるという効果がある。
【0022】また、第2の半導体チップに不必要に記憶
容量の大きな半導体チップを用いることなく、より安価
で容量の適した半導体チップを使用することによって、
より安価な半導体装置が得られるという効果もある。
容量の大きな半導体チップを用いることなく、より安価
で容量の適した半導体チップを使用することによって、
より安価な半導体装置が得られるという効果もある。
【図1】本発明の一実施の形態における半導体装置を示
す平面図および断面図である。
す平面図および断面図である。
【図2】従来の第2の半導体チップと図1の第2の半導
体チップを示す平面図である。
体チップを示す平面図である。
【図3】従来の半導体装置の一例を示す図である。
1 第1の半導体チップ 2 第2の半導体チップ 3 絶縁性配線基板 4,5 電極パッド 6,7,8,9 ワイヤ 10 中継端子 12 導電パッド 13 配線層 14 実装用外部端子 15 樹脂体
Claims (6)
- 【請求項1】 一主面の両辺に一方向に並べ配置される
複数の第1の電極パッドを有する第1の半導体チップ
と、この第1の半導体チップを中心よりいずれかの方向
に片寄せられて搭載するとともに両辺に並べ配置された
複数の第2の電極パッドとを有する第2の半導体チップ
と、前記第1の半導体チップが片寄せられて配置される
側と反対側の前記第2の半導体チップ面に配置される複
数の中継用端子と、前記第2の半導体チップを搭載する
とともに前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッド
に対応して配置される複数の導電パッドを有する配線基
板と、前記第1の半導体チップの第1の電極パッドと前
記配線基板の導電パッドとを接続する第1の金属細線
と、前記第2の半導体チップの第2の電極パッドと前記
配線基板の導電パッドと接続する第2の金属細線と、前
記配線基板の裏面から突出するとともに前記導電パッド
に接続される配線と接続される実装用外部端子とを有す
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記第1の半導体チップの第1の電極パ
ッドと前記配線基板の導電パッドとを前記中継端子を介
して接続する第3の金属細線を有することを特徴とする
請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記中継端子は前記第2の電極パッドと
並べて形成されていることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記中継端子は、短冊状であることを特
徴とする請求項3記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記第1の金属細線および前記第2の金
属細線ならびに前記第3の金属細線は、金線であること
を特徴とする請求項1、請求項2、請求項3または請求
項4記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記実装用外部端子は、球形状に成形さ
れれた半田材であることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項3、請求項4または請求項5記載の半導体装
置。
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