JP2003023135A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
適な配線を行えて、それらを複合デバイスにすることが
できる半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】 第1半導体集積回路チップ1上に複数の
メタル配線4A,4B,…を設けて、メタル配線4A,
4B,4C,4Dの一端をアドレスパッド12B,12
A,12D,12Cにそれぞれ第2導電ワイヤ6,6,
…で電気的に接続すると共に、メタル配線4A,4B,
4C,4Dの他端をリードフレーム3にそれぞれ第3導
電ワイヤ7,7,…で電気的に接続している。これによ
り、複数の第2導電ワイヤ6,6,…が互いに交差せ
ず、かつ、複数の第3導電ワイヤ7,7,…が互いに交
差しない。
Description
技術に関する。
半導体集積回路装置としては、図7に示すように、重ね
合わされた2つの半導体集積回路チップ71,72を備
えたものがある。下段の半導体集積回路チップ71のパ
ッド配置(パッド並び)は、アドレスパッド171A、
入出力(I/O)パッド171B及び入出力パッド17
1Cの順になっている。一方、上段の半導体集積回路チ
ップ72のパッド配置は、アドレスパッド172A、入
出力パッド172B、入出力パッド172C及びアドレ
スパッド172Dの順になっている。
入出力用リード電極73b、入出力用リード電極73c
及びアドレス用リード電極73dを有するリードフレー
ム73と半導体集積回路チップ71,72との間のワイ
ヤボンディングを行う場合、上段の半導体集積回路チッ
プ72のパッド配置(パッド並び)は、下段の半導体集
積回路チップ71のパッド配置と同じでなければならな
い。上段の半導体集積回路チップ72のパッド配置が、
下段の半導体集積回路チップ71のパッド配置と同じで
ある場合、下段の半導体集積回路チップ71のパッド配
置を基準に配線を行なうと、半導体集積回路チップ72
の配線を行なえる。この場合、容量サイズ、デバイスの
種類によってアドレスピン数/入出力ピン数/制御ピン
数が異なってもパッドの並びが同じであれば問題ない。
積回路チップ71に半導体集積回路チップ82を搭載し
た場合、その半導体集積回路チップ82のパッド配置
は、入出力パッド182A、アドレスパッド182B、
アドレスパッド182C及び入出力パッド182Dの順
であるから、下段の半導体集積回路チップ71のパッド
配置と異なってしまう。この場合、上段の半導体集積回
路チップ82からリードフレーム73への導電ワイヤが
交差してしまって、配線することができず、例えば複合
メモリーにすることはできない。
が異なった場合は、下段チップ―リードフレーム間は正
常にワイヤボンディングを行なえても、下段チップと異
なるパッド配置の上段チップでは、上段チップ―リード
フレーム間のワイヤが交差して導通不良を起こしてしま
う。その結果、上段チップ―リードフレーム間に配線す
ることが不可能であり、複合デバイスにすることはでき
ないという問題がある。
ィングを行った場合、つまり上段チップ―リードフレー
ム間のワイヤが交差しないようなリードフレームを用い
た場合、上段チップ−リードフレーム間のワイヤが交差
しなくても、下段チップ−リードフレーム間のワイヤが
交差して、導通不良を起こすため配線は不可能である。
段チップのパッド配置が同じであっても、上段チップが
下段チップに比べて非常に小さい場合、上段チップ−リ
ードフレーム間のワイヤが長くなってしまう。このよう
に、上記ワイヤが長くなると、モールド樹脂にてパッケ
ージを行なう際に、その長い導電ワイヤがモールド樹脂
によって流されて導通不良が生じてしまう。
積回路装置では、半導体集積回路チップを載置したシリ
コン基板上に中継電極を設け、チップ電極と中継電極、
中継電極とインナリードとをそれぞれ導電ワイヤで接続
することにより、導電ワイヤの長さを短くして、導電ワ
イヤの導通不良の発生を防いでいる。しかしながら、特
開平3−178140号公報の半導体集積回路装置は、
複合デバイスでないため、上下のデバイスでパッド配置
が異なった場合について考慮されていない。
体集積回路チップに対して最適な配線を行えて、それら
を複合デバイスにすることができる半導体集積回路装置
を提供することにある。
め、本発明の半導体集積回路装置は、複数の第1電極を
有する第1半導体集積回路チップと、上記第1半導体集
積回路チップ上に搭載され、複数の第2電極を有する第
2半導体集積回路チップと、上記第1半導体集積回路チ
ップ及び上記第2半導体集積回路チップを封止するパッ
ケージと、上記複数の第1電極に複数の第1導電ワイヤ
で電気的に接続されたリードフレームとを備えた半導体
集積回路装置において、上記第1半導体集積回路チップ
上に複数の中継電極を設けて、上記複数の中継電極の一
端と上記複数の第2電極とを複数の第2導電ワイヤで電
気的に接続すると共に、上記複数の中継電極の他端と上
記リードフレームとを複数の第3導電ワイヤで電気的に
接続していて、上記複数の第2導電ワイヤが互いに交差
せず、かつ、上記複数の第3導電ワイヤが互いに交差し
ていないことを特徴としている。
上記第1,第2半導体集積回路チップのワイヤボンディ
ングは、第1電極及び第2電極から同じ信号のリードフ
レームに対して行う。これにより、上記第1電極とリー
ドフレームを第1導電ワイヤで、中継電極の一端と第2
電極を第2導電ワイヤで、中継電極の他端とリードフレ
ームを第3導電ワイヤでそれぞれ電気的に接続する。こ
のとき、上記中継電極が適切なパターンであると、第1
電極の属性の配列と第2電極の属性の配列とが異なって
いても、複数の第2導電ワイヤが互いに交差せず、か
つ、複数の第3導電ワイヤが互いに交差しない。これに
より、上記第2半導体集積回路チップとリードフレーム
との間において導通不良が生じない。したがって、上記
第1,第2電極の属性の配列が互いに異なっていても、
第1,第2半導体集積回路チップに対して最適な配線を
行えて、それらを複合デバイスにすることができる。
2半導体集積回路チップのチップサイズ差が非常に大き
くても、中継電極の一端と第2電極を第2導電ワイヤで
電気的に接続すると共に、中継電極の他端とリードフレ
ームを第3導電ワイヤで電気的に接続するから、第2,
第3導通ワイヤが長くならない。これにより、上記パッ
ケージを形成するためのモールド樹脂によって第2,第
3導通ワイヤが流されることがなく、第2半導体集積回
路チップとリードフレームの間において導通不良が生じ
ない。したがって、上記第1半導体集積回路チップと第
2半導体集積回路チップのチップサイズ差が非常に大き
くても、第1,第2半導体集積回路チップに対して最適
な配線を行えて、それらを複合デバイスにすることがで
きる。
複数の第1電極は互いに異なる属性を有すると共に、上
記複数の第2電極は互いに異なる複数の属性を有してい
て、上記複数の第1電極の属性の配列と、上記複数の第
2電極の属性の配列とが互いに異なっている。
中継電極は、少なくとも2つの表面側の第1導電層と、
この第1導電層よりも深い位置にある第2導電層と、上
記第1導電層と上記第2導電層とを電気的に接続する接
続部とからなる。
ば、上記中継電極は、少なくとも2つの表面側の第1導
電層と、この第1導電層よりも深い位置にある第2導電
層と、上記第1導電層と上記第2導電層とを電気的に接
続する接続部とからなるので、中継電極が立体的になっ
て、複数の中継電極の形状、配置を複雑にしても、複数
の中継電極が互いに交差して電気接続されるのを阻止で
きる。
第1導電層は金属で形成されている。
面側の第1導電層は金属で形成されているから、その表
面側の第1導電層に対してワイヤボンディングを行うこ
とができる。
置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
回路装置の配線の接続関係を説明するためのイメージ断
面図であり、図2は上記半導体集積回路装置の要部の模
式平面図である。上記半導体集積回路装置では、パッド
配置が異なる2つのチップを重ね合わせて複合デバイに
している。なお、図2では理解容易のため保護膜の図示
を省略している。
うに、2つのチップを重ね合わせた複合デバイスであ
る。つまり、上記半導体集積回路装置は、第1半導体集
積回路チップ1と、この第1半導体集積回路チップ1上
に搭載され、第1半導体集積回路チップ1よりも小さい
第2半導体集積回路チップ2と、第1,第2半導体集積
回路チップ1,2を封止するパッケージ10とを備えて
いる。
回路チップ1上には、互いに異なる属性を有する複数の
第1電極が設けられていると共に、上段の第2半導体集
積回路チップ2には、互いに異なる属性を有する複数の
第2電極が設けられている。具体的には、下段の第1半
導体集積回路チップ1は、複数の第1電極としてのアド
レスパッド11A、入出力パッド11B、入出力パッド
11C及びアドレスパッド11Dを有している。一方、
上段の第2半導体集積回路チップ2は、複数の第2電極
としての入出力パッド12A、アドレスパッド12B、
アドレスパッド12C及び入出力パッド12Dを有して
る。
プ1におけるパッドの属性の配列と、上段の第2半導体
集積回路チップ2の属性の配列とは互いに異なってい
る。すなわち、上記第1半導体集積回路チップ1のパッ
ド配置と、第2半導体集積回路チップ2のパッド配置は
異なっている。具体的には、下段の第1半導体集積回路
チップ1のパッドは、図中上から図中下に、アドレスパ
ッド11A、入出力パッド11B、入出力パッド11C
及びアドレスパッド11Dの順で並んでいる。一方、上
段の第2半導体集積回路チップ2のパッドは、図中上か
ら図中下に、入出力パッド12A、アドレスパッド12
B、アドレスパッド12C及び入出力パッド12Dの順
で並んでいる。
アドレスパッド11A、入出力パッド11B、入出力パ
ッド11C及びアドレスパッド11Dは、複数の第1導
電ワイヤ5,5,…を介してリードフレーム3に電気的
に接続されている。このリードフレーム3は、アドレス
用リード電極3a、入出力用リード電極3b、入出力用
リード電極3c及びアドレス用リード電極3dを有して
いる。そして、上記アドレス用リード電極3aはアドレ
スパッド11Aに、入出力用リード電極3bは入出力パ
ッド11Bに、入出力用リード電極3cは入出力パッド
11Cに、アドレス用リード電極3dはアドレスパッド
11Dにそれぞれ第1導電ワイヤ5,5,…で接続され
ている。この複数の第1導電ワイヤ5,5,…は互いに
交差していない。
には、中継電極の一例である複数のメタル配線(ダミー
パッド)4A,4B,…を設けている。上記メタル配線
4Aの一端はアドレスパッド12Bに、メタル配線4B
の一端は入出力パッド12Aに、メタル配線4Cの一端
は入出力パッド12Dに、メタル配線4Dの一端はアド
レスパッド12Cにそれぞれ第2導電ワイヤ6,6,…
で電気的に接続されている。一方、上記メタル配線4A
の他端はアドレス用リード電極3aに、メタル配線4B
の他端は入出力用リード電極3bに、メタル配線4Cの
他端は入出力用リード電極3cに、メタル配線4Dの他
端はアドレス用リード電極3dにそれぞれ第3導電ワイ
ヤ7,7,…で電気的に接続されている。このような接
続を実現するために、メタル配線4A,4B,…は、単
一の縦長パターンのパッドではなく、第1,第2半導体
集積回路チップ1,2のパッド配置にあわせたパターン
を有している。また、上記複数の第2導電ワイヤ6,
6,…は互いに交差しておらず、かつ、複数の第3導電
ワイヤ7,7,…も互いに交差していない。
回路チップ1上には保護膜8を設けていて、この保護膜
8によってメタル配線4A,4B,…の大部分を被覆し
ている。そして、上記メタル配線4A,4B,…は一端
部及び他端部の表面のみが露出している。また、上記リ
ードフレーム3に電気的に接続するために、アドレスパ
ッド11A、入出力パッド11B、入出力パッド11C
及びアドレスパッド11Dの表面も露出させている。ま
た、上記第2半導体集積回路チップ2上にも保護膜9を
設けているが、メタル配線4A,4B,…に電気的に接
続するために、入出力パッド12A、アドレスパッド1
2B、アドレスパッド12C及び入出力パッド12Dの
表面が露出させている。
の第2半導体集積回路チップ2とリードフレーム3とを
接続する中継用のパッドとしてメタル配線4A,4B,
…を使用しているから、上段の半導体集積回路チップ1
のパッド配置がどのような並びであっても、導通不良を
起こないような配線を実現できる。すなわち、上記第2
導電ワイヤ6,6,…が互いに交差せず、かつ、第3導
電ワイヤ7,7,…が互いに交差していないように、配
線を行うことができる。したがって、上記第1,第2半
導体集積回路チップ1,2を複合デバイスにすることが
できる。
導体集積回路チップ1において最上位のメタル層を用い
て中継電極を形成していたが、第1半導体集積回路チッ
プ1において互いに異なる深さの複数の導電層を用いて
中継電極を形成してもよい。
る深さの複数の導電層を有する中継電極の一例について
説明する。なお、図3及び図4において、図2の構成部
と同一の構成部には同一参照番号を付して説明を省略す
る。
一例としてのメタル配線32,33と、このメタル配線
32,33よりも深い位置にある第2導電層の一例とし
てのメタル配線31と、接続部の一例としてのコンタク
部34とで中継電極を構成する。このコンタクト部34
は、メタル配線31とメタル配線32とを電気的に接続
すると共に、メタル配線31とメタル配線33とを電気
的に接続している。そのメタル配線31は保護膜38内
に埋め込まれていると共に、メタル配線32,33の大
部分が保護膜38内に埋め込まれていて、メタル配線3
2,33の一方の端部の表面のみが露出している。ま
た、図4に示すように、メタル配線32,33は、下段
の第1半導体集積回路チップ1において最上位のメタル
層からなっている。また、上記メタル配線31は、メタ
ル配線32,33よりも下位のメタル層からなってい
る。また、上記コンタクト部34をオプションとするこ
とにより、第2半導体集積回路チップ2のパッド配置に
対応することが可能である。
33とコンタクト部34とで中継電極を構成するから、
中継電極が立体的になって、形状、配置が複雑になって
いる複数の中継電極が互いに交差して電気的に接続され
るのを阻止できる。
が金属で形成されているから、その表面側のメタル配線
32,33に対してワイヤボンディングを行うことがで
きる。
第2半導体集積回路チップ2の1つのパッドに対して少
なくとも2つあればよい。
集積回路装置の模式平面図である。図5において、図2
の構成部と同一の構成部には同一参照番号を付して説明
を省略する。上記半導体集積回路装置は、図5に示すよ
うに、上段の第2半導体集積回路チップ52、メタル配
線54A,54B,…及び第2導通ワイヤ56,56,
…の構成のみが、図2の半導体集積回路装置と異なって
いる。
積回路チップ1上に搭載され、第1半導体集積回路チッ
プ1よりも小さい第2半導体集積回路チップ52を備え
ている。この第2半導体集積回路チップ52のパッド
は、図中上から図中下に、アドレスパッド152A、入
出力パッド152B、入出力パッド152C及びアドレ
スパッド152Dの順で並んでいる。この場合、上記第
2半導体集積回路チップ52のパッド配置は、第1半導
体集積回路チップ1のパッド配置と同じになっている。
そして、上記第2半導体集積回路チップ52と第1半導
体集積回路チップ1のチップサイズ差は大きくなってい
る。
には、中継電極の一例としてのメタル配線(ダミーパッ
ド)54A,54B,…を設けている。上記メタル配線
54Aの一端はアドレスパッド152Aに、メタル配線
54Bの一端は入出力パッド152Bに、メタル配線5
4Cの一端は入出力パッド152Cに、メタル配線54
Dの一端はアドレスパッド152Dにそれぞれ第2導電
ワイヤ56,56,…で電気的に接続されている。そし
て、その複数の第2導電ワイヤ56,56,…は互いに
交差していない。また、図示しないが、上記メタル配線
54A,54B,…において両端部以外は保護膜で被覆
されている。つまり、上記メタル配線54A,54B,
…では両端部の表面のみが露出している。
半導体集積回路チップ52と第1半導体集積回路チップ
1のチップサイズ差は大きくなっているが、メタル配線
4A,4B,…を介して第2半導体集積回路チップ2と
リードフレーム3とを接続しているので、第2導電ワイ
ヤ56,56,…及び第3導通ワイヤ7,7,…が長く
ならない。これにより、上記第1,第2半導体集積回路
チップ1,52を封止するパッケージを形成するとき、
そのパッケージを形成するためのモールド樹脂によっ
て、第2,第3導電ワイヤ56,56,…,7,7,…
が流されることがなく、第2半導体集積回路チップ52
とリードフレーム3の間において導通不良が生じない。
したがって、上記第1半導体集積回路チップ1と第2半
導体集積回路チップ52のチップサイズ差が大きいが、
第1,第2半導体集積回路チップ1,52に対して最適
な配線を行えて、それらを複合デバイスにすることがで
きる。
6,…,7,7,…が長くないのでノイズに弱くない。
パターンのメタル配線54A,54B,…を第1半導体
集積回路チップ1上に設けていたが、図6に示すよう
に、中継電極の一例としてのメタル配線64A,64
B,64Dと、中継電極の一例としてのメタルパッド6
4Cと…を第1半導体集積回路チップ1上に設けてもよ
い。上記メタル配線64A,64B,64Dは長方形状
のパターンを有し、メタルパッド64Cは正方形状のパ
ターンを有している。この場合、下段の第1半導体集積
回路チップ1と上段の第2半導体集積回路チップ62は
チップ配置が同じになっている。具体的には、下段の第
1半導体集積回路チップ1のパッドは、図中上から図中
下に、アドレスパッド11A、入出力パッド11B、入
出力パッド11C及びアドレスパッド11Dの順で並ん
でいる一方、上段の第2半導体集積回路チップ62のパ
ッドは、図中上から図中下に、アドレスパッド162
A、入出力パッド162B、入出力パッド162C及び
アドレスパッド162Dの順で並んでいる。
ッド162Aに、メタル配線64Bの一端は入出力パッ
ド162Bに、メタル配線64Dの一端はアドレスパッ
ド162Dにそれぞれ第2導電ワイヤ66,66,…で
電気的に接続されている。そして、その複数の第2導電
ワイヤ66,66,…は互いに交差していない。また、
図示しないが、上記メタル配線64A,64B,64D
において両端部以外は保護膜で被覆されている。つま
り、上記メタル配線64A,64B,64Dでは両端部
の表面のみが露出している。一方、上記メタル配線64
Aの他端はアドレス用リード電極3aに、メタル配線6
4Bの他端は入出力用リード電極3bに、、メタル配線
64Dの他端はアドレス用リード電極3dにそれぞれ第
3導電ワイヤ67,67,…で電気的に接続されてい
る。また、上記メタルパッド64Cと入出力パッド16
2Cとは第2導電ワイヤ66で接続され、メタルパッド
64Cと入出力用リード電極3cとは第3導電ワイヤ6
7とで接続されている。そのため、上記メタルパッド6
4Cの表面は露出している。
路チップを重ね合わせた場合にも利用できるのは言うま
でもない。
るパッケージとしては例えばCSP(chip size packag
e)型などがある。
チップサイズは同じでもよいし、第2半導体集積回路チ
ップのチップサイズの方が、第1半導体集積回路チップ
のチップサイズよりも大きくてもよい。
パッド配置やパッド数が本実施の形態に限定されないの
は言うまでもない。
体集積回路装置によれば、第1,第2半導体集積回路チ
ップのピン(パッド)配置が異なっても、下段の第1半
導体集積回路チップ上に中継電極を設けているから、そ
の中継用電極を介して上段の第2半導体集積回路チップ
とリードフレームとを接続することで、ピン(パッド)
配置の制約なしにどうようなチップの組み合わせでも複
合デバイス、例えば複合メモリーにすることができる。
プにおいてチップサイズ差があっても、下段の第1半導
体集積回路チップ上に設けた中継用電極を経由させて、
上段の第2半導体集積回路チップとリードフレームとを
接続するから、第2,第3導電ワイヤが長くなることが
なくなって、モールド樹脂によって第2,第3導電ワイ
ヤが流されて導通不良となることがなくなり、歩留まり
の向上の効果を得ることができる。
ば、上記中継電極は、少なくとも2つの表面側の第1導
電層と、この第1導電層よりも深い位置にある第2導電
層と、第1導電層と第2導電層とを電気的に接続する接
続部とからなるので、中継電極が立体的になって、複数
の中継電極の形状、配置を複雑にしても、複数の中継電
極が互いに交差して電気接続されるのを阻止できる。
表面側の第1導電層が金属で形成されているので、その
表面側の第1導電層に対してワイヤボンディングを行う
ことができる。
路装置のイメージ断面図である。
である。
導体集積回路装置のイメージ断面図である。
図である。
回路装置の模式平面図である。
体集積回路装置の模式平面図である。
図である。
平面図である。
ッド 152B,152C,162B,162C 入出力パッ
ド
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の第1電極を有する第1半導体集積
回路チップと、 上記第1半導体集積回路チップ上に搭載され、複数の第
2電極を有する第2半導体集積回路チップと、 上記第1半導体集積回路チップ及び上記第2半導体集積
回路チップを封止するパッケージと、 上記複数の第1電極に複数の第1導電ワイヤで電気的に
接続されたリードフレームとを備えた半導体集積回路装
置において、 上記第1半導体集積回路チップ上に複数の中継電極を設
けて、上記複数の中継電極の一端と上記複数の第2電極
とを複数の第2導電ワイヤで電気的に接続すると共に、
上記複数の中継電極の他端と上記リードフレームとを複
数の第3導電ワイヤで電気的に接続していて、 上記複数の第2導電ワイヤが互いに交差せず、かつ、上
記複数の第3導電ワイヤが互いに交差していないことを
特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の半導体集積回路装置に
おいて、 上記複数の第1電極は互いに異なる属性を有すると共
に、上記複数の第2電極は互いに異なる複数の属性を有
していて、 上記複数の第1電極の属性の配列と、上記複数の第2電
極の属性の配列とが互いに異なっていることを特徴とす
る半導体集積回路装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の半導体集積回
路装置において、 上記中継電極は、少なくとも2つの表面側の第1導電層
と、この第1導電層よりも深い位置にある第2導電層
と、上記第1導電層と上記第2導電層とを電気的に接続
する接続部とからなることを特徴とする半導体集積回路
装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の半導体集積回路装置に
おいて、 上記第1導電層及び上記第2導電層は金属で形成されて
いることを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001206134A JP2003023135A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 半導体集積回路装置 |
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